[發明專利]無源物體操縱裝置

有效

• 申請號: 201780066947.4
• 申請日: 2017-11-02
• 公開（公告）號: CN109890616B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 約翰·羅頓·夏普;伊恩·菲利普·巴特勒·英厄姆;杰弗里·馬克·伍茲;西蒙·約翰·愛德華茲;安德魯·約翰·克利平代爾;喬納森·詹姆斯·邁克爾·霍爾斯
• 申請（專利權）人: 唐杰有限公司
• 主分類號: B41F17/00
• 分類號: B41F17/00;B41F17/18;B41F17/20;B41J3/407;F16D27/01
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 秦杰

本公開提供了一種用于操縱物體的設備。所述設備包括載運裝置(104)，所述載運裝置被配置成沿著軌道(102)移動。操縱裝置(224)適于固持物體(108)并且安裝到所述載運裝置(104)，使得所述操縱裝置可以相對于所述載運裝置圍繞操縱軸線(226)旋轉。驅動裝置(310)設置在沿著所述軌道(102)的位置處并且被配置成圍繞驅動軸線產生轉矩。可以使所述載運裝置(104)沿著所述軌道(102)在垂直于所述驅動軸線的方向上移入和移出驅動位置。在所述驅動位置，所述操縱裝置(224)的所述操縱軸線(226)與所述驅動裝置(310)的所述驅動軸線基本上對準，于是所述驅動裝置在所述操縱裝置(224)中誘發致使所述操縱裝置旋轉的轉矩，致使被所述操縱裝置固持的所述物體(108)旋轉。

技術領域

本發明涉及一種用于在打印系統中移動和旋轉物體的設備。具體來說，所述設備包括可移動載運裝置和單獨的驅動裝置。所述驅動裝置耦合到所述載運裝置的可旋轉部分并且向所述可旋轉部分提供轉矩。

背景技術

在用于以一系列步驟在分立的例如封裝容器等物體上進行打印的工業打印過程中，通常通過一系列載運裝置在打印站之間載運一系列物體。為了使打印站處的打印裝置能夠接近三維物體表面的大部分，載運裝置通常在打印站處操縱物體，例如，通過使圓柱形物體圍繞其縱軸線旋轉以暴露整個外表面。飲料罐和氣溶膠罐是可以在此類系統上打印的圓柱形物體的示例。

用于通過此類打印過程處理不連續的物體的現有類型設備包括心軸輪系統，也稱為軸式圓盤系統。所公布的第6,769,357號美國專利示出心軸輪系統的示例。

在心軸輪系統中，多個心軸圍繞回轉輪或分度輪以相等的間距固定。在一些示例中，每個心軸具有相關聯的內置伺服電動機，所述電動機提供物體的旋轉。在這些示例中，伺服電動機需要由心軸輪的中心軸線上的旋轉耦合系統提供的電力和控制連接。在其它示例中，每個心軸由來自單個電動機的皮帶或齒輪機械驅動。因為心軸輪上的所有心軸都被約束為同時進行分度，所以處理量受限于序列中最慢過程的速度。因此，要求執行快速過程的處理站在其它站完成較慢過程時具有不活動時段。站的分度距離和停留時間不能改變以適應所述站的大小或過程時間。

還已知的是線性軌道系統，其中一個或多個心軸或物體固持器沿著線性軌道在站之間以組的形式移動。打印后，心軸沿著軌道返回到起始位置。這種往復運動允許經由柔性電纜將電力和控制連接提供給心軸電動機，而無需移動觸點。然而，這種往復運動系統的處理量較低，因為循環時間必須適應心軸沿著軌道在相反方向上返回其起始位置。

為了解決上述問題，正在開發更復雜的載運系統，所述載運系統允許在可以如何載運物體通過打印過程方面具有更大的靈活性。通過移除上述已知系統施加的物體移動的約束，可以開發其中例如將處理站不活動的時間段降至最小的更有效過程。

在提供更復雜/靈活的打印系統時要克服的挑戰是如何向每個載運裝置提供服務，以便在進行打印過程時對物體的旋轉進行供電、控制和測量。已知的連接布置(例如在心軸輪或線性軌道系統中使用的連接布置)適合于簡單的系統，并且難以(需要移動觸點、可旋轉的聯軸器、滑環等的復雜布置)使這些布置適應例如載運裝置的相對位置在整個打印周期中變化的更復雜系統。

因此，需要一種用于向可移動物體提供受控旋轉的改進的系統。

發明內容

本公開提供了一種用于操縱物體的設備，所述設備包括：載運裝置，所述載運裝置被配置成沿著軌道移動；操縱裝置，所述操縱裝置適于固持物體并且安裝到所述載運裝置，使得所述操縱裝置可以相對于所述載運裝置圍繞操縱軸線旋轉；驅動裝置，所述驅動裝置設置在沿著所述軌道的位置處并且被配置成圍繞驅動軸線產生轉矩；其中可以使所述載運裝置沿著所述軌道在垂直于所述驅動軸線的方向上移入和移出驅動位置，其中：在所述驅動位置，所述操縱裝置的所述操縱軸線與所述驅動裝置的所述驅動軸線基本上對準，于是所述驅動裝置在所述操縱裝置中誘發致使所述操縱裝置旋轉的轉矩，致使被所述操縱裝置固持的所述物體旋轉。