WO2013079171A1 - Vacuum gripping device and method for operating a vacuum gripping device - Google Patents

Vacuum gripping device and method for operating a vacuum gripping device Download PDF

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WO2013079171A1
WO2013079171A1 PCT/EP2012/004786 EP2012004786W WO2013079171A1 WO 2013079171 A1 WO2013079171 A1 WO 2013079171A1 EP 2012004786 W EP2012004786 W EP 2012004786W WO 2013079171 A1 WO2013079171 A1 WO 2013079171A1
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WO
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pressure
fluid
vacuum
vacuum gripper
time
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PCT/EP2012/004786
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German (de)
French (fr)
Inventor
Dietmar Wagner
Original Assignee
Festo Ag & Co. Kg
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Publication date
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    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/06—Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means
    • B25J15/0616—Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means with vacuum
    • B25J15/0625—Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means with vacuum provided with a valve
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04F—PUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
    • F04F5/00—Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow
    • F04F5/44—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04F5/02 - F04F5/42
    • F04F5/48—Control
    • F04F5/52—Control of evacuating pumps

Definitions

  • the invention relates to a vacuum gripping device with a vacuum gripper and with a processing device and with a sensor device, which is designed to provide a fluid-related sensor signal to the processing device, and with a controllable by the processing device fluid control valve, wherein the fluid control valve fluid connection for connection to a fluid - Source and a fluid outlet for providing a fluid flow, in particular a vacuum and an overpressure, having on the vacuum gripper. Furthermore, the invention relates to a method for operating a vacuum gripper.
  • a vacuum generating device which has an ejector device which is connected to a suction channel connected to a suction pad.
  • a pressure detection device is connected, which communicates with a control electronics.
  • the device allows the implementation of a method in which the evacuation time and / or the ventilation time of the suction channel is detected and compared with at least one reference time value in order to generate an electrical diagnostic signal as a function of the comparison result.
  • DE 10 2007 058 114 A1 discloses a vacuum generating device and a method suitable for its operation.
  • An ejector device is connected at its inlet to an air supply duct, which can optionally be shut off or released by an electronic control device to selectively switch off or on the ejector device.
  • an electronic control device to selectively switch off or on the ejector device.
  • a negative pressure is generated in a suction channel.
  • the ejector device is operated so that the negative pressure between an upper switching value and a lower switching value oscillates.
  • the operating time of the ejector device is determined in order to generate a diagnostic signal that indicates the presence of leakage.
  • the object of the invention is to provide a vacuum gripper and a method for operating a vacuum gripper, which allow with simple means a careful settling of gripped with the vacuum gripper workpieces.
  • the processing device Device for variably defining a time interval between the second and the third control timing in response to a pressure signal of the pressure sensor is designed to ensure compliance with a predetermined upper pressure limit on the vacuum gripper at different fluid inlet pressure.
  • the pressure sensor provided on the fluid connection can be arranged simply and inexpensively on or in a housing in which at least the fluid control valve and optionally also the processing device are accommodated.
  • On a more expensive attachment of the pressure sensor to the vacuum gripper whereby a flexible cable connection or a wireless signal transmission to the processing device would be required, or a transfer of a present at the vacuum gripper pressure to the pressure sensor, for example via a fluid-carrying measuring line can be dispensed with.
  • the structure of the vacuum gripper can be kept simple.
  • a fluid inlet pressure of the fluid is determined, which can be made available from a fluid source to the fluid control valve and from there to the vacuum gripper.
  • the fluid provided an increase in pressure on the vacuum gripper can be made, as it is necessary to reduce a vacuum previously provided to the vacuum gripper.
  • This increase in pressure serves to release the gripped by the vacuum gripper by vacuum action workpiece and thus allow a placement of the workpiece on a substrate. In this release process to prevent the workpiece is accelerated due to excessive pressure on the vacuum gripper and thus impinges with a potentially harmful pulse on the surface.
  • the time interval for providing the fluid to the vacuum gripper is set as a function of the fluid inlet pressure. A higher fluid inlet pressure results in a shorter time interval and a lower fluid inlet pressure at a longer time interval.
  • the negative pressure for the gripping operation of the vacuum gripper is provided by a separate negative pressure source to a vacuum port of the fluid control valve.
  • the negative pressure for the gripping operation by means of a fluid control valve downstream vacuum generator is provided.
  • an estimate can also be made on the basis of the pressure signal of the pressure sensor, which negative pressure is established during the gripping process in the cavity formed by the vacuum gripper and the workpiece , Accordingly, provision may be made for a correction of the time interval between the second and the third activation time depending on the estimated negative pressure.
  • a movement device activation time for a drive of a movement device, which the Vacuum gripper can move after gripping the workpiece is determined based on the measured at the first control timing fluid inlet pressure, only to effect a movement of the vacuum gripper as a result of the first activation timing, if this has seized the workpiece safely.
  • a value table and / or an algorithm are stored in the processing device in order to enable a determination of the time interval between the second and the third activation time in dependence on the pressure signal of the pressure sensor.
  • the time interval between the second and the third activation time is determined on the basis of the pressure determined by the pressure sensor at the second activation time.
  • the time interval during the pressure increase at the vacuum gripper, which takes place between the second and the third activation time is adjusted dynamically as a function of a changing fluid input pressure.
  • the object of the invention is achieved according to a second aspect with the features of claim 5.
  • the following steps are provided: outputting control signals from a processing device to a fluid control valve having a fluid port for connection to a fluid source, wherein at the fluid port a pressure sensor is arranged which determines a fluid input pressure at the fluid control valve and provides an input pressure signal to the processing device in order to effect in time sequence a negative pressure and a subsequent pressure increase for a vacuum gripper, wherein a first control signal is provided at a first activation time to effect a pressure reduction at the vacuum gripper, and subsequently a second control signal to a second is provided to cause an increase in pressure on the vacuum gripper, and subsequently a third control signal is provided at a third drive timing to terminate the pressure increase at the vacuum gripper and wherein the processing means determines a time interval between the second and the third drive timing in response to a pressure signal , which is provided by the pressure sensor, which determines a fluid input pressure at the fluid control valve, in order to ensure compliance with a
  • the time interval between the second and the third activation time is additionally determined as a function of at least one predefinable property of the workpiece or parts to be gripped by the vacuum gripper.
  • this additional property may be the weight of the workpiece to be gripped.
  • the size of the workpiece and / or its surface condition can be taken into account, in particular in the case of very light workpieces, since these properties have an influence on the detachment behavior of the workpiece from the vacuum gripper during the pressure increase for depositing the workpiece.
  • the determination of the time interval is made on the basis of an algorithm and / or a value table which are stored in the processing device.
  • the determination of the time interval takes place on the basis of the fluid input pressure determined at the second activation time. This is a snapshot of the fluid input pressure, which is determined at the second activation time, used to determine the time interval for the pressure increase at
  • the time interval between the second and the third control time pause is continuously or cyclically adjusted to the current fluid input pressure. For example, it can be provided that the time interval first based on the measured at the second control time
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a vacuum gripping device
  • Figure 2 is a modular fluid control device for
  • FIG. 3 shows a pneumatic circuit diagram of a first embodiment of a vacuum control device
  • FIG. 4 shows a pneumatic circuit diagram of a second embodiment of a vacuum control device
  • Figure 5 is a timing diagram for the operation of a
  • Vacuum gripping device. 1 shows a vacuum gripping device 1 is shown schematically, as it can be used for example for maneuvering plate-shaped objects 2.
  • the vacuum gripper 1 comprises by way of example a plurality of vacuum grippers 4 mounted on a common dimensionally stable frame 3 and flexible at least in regions.
  • the frame 3 is presently attached to two linear actuators 5 aligned parallel to one another, which are electrical or fluidic adjusting means, in particular pneumatic cylinders can.
  • Each of the vacuum grippers 4 is
  • a supply line 6 which is designed to provide a fluid flow from a vacuum gripper 4 and the associated workpiece 2 limited, not shown cavity, or a fluid flow into this cavity.
  • the vacuum grippers 4 can for example first be placed on the surface of the workpiece 2, in order then to effect an evacuation of the cavity, ie a reduction in pressure in the cavity, via the supply line 6 in a subsequent step, resulting in a holding force between the vacuum gripper 4 and the workpiece 2 builds. With sufficient sealing effect between the vacuum gripper 4 and the workpiece 2 and sufficient negative pressure of the cavity, the workpiece 2 can be raised by means of the linear divider 5 of a pad, not shown, and lowered to this or another, also not shown pad again.
  • the linear actuator 5 as a pneumatic cylinder pressure lines 7, 8 are provided, can be passed through the compressed air to the linear actuators 5, to effect the desired lifting or lowering operation.
  • the negative pressure in the cavities of the respective vacuum gripper 4 is reduced, so made a pressure increase in the cavities.
  • this is done by an active provision of pressurized fluid to the vacuum gripper 4, whereby a rapid reduction of the holding forces can be effected in order to deposit the workpiece 2 quickly.
  • the supply line 6 is like the pressure lines 7 and 8 connected to a fluid control device 9, which is composed of a plurality of modules 10, 11, 12 shown in more detail in the figure 2. Preferably, these modules 10, 11, 12 arranged in juxtaposition and communicate with each other electrically and fluidly in communicating connection.
  • the fluid control device 9 comprises a vacuum module 10 and two compressed air modules 11 and a control module 12.
  • the vacuum grippers 4 are connected to the vacuum module 10 via the supply line 6.
  • the two linear actuators 5 are connected via the pressure lines 7, 8 with the compressed air modules 11 responsible for the lifting or lowering movement.
  • the control module 12 is provided to coordinate the functions of the other modules 10, 11, for this purpose, for example, a parallel interconnection of the modules 10, 11 may be provided with the control module 12 or an internal communication system between the modules 10, 11 and the control module 12.
  • the control module 12 also serves to implement control commands that are provided by a machine controller 13 via a communication system 15 to the control module 12.
  • FIG. 2 shows the modular construction of a preferred embodiment of a fluid control device 9.
  • the control module 12 comprises an external communication interface 16, an internal communication interface 17 as well as two external fluid connections 18, 19 and two internal fluid connections Conclusions 20, 21.
  • the internal fluid ports 20, 21 are then exemplary of forwarding the compressed air and the vacuum to the modules 10, 11.
  • the external communication interface 16 is used for connection of an external communication system 15, which provides for example a transfer of control commands and sensor data between the machine control 13 and the STEU ⁇ ermodul 12 after the Profibus protocol.
  • the internal communication interface 17 is provided for forwarding control commands from the control module 12 to the modules 10, 11 and for providing sensor and / or status signals of the modules 10, 11 to the control module 12 and can, for example, for a data transmission to the I / O Link protocol be formed.
  • the internal communication interface 17 on the control module 12 and corresponding communication interfaces 17 on the modules 10, 11 as a parallel bus system, according to I / O-Link or as parallel wiring, in particular multipole formed.
  • the first embodiment of a vacuum module 10 embodied as a vacuum control device 22 comprises a fluid connection 23, a fluid control valve designed as a control valve 24, an ejector 25 serving as a vacuum generator, an exhaust air muffler 28, a suction port 29 arranged at the ejector 28, a fluid line 30, a fluid outlet 31, a processing device 32 and a pressure sensor 33 designed as a sensor device.
  • the fluid connection 23 is designed for supplying compressed air into the vacuum control device 22 and is arranged on a side wall of the vacuum module 10 so that it communicates with a corresponding internal fluid connection 20 of a module 10, 11, 12 arranged adjacent to it. can be brought.
  • the fluid connection 23 is connected to a control valve 24, which is designed for an optional forwarding of the provided compressed air to the ejector 25 or directly to the fluid outlet 31.
  • the control valve 24 is designed as an example as 3/3 way valve and can be controlled electromagnetically.
  • processing device 32 is provided, which communicates via the internal communication interface 17 with the control module 12 in electrically communicating connection.
  • the communication interface 17 can be designed as an example for a data exchange with the control module 12 according to the I / O link protocol or another bus protocol or alternatively as a multipole connection.
  • the control valve 24 may be provided in a first, shown in Figure 3 switching position for a compressed air supply to the ejector 23, so that at the suction port 29 and thus at the fluid outlet 31, a negative pressure is applied, with which the vacuum gripper 4 shown in FIG Workpiece 2 can be firmly sucked.
  • a second switching position of the control valve 24 is a pressurization of the vacuum gripper 4 vorgese ⁇ hen for an increase in pressure on the vacuum gripper 4 and thus for a quick placement of the workpiece 2.
  • the connections between the fluid connection 23 and the fluid outlet 31 are blocked.
  • the processing device 32 is electrically connected to the pressure sensor 33, which in turn is in fluid communication communicating with the fluid port 23.
  • the actual fluid pressure applied to the fluid connection 23 can be determined in order to be able to carry out an advantageous activation of the control valve 24. It is preferably provided at a second activation time from which switching of the control valve 24 into that switching position in which there is a communicating connection between the fluid connection 23 and the fluid outlet 31 and the vacuum gripper 4 not shown in FIG to achieve an increase in pressure in the vacuum gripper 4 and thus allow detachment of the workpiece 2 from the vacuum gripper 2.
  • the control valve 24 is switched to a position in which a further pressure increase at the vacuum gripper 4 is no longer necessary in a similar manner also at the vacuum control device 22 at a third activation time. to be able to deposit the workpiece 2 gently on the surface.
  • the processing device is designed as a structurally separate component of the vacuum control device or is integrated in the control module.
  • the vacuum control unit 42 also includes a processing device 32, a pressure sensor 33 and a fluid outlet 31. Contrary to the vacuum control unit 22, two fluid ports 43, 44 are provided in the vacuum control unit 42, which a Druck Kunststoffschreib. Serving vacuum supply of the vacuum control unit 42, wherein the pressure sensor is associated with the compressed air connection 43.
  • the two fluid connections 43, 44 are each assigned a control valve 45, 46 designed as a 2/2-way valve, wherein each of the control valves 45, 46 is connected to the processing unit.
  • direction 32 is electrically coupled and can be controlled by this together in the manner of a single fluid control valve.
  • the processing device 32 can control the control valves 45, 46 such that either the compressed air provided at the fluid connection 43 or the negative pressure provided at the fluid connection 44 is provided to the fluid outlet 31.
  • both control valves 45, 46 are switched by the processing device 32 into the respective blocking position, so that there is no fluid flow between the fluid connections 43, 44 and the fluid outlet 31.
  • the flowchart of FIG. 5 includes a first family of pressure curves pV1, pV2, pV3, which can be set in the cavity defined by the vacuum gripper 4 and the workpiece 2. Furthermore, the flowchart according to FIG. 5 comprises a second family of pressure curve curves for different fluid inlet pressures pE1, pE2, pE3, as may be present at the fluid connection 43.
  • both control valves 45, 46 are switched to the blocking position, so that neither a vacuum nor an overpressure abut the fluid outlet 31 and the pressure pV at the vacuum gripper 4 corresponds to the ambient pressure.
  • a control signal from the processing device 32 to the control valve 46 to effect a vacuum application of the fluid outlet 31, by a communicating connection between the fluid connection released by the control valve 46 44 and the fluid outlet 31 is reached.
  • the control signal is symbolized as a black bar in the line B of Figure 5, which begins at time tl.
  • Vacuum gripper 4 to a minimum pressure level pmin on. When reaching pmin, the maximum gripping force of the
  • Vacuum gripper 4 with adhering workpiece 2 achieved.
  • a targeted pressure increase provide on the vacuum gripper 4.
  • This pressure increase is by supplying fluid, which is provided at the fluid port 43, to the vacuum gripper 4 reached.
  • a corresponding control signal is provided to both control valves 45, 46 in order to interrupt the connection between the fluid connection 44 and fluid outlet 31 and thus the vacuum gripper 4 and, secondly, a connection between the fluid connection 43 and the fluid outlet 31 at a second activation time t2 and to enable the associated vacuum gripper 4.
  • a time duration Dt is determined by way of example for the second activation time t2 on the basis of the pressure signal provided by the pressure sensor 33, which represents the fluid input pressure pE at the fluid port 43, on the basis of which the third activation time t3 is determined.
  • This third drive timing t3, starting t2 by the second drive timing chosen such that the set in the preceding time interval between vacuum gripper 4 and workpiece 2 low pressure level is raised in such a manner by which takes place between the second and the third dently ⁇ approximate time of pressure increase until a detachment of the work 2 from the vacuum gripper 4 enters without the workpiece 2 by a in the vom
  • Vacuum gripper 4 and the workpiece 2 formed cavity overpressure is undesirably accelerated and impinges at too high a speed on the surface on which the workpiece 2 is to be stored.
  • an increase in pressure may be provided up to a pressure level pü which is slightly above the ambient pressure in order to overcome any adhesion of the workpiece 2 to the vacuum gripper 4.
  • the different time durations for the different fluid input pressures pE1, pE2, pE3 can be seen from time t2 in the differently extending pressure curve curves pV1, pV2, pV3. While at lower fluid Input pressure pE3 a longer time interval D t3 is required to achieve a favorable for the replacement of the workpiece 2 from the vacuum gripper 4, slight overpressure pü, at a higher fluid inlet pressure pEl only a shorter time interval D tl is required. For the determination of the time intervals D tl and 0 t3 is assumed by a constant fluid inlet pressure pEl or pE3, so that the
  • Fluid input pressure signal dependent determination of the third control timing t3 (1) or t3 (3) starting from the second control time t2 on the basis of the control time t2 fluid inlet 43 fluid inlet pressure pEI or pE3 can be made.
  • an algorithm and / or a table of values can be stored in the processing device 32, on the basis of which a calculation or selection of the time interval takes place. It is preferably provided that in addition to the consideration of the fluid input pressure measured by the pressure sensor 33 in the algorithm and in the table of values, other parameters such as the Consider workpiece weight to allow a particularly advantageous adaptation of the time interval between the second and the third drive timing t2, t3.

Abstract

The invention relates to a vacuum gripping device, comprising a vacuum gripper (4), a processing device (32), a sensor device (14, 33) which is designed to provide a fluid-related sensor signal to the processing device, and a fluid control valve (24,45, 46) that can be controlled by the processing device (32), the fluid control valve (24, 45, 46) comprising a fluid connection (23, 43, 44) for connection to a fluid source and a fluid outlet (31) for providing a fluid flow, in particular a vacuum and a positive pressure, to the vacuum gripper (4). According to the invention, the sensor device comprises a pressure sensor (33) that is assigned to the fluid connection, and the processing device (32) is configured in such a way that it determines a time interval (t) for a pressure increase at the vacuum gripper (4) as a function of a pressure signal of the pressure sensor (33), in order to ensure that a predetermined pressure upper limit (pÜ) at the vacuum gripper (4) is maintained at a different fluid input pressure (pE).

Description

Vakuumgreifeinrichtung und  Vacuum gripper and
Verfahren zum Betreiben einer Vakuumgreifeinrichtung  Method for operating a vacuum gripper
Die Erfindung betrifft eine Vakuumgreifeinrichtung mit einem Vakuumgreifer sowie mit einer Verarbeitungseinrichtung und mit einer Sensoreinrichtung, die zur Bereitstellung eines fluidbezogenen Sensorsignals an die Verarbeitungseinrichtung ausgebildet ist, und mit einem von der Verarbeitungseinrichtung ansteuerbaren Fluidsteuerventil , wobei das Fluidsteuer- ventil einen Fluidanschluss zur Verbindung mit einer Fluid- quelle sowie einen Fluidausgang zur Bereitstellung eines Fluidstroms, insbesondere eines Vakuums und eines Überdrucks, an den Vakuumgreifer aufweist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer Vakuumgreifeinrichtung . The invention relates to a vacuum gripping device with a vacuum gripper and with a processing device and with a sensor device, which is designed to provide a fluid-related sensor signal to the processing device, and with a controllable by the processing device fluid control valve, wherein the fluid control valve fluid connection for connection to a fluid - Source and a fluid outlet for providing a fluid flow, in particular a vacuum and an overpressure, having on the vacuum gripper. Furthermore, the invention relates to a method for operating a vacuum gripper.
Aus der DE 10 2007 061 820 AI ist eine Vakuumerzeugervorrichtung bekannt, die eine Ejektoreinrichtung aufweist, welche mit einem an einen Sauggreifer angeschlossenen Saugkanal verbunden ist. An den Saugkanal ist eine Druckerfassungseinrichtung angeschlossen, die mit einer Steuerelektronik kommuniziert. Die Vorrichtung erlaubt die Durchführung eines Verfahrens, bei dem die Evakuierungszeit und/oder die Belüftungs- zeit des Saugkanals erfasst und mit mindestens einem Referenzzeitwert verglichen wird, um in Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis ein elektrisches Diagnosesignal zu erzeugen. Die DE 10 2007 058 114 AI offenbart eine Vakuumerzeugervorrichtung und ein zu deren Betreiben geeignetes Verfahren. Eine Ejektoreinrichtung ist mit ihrem Einlass an einen Luftversorgungskanal angeschlossen, der durch eine elektronische Regelungseinrichtung wahlweise abgesperrt oder freigegeben werden kann, um die Ejektoreinrichtung wahlweise auszuschalten oder einzuschalten. Bei eingeschalteter Ejektoreinrichtung wird in einem Saugkanal ein Unterdruck erzeugt. Die Ejektoreinrichtung wird so betrieben, dass der Unterdruck zwischen einem oberen Schaltwert und einem unteren Schaltwert pendelt. Durch einen Vergleich mit einem Referenzzeitwert wird die Betriebsdauer der Ejektoreinrichtung ermittelt, um ein Diagnosesignal zu generieren, das auf die vorhandene Leckage schließen lässt. From DE 10 2007 061 820 Al a vacuum generating device is known, which has an ejector device which is connected to a suction channel connected to a suction pad. To the suction channel, a pressure detection device is connected, which communicates with a control electronics. The device allows the implementation of a method in which the evacuation time and / or the ventilation time of the suction channel is detected and compared with at least one reference time value in order to generate an electrical diagnostic signal as a function of the comparison result. DE 10 2007 058 114 A1 discloses a vacuum generating device and a method suitable for its operation. An ejector device is connected at its inlet to an air supply duct, which can optionally be shut off or released by an electronic control device to selectively switch off or on the ejector device. When the ejector device is switched on, a negative pressure is generated in a suction channel. The ejector device is operated so that the negative pressure between an upper switching value and a lower switching value oscillates. By comparison with a reference time value, the operating time of the ejector device is determined in order to generate a diagnostic signal that indicates the presence of leakage.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Vakuumgreifer sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Vakuumgreifers anzugeben, die mit einfachen Mitteln ein behutsames Absetzen der mit dem Vakuumgreifer gegriffenen Werkstücke ermöglichen. The object of the invention is to provide a vacuum gripper and a method for operating a vacuum gripper, which allow with simple means a careful settling of gripped with the vacuum gripper workpieces.
Diese Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung für ein Verfahren der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Hierbei ist vorgesehen, dass die Sensoreinrichtung einen dem Fluidanschluss zugeordneten This object is achieved according to a first aspect of the invention for a method of the type mentioned above with the features of claim 1. It is provided that the sensor device is assigned to the fluid connection
Drucksensor zur Ermittlung eines Fluid-Eingangsdrucks umfasst und dass die Verarbeitungseinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie ein erstes Steuersignal zu einem ersten Ansteue- rungszeitpunkt bereitstellt, um eine Druckreduzierung am Vakuumgreifer zu bewirken und nachfolgend ein zweites Steuersignal zu einem zweiten Ansteuerungszeitpunkt bereitstellt, um eine Druckerhöhung am Vakuumgreifer zu bewirken und nachfolgend ein drittes Steuersignal zu einem dritten Ansteuerungszeitpunkt bereitstellt, um die Druckerhöhung am Pressure sensor for detecting a fluid input pressure comprises and that the processing means is designed such that it provides a first control signal at a first actuation time point to effect a pressure reduction on the vacuum gripper and subsequently provides a second control signal at a second control time to an increase in pressure to cause the vacuum gripper and subsequently provides a third control signal to a third control timing to the pressure increase at
Vakuumgreifer zu beenden und wobei die Verarbeitungseinrich- tung zur variablen Festlegung eines Zeitintervalls zwischen dem zweiten und dem dritten Ansteuerungszeitpunkt in Abhängigkeit von einem Drucksignal des Drucksensors ausgebildet ist, um eine Einhaltung einer vorgebbaren Druckobergrenze am Vakuumgreifer bei unterschiedlichem Fluid-Eingangsdruck zu gewährleisten . End vacuum gripper and wherein the processing device Device for variably defining a time interval between the second and the third control timing in response to a pressure signal of the pressure sensor is designed to ensure compliance with a predetermined upper pressure limit on the vacuum gripper at different fluid inlet pressure.
Der am Fluidanschluss vorgesehene Drucksensor kann einfach und kostengünstig an oder in einem Gehäuse angeordnet werden, in dem zumindest das Fluidsteuerventil und gegebenenfalls auch die Verarbeitungseinrichtung aufgenommen sind. Auf eine aufwendigere Anbringung des Drucksensors an dem Vakuumgreifer, wodurch eine flexible Kabelverbindung oder eine drahtlose Signalübertragung zur Verarbeitungseinrichtung erforderlich wäre, oder auf eine Übertragung eines am Vakuumgreifer vorliegenden Drucks an den Drucksensor, beispielsweise über eine fluidführende Messleitung, kann verzichtet werden. Somit kann der Aufbau der Vakuumgreifeinrichtung einfach gehalten werden. The pressure sensor provided on the fluid connection can be arranged simply and inexpensively on or in a housing in which at least the fluid control valve and optionally also the processing device are accommodated. On a more expensive attachment of the pressure sensor to the vacuum gripper, whereby a flexible cable connection or a wireless signal transmission to the processing device would be required, or a transfer of a present at the vacuum gripper pressure to the pressure sensor, for example via a fluid-carrying measuring line can be dispensed with. Thus, the structure of the vacuum gripper can be kept simple.
Mit Hilfe des Drucksensors wird ein Fluid-Eingangsdruck des Fluids bestimmt, das von einer Fluidquelle an das Fluidsteuerventil und von dort an den Vakuumgreifer zur Verfügung gestellt werden kann. Mit dem bereitgestellten Fluid kann eine Druckerhöhung am Vakuumgreifer vorgenommen werden, wie sie zum Abbau eines vorausgehend an den Vakuumgreifer bereitgestellten Unterdrucks notwendig ist . Diese Druckerhöhung dient dazu, das vom Vakuumgreifer durch Unterdruckeinwirkung gegriffene Werkstück wieder freizugeben und damit ein Ablegen des Werkstücks auf einer Unterlage zu ermöglichen. Bei diesem Freigabevorgang soll verhindert werden, dass das Werkstück aufgrund eines zu hohen Drucks am Vakuumgreifer beschleunigt wird und dadurch mit einem möglicherweise schädlichen Impuls auf die Unterlage auftrifft. Da erfindungsgemäß auf eine auf- wendige Druckmessung direkt am Vakuumgreifer verzichtet werden soll, ist es vorgesehen, den Druckverlauf am Vakuumgreifer anhand des tatsächlich gemessenen Fluid-Eingangs- drucks vorherzubestimmen. Zu diesem Zweck wird das ZeitIntervall für die Bereitstellung des Fluids an den Vakuumgreifer, durch die eine Druckerhöhung am Vakuumgreifer bewirkt wird, in Abhängigkeit vom Fluid-Eingangsdruck eingestellt. Dabei führt ein höherer Fluid-Eingangsdruck zu einem kürzeren Zeit- intervall und ein niedrigerer Fluid-Eingangsruck zu einem längeren Zeitintervall. With the aid of the pressure sensor, a fluid inlet pressure of the fluid is determined, which can be made available from a fluid source to the fluid control valve and from there to the vacuum gripper. With the fluid provided an increase in pressure on the vacuum gripper can be made, as it is necessary to reduce a vacuum previously provided to the vacuum gripper. This increase in pressure serves to release the gripped by the vacuum gripper by vacuum action workpiece and thus allow a placement of the workpiece on a substrate. In this release process to prevent the workpiece is accelerated due to excessive pressure on the vacuum gripper and thus impinges with a potentially harmful pulse on the surface. Since according to the invention If pressure measurement is to be dispensed with directly on the vacuum gripper, it is intended to predetermine the pressure profile on the vacuum gripper based on the actually measured fluid inlet pressure. For this purpose, the time interval for providing the fluid to the vacuum gripper, which causes a pressure increase on the vacuum gripper, is set as a function of the fluid inlet pressure. A higher fluid inlet pressure results in a shorter time interval and a lower fluid inlet pressure at a longer time interval.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unter- ansprüchen angegeben. Advantageous developments of the invention are specified in the dependent claims.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Unterdruck für den Greifvorgang des Vakuumgreifers von einer separaten Unterdruckquelle an einen Unterdruckanschluss des Fluidsteuerventils bereitgestellt wird. In one embodiment of the invention it is provided that the negative pressure for the gripping operation of the vacuum gripper is provided by a separate negative pressure source to a vacuum port of the fluid control valve.
Vorzugsweise wird der Unterdruck für den Greifvorgang mittels eines dem Fluidsteuerventil nachgeschalteten Unterdruckerzeugers bereitgestellt. In diesem Fall kann ergänzend zur Ermittlung des Zeitintervalls zwischen dem zweiten und dem dritten Ansteuerungszeitpunkt mit Hilfe des am Fluidanschluss vorgesehenen Drucksensors auch anhand des Drucksignals des Drucksensors eine Abschätzung vorgenommen werden, welcher Unterdruck sich während des Greifvorgangs in dem vom Vakuumgreifer und vom Werkstück gebildeten Hohlraum einstellt. Dementsprechend kann vorgesehen sein, in Abhängigkeit von dem geschätzten Unterdruck eine Korrektur des Zeitinterveralls zwischen dem zweiten und dem dritten Ansteuerungszeitpunkt vorzunehmen. Ferner kann ergänzend oder alternativ vorgesehen werden, dass ein Bewegungseinrichtungs-Ansteuerungszeitpunkt für eine Ansteuerung einer Bewegungseinrichtung, die den Vakuumgreifer nach dem Ergreifen des Werkstücks bewegen kann, anhand des zum ersten Ansteuerungszeitpunkt gemessenen Fluid- Eingangsdrucks ermittelt wird, um erst dann in Folge des ersten Ansteuerungszeitpunkts eine Bewegung des Vakuumgreifers zu bewirken, wenn dieser das Werkstück sicher gegriffen hat. Preferably, the negative pressure for the gripping operation by means of a fluid control valve downstream vacuum generator is provided. In this case, in addition to determining the time interval between the second and the third activation time with the aid of the pressure sensor provided on the fluid connection, an estimate can also be made on the basis of the pressure signal of the pressure sensor, which negative pressure is established during the gripping process in the cavity formed by the vacuum gripper and the workpiece , Accordingly, provision may be made for a correction of the time interval between the second and the third activation time depending on the estimated negative pressure. Furthermore, it can additionally or alternatively be provided that a movement device activation time for a drive of a movement device, which the Vacuum gripper can move after gripping the workpiece, is determined based on the measured at the first control timing fluid inlet pressure, only to effect a movement of the vacuum gripper as a result of the first activation timing, if this has seized the workpiece safely.
Zweckmäßig ist es, wenn in der Verarbeitungseinrichtung eine Wertetabelle und/oder ein Algorithmus hinterlegt sind, um eine Bestimmung des Zeitintervalls zwischen dem zweiten und dem dritten Ansteuerungszeitpunkt in Abhängigkeit vom Drucksignal des Drucksensors zu ermöglichen. Dabei kann vorgesehen sein, dass das Zeitintervall zwischen dem zweiten und dem dritten Ansteuerungszeitpunkt anhand des zum zweiten Ansteuerungszeitpunkt vom Drucksensor ermittelten Drucks festgelegt wird. Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Zeitintervall während der Druckerhöhung am Vakuumgreifer, die zwischen dem zweiten und dem dritten Ansteuerungszeitpunkt erfolgt, dynamisch in Abhängigkeit von einem sich ändernden Fluid- Eingangsdruck angepasst wird. It is expedient if a value table and / or an algorithm are stored in the processing device in order to enable a determination of the time interval between the second and the third activation time in dependence on the pressure signal of the pressure sensor. In this case, it can be provided that the time interval between the second and the third activation time is determined on the basis of the pressure determined by the pressure sensor at the second activation time. Alternatively it can be provided that the time interval during the pressure increase at the vacuum gripper, which takes place between the second and the third activation time, is adjusted dynamically as a function of a changing fluid input pressure.
Die Aufgabe der Erfindung wird gemäß einem zweiten Aspekt mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst. Hierbei sind die folgenden Schritte vorgesehen: Ausgeben von Steuersignalen von einer Verarbeitungseinrichtung an ein Fluidsteuerventil , das einen Fluidanschluss zur Verbindung mit einer Fluidquelle aufweist, wobei am Fluidanschluss ein Drucksensor angeordnet ist, der einen Fluid-Eingangsdruck am Fluidsteuerventil bestimmt und ein Eingangsdrucksignal an die Verarbeitungseinrichtung bereitstellt, um in zeitlicher Abfolge eine Unterdruckbeaufschlagung und eine nachfolgende Druckerhöhung für einen Vakuumgreifer zu bewirken, wobei ein erstes Steuersignal zu einem ersten Ansteuerungszeitpunkt bereitgestellt wird, um eine Druckreduzierung am Vakuumgreifer zu bewirken, und nachfolgend ein zweites Steuersignal zu einem zweiten An- steuerungszeitpunkt bereitgestellt wird, um eine Druckerhöhung am Vakuumgreifer zu bewirken, und nachfolgend ein drittes Steuersignal zu einem dritten Ansteuerungszeitpunkt bereitgestellt wird, um die Druckerhöhung am Vakuumgreifer zu beenden und wobei die Verarbeitungseinrichtung ein Zeitintervall zwischen dem zweiten und dem dritten Ansteuerungszeitpunkt in Abhängigkeit von einem Drucksignal bestimmt, das vom Drucksensor bereitgestellt wird, der einen Fluid-Eingangs- druck am Fluidsteuerventil bestimmt, um eine Einhaltung einer vorgebbaren Druckobergrenze am Vakuumgreifer bei unterschiedlichem Fluid-Eingangsdruck zu gewährleisten. The object of the invention is achieved according to a second aspect with the features of claim 5. Here, the following steps are provided: outputting control signals from a processing device to a fluid control valve having a fluid port for connection to a fluid source, wherein at the fluid port a pressure sensor is arranged which determines a fluid input pressure at the fluid control valve and provides an input pressure signal to the processing device in order to effect in time sequence a negative pressure and a subsequent pressure increase for a vacuum gripper, wherein a first control signal is provided at a first activation time to effect a pressure reduction at the vacuum gripper, and subsequently a second control signal to a second is provided to cause an increase in pressure on the vacuum gripper, and subsequently a third control signal is provided at a third drive timing to terminate the pressure increase at the vacuum gripper and wherein the processing means determines a time interval between the second and the third drive timing in response to a pressure signal , which is provided by the pressure sensor, which determines a fluid input pressure at the fluid control valve, in order to ensure compliance with a predefinable pressure upper limit on the vacuum gripper with different fluid inlet pressure.
Bei einer Weiterbildung des Verfahren ist vorgesehen, dass das Zeitintervall zwischen dem zweiten und dem dritten Ansteuerungszeitpunkt zusätzlich in Abhängigkeit von wenigstens einer vorgebbaren Eigenschaft des oder der vom Vakuumgreifer zu greifenden Werkstücke bestimmt wird. Bei dieser zusätzlichen Eigenschaft kann es sich insbesondere um das Gewicht des Werkstücks handeln, das gegriffen werden soll. Ferner kann, insbesondere bei sehr leichten Werkstücken, die Größe des Werkstücks und/oder dessen Oberflächenbeschaffenheit berücksichtigt werden, da diese Eigenschaften Einfluss auf das Ablöseverhalten des Werkstücks vom Vakuumgreifer bei der Druckerhöhung zum Ablegen des Werkstücks haben. In a further development of the method, it is provided that the time interval between the second and the third activation time is additionally determined as a function of at least one predefinable property of the workpiece or parts to be gripped by the vacuum gripper. In particular, this additional property may be the weight of the workpiece to be gripped. Furthermore, the size of the workpiece and / or its surface condition can be taken into account, in particular in the case of very light workpieces, since these properties have an influence on the detachment behavior of the workpiece from the vacuum gripper during the pressure increase for depositing the workpiece.
In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Bestimmung des Zeitintervalls anhand eines Algorithmus und/oder einer Wertetabelle vorgenommen wird, die in der Verarbeitungseinrichtung gespeichert sind. In a further embodiment of the method, it is provided that the determination of the time interval is made on the basis of an algorithm and / or a value table which are stored in the processing device.
In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Bestimmung des Zeitintervalls anhand des zum zweiten Ansteuerungszeitpunkt ermittelten Fluideingangsdrucks erfolgt. Hierbei wird also eine Momentaufnahme des Fluid-Eingangs- drucks, die zum zweiten Ansteuerungszeitpunkt ermittelt wird, genutzt, um das Zeitintervall für die Druckerhöhung am In a further embodiment of the method, it is provided that the determination of the time interval takes place on the basis of the fluid input pressure determined at the second activation time. This is a snapshot of the fluid input pressure, which is determined at the second activation time, used to determine the time interval for the pressure increase at
Vakuumgreifer zu bestimmen. To determine vacuum gripper.
In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass das Zeitintervall zwischen dem zweiten und dem dritten An- steuerungszeitpunk fortlaufend oder zyklisch wiederkehrend an den aktuellen Fluideingangsdruck angepasst wird. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das Zeitintervall zunächst anhand des zum zweiten Ansteuerungszeitpunkt gemessenen In a further refinement of the method, it is provided that the time interval between the second and the third control time pause is continuously or cyclically adjusted to the current fluid input pressure. For example, it can be provided that the time interval first based on the measured at the second control time
Fluid-Eingangsdrucks und anschließend während des ablaufenden Zeitintervalls fortlaufend oder zyklisch wiederkehrend, insbesondere bei Auftreten von Druckschwankungen oberhalb eines vorgebbaren Schwellwerts, verlängert oder verkürzt wird. Fluid inlet pressure and then during the expiring time interval continuously or cyclically recurring, especially when pressure fluctuations above a predetermined threshold, is extended or shortened.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Hierbei zeigt: Advantageous embodiments of the invention are illustrated in the drawing. Hereby shows:
Figur 1 eine schematische Darstellung einer Vakuumgreifein- richtung, FIG. 1 shows a schematic representation of a vacuum gripping device,
Figur 2 eine modular aufgebaute Fluidsteuereinrichtung zur Figure 2 is a modular fluid control device for
Ansteuerung der in Figur 1 dargestellten Vakuumgreifeinrichtung,  Controlling the vacuum gripping device shown in FIG. 1,
Figur 3 einen pneumatischen Schaltplan einer ersten Ausführungsform eines Vakuumsteuergeräts, 3 shows a pneumatic circuit diagram of a first embodiment of a vacuum control device, FIG.
Figur 4 einen pneumatischen Schaltplan einer zweiten Aus- führungsform eines Vakuumsteuergeräts und 4 shows a pneumatic circuit diagram of a second embodiment of a vacuum control device and
Figur 5 ein zeitliches Ablaufschema für den Betrieb einer Figure 5 is a timing diagram for the operation of a
Vakuumgreifeinrichtung . In der Figur 1 ist eine Vakuumgreifeinrichtung 1 schematisch dargestellt, wie sie beispielsweise zum Manövrieren von plat- tenförmigen Gegenständen 2 eingesetzt werden kann. Die Vakuumgreifeinrichtung 1 umfasst exemplarisch mehrere an einem gemeinsamen formstabilen Rahmen 3 angebrachte, zumindest bereichsweise flexibel ausgebildete Vakuumgreifer 4. Der Rahmen 3 ist vorliegend an zwei parallel zueinander ausgerichteten Linearstellern 5 angebracht, bei denen es sich um elektrische oder fluidische Stellmittel, insbesondere um Pneumatikzylinder, handeln kann. Jeder der Vakuumgreifer 4 ist Vacuum gripping device. 1 shows a vacuum gripping device 1 is shown schematically, as it can be used for example for maneuvering plate-shaped objects 2. The vacuum gripper 1 comprises by way of example a plurality of vacuum grippers 4 mounted on a common dimensionally stable frame 3 and flexible at least in regions. The frame 3 is presently attached to two linear actuators 5 aligned parallel to one another, which are electrical or fluidic adjusting means, in particular pneumatic cylinders can. Each of the vacuum grippers 4 is
fluidisch kommunizierend mit einer Versorgungsleitung 6 verbunden, die für eine Bereitstellung eines Fluidstroms aus einem vom Vakuumgreifer 4 und dem zugeordneten Werkstück 2 begrenzten, nicht näher dargestellten Hohlraum, oder eines Fluidstroms in diesen Hohlraum ausgebildet ist. fluidically communicating with a supply line 6, which is designed to provide a fluid flow from a vacuum gripper 4 and the associated workpiece 2 limited, not shown cavity, or a fluid flow into this cavity.
Die Vakuumgreifer 4 können beispielsweise zunächst auf die Oberfläche des Werkstücks 2 aufgesetzt werden, um dann in einem nachfolgenden Schritt eine Evakuierung des Hohlraums, das heißt eine Druckreduzierung im Hohlraum, über die Versorgungsleitung 6 zu bewirken, wodurch sich eine Haltekraft zwischen Vakuumgreifer 4 und Werkstück 2 aufbaut. Bei ausreichender Dichtwirkung zwischen dem Vakuumgreifer 4 und dem Werkstück 2 und ausreichender Unterdruckbeaufschlagung des Hohlraums kann dadurch das Werkstück 2 mittels der Linearsteiler 5 von einer nicht dargestellten Unterlage angehoben und auf diese oder eine andere, ebenfalls nicht dargestellte Unterlage wieder abgesenkt werden. Bei einer beispielhaften Ausgestaltung der Linearsteller 5 als Pneumatikzylinder sind Druckleitungen 7, 8 vorgesehen, über die Druckluft zu den Linearstellern 5 geleitet werden kann, um den gewünschten Huboder Absenkvorgang zu bewirken. In einem nachfolgenden Schritt wird die Unterdruckbeaufschlagung in den Hohlräumen der jeweiligen Vakuumgreifer 4 reduziert, also eine Druckerhöhung in den Hohlräumen vorgenommen. Exemplarisch erfolgt dies durch eine aktive Bereitstellung von druckbeaufschlagtem Fluid an die Vakuumgreifer 4, wodurch ein rascher Abbau der Haltekräfte bewirkt werden kann, um das Werkstück 2 schnell ablegen zu können. The vacuum grippers 4 can for example first be placed on the surface of the workpiece 2, in order then to effect an evacuation of the cavity, ie a reduction in pressure in the cavity, via the supply line 6 in a subsequent step, resulting in a holding force between the vacuum gripper 4 and the workpiece 2 builds. With sufficient sealing effect between the vacuum gripper 4 and the workpiece 2 and sufficient negative pressure of the cavity, the workpiece 2 can be raised by means of the linear divider 5 of a pad, not shown, and lowered to this or another, also not shown pad again. In an exemplary embodiment of the linear actuator 5 as a pneumatic cylinder pressure lines 7, 8 are provided, can be passed through the compressed air to the linear actuators 5, to effect the desired lifting or lowering operation. In a subsequent step, the negative pressure in the cavities of the respective vacuum gripper 4 is reduced, so made a pressure increase in the cavities. By way of example, this is done by an active provision of pressurized fluid to the vacuum gripper 4, whereby a rapid reduction of the holding forces can be effected in order to deposit the workpiece 2 quickly.
Die Versorgungsleitung 6 ist wie die Druckleitungen 7 und 8 mit einer Fluidsteuereinrichtung 9 verbunden, die aus mehreren, in der Figur 2 näher dargestellten Modulen 10, 11, 12, aufgebaut ist. Vorzugsweise sind diese Module 10, 11, 12 aneinandergereiht angeordnet und stehen untereinander elektrisch und fluidisch in kommunizierender Verbindung. Exemplarisch umfasst die Fluidsteuereinrichtung 9 ein Vakuummodul 10 sowie zwei Druckluftmodule 11 und ein Steuermodul 12. Die Vakuumgreifer 4 sind über die Versorgungsleitung 6 mit dem Vakuummodul 10 verbunden. Die beiden Linearsteller 5 sind über die Druckleitungen 7, 8 mit den für die Hub- bzw. Absenkbewegung zuständigen Druckluftmodulen 11 verbunden. Das Steuermodul 12 ist zur Koordination der Funktionen der anderen Module 10, 11 vorgesehen, hierzu kann beispielsweise eine parallel Verschaltung der Module 10, 11 mit dem Steuermodul 12 oder ein internes Kommunikationssystem zwischen den Modulen 10, 11 und dem Steuermodul 12 vorgesehen sein. Zudem dient das Steuermodul 12 auch zur Umsetzung von Steuerbefehlen, die von einer Maschinensteuerung 13 über ein Kommunikationssystem 15 an das Steuermodul 12 bereitgestellt werden. The supply line 6 is like the pressure lines 7 and 8 connected to a fluid control device 9, which is composed of a plurality of modules 10, 11, 12 shown in more detail in the figure 2. Preferably, these modules 10, 11, 12 arranged in juxtaposition and communicate with each other electrically and fluidly in communicating connection. By way of example, the fluid control device 9 comprises a vacuum module 10 and two compressed air modules 11 and a control module 12. The vacuum grippers 4 are connected to the vacuum module 10 via the supply line 6. The two linear actuators 5 are connected via the pressure lines 7, 8 with the compressed air modules 11 responsible for the lifting or lowering movement. The control module 12 is provided to coordinate the functions of the other modules 10, 11, for this purpose, for example, a parallel interconnection of the modules 10, 11 may be provided with the control module 12 or an internal communication system between the modules 10, 11 and the control module 12. In addition, the control module 12 also serves to implement control commands that are provided by a machine controller 13 via a communication system 15 to the control module 12.
Aus der Figur 2 ist der modulare Aufbau einer bevorzugten Ausführungsform einer Fluidsteuereinrichtung 9 erkennbar. Das Steuermodul 12 umfasst eine externe Kommunikationsschnittstelle 16, eine interne Kommunikationsschnittstelle 17 sowie zwei externe Fluidanschlüsse 18, 19 und zwei interne Fluidan- Schlüsse 20, 21. An den beiden externen Fluidanschlüssen 18, 19 können beispielsweise Druckluft und Vakuum angeschlossen werden, die internen Fluidanschlüsse 20, 21 dienen dann exemplarisch zur Weiterleitung der Druckluft und des Vakuums an die Module 10, 11. Die externe Kommunikationsschnittstelle 16 dient zum Anschluss eines externen Kommunikationssystems 15, das exemplarisch eine Übertragung von Steuerbefehlen und Sensordaten zwischen der Maschinensteuerung 13 und dem Steu¬ ermodul 12 nach dem Profibus- Protokoll vorsieht. Die interne Kommunikationsschnittstelle 17 ist für eine Weiterleitung von Steuerbefehlen vom Steuermodul 12 an die Module 10, 11 sowie zur Bereitstellung von Sensor- und/oder Statussignalen der Module 10, 11 an das Steuermodul 12 vorgesehen und kann beispielsweise für eine Datenübertragung nach dem I/O-Link- Protokoll ausgebildet sein. Alternativ sind die interne Kommunikationsschnittstelle 17 am Steuermodul 12 und entsprechende Kommunikationsschnittstellen 17 an den Modulen 10, 11 als Parallelbussystem, gemäß I/O-Link oder als Parallelverdrahtung, insbesondere Multipol, ausgebildet. FIG. 2 shows the modular construction of a preferred embodiment of a fluid control device 9. The control module 12 comprises an external communication interface 16, an internal communication interface 17 as well as two external fluid connections 18, 19 and two internal fluid connections Conclusions 20, 21. At the two external fluid ports 18, 19, for example, compressed air and vacuum can be connected, the internal fluid ports 20, 21 are then exemplary of forwarding the compressed air and the vacuum to the modules 10, 11. The external communication interface 16 is used for connection of an external communication system 15, which provides for example a transfer of control commands and sensor data between the machine control 13 and the STEU ¬ ermodul 12 after the Profibus protocol. The internal communication interface 17 is provided for forwarding control commands from the control module 12 to the modules 10, 11 and for providing sensor and / or status signals of the modules 10, 11 to the control module 12 and can, for example, for a data transmission to the I / O Link protocol be formed. Alternatively, the internal communication interface 17 on the control module 12 and corresponding communication interfaces 17 on the modules 10, 11 as a parallel bus system, according to I / O-Link or as parallel wiring, in particular multipole formed.
Die der in Figur 3 dargestellte erste Ausführungsform eines als Vakuumsteuergerät 22 ausgebildeten Vakuummoduls 10 um- fasst einen Fluidanschluss 23, ein als Steuerventil 24 ausgebildetes Fluidsteuerventil , einen als Unterdruckerzeuger dienenden Ejektor 25, einen Abluftschalldämpfer 28, einen am Ejektor 28 angeordneten Sauganschluss 29, eine Fluidleitung 30, einen Fluidausgang 31, eine Verarbeitungseinrichtung 32 sowie eine als Drucksensor 33 ausgebildete Sensoreinrichtung. Der Fluidanschluss 23 ist für eine Druckluftzufuhr in das Vakuumsteuergerät 22 ausgebildet und an einer Seitenwand des Vakuummoduls 10 angeordnet, so dass er mit einem korrespondierenden internen Fluidanschluss 20 eines benachbart angeordneten Moduls 10, 11, 12 in kommunizierende Verbindung ge- bracht werden kann. Der Fluidanschluss 23 steht mit einem Steuerventil 24 in Verbindung, das für eine wahlweise Weiterleitung der bereitgestellten Druckluft an den Ejektor 25 oder unmittelbar an den Fluidausgang 31 ausgebildet ist. Das Steuerventil 24 ist exemplarisch als 3/3 -Wegeventil ausgebildet und kann elektromagnetisch angesteuert werden. Hierzu ist die im Vakuumsteuergerät 22 angeordnete Verarbeitungseinrichtung 32 vorgesehen, die über die interne Kommunikationsschnittstelle 17 mit dem Steuermodul 12 in elektrisch kommunizierender Verbindung steht. Die Kommunikationsschnittstelle 17 kann exemplarisch für einen Datenaustausch mit dem Steuermodul 12 gemäß dem I/O-Link-Protokoll oder einem anderen Busprotokoll oder alternativ als Multipol -Verbindung ausgebildet sein. Das Steuerventil 24 kann in einer ersten, in der Figur 3 dargestellten Schaltstellung für eine Druckluftversorgung des Ejektors 23 vorgesehen sein, so dass an dem Sauganschluss 29 und somit auch am Fluidausgang 31 ein Unterdruck anliegt, mit dem die in der Figur 1 dargestellten Vakuumgreifer 4 am Werkstück 2 festgesaugt werden können. In einer zweiten Schaltstellung des Steuerventils 24 ist eine Druckbeaufschlagung der Vakuumgreifer 4 für eine Druckerhöhung am Vakuumgreifer 4 und somit für ein schnelles Ablegen des Werkstücks 2 vorgese¬ hen. In einer dritten Schaltstellung des Steuerventils 24 sind die Verbindungen zwischen dem Fluidanschluss 23 und dem Fluidausgang 31 blockiert. Die Verarbeitungseinrichtung 32 ist elektrisch mit dem Drucksensor 33 verbunden, der seinerseits in kommunizierender fluidischer Verbindung mit dem Fluidanschluss 23 steht. Mit Hilfe des Drucksensors 33 kann der tatsächlich am Fluidanschluss 23 anliegende Fluiddruck ermittelt werden, um eine vorteilhafte Ansteuerung des Steuerventils 24 vornehmen zu können. Vorzugsweise ist vorgesehen, zu einem zweiten Ansteuerungs- zeitpunkt, ab dem durch Schalten des Steuerventils 24 in diejenige SchaltStellung, in der eine kommunizierende Verbindung zwischen dem Fluidanschluss 23 und dem Fluidausgang 31 und dem daran angeschlossenen, in der Figur 3 nicht dargestellten, Vakuumgreifer 4 vorliegt, eine Druckerhöhung im Vakuumgreifer 4 zu erzielen und damit ein Ablösen des Werkstücks 2 vom Vakuumgreifer 2 zu ermöglichen. Wie nachstehend zur Figur 5 für das Vakuumsteuergerät 42 gemäß der Figur 4 näher beschrieben wird, erfolgt in analoger Weise auch beim Vakuumsteuergerät 22 zu einem dritten Ansteuerungszeitpunkt eine Umschaltung des Steuerventils 24 in eine Stellung, in der keine weitere Druckerhöhung am Vakuumgreifer 4 mehr notwendig ist, um das Werkstück 2 sanft auf der Unterlage ablegen zu können . The first embodiment of a vacuum module 10 embodied as a vacuum control device 22 comprises a fluid connection 23, a fluid control valve designed as a control valve 24, an ejector 25 serving as a vacuum generator, an exhaust air muffler 28, a suction port 29 arranged at the ejector 28, a fluid line 30, a fluid outlet 31, a processing device 32 and a pressure sensor 33 designed as a sensor device. The fluid connection 23 is designed for supplying compressed air into the vacuum control device 22 and is arranged on a side wall of the vacuum module 10 so that it communicates with a corresponding internal fluid connection 20 of a module 10, 11, 12 arranged adjacent to it. can be brought. The fluid connection 23 is connected to a control valve 24, which is designed for an optional forwarding of the provided compressed air to the ejector 25 or directly to the fluid outlet 31. The control valve 24 is designed as an example as 3/3 way valve and can be controlled electromagnetically. For this purpose, arranged in the vacuum control device 22 processing device 32 is provided, which communicates via the internal communication interface 17 with the control module 12 in electrically communicating connection. The communication interface 17 can be designed as an example for a data exchange with the control module 12 according to the I / O link protocol or another bus protocol or alternatively as a multipole connection. The control valve 24 may be provided in a first, shown in Figure 3 switching position for a compressed air supply to the ejector 23, so that at the suction port 29 and thus at the fluid outlet 31, a negative pressure is applied, with which the vacuum gripper 4 shown in FIG Workpiece 2 can be firmly sucked. In a second switching position of the control valve 24 is a pressurization of the vacuum gripper 4 vorgese ¬ hen for an increase in pressure on the vacuum gripper 4 and thus for a quick placement of the workpiece 2. In a third switching position of the control valve 24, the connections between the fluid connection 23 and the fluid outlet 31 are blocked. The processing device 32 is electrically connected to the pressure sensor 33, which in turn is in fluid communication communicating with the fluid port 23. With the aid of the pressure sensor 33, the actual fluid pressure applied to the fluid connection 23 can be determined in order to be able to carry out an advantageous activation of the control valve 24. It is preferably provided at a second activation time from which switching of the control valve 24 into that switching position in which there is a communicating connection between the fluid connection 23 and the fluid outlet 31 and the vacuum gripper 4 not shown in FIG to achieve an increase in pressure in the vacuum gripper 4 and thus allow detachment of the workpiece 2 from the vacuum gripper 2. As will be described in more detail below with reference to FIG. 5 for the vacuum control device 42 according to FIG. 4, the control valve 24 is switched to a position in which a further pressure increase at the vacuum gripper 4 is no longer necessary in a similar manner also at the vacuum control device 22 at a third activation time. to be able to deposit the workpiece 2 gently on the surface.
Bei einer nicht dargestellten Ausführungsform ist die Verarbeitungseinrichtung als baulich getrennter Bestandteil des Vakuumsteuergeräts ausgebildet oder ist im Steuermodul integriert . In one embodiment, not shown, the processing device is designed as a structurally separate component of the vacuum control device or is integrated in the control module.
Bei der in Figur 4 dargestellten zweiten Ausführungsform eines als Vakuumsteuergerät 42 ausgeführten Vakuummoduls 10 werden für funktionsgleiche Komponenten die gleichen Bezeichnungen wie beim Vakuumsteuergerät 22 benutzt. Das Vakuumsteuergerät 42 umfasst ebenfalls eine Verarbeitungseinrichtung 32, einen Drucksensor 33 und einen Fluidausgang 31. Abweichend vom Vakuumsteuergerät 22 sind beim Vakuumsteuergerät 42 zwei Fluidanschlüsse 43, 44 vorgesehen, die einer Druckluftbzw. Vakuumversorgung des Vakuumsteuergeräts 42 dienen, wobei der Drucksensor dem Druckluftanschluss 43 zugeordnet ist. Den beiden Fluidanschlüssen 43, 44 ist jeweils ein als 2/2- Wegeventil ausgebildetes Steuerventil 45, 46 zugeordnet, wobei jedes der Steuerventile 45, 46 mit der Verarbeitungsein- richtung 32 elektrisch gekoppelt ist und von dieser gemeinsam in der Art eines einzigen Fluidsteuerventils angesteuert werden können. Die Verarbeitungseinrichtung 32 kann die Steuerventile 45, 46 derart ansteuern, dass wahlweise die am Fluid- anschluss 43 bereitgestellte Druckluft oder der am Fluidan- schluss 44 bereitgestellte Unterdruck an den Fluidausgang 31 bereitgestellt wird. Ergänzend kann vorgesehen sein, dass beide Steuerventile 45, 46 von der Verarbeitungseinrichtung 32 in die jeweilige Sperrstellung geschaltet werden, so dass kein Fluidstrom zwischen den Fluidanschlüssen 43, 44 und dem Fluidausgang 31 vorliegt. In the illustrated in Figure 4 second embodiment of a designed as a vacuum control unit 42 vacuum module 10, the same designations as in the vacuum control unit 22 are used for functionally identical components. The vacuum control unit 42 also includes a processing device 32, a pressure sensor 33 and a fluid outlet 31. Contrary to the vacuum control unit 22, two fluid ports 43, 44 are provided in the vacuum control unit 42, which a Druckluftbzw. Serving vacuum supply of the vacuum control unit 42, wherein the pressure sensor is associated with the compressed air connection 43. The two fluid connections 43, 44 are each assigned a control valve 45, 46 designed as a 2/2-way valve, wherein each of the control valves 45, 46 is connected to the processing unit. direction 32 is electrically coupled and can be controlled by this together in the manner of a single fluid control valve. The processing device 32 can control the control valves 45, 46 such that either the compressed air provided at the fluid connection 43 or the negative pressure provided at the fluid connection 44 is provided to the fluid outlet 31. In addition, it can be provided that both control valves 45, 46 are switched by the processing device 32 into the respective blocking position, so that there is no fluid flow between the fluid connections 43, 44 and the fluid outlet 31.
Aus dem in Figur 5 dargestellten zeitlichen Ablaufschema für den Betrieb einer Vakuumgreifeinrichtung 1 geht hervor, in welcher Weise eine vorteilhafte Ansteuerung des in Figur 4 dargestellten Vakuumsteuergeräts 42 vorgenommen werden kann. In analoger Weise kann auch eine vorteilhafte Ansteuerung des Vakuumsteuergeräts 22 vorgenommen werden. From the timing diagram for the operation of a vacuum gripping device 1 shown in FIG. 5, it can be seen how an advantageous control of the vacuum control device 42 shown in FIG. 4 can be carried out. In an analogous manner, an advantageous control of the vacuum control device 22 can be made.
Auf der Abszissenachse des Schaubilds gemäß der Figur 5 ist die Zeit t aufgetragen, auf der Ordinatenachse ist der Druck p aufgetragen. Dabei umfasst das AblaufSchema gemäß der Figur 5 eine erste Schar von Druckverlaufskurven pVl, pV2 , pV3 , wie sie sich in dem vom Vakuumgreifer 4 und dem Werkstück 2 bestimmten Hohlraum einstellen können. Ferner umfasst das Ablaufschema gemäß der Figur 5 eine zweite Schar von Druckverlaufskurven für unterschiedliche Fluid-Eingangsdrücke pEl, pE2, pE3, wie sie am Fluidanschluss 43 vorliegen können. The time t is plotted on the abscissa axis of the graph according to FIG. 5, the pressure p is plotted on the ordinate axis. In this case, the flowchart of FIG. 5 includes a first family of pressure curves pV1, pV2, pV3, which can be set in the cavity defined by the vacuum gripper 4 and the workpiece 2. Furthermore, the flowchart according to FIG. 5 comprises a second family of pressure curve curves for different fluid inlet pressures pE1, pE2, pE3, as may be present at the fluid connection 43.
Nachstehend wird aus Vereinfachungsgründen davon ausgegangen, dass die mit dem Fluidanschluss 44 verbundene Vakuumquelle einen konstanten Unterdruck bereitstellt, so dass die Druckverlaufskurven pVl, pV2 , pV3 , wie nachstehend näher darge- stellt sind, zwischen dem Zeitpunkt tO und dem Zeitpunkt t2 identisch verlaufen. Hereinafter, for the sake of simplicity, it is assumed that the vacuum source connected to the fluid port 44 provides a constant negative pressure, so that the pressure curve curves pV1, pV2, pV3, as described in more detail below. are identical between the time t0 and the time t2.
Zu einem Zeitpunkt tO sind beide Steuerventile 45, 46 in die Sperrstellung geschaltet, so dass weder ein Vakuum noch ein Überdruck am Fluidausgang 31 anliegen und der Druck pV am Vakuumgreifer 4 dem Umgebungsdruck entspricht. At a time tO both control valves 45, 46 are switched to the blocking position, so that neither a vacuum nor an overpressure abut the fluid outlet 31 and the pressure pV at the vacuum gripper 4 corresponds to the ambient pressure.
Zu einem Zeitpunkt tl, der auch als erster Ansteuerungszeit- punkt bezeichnet wird, erfolgt die Ausgabe eines Steuersignals von der Verarbeitungseinrichtung 32 an das Steuerventil 46, um eine Vakuumbeaufschlagung des Fluidausgangs 31 zu bewirken, die durch eine vom Steuerventil 46 freigegebenen kommunizierende Verbindung zwischen dem Fluidanschluss 44 und dem Fluidausgang 31 erreicht wird. Das Steuersignal ist als schwarzer Balken in der Zeile B der Figur 5 symbolisiert, der zum Zeitpunkt tl beginnt. At a point in time t 1, which is also referred to as the first activation time, the output of a control signal from the processing device 32 to the control valve 46, to effect a vacuum application of the fluid outlet 31, by a communicating connection between the fluid connection released by the control valve 46 44 and the fluid outlet 31 is reached. The control signal is symbolized as a black bar in the line B of Figure 5, which begins at time tl.
Hierdurch tritt unter der Voraussetzung, dass der Vakuumgreifer 4 abdichtend an der Oberfläche des Werkstücks 2 anliegt, ein in der idealisierten Darstellung gemäß der Figur 5 stetiger Druckabbau oder eine stetige Druckabsenkung am As a result, under the condition that the vacuum gripper 4 bears in a sealing manner against the surface of the workpiece 2, a pressure reduction that is continuous in the idealized illustration according to FIG. 5 or a steady pressure reduction on the surface occurs
Vakuumgreifer 4 bis zu einem minimalen Druckniveau pmin ein. Bei Erreichen von pmin ist die maximale Greifkraft des Vacuum gripper 4 to a minimum pressure level pmin on. When reaching pmin, the maximum gripping force of the
Vakuumgreifers 4 bei anhaftendem Werkstück 2 erreicht . Vacuum gripper 4 with adhering workpiece 2 achieved.
Um bei einem daran anschließenden Absetzvorgang für das Werkstück 2 sicherzustellen, dass die Greifkraft zwischen dem Vakuumgreifer 4 und dem Werkstück 2 rasch und zuverlässig aufgehoben wird, ohne dass das Werkstück 2 vom Vakuumgreifer 4 abgeblasen, also in unerwünschter Weise beschleunigt wird, ist eine gezielte Druckerhöhung am Vakuumgreifer 4 vorzusehen. Diese Druckerhöhung wird durch Zufuhr von Fluid, das am Fluidanschluss 43 bereitgestellt wird, an den Vakuumgreifer 4 erreicht. Hierzu wird zu einem zweiten Ansteuerungszeitpunkt t2 ein entsprechendes Steuersignal an beide Steuerventile 45, 46 bereitgestellt, um zum einen die Verbindung zwischen dem Fluidanschluss 44 und Fluidausgang 31 und damit dem Vakuumgreifer 4 zu unterbrechen und zum anderen eine Verbindung zwischen dem Fluidanschluss 43 und dem Fluidausgang 31 und dem damit verbundenen Vakuumgreifer 4 zu ermöglichen. In order to ensure a subsequent settling of the workpiece 2 that the gripping force between the vacuum gripper 4 and the workpiece 2 is canceled quickly and reliably without the workpiece 2 blown off the vacuum gripper 4, that is accelerated in an undesirable manner, is a targeted pressure increase provide on the vacuum gripper 4. This pressure increase is by supplying fluid, which is provided at the fluid port 43, to the vacuum gripper 4 reached. For this purpose, a corresponding control signal is provided to both control valves 45, 46 in order to interrupt the connection between the fluid connection 44 and fluid outlet 31 and thus the vacuum gripper 4 and, secondly, a connection between the fluid connection 43 and the fluid outlet 31 at a second activation time t2 and to enable the associated vacuum gripper 4.
In der Verarbeitungseinrichtung 32 wird exemplarisch zum zweiten Ansteuerungszeitpunkt t2 anhand des vom Drucksensor 33 bereitgestellten Drucksignals, das den Fluid-Eingangsdruck pE am Fluidanschluss 43 repräsentiert, eine Zeitdauer Dt ermittelt, anhand derer der dritte Ansteuerungszeitpunkt t3 festgelegt wird. Dieser dritte Ansteuerungszeitpunkt t3 wird ausgehend vom zweiten Ansteuerungszeitpunkt t2 so gewählt, dass durch die zwischen dem zweiten und dem dritten Ansteue¬ rungszeitpunkt stattfindende Druckerhöhung das im vorhergehenden Zeitintervall zwischen Vakuumgreifer 4 und Werkstück 2 eingestellte niedrige Druckniveau derart angehoben wird, bis eine Ablösung des Werkstücks 2 vom Vakuumgreifer 4 eintritt, ohne dass das Werkstück 2 durch einen sich in dem vom In the processing device 32, a time duration Dt is determined by way of example for the second activation time t2 on the basis of the pressure signal provided by the pressure sensor 33, which represents the fluid input pressure pE at the fluid port 43, on the basis of which the third activation time t3 is determined. This third drive timing t3, starting t2 by the second drive timing chosen such that the set in the preceding time interval between vacuum gripper 4 and workpiece 2 low pressure level is raised in such a manner by which takes place between the second and the third dently ¬ approximate time of pressure increase until a detachment of the work 2 from the vacuum gripper 4 enters without the workpiece 2 by a in the vom
Vakuumgreifer 4 und dem Werkstück 2 ausgebildeten Hohlraum aufbauenden Überdruck in unerwünschter Weise beschleunigt wird und mit einer zu hohen Geschwindigkeit auf die Unterlage auftrifft, auf der das Werkstück 2 abgelegt werden soll. Vacuum gripper 4 and the workpiece 2 formed cavity overpressure is undesirably accelerated and impinges at too high a speed on the surface on which the workpiece 2 is to be stored.
Hierzu kann beispielsweise eine Druckerhöhung bis auf ein leicht über dem Umgebungsdruck liegendes Druckniveau pü vorgesehen sein, um eine eventuell vorliegende Adhäsion des Werkstücks 2 am Vakuumgreifer 4 zu überwinden. For this purpose, for example, an increase in pressure may be provided up to a pressure level pü which is slightly above the ambient pressure in order to overcome any adhesion of the workpiece 2 to the vacuum gripper 4.
Die unterschiedlichen Zeitdauern für die unterschiedlichen Fluid-Eingangsdrücke pEl, pE2 , pE3 sind ab dem Zeitpunkt t2 in den unterschiedlich verlaufenden Druckverlaufskurven pVl, pV2, pV3 zu erkennen. Während bei niedrigerem Fluid- Eingangsdruck pE3 ein längeres Zeitintervall D t3 bis zum Erreichen eines für die Ablösung des Werkstücks 2 vom Vakuumgreifer 4 günstigen, leichten Überdrucks pü erforderlich ist, wird bei einem höheren Fluid-Eingangsdruck pEl nur ein kürzeres Zeitintervall D tl benötigt. Für die Ermittlung der Zeitintervalle D tl und 0 t3 wird von einem konstanten Fluid- Eingangsdruck pEl bzw. pE3 ausgegangen, so dass die vom The different time durations for the different fluid input pressures pE1, pE2, pE3 can be seen from time t2 in the differently extending pressure curve curves pV1, pV2, pV3. While at lower fluid Input pressure pE3 a longer time interval D t3 is required to achieve a favorable for the replacement of the workpiece 2 from the vacuum gripper 4, slight overpressure pü, at a higher fluid inlet pressure pEl only a shorter time interval D tl is required. For the determination of the time intervals D tl and 0 t3 is assumed by a constant fluid inlet pressure pEl or pE3, so that the
Fluid-Eingangsdrucksignal abhängige Bestimmung des dritten Ansteuerungszeitpunkts t3 (1) bzw. t3(3) ausgehend vom zweiten Ansteuerungszeitpunkt t2 anhand des zum Ansteuerungszeitpunkt t2 am Fluidanschluss 43 vorliegenden Fluid-Eingangsdrucks pEl bzw. pE3 vorgenommen werden kann. Fluid input pressure signal dependent determination of the third control timing t3 (1) or t3 (3) starting from the second control time t2 on the basis of the control time t2 fluid inlet 43 fluid inlet pressure pEI or pE3 can be made.
Alternativ kann bei einem variierenden Fluid-Eingangsdruck pE2, wie er mit der Druckverlaufskurve pE2 dargestellt ist, eine vom Fluid-Eingangsdrucksignal des Drucksensors 33 abhängige Bestimmung des dritten Ansteuerungszeitpunkts t3 ausgehend vom zweiten Ansteuerungszeitpunkt t2 durch fortlaufende oder zyklisch wiederkehrende Auswertung des Fluid-Eingangs- drucksignals ab dem Ansteuerungszeitpunkt t2 vorgenommen werden, um eine besonders vorteilhafte Anpassung des Zeitintervalls D t2 zwischen dem zweiten und dem dritten Ansteuerungszeitpunkt t2, t3(2) zu erreichen und auch bei variierendem Fluid-Eingangsdruck pE2 zielgenau den angestrebten leichten Überdruck pü zu erreichen. Alternatively, at a varying fluid inlet pressure pE2, as shown by the pressure curve pE2, depending on the fluid input pressure signal of the pressure sensor 33 determination of the third control timing t3 starting from the second control time t2 by continuous or cyclically recurring evaluation of the fluid input pressure signal be made from the control time t2, in order to achieve a particularly advantageous adaptation of the time interval D t2 between the second and the third control time t2, t3 (2) and even with varying fluid inlet pressure pE2 accurately achieve the desired slight pressure pü.
Zur Ermittlung des Zeitintervalls zwischen dem zweiten und dem dritten Ansteuerungszeitpunkt t2, t3 können in der Verarbeitungseinrichtung 32 ein Algorithmus und/oder eine Wertetabelle gespeichert sein, anhand derer eine Berechnung oder Auswahl des Zeitintervalls erfolgt. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass in dem Algorithmus und in der Wertetabelle neben der Berücksichtigung des vom Drucksensor 33 gemessenen Fluid- Eingangsdrucks auch andere Parameter wie beispielsweise das Werkstückgewicht Berücksichtigung finden, um eine besonders vorteilhafte Anpassung des Zeitintervalls zwischen dem zweiten und dem dritten Ansteuerungszeitpunkt t2, t3 zu ermöglichen . To determine the time interval between the second and the third activation time t2, t3, an algorithm and / or a table of values can be stored in the processing device 32, on the basis of which a calculation or selection of the time interval takes place. It is preferably provided that in addition to the consideration of the fluid input pressure measured by the pressure sensor 33 in the algorithm and in the table of values, other parameters such as the Consider workpiece weight to allow a particularly advantageous adaptation of the time interval between the second and the third drive timing t2, t3.

Claims

Ansprüche claims
1. Vakuumgreifeinrichtung mit einem Vakuumgreifer (4) sowie mit einer Verarbeitungseinrichtung (32) und einer Sensoreinrichtung (14; 33), die zur Bereitstellung eines fluidbezoge- nen Sensorsignals an die Verarbeitungseinrichtung ausgebildet ist, und mit einem von der Verarbeitungseinrichtung (32) ansteuerbaren Fluidsteuerventil (24; 45, 46), wobei das A vacuum gripping device with a vacuum gripper (4) and with a processing device (32) and a sensor device (14; 33), which is designed to provide a fluid-related sensor signal to the processing device, and with a controllable by the processing device (32) fluid control valve (24; 45, 46), where the
Fluidsteuerventil (24; 45, 46) einen Fluidanschluss (23; 43, 44) zur Verbindung mit einer Fluidquelle sowie einen Fluid- ausgang (31) zur Bereitstellung eines Fluidstroms, insbesondere eines Vakuums und eines Überdrucks, an den Vakuumgreifer (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung einen dem Fluidanschluss zugeordneten Drucksensor (33) zur Ermittlung eines Fluid-Eingangsdrucks (pE) umfasst und dass die Verarbeitungseinrichtung (32) derart ausgebildet ist, dass sie ein erstes Steuersignal zu einem ersten Ansteuerungszeitpunkt (tl) bereitstellt, um eine Druckreduzierung am Vakuumgreifer (4) zu bewirken und nachfolgend ein zweites Steuersignal zu einem zweiten Ansteuerungszeitpunkt (t2) bereitstellt, um eine Druckerhöhung am Vakuumgreifer (4) zu bewirken und nachfolgend ein drittes Steuersignal zu einem dritten Ansteuerungszeitpunkt (t3) bereitstellt, um die Druckerhöhung am Vakuumgreifer (4) zu beenden und wobei die Verarbeitungseinrichtung (32) zur variablen Festlegung eines Zeitintervalls (Ot) zwischen dem zweiten und dem dritten Ansteuerungszeitpunkt (t2, t3) in Abhängigkeit von einem Drucksignal des Drucksensors (33) ausgebildet ist, um eine Einhai- tung einer vorgebbaren Druckobergrenze (pü) am Vakuumgreifer (4) bei unterschiedlichem Fluid-Eingangsdruck (pE) zu gewährleisten. Fluid control valve (24; 45, 46) has a fluid port (23; 43, 44) for connection to a fluid source and a fluid outlet (31) for providing a fluid flow, in particular a vacuum and an overpressure, to the vacuum gripper (4), characterized in that the sensor device comprises a pressure sensor (33) assigned to the fluid connection for determining a fluid inlet pressure (pE) and in that the processing device (32) is designed such that it provides a first control signal at a first activation time (t1) causing a pressure reduction on the vacuum gripper (4) and subsequently providing a second control signal at a second actuation time (t2) to cause an increase in pressure on the vacuum gripper (4) and subsequently providing a third control signal at a third actuation time (t3) to increase the pressure terminate at the vacuum gripper (4) and wherein the processing means (32) for variable F establishing a time interval (Ot) between the second and the third activation time (t2, t3) in dependence on a pressure signal of the pressure sensor (33) in order to generate a tion of a predeterminable upper pressure limit (pü) on the vacuum gripper (4) at different fluid inlet pressure (pE) to ensure.
2. Vakuumgreifeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluidsteuerventil (46) einen Unterdruckan- schluss (44) umfasst, der mit einer Unterdruckquelle 2. Vacuum gripping device according to claim 1, characterized in that the fluid control valve (46) comprises a vacuum connection (44), which with a vacuum source
verbindbar ist, um eine Bereitstellung eines Unterdrucks an den Vakuumgreifer (4) zu ermöglichen. is connectable to allow a provision of a negative pressure to the vacuum gripper (4).
3. Vakuumgreifeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Fluidsteuerventil (24) ein Unterdruckerzeuger (25) nachgeschaltet ist, der mit einem Fluidstrom beaufschlagbar ist, um eine Bereitstellung eines Unterdrucks an den Vakuumgreifer (4) zu ermöglichen. 3. Vacuum gripping device according to claim 1, characterized in that the fluid control valve (24) a vacuum generator (25) is connected downstream, which is acted upon by a fluid flow to allow a provision of a negative pressure to the vacuum gripper (4).
4. Vakuumgreifeinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Verarbeitungseinrichtung (32) eine Wertetabelle und/oder ein Algorithmus hinterlegt sind, um eine Bestimmung des Zeitintervalls (D t) zwischen dem zweiten und dem dritten Ansteuerungszeitpunkt (t2, t3) in Abhängigkeit vom Drucksignal des Drucksensors (33) zu ermöglichen. 4. Vacuum gripping device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that in the processing device (32) a value table and / or an algorithm are stored in order to determine the time interval (D t) between the second and the third activation time (t2, t3) in dependence on the pressure signal of the pressure sensor (33).
5. Verfahren zum Betreiben einer Vakuumgreifeinrichtung (1) , insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Schritte: Ausgeben von Steuersignalen von einer Verarbeitungseinrichtung (32) an ein Fluidsteuerventil (24; 45), das einen Fluidanschluss (23; 43) zur Verbindung mit einer Fluidquelle aufweist, wobei am Fluidanschluss (23; 43) ein Drucksensor (33) angeordnet ist, der einen Fluid-Eingangsdruck am Fluidsteuerventil (24; 45) bestimmt und ein Eingangsdrucksignal an die Verarbeitungseinrichtung (32) bereitstellt, um in zeitlicher Abfolge eine Un- terdruckbeaufschlagung und eine nachfolgende Druckerhöhung für einen Vakuumgreifer (4) zu bewirken, wobei ein erstes Steuersignal zu einem ersten Ansteuerungszeitpunkt (tl) bereitgestellt wird, um eine Druckreduzierung am Vakuumgreifer (4) zu bewirken, und nachfolgend ein zweites Steuersignal zu einem zweiten Ansteuerungszeitpunkt (t2) bereitgestellt wird, um eine Druckerhöhung am Vakuumgreifer (4) zu bewirken und nachfolgend ein drittes Steuersignal zu einem dritten Ansteuerungszeitpunkt (t3) bereitgestellt wird, um die Druckerhöhung am Vakuumgreifer (4) zu beenden und wobei die Verarbeitungseinrichtung (32) ein Zeitintervall (Dt) zwischen dem zweiten und dem dritten Ansteuerungszeitpunkt (t2, t3) in Abhängigkeit von einem Drucksignal bestimmt, das vom Drucksensor (33) bereitgestellt wird, der einen Fluid-Eingangsdruck am Fluidsteuerventil (24; 45) bestimmt, um eine Einhaltung einer vorgebbaren Druckobergrenze (pü) am Vakuumgreifer (4) bei unterschiedlichem Fluid-Eingangsdruck zu gewährleisten. 5. A method for operating a vacuum gripper (1), in particular according to one of the preceding claims, characterized by the steps of: outputting control signals from a processing device (32) to a fluid control valve (24; 45) having a fluid port (23; 43) for Connection to a fluid source, wherein at the fluid port (23; 43) a pressure sensor (33) is arranged which determines a fluid inlet pressure at the fluid control valve (24; 45) and provides an input pressure signal to the processing means (32) in order of time an a first control signal at a first activation time (tl) is provided to effect a pressure reduction at the vacuum gripper (4), and subsequently a second control signal at a second activation time (t2 ) to effect an increase in pressure on the vacuum gripper (4) and subsequently providing a third control signal at a third actuation time (t3) to terminate the pressure increase on the vacuum gripper (4) and wherein the processing means (32) detects a time interval (Dt ) between the second and the third actuation time (t2, t3) in dependence on a pressure signal provided by the pressure sensor (33) which determines a fluid input pressure at the fluid control valve (24; 45) in order to maintain a prescribable pressure upper limit ( pü) on the vacuum gripper (4) at different fluid inlet pressure z u guarantee.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Zeitintervall (Dt) zwischen dem zweiten und dem dritten Ansteuerungszeitpunkt (t2, t3) zusätzlich in Abhängigkeit von wenigstens einer vorgebbaren Eigenschaft des oder der vom Vakuumgreifer (4) zu greifenden Werkstücke (2) bestimmt wird. 6. The method according to claim 5, characterized in that the time interval (Dt) between the second and the third control time (t2, t3) additionally in dependence on at least one predetermined property of or by the vacuum gripper (4) to be gripped workpieces (2) is determined.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung des Zeitintervalls (Dt) anhand eines Algorithmus und/oder einer Wertetabelle vorgenommen wird, die in der Verarbeitungseinrichtung (32) gespeichert sind. 7. The method according to claim 5 or 6, characterized in that the determination of the time interval (Dt) is made on the basis of an algorithm and / or a look-up table, which are stored in the processing means (32).
8. Verfahren nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung des Zeitintervalls (Dt) anhand des zum zweiten Ansteuerungszeitpunkt (t2) ermittelten Fluid- eingangsdrucks erfolgt. 8. The method according to claim 5, 6 or 7, characterized in that the determination of the time interval (Dt) on the basis of the second control time (t2) determined fluid inlet pressure takes place.
9. Verfahren nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Zeitintervall (Dt) zwischen dem zweiten und dem dritten Ansteuerungszeitpunkt (t2, t3) fortlaufend oder zyklisch wiederkehrend an den aktuellen Fluideingangs- druck angepasst wird. 9. The method of claim 5, 6 or 7, characterized in that the time interval (Dt) between the second and the third control timing (t2, t3) continuously or cyclically recurring adapted to the current fluid inlet pressure.
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