CN110167855A - 用于容器的抓取臂和包括这种抓取臂的抓取装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种抓取臂(2)，其适于用于抓取、保持和引导特别是瓶状容器的装置(1)，其中该装置具有控制设备(11)，以将抓取臂(2)的抓取部段(5)从张开位置移动至抓取位置或者从抓取位置移动至张开位置，该抓取臂包括用于支承轴承销(20)的钻孔(10)，以将抓取臂(2)可枢转地固定在装置(1)中，并且包括储力器，其用于将抓取臂(2)的抓取部段(5)从抓取位置移动至张开位置或者从张开位置移动至抓取位置。为了实现这种保持为足够无脏污和病菌的、由此可毫无问题地进行清洁的并且可快速且简单地进行制造的抓取臂的目标，预设了，储力器具有整体地设计在抓取臂(2)上并且可弹性偏转的弹簧舌(6)，该弹簧舌与装置(1)的镜面对称设计的抓取臂(3)的弹簧舌处于或者建立有效接合。

Description

用于容器的抓取臂和包括这种抓取臂的抓取装置

技术领域

本公开涉及一种适于用于抓取、保持并引导特别是瓶状容器的装置的抓取臂以及一种包括这种抓取臂的抓取装置。抓取臂在此形成装置的一部分，而该装置具有控制设备，以将抓取臂的抓取部段从张开位置移动至抓取位置或者从抓取位置移动至张开位置。抓取臂自身具有用于支承轴承销的钻孔，以将抓取臂可枢转地固定在装置中，并且具有用于将抓取臂的抓取部段从抓取位置移动至张开位置或者从张开位置移动至抓取位置的储力器。

背景技术

术语“容器”在下文中特别地理解为但不仅仅理解为瓶状容器，即例如由玻璃或塑料制成的饮料瓶，但也可以是用于药品或者香水的小瓶。该术语还包括其它玻璃或塑料容器，其类似于瓶子，特别地具有颈部或朝向开口逐渐变细的结构。

追根究底地，这种抓取臂是现有技术中已知的，并且用于流水线技术地处理容器。特别地，在清洁、填充或封闭期间，在输入站中，借助于具有至少一个抓取臂对的抓取装置抓握容器，并且将其传输至工艺中的下一站。

例如在专利文献WO2006/089610中公开了这种装置。其中描述的抓取装置(文献中称为“夹爪”)预设用于容器传输系统，其中抓取装置具有两个抓取臂并且可以在抓取位置和张开位置之间进行切换。为了抓取装置的释放过程或者说张开过程，即为了抓取臂从抓取位置到张开位置的切换，需要张开设备，例如螺旋弹簧或者互斥的磁铁对形式的张开设备，该磁铁对在两个抓取臂上施加力并且由此打开抓取装置。抓取臂通常具有预先定义的初始位置，在控制单元没有对这些抓取臂施加任何力时，这些抓取臂自动返回该初始位置。如一般根据现有技术已知的，控制单元在此被实施为机械作用的控制凸轮，其中通过固定在每个抓取臂上的板簧形式的弹力设备，均衡或者说缓冲控制凸轮的力和因此很大程度上均衡或者说缓冲抓取臂的偏转。弹力设备在此辅助抓取臂，以均衡待抓取的容器的材料公差或者由倾斜站立的容器引起的抓取宽度的偏差，并且由此使得安全的抓取成为可能并且避免损坏容器。

在德国实用新型申请DE 20 2005 002 924 U中，描述了类似的并且同样已知的抓取装置。在此，弹簧被用作张开设备，以使抓取臂对张开。

然而，之前提及的现有技术中的抓取设备在非无尘的环境中，会引起卫生问题，这特别地在用在诸如灌装饮料、果汁或者婴儿食品等卫生敏感的领域中时被证实是不利的。根据现有技术已知的抓取臂的前文中描述的单个零件，特别是包括各自的紧固工具的螺旋弹簧和板簧，还有要使用的磁铁都会收集尘土和/或其它污物，由此会附着不期望的病菌。

同样地，抓取臂的单个零件的数量无论对制造和安装而言，还是对养护和清洁而言，都是不利的。在此，必须完成物流订单和交货，以获得所有部件并且能够完成并且养护抓取臂。除此之外，需要额外的安装步骤，以将抓取臂组装在一起。

发明内容

本公开的目的在于，提供一种抓取臂，该抓取臂可以毫不困难地保持为足够无脏污和病菌的状态，并且具有尽可能少的单个零件。

在开头提及的抓取臂中，通过储力器具有整体地设计在抓取臂上并且可弹性偏转的弹簧舌，实现所提出的目的，其中弹簧舌与装置的镜面对称设计的抓取臂的弹簧舌处于或者建立有效接合。

术语“整体”特别地理解为所属的或者相关联的。术语“弹簧舌”特别地理解为但不仅仅理解为弹性的或者可弹回的端头件，由于其材料和/或结构的特性，该端头件可沿着其至少一部分长度弯曲，并且在没有外部力作用的情况下，再次返回或者说恢复初始位置/原位。在此，弹簧舌的一端被设计为自由的或者说未连接的，并且相对的一端被固定在或者设计在物体上，在这种情况下被固定在或者设计在抓取臂上。优选地，弹簧舌仅具有一个弯曲自由度，即弹簧舌可以基本上只沿着一个平面弯曲。在此，优选地获得弹簧舌，使得不依赖于力作用在弹簧舌上的位置，基本上整个宽度均匀地偏转，并且因此不会沿着弹簧舌的轴线或者说长度扭转，至少不会显著地扭转。由此，作为储力器起作用的弹簧舌在有效接合时更稳定地发挥作用，并且在张紧或者偏转的状态下，对抓取臂施加力或者使力远离抓取臂。

由此，省去了在常规抓取臂中经常使用的单独的弹簧或者磁铁对，从而可实现抓取臂的基本上卫生的一件式结构形式，而无需引起脏污的横向钻孔、盲孔或者类似的用于储力器的容纳部。因此，伴随出现了制造成本、养护和维修几率的显著降低，因为不再需要包括在抓取臂上进行的必要安装步骤的常规储力器。因此，显著减少了抓取臂的组件的数量以及病菌和脏污的附着面，例如表面凹进部分和狭槽。

在本公开的一种有利设计方案中，弹簧舌具有端头件和朝向端头件逐渐变细的弹簧舌接片。由此，弹簧舌在弯曲时是足够挠性的/弹性的且同时稳定地布置或者说设计在抓取臂上，以避免材料中的早期裂纹或者断裂。此外，由于其弹性弯曲性，弹簧舌接片主要承担储力器的功能，而此时，端头件被设计为足够稳定和/或不易弯曲的，以便定向地并且无波动地施加或者说传递力。

为了弹簧舌可以用作用于抓取臂对的闭锁设备，两个抓取臂的弹簧舌必须彼此相连。为此，弹簧舌，特别是其端头件，有利地具有狭槽(或者凹口/切口)，其设计为，与抓取装置的镜面对称设计的抓取臂的弹簧舌，特别是其狭槽建立有效接合。有效接合在此特别地可设计为十字交叠。

同样证实为有利的是，弹簧舌在钻孔的轴向方向上具有基本上与抓取臂相同的宽度。由此，弹簧舌并不会毫不困难地相对于彼此滑脱并且由此丧失其有效接合。

优选地，弹簧舌，特别是其端头件，在松弛或者未偏转的状态下，与抓取臂的面对镜面对称设计的抓取臂的侧面相隔。该有利的设计方案允许弹簧舌用作张开设备，因为弹簧舌可以相对于抓取臂，特别是其侧面偏转。

为了能够使用可以在抓取臂前部部段抑或端部部段起作用的不同的控制设备，在钻孔与抓取部段之间和/或在钻孔与抓取臂的端部部段之间设计有储力器。

由塑料制成的物体的制造是便利且快速的。因此，抓取臂有利地由特别是纤维增强的塑料一体地制成，并且因此可以立即用在抓取装置中。纤维增强使得具有高的比刚度和比强度的纤维塑料复合材料成为可能。常规的抓取臂由不锈钢构成，并且因此相对比较昂贵。另外，在所讨论的装置的运行过程中，已经表明了，金属抓取臂偶尔会扭曲/弯曲，这一方面，在装置的运行过程中很难识别到，另一方面，可能会导致待抓取且待传输的容器的损伤，和/或传送或者说接收容器的相对的抓取臂的损伤，和/或其它配件的损伤。如果与之相反地，抓取臂由塑料制成，则可以极便利地在注塑工艺中将其制成一次性用品。此外，用于该用途的塑料相对于不锈钢，具有更好的特性，使得抓取臂的过载不会导致扭曲/弯曲，而是会导致立即断裂，这不会造成瓶子的后续损伤，并且使得立即识别过载的抓取臂成为可能。随后，由于其一体的设计，可以极迅速地并且成本低廉地替换抓取臂。同样地，与常规使用的金属或者说不锈钢相比，在用水进行清洁时，塑料几乎不会表现出磨损迹象。通过由塑料成型而成的抓取臂，得到可轻松更换的产品，其中在其磨坏后，可以毫无问题地将其拆除并且进行替换，而不会造成较大成本或交货期并且不会造成组成部分为抓取装置的设施的较长的停机状态。

在另一有利的设计方案中，抓取部段具有从抓取臂的下侧到上侧逐渐变细和/或阶梯状的断面。其优势在于，可以抓取瓶颈并且特别地在颈环或者瓶颈凸缘下方抓取瓶子，并且因此能够稳定地进行传输。

优选地，抓取臂具有整体地设计在抓取臂上并且能够弹性偏转的弹簧接片，该弹簧接片用于补偿通过控制设备产生的力和/或偏转，其中弹簧接片与抓取臂共同形成封闭的环形凹槽。

本公开还涉及一种抓取装置，包括至少一对成对地设置的根据前述权利要求中任一项所述的抓取臂和镜面对称设计的抓取臂，并且包括控制设备，该控制设备用于将抓取臂的抓取部段从张开位置移动至抓取位置或者从抓取位置移动至张开位置。

接下来阐述抓取臂和抓取装置的实施方案的其它有利设计方案：

如之前所说明的，控制设备/单元可以被设计为一个抓取臂对之间的控制凸轮。根据其定位，该控制设备在此作为抓取装置的张开设备(定位在钻孔与抓取部段之间)抑或闭锁设备(定位在钻孔与端部部段之间)起作用。

替代地，当抓取臂防扭转地布置在轴承销上时，可以直接通过轴承销，操控抓取臂。为此，在可旋转地支承的轴承销的上端或者下端处设计有摇杆，通过对其进行操纵或者说旋转，可以同时使抓取臂枢转。在此，通过自身的摇杆或者通过轴承销的与其它轴承销的齿轮元件处于有效接合的齿轮元件，同步地操纵镜面对称设计的抓取臂。

根据控制设备是被设计为张开设备还是闭锁设备，储力器与之相反地作为闭锁设备或者张开设备起作用，以使抓取设备自动进入初始位置。根据储力器的功能，初始位置可以是抓取位置，抑或是张开位置。

弹簧舌可以设计为直线的或者弯曲的，并且指向端部部段的方向或者抓取臂的抓取部段的方向。因为例如在抓取位置中，弹簧舌(特别是其端头件)基本上抵靠在抓取臂上，所以可以通过弹簧舌在非偏转或者说非扭曲/弯曲的状态下更明确地背离抓取臂，或者端头件更远地与抓取臂的侧面相隔，提高弹性的弹簧力。

附图说明

根据下列附图，描述并且详细阐述根据本公开的抓取臂的优选实施方案。图中示出：

图1示出了根据本公开的抓取臂的上侧的技术图；

图2示出了具有根据图1的根据本公开的抓取臂的抓取装置的技术图；

图3以分解图和组装图示出了根据图2的抓取装置的立体图；并且

图4示出了根据图1或者说图2的根据本公开的抓取臂和根据图2的镜面对称设计的抓取臂的另一设计方案中的弹簧舌的简图，其中弹簧舌适合于十字交叠。

具体实施方式

在图1的立体图中，显示了根据本公开的抓取臂2。

抓取臂2优选地成型为长形的，并且被划分为前端部段12和端部部段14。为用于抓取、保持并引导特别是瓶状容器的装置预设抓取臂2，该装置具有在此未显示的可旋转地支承的控制凸轮，以将抓取臂2的抓取部段5从张开位置移动至抓取位置。在两个部段12和14之间布置有用于支承在此未显示的轴承销的钻孔10，以将抓取臂2可枢转地固定在装置中，或者说钻孔位于两个部段之间的交界处。在前端部段12中设计有弹簧舌6，其用作用于将抓取臂2的抓取部段5从抓取位置移动至张开位置的张开设备。在弹簧舌6与抓取臂2，特别是与前端部段12之间设计有凹槽8，该凹槽相对于弹簧舌6朝向抓取臂2的一侧的端头件而言是敞开的。该开口的宽度基本上定义弹簧舌2相对于抓取臂2的最大偏转。通过抓取部段5与在此未显示的镜面对称设计的第二抓取臂的抓取部段的共同作用，抓取装置抓取并且保持容器成为可能。在端部部段14中设计有弹簧接片16，其用于缓冲并且均衡由控制凸轮作用在抓取臂2上的力和/或偏转。弹簧接片16在此被整体地设计在抓取臂主体的端部部段14中。弹簧接片16与端部部段14一同形成封闭的凹槽9，该凹槽为弹簧接片16提供适用于所需弹簧行程或者说弹性偏转的空间。抓取臂2由塑料一体地制成，优选地由纤维增强的聚醚醚酮一体地制成。抓取部段5具有从抓取臂2的下侧到上侧逐渐变细的且阶梯状的断面。钻孔10对应于从抓取臂2的上侧到下侧的贯通钻孔，具有圆形的横截面并且定义枢转轴4，而枢转轴对应于钻孔10的对称轴。枢转轴4在此垂直于上侧和下侧地延伸。除了张开设备6，抓取臂2可在注塑工艺中，由塑料一体地制成。

在图2中示出了一种抓取装置的技术图，其具有根据图1的根据本公开的抓取臂。

除了由抓取臂2、3构成的抓取臂对之外，控制凸轮11被示出为控制设备，特别是闭锁设备，其可旋转地支承在支撑元件18中，并且被布置在抓取臂对的端部部段之间，特别是其弹簧接片之间。借助于紧固螺栓，可旋转地支承抓取臂2、3，并且将其固定在支撑元件18上。在该图中，既示出了抓取装置的抓取位置，也示出了其张开位置。在抓取位置中，抓取臂2、3的弹簧舌6作用于彼此之上，并且在此弹性扭曲/弯曲，或者说由于偏转的原因，对彼此施加力。一旦控制凸轮11的力不再作用在抓取臂2、3的端部部段上，弹簧舌6、6’将彼此压离，以便能够重新占据其原始的直线形状。

在图3中以分解图和组装图示出了根据图2的抓取装置的立体图。在支撑元件18中，还可识别出凹槽，控制凸轮11和紧固螺栓20可插入至这些凹槽中。紧固螺栓20在下部具有用于紧固在支撑元件18中的螺纹，在中间区域具有作为用于抓取臂2、3的钻孔的轴承的圆柱形状，并且在上部具有螺栓头。

图4示出了弹簧舌6、6’的简图，作为根据图1或者说图2的根据本公开的抓取臂2和根据图2的镜面对称设计的抓取臂3的有利设计方案，其中弹簧舌适合于建立十字交叠形式的有效接合。通过有效接合，弹簧舌6、6’始终彼此相连并且能够作为闭锁设备起作用。在弹簧舌6、6’的端头件13、13’中，分别设计有凹口/切口19、19’。凹口19在弹簧舌接片15的长度方向上的宽度对应于端头件13’或者说凹口19’在垂直于弹簧舌接片15’的长度方向的方向上的厚度/深度(参见平行伸长的虚线)。反之，这也适用于凹口19’的宽度。因为弹簧舌6、6’被设计为一致且彼此镜面对称的，并且凹口19、19’形成在弹簧舌6、6’中的相同位置处，所以在这种情况下，凹口19、19’的厚度和宽度是一样大的，或者说凹口19、19’的底面是正方形的。

图1中的尺寸 图2中的尺寸

r 135.47mm a 90mm

s 64.53mm b 33.2mm

t 71mm c 57mm

u 50.36mm d 72mm

v 10.19mm

w 6.7mm

x 1.2mm

y 2.8mm

z 1.21mm

附图标记列表

1 抓取装置

2 抓取臂

3 镜面对称设计的抓取臂

4 抓取臂的枢转轴

5 抓取部段

6 抓取臂2的弹簧舌

6’ 抓取臂3的弹簧舌

7 控制轴线

8 用于弹簧舌的凹槽

9 用于弹簧接片的凹槽

10 钻孔

11 控制凸轮

12 前端部段

13 弹簧舌6的端头件

13’ 弹簧舌6’的端头件

14 端部部段

15 弹簧舌6的弹簧舌接片

15’ 弹簧舌6’的弹簧舌接片

16 弹簧接片

17 抓取臂2的侧面

18 支撑元件

19 弹簧舌6的凹口/切口

19’ 弹簧舌6’的凹口/切口

20 紧固螺栓。

Claims (10)

1.一种抓取臂(2)，所述抓取臂适于用于抓取、保持和引导容器的装置，所述容器特别是瓶状的容器，其中所述装置具有控制设备(11)，以将所述抓取臂的抓取部段(5)从张开位置移动至抓取位置或者从所述抓取位置移动至所述张开位置，所述抓取臂包括用于支承轴承销(20)的钻孔(10)，以将所述抓取臂(2)能枢转地固定在所述装置中，并且包括储力器，用于将所述抓取臂的抓取部段(5)从所述抓取位置移动至所述张开位置或者从所述张开位置移动至所述抓取位置，

其特征在于，

所述储力器具有整体地设计在所述抓取臂上并且能够弹性偏转的弹簧舌(6)，所述弹簧舌与所述装置的镜面对称设计的抓取臂(3)的弹簧舌(6’)处于或者建立有效接合。

2.根据权利要求1所述的抓取臂(2)，

其特征在于，

所述弹簧舌(6)具有端头件(13)和朝向所述端头件(13)逐渐变细的弹簧舌接片(15)。

3.根据权利要求1或2所述的抓取臂(2)，

其特征在于，

所述弹簧舌(6)，特别是其端头件(13)，被设计为，以十字交叠的方式，与镜面对称设计的抓取臂(3)的弹簧舌(6’)，特别是其端头件，建立有效接合。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的抓取臂(2)，

其特征在于，

所述弹簧舌(6)具有基本上与所述抓取臂(2)相同的沿所述钻孔(10)的轴向方向的宽度。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的抓取臂(2)，

其特征在于，

所述弹簧舌(6)，特别是其端头件(13)，在松弛或者未偏转的状态下，与所述抓取臂(2)的面对所述镜面对称设计的抓取臂(3)的侧面(17)相隔。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的抓取臂(2)，

其特征在于，

所述储力器被设计在所述钻孔(10)与所述抓取部段(5)之间，和/或在所述钻孔(10)与所述抓取臂(2)的端部部段(14)之间。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的抓取臂(2)，

其特征在于，

所述抓取臂(2)由塑料，特别是纤维增强的塑料，一体地制成。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的抓取臂(2)，

其特征在于，

所述抓取部段(5)具有从所述抓取臂(2)的下侧到上侧逐渐变细的和/或阶梯状的断面。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的抓取臂(2)，

其特征在于，

所述抓取臂(2)具有整体地设计在所述抓取臂上并且能够弹性偏转的弹簧接片(16)，用于补偿通过所述控制设备产生的力和/或偏转，其中所述弹簧接片(16)与所述抓取臂(2)形成封闭的环形凹槽(9)。

10.一种抓取装置(1)，包括至少一对成对地设置的根据前述权利要求中任一项所述的抓取臂(2)和镜面对称设计的抓取臂(3)，并且包括控制设备(11)，所述控制设备用于将每个所述抓取臂(2、3)的抓取部段(5)从张开位置移动至抓取位置或者从抓取位置移动至张开位置。