CN113330290A - 真空多传感单元 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种真空输送系统中用于将对象物P与真空泵23一起进行吸附、输送的真空多传感单元10。本发明的所述多传感单元10包括多个传感器13，能够执行多重感应，可以对内置的各个传感器13进行个别及统筹控制。因此，尤其是在为了将对象物P进行输送而需要多个真空泵23的情况下，可以采用独立的单元10进行对应。由此，与现有传感单元单独附着在各个真空泵上的情况相比，从单元10的制作、设置、管理、运用及控制的效率方面来看，效果非常有利。

Description

真空多传感单元
技术领域
本发明涉及一种用于真空输送系统的真空传感单元。尤其是，涉及一种为确保能够与多个真空泵对应而设计的多传感单元。
背景技术
所谓“真空输送系统”，是指利用由压缩空气发挥作用的真空泵使垫、水杯等形态的吸附装置排气从而在其内部产生负压，接着利用所产生的负压将对象物吸住及抓取之后，再将其输送到预定场所的系统。从排气的层面来看，在压缩空气通过真空泵期间，吸附装置内的空气被吸引到真空泵的内部，然后与压缩空气一起被排出到外部。在这一过程中，真空泵内部会形成真空。
所谓“真空传感单元”为如下装置，其被吸附到所述真空泵上，能够感测所述真空泵的内部压力(-kPa)的大小，如果该压力达到适当水平，就执行吸附之后的工序即输出用于对象物(work)输送的动作信号(signal)。
参照图1可知，一般情况下，真空传感单元100包括：内置有规定的控制部与传感器的外壳(case)101、配备在所述外壳101前面的信息显示部102和压力设定部103。在所述外壳101的一侧形成有与单独的真空泵连通的真空接口(未图示)。在该图中，符号104是用于向所述传感单元100供应电力的电缆。所述传感单元100以所述真空接口为媒介与真空泵连接。由此，所述传感器就能够感测真空泵的内部压力即真空度(-kPa)。
另外，根据对象物的种类或者特性的不同，所述吸附及输送所需的适当压力标准也不同。因此，在系统启动之前，可以通过操作所述压力设定部103对相关传感单元100的信号输出条件进行调整及设定。另外，如果在系统启动时通过传感器感测的压力达到了事先设定的标准，所述传感单元100就输出动作信号，由此可以启动机械臂等，从而能够将对象物输送到指定的位置。
这种传感单元100实际上已经被有效利用，虽然与此不同，但是功能上类似的装置在专利公报第0523544号、第1860643号等中也都有记载。
参照图2可知，根据对象物的种类或者形态等其它特性的不同，为了执行其吸附及输送，可以同时使用多个真空泵(110)。在这种情况下，各个真空泵110上分别附着所述传感单元100以执行前述功能。虽然这种方法在该技术领域普遍采用，但是需要特别指出的是存在以下问题：所需的所述传感单元100的数量与真空泵的数量相同，从安装、管理、运用等多个方面来看，都非常不利；不能够对各个传感单元100及传感器进行统筹、有效控制；受分别配备在各个传感单元100上的电缆104影响，使系统整体的配线处理变得复杂。
<在先技术文献>
专利公报第0320503号
专利公报第0523544号
专利公报第1463041号
专利公报第1860643号
发明内容
技术问题
本发明就是为了解决上述根据现有技术的真空传感单元的问题而研发的。本发明的目的在于，提供一种多传感单元，其以独立单元的形式与多个真空泵对应，能够执行多重感应(multi-sensing)，同时还能够对各个传感器实施单独或整体控制。本发明的另一个目的在于，提供一种多传感单元，其能够通过单根电缆进行驱动。
本发明的又一个目的在于，提供一种真空多传感单元，其配备有定型的动作模式(mode)，可以选择性使用。
技术方案
本发明的真空多传感单元是一种真空输送系统中能够感测真空泵的内部压力并根据条件输出对象物输送动作信号的装置，所述多传感单元由外壳构成：该外壳在其内部配置有控制电路部和多个压力传感器，在一侧形成有与所述各个传感器对应的多个真空接口，在表面形成有压力显示部和开关操作部；其中，所述操作部包括：传感器-选择开关，其形成为能够从所述传感器中选择一个以上；压力设定部，针对通过所述传感器-选择开关依次选择的各个传感器，作为“达到”信号产生条件输入压力值；所述多传感单元在系统驱动时，如果所述传感器-选择开关同时选择一个以上的传感器，所述电路部就根据从所述被选择的各个传感器接收的所述达到信号数据来输出输送动作信号。
优选地，所述多传感单元包括：一个连接器，其设置在所述外壳一侧；电缆，其与所述连接器连接，所述电缆内置有电源线和输入输出信号传输线，从而能够通过单根电缆执行电力供应及信号传输。
另外，优选地，所述操作部还包括：模式-选择开关，其配置在所述外壳表面，能够从存储在所述控制电路部的存储器中的动作模式(mode)中选择以启动。
发明效果
本发明的真空多传感单元是一种包含多个传感器的单元，其以单一单元的形式与多个真空泵对应执行多重感应，其中，可以对各个传感器实施个别及统筹控制。因此，尤其是在为了将对象物进行输送而需要多个真空泵的系统中，与现有的传感单元分别附着在各个真空泵上的情况相比，从传感单元的制作、安装、管理、运用及控制的效率方面来看，效果非常显著。
另外，本发明的真空多传感单元在设计上确保可以由单根电缆进行驱动，由此不仅使多传感单元本身的驱动方式变得更加简单，而且尤其是能够使系统整体的配线处理变得容易、简便。另外，在本发明的优选实施例中，本发明的真空多传感单元还包含模式-选择开关，由此可以根据不同的情况选择最佳的驱动模式，从而可以提高多传感单元的使用便利性及动作稳定性。
附图说明
图1是示出现有真空传感单元的外形的示意图。
图2是示出图1的真空传感单元适用例的示意图。
图3是示出本发明的真空多传感单元的外形的立体图。
图4是图3的平面图。
图5是示出图3内部构成的方框图。
图6是对图3的单元中“模式1”的动作进行说明的示意图。
图7是对图3的单元中“模式2”的动作进行说明的示意图。
图8是对图3的单元中“模式3”的动作进行说明的示意图。
图9是对图3的单元中“模式4”的动作进行说明的示意图。
附图标记说明
10：多传感单元
11：外壳
12：控制电路部
13：传感器
14：显示部
15：操作部
16：真空接口
17：连接器
18：传感器-选择开关
19：压力设定部
20：LED
21：存储器
22：模式-选择开关
23：真空泵
24：吸附垫
25：输出窗口
‘P’：对象物
具体实施方式
关于以上涉及或尚未涉及的本发明“真空多传感单元”(以下简称“多传感单元”)的技术特征与作用效果，通过下面参照附图进行说明的实施例记载将会更加明确。在图3之后的附图中，本发明的多传感单元均用符号10进行标注。
参照图3～图6可知，本发明的多传感单元10在真空输送系统中与真空泵23一起使用，对所述真空泵23的内部压力即真空压(-kPa)进行感测，然后判断该压力水准是否满足一定的条件，并输出用于对象物P输送的动作信号。从这一点来看，其与现有的传感单元相比并非具有差异。
所述多传感单元10以一定形态的外壳11为基础，包括：配置在其内部的控制电路部12；多个压力传感器13；多个真空接口16，其在一个侧面与所述各个传感器13对应，形成一列；形成在表面的压力显示部14和开关操作部15。在本实施例中，虽然所述传感器13与真空接口16一对一进行对应，但是也可以根据需要设计成多个真空接口16与一个传感器13对应。
另外，所述多传感单元10还包括一个LED输出窗口25，该LED输出窗口25设置在所述显示部14的上侧部位。一般来说，所述系统为了将对象物P反复吸附及输送而以“真空”或“解除”(release)中的一状态进行动作，所述输出部25输出OUT 1LED绿色(G)或OUT 2LED红色(R)，从而可以掌握其动作状态。但是，由于所述OUT 1及OUT 2LED的尺寸过小并相互分离，因此不实用。所以，在本实施例中，单独设置了一个输出窗口25，可以根据动作状态而输出不同的颜色，由此，在远的地方也能够进行状态确认。例如：如果动作状态为OUT 1LED绿色(G)，则所述输出窗口25就会同时输出绿色(G)。
优选地，所述输出窗口25大致呈
Figure BDA0003173219540000061
形的弯曲状，配置在外壳11的边缘部位以朝向所述外壳11的上面及侧面。因此，即使在远处也能容易地通过肉眼对所述系统的动作状态进行确认。
符号17是一种为了向所述多传感单元10供应电力而配备的电缆4-PIN连接器，其以单个形式配备在所述外壳11上，在所述连接器17上也连接有单根电缆。因此，与每个传感单元都配备有电缆的传统方式相比，其驱动方式更加简单，特别是能够使系统整体的配线处理变得容易而简便。
构建系统时，在所述各个真空接口16上单独连接有真空泵23，从而可以使各个传感器13感测与之对应的真空泵23的内部压力。另外，在本实施例中，所述显示部14是一种数字显示部，可以对各个传感器13进行任意设置或者将由各个传感器13感测的真空泵23的压力值(-kPa)或其计算值以数字的形式显示。
所述操作部15包括：传感器-选择开关18，其形成为能够从所述传感器13中选择一个以上；压力设定部19，其针对通过所述传感器-选择开关18依次被选择的各个传感器13作为“达到”信号产生条件而输入压力值。具体地，各个传感器13是可以通过按下所述传感器-选择开关18的各个开关S1-S8按键被选择。在这里，所述操作部15全部为按键式开关，但是也可以设计成公知的其它方式。
另外，如果所述被选择的传感器13感测的压力达到一定的水准就产生该达到信号，该压力水准是通过所述压力设定部19事先按照适当值进行设定的。即，所述压力设定部19是对特定对象物P的安全吸附及输送设定适当压力值的装置。具体地，压力设定部19包含上(Up)、下(Down)及设置(Setup)按键。
例如：对象物P的种类或者大小、体积、重量、重心、材质、扁平度、更进一步的在表面中的平面分布等特性均不相同，因此，确保能够对其进行安全吸附及输送的适当压力会随着对象物P的不同或对象物P的吸附条件不同而变化。所以，需要针对每个传感器13调整及设定适当压力。首先，如果将开关S1按下，传感器13中第1传感器的选择就会显示在该开关S1周边。然后，操作所述设定部19按键，就可以对适当压力值进行设定。接着，按照相同的方法就可以对全部传感器13的压力值进行分别设定。
如果对多个开关S1、S2设定相同的压力值，则在将其开关S1、S2全部按下之后，也可以同时进行统一设定。
当所述系统驱动时，各个传感器13分别对各个真空泵23的内部压力进行感测，如果达到了各个设定的值，则所述控制电路部12就根据从各个传感器13接收的达到信号数据来输出对象物P的输送动作信号。然后，根据所述信号，启动机械臂等装置，从而将对象物P输送到规定的位置。
在这里，所述传感器13全都能够正常启动。但是，例如：根据对象物P的特性或各个真空泵的状态，有必要将所述传感器13中的一部分有意识地从“启动”对象中排除。因此，在本发明中，当系统启动之前，将所述传感器-选择开关18(S1-S8)按下，就可以对各个传感器13的动作分别进行限制。例如：如果从8个开关18中选择“S1”、“S4”、“S6”、“S8”并将其按下，相应传感器13就会启动。但是，未选择的“S2”、“S3”、“S5”、“S7”的相应传感器13则不会启动。在这种情况下，被选择的开关18周边也会用指示灯显示。
如上所述，在本发明中，为了对特定对象物P进行输送，可以通过所述传感器-选择开关18将一个、一部分传感器选择或同时选择全部的传感器13，所述控制电路部12根据从所述被选择的各个传感器13接收的所述达到信号数据输出输送动作信号。
具有上述构成的本发明的多传感单元10是一种包含多个传感器13的单元，其以独立单元的形式与多个真空泵23对应，以执行多重感应。在这里，可以对各个传感器13进行单独及整体控制。因此，与现有的传感单元单独附着在各个真空泵上的情况相比，从传感单元的制作、设置、管理、运用及控制的效率方面来看，都是非常有利的。
在本实施例中，所述操作部15还包括：模式-选择开关22，其可以从存储在控制电路部12的存储器21中的多个动作模式(mode)中有选择性地启动。因此，可以根据各种不同的情况并考虑对象物P的种类或者特性选择适当的模式启动系统，从而能够更加便利而稳定地使用本发明的多传感单元10。
下面，将列举在本实施例中使用的动作“模式”。
[模式1]
参照图6可知，这种模式针对所述传感器13中通过传感器-选择开关18选择的S1、S2、S4、S6、S8设定相同的压力值，如果所述被选择的传感器13全部感测到所述设定的压力，所述多传感单元10就输出“动作”信号。这时，所述显示部14上就以平均值的形式显示从被选择的各个传感器13中获得的压力。另外，在系统运行过程中，如果从S1-S8中选择并将其按下，就显示相应传感器13当前感测的压力值，从而可以确认动作状态，这种方式不论何种模式都可行。
所述传感器13可以根据情况从S1-S8中随机选择一个以上，这种模式可适用于强调安全的输送线及相同形态的对象物P反复输送。在这里，所述被选择的传感器13正常运行，当达到设定的压力时，相应LED20就显示为绿色(G)。
[模式2]
参照图7可知，这种模式针对所述传感器13中通过传感器-选择开关18选择的S1、S2、S3、S4设定相同的压力，即使被选择的传感器13的一部分S3无法感测到所述设定的压力，当从被选择的各个传感器13中获得的压力的平均值达到针对各个传感器设定的压力的平均值时，所述多传感单元10也会输出“动作”信号。这时，所述显示部14上就以平均值的形式显示从被选择的各个传感器13中获得的压力。
所述传感器13可以根据情况从S1-S8中随机选择一个以上，这种模式可适用于形状可变的对象物或塑料袋或者薄膜等存在真空泄漏可能性的对象物的输送。
在这里，所述选择的传感器13正常运行，当达到设定的压力时，相应LED20就显示为绿色(G)。另外，虽然在上述过程中被选择，但是在一定时间或者次数内，如果存在无法感测所述设定压力的传感器S1，则相应LED20就显示其识别标记，例如：通过红色(R)闪烁进行显示，这意味着真空泵23或吸附装置24出现了问题，因此需要对其进行检查。
[模式3]
参照图8可知，这种模式针对所述传感器13中通过传感器-选择开关18选择的S1、S2、S4、S6、S8设定不同的压力，如果被选择的传感器13全部感测到其设定的压力，所述多传感单元10就输出“动作”信号。这时，所述显示部14就以平均值的形式显示从被选择的各个传感器13中获得的压力。
所述传感器13可以根据情况从S1-S8中随机选择一个以上，这种模式可适用于表面形态不均匀且特定部位存在真空泄漏可能性的对象物P的输送。在这里，当所述被选择的传感器13正常运行从而达到设定的压力时，相应LED20就显示为绿色(G)。
[模式4]
参照图9可知，这种模式无需操作所述传感器-选择开关18就可以使所述传感器13(S1-S8)全都处于自动被选择的状态，所述设定部19对所有传感器13同时设定相同的压力。即使所述传感器13中有一部分S2感测到针对自己设定的压力，所述多传感单元10也会输出“动作”信号。这时，所述显示部14上就会显示所述传感器S2的压力值或从被选择的各个传感器13中获得的压力值中的最高值。
这种模式可适用于形状非常不规则的对象物P的输送。在这种情况下，与所述一部分传感器S2对应的真空泵23及吸附垫24相对于对象物P会处于不可能吸附失败的最为确定的位置上。在这里，所述被选择的传感器13中的一部分S2正常运行，当达到设定的压力时，相应LED20就显示为绿色(G)。
如上述模式1、2、4所述，在对所述传感器-选择开关18中的多个开关(例如：S1、S2)设定相同压力值的情况下，则在将所述相应开关S1、S2全部按下之后就可以同时进行统一设定。另外，如上所述，在所述存储器21内存储各个传感器13的累计感应次数，这可以用于评价相应传感器的寿命、工作适合性等的数据。

Claims (14)

1.一种真空多传感单元，其为在真空输送系统中感测真空泵(23)的内部压力并根据条件输出对象物(P)输送动作信号的装置，其特征在于：
其由外壳构成：外壳(11)，在内部配置有控制电路部(12)和多个压力传感器(13)，在一侧形成有与所述各个传感器(13)对应的多个真空接口(16)，在表面形成有压力显示部(14)和开关操作部(15)；
所述操作部(15)包括：传感器-选择开关(18)(S1-S8)，其形成为从所述传感器(13)中选择一个以上；压力设定部(19)，针对通过所述传感器-选择开关(S1-S8)依次选择的各个传感器(13)作为“达到”信号产生条件而输入压力值；
在系统驱动时，如果所述传感器-选择开关(18)同时选择一个以上传感器(13)，所述电路部(12)就根据从所述被选择的各个传感器(13)接收的所述达到信号数据输出输送动作信号。
2.根据权利要求1所述的真空多传感单元，其特征在于：
所述真空多传感单元包括：
一个连接器(17)，其设置在所述外壳(11)一侧；
电缆，其与所述连接器(17)连接，
所述电缆内置有电源线和输入输出信号传输线，从而能够通过单根电缆执行电力供应及信号传输。
3.根据权利要求1所述的真空多传感单元，其特征在于：
所述压力设定部(19)是用于设定针对特定对象物( P)的安全吸附及输送的适当压力值的装置，包含上、下及设置按键。
4.根据权利要求1所述的真空多传感单元，其特征在于：
从所述传感器-选择开关(18)中选择的开关(S1-S8)在其周边显示指示灯。
5.根据权利要求1所述的真空多传感单元，其特征在于：
如果对所述传感器-选择开关(18)中多个开关(S1-S8)设定相同的压力值，则选择全部相应开关(S1-S8)并同时进行统一设定。
6.根据权利要求1所述的真空多传感单元，其特征在于：
所述真空多传感单元(10)还包括：
一个LED输出窗口(25)，其设置在所述显示部(14)的一侧，
所述输出窗口(25)与分别显示系统的“真空”或“解除”(release)的动作状态的OUT 1LED或OUT 2 LED 颜色对应地输出相同的颜色。
7.根据权利要求6所述的真空多传感单元，其特征在于：
所述输出窗口(25)呈“ㄱ”形的弯曲状，配置在外壳(11)的边缘部位，以朝向所述外壳(11)的上面及侧面。
8.根据权利要求1所述的真空多传感单元，其特征在于：
所述操作部(15)还包括：模式-选择开关(22)，其配置在所述外壳(11)表面，从存储在所述控制电路部(12)的存储器(21)中的动作模式(mode)中选择来启动。
9.根据权利要求8所述的真空多传感单元，其特征在于：
所述模式包括以下方式：
对通过所述传感器(13)中传感器-选择开关(18)选择的传感器(13)设定相同的压力值，如果被选择的传感器(13)全部感测到所述设定的压力，就输出“动作”信号。
10.根据权利要求8所述的真空多传感单元，其特征在于：
所述模式包括以下方式：对通过所述传感器(13)中传感器-选择开关(18)被选择的传感器(13)设定相同的压力，即使选择的传感器(13)的一部分不能感测到所述设定的压力，当从被选择的各个传感器(13)中获得的压力平均值达到针对各个传感器设定的压力平均值时，也会输出“动作”信号。
11.根据权利要求10所述的真空多传感单元，其特征在于：
对于所述模式来说，在一定时间或者次数内，如果所述选择的传感器(13)中存在无法感测所述设定压力的传感器，则相应LED(20)就会输出其识别标记。
12.根据权利要求8所述的真空多传感单元，其特征在于：
所述模式包括以下方式：
对通过所述传感器(13)中传感器-选择开关(18)选择的传感器(13)设定不同的压力，如果被选择的传感器(13)全部感测到其设定的压力，就输出“动作”信号。
13.根据权利要求8所述的真空多传感单元，其特征在于：
所述模式包括以下方式：
使所述传感器(13)全部处于自动被选择的状态，所述设定部(19)对所有传感器(13)同时设定相同的压力，即使所述传感器(13)中的一部分感测到其设定的压力，就输出“动作”信号。
14.根据权利要求1所述的真空多传感单元，其特征在于：
所述各个传感器(13)的累计感应次数以数据形式存储在所述控制电路部(12)的存储器(21)中。
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