DE102020210102A1

DE102020210102A1 - Holding device for holding objects

Info

Publication number: DE102020210102A1
Application number: DE102020210102.7A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Bach; Rupert Bardens; Michael Bach
Original assignee: Bach Maschinenbau GmbH
Current assignee: Bach Maschinenbau GmbH
Priority date: 2020-08-10
Filing date: 2020-08-10
Publication date: 2022-02-10
Anticipated expiration: 2040-08-11
Also published as: DE102020210102B4

Abstract

Es wird eine Haltevorrichtung (1) zum Festhalten von Objekten (3) mittels Unterdruck vorgeschlagen, die mindestens eine Halteeinheit (2) aufweist, die über eine Halteplatte (6) verfügt, an der eine Haupt-Anlagefläche (14) ausgebildet ist, die von einem mikroporösen Wandabschnitt (17) der Halteplatte (6) gebildet ist. Die Haupt-Anlagefläche (14) hat von Poren des mikroporösen Wandabschnittes (17) gebildete Haupt-Ansaugöffnungen (18), an denen mittels eines Haupt-Unterdruckkanalsystems eine Saugwirkung hervorrufbar ist, durch die ein Objekt festgehalten werden kann. In der Halteplatte (6) sind über die Haupt-Anlagefläche (14) punktuell verteilt mehrere Ansaugeinheiten (16) integriert, die jeweils einen von einem ringförmigen Abdichtabschnitt (52) umrahmten Ansaugraum (56) aufweisen, der über ein Zusatz-Unterdruckkanalsystem (58) evakuierbar ist. Durch Saugwirkungen der Haupt-Anlagefläche (14) und der Ansaugeinheiten (16) kann ein Objekt sicher mittels Unterdruck festgehalten werden.A holding device (1) for holding objects (3) by means of negative pressure is proposed, which has at least one holding unit (2) which has a holding plate (6) on which a main contact surface (14) is formed, which is a microporous wall section (17) of the holding plate (6). The main contact surface (14) has main suction openings (18) formed by pores of the microporous wall section (17), at which a suction effect can be produced by means of a main vacuum channel system, through which an object can be held. Several suction units (16) are integrated in the retaining plate (6), distributed at points over the main contact surface (14), each of which has a suction space (56) framed by an annular sealing section (52) which is connected via an additional vacuum duct system (58) is evacuatable. Due to the suction effects of the main contact surface (14) and the suction units (16), an object can be securely held in place by means of negative pressure.

Description

Die Erfindung betrifft ein Haltevorrichtung zum Festhalten von Objekten mittels Unterdruck, mit mindestens einer Halteeinheit, die über eine Halteplatte verfügt, die an einer Plattenoberseite eine sich in einer Anlageebene erstreckende, zum Anlegen eines festzuhaltenden Objekts vorgesehene Haupt-Anlagefläche aufweist, die von der Oberfläche eines luftdurchlässigen mikroporösen Wandabschnittes der Halteplatte gebildet ist und die von den Poren des mikroporösen Wandabschnittes gebildete Haupt-Ansaugöffnungen aufweist, die mit einem in der Halteplatte ausgebildeten, zur Beaufschlagung mit einem Unterdruck vorgesehenen Haupt-Unterdruckkanalsystem verbunden sind.The invention relates to a holding device for holding objects in place by means of negative pressure, with at least one holding unit which has a holding plate which, on a top side of the plate, has a main contact surface which extends in a contact plane and is intended for placing an object to be held in place and which extends from the surface of a air-permeable, microporous wall section of the holding plate and which has main suction openings formed by the pores of the microporous wall section, which are connected to a main vacuum channel system formed in the holding plate and provided for applying a vacuum.

Eine aus der DE 10 2017 215 424 A1 bekannte Haltevorrichtung dieser Art verfügt über eine kreisförmig konturierte Halteplatte mit einem Rahmen und einer an dem Rahmen befestigten Saugplatte, die aus einem porösen, luftdurchlässigen Material besteht. Zwischen dem Rahmen und der Saugplatte befindet sich ein Zwischenraum, der mit einer Unterdruckquelle verbindbar ist. Die Saugplatte definiert eine Anlagefläche, an die ein festzuhaltendes Objekt anlegbar ist. Zum Festhalten des Objekts kann der Zwischenraum mittels einer daran angeschlossenen Unterdruckquelle evakuiert werden, sodass an der Anlagefläche eine Saugkraft entsteht, die das Objekt unterdruckbedingt festhält. Eine zuverlässige Fixierung von Objekten ist jedoch wegen des begrenzten Luftdurchsatzes durch das poröse Material der Saugplatte hindurch nur möglich, wenn das Objekt exakt plan an der Anlagefläche anliegt. Insofern können über eine gewisse Flexibilität verfügende Objekte wie beispielsweise Leiterplatten im Falle eine Unebenheit nur unzuverlässig festgehalten werden. Dies kann die Leistungsfähigkeit von Anlagen und Maschinen, die mit der bekannten Haltevorrichtung ausgestattet sind, nicht unerheblich beeinträchtigen.One from the DE 10 2017 215 424 A1 known holding device of this type has a circular contoured holding plate with a frame and attached to the frame suction plate, which consists of a porous, air-permeable material. There is an intermediate space between the frame and the suction plate which can be connected to a vacuum source. The suction plate defines a contact surface against which an object to be held can be placed. To hold the object, the intermediate space can be evacuated by means of a vacuum source connected to it, so that a suction force is created on the contact surface, which holds the object in place due to the vacuum. However, due to the limited air flow through the porous material of the suction plate, objects can only be reliably fixed if the object lies exactly flat on the contact surface. In this respect, objects that have a certain flexibility, such as printed circuit boards, can only be held in place unreliably in the event of an unevenness. This can significantly impair the performance of systems and machines that are equipped with the known holding device.

Aus der DE 20 2008 010 424 U1 ist ein Flächensauggreifer zum Greifen und gegebenenfalls Vereinzeln von Werkstücken bekannt, der über eine von einer Lochplatte gebildete Saugwand verfügt, die eine mit einem Unterdruck beaufschlagbare Saugkammer begrenzt. Die Lochplatte erlaubt zwar einen hohen Luftdurchsatz, was allerdings einen erhöhten Luftverbrauch mit sich bringt und somit zu Lasten der Energieeffizienz geht.From the DE 20 2008 010 424 U1 a surface suction gripper for gripping and optionally separating workpieces is known, which has a suction wall formed by a perforated plate, which delimits a suction chamber that can be subjected to a negative pressure. Although the perforated plate allows a high air flow rate, this entails increased air consumption and is therefore at the expense of energy efficiency.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen zu treffen, die auch bei flexiblen und eventuell unebenen Objekten ein sicheres und zugleich energieeffizientes Festhalten mittels Unterdruck ermöglichen.The invention is based on the object of taking measures that allow flexible and possibly uneven objects to be held securely and at the same time in an energy-efficient manner by means of negative pressure.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer erfindungsgemäßen Haltevorrichtung in Verbindung mit den eingangs genannten Merkmalen vorgesehen, dass die Halteeinheit eine Vielzahl von im Bereich der Haupt-Anlagefläche in die Halteplatte integrierten Ansaugeinheiten aufweist, die in einer jeweils von der Haupt-Anlagefläche umgebenen Weise punktuell über die Haupt-Anlagefläche hinweg verteilt sind und die jeweils über eine Dichtung verfügen, die einen über die Haupt-Anlagefläche vorstehenden, durch ein festzuhaltendes Objekt reversibel in eine mit der Haupt-Anlagefläche bündige Position bewegbaren gummielastischen ringförmigen Abdichtabschnitt aufweisen, wobei jeder ringförmige Abdichtabschnitt einen an der Plattenoberseite offenen Ansaugraum der zugeordneten Ansaugeinheit umrahmt, der von einer sich ebenfalls in der Anlageebene erstreckenden Zusatz-Anlagefläche begrenzt ist und zur Ermöglichung seiner Evakuierung mit einem in der Halteplatte ausgebildeten Zusatz-Unterdruckkanalsystem verbunden ist.In order to solve this problem, a holding device according to the invention in connection with the features mentioned at the outset provides that the holding unit has a large number of suction units integrated in the holding plate in the area of the main contact surface, which are surrounded by the main contact surface at points via are distributed across the main bearing surface and each having a seal which has a rubber-elastic annular sealing section which projects beyond the main bearing surface and can be reversibly moved by an object to be held into a position flush with the main bearing surface, each annular sealing section having a the upper side of the plate is framed by an open suction chamber of the associated suction unit, which is delimited by an additional contact surface that also extends in the contact plane and is connected to an additional vacuum channel system formed in the holding plate to enable its evacuation n is

Auf diese Weise kann mit Hilfe des Haupt-Unterdruckkanalsystems im Bereich der zur Halteplatte gehörenden Haupt-Anlagefläche ein Unterdruck erzeugt werden, der geeignet ist, ein an der Haupt-Anlagefläche anliegendes Objekt sicher festzuhalten. Da die Haupt-Anlagefläche von der Oberfläche eines luftdurchlässigen mikroporösen Wandabschnittes der Halteplatte gebildet ist, ist der im Betrieb auftretende Luftdurchsatz relativ gering, sodass auch der Luftverbrauch gering und ein energieeffizienter Betrieb möglich ist. Zusätzlich ist aber auch mittels der in die Halteplatte integrierten Ansaugeinheiten eine über die Haupt-Anlagefläche punktförmig verteilte Saugwirkung hervorrufbar, die das festzuhaltende Objekt zusätzlich fixiert. Der dafür relevante Unterdruck wird in einzelnen Ansaugräumen der Ansaugeinheiten erzeugt, die jeweils von einer Dichtung umrahmt sind und durch ein Zusatz-Unterdruckkanalsystem der Halteplatte hindurch evakuierbar sind. Die Ansaugeinheiten ziehen das festzuhaltende Objekt jeweils gegen eine von der Dichtung umrahmte Zusatz-Anlagefläche, die in einer gemeinsamen Anlageebene mit der Haupt-Anlagefläche liegt, sodass das angesaugte Objekt selbst bei relativ hoher Flexibilität in einer ebenen Gestalt gehalten wird. Die Dichtungen der Ansaugeinheiten sind so ausgebildet und angeordnet, dass sie bei entferntem festzuhaltendem Objekt mit einem gummielastischen ringförmigen Abdichtabschnitt über die Haupt-Anlagefläche hinausragen und somit an dem festzuhaltenden Objekt zur dichten Anlage kommen können, bevor das Objekt beim Ansetzen an die Halteeinheit plan an der Haupt-Anlagefläche anliegt. Selbst flexible Objekte mit gewisser Unebenheit sind daher in der Lage, beim Ansetzen an die Halteeinheit mit den Abdichtabschnitten der Dichtungen in Kontakt zu treten und folglich den jeweils zugeordneten Ansaugraum derart dicht zu verschließen, dass er durch das Zusatz-Unterdruckkanalsystem evakuierbar ist. In der Folge können die Ansaugeinheiten das flexible Objekt unter Verdrängung des ringförmigen Abdichtabschnittes bis zur Anlage an die Zusatz-Anlageflächen heranziehen, was ein gleichzeitiges Heranziehen an die Haupt-Anlagefläche mit sich bringt, sodass die unterdruckbedingte Haltekraft letztlich nicht nur durch die punktuell verteilten Ansaugeinheiten, sondern großflächig auch von der mit der Haupt-Anlagefläche versehenen Halteplatte aufgebracht wird. Mithin erlaubt die Haltevorrichtung bei hoher Energieeffizienz ein sicheres Ansaugen und Festhalten selbst unebener, flexibler Objekte, was sie insbesondere für einen Einsatz in Bereichen der Fertigung und/oder Montage von Leiterplatten prädestiniert. Das Haupt-Unterdruckkanalsystem und das Zusatz-Unterdruckkanalsystem können für eine voneinander unabhängige Unterdruckbeaufschlagung gesondert voneinander ausgebildet sein, bieten aber auch die Möglichkeit für eine zumindest partiell einheitliche Realisierung, sodass quasi ein einziges Unterdruckkanalsystem gleichzeitig zumindest teilweise sowohl das Haupt-Unterdruckkanalsystem als auch das Zusatz-Unterdruckkanalsystem ausbildet.In this way, with the help of the main vacuum channel system, a vacuum can be generated in the area of the main contact surface belonging to the holding plate, which is suitable for securely holding an object lying against the main contact surface. Since the main contact surface is formed by the surface of an air-permeable, microporous wall section of the holding plate, the air throughput that occurs during operation is relatively low, so that the air consumption is also low and energy-efficient operation is possible. In addition, however, the suction units integrated into the holding plate can also be used to produce a suction effect that is distributed in a punctiform manner over the main contact surface, which additionally fixes the object to be held. The negative pressure relevant for this is generated in the individual suction chambers of the suction units, which are each surrounded by a seal and can be evacuated through an additional negative pressure channel system of the retaining plate. The suction units each pull the object to be held against an additional contact surface framed by the seal, which lies in a common contact plane with the main contact surface, so that the object being sucked in is held in a planar shape even with relatively high flexibility. The seals of the suction units are designed and arranged in such a way that, when the object to be held is removed, they protrude with a rubber-elastic, annular sealing section over the main contact surface and can thus come into tight contact with the object to be held, before the object is flat on the holding unit when it is placed on the holding unit Main contact surface is present. Even flexible objects with a certain degree of unevenness are therefore able to come into contact with the sealing sections of the seals when they are placed on the holding unit and consequently to seal the respectively associated intake chamber in this way close so that it can be evacuated through the additional vacuum channel system. As a result, the suction units can pull the flexible object under displacement of the ring-shaped sealing section until it comes into contact with the additional contact surfaces, which means that it is simultaneously pulled against the main contact surface, so that the holding force caused by the vacuum is ultimately not only due to the suction units distributed at certain points, but is also applied over a large area by the retaining plate provided with the main contact surface. Consequently, the holding device allows a secure suction and holding of even uneven, flexible objects with high energy efficiency, which makes it particularly predestined for use in the areas of production and/or assembly of printed circuit boards. The main vacuum duct system and the additional vacuum duct system can be designed separately from one another for an independent application of vacuum, but also offer the possibility of an at least partially uniform implementation, so that a single vacuum duct system, as it were, simultaneously at least partially contains both the main vacuum duct system and the additional Forms vacuum channel system.

Der Umriss der Halteplatte ist prinzipiell beliebig. Als besonders vorteilhaft wird eine rechteckig konturierte Halteplatte angesehen, wenngleich auch andere polygonale Außenkonturen und selbst runde Außenkonturen möglich sind.In principle, the outline of the holding plate is arbitrary. A holding plate with rectangular contours is considered particularly advantageous, although other polygonal outer contours and even round outer contours are also possible.

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

Der mikroporöse Wandabschnitt der Halteplatte kann beispielsweise mittels einer Keramikplatte oder einer Sinterplatte realisiert sein. Als besonders vorteilhaft wird es jedoch angesehen, wenn die Halteplatte einen starren Plattenkörper aufweist, der an der Plattenoberseite mit einer den mikroporösen Wandabschnitt bildenden mikroporösen Beschichtung versehen ist. Die mikroporöse Beschichtung hat den Vorteil, dass sie sehr dünn herstellbar ist. Sie kann beispielsweise aus Metall, Kunststoff oder aus Keramik ausgebildet sein.The microporous wall section of the holding plate can be realized, for example, by means of a ceramic plate or a sintered plate. However, it is considered particularly advantageous if the holding plate has a rigid plate body which is provided on the upper side of the plate with a microporous coating forming the microporous wall section. The microporous coating has the advantage that it can be made very thin. It can be made of metal, plastic or ceramic, for example.

Bei einer besonders günstigen Gestaltung verfügt das Haupt-Unterdruckkanalsystem über eine Vielzahl von im Bereich der Plattenoberseite in der Halteplatte ausgebildeten, parallel zueinander ausgerichteten Schlitzen. Es handelt sich bevorzugt um lineare Längsschlitze. Diese Schlitze, die zur besseren Unterscheidung auch als Haupt-Schlitze bezeichnet werden können, lassen sich beispielsweise spanabhebend oder unmittelbar bei einer Urformung des Plattenkörpers einbringen. Im Bereich der Plattenoberseite ist die Vielzahl von Schlitzen durch den mikroporösen Wandabschnitt luftdurchlässig abgedeckt, sodass sie normalerweise von außen her nicht erkennbar sind. Sämtliche Schlitze kommunizieren im Innern der Halteplatte mit einem Haupt-Unterdruckkanalnetz des Haupt-Unterdruckkanalsystems, das mit mindestens einer und bevorzugt mit nur einer einzigen zur Verbindung mit einer Unterdruckquelle geeigneten Unterdruckanschlussöffnung der Halteplatte verbunden ist. Die Unterdruckanschlussöffnung ist zweckmäßigerweise von außerhalb der Halteplatte her zugänglich, um beispielsweise einen zu einer Unterdruckquelle führenden Unterdruckschlauch anschließen zu können.In a particularly favorable design, the main vacuum channel system has a multiplicity of parallel-aligned slots formed in the holding plate in the region of the upper side of the plate. These are preferably linear longitudinal slits. These slits, which can also be referred to as main slits for better differentiation, can be introduced, for example, by machining or directly during primary shaping of the plate body. In the area of the upper side of the plate, the multiplicity of slits are covered by the microporous wall section so that they are air-permeable, so that they are normally not recognizable from the outside. All of the slots communicate inside the support plate with a main vacuum duct network of the main vacuum duct system, which is connected to at least one and preferably only a single vacuum port opening of the support plate suitable for connection to a vacuum source. The vacuum connection opening is expediently accessible from outside the holding plate in order, for example, to be able to connect a vacuum hose leading to a vacuum source.

Die Dichtungen der Ansaugeinheiten können beispielsweise topfförmig gestaltet sein. Als besonders vorteilhaft wird es jedoch angesehen, wenn sie jeweils insgesamt ringförmig und ohne einen Boden ausgebildet ist.The seals of the intake units can, for example, be pot-shaped. However, it is considered to be particularly advantageous if it is designed in the form of a ring overall and without a base.

Jede Ansaugeinheit hat bevorzugt eine von der zugeordneten Dichtung umrahmte Bodenwand, an der die gleich wie die Haupt-Anlagefläche orientierte Zusatz-Anlagefläche ausgebildet ist. Durch diese Bodenwand hindurch kommuniziert das Zusatz-Unterdruckkanalsystem mit dem Ansaugraum, wobei die Bodenwand über mindestens eine mit dem Zusatz-Unterdruckkanalsystem fluidisch verbundene Zusatz-Ansaugöffnung verfügt. Zur Vorgabe unterschiedlicher möglicher Luftdurchsätze kann die Bodenwand mit nur einer einzigen Zusatz-Ansaugöffnung oder auch mit mehreren parallel durchströmbaren Zusatz-Ansaugöffnungen ausgestattet sein. Die mindestens eine Zusatz-Ansaugöffnung befindet sich vorzugsweise in der Zusatz-Anlagefläche, wenngleich sie prinzipiell auch an anderer Stelle der Bodenwand vorgesehen sein kann, beispielsweise bei entsprechender Formgebung der Bodenwand an deren radialem Außenumfang.Each intake unit preferably has a bottom wall framed by the associated seal, on which the additional contact surface oriented in the same way as the main contact surface is formed. The additional vacuum duct system communicates with the intake chamber through this bottom wall, the bottom wall having at least one additional intake opening fluidically connected to the additional vacuum duct system. In order to specify different possible air throughputs, the base wall can be equipped with only a single additional intake opening or also with several additional intake openings through which air can flow in parallel. The at least one additional intake opening is preferably located in the additional contact surface, although in principle it can also be provided at another point on the bottom wall, for example with a corresponding shape of the bottom wall on its radial outer circumference.

Besonders zweckmäßig wird ein Aufbau der Haltevorrichtung angesehen, bei dem die Zusatz-Anlagefläche jeder Ansaugeinheit vergleichbar der Haupt-Anlagefläche von der Oberfläche eines luftdurchlässigen mikroporösen Wandabschnittes der zugeordneten Bodenwand gebildet ist. Die Poren des mikroporösen Wandabschnittes bilden dabei eine Vielzahl von mit der zugeordneten Ansaugkammer kommunizierenden Zusatz-Ansaugöffnungen.A design of the holding device is considered to be particularly expedient in which the additional contact surface of each suction unit is formed by the surface of an air-permeable, microporous wall section of the associated bottom wall, comparable to the main contact surface. The pores of the microporous wall section form a multiplicity of additional suction openings communicating with the associated suction chamber.

Die über mikroporöse Wandabschnitte verfügenden Ansaugeinheiten haben zweckmäßigerweise jeweils eine Vielzahl von im Bereich der Plattenoberseite in der zugeordneten Bodenwand ausgebildeten Schlitzen, die zum Zusatz-Unterdruckkanalsystem gehören und die im Bereich der Plattenoberseite durch den zugeordneten mikroporösen Wandabschnitt luftdurchlässig abgedeckt sind. Diese Schlitze können zur besseren Unterscheidung als Zusatz-Schlitze bezeichnet werden. Sie kommunizieren im Innern der Halteplatte mit einem Zusatz-Unterdruckkanalnetz, das mit mindestens einer und bevorzugt mit genau einer zur Verbindung mit einer Unterdruckquelle geeigneten Unterdruckanschlussöffnung der Halteplatte verbunden ist, die zweckmäßigerweise von außerhalb der Halteplatte her zugänglich ist, um beispielsweise einen zu der Unterdruckquelle führenden Unterdruckschlauch anschließen zu können.The suction units having microporous wall sections expediently each have a large number of slots formed in the associated bottom wall in the area of the upper side of the plate, which belong to the additional vacuum channel system and are covered air-permeable in the area of the upper side of the plate by the assigned microporous wall section. These slots can be referred to as extra slots for better distinction. They communicate inside the holding plate with an additional vacuum channel network with at least one and is preferably connected to precisely one vacuum connection opening of the holding plate which is suitable for connection to a vacuum source and which is expediently accessible from outside the holding plate in order, for example, to be able to connect a vacuum hose leading to the vacuum source.

Die Schlitze des Zusatz-Unterdruckkanalsystems können in der jeweils zugeordneten Bodenwand beispielsweise ausschließlich als zueinander parallele lineare Längsschlitze ausgeführt sein. Um einen höheren Luftdurchsatz zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, wenn die Schlitze in einer sich jeweils gitterartig kreuzenden Konfiguration in der Bodenwand der jeweils zugeordneten Ansaugeinheit ausgebildet sind.The slits of the additional vacuum duct system can, for example, be designed exclusively as linear longitudinal slits parallel to one another in the respective associated bottom wall. In order to enable a higher air throughput, it is advantageous if the slits are formed in a configuration crossing one another in the manner of a lattice in the base wall of the respective associated intake unit.

Eine besonders einfache Möglichkeit zur Realisierung der Ansaugeinheiten besteht darin, unmittelbar die Halteplatte mit ringförmigen Dichtungen zu bestücken, wobei die Halteplatte zweckmäßigerweise pro Ansaugeinheit eine an der Plattenoberseite in die Halteplatte eingebrachte Ringnut aufweist, in der die betreffende Dichtung fixiert ist. In diesem Fall können die Haupt-Anlagefläche und die diversen Zusatz-Anlageflächen direkt von einem einstückigen Abschnitt der Halteplatte gebildet sein.A particularly simple way of realizing the suction units is to equip the retaining plate directly with ring-shaped seals, with the retaining plate expediently having an annular groove for each suction unit on the upper side of the plate, in which the relevant seal is fixed. In this case, the main bearing surface and the various additional bearing surfaces can be formed directly from a one-piece portion of the retaining plate.

Bevorzugt wird derzeit allerdings eine Bauform der Halteeinheit, bei der die Ansaugeinheiten als in individuelle Aufnahmevertiefungen der Halteplatte fest eingesetzte, bezüglich der Halteplatte separate Einsätze ausgebildet sind. Dies ermöglicht eine besonders rationelle Fertigung mit zunächst voneinander getrennter Herstellung der Halteplatte und der Ansaugeinheiten und anschließendem Zusammenbau dieser Komponenten. Die separaten Einsätze sind in die Aufnahmevertiefungen beispielsweise eingepresst, eingeschraubt oder insbesondere eingeschrumpft.Currently, however, a design of the holding unit is preferred in which the suction units are designed as inserts that are firmly inserted in individual receiving recesses of the holding plate and are separate in relation to the holding plate. This enables a particularly efficient production with initially separate production of the holding plate and the suction units and subsequent assembly of these components. The separate inserts are, for example, pressed, screwed or, in particular, shrunk into the receiving recesses.

Jede Ansaugeinheit hat bevorzugt einen mit der Dichtung bestückten und in der zugeordneten Aufnahmevertiefung fixierten starren Einsatzkörper, der die Zusatz-Anlagefläche aufweist und der von dem Zusatz-Unterdruckkanalsystem durchsetzt ist. Die Dichtung ist zweckmäßigerweise in einer axial offenen Ringnut des Einsatzkörpers fixiert. Sie ist beispielsweise eingepresst oder eingeschnappt.Each intake unit preferably has a rigid insert body fitted with the seal and fixed in the associated receiving recess, which has the additional contact surface and through which the additional vacuum channel system passes. The seal is expediently fixed in an axially open annular groove of the insert body. It is pressed in or snapped in, for example.

Bei jeder Ansaugeinheit ist die Bodenwand zweckmäßigerweise ein integraler Bestandteil des Einsatzkörpers.With any suction unit, the bottom wall is suitably an integral part of the insert body.

Zur Verbindung mit einer Unterdruckquelle können das Haupt-Unterdruckkanalsystem und das Zusatz-Unterdruckkanalsystem jeweils eine eigene Unterdruckanschlussöffnung außen an an der Halteplatte aufweisen. Dies ermöglicht sehr einfach eine voneinander unabhängige Unterdruckbeaufschlagung des Haupt-Unterdruckkanalsystems und des Zusatz-Unterdruckkanalsystems, um die von der Halteplatte und von den Ansaugeinheiten aufgebrachten Saugkräfte unabhängig voneinander einstellen zu können.For connection to a vacuum source, the main vacuum duct system and the additional vacuum duct system can each have their own vacuum connection opening on the outside of the holding plate. This makes it very easy for the main vacuum channel system and the additional vacuum channel system to be subjected to vacuum independently of one another, in order to be able to set the suction forces applied by the holding plate and by the suction units independently of one another.

Bevorzugt ist eine externe Unterdruckquelle unter Zwischenschaltung einer Steuerventileinrichtung an die Unterdruckkanalsysteme angeschlossen. Die Steuerventileinrichtung ist insbesondere dahingehend ausgebildet, dass sie eine bedarfsgemäße Belüftung der Unterdruckkanalsysteme ermöglicht, um die Saugkraft zu entfernen und das zuvor festgehaltene Objekt wieder zu lösen.An external vacuum source is preferably connected to the vacuum channel systems with the interposition of a control valve device. The control valve device is designed in particular to enable the vacuum channel systems to be ventilated as required in order to remove the suction force and release the previously held object again.

Bei Betrachtung von der Plattenoberseite her haben die Ansaugeinheiten zweckmäßigerweise jeweils eine kreisrunde Außenkontur. Mit dieser Formgebung lassen sie sich besonders günstig herstellen.When viewed from the top of the plate, the suction units expediently each have a circular outer contour. With this shape, they can be produced particularly cheaply.

Man kann sich die Halteplatte mit Ausdehnungen entlang einer x-Achse und einer dazu rechtwinkeligen y-Achse vorstellen. Die x-Achse und die y-Achse spannen eine Plattenebene auf, bezüglich der die Anlageebene parallel ausgerichtet ist. Die Ansaugeinheiten sind insbesondere derart punktuell verteilt, dass sie auf den Kreuzungspunkten zueinander rechtwinkeliger Gitterlinien eines imaginären Kreuzgitters platziert sind, die sich in der Achsrichtung der x-Achse und in der Achsrichtung der y-Achse erstrecken. Bevorzugt sind die Abstände der Gitterlinien in der x-Achsrichtung und in der y-Achsrichtung untereinander gleich, sodass sich eine regelmäßige matrixartige Verteilung der Ansaugeinheiten ergibt.The support plate can be thought of as having dimensions along an x-axis and a y-axis perpendicular thereto. The x-axis and the y-axis span a plate plane with respect to which the contact plane is aligned parallel. In particular, the suction units are punctually distributed such that they are placed on the crossing points of mutually perpendicular lattice lines of an imaginary cross lattice extending in the axial direction of the x-axis and in the axial direction of the y-axis. The distances between the grid lines in the x-axis direction and in the y-axis direction are preferably the same, resulting in a regular matrix-like distribution of the intake units.

Hinsichtlich der mikroporösen Materialschicht hat es sich gezeigt, dass es vorteilhaft ist, wenn ihre Poren einen mittleren Durchmesser von 5 µm bis 50 µm aufweisen, wobei der mittlere Durchmesser bevorzugt in einem Bereich zwischen 10 µm und 30 µm liegt.With regard to the microporous material layer, it has been shown that it is advantageous if its pores have an average diameter of 5 μm to 50 μm, with the average diameter preferably being in a range between 10 μm and 30 μm.

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

1 eine bevorzugte Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Haltevorrichtung mit einer isometrisch illustrierten Halteeinheit, wobei mikroporöse Wandabschnitte nur partiell illustriert sind,
2 die Halteeinheit aus 1 in einer Draufsicht auf die Plattenoberseite der Halteplatte mit Blickrichtung gemäß Pfeil II aus 1, wobei die die Haupt-Anlagefläche und die diversen Zusatz-Anlageflächen bildenden mikroporösen Wandabschnitte nicht abgebildet sind, sodass eine darunter liegende Anordnung von zu den Unterdruckkanalsystemen gehörenden Schlitzen sichtbar ist,
3 eine Vorderansicht der Halteeinheit mit Blickrichtung gemäß Pfeil III aus 1,
4 einen Schnitt durch die Halteeinrichtung gemäß Schnittlinie IV-IV aus 1, 2 und 3,
5 einen weiteren Schnitt durch die Halteeinrichtung gemäß Schnittlinie V-V aus 3,
6 einen weiteren Schnitt durch die Halteeinrichtung gemäß Schnittlinie VI-VI aus 2, wobei die Schnittebene rechtwinkelig zur Schnittebene der 4 und 5 liegt,
7 eine Detailvergrößerung des in 6 strichpunktiert umrahmten Ausschnitts VII,
8 einen weiteren Schnitt durch die Halteeinrichtung gemäß Schnittlinie VIII-VIII aus 1, 2 und 3,
9 einen weiteren Schnitt durch die Halteinrichtung gemäß Schnittlinie IX-IX aus 3,
10 einen weiteren Schnitt durch die Halteeinrichtung gemäß Schnittlinie X-X aus 2, wobei die Schnittebene rechtwinkelig zu den Schnittebenen der 8 und 9 verläuft, und
11 eine vergrößerte Detailansicht des in 10 strichpunktiert umrahmten Ausschnitts VII, wobei ein festzuhaltendes Objekt beim Vorgang des Ansetzens an die Halteeinheit im noch nicht verformten Zustand der Dichtung einer Ansaugeinheit gezeigt ist und wobei in einem vergrößerten separaten Ausschnitt das Objekt im an der Halteplatte anliegenden Zustand bei verformter Dichtung der gezeigten Ansaugeinheit illustriert ist.

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

1 a preferred embodiment of a holding device according to the invention with a holding unit illustrated isometrically, wherein microporous wall sections are illustrated only partially,
2 the holding unit 1 in a plan view of the plate top side of the holding plate looking in the direction of arrow II 1 , where the microporous wall sections forming the main bearing surface and the various additional bearing surfaces are not shown, so that an underlying arrangement of slots belonging to the vacuum channel systems is visible,
3 a front view of the holding unit looking in the direction of arrow III 1 ,
4 a section through the holding device according to section line IV-IV 1 , 2 and 3 ,
5 another section through the holding device according to section line VV 3 ,
6 another section through the holding device according to section line VI-VI 2 , where the sectional plane is perpendicular to the sectional plane of the 4 and 5 located,
7 a detail enlargement of the in 6 dash-dot framed excerpt VII,
8th another section through the holding device according to section line VIII-VIII 1 , 2 and 3 ,
9 another section through the holding device according to section line IX-IX 3 ,
10 another section through the holding device according to section line XX 2 , where the sectional plane is perpendicular to the sectional planes of the 8th and 9 runs, and
11 an enlarged detailed view of the in 10 Section VII framed in dash-dotted lines, showing an object to be held during the process of being placed on the holding unit in the not yet deformed state of the seal of a suction unit, and with the object being illustrated in an enlarged separate section in the state in contact with the holding plate with a deformed seal of the suction unit shown .

In 1 ist eine insgesamt mit Bezugsziffer 1 bezeichnete Haltevorrichtung abgebildet, die als einen wesentlichen Bestandteil über eine Halteeinheit 2 verfügt, die einzeln und teilweise im Schnitt auch nochmals in den 2 bis 11 gezeigt ist. Exemplarisch verfügt die Haltevorrichtung 1 über nur eine einzige Halteeinheit 2, sie kann jedoch ohne weiteres mehrere Halteeinheiten 2 enthalten.In 1 is shown a holding device, generally designated by reference numeral 1, which has a holding unit 2 as an essential component, which is also individually and partly in section again in the 2 until 11 is shown. By way of example, the holding device 1 has only a single holding unit 2, but it can easily contain a plurality of holding units 2.

Mit Hilfe der Haltevorrichtung 1 können Objekte 3, wie sie in den 1 und 11 exemplarisch gestrichelt angedeutet sind, auf der Basis von Unterdruck lösbar festgehalten werden, wobei der Unterdruck von einer in 1 angedeuteten Unterdruckquelle V bereitgestellt wird. Bei der Unterdruckquelle V handelt es sich beispielsweise um eine Vakuumpumpe oder um eine nach dem Strahldüsenprinzip arbeitende Ejektoreinrichtung oder um einen an eine solche Komponente angeschlossenen Unterdruckspeicher. Die Unterdruckquelle V kann ein Bestandteil der Haltevorrichtung 1 sein.With the help of the holding device 1 objects 3, as in the 1 and 11 are indicated by dashed lines as an example, are releasably held on the basis of negative pressure, the negative pressure of an in 1 indicated vacuum source V is provided. The negative pressure source V is, for example, a vacuum pump or an ejector device working according to the jet nozzle principle or a negative pressure reservoir connected to such a component. The vacuum source V can be part of the holding device 1 .

Die Halteeinheit 2 stellt eine sich in einer strichpunktiert angedeuteten Anlageebene 4 erstreckende Anlagefläche 5 bereit, an der das festgehaltene Objekt 3 anliegt und an die das festgehaltene Objekt 3 durch den herrschenden Unterdruck herangezogen wird.The holding unit 2 provides a contact surface 5 extending in a contact plane 4 indicated by a dot-dash line, against which the held object 3 rests and against which the held object 3 is drawn by the prevailing negative pressure.

Die Halteeinheit 2 ist bevorzugt insgesamt plattenartig gestaltet, wobei diese Formgebung von einer Halteplatte 6 der Halteeinheit 2 herrührt. Die Halteplatte 6 ist insgesamt bevorzugt biegesteif und insbesondere starr ausgebildet.The holding unit 2 is preferably designed in the manner of a plate overall, with this shape originating from a holding plate 6 of the holding unit 2 . The retaining plate 6 is generally designed to be rigid and in particular rigid.

Die Halteplatte 6 erstreckt sich in einer zu der Anlagefläche 5 parallelen Plattenebene 7. Die Plattenebene 7 ist aufgespannt von einer x-Achse 8 und einer dazu rechtwinkeligen y-Achse 9. Die Halteplatte 6 hat darüber hinaus eine Ausdehnung in einer zu der Plattenebene 7 rechtwinkeligen z-Achse 10, die exemplarisch eine Hochachse repräsentiert. Die Ausdehnungen der Halteplatte 6 in der Achsrichtung der z-Achse 10 sind bevorzugt wesentlich kleiner als die Ausdehnungen in den Achsrichtungen der x-Achse 8 und der y-Achse 9.The holding plate 6 extends in a plate plane 7 parallel to the contact surface 5. The plate plane 7 is spanned by an x-axis 8 and a y-axis 9 perpendicular thereto z-axis 10, which represents a vertical axis as an example. The extensions of the holding plate 6 in the axial direction of the z-axis 10 are preferably significantly smaller than the extensions in the axial directions of the x-axis 8 and the y-axis 9.

Eine in der Achsrichtung der z-Achse 10 weisende Seite der Halteplatte 6 definiert eine Plattenoberseite 13. An dieser Plattenoberseite 13 befindet sich die Anlageebene 4. Bei einer hauptsächlichen Betriebsweise wird die Haltevorrichtung 1 mit vertikal nach oben weisender Plattenoberseite 13 der Halteeinheit 2 betrieben. Grundsätzlich ist die Haltevorrichtung 1 aber auch mit anderen Ausrichtungen der Halteeinheit 2 betreibbar, beispielsweise mit vertikal nach unten oder mit seitwärts gerichteter Plattenoberseite 13.A side of the holding plate 6 pointing in the axial direction of the z-axis 10 defines a top side 13 of the plate. The contact plane 4 is located on this top side 13 of the plate. In principle, however, the holding device 1 can also be operated with other orientations of the holding unit 2, for example with the top side of the plate 13 pointing vertically downwards or sideways.

Die Anlagefläche 5 setzt sich zusammen aus einer Haupt-Anlagefläche 14 und einer Vielzahl von Zusatz-Anlageflächen 15. Jede Zusatz-Anlagefläche 15 ist von der Haupt-Anlagefläche 14 zumindest teilweise und bevorzugt vollständig umgeben. Während die Haupt-Anlagefläche 14 an der Halteplatte 6 ausgebildet ist, ist jede Zusatz-Anlagefläche 15 ein Bestandteil einer im Bereich der Haupt-Anlagefläche 14 in die Halteplatte 6 integrierten Ansaugeinheit 16. Die Ansaugeinheiten 16 sind mehrfach vorhanden und in punktueller Verteilung über die Haupt-Anlagefläche 14 hinweg verteilt. Dort, wo sich eine Ansaugeinheit 16 befindet, ist die Haupt-Anlagefläche 14 lokal unterbrochen.The contact surface 5 is composed of a main contact surface 14 and a multiplicity of additional contact surfaces 15. Each additional contact surface 15 is at least partially and preferably completely surrounded by the main contact surface 14. While the main contact surface 14 is formed on the holding plate 6, each additional contact surface 15 is part of a suction unit 16 integrated into the holding plate 6 in the area of the main contact surface 14. The suction units 16 are present in multiples and distributed at certain points over the main -Plant 14 distributed across. Where there is a suction unit 16, the main contact surface 14 is locally interrupted.

Die Haupt-Anlagefläche 14 ist von der Oberfläche eines luftdurchlässigen mikroporösen Wandabschnittes 17 der Halteplatte 6 gebildet. In der 1 ist dieser mikroporöse Wandabschnitt 17 in einem Bereich vergrößert dargestellt, sodass die Poren des mikroporösen Wandabschnittes 17 ersichtlich sind, die im Bereich der Haupt-Anlagefläche 14 eine Vielzahl von Haupt-Ansaugöffnungen 18 bilden. Aufgrund der Mikroporosität sind die Haupt-Ansaugöffnungen 18 in einer sehr feinen Verteilung übe die gesamte Haupt-Anlagefläche 14 hinweg verteilt.The main contact surface 14 is formed by the surface of an air-permeable, microporous wall section 17 of the holding plate 6 . In the 1 this microporous wall section 17 is shown enlarged in an area so that the pores of the microporous wall section 17 can be seen, which form a large number of main suction openings 18 in the area of the main contact surface 14 . Due to the microporosity, the main suction openings 18 are distributed over the entire main bearing surface 14 in a very fine distribution.

Bevorzugt haben die Poren der mikroporösen Materialschicht 17 einen mittleren Durchmesser von 5 µm bis 50 µm und insbesondere einen mittleren Durchmesser von 10 µm bis 30 µm.The pores of the microporous material layer 17 preferably have an average diameter of 5 μm to 50 μm and in particular an average diameter of 10 μm to 30 μm.

Bevorzugt hat die Halteplatte 6 einen für die gewünschte Eigensteifigkeit verantwortlichen starren Plattenkörper 21, der insbesondere aus einem Metall und beispielsweise aus Edelstahl oder aus einer Aluminiumlegierung besteht. Auch eine Realisierung aus einem Kunststoffmaterial ist ohne weiteres möglich.The holding plate 6 preferably has a rigid plate body 21 which is responsible for the desired inherent rigidity and consists in particular of a metal and, for example, of high-grade steel or of an aluminum alloy. A realization from a plastic material is also readily possible.

Der mikroporöse Wandabschnitt 17 ist bevorzugt gebildet von einer den Plattenkörper 21 im Bereich der Plattenoberseite 13 überziehenden Beschichtung, die relativ dünn ist und durch übliche Beschichtungsverfahren aufgebracht sein kann. Beispielsweise besteht sie aus einem metallischen Sintermaterial und haftet fest an der Außenfläche des Plattenkörpers 21.The microporous wall section 17 is preferably formed by a coating covering the plate body 21 in the area of the top side 13 of the plate, which is relatively thin and can be applied by conventional coating methods. For example, it consists of a metallic sintered material and adheres firmly to the outer surface of the plate body 21.

Alternativ kann der mikroporöse Wandabschnitt 17 auch aus einem biegesteifen, plattenförmigen Wandkörper bestehen, der beispielsweise mikroporös aus Keramik, Metall, Kunststoffmaterial oder aus einem Metallschaum gefertigt ist und der an dem Plattenkörper 21 zum Beispiel durch Kleben oder durch eine andere Maßnahme befestigt ist.Alternatively, the microporous wall section 17 can also consist of a rigid, panel-shaped wall body made, for example, microporously from ceramic, metal, plastic material or metal foam and which is attached to the panel body 21, for example by gluing or by another measure.

In 10 ist der mikroporöse Wandabschnitt 17 der Halteplatte 6 mit den zugeordneten Haupt-Ansaugöffnungen 18 auch nochmals in einer Detailvergrößerung illustriert.In 10 the microporous wall section 17 of the holding plate 6 with the associated main suction openings 18 is also illustrated again in an enlarged detail.

Sämtliche Haupt-Ansaugöffnungen 18 stehen mit einem im Innern der Halteplatte 6 ausgebildeten Haupt-Unterdruckkanalsystem 22 in Fluidverbindung, das im Betrieb der Haltevorrichtung 1 mittels einer außen an der Halteplatte 6 angeordneten Haupt-Unterdruckanschlussöffnung 23 mit der Unterdruckquelle V verbunden oder verbindbar ist. Exemplarisch ist an der Haupt-Unterdruckanschlussöffnung 23 ein Leitungsanschlussstück 24 befestigt, an dem sich eine die Verbindung zu der Unterdruckquelle V herstellende Fluidleitung 29 lösbar anschließen lässt.All main suction openings 18 are in fluid connection with a main vacuum channel system 22 formed inside the holding plate 6, which is or can be connected to the vacuum source V during operation of the holding device 1 by means of a main vacuum connection opening 23 arranged on the outside of the holding plate 6. By way of example, a line connection piece 24 is attached to the main vacuum connection opening 23, to which a fluid line 29 establishing the connection to the vacuum source V can be detachably connected.

Gemäß einem bei dem illustrierten Ausführungsbeispiel verwirklichten Aufbau enthält das Haupt-Unterdruckkanalsystem 22 eine Vielzahl von im Bereich der Plattenoberseite 13 in der Halteplatte 6 ausgebildeten und zueinander parallelen linearen Schlitzen 25. Beispielhaft erstrecken sich sämtliche Schlitze 25 in der Achsrichtung der y-Achse 9, wobei sie in der Achsrichtung der x-Achse 8 mit geringem Abstand zueinander beabstandet sind. Wie insbesondere den 4 und 5 gut zu entnehmen ist, hat jeder Schlitz 25 zwei einander entgegengesetzte Endabschnitte 26, die im Bereich eines vorderen Randabschnittes 27 und eines hinteren Randabschnittes 28 der Halteplatte 6 liegen, wobei sie stirnseitig verschlossen sind. Sie sind beispielsweise durch einen Sägevorgang in die zunächst aus Vollmaterial bestehende Halteplatte 6 eingebracht. Die Schlitzebenen der Schlitze 25 verlaufen parallel zu der z-Achse 10.According to a structure implemented in the illustrated exemplary embodiment, the main vacuum channel system 22 contains a large number of linear slots 25 which are formed in the area of the plate top 13 in the holding plate 6 and are parallel to one another they are spaced apart from each other in the axial direction of the x-axis 8 with a small distance. Like the one in particular 4 and 5 can be seen well, each slot 25 has two opposite end portions 26 which are in the region of a front edge portion 27 and a rear edge portion 28 of the retaining plate 6, wherein they are closed at the front. They are introduced, for example, by a sawing process into the holding plate 6, which initially consists of solid material. The slit planes of the slits 25 run parallel to the z-axis 10.

Jeder Schlitz 25 hat im Bereich der Plattenoberseite 13 eine eine Längserstreckung aufweisende Schlitzöffnung, die durch den mikroporösen Wandabschnitt 17 überdeckt ist. Somit ist jeder Schlitz 25 an seiner Oberseite durch den mikroporösen Wandabschnitt 17 luftdurchlässig verschlossen.Each slit 25 has, in the region of the upper side 13 of the plate, a slit opening which has a longitudinal extent and which is covered by the microporous wall section 17 . Thus, each slot 25 is closed air-permeable at its upper side by the microporous wall section 17 .

Die Halteplatte 6 hat eine der Plattenoberseite 13 in der Achsrichtung der z-Achse 10 entgegengesetzte untere Plattenfläche 32. Sie ist exemplarisch von dem Plattenkörper 21 gebildet. Die Schlitze 25 enden mit ihrer unteren Längsseite innerhalb des Plattenkörpers 21 mit Abstand zu der unteren Plattenfläche 32.The holding plate 6 has a lower plate surface 32 opposite the upper side 13 of the plate in the axial direction of the z-axis 10 . It is formed by the plate body 21 , for example. The slots 25 end with their lower longitudinal side within the panel body 21 at a distance from the lower panel surface 32.

Zu dem Haupt-Unterdruckkanalsystem 22 gehört auch ein im Innern der Halteplatte 6 ausgebildetes Haupt-Unterdruckkanalnetz 33, das sämtliche Schlitze 25, die im Folgenden auch als Haupt-Schlitze 25 bezeichnet werden, mit der Haupt-Unterdruckanschlussöffnung 23 fluidisch verbindet.The main vacuum channel system 22 also includes a main vacuum channel network 33 formed inside the holding plate 6, which fluidly connects all slots 25, which are also referred to below as main slots 25, with the main vacuum connection opening 23.

Bevorzugt hat das Haupt-Unterdruckkanalnetz 33 einen Hauptkanal 34, der einerseits unter Bildung der Haupt-Unterdruckanschlussöffnung 23 stirnseitig am vorderen Randabschnitt 27 der Halteplatte 6 ausmündet und sich ausgehend von dort in der Achsrichtung der y-Achse in Richtung zu dem unteren Randabschnitt 28 erstreckt, bei dem er sacklochartig endet. Der Hauptkanal 34 ist insbesondere mittig bezogen auf die Achsrichtung der x-Achse 8 in der Halteplatte 6 ausgebildet.The main vacuum channel network 33 preferably has a main channel 34 which, on the one hand, opens out at the front edge section 27 of the holding plate 6, forming the main vacuum connection opening 23, and starting from there it extends in the axial direction of the y-axis in the direction of the lower edge section 28. where it ends like a blind hole. The main channel 34 is in particular formed centrally in the holding plate 6 in relation to the axial direction of the x-axis 8 .

Von dem Hauptkanal 34 zweigen an in der Achsrichtung der y-Achse 9 zueinander beabstandeten Stellen mehrere Zweigkanäle 35 ab, die sich in der Achsrichtung der x-Achse 8 erstrecken und jeweils im Bereich eines der beiden seitlichen Randabschnitte 36, 37 der Halteplatte 6 enden. An diesen seitlichen Randabschnitten 36, 37 sind die Zweigkanäle 35 verschlossen, und zwar beispielsweise entweder durch das Material der Halteplatte 6 oder durch separate Verschlusselemente 38.A plurality of branch channels 35 branch off from the main channel 34 at points spaced apart from one another in the axial direction of the y-axis 9, which extend in the axial direction of the x-axis 8 and each end in the area of one of the two lateral edge sections 36, 37 of the holding plate 6. The branch channels 35 are closed at these lateral edge sections 36, 37, for example either by the material of the holding plate 6 or by separate closure elements 38.

Das Haupt-Unterdruckkanalnetz 33 liegt derart in der Halteplatte 6, dass es mit seinem Hauptkanal 34 und den Zweigkanälen 35 die Haupt-Schlitze 25 anschneidet und/oder durchsetzt, sodass eine Fluidverbindung hergestellt ist. Exemplarisch sind die Kanäle 34, 35 des Haupt-Unterdruckkanalnetzes 33 so angeordnet, dass sie die Haupt-Schlitze 25 im Bereich des der unteren Plattenfläche 32 zugewandten Längsrandes anschneiden.The main vacuum channel network 33 is located in the holding plate 6 in such a way that its main channel 34 and the branch channels 35 intersect and/or penetrate the main slots 25 so that a fluid connection is established. By way of example, the channels 34 , 35 of the main vacuum channel network 33 are arranged in such a way that they intersect the main slots 25 in the area of the longitudinal edge facing the lower plate surface 32 .

Ein an das Haupt-Unterdruckkanalsystem 22 angelegter Unterdruck ruft an der Haupt-Anlagefläche 14 eine Absaugwirkung hervor, sodass ein gemäß 1 und gemäß der Ausschnittsvergrößerung der 11 an der Haupt-Anlagefläche 14 anliegendes Objekt 3 durch eine Saugkraft unterdruckbedingt festgehalten wird.A negative pressure applied to the main vacuum channel system 22 causes a suction effect on the main contact surface 14, so that according to 1 and according to the enlargement of the detail 11 the object 3 resting on the main contact surface 14 is held in place by a suction force due to the vacuum.

Zur Steuerung der Unterdruckbeaufschlagung enthält die Haltevorrichtung 1 zweckmäßigerweise eine nur schematisch angedeutete Steuereinrichtung 42, die bevorzugt mit einer Steuerventileinrichtung ausgestattet ist. Beispielhaft ist diese Steuereinrichtung 42 zwischen die Unterdruckquelle V und die Haupt-Unterdruckanschlussöffnung 23 eingeschaltet. Mit der Steuereinrichtung 42 ist eine derartige Ansteuerung möglich, dass entweder an das Haupt-Unterdruckkanalsystem 22 ein Unterdruck angelegt ist oder das Haupt-Unterdruckkanalsystem 22 - sei es durch eine Verbindung mit der Atmosphäre oder mit einer Druckluftquelle - belüftet ist. Durch das Belüften kann die Saugkraft an der Haupt-Anlagefläche 14 aufgehoben werden, um ein zuvor festgehaltenes Objekt bei Bedarf zur weiteren Verwendung wieder loszulassen.To control the application of negative pressure, the holding device 1 expediently contains a control device 42, indicated only schematically, which is preferably equipped with a control valve device. By way of example, this control device 42 is connected between the vacuum source V and the main vacuum connection opening 23 . With the control device 42 such an actuation is possible that either a vacuum is applied to the main vacuum duct system 22 or the main vacuum duct system 22 is ventilated--either through a connection to the atmosphere or to a compressed air source. The ventilation allows the suction force on the main bearing surface 14 to be released in order to release a previously held object again if necessary for further use.

Die weiter oben schon angesprochenen Ansaugeinheiten 16 sind bevorzugt in einer regelmäßigen Verteilung über die Haupt-Anlagefläche 14 hinweg in der Halteplatte 6 angeordnet. Beispielhaft liegt eine matrixartige Verteilung vor. Die Ansaugeinheiten 16 liegen auf den Kreuzungspunkten zueinander rechtwinkeliger Gitterlinien 44a, 44b eines in 1 strichpunktiert angedeuteten imaginären Kreuzgitters 44. Die eine Schar von Gitterlinien 44a erstreckt sich in der Achsrichtung der x-Achse 8, während die andere Schar von Gitterlinien 44b sich in der Achsrichtung der y-Achse 9 erstreckt.The suction units 16 already mentioned above are preferably arranged in a regular distribution over the main contact surface 14 in the holding plate 6 . A matrix-like distribution is given as an example. The intake units 16 lie on the crossing points of grid lines 44a, 44b at right angles to one another in 1 imaginary cross grating 44 indicated by dash-dotted lines.

Die Ansaugeinheiten 16 sind zweckmäßigerweise als bezüglich der Halteplatte separate Einsätze ausgebildet und entsprechend des illustrierten Ausführungsbeispiels in individuelle Aufnahmevertiefungen 45 der Halteplatte 6 fest eingesetzt.The suction units 16 are expediently designed as separate inserts with respect to the holding plate and are firmly inserted in individual receiving recesses 45 of the holding plate 6 in accordance with the illustrated exemplary embodiment.

Die Aufnahmevertiefungen 45 sind entsprechend der gewünschten punktuellen Verteilung der Ansaugeinheiten 16 in der Plattenebene 7 punktförmig verteilt ausgebildet.The receiving recesses 45 are formed in a punctiform distribution in the plate plane 7 in accordance with the desired punctiform distribution of the suction units 16 .

Beispielhaft sind die Aufnahmevertiefungen 45 von der Plattenoberseite 13 her sacklochartig in die Halteplatte 6 eingebracht. Die Aufnahmevertiefungen 45 sind beispielsweise spanabhebend gefertigt, können aber auch bei einer Urformung mittels eines Gießverfahrens oder mittels generativer Fertigung direkt eingeformt sein.For example, the receiving recesses 45 are introduced into the holding plate 6 in the manner of a blind hole from the top side 13 of the plate. The receiving depressions 45 are manufactured, for example, by machining, but they can also be formed directly in the case of primary shaping by means of a casting process or by means of additive manufacturing.

Im Bereich der Aufnahmevertiefungen 45 ist die Haupt-Anlagefläche 14 unterbrochen. Der mikroporöse Wandabschnitt 17 der Halteplatte 6 hat im Bereich der Aufnahmevertiefungen 45 jeweils eine Lücke. Bevorzugt ist allerdings jede Aufnahmevertiefung 45 von der Haupt-Anlagefläche 14 ringsum umrahmt. Wenn die Aufnahmevertiefungen 45 zur Realisierung einer hohen Verteilungsdichte der Ansaugeinheiten 16 sehr eng beieinander platziert sind, können zwischen unmittelbar benachbarten Aufnahmevertiefungen 45 liegende Bereiche der Halteplatte 6 allerdings auch ohne einen mikroporösen Wandabschnitt 17 ausgebildet sein.The main contact surface 14 is interrupted in the area of the receiving recesses 45 . The microporous wall section 17 of the holding plate 6 has a gap in each case in the area of the receiving recesses 45 . However, each receiving recess 45 is preferably framed all around by the main contact surface 14 . If the receiving recesses 45 are placed very close together to realize a high distribution density of the suction units 16 , regions of the holding plate 6 located between immediately adjacent receiving recesses 45 can also be designed without a microporous wall section 17 .

Bevorzugt hat jede in die Halteplatte 6 eingesetzte Ansaugeinheit 16 einen starren Einsatzkörper 46, dessen periphere Außenkontur an die radial zugewandte Innenkontur der zugeordneten Aufnahmevertiefung 45 angepasst ist, sodass er spielfrei in der Aufnahmevertiefung 45 aufgenommen ist. Exemplarisch sind die Einsatzkörper 46 zur Fixierung der Ansaugeinheit 16 mittels eines thermischen Schrumpfverfahrens in der zugeordneten Aufnahmevertiefung 45 befestigt. Alternativ könnte beispielsweise auch eine Befestigung durch Einpressen und/oder durch Einkleben und/oder durch Einschrauben vorgesehen sein.Each suction unit 16 inserted into the holding plate 6 preferably has a rigid insert body 46 whose peripheral outer contour is adapted to the radially facing inner contour of the associated receiving recess 45 so that it is received in the receiving recess 45 without play. By way of example, the insert bodies 46 for fixing the suction unit 16 are fastened in the associated receiving recess 45 by means of a thermal shrinking process. Alternatively, for example, attachment by pressing in and/or by gluing and/or by screwing in could also be provided.

Jeder Einsatzkörper 46 schließt zweckmäßigerweise bündig mit der Anlageebene 4 ab.Each insert body 46 is expediently flush with the contact plane 4 .

Bevorzugt bildet jeder Einsatzkörper 46 eine der weiter oben schon angesprochenen Zusatz-Anlageflächen 15. Der Einsatzkörper 46 hat eine im Innern der Aufnahmevertiefung 45 liegende Bodenwand 47, an deren in der gleichen Richtung wie die Haupt-Anlagefläche 14 weisenden Seite die Zusatz-Anlagefläche 15 ausgebildet ist. Die Bodenwand 47 ist bevorzugt ein integraler Bestandteil des Einsatzkörpers 46.Each insert body 46 preferably forms one of the additional contact surfaces 15 already mentioned above. The insert body 46 has a bottom wall 47 lying inside the receiving recess 45, on the side of which pointing in the same direction as the main contact surface 14 the additional contact surface 15 is formed is. The bottom wall 47 is preferably an integral part of the insert body 46.

Jede Ansaugeinheit 16 verfügt über eine Dichtung 48, die einen ringförmigen Abdichtabschnitt 52 aufweist, der aufgrund gummielastischer Eigenschaften reversibel verformbar ist.Each intake unit 16 has a seal 48 which has an annular sealing section 52 which is reversibly deformable due to rubber-elastic properties.

Bevorzugt hat die Dichtung 48 einen Dichtungs-Grundkörper 53, der den verformbaren ringförmigen Abdichtabschnitt 52 trägt. Insbesondere über den Dichtungs-Grundkörper 53 ist die Dichtung 48 am Einsatzkörper 46 der betreffenden Ansaugeinheit 16 fixiert.Preferably, the gasket 48 has a gasket body 53 which supports the deformable annular sealing portion 52 . The seal 48 is fixed to the insert body 46 of the intake unit 16 in question, in particular via the seal base body 53 .

Die Dichtung 48 ist zweckmäßigerweise insgesamt ringförmig ausgebildet, was auf das illustrierte Ausführungsbeispiel zutrifft. Hier ist also nicht nur der Abdichtabschnitt 52, sondern auch der zugeordnet Dichtungs-Grundkörper 53 ringförmig ausgebildet.Conveniently, the seal 48 is generally annular in shape, which is the case in the illustrated embodiment. Here, therefore, not only the sealing section 52 but also the associated basic seal body 53 is ring-shaped.

Bevorzugt besteht die gesamte Dichtung 48 aus einem Material mit gummielastischen Eigenschaften, beispielsweise aus einem Elastomermaterial und dabei bevorzugt aus einem thermoplastischen Elastomermaterial. In das gummielastische Material können allerdings durchaus Verstärkungseinlagen eingebettet sein, beispielsweise Glasfasern.The entire seal 48 preferably consists of a material with rubber-elastic properties, for example an elastomeric material and preferably a thermoplastic elastomeric material. However, reinforcing inserts, for example glass fibers, can certainly be embedded in the rubber-elastic material.

Die Dichtung 48 ist so an dem Einsatzkörper 46 angeordnet, dass ihr ringförmiger Abdichtabschnitt 52 im nicht mit einem festzuhaltenden Objekt 3 in Kontakt stehenden Zustand in der Achsrichtung der z-Achse 10 über die Haupt-Anlagefläche 14 vorsteht.The seal 48 is arranged on the insert body 46 such that its annular sealing portion 52 protrudes beyond the main abutment surface 14 in the axial direction of the z-axis 10 in the state in which it is not in contact with an object 3 to be held.

Ein Objekt 3, das in einer mit der Achsrichtung der z-Achse 10 zusammenfallenden und durch einen Pfeil illustrierten Einwirkrichtung 54 auf den ringförmigen Abdichtabschnitt 52 kräftemäßig einwirkt, ist in der Lage, den ringförmigen Abdichtabschnitt 52 gemäß den Pfeilen 55 so zu verformen und insbesondere umzubiegen, dass er bis in eine mit der Haupt-Anlagefläche 14 bündige Position zurückweicht. Ein Vorgang des Einwirkens eines Objekts 3 auf den Abdichtabschnitt 52 mit daraus resultierender Verformungsbewegung gemäß Pfeilen 55 ist in 11 illustriert, wobei in der Ausschnittsvergrößerung der 11 ein Zustand gezeigt ist, bei dem das Objekt 3 an der Haupt-Anlagefläche 14 anliegt und den Abdichtabschnitt 52 in die mit der Haupt-Anlagefläche 14 bündige Position verformt hat.An object 3, which acts on the ring-shaped sealing section 52 in terms of force in a direction of action 54 that coincides with the axial direction of the z-axis 10 and is illustrated by an arrow, is able to deform and in particular bend the ring-shaped sealing section 52 in accordance with the arrows 55 that it recedes into a flush position with the main contact surface 14 . A process of the action of an object 3 on the sealing section 52 with the resulting deformation movement according to arrows 55 is in 11 illustrated, with the detail enlargement of 11 a state is shown in which the object 3 is in contact with the main contact surface 14 and has deformed the sealing section 52 into the position flush with the main contact surface 14 .

Da die zugeordnete Zusatz-Anlagefläche 15 ebenfalls bündig mit der Haupt-Anlagefläche 14 verläuft, weil die gesamte Anlagefläche 5 in einer gemeinsamen Anlageebene 4 liegt, stützt sich das an der Haupt-Anlagefläche 14 anliegende Objekt 3 gleichzeitig auch an der Zusatz-Anlagefläche 15 ab.Since the associated additional contact surface 15 also runs flush with the main contact surface 14 because the entire contact surface 5 lies in a common contact plane 4, the object 3 resting on the main contact surface 14 is also supported on the additional contact surface 15 at the same time .

Bei jeder Ansaugeinheit 16 ist die Zusatz-Anlagefläche 15 vom ringförmigen Abdichtabschnitt 52 der zugeordneten Dichtung 48 ringsum umrahmt.In each intake unit 16, the additional contact surface 15 is framed all around by the annular sealing section 52 of the associated seal 48.

Zumindest im über die Anlagefläche 14 vorstehenden Zustand begrenzt die Dichtung 48 mit zumindest ihrem ringförmigen Abdichtabschnitt 52 einen Ansaugraum 56, der im nicht angesetzten Zustand eines Objekts 3 an der von der Halteplatte 6 in der Achsrichtung der z-Achse 10 wegweisenden Oberseite offen ist und an seiner Unterseite durch die zugeordnete Zusatz-Anlagefläche 15 begrenzt ist. Abhängig vom Verformungszustand des ringförmigen Abdichtabschnittes 52 verändert sich das Volumen des Ansaugraumes 56. Dieses Volumen kann sich sogar bis auf null reduzieren, wenn ein Objekt 3 mit einer ebenen Objektoberfläche flächenbündig an der Anlagefläche 5 anliegt und den ringförmigen Abdichtabschnitt 52 bis in die Anlageebene 4 zurückgedrückt hat.At least in the state protruding beyond the contact surface 14, the seal 48 delimits with at least its annular sealing section 52 a suction chamber 56, which is open when an object 3 is not attached on the upper side pointing away from the holding plate 6 in the axial direction of the z-axis 10 and on its underside is limited by the associated additional contact surface 15. The volume of the suction chamber 56 changes depending on the state of deformation of the ring-shaped sealing section 52. This volume can even be reduced to zero if an object 3 with a flat object surface lies flush against the contact surface 5 and the ring-shaped sealing section 52 is pressed back into the contact plane 4 has.

Die ringförmige Dichtung 48 ist zweckmäßigerweise in einer zur Plattenoberseite 13 hin axial offenen Ringnut 57 gehalten, die in dem Einsatzkörper 46 in einer die Zusatz-Anlagefläche 15 umschließenden Weise ausgebildet ist. Die Dichtung 48 ist beispielsweise mit ihrem Dichtungs-Grundkörper 53 in der Ringnut 57 radial verspannt oder kann beispielsweise auch in eine hinterschnittene Ringnutkontur eingeschnappt sein. Die in der Achsrichtung der z-Achse 10 gemessene Nutbreite der Ringnut 57 ist insbesondere so gewählt, dass darin der ringförmige Abdichtabschnitt 52 aufgenommen werden kann, wenn er in die bezüglich der Anlageebene 4 bündige Position verformt beziehungsweise umgebogen ist.The annular seal 48 is expediently held in an annular groove 57 which is axially open towards the top side 13 of the plate and which is formed in the insert body 46 in a manner which encloses the additional contact surface 15 . The seal 48 is clamped radially, for example, with its seal base body 53 in the annular groove 57 or can also be snapped into an undercut annular groove contour, for example. The groove width of the annular groove 57 measured in the axial direction of the z-axis 10 is selected in particular such that the annular sealing section 52 can be accommodated therein when it is deformed or bent into the flush position with respect to the contact plane 4 .

Der ringförmige Abdichtabschnitt 52 hat bevorzugt eine Kreisringform, was entsprechend bevorzugt auch auf die Ringnut 57 zutrifft.The ring-shaped sealing section 52 preferably has the shape of a circular ring, which preferably also applies to the ring groove 57 accordingly.

Die Zusatz-Anlagefläche 15 ist zweckmäßigerweise bei jeder Ansaugeinheit 16 eine Kreisfläche.The additional contact surface 15 is expediently a circular surface for each suction unit 16 .

Bei einem nicht illustrierten Ausführungsbeispiel ist die gesamte Dichtung 48 in der Achsrichtung der z-Achse 10 verschiebbar, um den ringförmigen Abdichtabschnitt 52 zwischen der über die Anlageebene 4 vorstehenden Grundstellung und der mit der Anlagefläche 5 bündigen Arbeitsstellung zu bewegen. Die Dichtung 48 ist dabei beispielsweise federnd in die Grundstellung vorgespannt.In an exemplary embodiment that is not illustrated, the entire seal 48 can be displaced in the axial direction of the z-axis 10 in order to move the annular sealing section 52 between the basic position protruding above the contact plane 4 and the working position flush with the contact surface 5 . The seal 48 is, for example, spring-biased into the basic position.

Beispielsweise könnte die Dichtung 48 schlauchförmig strukturiert sein, wobei der ringförmige Abdichtabschnitt 52 von einem Wandabschnitt des gummielastisch verformbaren Schlauchkörpers gebildet ist. Vorteilhafter ist allerdings das illustrierte Ausführungsbeispiel, bei dem der ringförmige Abdichtabschnitt 52 als eine elastisch verformbare und insbesondere elastisch umbiegbare und somit verschwenkbare Dichtlippe 52a ausgebildet ist.For example, the seal 48 could be structured in the form of a hose, with the annular sealing section 52 being formed by a wall section of the rubber-elastically deformable hose body. However, the illustrated exemplary embodiment is more advantageous, in which the annular sealing section 52 is designed as an elastically deformable and in particular elastically bendable and thus pivotable sealing lip 52a.

Die Ansaugräume 56 sämtlicher Ansaugeinheiten 16 sind mit einem in der Halteplatte 5 ausgebildeten Zusatz-Unterdruckkanalsystem 58 fluidisch verbunden, das vergleichbar dem Haupt-Unterdruckkanalsystem 22 mit der Unterdruckquelle V verbunden oder verbindbar ist, um einen Unterdruck anzulegen, der eine Evakuierung der Ansaugräume 56 bewirken kann.The intake chambers 56 of all intake units 16 are fluidically connected to an additional vacuum duct system 58 formed in the retaining plate 5, which is or can be connected to the vacuum source V in a manner comparable to the main vacuum duct system 22 in order to apply a vacuum that can cause the intake chambers 56 to be evacuated .

Exemplarisch mündet das Zusatz-Unterdruckkanalsystem 58 mit einer Zusatz-Unterdruckanschlussöffnung 62 außen an der Halteplatte 6 aus, insbesondere in der Nachbarschaft zu der Haupt-Unterdruckanschlussöffnung 23 und bevorzugt stirnseitig an dem vorderen Randabschnitt 27. An der Zusatz-Unterdruckanschlussöffnung 62 ist beispielhaft ein Leitungsanschlussstück 63 angebracht, an das eine Fluidleitung 64 anschließbar ist, die die Verbindung zu der Unterdruckquelle V herstellt, vorzugsweise unter Zwischenschaltung der schon beschriebenen Steuereinrichtung 42.By way of example, the additional vacuum channel system 58 with an additional vacuum connection opening 62 opens out on the outside of the retaining plate 6, in particular in the vicinity of the main vacuum connection opening 23 and preferably on the front side on the front edge section 27. At the additional vacuum connection opening 62, for example, there is a line connection piece 63 attached, to which a fluid line 64 can be connected, which establishes the connection to the vacuum source V, preferably with the interposition of the control device 42 already described.

Das Zusatz-Unterdruckkanalsystem 58 kommuniziert mit dem Ansaugraum 56 einer jeweiligen Ansaugeinheit 16 durch mindestens eine Zusatz-Ansaugöffnung 65 hindurch, die an dem Einsatzkörper 46 ausgebildet ist und zum Ansaugraum 56 hin offen ist.The additional vacuum channel system 58 communicates with the intake chamber 56 of a respective intake unit 16 through at least one additional intake opening 65 which is formed on the insert body 46 and is open towards the intake chamber 56 .

Die mindestens eine Zusatz-Ansaugöffnung 65 ist bevorzugt in der Bodenwand 47 ausgebildet, wobei es prinzipiell unerheblich ist, an welcher Stelle. Vor allem zu Gunsten besonders kompakter Abmessungen und einer gleichförmigen Verteilung der Saugwirkung im Ansaugraum 56 ist es vorteilhaft, wenn sich die mindestens eine Zusatz-Ansaugöffnung 65 direkt in der Zusatz-Anlagefläche 15 befindet. Bei dem illustrierten Ausführungsbeispiel ist dies der Fall.The at least one additional intake opening 65 is preferably formed in the bottom wall 47, although in principle it is irrelevant where. Above all in favor of particularly compact dimensions and a uniform distribution of the suction effect in the suction chamber 56, it is advantageous if the at least one additional suction opening 65 is located directly in the additional contact surface 15. In the illustrated embodiment this is the case.

Exemplarisch verfügt jede Ansaugeinheit 16 nicht nur über eine einzige oder einige wenige Zusatz-Ansaugöffnungen 65, sondern über eine Vielzahl von Zusatz-Ansaugöffnungen 65, die von den Poren eines luftdurchlässigen mikroporösen Wandabschnittes 66 der Bodenwand 47 gebildet sind, wobei die Oberfläche dieses mikroporösen Wandabschnittes 66 die Zusatz-Anlagefläche 15 bildet.By way of example, each intake unit 16 not only has a single or a few additional intake openings 65, but also a large number of additional intake openings 65, which are formed by the pores of an air-permeable, microporous wall section 66 of the bottom wall 47, with the surface of this microporous wall section 66 the additional contact surface 15 forms.

Zur Unterscheidung von dem mikroporösen Wandabschnitt 17 der Halteplatte 6 werden die mikroporösen Wandabschnitte 66 der Ansaugeinheiten 16 im Folgenden auch als zusätzliche mikroporöse Wandabschnitte 66 bezeichnet.To distinguish them from the microporous wall section 17 of the holding plate 6, the microporous wall sections 66 of the suction units 16 are also referred to as additional microporous wall sections 66 in the following.

Der Aufbau der zusätzlichen mikroporösen Wandabschnitte 66 ist insbesondere so gewählt, wie er bezüglich des mikroporösen Wandabschnittes 17 der Haupt-Anlagefläche 14 weiter oben erläutert wurde.The structure of the additional microporous wall sections 66 is selected in particular as explained above with regard to the microporous wall section 17 of the main contact surface 14 .

Bevorzugt ist der Einsatzkörper 46 ein Mehrkomponentenkörper, der einen mit dem zusätzlichen mikroporösen Wandabschnitt 66 versehenen Hauptkörper 67 aufweist. Die obigen Erläuterungen bezüglich Fixierung in der Halteplatte 6 und Ausstattung mit einer Dichtung 48 beziehen sich seitens des Einsatzkörpers 46 auf den Hauptkörper 67. Der Hauptkörper 67 definiert insbesondere auch zusammen mit dem zusätzlichen mikroporösen Wandabschnitt 66 die die Aufnahmevertiefung 45 an der Unterseite begrenzende Bodenwand 47 des Einsatzkörpers 46.The insert body 46 is preferably a multi-component body which has a main body 67 provided with the additional microporous wall section 66 . The above explanations regarding fixation in the retaining plate 6 and equipment with a seal 48 refer to the main body 67 on the part of the insert body 46. The main body 67, in particular also together with the additional microporous wall section 66, defines the bottom wall 47 of the insert body 46.

Sämtliche Ansaugeinheiten 16 haben zweckmäßigerweise bei einer Betrachtung von der Plattenoberseite 13 her, also bei einem Blick in der Achsrichtung der z-Achse 10, jeweils bevorzugt eine kreisrunde Außenkontur. Über eine daran angepasste kreisrunde Innenkontur verfügen entsprechend die zugeordneten Aufnahmevertiefungen 45.All suction units 16 expediently have a circular outer contour when viewed from the top side 13 of the plate, ie when looking in the axial direction of the z-axis 10 . The associated receiving recesses 45 have a circular inner contour adapted to this.

Bei dem illustrierten Ausführungsbeispiel ist das Zusatz-Unterdruckkanalsystem 58 in einer bevorzugten Gestaltung realisiert. Es enthält pro Ansaugeinheit 16 eine Vielzahl von im Bereich der Plattenoberseite 13 in der Bodenwand 47 der betreffenden Ansaugeinheit 16 ausgebildeten Schlitzen 68, die im Folgenden zur besseren Unterscheidung auch als Zusatz-Schlitze 68 bezeichnet werden. Diese Zusatz-Schlitze 68 sind im Bereich der Plattenoberseite 13 durch den erwähnten zusätzlichen mikroporösen Wandabschnitt 66 luftdicht abgedeckt. Konkret sind die Zusatz-Schlitze 68 nur in dem Hauptkörper 67 realisiert, an dem nach dem Einbringen der Zusatz-Schlitze 68 der zusätzliche mikroporöse Wandabschnitt 66 appliziert wurde.In the illustrated embodiment, the supplemental vacuum duct system 58 is implemented in a preferred configuration. For each intake unit 16, it contains a large number of slots 68 formed in the area of the top side 13 of the plate in the bottom wall 47 of the relevant intake unit 16, which are also referred to below as additional slots 68 for better differentiation. These additional slots 68 are covered in an airtight manner in the area of the upper side 13 of the plate by the additional microporous wall section 66 mentioned. Specifically, the additional slits 68 are only realized in the main body 67 to which the additional microporous wall section 66 was applied after the additional slits 68 had been introduced.

Bevorzugt sind die Zusatz-Schlitze 68 in einer sich gitterartig kreuzenden Konfiguration im Einsatzkörper 46 ausgebildet. Auf diese Weise bedeckt der zusätzliche mikroporöse Wandabschnitt 66 ein relativ großes Schlitzvolumen, was bei einer Evakuierung einen hohen Luftdurchsatz ermöglicht und insbesondere einen Luftdurchsatz, der pro Flächeneinheit der Zusatz-Anlagefläche 15 größer ist als bei der Haupt-Anlagefläche 14. Somit kann bei gleichzeitiger Unterdruckbeaufschlagung des Haupt-Unterdruckkanalsystems 22 und des Zusatz-Unterdruckkanalsystems 58 mit der gleichen Unterdruckquelle im Bereich der Zusatz-Anlageflächen 15 ein höherer Saugvolumenstrom realisiert werden als im Bereich der Haupt-Anlagefläche 14.The auxiliary slots 68 are preferably formed in the insert body 46 in a grid-like, crossing configuration. In this way, the additional microporous wall section 66 covers a relatively large slot volume, which enables a high air flow rate during an evacuation and in particular an air flow rate that is greater per unit area of the additional contact surface 15 than that of the main contact surface 14 of the main vacuum channel system 22 and the additional vacuum channel system 58 with the same vacuum source in the area of the additional contact surfaces 15, a higher suction volume flow can be realized than in the area of the main contact surface 14.

Es versteht sich, dass die Zusatz-Schlitze 68 auch in einer anderen als der illustrierten Konfiguration ausgebildet sein können, beispielsweise bestehend aus ausschließlich zueinander parallelen Längsschlitzen vergleichbar den Haupt-Schlitzen 25.It goes without saying that the additional slits 68 can also be configured in a configuration other than that illustrated, for example consisting of longitudinal slits that are exclusively parallel to one another, comparable to the main slits 25.

Das Zusatz-Unterdruckkanalsystem 58 hat des Weiteren ein im Innern der Halteplatte 6 ausgebildetes Zusatz-Unterdruckkanalnetz 72, das zum einen mit den Zusatz-Schlitzen 68 kommuniziert und zum anderen mit der Zusatz-Unterdruckanschlussöffnung 62 verbunden ist.The additional vacuum channel system 58 also has an additional vacuum channel network 72 formed inside the holding plate 6, which communicates with the additional slots 68 on the one hand and is connected to the additional vacuum connection opening 62 on the other.

Exemplarisch hat das Zusatz-Unterdruckkanalnetz 72 einen von der Zusatz-Unterdruckanschlussöffnung 62 ausgehenden und sich in der Plattenebene 7 bis in den Bereich des hinteren Randabschnittes 28 der Halteplatte 6 erstreckenden Hauptkanal 73 sowie eine Vielzahl von Verteilkanälen 74, die sich in der Plattenebene 7 rechtwinkelig zu dem Hauptkanal 73 erstrecken und an in der Längsrichtung des Hauptkanals 73 zueinander beabstandeten Abzweigstellen mit dem Hauptkanal 73 fluidisch verbunden sind. Exemplarisch erstreckt sich der Hauptkanal 73 in der Achsrichtung der y-Achse 9, während die Verteilkanäle 74 in der Achsrichtung der x-Achse 8 ausgerichtet sind. Der Hauptkanal 73 und die Verteilkanäle 74 liegen zweckmäßigerweise in ein und derselben Ebene.By way of example, the additional vacuum channel network 72 has an outgoing from the additional vacuum connection opening 62 and in the Plat 7 to the area of the rear edge section 28 of the retaining plate 6, and a large number of distribution ducts 74, which extend in the plate plane 7 at right angles to the main duct 73 and at branch points spaced apart from one another in the longitudinal direction of the main duct 73 with the main duct 73 are fluidly connected. By way of example, the main channel 73 extends in the axial direction of the y-axis 9 , while the distribution channels 74 are aligned in the axial direction of the x-axis 8 . The main channel 73 and the distribution channels 74 are expediently in one and the same plane.

Das Zusatz-Unterdruckkanalnetz 72 ist so ausgebildet, dass in der Achsrichtung der z-Achse 10 unterhalb jeder Ansaugeinheit 16 ein Längenabschnitt eines Verteilkanals 74 angeordnet ist. Von jeder Ansaugeinheit 16 geht ein sich in der Achsrichtung der z-Achse 10 erstreckender Zweigkanal 75 aus, der sich in Richtung zu der unteren Plattenfläche 72 erstreckt und in einen der Verteilkanäle 74 einmündet. Jeder Zweigkanal 75 mündet an einer Grundfläche in eine der Aufnahmevertiefungen 45 ein, wo er mit einem den Hauptkörper 67 des Einsatzkörpers 46 koaxial durchsetzenden Zentralkanal 76 kommuniziert. Dieser Zentralkanal 76 schneidet innerhalb des Hauptkörpers 67 mehrere der Zusatz-Schlitze 68 an, die durch den zusätzlichen mikroporösen Wandabschnitt 66 abgedeckt sind.The additional vacuum channel network 72 is designed in such a way that a longitudinal section of a distribution channel 74 is arranged below each intake unit 16 in the axial direction of the z-axis 10 . A branch duct 75 which extends in the direction of the z-axis 10 extends from each intake unit 16 and extends in the direction of the lower plate surface 72 and opens into one of the distribution ducts 74 . Each branch channel 75 opens into one of the receiving recesses 45 at a base area, where it communicates with a central channel 76 coaxially penetrating the main body 67 of the insert body 46 . This central channel 76 intersects within the main body 67 a plurality of the auxiliary slots 68 which are covered by the auxiliary microporous wall section 66 .

Auf diese Weise liegt über die Zusatz-Schlitze 68, die Zentralkanäle 76, die Zweigkanäle 75, die Verteilkanäle 74 und den Hauptkanal 73 eine ständige Fluidverbindung zwischen den Zusatz-Ansaugöffnungen 65 und der Zusatz-Unterdruckanschlussöffnung 62 vor.In this way, via the additional slits 68 , the central ducts 76 , the branch ducts 75 , the distribution ducts 74 and the main duct 73 , there is a constant fluid connection between the additional suction openings 65 and the additional vacuum connection opening 62 .

Soweit die Verteilkanäle 74 zu einer Außenfläche des Plattenkörpers 21 ausmünden, sind sie dort zweckmäßigerweise vergleichbar den Zweigkanälen 35 des Haupt-Unterdruckkanalnetzes 33 durch Verschlusselemente 77 verschlossen.To the extent that the distribution channels 74 open out to an outer surface of the plate body 21 , they are expediently closed there by closure elements 77 , comparable to the branch channels 35 of the main vacuum channel network 33 .

Bevorzugt sind das Haupt-Unterdruckkanalnetz 33 und das Zusatz-Unterdruckkanalnetz 72 in getrennten Ebenen angeordnet, die in der Achsrichtung der z-Achse 10 zueinander beabstandet sind.The main vacuum channel network 33 and the additional vacuum channel network 72 are preferably arranged in separate planes which are spaced apart from one another in the axial direction of the z-axis 10 .

Aufgrund der eigenen Unterdruckanschlussöffnungen 23, 62 für die beiden Unterdruckkanalsysteme 22, 72 ist sehr einfach eine voneinander unabhängige Unterdruckbeaufschlagung des Haupt-Unterdruckkanalsystems 22 und des Zusatz-Unterdruckkanalsystems 58 möglich, um unterschiedlich hohe Saugkräfte im Bereich der Haupt-Anlagefläche 14 und im Bereich der einzelnen Ansaugeinheiten 16 zu verwirklichen, insbesondere um im Bereich der einzelnen Ansaugeinheiten 16 höhere Saugkräfte zu erzeugen als im Bereich der Haupt-Anlagefläche 14. Es besteht allerdings ohne weiteres die Möglichkeit, beiden Unterdruckkanalsystemen 22, 58 eine einzige Unterdruckanschlussöffnung gemeinsam zuzuordnen, um sie stets mit ein und derselben Unterdruckhöhe zu beaufschlagen.Due to the separate vacuum connection openings 23, 62 for the two vacuum channel systems 22, 72, it is very easy to apply vacuum to the main vacuum channel system 22 and the additional vacuum channel system 58 independently of one another, in order to achieve differently high suction forces in the area of the main contact surface 14 and in the area of the individual to realize suction units 16, in particular in order to generate higher suction forces in the area of the individual suction units 16 than in the area of the main contact surface 14. However, it is easily possible to assign a single vacuum connection opening to both vacuum channel systems 22, 58 in order to always use them with one and apply the same vacuum level.

Im Betrieb der Haltevorrichtung 1 ist zum Festhalten eines Objekts 3 zweckmäßigerweise sowohl die Saugwirkung der Haupt-Anlagefläche 14 als auch die Saugwirkung der Ansaugeinheiten 16 parallel gleichzeitig aktiviert. Ein festzuhaltendes Objekt 3 wird beispielsweise in der Achsrichtung der z-Achse 10 im Bereich der Plattenoberseite 13 auf die Halteeinheit 2 aufgelegt. Da die ringförmigen Abdichtabschnitte 52 über die Anlageebene 4 vorstehen, gelangt das Objekt 3 gemäß der Hauptabbildung der 11 zunächst nur in Kontakt mit den ringförmigen Abdichtabschnitten 52, wobei zwischen dem Objekt 3 und der Haupt-Anlagefläche 14 sowie den Zusatz-Anlageflächen 15 ein geringfügiger Abstand vorliegt. Der ringförmige Kontakt zwischen den Abdichtabschnitten 52 und dem Objekt 3 bewirkt, dass die Ansaugräume 56 zur Umgebung hin dicht abgeschlossen sind. Auf diese Weise werden die Ansaugräume 56 abgesaugt, wobei der entstehende Unterdruck das Objekt 3 an die Anlagefläche 5 heranzieht. Sobald das Objekt 3 dabei an der Haupt-Anlagefläche 14 zur Anlage gelangt, oder auch schon kurz vorher, wirkt die im Bereich der Haupt-Anlagefläche 14 generierte Saugkraft zusätzlich zur Saugkraft der Ansaugeinheiten 16, sodass das Objekt 3 großflächig an die Anlagefläche 5 herangezogen wird und sicher festgehalten wird. Sofern das Objekt 3 über eine gewisse Flexibilität verfügt und im noch nicht festgespannten Zustand Unebenheiten in seiner flächenhaften Ausdehnung hat, wird das Objekt 3 beim Heranziehen an die Anlagefläche 5 in eine planare Form gebracht, die die weitere Verarbeitung des Objekts 3 vereinfacht.When the holding device 1 is in operation, both the suction effect of the main contact surface 14 and the suction effect of the suction units 16 are expediently activated simultaneously in order to hold an object 3 in place. An object 3 to be held is placed on the holding unit 2 in the axial direction of the z-axis 10 in the region of the top side 13 of the plate, for example. Since the ring-shaped sealing portions 52 protrude beyond the contact plane 4, the object 3 arrives according to the main illustration of FIG 11 initially only in contact with the annular sealing sections 52, there being a slight distance between the object 3 and the main contact surface 14 and the additional contact surfaces 15. The annular contact between the sealing sections 52 and the object 3 causes the suction chambers 56 to be sealed off from the environment. In this way, the suction chambers 56 are sucked out, with the resulting negative pressure drawing the object 3 to the contact surface 5 . As soon as the object 3 comes into contact with the main contact surface 14, or shortly beforehand, the suction force generated in the area of the main contact surface 14 acts in addition to the suction force of the suction units 16, so that the object 3 is pulled onto the contact surface 5 over a large area and held securely. If the object 3 has a certain flexibility and has unevenness in its areal extent when it is not yet clamped, the object 3 is brought into a planar shape when it is pulled onto the contact surface 5, which simplifies the further processing of the object 3.

Die erfindungsgemäße Haltevorrichtung 1 ist vielfältig einsetzbar. Besondere Vorteile ergeben sich bei der Handhabung von flexiblen Objekten 3 mit flacher Gestalt, insbesondere plattenförmiger Objekte wie beispielsweise Leiterplatten oder Leiterplatten-Ausgangsprodukte.The holding device 1 according to the invention can be used in many ways. Particular advantages arise when handling flexible objects 3 with a flat shape, in particular plate-shaped objects such as printed circuit boards or printed circuit board starting products.

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

DE 102017215424 A1 [0002]
DE 202008010424 U1 [0003]

Claims

Holding device for holding objects (3) by means of negative pressure, with at least one holding unit (2) which has a holding plate (6) which, on a top side (13) of the plate, extends in a contact plane (4) for placing an object to be held (3) has the main contact surface (14) provided, which is formed by the surface of an air-permeable, microporous wall section (17) of the holding plate (6) and which has the main suction openings (18) formed by the pores of the microporous wall section (17), which are connected to a main vacuum channel system (22) which is formed in the holding plate (6) and is provided for applying a vacuum, characterized in that the holding unit (2) has a plurality of in the area of the main contact surface (14) in the holding plate (6) has integrated suction units (16) which are distributed at points over the main contact surface (14) in a manner surrounded in each case by the main contact surface (14). and which each have a seal (48), which has a rubber-elastic annular sealing section (52 ), each ring-shaped sealing section (52) framing a suction chamber (56) of the associated suction unit (16) that is open on the top side (13) of the plate and is delimited by an additional contact surface (15) that also extends in the contact plane (4). and is connected to an auxiliary vacuum duct system (58) formed in the retaining plate (6) to enable it to be evacuated.

holding device claim 1 , characterized in that the holding plate (6) has a rigid plate body (21) which is provided on the top side (13) of the plate with a microporous coating forming the microporous wall section (17).

holding device claim 1 or 2 , characterized in that the main vacuum channel system (22) has a large number of slots (25) which are formed in the holding plate (6) in the area of the top side of the plate (13) and are parallel to one another and which pass through the microporous wall section in the area of the top side of the plate (13). (17) are covered in an air-permeable manner and which communicate inside the holding plate (6) with a main vacuum duct network (33) which is connected to at least one vacuum connection opening (23) of the holding plate (6) suitable for connection to a vacuum source (V).

Holding device according to one of Claims 1 until 3 , characterized in that the seals (48) of the suction units (16) are each fixed partially stationary with respect to the holding plate (6), with their annular sealing section (52) being designed as an elastically deformable sealing lip (52a).

holding device claim 4 , characterized in that the seals (48) of the suction units (16) are each of annular design overall.

Holding device according to one of Claims 1 until 5 , characterized in that each suction unit (16) has a bottom wall (47) framed by the associated seal (48), on which the additional contact surface (15) is formed and on which at least one additional suction opening (65) in the associated Suction chamber (56) which, for the purpose of evacuating the suction chamber (56), is connected to the additional vacuum channel system (58) formed in the holding plate (6), the at least one additional suction opening (65) expediently being in the additional contact surface (15 ) is trained.

holding device claim 6 , characterized in that the additional contact surface (15) of each suction unit (16) is formed by the surface of an air-permeable, microporous wall section (66) of the associated bottom wall (47), the pores of this microporous wall section (66) having a large number of form associated additional intake openings (65) that communicate with the intake chamber (56).

holding device claim 7 , characterized in that the additional vacuum channel system (58) per suction unit (16) has a plurality of slots (68) formed in the area of the top side of the plate (13) in the bottom wall (47) of the suction unit (16), which in the area of the top side of the plate (13) are covered in an air-permeable manner by the associated microporous wall section (66) and which communicate inside the holding plate (6) with an additional vacuum channel network (72) which has at least one vacuum connection opening (62) suitable for connection to a vacuum source (V). the retaining plate (6) is connected.

holding device claim 8 , characterized in that the slots of the auxiliary vacuum duct system (58) are formed in a grid-like crossing configuration.

Holding device according to one of Claims 1 until 9 , characterized in that the suction units (16) than in individual receiving recesses ments (45) of the retaining plate (6) are firmly inserted, with respect to the retaining plate (6) separate inserts are formed.

holding device claim 10 , characterized in that each intake unit (16) has a rigid insert body (46) fitted with the seal (48) and fixed in the associated receiving recess (45), which has the additional contact surface (15) and which is connected to the additional vacuum channel system (58) is interspersed, wherein the seal (48) is expediently fixed in an axially open annular groove (57) of the insert body (46).

holding device claim 11 in connection with one of the Claims 6 until 9 , characterized in that the bottom wall (47) is an integral part of the insert body (46).

Holding device according to one of Claims 1 until 12 , characterized in that the main vacuum channel system (22) and the additional vacuum channel system (58) for connection to a vacuum source (V) each have their own vacuum connection opening (23, 62) on the holding plate (6), such that one of each other independent vacuum application of the main vacuum channel system (22) and the additional vacuum channel system (58) is possible.

Holding device according to one of Claims 1 until 13 , characterized in that the suction units (16) each have a circular outer contour when viewed from the top side (13) of the plate.

Holding device according to one of Claims 1 until 14 , characterized in that the contact plane (4) runs parallel to an x-axis (8) and a y-axis (9) perpendicular thereto of the holding plate (6), the suction units (16) on the crossing points (43) to one another of rectangular grid lines (44a, 44b) of an imaginary cross grid (44) extending in the axis direction of the x-axis (8) and in the axis direction of the y-axis (9).

Holding device according to one of Claims 1 until 15 , characterized in that each microporous material layer (17, 66) consists of metal and/or that the pores of each microporous material layer (17, 66) have an average diameter of 5 µm to 50 µm and preferably from 10 µm to 30 µm.