DD271503A1

DD271503A1 - VACUUM GRIPPING DEVICE WITH SEVERAL SELF-STABLE INDIVIDUALLY DISCONNECTABLE SUCTION CHANNELS

Info

Publication number: DD271503A1
Application number: DD31506388A
Authority: DD
Inventors: Eckhard Westphal; Stephan Montag
Original assignee: Inst Post & Fernmeldewesen
Priority date: 1988-04-25
Filing date: 1988-04-25
Publication date: 1989-09-06

Abstract

Die erfindungsgemaesse Vakuumgreifeinrichtung fuer Industrieroboter, Handhabeeinrichtungen und aequivalenten Hebemitteln kann ueberall dort eingesetzt werden, wo nicht unifizierte quaderfoermige Stueckgueter bewegt werden sollen, die eine unebene, ggf. teilweise nicht geschlossene, oder nicht durchgaengige Oberflaeche aufweisen koennen. Sie dient vorzugsweise zum Bewegen von Paketen beim Versand durch die Deutsche Post oder zwischen Betrieben. Erfindungsgemaess besteht die Vakuumgreifeinrichtung aus einer Grundplatte und mehreren Saugkanaelen, die selbsttaetig einzeln abgeschaltet werden koennen, wenn sich beispielsweise durch Unebenheit der Oberflaeche des Stueckgutes in einem Saugkanal kein Vakuum aufbaut. Durch das Abschalten eines oder einzelner Saugkanaele wird das Vakuum in den verbleibenden Saugkanaelen aufgebaut und die Vakuumgreifeinrichtung ist so lange betriebsfaehig, bis das Restvakuum nicht mehr ausreicht. Dieser Zustand wird durch einen Initiator, der auch zur Einstellung des Saugstroms benutzt werden kann, in Verbindung mit einer Steuereinrichtung signalisiert. Fig. 1The vacuum gripping device according to the invention for industrial robots, handling devices and equivalent lifting means can be used everywhere where non-rectified cuboid pieces are to be moved, which may have an uneven, possibly partially non-closed, or non-continuous surface. It is preferably used to move parcels when shipping through Deutsche Post or between businesses. According to the invention, the vacuum gripping device consists of a base plate and a plurality of suction channels, which can be switched off individually, for example, if no vacuum builds up in a suction channel due to unevenness of the surface of the piece material. By switching off one or more Saugkanaele the vacuum is built up in the remaining Saugkanaelen and the vacuum gripper is so long operable until the residual vacuum is no longer sufficient. This condition is signaled by an initiator, which can also be used to adjust the suction flow, in conjunction with a controller. Fig. 1

Description

Ti.t§I der ErfindungTi.t§I of the invention

Vakuumqreifeinrichtunq mit mehreren sei bstt aet i q einieln i*hschalt — baren Sauqkanael en .Vacuum filtering equipment with several is said to have a number of shiftable nozzles.

der Erfindungthe invention

Die erfindunqsqemaesze Vakuumqrei -f ei nr i chtung mit mehreren einzeln seibsttaetig abschaltbaren Saugkanaelen fuer Industrieroboter, Handhabeeinrichtungen und at?qui val enten Hebemitteln dient zum sicheren Hoben, Halten, Bewegen und Ableqen von nicht unifizierten quaderf oerrni gen St.i.ieckguetern mit. unebener, qqf- teilweise nicht geschlossener oder nicht durchqaenqiqer überf 1 aeclie , insbesondere? von Kl ei ngutsendungen oder im Versand zwischen Betrieben.The vacuum system of the invention with several individually detachable suction channels for industrial robots, handling devices and atlantic lifting devices is used for the secure lifting, holding, moving and discharging of non-unified square-shaped pieces of stainless steel. uneven, qqf- partly unclosed or not fully permeable over 1 aeclie, in particular? of consignments of goods or of shipments between establishments.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Aus der Literatur sind unterschiedliche technische Greifeinrichtungen bekannt geworden, die mit mehreren, untereinander gleichen Sauqqkanaelen bestueckt sind. Eiei Undichthei l.en zwischen der Ober-!-1 aeche des Handhabeobjektes und dem Saugnapf kann der Saugkanal abgeschaltet werden, in dem sich das fuer den Arbeitsgang erf order 1 i ehe Vakuum nicht, bildet. Qn ist durch die DK- PS 35 31 010 eine Sauqgrei-f einrichtung offenbart worden, bei der der Sauqluftkanal , m-t einer Drossel und einem Bypas? versehen und ueber zwei Querbohrungen mit einer Arbeitskammer parallel geschaltet ist, in der sich eine gummi elastisehe Membrane befindet. Die konstruktive l.oesunq fuer die Öaugqrei f ei nr i chtunq ist so ausge-fuehrt, das;: die Membrane in Verbindung mit dem oberhalb der Drossel angeordneten Quer loch als Einwegventil wirkt, und dasz durch die, mit einer duenrien Metallplatte? versehene Membrane eine Fernanzeige ueber den Schaltzustand verwirklicht werden kann. Alternativ kann die Membrane auch zur Betaetigung eines entsprechend angeordneten Mikroschalters vorgesehen werden. Um Verschmutzungen vorzubeugen befindet sich e?in. aus einem Drahtgeflecht oder einem Faserrstoff- bzw. Kunststoffgewebe bestehendes Sieb oberhalb des Saugnapf es in dem Bauqluftkanal. Durch die, im Saugluftkanal angeordnete Drossel mit zuqehoeriqer Drossel schraube wird eine Anpassung an unterschiedliche Ansauqverhaeltnisse mittels veraender1icn einstellbarer Spal 11 uf tmenge erreicht.From the literature different technical gripping devices have become known, which are equipped with several, mutually equal Sauqqkanaelen. If there is a leak between the upper part of the handle object and the suction cup, the suction channel can be switched off, in which the vacuum required for the operation is not formed. Qn has been disclosed by DK-PS 35 31 010 a Sauqgrei-f device in which the Sauqluftkanal, mt a throttle and a Bypas? provided and connected in parallel via two transverse bores with a working chamber in which a rubber elastic membrane is located. The constructive solution for the oil suction is so elaborated that: the diaphragm acts as a one-way valve in conjunction with the transverse hole located above the throttle, and that through the, with a thin metal plate? provided membrane a remote indication of the switching state can be realized. Alternatively, the membrane can also be provided to actuate a correspondingly arranged microswitch. To prevent soiling is e? In. consisting of a wire mesh or a Faserrstoff- or plastic mesh screen above the suction cup in the Bauqluftkanal. By means of the throttle arranged in the suction air duct with additional throttle screw, an adaptation to different suction conditions is achieved by means of adjustable gap volume.

Diese bekannte Saugeinrichtung hat die Nachteile, dass sie aus einer Vielzahl von Einzelteilen besteht, die zum groszen Teil mit hoher Praezision hertjestel 11 werden muessen. Der dafuer erforderliche Arbeitszeit- und Materialaufwand ist im Verhaeltnis zu de>n Gebrauchseigenschaften, die fuer diesen Ei nsatzzweck erforderlich si nd zu grosz.This known suction device has the disadvantages that it consists of a large number of individual parts, which must be hertjestel 11 for the greater part with high precision. The working time and material required for this is in relation to the performance properties which are necessary for this purpose.

Mit der DE- PB 32 28 010 ist. ε-iene weitere Bauggr ei fei nri chtung bekannt, qeworden , bei der dan Wegeventil durch eine? Kolben- Zylinderanordnung gebildet wird. Hierbei bestimmt e?ine den Kolben, entgegen de?m Baiigdr· ck ,vorspannende Feder", den von dem Umgebungsdruck beeinflussten Schal tdruck dee Ventils.. Zwei auf Bt euer bare? Durch-I äs?.oef f nunqen in d(?r Wand des daf uer hohl ausgebildeten Kolbens und in der Wand eines in dem Hohlraum des Kolbens angeordneten hohlen Einsatzkoerpers bilden die Drossel. DaB durch die Feder best i mm te Kraef tecjl ei chqewi ent des Kolbens wird {uer eine Auf steuerung der beuien Durch 1 as;:oef vnunqen der Drossel aufgehoben und somit kann der heranqefuehrte Bauqdruck unmittelbar lieber die Drossel dem Innenraum des Saugnapfes zuqefuehrt werdenWith DE-PB 32 28 010 is. ε-iene other Bauggrii fei ni tion known qeworden, in the dan directional valve by a? Piston-cylinder assembly is formed. In this case, the piston determines, contrary to the standard, "biasing spring", the pressure of the valve which is influenced by the ambient pressure. Two on Bt your bare "through" oil in d (? r wall of daf uer hollow piston and in the wall of which is arranged in the cavity of the piston hollow Einsatzkoerpers form the throttle. DaB ent of the piston by the spring spec i mm te Kraef tecjl ei chqewi {will control uer an on beuien by 1 as soon as the throttle is released, and thus the introduced construction pressure can directly be fed directly to the throttle of the interior of the suction cup

Diese Sauqqrei f ?i nr i chtung hat die Nachteile; Hact· nur Einhaltung des exakt bestimmten Kolbenhubes unter Einbeziehung des höh ι en Fi nsatz koerpers qrosze Pröes i si onsarbei t erforderlich ist, weil der Kolben des Wegeventile; unmittelbar Einflut · auf die Steuerung der Drossel nimmt. Weiter besteht eine btaendi c|e Ver~ schmutzungsgefahr, die aurch diese Praezisionsarbeit gemindert w*erde?n musz , wei 1 sonst eine exakte Arbeit d=?s Wegeventils zu stark beeiη traechtiqt wird und sich auch nachteilige Auswirkungen auf die durch die Feder beeinflusste Fuehrunq lies Kolbens ergeben. Die bekannten technischen Loesunqen haben den Nachteil, dasz üie nur auf ?i nen bestimmten Unterdrück' ausgelegt, sind. ? This Sauqqrei f i no i rect has the disadvantages; Hact · Only compliance with the precisely determined piston stroke, including the higher piston body, is necessary because the piston of the directional control valves; Immediately influx · takes on the control of the throttle. Furthermore, there is a dangerous danger of contamination, which would be diminished by this precision work, otherwise an exact work of the directional control valve would be overstressed and adverse effects on those influenced by the spring would also be detrimental Fuehrunq read piston. The known technical solutions have the disadvantage that they are designed only on a specific negative pressure.

der Erfindungthe invention

Ziel der Erfindung ist. es, eine Vakuiungrei f ei nr i chtung zu schaffen, mit der es moeqlich ist nicht unifiziertes Stueckqut, dessen Oberfl a^che uneben, ggf. teilweise nicht .ieschl ossen oder nicht, durchqaennig ist, it.i Heben, zu Halten, .:u Bewegen und Abzulegen. Dabei mu^iz die Vakuumgrei fei nri chtung fuer rauhen Eietrieb robust ausqefuehrt sein. Sie soll aus wenigan unkompliziert zu fertigenden Teilen bestehen, die wenig Material- und Arbeitszeitauf wand erfordern und moeqlichst wartunqs- und e-:toerfrei arbeiten.The aim of the invention is. to create a vacuuming device with which it is possible not to unify a piece of material, the surface of which is uneven, may or may not be partly closed, ith. : u Move and file. At the same time, the vacuum grip must be robustly designed for rough egg production. It should consist of less uncomplicated parts to be manufactured, which require little material and Arbeitszeitauf wall and as much as possible wait- and e-: toerfrei work.

des Wesens der Erfindungthe essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vakuumgrei f einri ^f:h — tung zu Bchafferi, die aus mehreren selbsttaetiq einzeln abschalt-baren Saurjkanaelen besteht, deren einzelne Abschaltung dann erfolgt, wenn sich aus verschiedenen C3ruenden das erforderliche Vakuum bei einzelnen BaugkanaeJ en nicht aufbaut. Erf i riciungscjemaesz wird die Aufgabe dadurch qeloest, das?, eine Vakuumgreifeinrichtung aus ein=vr Grundplatte und mehreren, den jeweiligen Erfordernissen oertlich angepassten, in der Grundplatte federnd befestigten bai.tg kanaelen besteht, ciasz der jeweilige Saugkanal an der Ansaugsei teThe invention has the object of providing a Vakuumgrei f adjustin ^f: h - tung to Bchafferi, which consists of several selbsttaetiq individually shut-cash Saurjkanaelen, then takes place the individual cut-off when the vacuum required for individual BaugkanaeJ s does not build up from different C3ruenden , Erfi riciungscjemaesz the task thereby qeloest, the?, A vacuum gripper from = vr base plate and several, the respective requirements adjusted locally, resiliently mounted in the base plate bai.tg kanaelen consists, ciasz the respective suction channel on the Ansaugsei te

λ 2 7 t 503 λ 2 7 t 503

mit. einem Sieb abgeschlossen und ni t einem Saugnapf /ersehen ist und sich in dem Saugkanal eini; Üeffnung zur Aufnahme siner Halte;· runq befindet, mit. der pint? gummi elastisehe Herfibrane derart, befestigt wird, das;: sich ein Arbeitsraum bildet, in den ein justierbarer Initiator hineinragt, der in der Halton.uiq befestigt ist.. Die Sauqkanaele Bind Lieber Leitungen, in denen sich ein Wegeventil befindet, mit. einer Saug- bz w. Druck 1 uf terzeuguncjsanl aqe verbunden. Die Initiatoren sind mit einer Steuereinheit verbunden. Lie Vaku-umgrei f ei nr ι chtunq ist so ausgeh: ldet, da^c;z die Grur dpi at te sowie die Anzahl und die? Anordnung der Satigkanael e· gewaehr1 eisten, dasz die flicht unifizierten Stueckquet ?r i ;~i den zu] .aessi gem Maszen LiH(J Massen sicher gehoben, gehalten, bewegt u"id abgelegt, werden koervnen. Wenn sich nach dem Aufsetzen der v'aki.urngrei fei nri chtunq durch Undi ch thei ten zwischen Saugnapf und der Oberf1aeche des Stueckcju — ti s kein Vakuum aufhaut, bleibt die gummi e-I ast i sch;? Membrane in ihrc.Mii urspr uengl i cheri, nicht verfonnten Zustand. Diese Lage in Verbindung mit dem justierbaren Initiator· und der Steuer ei nri ::h liunq gestattet f?s, das;: dieser {Saugkanal nach einer festgelegten Zeit durch das Wegeventil abgeschaltet wird, waehre^nd das Vakuum in den anderen Baugkanael en ein sicheres Arbeiten garantiert. Wenn die· Ausbildung eines Vakuums, bedingt durch die-? ciaenz 1 i ch ungeeignete überf 1 aeche der; Stueckgutes nicht moeglich is¹;, wird durch die nicht verformten Membraner aller zur Vakuumyei f ei nr i chtung gehoerenrien Saugkanaele in Verbindung mit Initiator und Steuereinrichtung ueber die Wf?geventi Ie diese? abgeschaltet und ein Stοe~- rung J.si gnal ausgeloent. Damit (Ji e Stc.erke des Saucstroms den speziellen Efetriebsbedincjungen entsprechend eingestellt werden kann, ist der Initiator justierbar. Die Justage orfolqt: :. η Abhaengigkeit, vom El ast.i ζ i taetsmodul der qumrri el ast i sehen Membrane durch Veraenderung des Abstandes zwischen Membrane imd Initiator im Arbeitsraum derart, dasz entweder die Halterung mit feste;¹»! Initiator oder der Ini t i a' c-r bei fester Halterung beweglich vorgesehen ist.With. completed a sieve and ni t is a suction cup / see and eini in the suction duct; Open to hold a hold; · runq is located with. the pint? rubber elastic Herfibrane is fixed in such a way, that: forms a working space into which an adjustable initiator protrudes, which is fastened in the Halton.uiq .. The Sauqkanaele Bind Dear lines, in which there is a directional control valve, with. a suction bz w. Pressure connected to the equipment. The initiators are connected to a control unit. Lie Vaku umgrei f ei chtunq is so outdated that ^c ; z the basis dpi as well as the number and the? Arrangement of the satellites, for example, assures that the unified stucco squeeze, the masses raised, are held securely, held, moved, and discarded Because of the differences between the suction cup and the surface of the piece, there is no vacuum on the surface of the piece, and the rubber membrane remains in its original condition, unfortunate condition The position in conjunction with the adjustable initiator and the control unit allows for this: the {this suction channel is switched off by the directional control valve after a fixed time, and the vacuum in the other building channels is safe guaranteed to work if the · formation of a vacuum due DIE ciaenz 1 i ch unsuitable Excess 1 aeche of;.? Stueckgutes not possible is ^1; is represented by the non-deformed-diaphragm all the Vakuumyei f ei no i rect gehoerenrien suction channels in conn with initiator and control over the Wf? geventi Ie this? switched off and a message J.si gnal launches. Thus (Ji e Stc.erke of Saucstroms special Efetriebsbedincjungen can be adjusted accordingly, the initiator The adjustment is adjustable orfolqt:.:. Η dependence, seen from El ast.i ζ i taetsmodul the qumrri el ast i membranes by altering the distance membrane between IMD initiator in the working space such Dasz either the holder with solid;! ¹ »initiator or the Ini tia 'cr is movably provided at a fixed bracket.

Die Fr! r f^;i nduinq soll riachstehend art ei 'lern Ai.isf uehruncjsbei 53-pi el nae?her erlaeutert werden. Cn (den dazu qehoerend^n Zeichnungen ζ ei genThe FR! rf ^; i want to riachstehend art ei 'learning Ai.isf uehruncjsbei 53-pi el nae? forth explained nduinq. Cn (to which are added drawings)

(•ig. 1 Ansicht dar Vakuumgr ei fei nr?. chtung Fig. 2 SaLiqk'anal mit aufgebautem Vakuum F i g. 3 S a u q k a η a 1 oh η e V a ki.ii.i m(• ig 1 is view Vakuumgr ei ?. fei nr rect Fig. 2 SaLiqk'anal with mounted vacuum F i g. 3 S auqka η a η 1 oh. E V a ki.ii.im

t> f i ndungsgemaesz ist die Vakuumgrt-?i f<?i nri chtung so gestaltet, dasz eine beispielsweise rechteckige Grundplatte l mehrere beliebig ausgebildete Baugkanaele 2 in sich federnd aufnimmt.According to the invention, the vacuum grating arrangement is designed such that, for example, a rectangular base plate 1 accommodates a plurality of arbitrarily formed cantilever channels 2 in themselves.

Die Anzahl der Baiiqkanael e wird von den jeweilig zn bearbei tender) maximalen Massen das Stueckqutes bestimmt. Die federnde? Anordnung eier Sai'.qkanaelt? 2 in der Grundplatte 1 ist erforderlich, weil damit Unebenheiten in der Uberflasche der Stueckqueter auuqegl i — dien werden koennen, wenn die Vakuumqrei f ei nr i chtunq auf die Oberflaeche des i3tueckqut.es qedrueckt wird. Die Federung kann dadurch erreicht werden, dasz das Federe 1 ement 12 /wischen den auf dem Sauqkanal 2 befestigten Saugnapf 5 und der Unterseite der Grundplatte 1 angebracht ist, waehrend ein Klemmring) 13 an ÖGr Oberseite der" Grundplatte? 1 dir..· F. ι nstel I uncj der' Vorspannung des Federelements 12 uebernimmt. Die Ansaugseite 3 der Saugkanaele 2 ist mit einem Sieb 4, das aua einem engmaschigen Netall, Kunststoffader Fasergewebe? hergestellt ist, versehen. Nach dem Auf — druecken der Vskuumqreifetnrichtunq auf die Oberflaeche des Stueckqut es, dem dichten Bi tz der Sauqnaepfe 5 und dem Herstellen des Vakuums, das durch eine Saug- bzw. Drucklufterzeugungsanlage 14 bereitgestellt wird, νer formt sich die gummi elastisehe Membrane 7,, und es bildet sich im Arbeitsraum 8 ein Spalt zwischen der Membrane 7 und d(?m Initiator 9. Unabhaenqiq von der Art des verwendeten Initiators 9, ötsr ' lektro- (mechanisch, kapazitiv, induktiv, aber auch in einer Kombination davon ausqefuehrt sein kann, koennen die Dc-:-tr i ehszustaende erfaszt, der Steuereinrichtung 11 zugeleitet, dort ausqi-wertf-'t und die Steuer- und Btoer · bzw. Alarmsignale auegeloest sowie auf unterschiedliche Ansauqdruecke reagiert werden. Durch das Abschalten einzelner Kauqkanaele 2, in denen sich kein Vakuum aufbaut wird erreichet, da sz die Vakuumqrei f ei n — richtuncj solange funkt i onsfaehi cj bleibt, wie das durch die verbleibenden Saugkanaele 2 gebildete Vakuum ausreicht, um das nicht unifizierte StuecKgut zu handhaben. Zum Ablegen des Handhabeobjektes kann der Sauqkanal 2 mit Druckluft kurzzeitig beaufschlagt werden. Dadurch wird das Sieb 4 gleichzeitig auscjeblasen und einer moeglichen Verunreinigung vorgebeugt.The number of Baiiqkanael e is determined by the respective zn Edit tender) maximum masses Stueckqutes. The springy? Arrangement of eggs Sai'.qkanaelt? 2 in the base plate 1 is necessary because it may cause unevenness in the overflow bottle of the piece chunks when the vacuum equalizer is pressed on the surface of the piece. The suspension can be achieved by Dasz the Federe 1 ement 12/1 wipe the mounted on the Sauqkanal 2 suction cup 5 and the underside of the base plate 1 is mounted, while a clamping ring) 13 at OEGR top of the "base? Dir .. · F ..? ι nstel I uncj the 'bias of the spring member 12 takes on the intake side 3 of the suction channels 2 is provided with a screen 4, the aua a close-meshed Netall, plastic core fiber fabric is made, provided After on -. Pressing the Vskuumqreifetnrichtunq on the surface of the Partly, the dense nature of the sowing nozzle 5 and the production of the vacuum provided by a suction or compressed air generating system 14 form the rubber-elastic membrane 7, and a gap is formed in the working space 8 between the membrane 7 and d (? M Initiator 9. Unabhaenqiq of the type of initiator used 9, ötsr 'lektro- (mechanical, capacitive, inductive, but also in a combination thereof ausqefuehrt se in FIG. 1, the DC states can be detected, forwarded to the control device 11, activated there, and the control and signaling signals as well as alarm signals are responded to and responded to different presumptions. By switching off individual Kauqkanaele 2, in which no vacuum is built up, it is achieved that the vacuum level remains constant as long as the vacuum formed by the remaining suction channels 2 is sufficient to handle the non-unified material to be stooped , To deposit the handle object of Sauqkanal 2 can be acted upon briefly with compressed air. As a result, the sieve 4 is blown out at the same time and a possible contamination is prevented.

Claims

27) 503

Vakuumgreifeinrichtynq with several be bsttaet. individually detachable suction channels with controls for controlling and signaling the operation. aiende, characterized in that a vacuum gripping device consisting of a base plate (1) and a plurality of, in the base plate (1) resiliently bef est.i gt.en suction! anaelen (2) assists that the respective suction channel (2) on the suction side i'S) with einc- sieve (4) abqeschl οββπ and with. a suction cup (5) is provided and in the suction channel (2) eint? Opening for receiving "a bracket <&) is located, with a rubber el ashi Me? Mbrano? (V) is fixed so that there is a working space (O) into which a justi erbarer initiator (9) protrudes, which is fixed in the holder (A), and that ;: the? üautjkanaele <2) via conduits in which directional control valves (10) are located, with a suction or compressed air generator (1Λ) and the initiators (9) are connected to a control unit (11) and which; -: Between the underside of the base plate (I) and the suction cup (5), a spring element (12) to the Sauqkanal (2) h.?ruiii and a clamping ring (13) above the base plate (t) are arranged.

- For this 3 smooth drawings -