用于容纳生产机器的工件支座周转系统的工件的设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于容纳生产机器的工件支座周转系统的工件的设备，该设备包括带有工件容纳部的工件支座和在机器侧布置的用于能松开地暂时容纳工件支座的保持部。
【背景技术】
[0002]在生产或加工同类工件的范畴下，通常需要在这种工件上依次执行多个工作步骤。为此目的而已知的是，经由工件支座周转系统将工件输送至生产机器的不同工作站。这种工件支座周转系统最后还包括两个重要元件，其中之一为工件支座本身，该工件支座具有考虑到要夹持的工件而设计的工件容纳部。在多个工作过程期间，工件保留在该工件支座上或者说在工件容纳部中，该工件支座从一个工作位置运动到另一个工作位置。为此，在机器侧设置相对应的保持部作为第二构件，工件支座能松开地引入到该保持部中，或者说该工件支座在其位于生产机器的工作区域中的期间能松开地容纳在该保持部上。这样的工件支座周转系统例如可以使用在圆形周转机或圆形节拍机中，它们通常使用在自动化技术中或在装配机、校验机和打标机中以及在机床的输送系统中。也能想到的是，这种工件支座周转系统使用在容器处理及饮料灌装设备的用于在容器和瓶子(它们在这里形成工件)上贴标签的贴标签机中。相应的运送运行可以是连续的或按节拍的，其中，根据运送运行，在加工站中的相应的加工要么在连续的运送中在运动经过该加工站的工件上进行，要么在夹持运行期间进行。相对应的工作可以是各种性质的。要么可以进行装配过程，也就是说，在所容纳的工件上加装其他零件，要么可以进行校验或测量过程，要么可以例如借助移印或喷墨打印进行印刷或打标过程等。
[0003]主要元件是如上所述的工件支座和保持部，该保持部暂时且能松开地容纳该工件支座。在此，工件支座通常牢固地容纳在保持部中。然而，有时需要将工件送到限定的位置中，例如要贴标签的瓶子有时必须绕其纵轴线转动，以便可以实现打标或贴标签。为此已知的是，通过相对应的转动驱动装置使瓶子自行转动，这些瓶子相对应以能运动的方式容纳在工件容纳部中。替选已知的是，将这样的工件支座在此处需要工件转动的工作站上能松开且暂时地与驱动装置联接，以便在从保持部中松开之后使该工件支座转动。用于实现工件旋转的所有这些设计方案都非常昂贵，它们要求特殊的驱动装置或者机械联接机构，并且此外还易受故障影响。
【发明内容】
[0004]因此，本发明基于该问题，说明了作为工件支座周转系统的一部分的工件容纳设备，该工件容纳设备可以实现以简单方式转动所容纳的工件。
[0005]为了解决该问题，根据本发明，在前述类型的设备中规定:以能绕轴线转动的方式容纳在保持部中的工件支座具有转子区段，该转子区段在容纳在保持部中时与设置在该保持部上的定子在形成了力矩马达的情况下共同作用。
[0006]在根据本发明的设备中，一方面设置工件支座与保持部的能转动的连接，也就是说，工件支座在其容纳在保持部中时可以绕规定的转动轴线转动，自然连同该工件支座还转动工件，从而该工件可被带入到限定的期望位置中或者原则上它们整体转动。此外，工件支座本身形成转动驱动装置的一部分，这是因为根据本发明，该工件支座具有转子区段，该转子区段构成力矩马达的一个中央部分。另一个中央部分，即定子，设置在保持部上。如果现在工件支座引入到保持部中并在那里固定，那么随着占据该最终位置(在此如所实施的那样，工件支座以能转动的方式容纳在该最终位置中)，同时也“构成” 了力矩马达，也就是说，转子区段相对于定子定位，从而双方可以在形成力矩马达的情况下共同作用。
[0007]利用这种力矩马达实现了也可以传递很高的力矩的高精度的驱动，该力矩马达以公知的方式以如下为基础，即，通过定子生成与转子区段的磁元件共同作用的行波磁场，这些磁元件跟随该行波磁场而由此旋转。也就是说，可以实现工件的高精度的定心或定位，这对于很多工作任务来说是必须的，此外也可以非常简单地实现旋转。尤其涉及最终无磨损且可以节省空间地构造的非接触式的驱动装置。
[0008]此外，该驱动装置还能高灵活性地调节，这对精确控制旋转运行是有利的。
[0009]特别紧凑且节省空间的构造可以如此得到，S卩，转子区段实施为具有整合的永磁体的径向凸出的环形的凸起部，该凸起部在装配位置中容纳在侧向敞开的定子的在保持部侧彼此间隔开布置的定子绕组之间。环形凸起部配设有相对应的永磁体，这些永磁体平行于工件支座的转动轴线进行磁化。如果该凸起部，也就是转子，位于侧向敞开的定子的定子绕组之间(也就是该转子可以从侧向推入到它们之间)，那么永磁体的磁场就垂直于定子绕组。如果在那里生成行波磁场，那么转子必然跟随该行波磁场，这是因为移动的定子磁场与一个或多个永磁体磁场以磁方式相互作用。
[0010]由于如所述那样定子是侧向敞开的，因此可以实现的是，在同样侧向敞开的保持部中使工件支座从侧向朝向保持部运动，并且随着装入到保持部中的同时也使转子区段运动到定子绕组之间。也就是说，在工件支座引入到保持部时，必然且自动地也“构成”了力矩马达。
[0011]按照适宜的方式，每侧的定子绕组分别借助导磁的板件连接，从而短接了磁通。相应的板件由具有高导磁性，也就是具有高导磁率的材料制成。定子绕组本身优选实施为多层板件。
[0012]为了以简单的方式实现工件支座在保持部中的转动支承，本发明的特别有利的改进方案规定:在工件支座上设置至少一个带有外圈的滚动轴承，该滚动轴承要么直接经由外圈要么经由与其连接的紧固元件在装配位置中以能松开的方式与保持部的固定装置共同作用。保持部要么直接嵌接在外圈上要么嵌接在与外圈牢固连接的紧固元件。如果外圈经由保持部或其固定装置来紧固，那么工件支座就必然在外圈中旋转，在该外圈中，该工件支座经由滚动体转动支承。虽然为了吸收可能的倾斜力矩而在轴向上看可以加长地实施的一个滚动体已经足够，但是适宜的是，布置两个彼此重叠的滚动体，因此也就是在相对应的轴向总长度下实现近似两排的滚动轴承，以便能够接受可能的倾斜力矩。
[0013]如所述那样，工件支座仅暂时固定在保持部中，该工件支座也就是以能松开的方式容纳在该保持部中并且可以再次将其取出。这是必须的，以便将工件支座从输送装置自动化地转交到生产机器并经由相应的取出装置再次取出。为了可以实现特别适宜的、相同但又简单的固定，本发明的适宜的改进方案规定:保持部的固定装置与外圈或紧固元件以磁方式共同作用。也就是说，在那里不进行机械的卡夹或锁定等，而是仅在磁路上使工件支座牢固地容纳在保持部中。这自然以如下为前提，即，一方面在保持部侧或固定装置侧设置相对应的磁场发生装置，而另一方面自然外圈或紧固元件也由可磁化或与之相互作用的材料构成。
[0014]在此能想到的是，当磁场发生装置的磁场足以引起足够牢固的固定时，该磁场发生装置设计为简单的永磁体。然而，本发明的特别有利的改进方案规定:固定装置具有磁场发生装置，通过该磁场发生装置能生成强度可变的磁场。本发明的这种设计方案有利地提供了如下的可能性，即，视需要或视情况而定地改变磁场强度进而是夹持力。如果例如工件支座从输送装置转交到保持部中，那么在该侧首先给出仍较弱的磁场，该磁场随着转交而增强，以便可以实现牢固的固定。如果需要再次取出工件支座，那么在联接取出设备之后再次减弱磁场，因此也就是“减弱” 了工件支座固定，从而取出设备可以从保持部中取出工件支座。
[0015]根据本发明的要实现的可能性规定:磁场发生装置具有磁轭，该磁轭由至少一个容纳在两个极靴之间的永磁体以及至少一个可通电的围绕该磁轭卷绕的绕组组成，该绕组生成增强或削弱永磁体磁场的磁场。在此，也就是通过永磁体或磁轭给出基本磁场。绕组用于改变该磁场，该绕组根据通电方向可以叠加上增强或削弱永磁体磁场的磁场。以这种方式，夹持磁铁的夹持磁力可以任意改变。
[0016]按照适宜方式，固定装置，尤其是两个极靴在此具有形状锁合(formschlUssig)地贴靠在外圈或紧固元件上的止挡面或止挡型廓，其在直接嵌接时相应倒圆地实施，或者在嵌接在紧固元件上时相应于元件型廓地成形