DD251526A1 - Ansaugvorrichtung zur handhabung von gegenstaenden - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ansaugvorrichtung zur Handhabung von Gegenstaenden. Ziel ist die Verbesserung der Handhabung sowie die Verringerung des Aufwandes, insbesondere bei Uebergabe und Ablage des angesaugten Gegenstandes. Aufgabengemaess ist die Haltefunktion ohne zusaetzlichen Aufwand, insbesondere ohne Arretierungsaufwand, sowie ohne weitere Energiezufuehrung aufrechtzuerhalten, so dass eine vollstaendige Trennung der Ansaugvorrichtung mit dem gehaltenen Gegenstand von ihrem steuernden System ermoeglicht wird. Die Aufgabe wird geloest, indem die Membran in einem beidseitig von der Membran abgeschlossenen Gehaeuse fest angeordnet ist, das beidseitig von der Membran jeweils mindestens eine Ansaugbohrung aufweist. Figur

Description

Anwendungsfall der Ansaugvorgang durch Energiestopp selbsttätig beendet, da die ausgelenkte Membran aufgrund ihrer inneren mechanischen Spannungen ohne erforderliche äußere Energiezuführung in ihrer Ruhelage zurückstrebt. Zum anderen wird nach Auslenkung der Membran bei Abdeckung der Ansaugbohrungen auf der anderen Seite der Membran (Aktivierungsrichtung der Membran) durch einen handzuhabenden Gegenstand sowie bei Energieverringerung bzw. abschaltung eine Ansaugkraft auf den Gegenstand ausgeübt, da die Membran wiederum aufgrund ihrer inneren mechanischen Spannungen bestrebt ist, in ihrerAusgangslage zurückzukehren. Somit wird in diesem Anwendungsfall eine energiespeichernde Funktion beim Ansaugvorgang bewirkt, durch die es ermöglicht wird, die Ansaugvorrichtung gemeinsam mit dem gehaltenen Gegenstand vollständig von ihrem steuernden System zu trennen (z. B. zum Zwecke der Übergabe oder Ablage), wobei die Haltefunktion selbsttätig aufrechterhalten wird. Zusätzliche Mittel zur Aufrechterhaltung des Unterdruckes (z.B. Energiezuführung, Ventile zum hermetischen Gehäuseabschluß u.a.) sind nicht erforderlich.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels in geschnittener Seitenansicht näher erläutert werden.

An einer runden oberen Deckscheibe 1 ist axialsymmetrisch ein im Querschnitt T-förmiger Weicheisenkern 2 eines Elektromagneten angeordnet. Auf dem Weicheisenkern 2 befindet sich eine Wicklung 3 des Elektromagneten. Die Deckscheibe 1 und der Weicheisenkern 4 besitzen eine durchgehende Ansaugbohrung 4. Darüber hinaus sind in der Deckscheibe 1 außerhalb des Bereiches vom Weicheisenkern 2 weitere Ansaugbohrungen 5, 6 angebracht. Die Deckplatte 1 mit dem unterhalb angeordneten Elektromagneten sitzt auf einem zylindrischen Zwischenstück 7 auf, so daß der Elektromagnet in den Zylinder des Zwischenstückes 7 eintaucht. Der untere Rand des Zwischenstückes 7 und der obere äußere Rand einer runden unteren Deckscheibe 8 klemmen eine Membran 9 in straff gespanntem Zustand luftdicht. Die untere Deckscheibe 8 weist eine Ansaugbohrung 10 auf. Im Zentrum der Membran 9 befinden sich auf der oberen und unteren Membranseite je eine Scheibe 11 bzw. 12 aus einem auf magnetische Felder reagierenden Werkstoff, z. B. Weicheisen, ferromagnetischem Material o. ä. Die Scheiben 11,12 können an der Membran 9 angekittet oder beispielsweise mit dieser verschraubt bzw. vernietet sein. Wird der Elektromagnet durch einen Strom in der Wicklung 3 aktiviert, so zieht er die Scheiben 11,12 an und lenkt so die Membran 9 aus. Wird vordem Aktivieren die Ansaugbohrung 10 durch einen nicht in der Zeichnung dargestellten Gegenstand abgedeckt, entsteht beim Aktivieren der Membran 9 und der unteren Deckplatte 8 infolge der Membranauslenkung ein Unterdruck, der den Gegenstand über die Ansaugbohrung 10 hält. Nach Abschalten der Erregungsenergie des Elektromagneten, welches eine Entaktivierung des Elektomagneten und damit der Ansaugvorrichtung zur Folge hat, kehrt die Membran 6 durch ihre inneren mechanischen Spannungen in ihre Ausgangslage zurück. Der Unterdruck und damit die Haltekraft für den Gegenstand werden aufgehoben. Der im Aktivierungsmoment entstehende Überdruck im Raum zwischen der Membran 9 und der oberen Deckplatte 1 bzw. dem Weicheisenkern 2 wird durch die Ansaugbohrungen 4, 5,6 ausgeglichen. Werden in einem anderen Anwendungsfall nach dem Aktivieren des Elektromagneten die Ansaugbohrungen 4, 5, 6 durch einen ebenfalls aus Übersichtsgründen nicht in der Zeichnung dargestellten Gegenstand abgedeckt, so bildet sich bei Entaktivierung des Elektromagneten zwischen der Deckplatte 1 bzw. dem Weicheisenkern 2 und der Membran 9 ein Unterdruck aus, der eine Haltekraft über die Ansaugbohrungen 4, 5,6 auf den Gegenstand ausübt. Dieser Unterdruck bleibt ohne Zuführung von Energie so lange aufrechterhalten, bis der Elektromagnet wieder aktiviert wird. Auf diese Art und Weise ist unter Aufrechterhaltung der Haltefunktion eine vollständige Trennung der Ansaugvorrichtung von ihrem steuernden System möglich.

Claims (1)

1. Ansaugvorrichtung zur Handhabung von Gegenständen mit einer in einem Gehäuse fest eingespannten elektromagnetisch ablenkbaren Membran und mit Ansaugbohrungen zum Halten des Gegenstandes, gekennzeichnet dadurch, daß die Membran (9) in einem beidseitig von der Membran (9) abgeschlossenen Gehäuse angeordnet ist, das beidseitig von der Membran (9) jeweils mindestens eine Ansaugbohrung (4, 5,6,10) aufweist.

   Hierzu 1 Seite Zeichnung

   Anwendungsgebiet der Erfindung

   Die Erfindung kann allgemein in Prüf- und Produktionsprozessen, insbesondere in Montage-, Spann-, Entsorgungs-, Versorgungs-, Positionier- und Handhabesystemen, eingesetzt werden, in denen relativ formstabile Werkstoffe und Gegenstände durch Unterdruck gehalten werden soll.

   Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

   Es ist in der Technik hinreichend bekannt, durch die Bewegung einer fest eingespannten Membran Druck bzw. Unterdruck zu erzeugen.

   Es ist ebenfalls bekannt, derartige Membranen elektromagnetisch zu bewegen (siehe z. B. elektrische Membranpumpen). Zu diesem Zweck ist die Membran an ihrer Peripherie fest in einem Gehäuse eingespannt, während sich in ihrem Zentrum ein mit der Membran fest verbundener auf Magnetkräfte reagierender Werkstoff befindet, der bei Magnetkraft die Membran auslenkt. Ein solcher Werkstoff kann beispielsweise eine auf die Membran aufgeschraubte Weicheisenscheibe oder auch eine auf die Membran aufgebrachte ferromagnetische Schicht sein. Eine mögliche Realisierungsform, z. B. bei Aquarienpumpen, ist ein Weicheisenstift oder -bolzen, der mit der Membran verschraubt oder verkittet ist und in einen Elektromagneten eintaucht. Es existiert eine Vielzahl von Veröffentlichungen über Greifereinrichtungen u.a. Handhabesysteme, bei denen Über-oder Unterdruck zur Wirkung auf Gegenstände gebracht wird, um diese in entsprechenden Systemen zu handhaben (z. B. DE-OS 2600290, DE-OS 2426086). Nachteilig ist dabei, daß über andere Systeme, insbesondere Pumpen, Druck oder Unterdruck erzeugt und zugeführt werden muß. Eine spezielle technische Lösung, bei der Druckkräfte durch Druck eines Saugers auf ein Werkstück wirken, indem im Greifmoment im Sauger die Luft entweicht, ist in der DD-PS 205403 beschrieben. Durch die nachteiligen Druckkräfte kann es allerdings zu Lageveränderungen des Gegenstandes kommen. Ferner muß zum Lösen des Werkstückesein Überdruck in die Hebevorrichtung eingebracht werden.

   Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, insbesondere folienartige Gegenstände, über Ansaugbohrungen festzuhalten. Der erforderliche Unterdruck kann dabei über eine elektromagnetisch abgelenkte Membran erzeugt werden, die in einem Gehäuse fest eingespannt ist, das auf der dem Werkstück zugewandten Seite der Membran die besagten Ansaugbohrungen aufweist. In der Technik müssen häufig Gegenstände in lagejustierter Form übergeben bzw. zur Lagerung abgelegt werden. In den vorgenannten Fällen wird die Haltefunktion eines lageorientierten Gegenstandes durch die Druckverhältnisse aufrechterhalten. Das würde bedeuten, daß eine Übergabe des justierten Gegenstandes unter Haltefunktion mit Aufrechterhaltung der Druckverhältnisse, d. h. über Druckleitungen oder über Steuerleitungen, möglich ist, sofern keine Arretierung des Handhabeeiementes, z. B. betätigbare Ventile zum hermetischen Gehäuseabschluß vorgesehen ist. Beide Möglichkeiten erfordern aber einen zusätzlichen Aufwand für die Manipulierung, sowohl technisch-ökonomisch als auch bedienungstechnisch.

   Ziel der Erfindung

   Ziel der Erfindung ist die Verbesserung der Handhabung von durch Unterdruck zu haltenden Gegenständen sowie die Verringerung des technisch-ökonomischen Aufwandes bei der Manipulation, insbesondere bei Übergabe und Ablage von lagejustierten Gegenständen.

   Darlegung des Wesens der Erfindung

   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ansaugvorrichtung zu schaffen, bei der die Haltefunktion ohne zusätzlichen Aufwand, insbesondere ohne Arretierungsaufwänd, sowie ohne weitere Energiezuführung aufrechterhalten werden kann, so daß z. B. zum Zweck einer Ablage oder Übergabe des gehaltenen Gegenstandes gemeinsam mit der Ansaugvorrichtung, eine vollständige Trennung der im Haltezustand befindlichen Ansaugvorrichtung von ihrem steuernden System ermöglicht wird. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Ansaugvorrichtung zur Handhabung von Gegenständen mit einer in einem Gehäuse fest eingespannten elektromagnetisch ablenkbaren Membran und mit Ansaugbohrungen zum Halten des Gegenstandes, dadurch gelöst, daß die Membran in einem beidseitig von der Membran abgeschlossenen Gehäuse angeordnet ist, das beidseitig von der Membran jeweils mindestens eine Ansaugbohrung aufweist. Einerseits wird mit der erfindungsgemäßen Ansaugvorrichtung ein schnellgreifendes Manipuliersystem durch Unterdruckerzeugung auf der einen Seite der Membran (Entaktivierungsrichtung der Membran) realisiert, indem die Membran elektromagnetisch aus ihrer Ruhelage abgelenkt und durch Aufrechterhaltung der Energieführung gehalten wird, so daß eine Ansaugkraft über die Ansaugbohrungen auf der besagten Membranseite erzeugt wird. Vorteilhafterweise wird in diesem