DE102014004723B4

DE102014004723B4 - Holding device for holding objects

Info

Publication number: DE102014004723B4
Application number: DE102014004723.7A
Authority: DE
Inventors: Grzegorz Bogdanowicz
Original assignee: Festo SE and Co KG
Current assignee: Festo SE and Co KG
Priority date: 2014-04-01
Filing date: 2014-04-01
Publication date: 2021-12-16
Anticipated expiration: 2034-04-02
Also published as: CN104973421B; CN104973421A; DE102014004723A1

Abstract

Haltevorrichtung, mit einem Haltekörper (4), der an einer Arbeitsseite (5) eine von einem Umfangsrand (36) begrenzte Haltefläche (6) aufweist, die zumindest partiell von einer Adhäsionsstruktur (7) gebildet ist, die zum auf Adhäsionswirkung basierenden lösbaren Festhalten eines Gegenstandes (2) geeignet ist, und mit mindestens einem den Haltekörper (4) durchsetzenden Ausblaskanal (18), der mit mindestens einer Ausblasöffnung (17) zu der Haltefläche (6) ausmündet, wobei zu der Haltefläche (6) eine Vielzahl von zwei- oder dreidimensional über die Haltefläche (6) verteilten Ausblasöffnungen (17) ausmündet, die jeweils von der Adhäsionsstruktur (7) umgeben sind und an denen zum Ablösen eines durch die Adhäsionsstruktur (7) flächig festgehaltenen Gegenstandes (2) Druckluft ausblasbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausblasöffnungen (17) mit unterschiedlicher Verteilungsdichte über die Haltefläche (6) verteilt sind, wobei die Verteilungsdichte der Ausblasöffnungen (17) in mindestens einem Halteflächenabschnitt (37), der näher bei dem Umfangsrand (36) liegt als ein anderer Halteflächenabschnitt, größer ist als in diesem anderen Halteflächenabschnitt.Holding device, with a holding body (4), which on a working side (5) has a holding surface (6) which is delimited by a peripheral edge (36) and is at least partially formed by an adhesive structure (7) which is used for releasably holding a Object (2) is suitable, and with at least one blow-out channel (18) which passes through the holding body (4) and opens out with at least one blow-out opening (17) to the holding surface (6), with a plurality of two- or blow-out openings (17) distributed three-dimensionally over the holding surface (6), each of which is surrounded by the adhesion structure (7) and at which compressed air can be blown out in order to detach an object (2) held flat by the adhesion structure (7), characterized in that that the discharge openings (17) are distributed over the holding surface (6) with different distribution densities, the distribution density of the discharge openings (17) in at least ei nem holding surface section (37), which is closer to the peripheral edge (36) than another holding surface section, is larger than in this other holding surface section.

Description

Die Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung, mit einem Haltekörper, der an einer Arbeitsseite eine von einem Umfangsrand begrenzte Haltefläche aufweist, die zumindest partiell von einer Adhäsionsstruktur gebildet ist, die zum auf Adhäsionswirkung basierenden lösbaren Festhalten eines Gegenstandes geeignet ist, und mit mindestens einem den Haltekörper durchsetzenden Ausblaskanal, der mit mindestens einer Ausblasöffnung zu der Haltefläche ausmündet, wobei zu der Haltefläche eine Vielzahl von zwei- oder dreidimensional über die Haltefläche verteilten Ausblasöffnungen ausmündet, die jeweils von der Adhäsionsstruktur umgeben sind und an denen zum Ablösen eines durch die Adhäsionsstruktur flächig festgehaltenen Gegenstandes Druckluft ausblasbar ist.The invention relates to a holding device, with a holding body which has a holding surface delimited by a peripheral edge on one working side, which is at least partially formed by an adhesive structure which is suitable for releasably holding an object based on the adhesive effect, and with at least one penetrating the holding body Blow-out duct which opens out to the holding surface with at least one blow-out opening, with a plurality of blow-out openings distributed two- or three-dimensionally over the holding surface opening out to the holding surface, each of which is surrounded by the adhesion structure and at which compressed air is used to detach an object held flat by the adhesion structure is blown out.

Bei einer aus der DE 195 81 457 C1 bekannten Haltevorrichtung dieser Art beruht die einen Gegenstand an einer Haltefläche eines Haltekörpers festhaltende Haltewirkung auf einem Adhäsionsprinzip. Der Haltekörper hat eine Mehrzahl von über die Haltefläche verteilten Ausblasöffnungen, durch die hindurch Druckluft ausblasbar ist, um von der Rückseite her drückend auf den festgehaltenen Gegenstand einzuwirken und selbigen zum Zwecke seines Entfernens von der Haltefläche wegzudrücken.With one of the DE 195 81 457 C1 known holding device of this type, the holding effect holding an object on a holding surface of a holding body is based on an adhesion principle. The holding body has a plurality of blow-out openings distributed over the holding surface, through which compressed air can be blown out in order to exert a pressure on the held object from the rear and to push it away from the holding surface for the purpose of removing it.

Eine aus der DE 20 2009 016 463 U1 bekannte Haltevorrichtung verfügt über einen Haltekörper, der an einer als Manipulator ausgebildeten Tragstruktur angeordnet ist und der an einer Arbeitsseite eine Adhäsionsstruktur aufweist, die dazu geeignet ist, einen zu transportierenden Gegenstand auf Adhäsionsbasis festzuhalten. Die Adhäsionsstruktur ist insbesondere so ausgebildet, dass die Adhäsion vorwiegend durch Van-der-Waals-Kräfte erzeugt wird, sodass die Möglichkeit besteht, Gegenstände sehr schonend festzuhalten und umzupositionieren. Der Vorteil der aufgrund der Adhäsionswirkung erzeugbaren hohen Haltekräfte ist allerdings mit dem Problem verbunden, dass sich der momentan festgehaltene Gegenstand am Zielort nur sehr schwer ablösen lässt. In der DE 20 2009 016 463 U1 wird daher vorgeschlagen, den die Adhäsionsstruktur aufweisenden Haltekörper aus einem elastischen Material herzustellen und zum Ablösen eines Gegenstandes zu verbiegen. Eine solche Handhabung ist allerdings nur in Verbindung mit relativ starren Gegenständen praktikabel. Biegeschlaffe Gegenstände machen die Verformung der Adhäsionsstruktur mit und lösen sich daher nicht oder nur zögerlich von der Adhäsionsstruktur ab.One from the DE 20 2009 016 463 U1 known holding device has a holding body which is arranged on a support structure designed as a manipulator and which has an adhesion structure on one working side which is suitable for holding an object to be transported on an adhesive basis. The adhesion structure is designed in particular in such a way that the adhesion is mainly generated by van der Waals forces, so that there is the possibility of holding and repositioning objects very gently. The advantage of the high holding forces that can be generated due to the adhesive effect is, however, associated with the problem that the object that is currently being held can only be removed with great difficulty at the target location. In the DE 20 2009 016 463 U1 it is therefore proposed to manufacture the holding body having the adhesion structure from an elastic material and to bend it in order to detach an object. Such handling is only practicable in connection with relatively rigid objects. Pliable objects take part in the deformation of the adhesive structure and therefore do not detach from the adhesive structure, or only reluctantly.

In der WO 2013/ 034 635 A1 wird eine Haltevorrichtung vorgeschlagen, die über eine als Nanostruktur bezeichnete Adhäsionsstruktur verfügt und bei der das Ablösen eines anhaftenden Gegenstandes durch Beaufschlagung des Gegenstandes mit Druckluft hervorgerufen wird. Die Druckluft wird durch eine Durchtrittsöffnung hindurch in einen von dem festgehaltenen Gegenstand abgedeckten Saugraum eingeblasen, der zuvor evakuiert worden war, um das Ergreifen des Gegenstandes zu unterstützen.In WO 2013/034 635 A1 a holding device is proposed which has an adhesion structure called a nanostructure and in which the detachment of an adhering object is brought about by applying compressed air to the object. The compressed air is blown through a passage opening into a suction space which is covered by the held object and which had previously been evacuated in order to assist in gripping the object.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine auf Adhäsionsbasis arbeitende Haltevorrichtung zu schaffen, mit der sich vor allem auch biegeschlaffe Gegenstände sowohl zuverlässig festhalten als auch wieder einfach ablegen lassen.The invention is based on the object of creating a holding device that works on the basis of adhesion, with which, above all, pliable objects can both be reliably held in place and easily put down again.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist in Verbindung mit den eingangs genannten Merkmalen vorgesehen, dass die Ausblasöffnungen mit unterschiedlicher Verteilungsdichte über die Haltefläche verteilt sind, wobei die Verteilungsdichte der Ausblasöffnungen in mindestens einem Halteflächenabschnitt, der näher bei dem Umfangsrand liegt als ein anderer Halteflächenabschnitt, größer ist als in diesem anderen Halteflächenabschnitt.To solve this problem, in connection with the features mentioned at the beginning, it is provided that the blow-out openings are distributed over the holding surface with different distribution densities, the distribution density of the blow-out openings in at least one holding surface section, which is closer to the peripheral edge than another holding surface section, is greater than in this other holding surface section.

Um die angestrebte Funktion ausüben zu können, ist die Haltevorrichtung zweckmäßigerweise mit einer Druckluft-Ausblaseinrichtung ausgestattet, die zumindest während des Betriebes der Haltevorrichtung an den Ausblaskanal angeschlossen ist und die eine gesteuerte Druckluftbeaufschlagung des mindestens einen Ausblaskanals ermöglicht, um immer dann einen Druckluftaustritt an den Ausblasöffnungen hervorzurufen, wenn ein zuvor adhäsiv festgehaltener Gegenstand wieder abgelöst werden soll.In order to be able to perform the desired function, the holding device is expediently equipped with a compressed air blow-out device, which is connected to the blow-out duct at least during operation of the holding device and which enables a controlled application of compressed air to the at least one blow-out duct, in order to always allow compressed air to escape at the blow-out openings cause when a previously adhesively held object is to be removed again.

Die flächenhafte Verteilung der Vielzahl von Ausblasöffnungen ermöglicht ein zuverlässiges Ablösen großflächiger Gegenstände von der Haltefläche, selbst wenn diese Gegenstände über biegeschlaffe Eigenschaften verfügen, was beispielsweise bei Folien oder Folienverpackungen der Fall ist. Je nachdem, ob die Haltefläche eine ebene oder eine unebene Ausdehnung hat, sind die Ausblasöffnungen in einer zweidimensionalen oder dreidimensionalen Verteilung über die Haltefläche verteilt und von der die Haltefläche definierenden Adhäsionsstruktur umgeben. Die an den Ausblasöffnungen austretende Druckluft drückt den bis dahin festgehaltenen Gegenstand von der Adhäsionsstruktur weg, wobei die vielfach punktuell auftretende Druckluftkraft in Verbindung mit einem biegeschlaffen Gegenstand lokale Abschäleffekte hervorruft, die den gleichen Effekt haben, wie wenn man den Gegenstand umbiegen und von der Adhäsionsstruktur abziehen würde. Das Verteilungsmuster der über die Haltefläche verteilten Ausblasöffnungen kann unter Berücksichtigung der Gestalt, Struktur und Konsistenz der lösbar festzuhaltenden Gegenstände gewählt werden. Um den Ablösevorgang eines Gegenstandes in einem oder in mehreren Bereichen des Gegenstandes bevorzugt zu initialisieren, ist es vorteilhaft, dass die Ausblasöffnungen mit einer unterschiedlichen Verteilungsdichte über die Haltefläche verteilt sind. Mit diesem ungleichmäßigen Verteilungsmuster ist der Vorteil verbunden, dass ein abschälender Effekt beim Ablösen eines biegeschlaffen Gegenstandes begünstigt werden kann. Dort, wo eine im Vergleich zu anderen Flächenabschnitten größere Verteilungsdichte an Ausblasöffnungen vorliegt, wird der nachgiebige Gegenstand zuerst von der Haltefläche abgelöst, um anschließend durch die Wirkung der übrigen Ausblasöffnungen vollständig von der Haltefläche und der daran befindlichen Adhäsionsstruktur entfernt zu werden. Die Haltefläche ist von einem sie umgrenzenden Umfangsrand begrenzt, wobei die Verteilungsdichte der Ausblasöffnungen in mindestens einem Halteflächenabschnitt, der näher bei dem Umfangsrand liegt als mindestens ein weiterer Halteflächenabschnitt, größer ist als in diesem weiteren Halteflächenabschnitt. Beispielsweise kann die Verteilungsdichte der Ausblasöffnungen im randnahen Bereich der Haltefläche größer sein als in einem zentralen Flächenbereich.The areal distribution of the large number of blow-out openings enables large-area objects to be reliably detached from the holding surface, even if these objects have limp properties, which is the case, for example, with foils or foil packaging. Depending on whether the holding surface is flat or uneven, the blow-out openings are distributed over the holding surface in a two-dimensional or three-dimensional distribution and are surrounded by the adhesion structure defining the holding surface. The compressed air exiting at the blow-out openings pushes the previously held object away from the adhesion structure, whereby the compressed air force, which often occurs at points, in connection with a pliable object causes local peeling effects that have the same effect as when the object is bent over and removed from the adhesion structure would. The distribution pattern of the blow-out openings distributed over the holding surface can be selected taking into account the shape, structure and consistency of the objects to be releasably held. In order to preferably initialize the detachment process of an object in one or more areas of the object, it is advantageous that the Blow-out openings are distributed with a different distribution density over the holding surface. This uneven distribution pattern has the advantage that a peeling effect can be promoted when a limp object is detached. Where there is a greater distribution density of blow-out openings than in other surface sections, the flexible object is first detached from the holding surface in order to then be completely removed from the holding surface and the adhesive structure on it by the action of the remaining blow-out openings. The holding surface is delimited by a peripheral edge bordering it, the distribution density of the blow-out openings in at least one holding surface section, which is closer to the circumferential edge than at least one further holding surface section, is greater than in this further holding surface section. For example, the distribution density of the blow-out openings in the region of the holding surface close to the edge can be greater than in a central surface region.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.Advantageous further developments of the invention emerge from the subclaims.

Die Ausblasöffnungen sind an der Haltefläche insbesondere so angeordnet, dass sie von der Adhäsionsstruktur jeweils ringsum lückenlos umrahmt sind. Um einen solchen Aufbau zu realisieren, ist an der Arbeitsseite des Haltekörpers zweckmäßigerweise eine die Adhäsionsstruktur aufweisende Adhäsionsfolie angeordnet, die zur Bildung der Ausblasöffnungen vielfach perforiert ist.The blow-out openings are in particular arranged on the holding surface in such a way that they are each completely framed all around by the adhesion structure. In order to implement such a structure, an adhesive film having the adhesive structure is expediently arranged on the working side of the holding body, which is perforated many times to form the blow-out openings.

Bei der Haltefläche handelt es sich vorzugsweise um eine ebene Fläche, an der die Ausblasöffnungen in einer zweidimensionalen Verteilung ausmünden. Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn die Ausblasöffnungen in mehreren zueinander parallelen Öffnungsreihen angeordnet sind, die jeweils mehrere mit Abstand zueinander auf einer geraden Linie liegende Ausblasöffnungen enthalten.The holding surface is preferably a flat surface on which the blow-out openings open out in a two-dimensional distribution. It is considered to be particularly advantageous if the blow-out openings are arranged in a plurality of rows of openings parallel to one another, each of which contains a plurality of blow-out openings located at a distance from one another on a straight line.

Soll die Haltevorrichtung zum Festhalten von Gegenständen genutzt werden, die über eine unebene Außenfläche verfügen und beispielsweise gewölbt sind - insbesondere Gegenstände mit kugelförmiger oder zylindrischer Außenfläche -, hat die Haltefläche insbesondere eine ebenfalls unebene Formgebung und ist beispielsweise konvex oder konkav gewölbt. Die Ausblasöffnungen sind in diesem Fall ebenfalls über die Haltefläche verteilt, wobei sie allerdings entsprechend der Formgebung der Haltefläche über eine dreidimensionale Verteilung verfügen.If the holding device is to be used to hold objects that have an uneven outer surface and are, for example, curved - in particular objects with a spherical or cylindrical outer surface - the holding surface also has, in particular, an uneven shape and is, for example, convex or concave. In this case, the blow-out openings are also distributed over the holding surface, although they have a three-dimensional distribution in accordance with the shape of the holding surface.

Die Haltefläche kann beispielsweise mindestens einen Halteflächenabschnitt aufweisen, in dem die Anzahl der Ausblasöffnungen pro Flächeneinheit eine andere ist, und insbesondere eine größere ist als in mindestens einem anderen Halteflächenabschnitt.The holding surface can, for example, have at least one holding surface section in which the number of blow-out openings per unit area is different, and in particular is greater than in at least one other holding surface section.

Wenn die Haltefläche einen rechteckigen Umriss hat - die Eckbereiche können dabei durchaus abgerundet sein - und von einem entsprechend rechteckigen Umfangsrand begrenzt ist, kann die Verteilungsdichte der Ausblasöffnungen im Bereich eines der vier Randabschnitte des Umfangsrandes größer sein als im übrigen Bereich der Haltefläche. So kann beispielsweise die Verteilungsdichte der Ausblasöffnungen in einem Halteflächenabschnitt, der einem der schmalseitigen Randabschnitte des Umfangsrandes der Haltefläche zugeordnet ist, eine größere Verteilungsdichte haben als in den übrigen Bereichen, sodass bei gleichzeitiger Druckluftbeaufschlagung sämtlicher Ausblasöffnungen das Ablösen des festgehaltenen Gegenstandes in diesem Bereich größerer Verteilungsdichte initiiert wird.If the holding surface has a rectangular outline - the corner areas can certainly be rounded - and is delimited by a correspondingly rectangular peripheral edge, the distribution density of the blow-out openings in the area of one of the four edge sections of the peripheral edge can be greater than in the remaining area of the holding surface. For example, the distribution density of the blow-out openings in a holding surface section that is assigned to one of the narrow-sided edge sections of the peripheral edge of the holding surface can have a greater distribution density than in the other areas, so that when all blow-out openings are simultaneously exposed to compressed air, the detachment of the held object initiates in this area of greater distribution density will.

Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Haltefläche sind die Ausblasöffnungen in mehreren zueinander parallelen Öffnungsreihen angeordnet, die jeweils mehrere mit Abstand zueinander auf einer Linie liegende Ausblasöffnungen enthalten, wobei die Öffnungsreihen jeweils ein erstes Reihenende und ein diesbezüglich entgegengesetztes zweites Reihenende haben, wobei die ersten Reihenenden sämtlicher Öffnungsreihen in die gleiche Richtung weisen. Hier sind dann die Ausblasöffnungen mehrerer und zweckmäßigerweise sämtlicher Öffnungsreihen in einem dem ersten Reihenende zugeordneten Endabschnitt jeder Öffnungsreihe mit einem kleineren Abstand zueinander angeordnet als in dem verbleibenden Längenabschnitt der Öffnungsreihen.In an expedient embodiment of the holding surface, the discharge openings are arranged in several parallel rows of openings, each of which contains several discharge openings spaced from one another on a line, the rows of openings each having a first row end and a second opposite row end, the first row ends of all rows of openings point in the same direction. Here then the exhaust openings of several and expediently all rows of openings are arranged in an end section of each row of openings associated with the first row end at a smaller distance from one another than in the remaining length section of the rows of openings.

Es ist auch möglich, die Ausblasöffnungen so anzuordnen, dass sich innerhalb ein und derselben Öffnungsreihe der Abstand zwischen benachbarten Ausblasöffnungen in der Reihenrichtung verändert, insbesondere zunehmend größer oder zunehmend kleiner wird.It is also possible to arrange the blow-out openings in such a way that the distance between adjacent blow-out openings changes in the row direction within one and the same row of openings, in particular becomes increasingly larger or increasingly smaller.

Bei einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung hat die Haltefläche einen rechteckigen Umriss mit vier Eckbereichen, die durchaus abgerundet sein können, wobei die Verteilungsdichte der Ausblasöffnungen im Bereich wenigstens zweier in der Umfangsrichtung der Haltefläche benachbarter Eckbereiche und zweckmäßigerweise in jedem der vier Eckbereiche der Haltefläche größer ist als in den übrigen Bereichen der Haltefläche. In diesem Fall kann ein dahingehender Ablösevorgang eines festgehaltenen Gegenstandes hervorgerufen werden, dass der Gegenstand gleichzeitig von mehreren Eckbereichen der Haltefläche her abgelöst und insbesondere allmählich abgeschält wird.In an expedient development of the invention, the holding surface has a rectangular outline with four corner areas, which can be perfectly rounded, the distribution density of the blow-out openings being greater than in the area of at least two corner areas adjacent in the circumferential direction of the holding surface and expediently in each of the four corner areas of the holding surface in the remaining areas of the holding surface. In this case, a detachment process of a held object can be caused to the effect that the object is detached from several corner regions of the holding surface at the same time and, in particular, is gradually peeled off.

Die Ausblasöffnungen können, um in gewissen Bereichen der Haltefläche unterschiedlich große Abstoßkräfte hervorzurufen, im Vergleich zueinander unterschiedlich große Öffnungsquerschnitte haben. In diesem Fall lassen sich selbst bei einer gleichmäßigen Verteilung der Ausblasöffnungen ein oder mehrere Bereiche der Haltefläche definieren, in denen ein Gegenstand stärker durch die ausgeblasene Druckluft weggedrückt wird als in anderen Bereichen. Eine besonders einfache Herstellung der Haltevorrichtung ist vor allem dann gewährleistet, wenn alle Ausblasöffnungen untereinander den gleichen Querschnitt haben.The blow-out openings can be of different sizes in certain areas of the holding surface Cause repulsive forces, have different sized opening cross-sections in comparison to each other. In this case, even with a uniform distribution of the blow-out openings, one or more areas of the holding surface can be defined in which an object is pushed away more strongly by the blown compressed air than in other areas. A particularly simple production of the holding device is guaranteed above all if all the blow-out openings have the same cross-section as one another.

Die Adhäsionsstruktur ist vorzugsweise so ausgebildet, dass sie geeignet ist, einen Gegenstand auf der Grundlage von Van-der-Waals-Kräften lösbar festzuhalten. Der Aufbau einer solchen Adhäsionsstruktur kann insbesondere demjenigen entsprechen, der in der eingangs erwähnten DE 20 2009 016 463 U1 beschrieben ist. Die Adhäsionsstruktur verfügt insbesondere über eine sehr große Anzahl von mikroskopisch kleinen, als Nanovorsprünge bezeichenbaren Vorsprüngen, die in einer hohen Verteilungsdichte mit sehr geringem Abstand zueinander angeordnet sind. Diese Nanovorsprünge haben insbesondere eine stempelförmige oder stabförmige Gestalt und sind parallel zueinander ausgerichtet.The adhesion structure is preferably designed in such a way that it is suitable for releasably holding an object in place on the basis of Van der Waals forces. The structure of such an adhesion structure can in particular correspond to that in that mentioned in the introduction DE 20 2009 016 463 U1 is described. The adhesion structure has, in particular, a very large number of microscopically small projections which can be referred to as nano projections and which are arranged in a high distribution density with a very small spacing from one another. These nano-projections have, in particular, a stamp-like or rod-like shape and are aligned parallel to one another.

Vorteilhaft ist es, wenn zur Bereitstellung der Adhäsionsstruktur auf eine an dem Haltekörper befestigte Adhäsionsfolie zurückgegriffen wird, die insbesondere in lösbarer Weise an einem Haltekörper angebracht sein kann, sodass sie sich im Verschleißfall leicht auswechseln lässt.It is advantageous if, in order to provide the adhesion structure, use is made of an adhesive film fastened to the holding body, which in particular can be attached to a holding body in a detachable manner so that it can be easily replaced in the event of wear.

Vorzugsweise enthält die Haltevorrichtung eine den mit der Adhäsionsstruktur versehenen Haltekörper tragende Positioniereinrichtung, die es ermöglicht, den die Adhäsionsstruktur aufweisenden Haltekörper zum bedarfsgemäßen Positionieren eines daran festgehaltenen Gegenstandes nach Bedarf zu bewegen und umzupositionieren. Insbesondere in diesem Zusammenhang kann die Haltevorrichtung auch als Greifvorrichtung verwendet werden, mit der sich Gegenstände aktiv lösbar greifen und transportieren lassen.The holding device preferably contains a positioning device which carries the holding body provided with the adhesion structure and which enables the holding body having the adhesion structure to be moved and repositioned as required for positioning an object held thereon as required. In this context, in particular, the holding device can also be used as a gripping device with which objects can be actively releasably gripped and transported.

Grundsätzlich kann die Haltevorrichtung aber auch so ausgebildet sein, dass der Haltekörper seine Position beibehält und beispielsweise nach Art einer Spannvorrichtung nutzbar ist, an der ein Werkstück während einer Bearbeitung lösbar fixierbar ist.In principle, however, the holding device can also be designed in such a way that the holding body maintains its position and can be used, for example, in the manner of a clamping device on which a workpiece can be releasably fixed during machining.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Haltevorrichtung sieht vor, dass eine Absaugeinrichtung vorhanden ist, die ausgebildet ist, um beim Vorgang eines Ergreifens eines Gegenstandes eine Absaugwirkung durch die Ausblasöffnungen hindurch hervorzurufen, sodass der festzuhaltende Gegenstand an die Haltefläche herangezogen wird. Nachdem die Adhäsionsstruktur wirksam geworden ist, kann die Absaugeinrichtung wieder abgeschaltet werden, um Energie zu sparen. Eine solche Betriebsweise ist insbesondere zum Ergreifen biegeschlaffer Gegenstände sinnvoll. Zum späteren Ablösen des festgehaltenen Gegenstandes können die gleichen Ausblasöffnungen genutzt werden, um mittels einer Druckluft-Ausblaseinrichtung bereitgestellte Druckluft im Bereich der Haltefläche auszublasen und einen bis dahin festgehaltenen Gegenstand zum Lösen von der Haltefläche wegzudrücken.A further advantageous embodiment of the holding device provides that a suction device is present which is designed to produce a suction effect through the blow-out openings during the process of gripping an object, so that the object to be held is drawn to the holding surface. After the adhesive structure has become effective, the suction device can be switched off again in order to save energy. Such an operating mode is particularly useful for gripping pliable objects. For later detachment of the held object, the same blow-out openings can be used to blow out compressed air provided by means of a compressed air blow-out device in the area of the holding surface and to push an object held up to that point away from the holding surface in order to release it.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

1 eine bevorzugte erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung in einer schematischen Seitenansicht und teilweise geschnitten, wobei ein festzuhaltender Gegenstand strichpunktiert angedeutet ist,
2 eine Unteransicht der Haltevorrichtung aus 1 mit Blick gemäß Pfeil II auf die Haltefläche,
3 eine der 2 entsprechende Draufsicht auf die Haltefläche bei einer abgewandelten Ausführungsform eines Haltekörpers, und
4 eine Draufsicht auf die Haltefläche einer weiteren Ausführungsform des Haltekörpers, wobei hier die Ausblasöffnungen anders als bei den Ausführungsformen der 2 und 3 in nicht erfindungsgemäßer Weise in einem gleichmäßigen Verteilungsmuster über die Haltefläche verteilt sind.

The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawing. In this show:

1 a preferred first embodiment of the holding device according to the invention in a schematic side view and partially in section, an object to be held being indicated by dash-dotted lines,
2 a bottom view of the holding device 1 with a view according to arrow II of the holding surface,
3 one of the 2 corresponding plan view of the holding surface in a modified embodiment of a holding body, and
4th a plan view of the holding surface of a further embodiment of the holding body, the blowout openings here different than in the embodiments of FIG 2 and 3 are distributed in a uniform distribution pattern over the holding surface in a manner not according to the invention.

Die insgesamt mit Bezugsziffer 1 bezeichnete Haltevorrichtung ermöglicht das beliebig lange Festhalten von Gegenständen 2, von denen einer in der Zeichnung strichpunktiert angedeutet ist. Der Festhalteeffekt basiert auf Adhäsion.The total with reference number 1 The designated holding device enables objects to be held for any length of time 2 , one of which is indicated by dash-dotted lines in the drawing. The holding effect is based on adhesion.

Die Haltevorrichtung 1 verfügt über eine Halteeinheit 3, die einen Haltekörper 4 aufweist, der an einer im Betrieb dem festzuhaltenden Gegenstand 2 zugewandten Arbeitsseite 5 mit einer Haltefläche 6 versehen ist. Die Haltefläche 6 ist zumindest partiell und vorzugsweise in ihrer Gesamtheit von einer adhäsiv wirkenden Adhäsionsstruktur 7 gebildet.The holding device 1 has a holding unit 3 who have favourited a holding body 4th has, which is attached to an object to be held in operation 2 facing working side 5 with a holding surface 6th is provided. The holding surface 6th is at least partially and preferably in its entirety of an adhesive structure with an adhesive effect 7th educated.

Ein Gegenstand 2, der an die Adhäsionsstruktur 7 kurzzeitig angedrückt wird, wird von der Adhäsionsstruktur 7 und mithin von dem die Adhäsionsstruktur 7 aufweisenden Haltekörper 4 in lösbarer Weise festgehalten.A thing 2 attached to the adhesive structure 7th is pressed for a short time, is influenced by the adhesion structure 7th and therefore of which the adhesion structure 7th having holding body 4th held in a releasable manner.

Die Haltefläche 6 beziehungsweise Adhäsionsstruktur 7 ist zweckmäßigerweise Bestandteil einer bezüglich des Haltekörpers 4 gesonderten Komponente der Halteeinheit 3. Dabei handelt es sich insbesondere um ein Folienelement, das aufgrund seiner adhäsiven Eigenschaften im Folgenden als Adhäsionsfolie 8 bezeichnet sei. Die Adhäsionsfolie 8 ist mit ihrer rückseitigen Folienfläche 12 voraus an eine der Arbeitsseite 5 zugewandte Tragfläche 13 des Haltekörpers 4 angesetzt und beispielsweise durch eine Klebeverbindung oder durch eine lösbare Adhäsionsverbindung oder Klettverschlussverbindung an dem Haltekörper 4 fixiert.The holding surface 6th or adhesion structure 7th is expediently part of a with respect to the holding body 4th separate component of the holding unit 3 . It is about in particular a film element which, due to its adhesive properties, is hereinafter referred to as an adhesive film 8th be designated. The adhesive film 8th is with its rear foil surface 12th ahead to one of the working side 5 facing wing 13th of the holding body 4th attached and for example by an adhesive connection or by a detachable adhesive connection or Velcro connection on the holding body 4th fixed.

Die Adhäsionsfolie 8 ist hinsichtlich ihrer Dicke in der Zeichnung nicht maßstabsgetreu abgebildet. Tatsächlich beträgt die Foliendicke in aller Regel nur einen Bruchteil eines Millimeters.The adhesive film 8th is not shown to scale with regard to its thickness in the drawing. In fact, the film thickness is usually only a fraction of a millimeter.

Die Haltefläche 6 ist entgegengesetzt zu der rückseitigen Folienfläche 12 orientiert. Die Adhäsionsstruktur 7 der Haltefläche 6 kann beispielsweise von einer Selbstklebefläche gebildet sein. Als besonders vorteilhaft wird allerdings eine dahingehende Ausgestaltung angesehen, dass die Adhäsionsstruktur 7 einen lösbaren Festhalteeffekt auf der Grundlage von Van-der-Waals-Kräften ausüben kann. Letzteres trifft auf das Ausführungsbeispiel zu.The holding surface 6th is opposite to the rear face of the film 12th oriented. The adhesion structure 7th the holding surface 6th can for example be formed by a self-adhesive surface. However, a configuration that the adhesion structure is considered to be particularly advantageous 7th can exert a releasable retention effect based on van der Waals forces. The latter applies to the exemplary embodiment.

Exemplarisch umfasst die Adhäsionsstruktur 7 eine Vielzahl fein verteilter, mikroskopisch kleiner Vorsprünge, die im Folgenden aufgrund ihrer kleinen Abmessungen auch als Nanovorsprünge 14 bezeichnet seien. Diese Nanovorsprünge 14 sind in den 2 bis 4 stark vergrößert abgebildet. In der Praxis weist jeder Quadratzentimeter der Haltefläche 6 bevorzugt mindestens 10.000 und insbesondere 20.000 bis 30.000 solcher Nanovorsprünge 14 auf, die insbesondere länglich gestaltet sind und beispielsweise eine stempelartige oder stabförmige Formgebung haben. Die die Adhäsionsstruktur 7 definierende Oberflächenstruktur der Haltefläche 6 ist insbesondere der Oberflächenstruktur eines Gecko-Fußes nachgebildet. Der Vorteil einer solchen, auf Adhäsionsbasis arbeitenden Adhäsionsstruktur 7 besteht darin, dass ein anhaftender Gegenstand auch ohne ständige Energiezufuhr daran haften bleibt, sodass ein sehr energieeffizienter Betrieb der Haltevorrichtung 1 möglich ist.The adhesion structure includes as an example 7th a multitude of finely distributed, microscopic protrusions, which in the following are also called nano protrusions due to their small dimensions 14th are designated. These nano-protrusions 14th are in the 2 until 4th shown greatly enlarged. In practice, every square centimeter shows the holding surface 6th preferably at least 10,000 and in particular 20,000 to 30,000 such nanoprojections 14th on, which are designed in particular elongated and, for example, have a stamp-like or rod-shaped shape. The the adhesion structure 7th defining surface structure of the holding surface 6th is particularly modeled on the surface structure of a gecko's foot. The advantage of such an adhesion structure working on an adhesion basis 7th consists in the fact that an adhering object remains attached to it even without a constant supply of energy, so that a very energy-efficient operation of the holding device 1 is possible.

Zweckmäßigerweise ist die Haltevorrichtung 1 mit einer den Haltekörper 4 und mithin die Halteeinheit 3 tragenden Positioniereinrichtung 15 ausgestattet. Der Haltekörper 4 ist zweckmäßigerweise lösbar und somit auswechselbar an der Positioniereinrichtung 15 fixiert. Zur Befestigung an der nur strichpunktiert angedeuteten Positioniereinrichtung 15 verfügt der Haltekörper 4 über eine Befestigungsschnittstelle 19, die mit einer komplementären Befestigungsschnittstelle der Positioniereinrichtung 15 lösbar koppelbar ist.The holding device is expedient 1 with a holding body 4th and therefore the holding unit 3 bearing positioning device 15th fitted. The holding body 4th is expediently detachable and thus exchangeable on the positioning device 15th fixed. For attachment to the positioning device only indicated by dash-dotted lines 15th the holding body has 4th via a mounting interface 19th with a complementary mounting interface of the positioning device 15th can be releasably coupled.

Die Halteeinheit 3 kann entsprechend der Bewegungsmöglichkeiten der Positioniereinrichtung 15 bewegt und positioniert werden. Diese Beweglichkeit ist mittels mehrerer Doppelpfeile 16 illustriert. Es ist vorteilhaft, wenn die Halteeinheit 3 auf diese Weise mehrdimensional und dabei vorzugsweise sowohl translatorisch als auch rotativ bewegbar ist.The holding unit 3 can according to the movement possibilities of the positioning device 15th be moved and positioned. This mobility is by means of several double arrows 16 illustrated. It is advantageous if the holding unit 3 is multidimensional in this way and preferably can be moved both translationally and rotatively.

Die Positioniereinrichtung 15 kann ein Manipulator oder Roboter sein. Es kann sich bei ihr beispielsweise um ein mehrachsiges Positioniersystem handeln, das über eine beliebige Anzahl elektrisch und/oder durch Fluidkraft betätigbarer Linearantriebe und/oder Drehantriebe verfügt.The positioning device 15th can be a manipulator or a robot. It can be, for example, a multi-axis positioning system that has any number of linear drives and / or rotary drives that can be actuated electrically and / or by fluid power.

Im Rahmen der Positionierbewegung 16 kann die Halteeinheit 3 mit ihrer Haltefläche 6 voraus an einen umzupositionierenden Gegenstand 2 angesetzt werden, sodass selbiger durch die sich ausbildenden Adhäsionskräfte von der Halteeinheit 3 ergriffen und nachfolgend festgehalten wird. Insofern kann die Haltevorrichtung 1 des Ausführungsbeispiels auch als Greifvorrichtung bezeichnet werden.As part of the positioning movement 16 can the holding unit 3 with their holding surface 6th ahead of an object to be repositioned 2 be applied, so that the same through the adhesive forces that develop from the holding unit 3 is seized and subsequently recorded. In this respect, the holding device 1 of the exemplary embodiment can also be referred to as a gripping device.

Bei einem nicht illustrierten Ausführungsbeispiel ist die Haltevorrichtung 1 für eine stationäre Nutzung der Halteeinheit 3 ausgelegt, beispielsweise um Gegenstände, die auf andere Art und Weise positioniert werden, während eines Bearbeitungsvorganges an der Haltefläche 6 festzuhalten.In a non-illustrated embodiment, the holding device 1 for stationary use of the holding unit 3 designed, for example, to objects that are positioned in a different way, during a processing operation on the holding surface 6th to hold on.

Die Haltefläche 6 ist keine durchgehende geschlossene Fläche, sondern weist eine Vielzahl von Öffnungen auf, die aufgrund ihrer Verwendung als Ausblasöffnungen 17 bezeichnet werden. Diese Ausblasöffnungen 17 sind über die beim Ausführungsbeispiel eine ebene Ausdehnung aufweisende Haltefläche 6 in einem zweidimensionalen Verteilungsmuster verteilt. Beim Ausführungsbeispiel der 1 bis 3 sind die Ausblasöffnungen 17 unregelmäßig über die Haltefläche 6 verteilt, beim nicht erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel der 4 liegt eine regelmäßige Verteilung der Ausblasöffnungen 17 vor.The holding surface 6th is not a continuous closed surface, but has a large number of openings which, due to its use as blow-out openings 17th are designated. These exhaust openings 17th are on the holding surface, which has a flat extent in the exemplary embodiment 6th distributed in a two-dimensional distribution pattern. In the embodiment of 1 until 3 are the exhaust openings 17th irregular across the holding surface 6th distributed, in the embodiment not according to the invention 4th there is a regular distribution of the outlet openings 17th before.

Die Ausblasöffnungen 17 sind so in der Haltefläche 6 platziert, dass sie jeweils von der Adhäsionsstruktur 7 umgeben sind. Vorzugsweise sind zumindest mehrere und zweckmäßigerweise sämtliche Ausblasöffnungen 17 von der Adhäsionsstruktur 7 ringsum lückenlos umrahmt.The exhaust openings 17th are so in the holding area 6th placed that they each from the adhesive structure 7th are surrounded. Preferably there are at least several and expediently all of the blowout openings 17th from the adhesion structure 7th completely framed all around.

Die Adhäsionsstruktur 7 hat also zweckmäßigerweise einen abgesehen von den sie durchbrechenden Ausblasöffnungen 17 lückenlosen Verlauf.The adhesion structure 7th so expediently has one apart from the blow-out openings that break through them 17th seamless course.

Die Kontur der Ausblasöffnungen 17 ist prinzipiell beliebig. Es kann sich beispielsweise um längliche und/oder um eckige Öffnungsquerschnitte handeln. Als zweckmäßig wird es angesehen, wenn die Ausblasöffnungen 17 - was auf sämtliche Ausführungsbeispiele zutrifft - eine runde und bevorzugt kreisförmige Öffnungsfläche haben.The contour of the exhaust openings 17th is in principle arbitrary. It can be, for example, elongated and / or angular opening cross-sections. It is considered useful if the exhaust openings 17th - what on all Embodiments applies - have a round and preferably circular opening area.

Die Ausblasöffnungen 17 können untereinander unterschiedlich große und/oder unterschiedlich geformte Querschnitte haben. Bevorzugt wird eine Ausgestaltung, bei der sämtliche Ausblasöffnungen 17 nicht nur die gleiche Querschnittsform, sondern auch die gleiche Querschnittsgröße haben. Dies trifft auf die Ausführungsbeispiele zu.The exhaust openings 17th can have different sizes and / or differently shaped cross-sections. An embodiment is preferred in which all the blow-out openings 17th not only have the same cross-sectional shape, but also have the same cross-sectional size. This applies to the exemplary embodiments.

Wenn die Adhäsionsstruktur 7 Bestandteil einer Adhäsionsfolie 8 ist, resultieren die Ausblasöffnungen 17 zweckmäßigerweise aus einer flächenhaft verteilten Perforation der Adhäsionsfolie 8. Zur Herstellung kann eine zunächst noch unperforierte Adhäsionsfolie 8 vor ihrer Anbringung an den Haltekörper 4 durch ein Stanzverfahren nach Bedarf perforiert werden.When the adhesion structure 7th Part of an adhesive film 8th the exhaust openings result 17th expediently from an areally distributed perforation of the adhesive film 8th . An adhesive film that is initially still imperforate can be used for production 8th prior to their attachment to the holding body 4th perforated by a punching process as required.

Bei einem nicht illustrierten Ausführungsbeispiel der Haltevorrichtung 1 ist der Haltekörper 4 zum Ergreifen beziehungsweise Festhalten von Gegenständen ausgebildet, die über eine zylindrisch oder kugelflächenförmig gewölbte, formstabile Außenfläche verfügen. In einem solchen Fall verfügt die Haltefläche 6 über eine komplementär gewölbte Gestalt, sodass die über die Haltefläche 6 verteilten Ausblasöffnungen 17 eine dreidimensionale Verteilung haben.In a non-illustrated embodiment of the holding device 1 is the holding body 4th designed for gripping or holding objects that have a cylindrical or spherical surface-shaped arched, dimensionally stable outer surface. In such a case, the holding surface has 6th over a complementary curved shape, so that the over the holding surface 6th distributed exhaust openings 17th have a three-dimensional distribution.

Der Haltekörper 4 ist von einem Ausblaskanal 18 durchsetzt, der einenends eine Einspeiseöffnung 22 aufweist und andernends mit sämtlichen Ausblasöffnungen 17 der Adhäsionsstruktur 7 in Fluidverbindung steht. Hierzu kann sich der Ausblaskanal 18 im Innern des Haltekörpers 4 mehrfach verzweigen, wie dies in 1 strichpunktiert angedeutet ist. Bevorzugt mündet der Ausblaskanal 18 mit einer Vielzahl von Austrittsöffnungen 23 zu der Tragfläche 13 aus, wobei das Verteilungsmuster der Austrittsöffnungen 23 dem Verteilungsmuster der Ausblasöffnungen 17 entspricht, die die Adhäsionsfolie 8 durchsetzen. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass der Ausblaskanal 18 mit allen Ausblasöffnungen 17 der Adhäsionsstruktur 7 kommuniziert.The holding body 4th is from an exhaust duct 18th interspersed with a feed opening at one end 22nd and at the other end with all exhaust openings 17th the adhesion structure 7th is in fluid communication. The exhaust duct can be used for this purpose 18th inside the holding body 4th branch multiple times as shown in 1 is indicated by dash-dotted lines. The blow-out channel preferably opens 18th with a multitude of outlet openings 23 to the wing 13th from, the distribution pattern of the outlet openings 23 the distribution pattern of the exhaust openings 17th corresponds to that of the adhesive film 8th push through. In this way it is ensured that the exhaust duct 18th with all exhaust openings 17th the adhesion structure 7th communicates.

Zu der Haltevorrichtung 1 gehört zweckmäßigerweise auch noch eine Druckluft-Ausblaseinrichtung 24, die - insbesondere an der Einspeiseöffnung 22 - an den internen Ausblaskanal 18 des Haltekörpers 4 angeschlossen ist.To the holding device 1 Expediently, a compressed air blow-out device is also required 24 that - especially at the feed opening 22nd - to the internal exhaust duct 18th of the holding body 4th connected.

Mit Hilfe der Druckluft-Ausblaseinrichtung 24 lässt sich der Ausblaskanal 18 gesteuert, das heißt nach Bedarf mit Druckluft beaufschlagen, die von einer Druckluftquelle 25 zur Verfügung gestellt wird. Eine solche Druckluftbeaufschlagung des Ausblaskanals 18 hat zur Folge, dass die Druckluft zu den Ausblasöffnungen 17 strömt und durch die Ausblasöffnungen 17 hindurch an der Haltefläche 6 austritt. Die Druckkraft der Druckluft wirkt dabei drückend auf den an der Haltefläche 6 fixierten Gegenstand 2 ein und drückt selbigen von der Haltefläche 6 weg, sodass er von der Adhäsionsstruktur 7 abgelöst wird.With the help of the compressed air blowing device 24 the exhaust duct 18th controlled, that is, pressurized air as required from a compressed air source 25th is made available. Such pressurization of the blow-out duct 18th has the consequence that the compressed air to the exhaust openings 17th flows and through the exhaust openings 17th through on the holding surface 6th exit. The compressive force of the compressed air has a pressing effect on the one on the holding surface 6th fixed object 2 and pushes it off the holding surface 6th away, so that he is from the adhesive structure 7th is replaced.

Die großflächige Verteilung der Ausblasöffnungen 17 hat dabei den Effekt, dass ein Gegenstand 2 auch dann zuverlässig von der Haltefläche 6 entfernbar ist, wenn der Gegenstand 2 flexibel ist und insbesondere, was beispielsweise bei Folienverpackungen der Fall ist, über biegeschlaffe Eigenschaften verfügt.The large-area distribution of the exhaust openings 17th has the effect that an object 2 even then reliably from the holding surface 6th is removable if the item 2 is flexible and, in particular, which is the case with film packaging, for example, has pliable properties.

Die Druckluft-Ausblaseinrichtung 24 verfügt zweckmäßigerweise über eine zwischen den Ausblaskanal 18 und die Druckluftquelle 25 eingeschaltete Steuerventileinrichtung 26, mit deren Hilfe sich die Druckluftbeaufschlagung des Ausblaskanals 18 steuern lässt. Die Steuerventileinrichtung 26 kann insbesondere eine Ausblasstellung einnehmen, in der sie eine Fluidverbindung zwischen der Druckluftquelle 25 und dem Ausblaskanal 18 freigibt. Sie kann darüber hinaus eine Schließstellung einnehmen, in der sie diese Fluidverbindung unterbricht. Solange ein Gegenstand 2 von der Adhäsionsstruktur 7 festgehalten werden soll, belässt man die Steuerventileinrichtung 26 in der Schließstellung.The compressed air blowing device 24 expediently has one between the blow-out duct 18th and the source of compressed air 25th switched on control valve device 26th , with the help of which the compressed air admission to the discharge duct 18th controls. The control valve device 26th can in particular assume a blow-out position in which they establish a fluid connection between the compressed air source 25th and the exhaust duct 18th releases. It can also assume a closed position in which it interrupts this fluid connection. As long as an object 2 from the adhesion structure 7th is to be held, the control valve device is left as it is 26th in the closed position.

Es versteht sich, dass anstelle nur eines Ausblaskanals 18 auch mehrere Ausblaskanäle in dem Haltekörper 4 ausgebildet sein können. Sind mehrere Ausblaskanäle vorhanden, kann jeder dieser Ausblaskanäle mit nur einer oder mit mehreren der Ausblasöffnungen 17 verbunden sein. Auf diese Weise besteht insbesondere die Möglichkeit, mehrere Gruppen von Ausblasöffnungen 17 unterschiedlichen Ausblaskanälen 18 zuzuordnen, die mittels einer entsprechend ausgebildeten Druckluft-Ausblaseinrichtung 24 in einer vorgegebenen zeitlichen Abfolge mit Druckluft beaufschlagbar sind, um beispielsweise einen sequentiellen Druckluftaustritt an den Ausblasöffnungen 17 hervorrufen zu können.It goes without saying that instead of just one exhaust duct 18th also several blow-out channels in the holding body 4th can be formed. If there are several blow-out ducts, each of these blow-out ducts can have only one or several of the blow-out openings 17th be connected. In this way there is in particular the possibility of several groups of blow-out openings 17th different discharge ducts 18th to be assigned by means of a correspondingly designed compressed air blow-out device 24 can be acted upon with compressed air in a predetermined time sequence in order, for example, to sequentially exit compressed air at the blow-out openings 17th to be able to evoke.

Optional kann die Haltevorrichtung 1 auch noch mit einer Absaugeinrichtung 27 ausgestattet sein, mit deren Hilfe zumindest mehrere und vorzugsweise sämtliche der Ausblasöffnungen 17 mit einem Unterdruck beaufschlagbar sind. Auf diese Weise besteht die Möglichkeit, zur Unterstützung des Ergreifens eines Gegenstandes 2 vorübergehend einen Unterdruck in den Ausblasöffnungen 17 zu erzeugen, der dafür sorgt, dass der Gegenstand 2 aktiv an die Haltefläche 6 herangesaugt wird. Sobald der Gegenstand 2 von der Adhäsionsstruktur 7 festgehalten wird, kann die Absaugeinrichtung 27 wieder deaktiviert werden.Optionally, the holding device 1 also with a suction device 27 be equipped with the help of at least several and preferably all of the exhaust openings 17th can be acted upon with a negative pressure. In this way there is the possibility of supporting the gripping of an object 2 temporarily a negative pressure in the exhaust openings 17th to produce, which ensures that the object 2 actively on the holding surface 6th is sucked in. Once the subject 2 from the adhesion structure 7th is held, the suction device 27 can be deactivated again.

Die Absaugwirkung wird zweckmäßigerweise unter Verwendung des mindestens einen Ausblaskanals 18 hervorgerufen. Auf diese Weise erspart man sich einen separaten Absaugkanal im Haltekörper 4.The suction effect is expediently using the at least one Exhaust duct 18th evoked. This saves a separate suction channel in the holding body 4th .

Exemplarisch ist die Absaugeinrichtung 27 parallel zu der Druckluftquelle 25 an die Steuerventileinrichtung 26 angeschlossen, die abgesehen von den beiden schon erwähnten Schaltstellungen noch eine Absaugstellung einnehmen kann, in der sie die Absaugeinrichtung 27 mit dem Ausblaskanal 18 verbindet. Die Absaugeinrichtung 27 ist beispielsweise eine Vakuumpumpe oder eine Strahlpumpe.The suction device is an example 27 parallel to the compressed air source 25th to the control valve device 26th connected, which, apart from the two switching positions already mentioned, can also assume a suction position in which it operates the suction device 27 with the exhaust duct 18th connects. The suction device 27 is for example a vacuum pump or a jet pump.

Aus der 4 ist ein nicht erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel der Haltevorrichtung 1 ersichtlich, bei dem die Ausblasöffnungen 17 mit gleichmäßiger Verteilungsdichte über die Haltefläche 6 verteilt sind.From the 4th is an embodiment of the holding device not according to the invention 1 can be seen in which the exhaust openings 17th with uniform distribution density over the holding surface 6th are distributed.

Die gleichmäßige Verteilung der Ausblasöffnungen 17 äußert sich vorzugsweise darin, dass die Ausblasöffnungen 17 in den Kreuzungspunkten einer gedachten Gitterstruktur angeordnet sind, die sich aus einer Schar erster Gitterlinien 28 und einer zweiten Schar hierzu rechtwinkelig ausgerichteter zweiter Gitterlinien 29 zusammensetzt, wobei die Abstände zwischen benachbarten ersten Gitterlinien 28 und zwischen benachbarten zweiten Gitterlinien 29 gleichgroß sind.The even distribution of the exhaust openings 17th is preferably expressed in the fact that the exhaust openings 17th are arranged at the crossing points of an imaginary grid structure, which is made up of a family of first grid lines 28 and a second set of second grid lines aligned at right angles to this 29 composed, the distances between adjacent first grid lines 28 and between adjacent second grid lines 29 are of the same size.

Bei dem Ausführungsbeispiel der 4 hat die Haltefläche 6 einen rechteckigen Umriss. Wenn die Haltefläche 6 beispielsweise kreisförmig konturiert ist, lässt sich eine gleichmäßige Verteilung von Ausblasöffnungen 17 beispielsweise dadurch realisieren, dass die Ausblasöffnungen 17 in mehreren zueinander konzentrischen Kreislinien platziert sind.In the embodiment of 4th has the holding surface 6th a rectangular outline. When the holding surface 6th For example, it is circularly contoured, a uniform distribution of blow-out openings can be achieved 17th realize, for example, that the exhaust openings 17th are placed in several concentric circular lines.

Als besonders vorteilhaft wird die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Haltevorrichtung 1 angesehen, bei der die Ausblasöffnungen 17 mit unterschiedlicher Verteilungsdichte über die Haltefläche 6 verteilt sind. Dies trifft auf die Ausführungsbeispiele der 1 bis 3 zu.The embodiment of the holding device according to the invention is particularly advantageous 1 viewed at which the exhaust openings 17th with different distribution density over the holding surface 6th are distributed. This applies to the exemplary embodiments of 1 until 3 to.

Beim Ausführungsbeispiel der 2 hat die Haltefläche 6 einen strichpunktiert umrahmten ersten Halteflächenabschnitt 32, in dem die Anzahl der Ausblasöffnungen 17 pro Flächeneinheit eine andere ist als in dem verbleibenden anderen, zweiten Halteflächenabschnitt 33, der zur besseren Kenntlichmachung ebenfalls strichpunktiert umrahmt ist. Bevorzugt ist die Verteilungsdichte der Ausblasöffnungen 17 in dem ersten Halteflächenabschnitt 32 größer als in dem zweiten Halteflächenabschnitt 33.In the embodiment of 2 has the holding surface 6th a first holding surface section framed by a dot-dash line 32 , in which the number of exhaust openings 17th per unit area is different than in the remaining other, second holding surface section 33 , which is also framed by dash-dotted lines for better identification. The distribution density of the blowout openings is preferred 17th in the first holding surface section 32 larger than in the second holding surface section 33 .

Bei den Ausführungsbeispielen der 2 und 3 hat die Haltefläche 6 einen rechteckigen Umriss mit einer Längsachse 34 und einer hierzu rechtwinkeligen Querachse 35. Die Haltefläche 6 ist dementsprechend jeweils von einem einen rechteckigen Verlauf aufweisenden Umfangsrand 36 peripher begrenzt. Diese Gestaltungsangaben gelten übrigens auch für das Ausführungsbeispiel der 4.In the embodiments of 2 and 3 has the holding surface 6th a rectangular outline with a long axis 34 and a transverse axis at right angles to this 35 . The holding surface 6th is accordingly in each case of a peripheral edge having a rectangular course 36 peripherally limited. Incidentally, these design details also apply to the exemplary embodiment of 4th .

Beim Ausführungsbeispiel der 2 ist der erste Halteflächenabschnitt 32 einem der beiden schmalseitigen Endabschnitte der Haltefläche 6 zugeordnet. Die in Achsrichtung der Längsachse 34 gemessene Länge des ersten Halteflächenabschnitts 32 ist dabei zweckmäßigerweise kürzer als diejenige des zweiten Halteflächenabschnittes 33, wobei insbesondere ein Längenverhältnis von 1/3 : 2/3 vorliegt.In the embodiment of 2 is the first holding surface section 32 one of the two narrow-sided end sections of the holding surface 6th assigned. The one in the axial direction of the longitudinal axis 34 measured length of the first holding surface section 32 is expediently shorter than that of the second holding surface section 33 , with a length ratio of 1/3: 2/3 in particular.

Betrachtet man den rechteckigen Umfangsrand 36, so setzt sich dieser aus insgesamt vier sich jeweils paarweise gegenüberliegenden Randabschnitten 36a, 36b, 36c, 36d zusammen, wobei die sich jeweils gegenüberliegenden Randabschnitte 36a, 36b beziehungsweise 36c, 36d parallel zueinander verlaufen. Einem ersten Randabschnitt 36a liegt ein paralleler zweiter Randabschnitt 36b gegenüber, während einem hierzu rechtwinkelig verlaufenden dritten Randabschnitt 36c ein vierter Randabschnitt 36d gegenüberliegt.Looking at the rectangular peripheral edge 36 , this is made up of a total of four mutually opposite edge sections 36a , 36b , 36c , 36d together, the respective opposite edge sections 36a , 36b respectively 36c , 36d run parallel to each other. A first edge section 36a lies a parallel second edge section 36b opposite, while a third edge section extending at right angles to this 36c a fourth edge section 36d opposite.

Bei dem Ausführungsbeispiel der 2 ist die Verteilungsdichte der Ausblasöffnungen 17 in der Nähe des ersten Randabschnittes 36a größer als in dem sich daran anschließenden Restbereich der Haltefläche 6.In the embodiment of 2 is the distribution density of the outlet openings 17th near the first edge portion 36a larger than in the adjoining remaining area of the holding surface 6th .

Vorzugsweise sind die ersten und zweiten Randabschnitte 36a, 36b, die parallel zur Querachse 35 verlaufen, kürzer als die dritten und vierten Randabschnitte 36c, 36d, die parallel zur Längsachse 34 verlaufen. Beim Ausführungsbeispiel der 2 belegt der erste Halteflächenabschnitt 32 einen Bereich, der vom ersten Randabschnitt 36a und einer Teillänge der beiden sich daran anschließenden dritten und vierten Randabschnitte 36c, 36d aufgespannt wird.Preferably the first and second edge portions are 36a , 36b that are parallel to the transverse axis 35 run shorter than the third and fourth edge sections 36c , 36d that are parallel to the longitudinal axis 34 get lost. In the embodiment of 2 occupies the first holding surface section 32 an area extending from the first edge portion 36a and a partial length of the two adjoining third and fourth edge sections 36c , 36d is stretched.

Das Ausführungsbeispiel der 3 enthält insgesamt vier jeweils strichpunktiert umrahmte erste Halteflächenabschnitte 37, in denen die Verteilungsdichte der Aufblasöffnungen 17 größer ist als im verbleibenden Halteflächenabschnitt. Diese vier ersten Halteflächenabschnitte 37 sind zweckmäßigerweise von den vier Eckbereichen 39 der rechteckförmigen Haltefläche 6 gebildet. Abweichend hiervon ist auch eine modifizierte Ausgestaltung möglich, bei der sich die über eine größere Verteilungsdichte verfügenden ersten Halteflächenabschnitte 37 auf zwei in Achsrichtung der Querachse 35 benachbarte Eckbereiche 39 der Haltefläche 6 beschränken.The embodiment of the 3 contains a total of four first holding surface sections, each framed by a dash-dotted line 37 in which the distribution density of the inflation openings 17th is larger than in the remaining holding surface section. These four first holding surface sections 37 are expediently from the four corner areas 39 the rectangular holding surface 6th educated. Notwithstanding this, a modified embodiment is also possible in which the first holding surface sections, which have a greater distribution density, are 37 on two in the axial direction of the transverse axis 35 adjacent corner areas 39 the holding surface 6th restrict.

Bei dem Ausführungsbeispiel der 3 ist auch eine Öffnungsverteilung realisiert, bei der die Verteilungsdichte der Ausblasöffnungen 17 in mindestens einem Halteflächenabschnitt, der näher beim Umfangsrand 36 liegt als ein anderer Halteflächenabschnitt, größer ist als in diesem anderen Halteflächenabschnitt. Konkret sind hier nämlich die den Eckbereichen 39 zugeordneten ersten Halteflächenabschnitte 37 näher beim Umfangsrand 36 platziert als der verbleibende Halteflächenabschnitt.In the embodiment of 3 An opening distribution is also realized in which the distribution density of the blow-out openings 17th in at least one holding surface section, which is closer to the peripheral edge 36 lies than another holding surface section, is larger than in this other holding surface section. The corner areas are specific here 39 associated first holding surface sections 37 closer to the peripheral edge 36 placed as the remaining holding surface portion.

Bei einer vorteilhaften Verteilung der Ausblasöffnungen 17 sind die Ausblasöffnungen 17 in mehreren zueinander parallelen Reihen angeordnet, die als Öffnungsreihen 38 bezeichnet werden können. Eine mögliche Ausführungsform hierfür illustriert die 2. Hier sind die Ausblasöffnungen 17 in vier Öffnungsreihen 38 zusammengefasst, deren Längsachsen bei 44 strichpunktiert angedeutet sind und die zweckmäßigerweise parallel zur Längsachse 34 der Haltefläche 6 ausgerichtet sind. With an advantageous distribution of the exhaust openings 17th are the exhaust openings 17th arranged in several parallel rows, called rows of openings 38 can be designated. A possible embodiment for this is illustrated by 2 . Here are the exhaust ports 17th in four rows of openings 38 summarized, the longitudinal axes of which are indicated by dash-dotted lines at 44 and which are expediently parallel to the longitudinal axis 34 the holding surface 6th are aligned.

Der Querabstand, also der in Achsrichtung der Querachse 35 gemessene Abstand zwischen den benachbarten Öffnungsreihen 38, ist zweckmäßigerweise gleichgroß. Innerhalb jeder Öffnungsreihe 38 ist eine Mehrzahl von Ausblasöffnungen 17 mit Abstand zueinander angeordnet.The transverse distance, i.e. that in the axial direction of the transverse axis 35 measured distance between the adjacent rows of openings 38 , is expediently the same size. Within each row of openings 38 is a plurality of exhaust ports 17th arranged at a distance from one another.

Diese vorgenannte Verteilstruktur gilt im Übrigen auch für das Ausführungsbeispiel der 4, wo die zweiten Gitterlinien 29 die Längsachsen mehrerer zueinander paralleler Öffnungsreihen 30 definieren.This aforementioned distribution structure also applies to the exemplary embodiment in FIG 4th where the second grid lines 29 the longitudinal axes of several parallel rows of openings 30th define.

Zurückkommend zum Ausführungsbeispiel der 2 verfügt jede Öffnungsreihe 38 über ein dem ersten Randabschnitt 36a zugeordnetes erstes Reihenende 38a und ein dem zweiten Randabschnitt 36b zugeordnetes zweites Reihenende 38b. Vorzugsweise sind in jeder Öffnungsreihe 38 die Ausblasöffnungen 17 in dem dem ersten Reihenende 38a zugeordneten Endabschnitt mit einem kleineren Abstand zueinander angeordnet als entlang des restlichen Längenabschnittes einer jeweiligen Öffnungsreihe 38.Returning to the embodiment of 2 has every row of openings 38 over a first edge portion 36a assigned first end of row 38a and one of the second edge portion 36b assigned second end of row 38b . Preferably are in each row of openings 38 the exhaust openings 17th in the one at the first end of the row 38a associated end portion arranged at a smaller distance from one another than along the remaining length of a respective row of openings 38 .

Wenn, wie dies beim Ausführungsbeispiel der 3 illustriert ist, in den vier Eckbereichen 39 der Haltefläche 6 eine größere Verteilungsdichte an Ausblasöffnungen 17 als im verbleibenden Bereich der Haltefläche 6 vorliegt, ist es vorteilhaft, wenn sich zwischen sich in der Achsrichtung der Längsachse 34 gegenüberliegenden ersten Halteflächenabschnitten 32 jeweils eine Öffnungsreihe 38 erstreckt, die parallel zur Längsachse 34 ausgerichtet ist.If, as in the embodiment of the 3 is illustrated, in the four corner areas 39 the holding surface 6th a greater distribution density at outlet openings 17th than in the remaining area of the holding surface 6th is present, it is advantageous if there are between them in the axial direction of the longitudinal axis 34 opposite first holding surface sections 32 one row of openings each 38 extends parallel to the longitudinal axis 34 is aligned.

Um einen an der Adhäsionsstruktur 7 der Haltefläche 6 anhaftenden Gegenstand 2 abzulösen, werden zweckmäßigerweise sämtliche zu der Haltefläche 6 ausmündenden Ausblasöffnungen 17 gleichzeitig mit Druckluft beaufschlagt. Bei dem nicht erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel der 4 hat dies zur Folge, dass der anhaftende Gegenstand 2 im Wesentlichen in einer bezüglich zur Haltefläche 6 parallelen Ausrichtung von der Haltefläche 6 abgestoßen wird. Dies hat seinen Grund in der gleichmäßigen Verteilung der Ausblasöffnungen 17.To one on the adhesion structure 7th the holding surface 6th adhering object 2 to be detached, all are expediently to the holding surface 6th discharging exhaust openings 17th pressurized with compressed air at the same time. In the embodiment not according to the invention 4th this has the consequence that the adhering object 2 essentially in one with respect to the holding surface 6th parallel alignment of the holding surface 6th is repelled. This is due to the even distribution of the exhaust openings 17th .

Beim Ausführungsbeispiel der 2 ist die Haltefläche 6 einseitig stärker perforiert als im übrigen Bereich. Auf diese Weise wird ein Gegenstand 2 zunächst verstärkt im Bereich des ersten Halteflächenabschnittes 32 abgestoßen, sodass er quasi von der Seite des ersten Randabschnittes 36a her in Richtung zum zweiten Randabschnitt 36b hin allmählich abgeschält wird. Dies ist auch in 1 durch den Pfeil 43 illustriert.In the embodiment of 2 is the holding surface 6th more perforated on one side than in the rest of the area. In this way becomes an object 2 initially reinforced in the area of the first holding surface section 32 repelled, so that he quasi from the side of the first edge section 36a forth in the direction of the second edge section 36b is gradually peeled off. This is also in 1 by the arrow 43 illustrated.

Bei dem Ausführungsbeispiel der 3 findet sich in den Eckbereichen 39 der Haltefläche 6 eine größere Öffnungskonzentration als im restlichen Bereich. Hier wird der Gegenstand 2 ausgehend von den vier Eckbereichen zu seinem zentralen Bereich hin abgeschält. Hier wird also ein Gegenstand 2 zuerst von den Eckbereichen 39 der Haltefläche 6 gelöst und dann zunehmend auch in dem übrigen Flächenbereich.In the embodiment of 3 can be found in the corner areas 39 the holding surface 6th a greater concentration of openings than in the rest of the area. Here becomes the subject 2 peeled off starting from the four corner areas to its central area. So here becomes an object 2 first from the corner areas 39 the holding surface 6th solved and then increasingly also in the remaining surface area.

Die Haltefläche 6 kann über einen beliebigen Umrissverlauf verfügen. Dieser kann beispielsweise auch polygonförmig und/oder rund sein.The holding surface 6th can have any outline. This can also be polygonal and / or round, for example.

Claims

Holding device, with a holding body (4), which on a working side (5) has a holding surface (6) which is delimited by a peripheral edge (36) and is at least partially formed by an adhesive structure (7) which is used for releasably holding a Object (2) is suitable, and with at least one blow-out channel (18) which passes through the holding body (4) and opens out with at least one blow-out opening (17) to the holding surface (6), with a plurality of two- or blow-out openings (17) distributed three-dimensionally over the holding surface (6), each of which is surrounded by the adhesion structure (7) and at which compressed air can be blown out in order to detach an object (2) held flat by the adhesion structure (7), characterized in that that the discharge openings (17) are distributed over the holding surface (6) with different distribution densities, the distribution density of the discharge openings (17) in at least e a holding surface section (37), which is closer to the peripheral edge (36) than another holding surface section, is larger than in this other holding surface section.

Holding device after Claim 1 , characterized in that several and expediently all of the blow-out openings (17) are completely framed all around by the adhesion structure (7).

Holding device after Claim 1 or 2 , characterized in that the adhesion structure (7) is part of an adhesive film (8) which is attached to the holding body (4) and which is perforated many times to form the blow-out openings (17).

Holding device according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that the holding surface (6) is a flat surface on which the blow-out openings (17) open out in a two-dimensional distribution, the blow-out openings (17) expediently being arranged in several parallel rows of openings (30, 38), each of which contain a plurality of discharge openings (17) which are spaced apart from one another on a line.

Holding device according to one of the Claims 1 until 4th , characterized in that the holding surface (6) has at least one holding surface section (32, 37) in which the number of blow-out openings (17) per unit area is different than in at least one other holding surface section.

Holding device according to one of the Claims 1 until 5 , characterized in that the holding surface (6) has a rectangular outline and is delimited by a rectangular peripheral edge (36) with four edge sections (36a, 36b, 36c, 36d) running at an angle to one another, the distribution density of the blow-out openings (17) in the area one of these edge sections (36a) is larger than in the area of the holding surface (6) adjoining this one edge section (36a).

Holding device according to one of the Claims 1 until 6th , characterized in that the blow-out openings (17) are arranged in several parallel rows (38) of openings, each of which contains several blow-out openings (17) spaced from one another on a line, the rows of openings (38) first pointing in the same direction Row ends (38a) and in this regard opposite second row ends (38b) and wherein the exhaust openings (17) of several and expediently all opening rows (38) are arranged in an end section of the opening rows (38) associated with the first row end (38a) at a smaller distance from one another than in the remaining length of the opening rows (38).

Holding device according to one of the Claims 1 until 7th , characterized in that the holding surface (6) has a rectangular outline with four corner areas (39), the distribution density of the blow-out openings (17) in the area of at least two corner areas (39) adjacent in the circumferential direction of the holding surface (6) and expediently in each of the four corner areas of the holding surface (6) is larger than in the other areas of the holding surface (6).

Holding device according to one of the Claims 1 until 8th , characterized in that all the exhaust openings (17) have the same cross section as one another.

Holding device according to one of the Claims 1 until 9 , characterized in that the adhesion structure (7) is designed in such a way that it is suitable for holding an object on the basis of van der Waals forces, it expediently having a plurality of nano-projections (14) arranged in a high distribution density .

Holding device according to one of the Claims 1 until 10 , characterized in that it has a positioning device (15) carrying the holding body (4) provided with the adhesion structure (7), by means of which the holding body (4) can be moved and positioned, the holding device (1) expediently as a gripping device for releasable gripping and transporting objects (2) is formed.

Holding device according to one of the Claims 1 until 11th , characterized in that it has a compressed air blow-out device (24) which can be or is connected to the at least one blow-out duct (18), which is designed to detach an object (6) adhering to the holding surface (6) around the at least one blow-out duct (18). 2) to be pressurized with compressed air in a controlled manner.

Holding device according to one of the Claims 1 until 12th , characterized in that it has a suction device (27) which is designed to apply negative pressure in a controlled manner to at least one blow-out channel (18) for sucking in an object (2) to be held on the holding surface (6).