多载架吊舱机器的制作方法

1.本发明属于以下领域：一种包括用于传递物体的模块的多载架吊舱机器、一种包括至少一个模块的用于传递物体的机器，其可用于各种应用。此应用的实例为蔬菜的收割。


背景技术：

2.普遍地使用用于传递物体(例如用于收割设置成排的蔬菜)的模块，打包机器、拾取和整理机器、拾取和放置机器、表面安装技术组件放置系统，以及邮递选择和分拣机器。这些机器通常具备机器人组件等。它们可用于高速且极其精确地放置各种各样的组件(例如电子组件)，用于将所选项目/物体移动到另一位置，用于收割等等。
3.此类机器的一个缺点是，通常在静态模式中执行操作，也就是说，机器处于给定位置，组件/元件处于第二位置，且机器将组件/元件传递到第二位置。所述第二位置也可以是承载物体的传送带旁边的位置，该旁边位置可以是另一条传送带。当机器在通常与移动物体或相对于第一位置移动相关的不太静态的条件中操作时，精确度和速度可能受到不利影响。
4.本发明人已经开发一种用于收割蔬菜的机器，其在wo 2019/098827 a2中展示。所述机器如所预期而运作，在最少磨损和维护的情况下，在3-4个月时间内每模块收割超过一百万根芦笋，但本发明提供对所述机器的改进。
5.作为背景技术，可能提及以下文献：cn 106 233 925 a、cn 109 429 700 a和ep 3 498 076 a1叙述具有线性致动器的替代性模块。wo 2012/148278 a1叙述一种具有其上安装有载架的环形驱动构件的模块。
6.因此，本发明涉及一种改进的模块，以及一种针对非静态条件的包括此模块的机器，其解决现有技术的上述问题和缺点中的一个或多个，从而提供可靠的效果，而不会损害功能性和优点。


技术实现要素：

7.本发明的一个目标是克服现有技术的装置的一个或多个局限性以及改进模块及其机器。在第一方面中，本发明涉及一种用于通常在重复模式中以及通常在间歇模式中传递物体(例如在水平和/或竖直方向上移动这些物体)的模块100，所述模块包括：框架10，其具有纵向轴线，即所述机器通常长大于宽；至少一个第一旋转系统20，其包括至少一个可个别操作的转子21，每一转子连接到第一旋转系统；至少一个载架30，每一载架连接到转子，优选地为可移除地连接，其中每转子可连接一个以上载架，例如2-4个载架，优选地为2-20个载架，所述第一旋转系统适于旋转载架，每一载架个别地包括吊舱40，其中所述吊舱适于在载架内在垂直于载架的移动的方向上移动，其中所述吊舱任选地还可相对于悬置点旋转，借此提供可视为x方向上的移动的移动，每吊舱对应有用于在载架内移动吊舱的可个别操作的吊舱驱动器41，每一吊舱包括至少一个物体传递器42，其中每一转子可个别地操作以用于沿着连续轨道60旋转载架，其中所述轨道包括两个大体线性轨道部分61和在所述两
个线性部分之间的两个弯曲轨道部分62，所述轨道因此可被视为“椭圆”形，其中所述两个大体线性轨道部分隔开且平行于所述纵向轴线，这因此提供平行于纵向轴线的方向(其可视为y方向)上的移动两次，一次前进，一次逆转，至少一个控制器用于控制可个别操作的转子21和吊舱驱动器41，使得吊舱通常在某一时间周期期间在给定时间处于给定位置，所述给定位置通常为“空间”中的固定位置，因此相对于地球上的某一位置具有恒定的x、y、z；以及至少一个驱动系统22，其用于驱动所述第一旋转系统并移动所述吊舱。所述至少一个第一旋转系统20的重要部分中为所述至少一个可个别操作的转子21，其本身可能已经提供足够的稳定性和准确性。连续轨道60的在其中吊舱在垂直于载架的移动的方向上移动的一侧处的线性轨道61被视为最重要的，因为其为当前模块提供例如额外的稳定性和准确性。因此提供一种适合于各种功能且可被进一步调适的相当通用的模块。当前模块可例如用于从传送带等移动物体，因为载架可以具备大体上等于传送带的速度，且接着可使用吊舱例如从传送带移动物体。所述模块可在蔬菜收割机器上以类似的方式使用。此收割机器的实例提供于wo 2019/098827中，该文献及其内容以引用的方式并入。因此，提供一种较简单的模块，其在非静态条件下仍提供可靠的效果。
8.在第二方面中，本发明涉及一种用于传递物体的机器，其包括至少一个根据本发明的模块(通常包括2-50个模块)。
9.在整个描述内容中详述本说明书的优点。
附图说明
10.图1-10a-c展示当前机器和模块的某些方面。
11.附图详细描述
12.图中：
13.100
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模块
14.10
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框架
15.11
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马达
16.12
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轮
17.13
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速度控制器
18.14
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通路
19.15
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底部通路
20.16
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连续链带
21.20
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第一旋转系统
22.21
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转子
23.22
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驱动系统
24.30
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载架
25.35
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控制器
26.40
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吊舱
27.41
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吊舱驱动器
28.42
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物体传递器
29.43
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吊舱夹钳
30.44
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切割器
31.45
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蔬菜定位器
32.47
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竖直固持器
33.48
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刀片
34.49
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刀片保护器
35.50
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载架导引件
36.60
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连续轨道
37.61
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线性轨道
38.62
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弯曲轨道
39.80
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位置传感器
40.200
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机器
41.图1展示用于收割蔬菜(尤其是芦笋)的当前机器100。
42.图2展示用于收割蔬菜的当前机器100的俯视图。其中可以看到框架10、马达11、轮12、速度控制器13、供载架到处移动的通路14、连续链带16、底部通路15、控制器35和位置传感器。大体来说，所述机器至少在某一程度上类似于wo 2019/098827的机器。
43.图3展示具有纵向轴线的当前框架10、第一旋转系统20、驱动系统22、载架30、吊舱40和吊舱驱动器41的细节。仅为了清晰起见，展示仅一个载架。载架可围绕框架10旋转且附接到由系统22驱动的转子21(见图4)。
44.图4展示当前载架和吊舱的移动的细节。载架30沿着连续轨道60移动，所述连续轨道具有两个大体线性轨道61和两个弯曲轨道62。载架30附接到两个第一旋转系统，一个设置在载架的顶侧，一个设置在底侧，这两个第一旋转系统提供良好受控的旋转。旋转可被向后移动间断，以便补偿机器的移动，或与传送带的移动对准。当载架处于进一步活动位置中时，吊舱可在x方向上和/或z方向上移动，如箭头所指示。吊舱可适于如图中展示例如通过提供夹钳43、切割器44、蔬菜定位器45和物体传递器42来进行收割。
45.图5展示芦笋机器在操作中的示意图。
46.图6展示框架和载架的俯视图。
47.图7展示图6的侧视图，在后侧进一步具有处于等待位置中的若干载架。
48.图8展示包括两个两个地联接(由箭头表示)的10个载架的俯视图，所述载架如所指示在反馈回路上逆时针移动，使得在模块的下侧执行任务及任选地释放物体之后，它们准备好重复所述任务。每一组两个载架附接到同一个转子21，或附接到两个或更多个转子。吊舱驱动器定位成尽可能接近模块的中心。图9展示其侧视图。
49.图10a展示当前机器的另一型式，图10b为其前视图，且图10为透视图。在这些图中，载架和吊舱被省去了。
具体实施方式
50.在下文中将通过以下实例进一步阐明本发明，这些实例是示例性和解释性的且不希望被视为限制本发明。所属领域的技术人员可以清楚地了解，可以设想到在由当前权利要求书限定的保护范围内的显而易见或非显而易见的许多变型。
51.在当前模块的示例性实施例中，其可包括至少两个第一旋转系统20，每一第一旋
转系统包括至少一个可个别操作的转子21，优选地为3-24个转子21，更优选地为4-12个转子21，例如6-8个转子21。
52.在当前模块的示例性实施例中，可提供每载架两个转子21，其中所述两个转子分别以一个在另一个上方/下方的方式联接到载架。这提供特别是在移动期间且尤其是在加速或减速期间改进的稳定性。
53.在当前模块的示例性实施例中，至少n个载架30联接到同一转子21，其中n为两个或更多个，优选地为360/n度异相联接，优选地为可移除地联接。在一个转子的情况下，一个以上载架可通常在“频率”模式中操作。
54.在示例性实施例中，当前模块可包括反馈回路70，用于使每一载架30从框架10的背侧向前侧以及从框架10的前侧向背侧空间上循环。
55.在当前模块的示例性实施例中，物体传递器42可以是夹钳。所述夹钳可夹持例如第一位置处的物体，并将其传递到例如第二位置。
56.在示例性实施例中，当前模块可包括载架导引件50，其中载架导引件50可适于在恒定或零速度下移动。
57.在当前模块的示例性实施例中，框架10可包括用于允许所述至少一个载架30以循环的方式旋转的至少一个通路14。
58.在当前模块的示例性实施例中，吊舱可包括物体传递器42，其可在垂直于纵向轴线的方向上移动、在垂直于纵向轴线的竖直方向上移动，及其组合。因此，当前设计提供用于到处移动吊舱的较大程度的灵活性。
59.在当前模块的示例性实施例中，吊舱和/或物体传递器42可沿着第一轴线旋转，和/或吊舱和/或物体传递器42可沿着第二轴线旋转，因此提供更大的自由度。
60.在当前模块的示例性实施例中，转子21可选自传送带、链条、齿状传送带及其组合。
61.在当前模块的示例性实施例中，吊舱驱动器可选自传送带、链条、齿状传送带及其组合。
62.在当前模块的示例性实施例中，可在框架中偏心地设置吊舱驱动器，例如10-80％较接近框架的其中吊舱适于在垂直于载架的移动的方向上移动的一侧。
63.在当前模块的示例性实施例中，所述至少一个控制器可包括闭合回路，例如反馈回路。因此，例如当当前机器正以1m/秒的速度移动时，吊舱的定位的准确性大大增加。wo 2019/098 827 a2的现有技术系统在稍低的速度下已经非常准确，但在1m/秒的速度下，吊舱的定位的准确性为约
±
5cm，而本发明的系统实现了约
±
1.5mm的准确性。
64.在当前模块的示例性实施例中，所述至少一个控制器可适于当载架处于所述两个线性部分之间的两个弯曲轨道部分中的至少一个中时在较接近框架的位置中移动吊舱，优选地在最接近框架的位置中。
65.在当前模块的示例性实施例中，吊舱驱动器和/或转子可以具备齿轮。
66.在当前模块的示例性实施例中，载架和吊舱可适于在两个弯曲轨道部分中的一个中与吊舱驱动器锁定。
67.在当前模块的示例性实施例中，可包括校准单元，优选地每载架和吊舱对应有一个校准单元。
68.在当前模块的示例性实施例中，吊舱可适于当载架离开两个弯曲轨道部分中的一个并进入两个线性部分中的一个时以大于载架的速度v1的速度v2移动，其中吊舱适于当载架处于两个线性部分中的所述一个的中间区段中时以等于载架的速度v1的速度v2移动，且其中吊舱适于当载架离开两个线性部分中的所述一个并进入两个弯曲轨道部分中的第二个时以小于载架的速度v1的速度v2移动。
69.在当前模块的示例性实施例中，吊舱和载架可适于在2秒内，优选地在1500毫秒内(例如在1200毫秒内)传递物体。
70.在当前机器的示例性实施例中，其可选自收割机器(例如，例如用于收割例如芦笋等设置成排的蔬菜)、打包机器(例如用于包裹)、拾取和放置机器、表面安装技术组件放置系统、拾取和整理机器、非静态机器，以及邮递选择机器。所述机器和方法原则上还可用于相似的植物，特别是天门冬科种属，一般来说，例如芦笋属(例如石刁柏)，例如虎眼万年青属(例如，比利牛斯虎眼万年青)，和舌状花亚科种属(例如婆罗门参和橡胶草)。以及例如十字花科系列的其它蔬菜。
71.在当前机器的示例性实施例中，吊舱可以是切割模块，其包括用于抓握个别蔬菜的夹钳43、切割器44、蔬菜定位器45，且其中切割模块可移动地位于载架中，从而允许在垂直于纵向轴线的水平方向上移动。
72.在当前机器的示例性实施例中，其可包括框架10，所述框架10包括马达11和轮12、速度控制器13以及任选地为至少一个连续链带16。
73.在当前机器的示例性实施例中，其可包括用于允许机器在一排蔬菜上方自由移动的中心底部通路15。
74.在当前机器的示例性实施例中，其可包括用于控制所述至少一个载架和吊舱、框架速度和反馈回路速度的控制器35。
75.在当前机器的示例性实施例中，其可包括用于检测个别蔬菜的至少一个位置传感器80，例如光学传感器。
76.在当前机器的示例性实施例中，其可包括：其中所述切割器包括竖直固持器47(例如杆条)、刀片48和刀片保护器49，其中刀片适于在水平平面中旋转以用于切割个别蔬菜。
77.在当前机器的示例性实施例中，蔬菜定位器45可包括至少两个可水平旋转的触觉传感器45a，其隔开1-10cm的距离，且呈渐缩几何结构定向，使得可定位蔬菜。