CN113950398A - 用于移动处理头和托盘的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于相对于平面P移动处理头(10)和托盘(20)的装置(1)，其中任意形状的所述托盘(20)内接于宽度A和长度B的矩形内，并且包含适合于与第一致动工具(22)配合的第一驱动工具(21)，以便在正常平行于所述轴线x或y中的一个的方向上，在由与参考系x、O、y相关联的至少两个垂直边缘形成的移动区(30)中，在平行于所述平面P的平面内以平移方式移动托盘(20)，该装置(1)的特征在于它至少包括：长度R的可移动臂(11)，其围绕垂直于所述平面P的轴线c可枢转地安装在装置(1)的端部中的一个端部上，由第二致动工具(12)调动并包含在另一端部处的处理头(10)，所述轴线c位于托盘(20)的移动区(30)中并在点Q处切断所述移动区(30)；并且，移动区(30)的面积与托盘(20)的外接矩形的面积的比率至少等于2。

Description

用于移动处理头和托盘的装置
技术领域
本发明总体上涉及用于移动处理头和托盘的装置，更具体地涉及用于移动切割头和托盘的装置，该装置设计简单、易于清洁、紧凑且旨在用于切割食品产品。
背景技术
在用于移动食品切割头的装置领域中，用于移动水射流切割头的装置是众所周知的，由伸缩臂铰接其上的支撑件组成。此臂通常设有能够借助于致动工具在轨道上移动的托架，该致动工具允许该臂在矩形方向x和y上移动。该臂还有规律地在其端部中的一个处包括高度可调的切割喷嘴(沿z)，其能够扫过用于支撑样品的经常固定切割托盘。例如，这种类型的支撑件可在法国专利申请FR2938463中找到。
这些装置的缺点在于它们具有结构复杂(由托架和轨道组成的伸缩臂……)，这使得它们安装困难且增加制造成本。
此外，由几个构件组成的这些结构使可用凹槽的数量成倍增加，这影响装置的可清洁性。实际上，在切割食品产品时，细小颗粒围绕产品喷出并特别沉积在切割构件(轨道、托架等)上。这些沉积物导致(特别是在食品领域)需要非常频繁的清洁以限制细菌出现的风险且从而造成时间和金钱的重大损失。此外，因为托盘是固定的，所以为了进行某些切割，臂必须进行大幅度移动，这增加切割区的面积并增加机器的空间需求。
为了部分克服这些缺点，在垂直的直线方向上驱动托盘和水射流切割头的移动装置是众所周知的。这种类型的装置具有更好的可清洁性并限制污染的风险，特别是切割产品的下表面，这要归功于位于移动产品下方的窄槽并允许收集切割产生的流出物。
然而，这种类型的装置具有位于移动区侧面的致动器，这也往往会增加机器的空间需求。实际上，对于长度B和宽度A的托盘，这些装置的空间要求通常大于4 x A x B。
发明内容
因此，本发明的目的是通过提出用于相对于平面P移动处理头和托盘的装置来克服上述缺点，其中任意形状的所述托盘内接于宽度A和长度B的矩形内，并且包括适合于与第一致动工具配合的第一驱动工具，以便在正常平行于所述轴线x或y中的一个的方向上，在由与参考系x、O、y相关联的至少两个垂直边缘形成的移动区中，在平行于所述平面P的平面内以平移方式移动托盘，所述装置的显著之处在于它至少包括：
长度R的可移动臂，其围绕垂直于所述平面P的轴线c可枢转地安装在所述装置的端部中的一个端部上，由第二致动工具调动并包含在另一个端部处的处理头，所述轴线c位于托盘的移动区中并在点Q处切断所述移动区，并且
移动区的面积与托盘的外接矩形的面积的比率至少等于2。
有利地，移动区的面积与托盘的外接矩形的面积的比率大于或等于2但严格小于4。
优选地，臂被定位成在移动轴线x或y的方向上以打开角度扫过托盘并且移动区是矩形，其面积基本上等于：
-对于如下装置：该装置的托盘在轴线x的方向上移动，该装置的点Q沿轴线y位于B/2处，并且该装置的处理头当其处于其轨迹的末端时沿轴线x位于A处：
(2 x A+ε)x(B+δ)
其中δ表示第一驱动工具沿轴线y的空间需求，并且ε表示处理头的轨迹相对于沿轴线x位于A处的竖直直线的箭头；
-对于如下装置：该装置的托盘在轴线y的方向上移动、该装置的点Q沿轴线x位于A/2处，并且该装置的处理头当其处于其轨迹的末端时沿轴线y位于B处：
(2 x B+ε)x(A+δ)
其中δ表示第一驱动工具沿轴线x的空间需求，并且ε表示处理头的轨迹相对于沿轴线y位于B处的竖直直线的箭头；
有利地，可移动臂的轴线c包括旨在与第二致动工具配合的第二驱动工具。优选地，处理头可借助于第三致动工具在正常平行于轴线c的方向上移动。有利地，第二致动工具和第二驱动工具分别是齿轮传动马达型致动器，该致动器设有驱动固定到可移动臂的轴线c的弯曲齿条的齿扇。
优选地，第三致动工具是螺杆-螺母***。有利地，第一致动工具和第一驱动工具分别是齿轮传动马达型致动器，该致动器设有驱动固定到托盘的齿条的小齿轮。
优选地，托盘由围绕引导元件和中心板铰接的框架组成，使得所述框架是可缩回的，托盘的第一驱动工具定位在所述框架上，使得板可从所述框架移除，并且δ表示第一驱动工具和引导元件沿轴线y或x的空间需求，分别用于托盘在轴线x或y的方向上的移动。
有利地，处理头是允许水射流切割的头。
优选地，可移动臂是中空的，以容纳特别是非常高压的水和压缩空气的通道。
附图说明
[图1]示出其上安装有根据本发明的移动装置的水射流切割机的概览。
[图2]示出其上未安装有根据本发明的移动装置的组件的上部的水射流切割机的俯视图。
[图3]示出根据本发明的移动装置的俯视图，其中托盘沿轴线x移动。
[图4]示出根据本发明的由盖子包围的移动装置的侧视图，其中托盘沿轴线x移动。
具体实施方式
参考图1至图4，描述用于相对于平面P移动处理头10和托盘20的装置1，其中任意形状的所述托盘20内接于宽度A和长度B的矩形内，并且包括适合于与第一致动工具22配合的第一驱动工具21，以便在正常平行于所述轴线x或y中的一个的方向上，在由与参考系x、O、y相关联的至少两个垂直边缘形成的移动区30中，在平行于所述平面P的平面内以平移方式移动托盘20，所述装置1的显著之处在于它至少包括：
长度R的可移动臂11，其围绕垂直于所述平面P的轴线c可枢转地安装在装置1的端部中的一个端部上，由第二致动工具12调动并包含在另一端部处的处理头10，所述轴线c位于托盘20的移动区30中并在点Q处切断所述移动区30，并且，
移动区30的面积与托盘20的外接矩形的面积的比率至少等于2。
优选地，移动区30的面积与托盘20的外接矩形的面积的比率大于或等于2但严格小于4。旨在用于支撑待处理的产品(未示出)的托盘20有利地是平行四边形，此形状允许优化可用区域。然而，它可具有任何平面形状，诸如三角形、正方形、圆形等。此外，其中托盘20以平移方式移动的平面P将被选择为正常是水平的。不言而喻，在不脱离本发明的范围的情况下，移动装置1可用于任何其他位置。
考虑移动装置1旨在用于水射流切割机100的情况，将选择由一种或多种腐蚀耐腐蚀材料，例如不锈钢制造此装置1的不同部分(臂11、移动区30、托盘20等)。物体的术语“驱动工具”21是指此物体的一个或多个部分，其直接与致动工具12、22配合以调动此物体。
术语“致动工具”12、22是指致动器，其作用在物体的驱动工具21上，以为此/这些驱动工具21提供调动物体所需的能量。
术语“移动区”30是指托盘20在其行程中行进的最大区域。
术语“处理头”10是指允许对待处理的产品(未示出)执行操作的任何工具，因此可例如具有用于分析产品的观察头、切割头(激光、水射流切割头等)、焊接头、加工头(铣削...)、夹持头等。因此，此移动装置1可安装在任何类型的机器(切割机、加工机……)上。
优选地，臂11被定位成在移动轴线x或y的方向上以打开角度13扫过托盘20并且移动区30是矩形，其面积基本上等于：
-对于如下装置1：装置1的托盘20在轴线x的方向上移动，装置1的点Q沿轴线y位于B/2处，并且装置1的处理头10当其处于其轨迹的末端时沿轴线x位于A处：
(2 x A+ε)x(B+δ)
其中δ表示第一驱动工具21沿轴线y的空间需求，并且ε表示处理头10的轨迹相对于沿轴线x位于A处的竖直直线的箭头；
-对于如下装置1：装置1的托盘20在轴线y的方向上移动，装置1的点Q沿轴线x位于A/2处，并且装置1的处理头10当其处于其轨迹的末端时沿轴线y位于B处：
(2 x B+ε)x(A+δ)
其中δ表示第一驱动工具21沿轴线x的空间需求，并且ε表示处理头10的轨迹相对于沿轴线y位于B处的竖直直线的箭头；
托盘20的移动区30因此被最小化并且臂11的扫动被优化。在此配置中，臂11的扫描角度13经选择以允许扫描托盘20的外接矩形的整个长度B。
有利地，可移动臂11的轴线c包括旨在与第二致动工具12配合的第二驱动工具(未示出)。
优选地，处理头10借助于第三致动工具(未示出)在正常平行于轴线c的方向上可移动。此第三致动工具(未示出)将允许调整处理头10的高度。因此，可根据例如在切割头(激光、水射流切割)的情况下待切割产品的厚度、在加工头(铣削)等的情况下从待处理的产品上待移除的材料的厚度来调整头10的位置。
有利地，第二致动工具12和第二驱动工具(未示出)分别是齿轮传动马达型致动器，该致动器设有驱动固定到可移动臂11的轴线c的弯曲齿条的齿扇。此***允许齿条的移动在处理头10上的真实反应。因此，头10的移动被精确控制。小齿轮轴线与轴线c之间的距离被选择为接近臂11的长度R，并且齿扇的打开角度将对应于处理头10的扫描角13。也可使用电动气缸作为第二致动工具12，且也可使用连杆作为第二驱动工具(未示出)，所述连杆将固定到臂11的轴线c。也可设想第二致动工具12是齿轮传动马达或力矩马达型致动器。在此情况下，将选择具有中空轴的电动齿轮传动马达，该中空轴允许可逆操作以围绕轴线c在一个方向或另一个方向上精确地枢转臂11。此齿轮传动马达将具有紧凑的优点。
优选地，第三致动工具(未示出)是螺杆-螺母***。
有利地，第一致动工具22和第一驱动工具21分别是齿轮传动马达型致动器，该致动器设有驱动固定到托盘20的齿条的小齿轮。本领域技术人员将不难选择适于在第一致动工具22和第二致动工具12的旋转期间托盘20或臂11的精确移动的齿的形状和节距。也可设想第一致动工具22/第一驱动工具21对分别由线性马达和固定到托盘20的磁体这两者形成。
优选地，托盘20由围绕引导元件20b和中心板20c铰接的框架20a组成，使得所述框架20a是可缩回的，托盘20的第一驱动工具21定位在所述框架20a上，使得板(20c)可从所述框架20a移除，并且δ表示第一驱动工具21和引导元件20b沿轴线y或x的空间需求，分别用于托盘20在轴线x或y的方向上的移动。此特定组装将允许移除板20c并因此有利于清洁托盘20的移动区30。为了有利于处理板20c，可在其端部添加把手。框架20a将在引导元件20b上旋转，以便从切割区被提升并有利于清洁。
有利地，处理头10是允许水射流切割的头。在此情况下，板20c将是允许收集切割水的金属网格。此装置1的切割头10将设有通过刚性加压管供应水的喷嘴。
优选地，可移动臂11是中空的，以容纳特别是非常高压的水和压缩空气的通道。臂11及其枢轴是中空的，并且还可容纳处理头10的操作所需的任何流体。
移动装置1允许生产紧凑且易于清洁的切割机100。机器100将有利地包括大体平行六面体形状的机械焊接金属组件101，透明盖子102铰接在该组件上，从而允许密封工作区。为了使用舒适性更好，此盖子102优选地是隔音的。
可理解的是，本领域技术人员将能够毫无困难地用具有另一种结构的组件替换此机械焊接组件。
第二致动工具12将被放置在切割区之外，以便保护其免受切割期间可发生的水和产品飞溅的影响。
通常，所有第一、第二和第三致动工具22、12均位于切割区之外。
切割机100将包括设置在切割托盘20下方的切割水收集箱103，该切割水收集箱在其下端上设有出口和连接到可移动臂11的高压泵***。移动区30将包括与收集箱103连通且位于处理头10下方的槽104。
工业应用的可能性
最后，很明显，根据本发明的装置1可适于所有类型的切割，例如激光切割，并且刚刚给出的示例只是特定的说明，其对根据本发明的应用领域没有任何限制。

Claims (10)

1.一种用于相对于平面P移动处理头(10)和托盘(20)的装置(1)，其中任意形状的所述托盘(20)内接于宽度A和长度B的矩形内，并且包括适合于与第一致动工具(22)配合的第一驱动工具(21)，以便在正常平行于所述轴线x或y中的一个的方向上，在由与参考系x、O、y相关联的至少两个垂直边缘形成的移动区(30)中，在平行于所述平面P的平面内以平移方式移动所述托盘(20)，所述移动区(30)的所述面积与所述托盘(20)的所述外接矩形的所述面积的所述比率至少等于2，所述装置(1)的特征在于它至少包括：
长度R的可移动臂(11)，其围绕垂直于所述平面P的轴线c可枢转地安装在所述装置(1)的端部中的一个端部上，由第二致动工具(12)调动并包含在另一端部处的处理头(10)，所述轴线c位于所述托盘(20)的所述移动区(30)中并在点Q处切断所述移动区(30)。
2.根据前述权利要求所述的移动装置(1)，其特征在于，所述臂(11)被定位成在所述移动轴线x或y的所述方向上以打开角度(13)扫过所述托盘(20)并且所述移动区(30)是矩形，其面积基本上等于：
-对于如下装置(1)：所述装置(1)的托盘(20)在所述轴线x的所述方向上移动，所述装置(1)的点Q沿所述轴线y位于B/2处，并且所述装置(1)的处理头(10)当其处于其轨迹的所述末端时沿所述轴线x位于A处：
(2 x A+ε)x(B+δ)
其中δ表示所述第一驱动工具(21)沿所述轴线y的所述空间需求，并且ε表示所述处理头(10)的所述轨迹相对于沿所述轴线x位于A处的竖直直线的所述箭头；
-对于如下装置(1)：所述装置(1)的托盘(20)在所述轴线y的所述方向上移动，所述装置(1)的点Q沿所述轴线x位于A/2处，并且所述装置(1)的处理头(10)当其处于其轨迹的所述末端时沿所述轴线y位于B处：
(2 x B+ε)x(A+δ)
其中δ表示所述第一驱动工具(21)沿所述轴线x的所述空间需求，并且ε表示所述处理头(10)的所述轨迹相对于沿所述轴线y位于B处的竖直直线的所述箭头；
3.根据前述权利要求中任一项所述的移动装置(1)，其特征在于，所述可移动臂(11)的所述轴线c包括旨在与所述第二致动工具(12)配合的第二驱动工具。
4.根据前述权利要求中任一项所述的移动装置(1)，其特征在于，所述处理头(10)可借助于第三致动工具在正常平行于所述轴线c的方向上移动。
5.根据前述权利要求中任一项所述的移动装置(1)，其特征在于，所述第二致动工具(12)和所述第二驱动工具分别是所述齿轮传动马达型致动器，所述致动器设有驱动固定到所述臂(11)的弯曲齿条的齿扇。
6.根据前述权利要求中任一项所述的移动装置(1)，其特征在于，所述第三致动工具是螺杆-螺母***。
7.根据前述权利要求中任一项所述的移动装置(1)，其特征在于，所述第一致动工具(22)和所述第一驱动工具(21)分别是所述齿轮传动马达型致动器，所述致动器设有驱动固定到所述托盘(20)的齿条的小齿轮。
8.根据前述权利要求中任一项所述的移动装置(1)，其特征在于，所述托盘(20)由围绕引导元件(20b)和中心板(20c)铰接的框架(20a)组成，使得所述框架(20a)是可缩回的，所述托盘(20)的所述第一驱动工具(21)定位在所述框架(20a)上，使得所述板(20c)可从所述框架(20a)移除，并且δ表示所述第一驱动工具(21)和所述引导元件(20b)沿所述轴线y或x的所述空间需求，分别用于所述托盘(20)在所述轴线x或y的所述方向上的移动。
9.根据前述权利要求中任一项所述的移动装置(1)，其特征在于，所述处理头(10)是允许水射流切割的头。
10.根据权利要求9所述的移动装置(1)，其特征在于，所述可移动臂(11)是中空的，以容纳特别是非常高压的水和压缩空气的所述通道。
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