CN104128922A - 用于处置物品的设备 - Google Patents

Abstract

本发明描述了一种用于处置物品的设备(01)。该设备包含支架(02)、设置在支架(02)上的基座(04)、以及连杆机构(05)，该连杆机构包括至少三个受驱动的臂(50)和中心的联接元件(06)。每个所述受驱动的臂(50)包括围绕自身的设置在基座(04)上的枢转轴线(51)以可枢转的方式受驱动地支承的上臂(52)和铰接地设置在所述上臂(52)上且与所述联接元件(06)铰接连接的下臂(53)。此外，每个所述受驱动的臂拥有自身的驱动器(54)，用于使上臂(52)围绕其枢转轴线(51)个别地枢转。基座(04)连同枢转轴线(51)相对于支架(02)围绕转动轴线(40)以可转动的方式受驱动地支承。

Description

用于处置物品的设备

技术领域

本发明涉及一种用于处置物品的设备,该设备包含：支架；设置在支架上的基座；以及连杆机构，该连杆机构包括至少三个受驱动的臂和中心的联接元件；其中，每个所述受驱动的臂--包括围绕自身的设置在基座上的枢转轴线以可转动的方式受驱动地支承的上臂和铰接地设置在所述上臂上且与所述联接元件铰接连接的下臂；且--拥有自身的驱动器，用于使所述上臂围绕所述上臂的枢转轴线个别地枢转。

背景技术

处置物品可以规定为或包含：操纵一个或多个物品、和/或被概括称为运送的移动和/或提升物品、和/或围绕一条或多条轴线转动物品、和/或使物品在一个面上移位、或者还有把物品从一个第一面移到一个第二面上、和/或处理一个或多个物品、例如借助捆扎、包装，如缠绕件、热缩管或纸板来提供一个或多个物品，仅列出几个能够想到的设计方案。

物品可以是例如物体，如例如已包装的或未包装的物件、容器、纸板箱，或者由多个物体组成的集束，其中，各物体例如借助捆扎、包装如例如缠绕件、热缩管或纸板或者承载架保持成一个集束，仅列出几个能够想到的设计构造。

也可以将处置物品规定为同时处置多个例如相对彼此成组的物品和/或物品组，其中多个物品按照期望的取向相对彼此布置。

对于处置一个或多个物品已知的是，使用至少一个操纵器，例如工具，如夹具或支承面，该操纵器借助用于处置物品的设备定位在工作空间内部并且例如能够按照用于实施操纵和/或运送和/或处理一个或多个物品所需要的运动而运动。在此借助用于处置物品的设备实施的运动可以如在绕一个或多个轴线转动的情况下设定点状分布的运动轨迹或者如在平移运动的情况下设定直线的或者二维或三维地弯曲分布的运动轨迹。例如也可以是由上述运动轨迹构成的部分组合。

操纵器可以是上述用于处置物品的设备的一部分、可以包含该设备或者由该设备包含。该操纵器可以在借助用于处置物品的设备能够将其运送到的地点自身实施一个或多个动作，例如单轴或多轴的转动运动和/或一维或多维的平动运动和/或夹取运动和/或旋转，仅仅列出几个能够想到的设计构造。工作空间在此通过用于处置物品的设备限定，该工作空间对应于由一个包络面围成的体积，包括例如操纵器的、用于处置物品的设备在最大可能偏移情况下在整个空间角范围中最大能够达到的所有的点位于该包络面上。

已知的用于处置物品的设备是所谓的三角式机器人(Deltaroboter)。三角式机器人包括在物品的处置于其间进行的面的上方、该面上或者该面的下方设置在支架上的基座。在该基座上设置有连杆机构，该连杆机构包括至少三个臂和与该至少三个臂中的每个臂铰接连接的中心的联接元件。在此该联接元件位于该连杆机构的中心。该联接元件在此位于基座与所述面之间或者位于基座与在其间实现处置物品的各面之间。

带有三个臂的三角式机器人被称为三足机器人。

每个臂包括在基座上围绕相对于支架固定的枢转轴线以可枢转的方式受驱动地布置的上臂和与上臂及联接元件铰接连接的下臂。该下臂在这里实施为被动式的、没有用来使其相对于上臂或联接元件枢转的驱动器。一个或多个下臂可以例如通过球窝关节与相应所属的上臂和联接元件连接。这样的各个下臂可以自由枢转并且不具备固有稳定性。

三角式机器人的所有的上臂分别围绕优选位于一个公共平面内的枢转轴线以可枢转的方式受驱动地支承。三个与联接元件并分别与其所属上臂连接的下臂在任何位置都形成力三角，该力三角只有当三个上臂同步地实施为其计算好的围绕其相对于支架固定的枢转轴线的枢转运动时才可运动。为了能够在平行于在其上实现处置物品的面或者平行于在其间实现处置物品的各面的任意方向上实施运动，至少一个相对于支架固定的枢转轴线与其余的枢转轴线中的至少一个枢转轴线相交。两个或多个枢转轴线可以平行地延伸。优选地，所有的枢转轴线都具有与其它枢转轴线的两个交点。

所述下臂中的至少一个下臂可以包括两个也被称为尺骨和桡骨的、形成平行四边形连杆机构的连杆元件，以便将联接元件相对于基座引导在至少一个预定的取向上。

联接元件在此作为工作平台用作所谓的工具中心点(TCP)。在该工具中心点上可以设置前述的操纵器，或者它可以包含前述的操纵器，或者它可以由前述的操纵器包含。下面，为简单起见，不再在这些变型方案之间进行区分，并且取而代之的是，只要没有明示地提到不同之处，就统一地以在联接元件上设置的操纵器的设计方案作为所有三种设计方案的代表。

为了使布置在联接元件上的操纵器在该操纵器借助联接元件在工作空间内部被运送到的地点围绕例如垂直地竖立在联接元件上和/或在基座上和/或竖立在相对于支架固定的枢转轴线在其内部延伸的共同平面上的转动轴线旋转，以便例如设定操纵器取向或者对物品进行所期望的处置，已知的是，提供将操纵器在联接元件上的可受驱动的、可转动的支承装置以及设定在基座中心、以可转动的方式受驱动地支承的轴，该轴与操纵器在联接元件上的可转动的支承装置以不可旋转的方式连接。该轴在这里实施为借助万向节或万向接头与该轴在基座上的驱动器以及与操纵器在联接元件上的可转动的支承装置相连接的万向轴。此外，该轴实施为伸缩杆，以便能够补偿在联接元件在工作空间内运动期间该联接元件到基座的不同的间距。伸缩杆可以相互内外嵌套地滑动或者例如沿其当前轴向延伸的方向滑动地支承在基座上。这样的实施为万向轴和伸缩杆的轴在下文中被称为伸缩轴。联接元件在这里可以实施为用于接收操纵器的简单的支承环，该支承环在其外周上具有用于固定下臂的接头。在支承环与操纵器上的相应的配合件之间可以例如设有滚动元件以降低摩擦损失和磨损。

代替操纵器在联接元件上的可受驱动的可转动支承原则上也可以设想，操纵器以不可旋转的方式设置在联接元件上并且整个联接元件在各臂借助伸缩轴的相应补偿运动下相对于基座旋转。但是由此带来的是联接元件仅有有限的转动角度的缺点。该限制是由于上臂和/或联接元件与下臂的铰接连接达到末端止挡和/或由于各相邻下臂相互接触而导致的。

如果在联接元件上设置的操纵器需要用于实施一个或多个动作的驱动器，如例如在夹具情况下与夹住和释放一个或多个物品相对应地关闭和打开夹具，则必须在联接元件上设置相应的驱动器，包括必要时所需要的传动机构，并且必须布设用于操作驱动器的、从基座到联接元件的能量管线，例如电力电缆、气动或液压管路，它们此外必须能够对应于伸缩轴补偿基座与联接元件之间的不同的间距。

由此，在联接元件上的三角式机器人的自重增大，同时可供处置物品使用的有效负荷降低。

由此带来的缺点是有限的流水作业周期(Taktung)。流水作业周期可以描述为一定数量物品除以处置这些数量的物品所需要的时间所得的商数。

在尽可能短时间内处置尽可能多物品的流水作业周期在此是包装技术中和包装工业中主要的成本因数。在此，流水作业周期越短，物品流量越高，并且这样对此设置的机器、设备和装置的充分利用程度越高和越好。

在此，流水作业周期受到处置物品所需运动最高所能实施的速度的限制。

由伸缩轴的精细构造决定了从基座到联接元件向下能够传递的转矩是有限的。这例如对于快速转动集束(为此需要较高的转矩)是不够的。

联接元件上的三角式机器人的自重相对于基座的距离和该三角式机器人相对于转动轴线的偏心导致对于联接元件在工作空间内部旋转和直线运动的高的力矩，由此导致可得到的速度随着自重增加逐渐减小并且由此导致运送时的流水作业周期变差。

操纵器驱动器的控制和能量供应所需要的能量管线额外地提高了自重，从而加剧了上述的限制。

由DE102010006155A1已知一种实施为三足机器人的用于处置物品的设备。该设备包含基座，该基座在物品的处置于其上进行的面的上方布置在支架上。在该基座上设置有连杆机构，该连杆机构包括三个臂和与所述三个臂的每个铰接连接的中心的联接元件。每个臂包括在基座上围绕相对于支架固定的枢转轴线以可枢转的方式受驱动地设置的上臂和与上臂及联接元件铰接连接的下臂。所有的上臂分别围绕位于一个公共平面内部的枢转轴线以可枢转的方式受驱动地支承。各枢转轴线在其公共平面内彼此相交。借此所有的枢转轴线分别具有与其余的枢转轴线的两个交点。所有臂的下臂分别包括两个形成一个平行四边形连杆机构的连杆元件。由此该联接元件总是与实现处置物品的面并且与基座平行地引导。此外三足机器人包括伸缩轴，通过该伸缩轴能够使在联接元件上以可转动的方式支承的轴转动。为了补偿联接元件与基座之间的不同的间距，伸缩轴沿当前轴向延伸的方向滑动地支承在基座上。在联接元件上可以设置有操纵器，该操纵器可通过以可转动的方式支承在联接元件上的轴的转动***纵，例如可以被转动。为了进一步操作操纵器，可以设有附加的伸缩轴，这些伸缩轴把转矩从设置在基座上的驱动器传递到操纵器。伸缩轴在此彼此既不平行也不同轴地分布。

通过US8210068B2已知一种同样实施为三足机器人的用于处置物品的设备。该设备包含设置在支架上的基座，在该基座上有包括三个臂的连杆机构，所述臂的上臂分别围绕相对于支架固定的水平的枢转轴线以可枢转的方式受驱动地支承，并且所述臂的下臂实施为并联连杆以联接元件相连接。伸缩轴借助万向接头与可转动地支承在联接元件上的轴连接。在全万向悬挂在基座上的情况下，伸缩轴沿着其纵向延伸方向滑动地引导。该伸缩轴在此具有成型轮廓的横截面，该横截面防止伸缩轴相对于其全万向悬挂件的旋转。该全万向的悬挂件此外还以可围绕竖直的轴线转动的方式设置在基座的中心。借助专门的驱动器可以使该万向悬挂件围绕竖直轴线枢转并且可通过它使伸缩轴转动。借助经由伸缩轴传递到以可转动的方式支承在联接元件上的轴上的转动运动可以被设置用于操作在联接元件上布置的操纵器。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种改进的用于处置物品的设备，该设备克服了现有技术的缺点并且特别是允许较高的流水作业周期、包括从基座到联接元件的较高的转矩传递以及降低了本设备在联接元件上的自重、由此导致可供处置物品使用的有效负荷提高。

该技术问题通过独立权利要求的特征来解决。由从属权利要求描述其它的有利的设计方案。

因而，为了解决该技术问题，提供用于处置物品的设备。该设备包括：

-支架，该支架具有例如中心部分，该中心部分位于物品的处置于其上进行的至少一个面的上方、例如在物品的处置于其上进行的一个面的上方或者在物品的处置于其上和/或于其间进行的各面的上方；

-基座，该基座设置于例如支架中心部分上,该中心部分位于物品的处置于其上进行的面的上方或在物品的处置于其间进行的各面的上方；以及

-连杆机构，该连杆机构包括至少三个受驱动的臂和中心的联接元件。

物品的处置于其上进行的面或物品的处置于其间进行的各面可以例如水平或倾斜地平面地或者***地延伸、固定不动的或可动的，其中，也可以例如是部分的组合和/或例如一个面具有一个特性，例如一个面固定不动地布置而另一个面具有与其不同的特性，例如是可动的设计。

其中每个所述受驱动的臂包括围绕自身的例如与物品处置于其上进行的面或者与物品的处置于其间进行的各面平行地延伸的枢转轴线以可转动的方式受驱动地支承的上臂和铰接地设置在上臂上的并与联接元件铰接连接的下臂。每个所述臂拥有自身的驱动器，用于使相应的上臂围绕其枢转轴线个别地枢转。

作为用于上臂的驱动器考虑通过枢转轴线作用于上臂的、带有或不带传动机构的枢转驱动器，例如无传动机构的直接驱动器，或者其它类型的驱动器，例如通过拉杆和/或压杆或者实施为线性驱动器的作用于上臂的例如电动、气动或液压的驱动器。

本设备的至少一个下臂可以构成为并联连杆，该并联连杆包括两个形成尺骨和桡骨的连杆元件。该并联连杆优选构成为，使得联接元件与相应臂的所属上臂的枢转轴线平行地保持。这可以这样来达到，方式为：下臂的形成并联连杆的连杆元件沿着相应臂的所属上臂的枢转轴线的延伸方向彼此间隔开距离并且两个连杆元件与上臂的铰接连接位于与相应臂的所属上臂的枢转轴线平行地延伸的第一直线上，以及所述两个连杆元件与联接元件的铰接连接位于与相应臂的所属上臂的枢转轴线平行地延伸的第二直线上。下臂作为这种并联连杆的实施形式保持联接元件与相应臂的所属上臂的枢转轴线平行。

优选的是，本设备的其上臂具有不彼此平行地延伸而是彼此优选相交或偏斜的枢转轴线的那些臂的至少两个下臂实施为并联连杆。由此联接元件可以按照例如相对于基座的一直相同的取向在工作空间内被引导。

特别优选的是，所有臂的所有下臂实施为并联连杆。由此得到联接元件例如相对于基座的特别稳定的平行引导。

本设备的特征在于，基座连同枢转轴线相对于支架围绕一条优选垂直地竖立于物品的处置于其上进行的面上或者物品的处置于其间进行的各面上的转动轴线以可旋转的方式受驱动地支承。

在此，转动轴线正交于枢转轴线延伸，所述枢转轴线又可以位于一个公共平面内，使得在这种情况下转动轴线垂直地竖立在一个这样的公共平面上。转动轴线相对于枢转轴线的正交性在此按照矢量的正交性(如，其可以例如通过标量积验证)来定义。转动轴线和枢转轴线在此必须不相交，以便彼此垂直。

由此联接元件可以例如连同必要时设置在其上的操纵器通过基座相对于支架的围绕转动轴线转动和/或围绕平行于转动轴线的联接元件轴线绕自身转动。如果联接元件在基座围绕转动轴线转动时不位于转动轴线上并且要实现联接元件围绕联接元件轴线绕自身转动，则必须以本设备的各臂通过坐标变换进行补偿运动。本设备可以这样例如与转动角度的改变同步地补偿改变了的工作位置。

作为用于使基座相对于支架围绕转动轴线旋转的驱动器可以提供带有或不带传动机构的转动驱动器，例如无齿轮的直接驱动器，或者其它类型的驱动器，例如通过一个或多个拉杆和/或压杆或者实施为线性驱动器的作用于基座的例如电动的、气动的或液压的驱动器。

特别有利的设计方案规定一种直接驱动器作为驱动器，在该直接驱动器中，基座在支架上的支承装置形成直接驱动器的第一部分，并且基座本身形成与第一部分配合作用并且相对于该第一部分以可旋转的方式受驱动的第二部分。

优选的是，将这样一种直接驱动器实施为扭矩电机，其中，支架包括定子的元件或者形成定子的元件，或者在支架上布置有相应的定子，并且基座优选地以其外周和/或以其一部分形成转子。基座可以设计有圆形的外周，借助其外周以可转动的方式支承设置在支架之上或之中。

在联接元件上可以设有操纵器，或者联接元件可以包含操纵器，或者联接元件可以***纵器包含。

操纵器优选以不可旋转的方式设置在联接元件上。

由于整个设备现在可转动的设计结构而不再如在现有技术中那样需要操纵器在联接元件上的可转动布置。

本设备可以包含至少一个伸缩轴，该伸缩轴至少可以把转动运动传递到联接元件。该伸缩轴可以配设有自身的伸缩轴驱动器，该伸缩轴驱动器可以或者在基座上随同基座转动地设置或者设置在支架上。在后一情况下设有控制器，该控制器补偿由于基座相对于支架的相对转动运动引起的伸缩轴驱动器定位误差。

所述至少一个借助至少一个伸缩轴传递到联接元件的转动运动可以设定用来操作设在联接元件上的操纵器，例如由此使该操纵器能够实施动作。

该操纵器可以例如是夹具，该夹具能够通过借助至少一个伸缩轴传递到联接元件的、对应于夹住和释放一个或多个物品的相反方向的转动运动而关闭和打开。在夹住和释放之间可以进行运送，在运送中可以例如提升和移动被夹持的物品。

在操纵器设计为旋转的指状件的情况下，借助伸缩轴传递到联接元件的转动运动可以被用来把物品例如通过摩擦在物品的处置于其上进行的面上取向和/或运送。

在操纵器被设置并相应地实施为用于例如通过移取或安放例如螺纹封闭件来操纵设计为容器的物品情况下，借助伸缩轴传递到联接元件的转动运动可以用于例如在回收中旋开容器盖或者例如在灌装中旋紧容器盖。

在操纵器被设置和相应地实施为用于例如通过围绕已分组的物品设置捆扎件来处理物品，借助伸缩轴传递到联接元件的转动运动可以用来例如连接各定长捆扎带和/或在捆扎物品之后将该定长捆扎带的各末端彼此连接，例如通过卷边。在此，对于不同的所需动作可以设有对应数量的传递相应转动运动的伸缩轴。

优选的是，基座相对于支架以可从中间位置出发在围绕转动轴线的两个方向上枢转至少90°的方式受驱动。

显而易见的是，本发明可以通过实施为三角式机器人或三足机器人的用于处置物品的设备来实现，其中，基座包括否则在现有技术中相对于支架固定地设计的上臂枢转轴线在物品的处置于其上进行的面的上方或者在物品的处置于其间进行的各面的上方围绕优选垂直地竖立于基座上的转动轴线以可枢转的方式受驱动地支承在支架上。

相对于现有技术的优点是，除了克服了开头所述的现有技术的缺点外，尤其是与在现有技术中要通过控制和操作所有上臂的所有驱动器来实现相比，通过旋转基座可以更快速地将物品例如从转动轴线的一侧运送到对置的一侧。由此可以借助本发明达到更快速的运送和更高的流水作业周期。

相对于现有技术的额外的优点是，与以可旋转的方式布置在联接元件上的操纵器和为其旋转借助伸缩轴可传递的转矩相比，驱动器和由此可施加的用来使基座绕转动轴线旋转的转矩可以设计得显著更大和更强，随之而来的是可得到更快的运动和由此得到更高的流水作业周期。

相对于现有技术的其它值得提及的优点是，本设备在联接元件上的自重降低、随之而来的是处置物品可供使用的有效负荷增大。这还导致可得到的流水作业周期的再次提高。

附图说明

下面各实施例要借助附图详细阐述本发明及其优点。在附图中各个元件的相互尺寸比例并非总是对应于真实的尺寸比例，因为简化地示出了若干形状并且为了更好的视图与其它的元件相比放大地示出了其它的形状。在附图中示意地示出：

图1以从上方观看的透视图示出了带有实施为夹具形式的、设置在其联接元件上的操纵器的用于处置物品的设备；

图2以部分剖开的从侧面观看的透视图示出用于处置物品的设备的基座在支架上的可转动的受驱动的布置的详细视图；

图3以从下方观看的透视图示出了带有实施为夹具形式的、设置在其联接元件上的操纵器的用于处置物品的设备；

图4以从下方观看的透视图示出了带有实施为夹具形式的、设置在其联接元件上的操纵器的用于处置物品的设备的详细视图。

具体实施方式

对于本发明的相同的或作用相同的元件使用相同的附图标记。此外，出于概览的原因在各个图中只示出了描述该图所需的附图标记。所示的各实施形式仅仅是表示本发明的设备或本发明的方法可以如何设计的例子，而不是封闭排他的限制。

在图1至图4中完全或部分地示出的用于处置物品的设备01主要包括：支架02，该支架具有在物品的处置进行于其上的至少一个面03的上方的例如中心部分20；基座04，该基座在物品的处置进行于其上的所述至少一个面03上方设置在支架02上、优选在支架02的例如中心部分20上；以及连杆机构05，该连杆机构包括至少三个受驱动的臂50和中心的联接元件06。

每个受驱动的臂50包括：围绕自身的、优选平行于物品的处置进行于其上的所述至少一个面03延伸且布置在基座04上的枢转轴线51；以可枢转的方式受驱动地支承的上臂52；和铰接地设置在上臂52上并与联接元件06铰接连接的下臂53.

此外。，每个受驱动的臂50拥有自身的驱动器54，用来使相应的上臂50围绕其枢转轴线51个别地枢转。每个上臂52的每个驱动器54在此可与其余的上臂52的驱动器54相独立地控制。

基座04连同枢转轴线51相对于支架02围绕转动轴线40以可转动的方式受驱动地支承。

优选地，基座相对于支架以可从中间位置出发在围绕转动轴线的两个方向上枢转至少90°的方式受驱动。

基座04连同枢转轴线51可相对于支架02围绕转动轴线40旋转，使得联接元件06例如包括必要时设置在其上的操纵器07可以通过基座04相对于支架02围绕转动轴线40和/或围绕平行于转动轴线40延伸的联接元件轴线60绕自身的转动而被转动。如果联接元件06在基座04围绕转动轴线40转动时不位于转动轴线40上，其中由此联接元件轴线60和转动轴线40例如可以是平行的、但不是相同的，并且要实现联接元件06绕自身围绕联接元件轴线60转动，则必须通过本设备01的连杆机构05的各臂50通过坐标变换进行补偿运动。本设备01可以这样例如与绕联接元件轴线60的转动角度的改变同步地补偿被改变的工作位置。

本发明由此可以通过实施为三角式机器人或三足机器人的用于处置物品的设备01来实现，其中，基座04连同否则在现有技术中相对于支架固定地实施的上臂52的枢转轴线51在物品的处置于其上进行的面03的上方或者在物品的处置于其上和/或其间进行的各面03的上方围绕优选垂直地竖立于基座04上的转动轴线40以可枢转的方式受驱动地支承在支架02上。

作为用于上臂52的驱动器54考虑通过枢转轴线51作用于上臂52的枢转驱动器，它带有或不带传动机构，例如无传动机构的直接驱动器，或者其它类型的驱动器，例如通过拉杆和/或压杆或者实施为线性驱动器的作用于上臂52的例如电动的、气动的或液压的驱动器54。

转动轴线40优选与一个或多个或所有的枢转轴线51正交地延伸，臂50的上臂51以可枢转的方式受驱动地支承在所述枢转轴线上。在此，当与枢转轴线51的一个方向相对应的矢量和对应于转动轴线40的方向的矢量的标量积等于零时，转动轴线40与枢转轴线51正交地延伸。

优选地，臂50的上臂52以可枢转的方式受驱动地支承于其上的各枢转轴线51位于一个公共平面内。当转动轴线40与枢转轴线51正交地延伸时，则转动轴线40垂直地竖立在该公共平面上。

转动轴线40可以例如垂直地竖立在物品的处置于其上进行的所述至少一个面03上。如果在多个面上或多个面之间处置物品，则转动轴线40至少关于这些面03中的一个或多个面的一部分垂直竖立地定向。

作为用于使基座04相对于支架02围绕转动轴线40旋转的驱动器，可以使用带有或不带传动机构的转动驱动器，例如无传动机构的直接驱动器41，或者其它类型的驱动器，例如通过一个或多个拉杆和/或压杆或者实施为线性驱动器的作用于基座04的例如电动的、气动的或液压的驱动器。

在用于使基座04相对于支架02围绕转动轴线40旋转的转动驱动器实施为直接驱动器41的情况下，优选的是，基座04支承在支架02上的至少一部分形成直接驱动器的第一部分，并且基座04本身的至少一部分形成与第一部分配合作用并且相对于该第一部分以可枢转的方式受驱动的第二部分。例如，直接驱动器41可以实施为扭矩电机，其中，支架02、优选一个中心部分或其中心部分20，包含定子的至少一个或多个元件43或者形成该定子的元件，或者在支架02上设置有相应的定子。在这里基座04具有至少一个具有圆形的外周42的区域，该外周至少部分地形成转子的元件44。备选地，在此，在基座04上、例如在其圆形的外周42上可以设置相应的转子。此外，在这里基座04优选地以其圆形的外周42以可转动的方式支承在支架02之上或之中、优选地在中心部分20之上或之中。

在联接元件06上可以设有操纵器07，或者联接元件06可以包含操纵器07，或者联接元件06可以***纵器07包含。

操纵器07可以以不可旋转的方式布置在联接元件06上。

由于与现有技术相比在本发明的设备01中基座04连同设置在其上并随同基座04绕其转动轴线40可枢转的臂50上臂51的枢转轴线以可枢转的方式受驱动的支承，因而为了使操纵器07例如相对于一个或多个物品和/或相对于在其上处置物品的所述至少一个面03例如在其旋转位置中围绕联接元件轴线60定向就不再需要操纵器07在联接元件06上的可转动布置结构。

本设备01可以在基座04与联接元件06之间具有至少一个受驱动的伸缩轴08，该伸缩轴与基座侧的伸缩轴驱动器80万向铰接地连接，并且通过至少一个万向节或万向接头81以可铰接转动的方式支承在联接元件06上，并且该伸缩轴可以把至少一个转动运动从基座04上的伸缩轴驱动器80传递到联接元件06。

例如，该伸缩轴08可以与可转动的支承装置和/或联接元件06上的轴相连接。

在此伸缩轴08实施为借助万向节或万向接头81与其在基座上的伸缩轴驱动器80和与必要时设置的操纵器07在联接元件06上的可转动支承装置相连接的万向轴。此外，伸缩轴08延伸所沿着的伸缩轴轴线82由此可以相对于基座04的转动轴线40和相对于联接元件轴线60分别成一个可改变的角度。此外，伸缩轴80实施为伸缩杆，以便能够补偿在联接元件在工作空间内运动期间该联接元件06到基座04的不同间距。

该工作空间对应于由一个包络面围成的体积，包括例如操纵器07的、用于处置物品的设备01在最大可能偏移情况下在整个空间角范围中最大能够达到的所有的点位于该包络面上。

伸缩轴08为了补偿不同的间距可以彼此内外嵌套地相对滑动或者例如在基座04上朝向其当前轴向延伸的方向滑动地支承。

至少一个借助至少一个伸缩轴08传递到联接元件06的转动运动可以设定用来操作设在联接元件06上的操纵器07，例如由此使该操纵器能够实施动作。

借助至少一个伸缩轴08的转动运动操作的、可由操纵器07实施的动作在此与操纵器07的结构方式无关。

该操纵器07例如可以实施为夹具70或者可以包含夹具70。该夹具07能够通过借助伸缩轴08传递到联接元件06的、对应于夹住和释放一个或多个物品的相反方向的转动运动关闭和打开。在夹住和释放之间可以进行运送，在运送中可以例如提升和移动被夹持的物品。夹具70在这里例如包括两个彼此相对可运动的夹紧或夹持颚板71和变换装置72，该变换装置把伸缩轴08的转动运动转换成夹紧或夹持颚板71的彼此相向的或彼此背离的直线运动。变换装置72可以例如通过牵拉件传动装置73、例如皮带传动装置实现。作为牵拉件在这里可以考虑例如齿形皮带或无齿皮带，如例如平皮带或圆皮带、三角皮带、三角筋条皮带、链条和类似物。在这里这些列举并不限制完备性。通过伸缩轴08在第一方向上的转动运动使夹紧或夹持颚板71例如彼此相向地运动并由此使夹具70关闭。通过伸缩轴08在与第一方向相反的第二方向上的反向的转动运动使夹紧或夹持颚板71例如彼此背离地运动和由此使得夹具70打开。

因为没有驱动器位于夹具70上，就不需要通过控制和能量管线进行供应。由此得到这样的夹具70，它与现有技术相比具有小的自重并由此轻质量地实施。

操纵器07的备选设计可以提供设计为旋转的指状件的操纵器，该操纵器可以借助一个或多个通过至少一个伸缩轴08传递到联接元件06的转动运动而进行旋转，例如把物品例如通过摩擦而在物品处置于其上进行的面03上取向和/或运送。

同样可设想，操纵器实施为例如用于通过移取或安放例如螺旋封闭件来操纵例如实施为容器的物品。通过借助至少一个伸缩轴08传递到联接元件06的至少一个转动运动产生操纵器的用来操纵所需要的运动。例如借助伸缩轴08传递到联接元件06的转动运动用来例如在回收中旋开容器盖或者例如在灌装中旋紧容器盖。

备选地，操纵器07可以设定和相应地实施为用来通过围绕分组的物品设置捆扎件而处理物品。在此，借助至少一个伸缩轴08传递到联接元件06的一个或多个转动运动可以用来实施用于相应处理所需要的运动和/或动作、例如连接各定尺寸剪切捆扎带()和/或在捆扎物品之后将该定尺寸剪切捆扎带的各末端彼此连接，例如通过卷边。在此，对于不同的需要的动作可以设有对应数量的传递相应转动运动的伸缩轴08。

至少一个下臂53可以构成为并联连杆55，该并联连杆包括两个形成尺骨和桡骨的、平行地延伸的连杆元件56、57。并联连杆55的形成下臂53的连杆元件56、57在此优选地在相应臂50的所属上臂52的枢转轴线51的延伸方向上彼此间隔开距离地布置。

在此，下臂53的两个连杆元件56、57与相应臂50的所属上臂52的铰接连接位于与相应臂50的所属上臂52的枢转轴线51平行地延伸的第一直线58上。同样在这里，所述两个连杆元件56、57与联接元件06的铰接连接位于与相应臂50的所属上臂52的枢转轴线51平行地延伸的第二直线59上。下臂53作为这样的并联连杆55的实施结构使得联接元件06保持平行于相应臂50的所属上臂52的枢转轴线51。

优选地，其上臂52具有不彼此平行地延伸而是彼此优选相交或相互偏斜的枢转轴线51的、或者其上臂52围绕不彼此平行地延伸的枢转轴线51受驱动地支承的那些臂50的至少两个下臂53实施为并联连杆55。由此联接元件06可以按照例如相对于基座04一直相同的取向在工作空间中被引导。

特别优选的是，所有臂50的下臂53实施为并联连杆55。由此得到联接元件06例如相对于基座04的特别稳定的平行引导。

需要突出强调的是，与通过所有三个臂枢转轴线的同时驱动得到的直线运动相比，基座04从中间位置出发围绕转动轴线40例如±90°的转动运动可更快速实现。用于旋转的基座04连同其支承装置的转动驱动器的尺寸可以设计成使之具有非常强的转矩，因为该转动驱动器是相对于支架固定的而不是随同运动的。用于传递转动运动和由此传递用于操作设置在联接元件06上的操纵器07的转矩(例如在操纵器实施为夹具70的情况下用于移动夹具70的夹紧或夹持颚板71的转矩)的伸缩轴8，由于较低的所需要的转矩，与现有技术相比尺寸可以设计得更为精细。

本发明尤其可工业应用在自动化技术设备的制造和运行领域中、例如在用于食品和饮料工业的自动化技术中和/或在包装技术中和包装工业中。

参考优选的实施形式描述了本发明。但是对于本领域技术人员，可以设想的是，能够作出本发明的变型或修改方案，而同时并不背离所附权利要求的保护范围。

附图标记列表

01    设备

02    支架

03    物品的处置于其上进行的面

04   基座

05    连杆机构

06   联接元件

07   操纵器

08   伸缩轴

20    支架02的中心部分

40   基座相对于支架02的转动轴线

41    用于使基座04相对于支架02转动的直接驱动器

42   基座的外周

43    定子的元件

44   转子的元件

50   臂

51    枢转轴线

52   上臂

53    下臂

54   用于枢转上臂52的驱动器

55    并联连杆

56   连杆元件

57   连杆元件

58   直线

59   直线

60   联接元件轴线

70    夹具

71    夹紧或夹持颚板

72    变换装置

73    牵拉件传动装置

80   伸缩轴驱动器

81    万向节或万向接头

82   伸缩轴轴线

Claims (15)

1.一种用于处置物品的设备(01)，该设备包含：

-支架(02)；

-设置在支架(02)上的基座(04)；以及

-连杆机构(05)，该连杆机构包括至少三个受驱动的臂(50)和中心的联接元件(06)；

其中，每个所述受驱动的臂(50)

--包括围绕自身的设置在基座(04)上的枢转轴线(51)以可转动的方式受驱动地支承的上臂(52)和铰接地设置在所述上臂(52)上且与所述联接元件(06)铰接连接的下臂(53)；且

--拥有自身的驱动器(54)，用于使所述上臂(52)围绕所述上臂的枢转轴线(51)个别地枢转；

其特征在于，所述基座(04)连同所述枢转轴线(51)相对于支架(02)围绕转动轴线(40)以可转动的方式受驱动地支承。

2.按照权利要求1所述的设备，其特征在于，所述转动轴线(40)与所述枢转轴线(51)正交地延伸。

3.按照权利要求1或2所述的设备，其特征在于，各枢转轴线(51)位于一个公共平面内。

4.按照权利要求1、2或3所述的设备，其特征在于，设有用于使所述基座(04)相对于所述支架(02)围绕所述转动轴线(40)旋转的转动驱动器，该转动驱动器实施为直接驱动器(41)，其中，所述基座(04)在所述支架(02)上的支承装置的至少一个部分形成直接驱动器(41)的第一部分(43)，并且所述基座(04)的至少一个部分形成与所述第一部分(43)配合作用且能相对于该第一部分旋转的受驱动的第二部分(44)。

5.按照权利要求4所述的设备，其特征在于，直接驱动器(41)实施为扭矩电机，其中，所述支架(02)包括定子的元件(43)或者形成定子的元件(43)，或者在所述支架(02)上布置有相应的定子，并且所述基座(04)具有圆形的外周(42)，该外周至少部分地形成转子的至少一个元件(44)或者在所述基座(04)上设置有相应的转子，并且所述基座(04)以其圆形的外周(42)以可转动的方式支承在所述支架(02)之上或之中。

6.按照权利要求1至5之一所述的设备，其特征在于，所述下臂(53)中的至少一个下臂构造为包括两个平行地延伸的连杆元件(56、57)的并联连杆(55)。

7.按照权利要求6所述的设备，其特征在于，所述下臂(53)的形成该并联连杆(55)的所述连杆元件(56、57)沿着相应臂(50)的所属上臂(52)的枢转轴线(51)的延伸方向彼此间隔开距离并且所述两个连杆元件(56、57)与上臂(52)的铰接连接位于与相应臂(50)的所属上臂(52)的枢转轴线(51)平行地延伸的第一直线(58)上，以及所述两个连杆元件(56、57)与所述联接元件(06)的铰接连接位于与相应臂(50)的所属上臂(52)的枢转轴线(51)平行地延伸的第二直线(59)上。

8.按照权利要求6或7所述的设备，其特征在于，其上臂(52)围绕不彼此平行地延伸的枢转轴线(51)受驱动地支承的那些臂(50)的至少两个下臂(53)实施为并联连杆(55)。

9.按照上述权利要求之一所述的设备，其特征在于，在所述联接元件(06)上设有操纵器(07)，或者所述联接元件(06)包含操纵器(07)，或者所述联接元件(06)由操纵器(07)包含。

10.按照权利要求9所述的设备，其特征在于，所述操纵器(07)以不可旋转的方式设置在联接元件(06)上。

11.按照上述权利要求之一所述的设备，其特征在于，在基座(04)与联接元件(06)之间设有至少一个受驱动的伸缩轴(08)，该伸缩轴与基座侧的伸缩轴驱动器(80)万向铰接地连接并且通过至少一个万向节或万向接头(81)以可转动的方式铰接支承在所述联接元件(06)上，并且该伸缩轴把至少一个转动运动从所述基座(04)上的所述伸缩轴驱动器(80)传递到所述联接元件(06)。

12.按照权利要求11所述的设备，其特征在于，基座(04)上的伸缩轴驱动器(80)随同该基座转动地或者相对于支架固定地设置，其中，在相对于支架固定地设置的情况下设有控制器，该控制器补偿由于所述基座(04)相对于所述支架(02)的相对转动运动引起的所述伸缩轴驱动器(80)的定位误差。

13.按照权利要求11或12所述的设备，其特征在于，借助至少一个伸缩轴(08)传递到所述联接元件(06)的至少一个转动运动被用来操作设在所述联接元件(06)上的操纵器(07)。

14.按照权利要求13所述的设备，其特征在于，该操纵器(07)

-包括夹具(70)，该夹具能够通过借助至少一个伸缩轴(08)传递到联接元件(06)的、方向相反的转动运动而关闭和打开；和/或

-包括旋转的指状件，该指状件借助至少一个通过至少一个伸缩轴(08)传递到所述联接元件(06)的转动运动而进行旋转；和/或

-被设置用于操纵物品，其中，操纵器(07)的操纵所需运动借助至少一个转动运动产生，该转动运动借助至少一个伸缩轴(08)传递到联接元件(06)；和/或

-被设置用于处理物品，其中，借助至少一个伸缩轴(08)传递到所述联接元件(06)的转动运动被用来实施进行相应处理所需要的所述操纵器(07)的运动和/或动作。

15.按照上述权利要求之一所述的设备，其特征在于，所述基座(04)相对于所述支架(02)以可从中间位置出发在围绕转动轴线(40)的两个方向上枢转至少90°的方式受驱动。