本發(fā)明涉及一種用于驅動載運器沿著輸送路徑行進的驅動單元，該驅動單元具有可被驅動以進行旋轉運動的筒形凸輪，而且筒形凸輪具有用于與設置在載運器處的從動件接合的驅動槽，并且該驅動單元具有用于控制載運器的驅動的控制裝置。

背景技術：

例如，用于組裝和自動化工程中的這些驅動單元，將在其上布置有工件的可移動載運器移動精確定位到相應的加工和/或組裝站。在這方面，可能必要的是將載運器從單獨的驅動單元，例如從皮帶驅動器傳送到具有筒形凸輪的驅動單元。然而，實際上難以使在連續(xù)或間歇旋轉筒形凸輪處的載運器的到達與筒的運動相配合，作為運動的結果載運器的從動件接合到筒形凸輪的驅動槽中。因此，可能的是，載運器必須在傳送到筒形凸輪之前被大量制動或者甚至停止，這降低了整個系統(tǒng)的效率。關于將筒形凸輪移動到用于接收載運器的規(guī)定的旋轉位置中的有效性同樣是不利的，因為通常，前面載運器的至少一個從動件與驅動槽接合，然后將通過采用旋轉位置進行移動。也就是說，在筒形凸輪的驅動區(qū)域中，載運器的接收因此會影響在其前面的載運器的移動，這通常是不期望的。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種驅動單元，其允許從單獨的驅動單元可靠地，無沖擊地并且快速地接收載運器。

該目的是通過具有以下特征的驅動單元來實現(xiàn)。

根據(jù)本發(fā)明，筒形凸輪具有第一筒部區(qū)段和與其分離的第二筒部區(qū)段，其中筒部區(qū)段可彼此獨立地驅動，并且裝配有控制裝置用以通過第一筒部區(qū)段從獨立的驅動器單元接收載運器之后，使載運器加速并將加速的載運器供應到第二筒部區(qū)段。因此，筒形凸輪被分成至少兩個筒部區(qū)段，使得驅動槽的兩個軸向部分能夠相對于彼此旋轉。因此，第一筒部區(qū)段可以移動到用于接收載運器的規(guī)定的旋轉位置，同時第二筒部區(qū)段運送一個或多個在前的載運器向前而不受影響，具有均勻或不均勻的旋轉。在載運器相應加速之后，從動件可以從第一筒部區(qū)段無阻礙過渡到第二筒部區(qū)段。因此，可以這么說，第一筒部區(qū)段提供接收槽，該接收槽允許從動件的無阻礙接合，這是由于載運器的運動以及相關聯(lián)的載運器的加速度達到期望值。因此，本發(fā)明使得有可能在具有筒形凸輪驅動器和附加單獨驅動器的輸送系統(tǒng)中，具有相對較高的生產(chǎn)能力。筒形凸輪驅動器特別設置在輸送路徑的部分中，其中，載運器的非常精確的定位是重要的，例如，在這里對布置在載運器上的工件進行加工。

第二筒部區(qū)段優(yōu)選直接鄰接第一筒部區(qū)段，以確保平滑過渡。在許多實際情況下，筒形凸輪具有恰好兩個可單獨驅動的筒部區(qū)段就足夠了。

可以規(guī)定，第一和第二筒部區(qū)段相對于彼此同軸布置，特別是第一筒部區(qū)段可旋轉地支撐在第二筒部區(qū)段的軸上。這允許特別簡單的構造。

本發(fā)明的一個特別的實施例提出，驅動槽在第一筒部區(qū)段的區(qū)域中具有螺旋形延伸區(qū)段，其在至多180°的旋轉角度上延伸。因此，第一筒部區(qū)段可以在軸向方向上相對短以節(jié)約構造空間。

驅動槽可以在第一筒部區(qū)段區(qū)域中的入口側具有引入?yún)^(qū)段，所述引入?yún)^(qū)段平行于載運器的輸送方向和/或平行于筒形凸輪的旋轉軸線延伸。這允許沿輸送方向移動的從動件平滑且無沖擊地接合到筒形凸輪的驅動槽中。

驅動槽還可以在與第二筒部區(qū)段相鄰的第一筒部區(qū)段的區(qū)域中具有排出區(qū)域，其中，在排出區(qū)域中，驅動槽相對于在至少朝向第二筒部區(qū)段的端部部分中筒形凸輪的旋轉軸線的螺距，等于在第二筒部區(qū)段的相鄰入口部分中的驅動單元的螺距。 由此確保了載運器從第一筒部區(qū)段無沖擊傳送到第二筒部區(qū)段。

可以提供用于確定第二筒部區(qū)段和可選地第一筒部區(qū)段的瞬時旋轉速度的裝置，其配置有控制裝置使其在接收載運器之后開始加速第一筒部區(qū)段，從優(yōu)選為零的起始旋轉速度加速到與第二筒部區(qū)段的瞬時旋轉速度相等的最終旋轉速度。例如，旋轉傳感器可以檢測第二筒部區(qū)段和可選地第一筒部區(qū)段的軸的旋轉速度，可以將其作為信號輸出并且可以將其傳輸?shù)娇刂蒲b置。因此，借助于控制裝置可以實現(xiàn)，載運器過渡到第二筒部區(qū)段上而不會經(jīng)受任何沖擊加速或延遲。

可以配置控制裝置，以驅動第二筒部區(qū)段使其以恒定的旋轉速度進行旋轉運動。這是有利的，因為可以容易地實現(xiàn)第二筒部區(qū)段的這種驅動。然而，第二筒部區(qū)段的可變旋轉速度也是可以想到的。

還可以提供用于檢測第一筒部區(qū)段的瞬時旋轉位置的裝置，其中配置有控制裝置使其在將載運器供應到第二筒部區(qū)段之后，將第一筒部區(qū)段移動到預定的旋轉位置，用于接收后續(xù)載運器。例如，簡單的旋轉編碼器可以檢測第一筒部區(qū)段的旋轉位置，可以將其作為信號輸出并且可以將其發(fā)送到控制裝置。因此，通過控制裝置可以實現(xiàn)，載運器的從動件在其到達第一筒部區(qū)段時以期望的方式入射到（is incident onto）驅動槽的引入開口上。還可以提供旋轉傳感器，其與第二筒部區(qū)段相關聯(lián)，以能夠檢測兩個筒部區(qū)段的相對角位置，并且能夠在第一筒部區(qū)段的控制下考慮該相對角位置。

本發(fā)明的另一實施例提供，驅動槽包括：在第一筒部區(qū)段區(qū)域中的直線區(qū)段以及與其鄰接的螺旋形延伸區(qū)段，其中直線區(qū)段平行于輸送方向和/或平行于筒形凸輪的旋轉軸線延伸。直線區(qū)段允許到達的從動件的無沖擊接合，而螺旋形延伸區(qū)段為接合的從動件加速。

優(yōu)選地，一旦所接收的載運器的從動件從直線區(qū)段移動到螺旋形延伸區(qū)段中，配置控制裝置以驅動第一筒部區(qū)段進行旋轉運動以加速載運器。換句話說，在直線區(qū)段中避免旋轉運動以加速載運器，以防止在驅動槽的直線區(qū)段的側壁處的不期望的壓縮力。

第二筒部區(qū)段的驅動槽可以具有恒定螺距，以確保均勻的輸送運動。然而，如果必要，具有恒定或變化螺距的各個區(qū)域也可以被所謂的插銷螺絲中斷，在所述插銷螺絲內(nèi)載運器處于停頓狀態(tài)，盡管靜止的旋轉筒形凸輪，例如是為了可以進行工件加工。為了實現(xiàn)載運器的特定運動輪廓，第二筒部區(qū)段中驅動槽的螺距可以變化。例如，驅動槽可以具有一個或多個插銷螺絲和/或具有不同螺距的部分。

本發(fā)明還涉及一種沿著輸送路徑輸送物體的方法，其中沿著輸送路徑行進并且在其上布置有至少一個物體的載運器，從輸送路徑的輸送區(qū)段移動到輸送路徑的處理區(qū)段上，處理區(qū)段用于加工物體，其中，在處理區(qū)段中借助于第一筒部凸輪驅動載運器，第一筒形凸輪可驅動以進行旋轉運動，并且第一筒形凸輪具有驅動槽，設置在載運器處的從動件接合到驅動槽中，其中載運器被驅動以通過單獨的驅動器，特別是通過皮帶驅動器或線性驅動器在傳送區(qū)段中進行運動。

如上所述，當通過載運器和單獨的驅動器沿著輸送路徑輸送物體時，難以確保載運器從一個路徑區(qū)段快速且無沖擊地傳送到另一路徑區(qū)段，其中另一路徑區(qū)段設置有不同類型的驅動器。

根據(jù)本發(fā)明，用于從傳送區(qū)段移動到處理區(qū)段的載運器通過可獨立于第一筒形凸輪驅動的第二筒形凸輪正向或負向加速，其中第二筒形凸輪特別地布置成-在運輸方向上觀察-在第一筒形凸輪后面。

第二筒形凸輪可移動到用于接收載運器的規(guī)定的旋轉位置，同時第一筒形凸輪運送一個或多個在前的載運器向前而不受影響，從而具有連續(xù)的，均勻的或隨時間變化的旋轉。在載運器相應加速之后，從動件可以從傳送區(qū)段無阻礙過渡進入處理區(qū)段。

可以規(guī)定，確定第一筒形凸輪的瞬時旋轉速度，并且在接收載運器之后將第二筒形凸輪從優(yōu)選為零的起始旋轉速度加速到與第一筒形凸輪的瞬時旋轉速度相等的最終旋轉速度。這允許從傳送區(qū)段無沖擊傳送到處理區(qū)段。

此外可以規(guī)定，驅動第一筒形凸輪以恒定的旋轉速度進行旋轉運動，和/或第二筒形凸輪的驅動槽具有恒定的螺距。這允許在處理區(qū)段內(nèi)均勻的輸送移動。通常，第二筒形凸輪還可以具有至少一個插銷螺絲或具有驅動槽的不同螺距的區(qū)段。

本發(fā)明的一個實施例提出，在將加速的載運器供應到第一筒形凸輪以接收隨后的載運器之后，檢測第二筒形凸輪的瞬時旋轉位置，并且將第二筒形凸輪旋轉到預定的旋轉位置。

一旦載運器的從動件已經(jīng)從平行于傳送方向和/或平行于第二筒形凸輪的旋轉軸方向延伸的直線區(qū)段移動到驅動槽的相鄰螺旋形延伸區(qū)段中，優(yōu)選地驅動第二筒形凸輪進行旋轉移動從而加速載運器。因此避免了在直線區(qū)段中的旋轉運動，以防止在驅動槽的直線區(qū)段的側壁處的不期望的壓縮力。

優(yōu)選地通過相應的傳感器來檢測第一筒形凸輪的旋轉位置，以影響第一筒形凸輪的旋轉運動，使得兩個筒形凸輪同步傳送載運器。

本發(fā)明還涉及一種用于沿著輸送路徑輸送物體的輸送裝置，其具有至少一個載運器，該載運器可沿著輸送路徑行進，并且構造成用于容納至少一個待輸送的物體，并且輸送裝置具有用于載運器的受控驅動的裝置。

這種類型的輸送設備尤其在組裝和自動化工程中用于將工件移動到加工和/或組裝站。為此目的，一個或多個工件被布置在載運器上，例如，在軌道裝置處可替換地引導載運器。由軌道裝置限定的輸送路徑可以是開放的或者閉合的，并且可以包括直線區(qū)段和彎曲區(qū)段。工件頻繁地連續(xù)地供應給多個加工和/或組裝站?？梢栽O置如上所述的筒形凸輪以驅動載運器。借助于筒形凸輪驅動的優(yōu)點是與其相關的高定位精度。然而，這種驅動器通常不能達到高的行進速度。這通常不表示在加工和/或組裝站內(nèi)的任何大的缺點，因為相應的行進距離通常相對較短。然而，在許多應用中，在單個加工和/或組裝站之間必須包括相對長的行進距離。這里，借助于筒形凸輪的驅動器在總的過程中產(chǎn)生相當大的延遲。此外，精確制造的筒形凸輪在制造中非常復雜和/或昂貴。

根據(jù)本發(fā)明，輸送路徑包括至少一個用于加工物體的處理區(qū)段和與其分開的至少一個輸送區(qū)段，其中提供驅動單元，其至少具有可驅動以進行旋轉運動的筒形凸輪的，用于驅動處理區(qū)段中的載運器，筒形凸輪具有驅動槽，布置在所述載運器處的從動件接合到驅動槽中，并且其中具有布置在載運器處的至少一個固定位置定子元件和至少一個滑塊元件的線性電機，用于驅動傳送區(qū)段的載運器。

處理區(qū)段可以是輸送路徑的任何期望的區(qū)域，其中在輸送設備的操作期間執(zhí)行與物體加工和/或組裝相關的處理。相反，僅需要沿著運送方向運送物體，例如在輸送路徑的傳送區(qū)段中。本發(fā)明尤其基于以下認識：在處理區(qū)段中通常需要高的定位精度，而不是高的輸送速度，同時相反地，在傳送區(qū)段中重要的是高的傳送速度，而不是高的定位精度。因此，由于在傳送區(qū)段中使用快速且廉價的線性驅動器，可以提高輸送設備的有效性，而在高定位精度特別重要的那些區(qū)域中使用筒形凸輪驅動器。在處理區(qū)段中提供的驅動單元可以特別地如上所述地配置。此外，可以提供用來執(zhí)行如上所述的方法的控制裝置，用于載運器的受控驅動。

通常，考慮到相應的需求，輸送路徑可以具有任何期望的幾何形狀。具有圓形的輸送路徑，從功能方面來看，基本上實現(xiàn)了回轉分度臺。這種輸送設備具有上述優(yōu)點，因此可相對于傳統(tǒng)的回轉分度臺更靈活地使用。與輸送路徑的幾何形狀無關，即根據(jù)本發(fā)明可以沒有問題地提供通過傳送區(qū)段彼此連接的多個處理區(qū)段。盡管布置在工作臺轉盤上的所有工件與標準回轉分度工作臺同步移動，但是相應的理想運動特性可以在不同的工作站處分離地且獨立于為具有本發(fā)明輸送裝置的輸送設備的其他工作站（工藝段）提供的運動程序設定。這也適用于輸送設備，其在傳送部分區(qū)域中的驅動器是除線性驅動器之外的另一種類型的驅動器，如齒輪皮帶驅動器等。

不同類型的驅動也可以組合以在傳送區(qū)段中產(chǎn)生推進運動。例如，根據(jù)需要，不同的傳送區(qū)段設置有不同的驅動原理和/或傳送區(qū)段本身具有不同的驅動類型。

本發(fā)明的進一步改進也在從屬權利要求，說明書和附圖中闡述。

附圖說明

下面將參考附圖通過示例來描述本發(fā)明。

圖1是根據(jù)本發(fā)明的用于沿著輸送路徑輸送物體的輸送裝置的簡化平面圖；

圖2是圖1所示的輸送裝置的驅動單元的透視圖；

圖3是根據(jù)圖2的驅動單元的局部平面圖；

圖4是圖2所示的驅動單元的筒形凸輪的透視圖；

圖5A以平面圖的形式示出了根據(jù)圖4的筒形凸輪；以及

圖5B以側視圖的形式示出了根據(jù)圖4的筒形凸輪。

具體實施方式

圖1所示的輸送裝置10用于運輸在圖1中未示出的物體，并且輸送裝置10包括軌道12，軌道12限定了封閉的運輸路徑，物體例如工件沿該路徑被輸送。應當理解，輸送路徑也可以是開放的和/或可以具有不同的，例如更復雜的界限。輸送路徑也可以形成圓形，使得從功能方面來看最終實現(xiàn)回轉分度臺，其中物體可以彼此獨立地移動。

多個載運器14在軌道12處以滑動或滾動行進方式被引導。待輸送的物體布置在載運器14的運輸平臺上并且沿著輸送路徑與它們一起行進，運輸平臺未在圖中示出。在所示示例中的輸送路徑被分成用于加工物體并由虛線表示的兩個處理區(qū)段16A，16B，并分成設置在它們之間的兩個傳送區(qū)段18A，18B。根據(jù)應用，輸送路徑可以具有任何期望數(shù)量的處理區(qū)段16A，16B和傳送區(qū)段18A，18B。

載運器14的驅動是基于兩個本質上不同的驅動系統(tǒng)的組合。在兩個傳送區(qū)段18A，18B中載運器14的驅動器通過未示出的線性電機裝置進行，該線性電機裝置包括沿著軌道12布置的在載運器14處以公知方式固定位置的定子元件和的相應滑塊元件。載運器14可以通過線性電機裝置在處理區(qū)段16A，16B之間以高速行進。提供電子控制單元用于控制圖1中未示出的線性電機裝置。

在兩個處理區(qū)段16A，16B中載運器14的驅動不是通過線性電機而是通過相應的驅動單元20A，20B進行，驅動單元20A，20B具有可驅動以進行旋轉運動的筒形凸輪，下面參照圖2-5進行更詳細地解釋。

兩個驅動單元20A，20B中的每一個都包括筒形凸輪22，筒形凸輪22可通過電機裝置24圍繞旋轉軸D進行旋轉運動。筒形凸輪22包括驅動槽26。

驅動單元20A，20B分別設置在軌道12（圖1）旁邊，使得當相應的載運器14進入相關聯(lián)的處理區(qū)段16A，16B時，設置在載運器14處的未示出的從動件接合到驅動槽26中。由于驅動槽26和從動件的配合，相應的載運器14在平行于旋轉軸D延伸的輸送方向T上移動。可移動的載運器14的這種驅動是通過筒形凸輪22驅動，根據(jù)需要以進行均勻或時變的旋轉運動是公知的，并且允許高定位精度，這對于在處理區(qū)段16A，16B中布置在載運器14上的物體的加工是重要的。

為了便于載運器14從傳送部分18A，18B傳送到與其鄰接的處理區(qū)段16A，16B中，筒形凸輪22被分成兩個單獨的同軸筒部區(qū)段30A，30B。驅動槽26設計成在筒部區(qū)段30B的區(qū)域中基本上是螺旋形的。然而，它通?？梢跃哂幸粋€或多個插銷螺絲和/或具有不同螺距的區(qū)段。筒部區(qū)段30A，30B可通過電機裝置24的相應單個電機單元32A，32B和相關聯(lián)的傳動單元34A，34B彼此獨立地驅動。

從圖2和圖3中可以看出，相對于輸送方向T在前方的第一筒部區(qū)段30A顯著短于第二筒部區(qū)段30B。因此，第一筒部區(qū)段30A可以可旋轉地支撐在第二筒部區(qū)段30B的軸上，在這方面，該軸作為筒形凸輪22的總軸。

如已經(jīng)解釋的，雖然在本實例中的驅動槽26在第二筒部區(qū)段30B的區(qū)域中具有恒定的螺距，但是其包括平行于輸送方向T并且平行于筒形凸輪40的旋轉軸線D延伸的直線區(qū)段40，和在第一筒部區(qū)段30A區(qū)域中與其鄰接的螺旋形延伸區(qū)段42。螺旋形延伸部分42具有與第二筒部區(qū)段30B的入口區(qū)域中的驅動槽25的螺距相等的螺距，并且其延伸經(jīng)過旋轉角度，該旋轉角度在這里為90°和180°之間。

在驅動單元20A，20B處設置有未示出的相應的傳感器，以檢測筒部區(qū)段30A，30B的旋轉速度和瞬時旋轉位置。傳感器與控制裝置信號連接。與驅動單元20A，20B相關聯(lián)的控制裝置和線性電機裝置的控制單元優(yōu)選地形成共同的控制。

在運輸設備10的操作期間，從相對于運輸方向T前面的傳送部分18A，18B由驅動單元20A，20B連續(xù)地接收載運器14，載運器14上布置有物體。設置控制裝置，筒形部分30B被驅動以適于相應處理區(qū)段16A，16B的旋轉速度進行旋轉運動，以在該區(qū)域中產(chǎn)生載運器14的期望的運動輪廓。第一筒部區(qū)段30A是靜止的用于接收載運器14，如圖2和3所示，驅動槽26的直線區(qū)段40面向上。因此，設置在到達的載運器14的下側的從動件可以無沖擊地接合，并且作為通過傳送區(qū)段18A，18B的線性電機裝置實現(xiàn)的移動的結果，一旦以這種方式接收的載運器14的從動件已經(jīng)從直線部分40移動到螺旋形延伸區(qū)段42中，則第一筒部區(qū)段30A被驅動以進行旋轉運動。旋轉運動被加速，直到第一筒部區(qū)段30A的旋轉速度等于第二筒部區(qū)段30B的旋轉速度，并且區(qū)段42的出口區(qū)域以及驅動槽26的部分區(qū)域在筒部區(qū)段30B彼此合并。換句話說，區(qū)段30A被加速，直到區(qū)段30A，30B已經(jīng)實現(xiàn)同步。以這種方式加速的載運器14的從動件然后以無沖擊的方式移動到第二筒部區(qū)段30B中并且沿著輸送方向T由其輸送。應當理解，如果需要的話，第二筒部區(qū)段30B可以同時輸送多個載運器14，這取決于載運器14的長度和尺寸。

一旦載運器14已經(jīng)被供應到第二筒部區(qū)段30B，控制裝置使得第一筒部區(qū)段30A再次移動到圖2和3所示的接收旋轉位置，用于接收隨后的載運器14。

由于驅動單元20A，20B的配置也可以不同地設計，具有多個獨立的筒部區(qū)段30A，30B，其可以彼此獨立地驅動，并且由于通過驅動單元20A，20B的組合驅動，另一方面，線性電機裝置在連續(xù)輸送的物體的加工中可以實現(xiàn)特別高的生產(chǎn)能力。

附圖標記列表

10輸送設備

12軌道

14載運器

16A, 16B 處理區(qū)段

18A, 18B傳送區(qū)段

20A, 20B驅動單元

22筒形凸輪

24 電機裝置

26 驅動槽

30A第一筒部區(qū)段

30B第二筒部區(qū)段

32A, 32B 單電機單元

34A, 34B 傳輸單元

40 直線區(qū)段

42 螺旋形延伸區(qū)段

D 旋轉軸

T 輸送方向