工业自动化设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明的主题是权利要求1的前序部分中详细说明的类型的工业自动化设备。
[0002]具体地，本发明涉及一种通过在工业生产和/或装配过程中执行预定义操作而能够支持或取代操作员的设备。具体地，本发明涉及一种操纵器，即一种适于处理、装配或移动物体的设备。更具体地，提供多个相互独立的处理设备(称为心轴(spindle))，每个处理设备都适于执行代表机器范围的相同的一系列操作或者这些操作的子组合(subassembly，分组合)。
【背景技术】
[0003]已知在工业生产中，两种不同类型的自动化设施被划分为:具有高灵活性的设施，其中操纵器或一系列操纵器借助各种援助来执行可编程的装配顺序；以及具有高生产量的设施，其中主要利用机械、液压或气动致动而工作的操纵系统借助机械凸轮、通过机器的一系列刚性结构来执行给定的一连串预设操作。
[0004]该第二类别的特定类型的设施存在于带有多个心轴的循环装配机中。在这种类型的机器中，多个设备(就称为心轴)借助多个心轴执行一系列操作，并且这些设备依次在所生产的后续件上执行相同的任务，相应优点是可以获得非常高的生产量。这类设施的优选结构是所谓的传送带(carousel，圆盘传送带)，心轴绕主轴线旋转。从这些基本结构可以得到其它组合(composit1n)，其中该机器是多个传送带或多个机器的组合，其中多个心轴的组合有差别地发生(有所不同)，例如沿着机械传送链，该另一版本的主要优点在于得到更多用于开发机器布局设计(如从以上所看见的)的自由度的可能性。
[0005]进一步参考带有多个心轴、具有高工作生产量的机器，发现了以下重要限制。
[0006]关于这些机器的第一个限制是减少的程序重构的可能性或者没有程序重构的可能性。
[0007]已知工业自动化设备的另一个重要缺点表现为结构的高复杂度:仅通过直接作用于不同的规则和校准(calibrat1n)，在高生产量的装配时，所需的高速度和高精度要求非常强且精确的机械解决方案，以及精细且可更改的安装。
[0008]最后，通常已知的是，这类设备在校准阶段期间允许可能的机器校准顺序，但是这些校准通常为之后的校准操作做准备，并且在任何情况下，它们都不能采用操作中的机器进行连续调节。
【发明内容】
[0009]在这种情况中，本发明的技术课题是实现一种工业自动化设备，其适于基本上消除以上缺点。
[0010]在所述技术课题中，本发明的重要目标是实现一种具有高灵活性的工业自动化设备。
[0011]本发明的另一个重要目标是提供一种特征为高可靠性的设备。
[0012]另一个重要目标是获得一种容易调节的设备，从而迅速适应于任何工作条件。
[0013]通过如所附权利要求1中所要求的工业自动化设备获得该技术课题和特定目标。
[0014]在从属权利要求中指出了优选实施例。
【附图说明】
[0015]本发明的特征和优点将通过本发明的优选实施例的详细描述，并参照附图，在以下进行说明，在附图中:
[0016]图1示出一种工业自动化设备；
[0017]图2突出的示出了根据本发明的工业自动化设备的细节。
【具体实施方式】
[0018]参考所引用的附图，根据本发明的工业自动化设备整体用数字I表示。通过执行预定义操作(例如，夹紧、处理和装配)，该工业自动化设备适于在工业生产过程中支持或取代操作员。因此，工业自动化设备I优选地可认为是操纵器，该操纵器适于同时且相互独立地处理多个物体，例如以允许它们在基本组(base group)上进行装配。
[0019]具体地，工业自动化设备I是用于多个物体的操纵器，这些物体由复杂的瓶盖制成，更具体地，这些瓶盖是特殊瓶盖，比如用于由卡纸板(如纸盒和类似物)构成的基本组的那些瓶盖，或者用于需要特殊工作的液体的那些瓶盖。
[0020]工业自动化设备I主要包括:一个或多个处理组20，它们中的每一个都适于处理物体以进行装配；以及支撑结构30，适于支撑处理组20和基本组，物体可以被保持在基本组上，例如具有相对于瓶或纸盒的瓶盖接口的凸缘。
[0021]支撑结构30包括:中心支撑件31，优选地具有圆柱形状，适于支撑多个处理组20 ;工作站32，适于沿着生产线32a利用整体动作处理基本组；以及装载站(图中未示出)适于存储所述物体，借助处理组20允许它们的收回。
[0022]另外，支撑结构30具有滑动单元33，该滑动单元与处理组20 —体化，并且可相对于中心支撑件31移动，比如沿着优选地闭合的路径33a(至少部分与所述生产线32a—致)移动处理组20。优选地，闭合路径33a大体上是圆形，而组20的处理速度以及待处理的物体的处理速度大体上等于由工作站32所限定的基本组件的处理速度。
[0023]参考单元33，工业自动化设备I具有至少一个处理组20，该处理组适于通过将处理路径20a限定为优选地大体横向，并且更优选地大体垂直于生产线32a的沉积平面(deposit1n plane)，还更优选地大体平行于重力梯度而移动物体。
[0024]特别地，工业自动化设备I有利地具有多个处理组20，这些处理组将处理方向20a限定为优选地且大体上彼此平行。
[0025]每个处理组20包括:至少一个移动元件21，适于夹紧并处理物体；以及处理和平移装置，适于处理和平移至少一个移动元件21，尤其适于允许依据位置、速度和加速度而独立控制旋转和平移。
[0026]在图2示出的示例的优选实施例中，处理组20包括:一个或多个移动元件21 ;处理装置22，适于处理移动元件21 ;框架23，适于被束缚到滑动单元33并限定用于装置22以及用于元件21的至少一部分的壳体；以及轴衬(bush) 24或其它类似元件，适于允许移动元件21相对于框架23平移和/或滑动。
[0027]每个移动元件21可被识别为在型材(profile)或其它类似元件中，限定基本上线性的延伸方向，且优选地基本上平行于滑动方向20a。
[0028]另外，移动元件21具有内腔21a(优选为通孔)，该内腔在其下端(即靠近站31处)设有座部21b，该座部被成形为容置待处理的盖或物体的至少一部分。
[0029]内腔21a借助流体通道与泵或另一类似设备连接，该泵或另一类似设备适于改变座部21b中的压力，并且优选地被容置在框架23中。更具体地，泵适于限定:收回/运输操作，其中内腔21a和座部21b被保持在这样的低压中以使盖返回或约束到座部21b ;以及释放动作，其中内腔21a和座部21b中的压力较高，允许盖基本上由于其重量而从座部21b退出。
[0030]可选地或除内腔21a之外，元件21可具有夹紧装置(在尺寸方面没有示出)，该夹紧装置可认为是夹具、心轴或另一夹紧装置，适于执行至少一个物体的机械夹紧。
[0031]优选地，这样的机构适于相对于同一装置，根据物体的预定位置执行夹紧操作，即通过将夹紧的物体放置在预定位置中执行夹紧操作。
[0032]处理装置22 (如以下将描述的)限定移动元件21大体上绕其处理方向20a旋转以及大体上平行于方向20a平移。
[0033]因此，它们包括:一个或多个接合体22a，适于沿着外侧表面21与螺纹21c适当地接合；以及至少一个马达22b，适于以相互独立的方式，通过至少随着旋转方向变化使接合体22a绕其方向20a旋转。
[0034]接合体22a可以认为是螺帽，优选地为带有再循环球体(a recirculat1n ofspheres)的螺帽，即具有插入移动元件21的螺纹21c与接合体22a的螺纹之间的球体的螺帽。
[0035]马达22b能沿接合体22a的相同方向控制一模式，大体沿处理方向20a限定每个移动元件21的旋转。可选地，通过迫使元件21大体上沿着处理运动20a平移以及引起移动元件21的旋转，可以控制接合体22a的相互相反的旋转。
[0036]优选地，接合体22a适于借助大体上不同