CN102713310B - 压缩空气驱动的负压发生器或负压夹具 - Google Patents

压缩空气驱动的负压发生器或负压夹具 Download PDF

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Abstract

压缩空气驱动的负压发生器或负压夹具，其具有至少两个负压结构单元，其中每个负压结构单元具有吸取室、汇入吸取室中的吸取口、从吸取室汇出的流出口、至少一个在吸取口和流出口之间汇入流出口中的驱动空气口，并且其中所述负压结构单元根据至少两种不同的负压发生原理(文丘里原理、伯努利原理、柯恩达原理、涡流原理、等等)工作。

Description

压缩空气驱动的负压发生器或负压夹具
本发明涉及一种具有权利要求1的前序部分的技术特征的通过压缩空气驱动的负压发生器或负压夹具。
例如在WO 99/49216中和由Piab、SMC和Vtec公司公开了具有相继连接的文丘里喷嘴的多级喷射器(Mehrstufenejektor)。多级喷射器的特征是，连接在上游的级的排出空气流是连接在下游的级的驱动空气流。在此，柯恩达原理与文丘里原理的组合可以用于增加吸取体积流。一般来说，真空发生原理是：利用驱动喷嘴和接收喷嘴的文丘里原理；伯努利原理，其中具有高动压的“快速”空气产生静态负压；柯恩达原理，其中空气循着弯曲的面流动。
本发明所基于的任务是，提供一种负压发生器或负压夹具，利用所述负压发生器或负压夹具能够有效地产生负压。
该任务通过具有权利要求1的特征的负压发生器或负压夹具来实现。
根据本发明的多级喷射器具有至少两个真空发生级。在此，连接在上流的真空发生级的排出空气流是连接在下游的真空发生级的驱动空气流，并且使用至少两种不同的真空发生原理。
由此实现如下优点。通过将高体积流原理和高真空原理组合可以实现：待吸取的对象由于抽吸装置的高体积流而迎面跳起，并且由于高负压被牢牢抓住。
在此，负压结构单元根据本发明可以是负压喷嘴、喷射器和/或负压发生级，并且例如根据文丘里原理、伯努利原理、柯恩达原理或涡流原理工作。
一个根据本发明的改进方法设计为，负压结构单元的至少一个流出口汇入另一负压结构单元的驱动空气口中。这两个负压结构单元相继地连接。
有利地，负压结构单元以并联连接形式和/或串联连接形式组合。在此，在其中一个负压结构单元下游可以连接一个或更多个负压结构单元，所述负压结构单元从其来看又并联连接。
有利地和为了降低结构体积，将负压结构单元设置在共同的壳体中。
在本发明的一个改进方案中设计的是，至少两个不同的吸取室通过一个或更多个活动的活门彼此分离或者可以彼此连接。借助于优选构建为止回阀的活门，可以有针对性地控制体积流和由此产生的负压。
在此可以设计的是，活门的关闭或打开可以根据负压和/或根据体积流来控制，并且尤其自动进行。
有利的是设计了汇入吸取室中的喷吹装置，使得负压快速消除，并且可以快速投掷所吸附的工件。
为了检测流动比例和/或压缩比例、尤其是吸取室中的流动比例和/或压缩比例，优选设置有一个或更多个传感器。
在一个改进方案中设计的是，根据至少两种不同的负压发生原理工作的负压结构单元式同时或相继工作。在此，可以使用其中一个负压发生器来产生高体积流，而使用另一个负压发生器来产生高负压。
本发明的其他优点、特征和细节从从属权利要求以及附图得到。附图中所示以及说明书和权利要求中提到的特征可以单独地及其任意组合地都反映本发明的实质。
附图中：
图1示出了利用分离的真空室(文丘里喷嘴环绕或多个单喷嘴)的文丘里原理和柯恩达原理的组合；
图2示出了利用一个真空室的文丘里原理和柯恩达原理的组合，其中文丘里喷嘴的排出空气流是柯恩达喷嘴的驱动空气流(文丘里喷嘴环绕或多个单喷嘴)；
图3示出了利用分离的真空室的文丘里原理和伯努利原理的组合(文丘里喷嘴环绕或多个单喷嘴)；
图4从不同角度示出了利用文丘里喷嘴与涡流喷嘴的组合的多级喷射器。在此，文丘里喷嘴也可以构建为柯恩达喷嘴；
图5示出了利用柯恩达喷嘴与文丘里喷嘴的组合的多级喷射器；
图6示出了利用向外引导的排出空气流的伯努利原理和柯恩达原理的组合；
图7示出了利用向内引导的排出空气流的伯努利原理与柯恩达原理的组合，所述排出空气流用于吸入空气和产生吸入力；以及
图8示出涡流原理和柯恩达原理的组合。
图1示出了两个负压结构单元8的组合，即具有分离的真空室14和16的文丘里喷嘴10和柯恩达喷嘴12的组合，其中文丘里喷嘴10可以环绕地构建或构建为多个单喷嘴。附图标记18表示文丘里喷嘴10的压缩空气接头，附图标记20表示柯恩达喷嘴12的压缩空气接头。文丘里喷嘴10的排出空气接头22汇入柯恩达喷嘴12的压缩空气接头20中。附图标记24表示压缩空气，附图标记26表示吸入空气。
图2示出了具有单独的共同真空室28的负压夹具6，负压夹具6具有根据图1的文丘里喷嘴10与柯恩达喷嘴12的组合。在此，压缩空气接头18集成到壳体30中，壳体30也限定了吸取室28的范围。在图2a)中示出了抽吸过程的开始，在此抽吸过程中产生了高的体积流。在柯恩达喷嘴12的抽吸口32之后固定有活门34，尤其是止回阀36，吸入流26使活门34运动至打开位置。在工件38被吸取的情况下，体积流逐渐降低，使得活门34关闭，这在图2b)中示出。从现在开始，柯恩达喷嘴12被关断，使得只有文丘里喷嘴10尚在运行。由此，体积流进一步降低，但其中真空室28中的负压升高。
根据本发明，其中一个负压结构单元8首先用于产生高的体积流，而另一个负压结构单元8用于产生高负压。
图3示出另外的负压结构单元8(即具有分离的真空室14和42的文丘里喷嘴10和伯努利喷嘴40)的组合，其中文丘里喷嘴10可以环绕地构建或构建为多个单喷嘴。文丘里喷嘴10的排出空气接头22也汇入伯努利喷嘴40的压缩空气接头20中。
图4从不同角度示出具有文丘里喷嘴10与涡流喷嘴48的组合的多级喷射器46。文丘里喷嘴10在此也可以构建为柯恩达喷嘴12。文丘里喷嘴10汇入中央主流动通道50，使得排出空气流52朝着排出口54倾斜(图4c)和4d))。此外，排出空气流52以一角度汇入中央主流动通道50中，该角度在径向和切向之间(图4a)和4b))。由此在中央主流动通道50中引起指向排出口54的漩涡，使得吸入空气26通过中央主流动通道50的下部开口被吸取。在此过程中，由于高体积流占主导，所以在吸取过程开始时止回阀36打开。在此产生的负压仍然是低的(图4d))。如图4e)所示，一旦体积流减小，则止回阀36被关闭，并且只有吸入空气26经由文丘里喷嘴10吸取。由此提高了真空室28中的负压。附图标记60表示传感器，尤其是负压传感器。附图标记62表示可单独激励的喷吹装置，利用该喷吹装置可以在吸取过程之后迅速消除真空室28中的负压。
图5示出具有柯恩达喷嘴12和文丘里喷嘴10的组合的多级喷射器46，用于驱动负压夹具6，例如平面吸入式夹具(Flaechensauggreifer)4。压缩空气24径向流入柯恩达喷嘴12，并且吸入空气26在中央被吸入壳体30。柯恩达喷嘴12的排出空气接头56用作文丘里喷嘴10的压缩空气接头18。在吸取过程开始时，由于高体积流占主导，所以止回阀36打开。在此产生的负压仍然是低的(图5a))。如图5b)所示，一旦体积流减小，则止回阀36关闭，并且只有吸入空气26经由柯恩达喷嘴10被吸取。由此提高了真空室28中的负压。
图6与图3类似地示出了具有分离的真空室16和42的伯努利喷嘴40和柯恩达喷嘴12的组合。柯恩达喷嘴12的排出空气接头56用作伯努利喷嘴40的压缩空气接头20。
图7示出具有柯恩达喷嘴12和伯努利喷嘴40的组合的负压夹具6，该负压夹具具有向内引导的排出空气流，用于将吸入空气26吸入和产生对工件38的吸入力。在负压夹具6的下侧上可以设置有衬垫58，使得即使在吸取工件38时也将吸入空气26保持持久流动。
图8示出了涡流喷嘴38和柯恩达喷嘴12的组合。压缩空气24进入涡流喷嘴38的流入方向对应图4的实施形式，使得在涡流喷嘴48中形成将吸入空气26吸取的涡旋。具有涡旋的排出空气流基本上径向流入柯恩达喷嘴12中并产生中央吸入空气流。

Claims (11)

1.一种压缩空气驱动的负压发生器或负压夹具(6)，其具有至少两个负压结构单元(8)，其中每个负压结构单元(8)具有吸取室、汇入吸取室中的吸取口、从吸取室汇出的流出口和至少一个汇入流出口中的驱动空气口，其中所述负压结构单元(8)的至少一个流出口汇入另外的负压结构单元(8)的驱动空气口中，其特征在于，所述负压结构单元(8)根据至少两种不同的压缩空气驱动的负压发生原理来工作。
2.根据权利要求1所述的负压发生器或负压夹具，其特征在于，所述负压结构单元(8)是负压喷嘴、喷射器和/或负压发生级。
3.根据上述权利要求之一所述的负压发生器或负压夹具，其特征在于，所述负压结构单元(8)以并联连接方式和/或以串联连接方式组合。
4.根据权利要求1或2所述的负压发生器或负压夹具，其特征在于，所述负压结构单元(8)设置在共同的壳体(30)中。
5.根据权利要求1或2所述的负压发生器或负压夹具，其特征在于，至少两个不同的吸取室通过一个或更多个活动的活门(34)互相分离或者能够彼此连接。
6.根据权利要求5所述的负压发生器或负压夹具，其特征在于，所述活门(34)的关闭或打开能够根据负压和/或根据体积流来控制。
7.根据权利要求1或2所述的负压发生器或负压夹具，其特征在于，所述原理中的至少一种是文丘里原理(10)、伯努利原理(40)、柯恩达原理(12)或涡流原理(48)。
8.根据权利要求1或2所述的负压发生器或负压夹具，其特征在于，设置有喷吹装置(62)。
9.根据权利要求1或2所述的负压发生器或负压夹具，其特征在于，设置有传感器(60)，用于检测流动比例和/或压缩比例。
10.根据权利要求1或2所述的负压发生器或负压夹具，其特征在于，设置有传感器(60)，用于检测所述吸取室(28)中的流动比例和/或压缩比例。
11.根据权利要求1或2所述的负压发生器或负压夹具，其特征在于，根据至少两种不同的负压发生原理工作的所述负压结构单元(8)同时或相继工作。
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