説明

物体の処理及び/又は搬送装置

本発明は、物体10、特にチョコレート製品の製造に用いる型を、レール1に沿って移動するキャリッジ2.1〜2.4に連結された少なくとも3つのアーム3.1〜3.5に装着された把持装置6を用いて処理及び/又は搬送する装置を提供することを目的としている。そのため把持装置6には少なくとも3つのアーム3.1〜3.3が連結され、それぞれのアームは、他のアームから独立した独自の連結点5、7、29により把持装置6と連結されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、物体、特にチョコレート製品の製造に用いる型を、レールに沿って移動するキャリッジに連結されたアームに装着された把持装置を用いて処理及び/又は搬送する装置に関する。
【背景技術】
【0002】
上記のような技術は周知であり、種々の形式の装置が上市されている。これらは、ロボットとして供され、物体がある場所から別の場所まで自動的に移送される。例えば、特許文献1にはプリント回路基板を操作する装置が記載されている。この装置のハウジングには、基板を斜めの壁部を有するカセットから取出したり積み上げたりできるように、吸引機構を有する搬送装置が備えられている。搬送装置には、基板の吸引機構を取付けたピストン棒を駆動する油圧シリンダーが備えられている。シリンダーは軸の周りを回転し、基板出し入れはピストン棒により実行される。
【0003】
同様に、特許文献2には、プリント回路基板と粘着層(プリプレグ)とを結びつける装置が記載されている。これは、レールを走行するキャリッジに取付けた吸引盤により実行される。
【0004】
本出願は、食品分野における物体の搬送及びプラリーネなどの菓子類の製造に関する発明である。種々の形状の菓子類が製造され、硬化させるために次の工程に移送される。今日までこれらは、油圧又は空気圧で作動する市販のロボットにより行なわれていたが、衛生上の懸念がある。更に、このような油圧ロッボトにより多種の形状の分配ノズルを割振る速度及び正確性を達成することは難しく、改めるべき点が残されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】独国実用新案公開第29920995U1号明細書
【特許文献2】独国実用新案公開第29622286U1号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明の課題は、安価で簡単に製造でき、極めて正確に作動する物体の処理及び/又は搬送装置を開発することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
それぞれの独自の連結点により把持装置と連結された少なくとも3つのアームを有する把持装置により上記課題が解決される。
【0008】
この構成により、把持装置が安定し案内の正確性が増す。
【0009】
上述の実施例の権利保護とは関係なく、以下の実施例では、レールに沿って移動するキャリッジそれぞれに備えられた少なくとも3つのアームが把持装置に連結されている。この実施例では、把持装置の上昇又は降下のみならず旋回が可能となる。このため、把持装置は多面的に装着できるようになる。
【0010】
第1及び第2の実施例では、2つのアームが平行四辺形に形成、すなわち2つのアームは把持装置の同じ側に面するように配置されている。把持装置の別の側に面している第3のアームは平行四辺形と交差するか少なくとも1つのアームと交差する。これによって、装置全体の幅を狭くできる。
【0011】
それに対して、別の実施例では、アームは平行四辺形には形成されず、1つ又は複数のレールを随意に走行するように構成されている。これにより、それぞれのアームを動かせて、把持装置は1つの連結点の周りを例えば360°までも回転させることができる。
【0012】
また、別の実施例では、2つのアームは短く形成され、短いアームは、長いアームを有する平行四辺形に属する。2つの短いアームの自由端は中間連結点に連結され、この連結点には把持装置と連結された2つのアーム片が連結されている。このように連結されたアームを用いて、把持装置が所定の動きをするように操作できる。
【0013】
上記の実施例は随意に展開でき、それも本発明の範囲である。
【0014】
更に、把持装置の面に斜め形成された受け面を有する上部構造を備えて、把持装置が特殊な動きをする構成も考えられる。
【0015】
把持装置の三次元的動きを可能とするために、上述のレールに更にレールを追加してもよい。その場合、リニア駆動機構は第1と第2のレールの間に配置することが好ましい。第2のレールは第1のレールに対して斜めか又は直角に走行させるべきである。
【0016】
更に、キャリッジとレールの間にリニア駆動機構を配置することも考えられる。
【0017】
リニア駆動機構又はリニアモータとは電動駆動機械と解釈される。周知の回転機械とは異なって、リニアモータはそれに連結された物体と共に、回転ではなく直線的に動く(並進運動)。回転するステップモータを平面に展開すれば、リニアモータの構築が可能である。そのようなリニアモータは、例えば、独国特許出願公開第102005047819A1号明細書に記載されているので、ここではこれ以上言及しない。
【0018】
本発明の場合、レールとキャリッジの間にリニア駆動機構が配置されている。例えば、極性が交互に変化する永久磁石条を、固定子としてレール上に配置してもよい。リニアモータの可動部は、空隙により隔てられ、可動部には励磁されるコイルが備えられ、これによりリニア駆動機構が作動できるように構成される。当然のことながら、この構成を逆にしてもよい。
【0019】
リニアモータは極めて有効である。一つには、ギアが無くても作動するので、操作がし易く、組込み易い。また、磨耗しないので、クリーンルームにも設置できる。更に、極めて大きく加速でき、しかも極めて正確に設定位置又は搬送位置を維持できる。
【0020】
加速度が大きいため、作業が加速されるが、大きな加速度により重量が増大する移送すべき物体を保持するする必要があるので、キャリッジに連結した搬送機構を設ける必要がある。このために把持装置に、レールに沿って移動可能なキャリッジに連結されたアームが更に連結される。これら及び以下に述べる特徴の権利保護には依存しないが、キャリッジが2つの場合には、1つ又は2つのリニアモータを備えることが望ましい。このように、把持装置は、振り子状の動きを封じられたアームに依存するのみならず、第2のアームにも支えられる。この構成では2つのアームとレールは三角形を形成するように配置されることが好ましい。この場合、アームのみが加圧及び牽引状態を維持するように配置されるべきである。
【0021】
本発明による好適な実施例では、把持装置とキャリッジの間に付勢機構が備えられている。付勢機構とは、油圧、空気圧、電気又は例えばコイルバネのような機械的装置である。特に、上述のリニアモータを用いる場合には、これらの付勢機構が必要となる。装置への電流が止まると、把持装置が下方へ落下するおそれが生ずる。この落下は、緊急停止機構として形成された付勢機構により防止される。
【0022】
本発明は、ロボット又は工具による作業などの多目的な用途に適している。先ずは、チョコレート製品の製造に使用することが考えられる。この場合、装置は例えば、欧州出願特許公開第0981280A1に記載されているように、チョコレート製品を形成する型の移動に用いられる。型を移動するために、本発明による装置は、面盤に配置され垂直方向に作動する。
【0023】
本発明による装置は、例えば独国実用新案公開第29820564号明細書と同じように、型を更に移動させるか、型から余分なチョコレートの除去にも用いられる。この場合、把持装置には工具が装着されている。例えば、その工具は、上方から型の上に斜めに降下し、チョコレート型に充填して冷却した後に、型から突出したチョコレートを取除くスクレーパーである。センサー、次いで作業工程の速度及び圧力が設定される。このことにも、上述のリニア駆動機構が適している。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1−1】実施例1の装置による物体の搬送の段階を示す側面図
【図1−2】実施例1の装置による物体の搬送の段階を示す側面図
【図2−1】実施例2の装置による物体の搬送の段階を示す側面図
【図2−2】実施例2の装置による物体の搬送の段階を示す側面図
【図3−1】実施例3の装置による物体の搬送の段階を示す側面図
【図3−2】実施例3の装置による物体の搬送の段階を示す側面図
【図4−1】実施例4の装置による物体の搬送の段階を示す側面図
【図4−2】実施例4の装置による物体の搬送の段階を示す側面図
【図5】実施例5の装置による物体の搬送の一段階を示す側面図
【図6】実施例6の装置による物体の搬送の一段階を示す側面図
【図7】実施例7の装置による物体の搬送の一段階を示す側面図
【図8】実施例8の物体を処理する装置の斜視図
【図9】本発明による物体を処理する装置のリニア駆動機構周りを示す前面図
【発明を実施するための形態】
【0025】
以下、本発明の利点、特徴及び詳細について、図面を用いて説明する。
【実施例1】
【0026】
図1(a)〜(f)に示すように、レール1には、該レールに沿って可動の3つのキャリッジ2.1〜2.3が備えられている。連結点4.1〜4.3によりアーム3.1〜3.3の一端がそれぞれのキャリッジ2.1〜2.3に連結されている。アーム3.2の他端は、連結点5により把持装置6に連結され、アーム3.1、3.2の他端は把持装置6に備えられた共通の連結点7に連結されている。把持装置6の表面8には、移動すべき物体10を保持する例えば吸盤のような把持機構9備えられている。物体10は容器11に入れられ、例えばコンベアベルトのような搬送面12へと移動される。
【0027】
次に、本発明の作用を説明する。
【0028】
図1(a)に示すように、キャリッジ2.1〜2.3を動かすことにより、把持装置6が容器11の上方に移動する。図1(b)に示すように、把持装置6を物体10の上へと垂直に降下させるために、3つの全キャリッジ2.1〜2.3は同一の軌道を走行してキャリッジ2.2、2.3がキャリッジ2.1に向かうように移動する。物体10を容器11から垂直に持上げるために、キャリッジ2.1〜2.3は同一の軌道を戻り、図1(c)に示すように図1(a)の初期状態に戻る。
【0029】
図1(d)に示すように、キャリッジ2.1〜2.3は、物体10が搬送面12の上方の位置に達するまで、同一軌道を右方向へ走行する。次いで、図1(e)に示すように3つのキャリッジ2.1〜2.3は同一の軌道を、キャリッジ2.1がキャリッジ2.2、2.3に近付くように走行する。これにより、把持装置6は物体10と共に搬送面12上へと降下する。
【0030】
図1(f)に示すように、把持機構9は解放され、キャリッジ2.1〜2.3は図1(d)と同じ状態に戻り、物体10は搬送面12上に留まる。
【実施例2】
【0031】
図2(a)〜(f)に示す物体を搬送する装置である本実施例は、2つのアーム3.4、3.5が短く形成されている点において、図1(a)〜(f)に示す実施例とは異なっており、この短いアームは中間連結点13により、2つのアーム片14.1、14.2に連結されており、更に2つのアーム片は連結点5及び連結点7により把持装置6と連結されている。この実施形態を用いても、図1(a)〜(f)に示すような工程を実行できる。すなわち、図2(b)は把持装置6の物体10への降下を示し、図2(c)は物体10の容器11からの上昇を示し、図2(d)は物体10の搬送面12の上方への移動を示し、図2(e)は物体10の搬送面12への降下を示し、図2(f)は、物体10が把持機構9から解放されて搬送面12に留まった状態を示している。
【0032】
図1(a)〜(f)に示す実施例の装置を用いて物体の移動ができるが、キャリッジ2.1〜2.3を様々に走行させることにより把持装置6を傾斜させることが可能であり、図3(a)〜(f)に示すように、図2(a)〜(f)に示す実施例の把持装置を中間連結点13の周りを回転させることもできる。このために、図示されてはいないが、レール1の後方の別のレールに少なくともキャリッジ2.3を配置することは適切ではあるが、必ずしも必要ではない。
【実施例3】
【0033】
図3(a)に示すように、キャリッジ2.1〜2.3は互いに、密集して配置されている。この場合、把持装置6は、90°以上回転して容器11に対して傾斜している台15から物体10を取外すことができる。このため、2つのキャリッジ2.1、2.2は、離れて走行し且つ全てのキャリッジが傾斜した状態の台15へと移動する。これによって、把持機構9は、図3(b)に示すように物体10を傾斜した状態で把持する。次いで、図3(c)に示すように、キャリッジ2.1〜2.3は、把持機構9が物体10を保持したまま図3(a)の状態に戻る。その後、キャリッジ2.1〜2.3は互いに離れるように走行して把持装置6を旋回させ、図3(d)に示すように、物体10は容器11の上方に運ばれる。
【0034】
図3(e)に示すように、2つのキャリッジ2.1、2.2は近付くように動き、キャリッジ2.3はキャリッジ2.1に追随する。これにより、把持装置6は垂直に降下し、物体10が容器11に渡される。次いで、キャリッジ2.1〜2.3は図3(d)に示す状態に戻るが、図3(f)に示すように物体10は容器11内に留まる。
【実施例4】
【0035】
図1(a)〜(f)に示す実施例では、キャリッジ2.1〜2.3は同一のレール1に配置されているが、把持装置を大きく旋回させる場合には、第1のレールの後方に第2のレールを配置する必要がある。図4(a)〜(f)に示す本実施例では、キャリッジ2.1、2.3は同じレール上に在り、キャリッジ2.2は専用のレールに配置されている。この構成では、把持装置6は連結点5の周りを360°旋回可能となる。
【0036】
本実施例では、把持装置6の表面8に上部構造16が備えられ、その傾斜した受け面17には把持機構9が備えられている。台15が把持装置6に到達すべき位置にない場合には、この上部構造16により、物体10を台15から取外すことが可能となる。図4(a)わかるように、アーム3.2はほぼ垂直に立っておりキャリッジ2.1、2.3は互いに離れるように走行する。キャリッジ2.1及び2.3が左方へ走行しても、把持装置6は連結点5の周りを旋回し、把持機構9が、台15と対向するように把持機構9を受け渡し位置まで上昇させる。これは、上部構造16により調整される。図4(b)、(c)に示すように、キャリッジ2.1〜2.3の走行を制御することにより、把持機構9は、物体10と対向し、台15から取外すように作動する。
【0037】
物体10を、容器10の上方にほぼ水平になるように搬送するために、把持装置6を連結点7の周りを逆に回転させる必要がある。図4(d)、(e)に示すように、キャリッジ2.2がキャリッジ2.3を通過することにより実行される。図4(f)に示す状態は、図4(d)と同じである。
【実施例5】
【0038】
図5に示すように、把持装置6は平行四辺形状に連結されたアーム3.2及び3.3を介して共通のキャリッジ2.4に連結され、キャリッジ2.1のみは、アーム3.1に連結されている。ここでは、アーム3.1は、把持装置6にアーム3.2又は3.3と共通の旋回点を有しておらず、アーム3.3が把持装置6に連結点29を備えている。この連結点29は、連結点5及び連結点7の間に配置されている。図示されてはいないが、アーム3.1を連結点29と連結させ、アーム3.3を連結点7に連結させることも考えられる。しかし、この場合、装置全体が大きく構成されることなる。
【0039】
把持装置6が、キャリッジ2.4に平行四辺形的に連結され、特別な連結点29を備えたことにより、把持装置6は旋回せずに安定して上下にのみ移動できるようになる。
【実施例6】
【0040】
図6に示す本実施例は、把持装置6に、キャリッジ2.4に連結された付勢機構30が付け加えられ点が図5に示す実施例と異なっている。本実施例において、付勢機構30はコイルバネとして形成され連結点29に連結されている。この付勢機構30により、停電しても把持装置6は、落下せずにその位置に確実に保持される。
【実施例7】
【0041】
図7に示す本実施例は、共通のキャリッジの代わりに、各々のアーム3.1〜3.3が、レール1にそれぞれのキャリッジ2.1〜2.3を備えた点が図6に示す実施例と異なっている。これにより、把持装置6は、例えば連結点29の周りを旋回可能となる。
【実施例8】
【0042】
図8は、本発明による装置が物体の移動ばかりでなく、処理又は加工にも適していることを示している。本実施例では、物体10.1はテーブル31上に在る。更に、装置は垂直な面盤に配置され且つ不図示の壁に備えられて、キャリッジ2.1及び2.4に取付けられたアーム3.1〜3.3は水平方向に動かされることが図からわかる。ここでは取付け板として形成されている把持装置6に工具32が備えられている。
【実施例9】
【0043】
本発明では、キャリッジの動きはリニア駆動機構により行なわれる。そのような駆動機構を図9に模式的に示す。本実施例では、リニア駆動機構18は、断面が横たわったI字状のレール1に載置されている。リニア駆動機構18から予測されるように、レール1の表面に極性を交互に配列した永久磁石条19が備えられている。
【0044】
これらの永久磁石条19の上方に空隙20に隔てられて、励磁用のコイル21が備えられている。レール1を囲んでいる箱状のキャリッジのハウジング22は、このコイルによりレール1に沿って直線状に動かされる。該ハウジングは、リニア駆動機構18の側面を、案内レール23.1、23.2に対して押しつけている。案内レール23.1、23.2は走行レール24.1、24.2と噛合っている。
【0045】
ハウジング22の下方に、連結点4.1としての連結ボルト26により貫通された保持板25.1、25.2が備えられている。この連結ボルト26にアーム3.1が取り付けられ、該アームの他端にも連結点7としての連結ボルト27が備えられている。この連結ボルトに把持装置6が可撓的に固定されている。
【符号の説明】
【0046】
1 レール
2 キャリッジ
3 アーム
4 連結点
5 連結点
6 把持装置
7 (共通の)連結点
8 表面
9 把持機構
10 物体
11 容器
12 搬送面
13 中間連結点
14 アーム片
15 台
16 上部構造
17 受け面
18 リニア駆動機構
19 永久磁石条
20 空隙
21 コイル
22 ハウジング
23 案内レール
24 走行レール
25 保持板
26 連結ボルト
27 連結ボルト
29 連結点
30 付勢機構
31 テーブル
32 工具

【特許請求の範囲】
【請求項1】
物体(10)、特にチョコレート製品の製造に用いる型を、レール(1)に沿って移動するキャリッジ(2.1〜2.4)に連結されたアーム(3.1〜3.5)に装着された把持装置(6)を用いて処理及び/又は搬送する装置であって、
把持装置(6)には少なくとも3つのアーム(3.1〜3.3)が連結され、それぞれのアームは他のアームから独立した独自の連結点(5、7、29)により把持装置(6)と連結されていることを特徴とする装置。
【請求項2】
物体(10)、特にチョコレート製品の製造に用いる型を、レール(1)に沿って移動するキャリッジ(2.1〜2.4)上のアーム(3.1〜3.5)に備えられた把持装置(6)を用いて処理及び/又は搬送する装置であって、
把持装置(6)には少なくとも3つのアーム(3.1〜3.3)が連結され、それぞれのアーム(3.1〜3.5)にはレール(1)に沿って移動可能な独自のキャリッジ(2.1〜2.3)が備えられていることを特徴とする装置。
【請求項3】
2つのアーム(3.2、3.3)は平行四辺形を形成し、第3のアーム(3.1)が該平行四辺形に交差していることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の装置。
【請求項4】
少なくとも2つのアーム(3.1、3.3)が把持装置(6)に共通の連結点(7)を備えていることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の装置。
【請求項5】
少なくとも2つのアーム(3.4、3.5)は、共にキャリッジ(2.1、2.2)と把持装置(6)の間の連結点(13)に連結されていることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の装置。
【請求項6】
2つのアーム(3.1、3.2)は中間の連結点(13)において2つのアーム片(14.1、14.2)に可撓的に連結され、該アーム片の他端は離れて把持装置(6)に連結されていることを特徴とする請求項5に記載の装置。
【請求項7】
少なくとも2つのキャリッジ(2.1〜2.3)は同一のレール(1)に沿って可動であることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の装置。
【請求項8】
アーム(3.1〜3.5)はキャリッジ(2.1〜2.3)並びに把持装置(6)に可撓的に連結されていることを特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載の装置。
【請求項9】
把持装置(6)の面(8)に傾斜した受け面(17)を有する上部構造(16)が備えられていることを特徴とする請求項1ないし請求項8のいずれか1項に記載の装置。
【請求項10】
キャリッジ(2.1〜2.4)と把持装置(6)の間に付勢機構(30)が備えられていることを特徴とする請求項1ないし請求項9のいずれか1項に記載の装置。
【請求項11】
物体(10)、特にチョコレート製品の製造に用いる型を、レール(1)に沿って移動するキャリッジ(2.1〜2.4)上のアーム(3.1〜3.5)に備えられた把持装置(6)を用いて処理及び/又は搬送する装置であって、
キャリッジ(2.1〜2.4)とレール(1)の間にリニア駆動機構(18)が配置されていることを特徴とする装置。
【請求項12】
リニア駆動機構(18)はレール(1)上に備えられていることを特徴とする請求項11に記載の装置。
【請求項13】
ハウジング(22)を有するキャリッジ(2.1〜2.3)はレール(1)と噛合っていることを特徴とする請求項11又は請求項12に記載の装置。
【請求項14】
レール(1)は横たわったI字状の断面を有していることを特徴とする請求項11ないし請求項13のいずれか1項に記載の装置。
【請求項15】
キャリッジ(2.1〜2.3)はリニア駆動機構(18)の両側の近傍に備えられた案内レール(23.1、23.2)上に支えられていることを特徴とする請求項11ないし請求項14のいずれか1項に記載の装置。
【請求項16】
レール(1)上に固定子としての永久磁石条(19)が配置され且つキャリッジ(2.1〜2.3)にコイル(21)が直線状に配置され、永久磁石条(19)とコイル(21)の間に空隙(20)が設けられていることを特徴とする請求項11ないし請求項15のいずれか1項に記載の装置。
【請求項17】
リニア駆動機構(18)にこれに対して斜めに走行する第二のリニア駆動機構(28)が配置されていることを特徴とする請求項11ないし請求項16のいずれか1項に記載の装置。
【請求項18】
チョコレート製品を製造する方法であって、
チョコレート製品の加工及び/又は搬送に請求項1ないし請求項16のいずれか1項に記載の装置を用いることを特徴とする方法。

【図1−1】
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【図1−2】
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【図2−1】
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【図2−2】
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【図3−1】
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【図3−2】
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【図4−1】
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【図4−2】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公表番号】特表2010−500041(P2010−500041A)
【公表日】平成22年1月7日(2010.1.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−524126(P2009−524126)
【出願日】平成19年8月16日(2007.8.16)
【国際出願番号】PCT/EP2007/007238
【国際公開番号】WO2008/019850
【国際公開日】平成20年2月21日(2008.2.21)
【出願人】(502023918)カーエムべー プロドゥクツィオーンス アーゲー (4)
【Fターム(参考)】