DE102006027303A1

DE102006027303A1 - Unterdruckerzeuger

Info

Publication number: DE102006027303A1
Application number: DE200610027303
Authority: DE
Inventors: Thomas Eisele
Original assignee: J Schmalz GmbH
Current assignee: J Schmalz GmbH
Priority date: 2006-06-07
Filing date: 2006-06-07
Publication date: 2007-12-13
Also published as: DE202006020267U1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Unterdruckerzeuger mit einem Gehäuse, wobei das Gehäuse einen Druckluftanschluss, einen Sauganschluss und einen Abluftanschluss aufweist, und im Gehäuse hintereinander zwei, einen Ejektor bildende Düsen, angeordnet sind, und der Sauganschluss zwischen die beiden Düsen einmündet, und im Gehäuse eine Überwachungseinheit vorgesehen ist, wobei die Überwachungseinheit einen Volumenstromsensor aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Unterdruckerzeuger mit einem Gehäuse, wobei das Gehäuse einen Druckluftanschluss, einen Sauganschluss und einen Abluftanschluss aufweist und im Gehäuse hintereinander zwei, einen Ejektor bildende Düsen angeordnet sind, wobei der Sauganschluss zwischen die beiden Düsen einmündet, und im Gehäuse eine Überwachungseinheit vorgesehen ist.
Aus der EP 1 464 842 B1 ist eine Vakuumerzeugervorrichtung bekannt geworden, die mittels eines Ejektors, welcher mit Druckluft versorgt wird, einen Unterdruck erzeugt. Zur Messung des herrschenden Unterdrucks ist im Gehäuse der Vorrichtung eine Drucküberwachungseinheit vorgesehen, wobei die Drucküberwachungseinheit einen Drucksensor aufweist, der den Druck direkt in der Ejektoraufnahmekammer abgreift.
Derartige Vakuumerzeugervorrichtungen werden üblicherweise über Schlauchleitungen mit Sauggreifern verbunden, wobei die Schlauchleitungen mitunter auch sehr lang sein können. Außerdem wird versucht, Schlauchleitungen mit einem relativ kleinen Querschnitt zu verwenden, wodurch das Totvolumen zwischen dem Werkstück und der Vakuumerzeugervorrichtung und somit die Reaktionszeit der Vorrichtung verringert wird. Dies führt jedoch dazu, dass mit dem Vakuumsensor ein Unterdruck gemessen wird, der nicht dem im Sauggreifer herrschenden Unterdruck entspricht, da bei langen Schlauchleitungen und insbesondere bei Schlauchleitungen mit einem geringen Querschnitt der Widerstand der Schlauchleitung so groß ist, dass der am Sauggreifer herrschende Unterdruck drastisch vom im Ejektor gemessenen Unterdruck abweicht. Mitunter sind die gemessenen Drücke überhaupt nicht mehr aussagekräftig. Außerdem treten relativ große Verzögerungen zwischen dem gemessenen Druck und am Sauggreifer herrschenden Druck auf.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Unterdruckerzeuger bereitzustellen, mit welchem genauer festgestellt werden kann, ob und/oder wann ein Werkstück angesaugt ist beziehungsweise ob eine Unterdruckhandhabungseinrichtung noch funktionstüchtig ist oder eventuell zu große Leckagen aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Unterdruckerzeuger der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Überwachungseinheit einen Volumenstromsensor aufweist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung bietet den wesentlichen Vorteil, dass nunmehr nicht ein Druck gemessen wird, der an der Messstelle völlig anders sein kann als am Sauggreifer, sondern dass ein Volumenstrom gemessen wird, der an der Messstelle so groß ist wie am Sauggreifer. Dabei spielt es keine Rolle, ob kurze oder lange Schlauchleitungen oder Schlauchleitungen mit großen oder kleinen Querschnitten verwendet werden, da gemessen wird, welches Volumen abgesaugt wird. Solange ein großer Volumenstrom herrscht und auch gemessen wird, ist der gewünschte Unterdruck noch nicht erreicht, da entweder das Werkstück nicht angesaugt ist oder ein großer Leckagestrom existiert. Nach dem Ansaugen des Werkstücks nimmt der Volumenstrom relativ rasch ab, was ein Indiz dafür ist, dass der gewünschte Unterdruck erreicht ist. Reißt das Werkstück vom Sauggreifer ab, nimmt die Strömung sofort wieder zu, was unmittelbar mit dem Volumenstromsensor festgestellt wird.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass mit dem Volumenstromsensor auch sehr kleine Leckagen gemessen werden können. Außerdem können sehr exakte Messungen bei Schlauchleitungen durchgeführt werden, die einen mitunter auch hohen Strömungswiderstand besitzen. Ferner sind derartige Volumenstrommessungen sehr schnell und vor allem verzögerungsfrei.
Mit Vorzug ist der Volumenstromsensor im Unterdruckanschluss oder zwischen den beiden Düsen angeordnet. Hierdurch entsteht eine sehr kompakte Anordnung für den Unterdruckerzeuger, da alle Bauteile in das Gehäuse integriert sind. Selbst die Auswerteelektronik, mit welcher der Volumenstromsensor verbunden ist, ist im Gehäuse angeordnet, so dass hierfür kein separates Gehäuse vorgehalten werden muss und eine sehr kompakte Bauweise realisiert werden kann.
Die Auswerteelektronik weist eine Schnittstelle auf, die erfindungsgemäß eine Steckerverbindung, ein Kabel oder eine drahtlose Schnittstelle ist. Drahtlose Schnittstellen, bei denen die Signale über Funk, Ultraschall oder Infrarot übermittelt werden, bieten den Vorteil, dass auf eine Verkabelung zur Datenübermittlung gänzlich verzichtet werden kann.
Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Auswerteelektronik und/oder der Sensor mit einer im oder am Gehäuse vorgesehenen Energieerzeugungseinrichtung verbunden ist. Hierdurch wird die Möglichkeit geschaffen, dass auf eine Verkabelung zur Energieversorgung verzichtet werden kann, indem die Energie direkt vor Ort erzeugt wird, zum Beispiel mittels einer Miniturbine, fotovoltaische Zellen, Thermoelemente und dergleichen. Eine andere Möglichkeit oder Weiterbildung sieht vor, dass ein Energiespeicher, z.B. eine Batterie oder ein Kondensator vorgesehen ist.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass das Gehäuse integrierte Anzeigeelemente und/oder Betätigungselemente aufweist. Mittels der Betätigungselemente, zum Beispiel Taster oder Drehelemente (Potentiometer), können Grenzwerte für den Volumenstromsensor vorgegeben und/oder verändert und die gesamte Einrichtung kann programmiert werden.
Eine preiswerte Variante der Erfindung sieht vor, dass das Gehäuse aus Kunststoff besteht. In dieses Kunststoffgehäuse können die übrigen Bauteile relativ einfach und preiswert eingespritzt werden.
Mit Vorzug arbeitet der Volumenstromsensor bidirektional, das heißt in beide Richtungen, so dass sowohl der Volumenstrom beim Ansaugen als auch beim Abblasen ermittelbar ist.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Dabei können die in der Zeichnung dargestellten sowie in der Beschreibung und in den Ansprüchen erwähnten Merkmale jeweils im Einzelnen als auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
Die Zeichnung zeigt einen insgesamt mit 10 bezeichneten Unterdruckerzeuger, der an einer Seite einen Druckluftanschluss 12 aufweist, über welchen Druckluft in ein mit 14 bezeichnetes Gehäuse einströmt. Dem Druckluftanschluss 12 gegenüberliegend befindet sich ein Abluftanschluss 16 mit einem Schalldämpfer 18. Im Gehäuse 14 befindet sich ein Ejektor 20 mit einer ersten Düse 22, die sich unmittelbar an den Druckluftanschluss 12 anschließt. An die erste Düse 22 schließt sich mit Abstand eine zweite Düse 24 an, die in den Abluftanschluss 16 ausmündet. Zwischen die beiden Düsen 22 und 24 mündet ein Sauganschluss 26 ein, über welchen Luft angesaugt wird. Im Sauganschluss 26 befindet sich ein Volumenstromsensor 28, mit dem die Menge der angesaugten Luft ermittelt wird. Der Volumenstromsensor 28 ist mit einer Auswerteelektronik 30 verbunden, die ihrerseits eine Schnittstelle 32 in Form einer Steckerverbindung 34 aufweist. Sowohl der Volumenstromsensor 28 als auch die Auswerteelektronik 30 sind in das Gehäuse 14 integriert.
Der erfindungsgemäße Unterdruckerzeuger 10 besitzt den wesentlichen Vorteil, dass er sehr kompakt aufgebaut ist und dass mittels des Volumenstromsensors 28 sehr genau ermittelt werden kann, wann und mit welcher Qualität ein Werkstück angesaugt ist. Ist das Werkstück optimal angesaugt, nimmt der Volumenstrom bis auf eine eventuelle Leckage ab. Somit sind auch Verschleißgrenzen des Sauggreifers ermittelbar, wenn die Leckage einen Grenzwert überschreitet. Ist das Werkstück nicht optimal angesaugt, dann verringert sich der Volumenstrom nicht auf den gewünschten Grenzwert.

Claims

Unterdruckerzeuger (10) mit einem Gehäuse (14), wobei das Gehäuse (14) einen Druckluftanschluss (12), einen Sauganschluss (26) und einen Abluftanschluss (16) aufweist, und im Gehäuse (14) hintereinander insbesondere mindestens zwei, einen Ejektor (20) bildende Düsen (22, 24) angeordnet sind, und wobei der Sauganschluss (26) zwischen die beiden Düsen (22, 24) einmündet, und im Gehäuse (14) eine Überwachungseinheit vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinheit einen Volumenstromsensor (28) aufweist.
Unterdruckerzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Volumenstromsensor (28) im Sauganschluss (26) oder zwischen den beiden Düsen (22, 24) angeordnet ist.
Unterdruckerzeuger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Volumenstromsensor (28) mit einer Auswerteelektronik (30) verbunden ist, und die Auswerteelektronik (30) ebenfalls im Gehäuse (14) angeordnet ist.
Unterdruckerzeuger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteelektronik (30) eine Schnittstelle (32) aufweist.
Unterdruckerzeuger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle (32) eine Steckerverbindung (34), ein Kabel oder eine drahtlose Schnittstelle ist.
Unterdruckerzeuger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteelektronik (30) und/oder der Volumenstromsensor (28) mit einer in oder am Gehäuse (14) vorgesehenen Energieerzeugungseinrichtung verbunden ist.
Unterdruckerzeuger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteelektronik (30) und/oder der Volumenstromsensor (28) mit einem Energiespeicher verbunden ist oder sind.
Unterdruckerzeuger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (14) integrierte Anzeigeelemente aufweist.
Unerdruckerzeuger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (14) integrierte Betätigungselemente aufweist.
Unterdruckerzeuger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (14) aus Kunststoff besteht.
Unterdruckerzeuger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Volumenstromsensor (28) bidirektional arbeitet.
Unterdruckerzeuger nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal der Auswerteelektronik (30) dazu verwendet wird, eine Information an eine Steuerung weiter zu leiten oder direkt einen Aktor zu betätigen.