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Die Erfindung betrifft eine Vakuumerzeugervorrichtung, umfassend einen elektrischen Anschluss mit wenigstens einem ersten Kontakt zum Empfangen eines ersten Schaltsignals mit einem ersten Signalpegel, der wahlweise einen High-Pegel oder einen Low-Pegel annehmen kann, und einem zweiten Kontakt zum Empfangen eines zweiten Schaltsignals mit einem zweiten Signalpegel, der wahlweise den High-Pegel oder den Low-Pegel annehmen kann, so dass der erste Signalpegel und der zweite Signalpegel zusammen mehrere verschiedene Pegelkombinationen bilden können.
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Die
DE 10 2007 061 820 A1 beschreibt eine Vakuumerzeugervorrichtung mit einem Hauptgehäuse, an dem sich eine elektromechanische Kommunikationsschnittstelle für den Austausch elektrischer Signale und für die Einspeisung der für den Betrieb der elektrischen Komponenten der Vakuumerzeugereinheit benötigten elektrischen Energie befindet.
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Die
DE 11 2019 003 865 T5 betrifft einen Aktuator, bei dem eine auf eine Welle und ein Werkstück ausgeübte Last gesteuert wird.
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Die
DE 40 01 937 A1 betrifft eine Handhabungsvorrichtung mit einem Sauggreifer zum Ergreifen von Werkstücken mittels Unterdruck.
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Es gibt den Ansatz, bei einer Vakuumerzeugervorrichtung den ersten Kontakt des elektrischen Anschlusses dazu zu verwenden, um die Vakuumerzeugervorrichtung anzuweisen - beispielsweise mittels eines am ersten Kontakt angelegten High-Pegels - den Unterdruck bereitzustellen, und den zweiten Kontakt des elektrischen Anschlusses dazu zu verwenden, um die Vakuumerzeugervorrichtung anzuweisen - beispielsweise mittels eines am zweiten Kontakt angelegten High-Pegels - den Abwurfimpuls bereitzustellen. Bei diesem Ansatz ist es erforderlich, dass der elektrische Anschluss ferner einen zusätzlichen Kontakt aufweist, an dem die Spannungsversorgung dauerhaft bereitgestellt wird.
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Die Anzahl an benötigten elektrischen Kontakten bestimmt in der Regel die Größe des elektrischen Anschlusses. Die Größe des elektrischen Anschlusses kann wiederum entscheidend sein für die Gesamtgröße - beispielsweise für die Breite - der Vakuumerzeugervorrichtung. Es ist daher in der Regel gewünscht, den elektrischen Anschluss mit wenigen elektrischen Kontakten auszustatten, um so eine kompakte Vakuumerzeugervorrichtung zu ermöglichen.
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Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vakuumerzeugervorrichtung bereitzustellen, die flexibel einsetzbar ist und kompakt ausgeführt sein kann.
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Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vakuumerzeugervorrichtung gemäß Anspruch 1. Die Vakuumerzeugervorrichtung ist ausgebildet, in Ansprechen auf eine erste Pegelkombination einen Unterdruck bereitzustellen und in Ansprechen auf eine zweite Pegelkombination einen Abwurfimpuls bereitzustellen, wobei bei der ersten Pegelkombination und bei der zweiten Pegelkombination jeweils wenigstens ein Signalpegel ein High-Pegel ist und die Vakuumerzeugervorrichtung ausgebildet ist, ihre Spannungsversorgung aus dem ersten Schaltsignal und/oder dem zweiten Schaltsignal bereitzustellen. Die Vakuumerzeugervorrichtung ist ausgebildet, sich bei der ersten Pegelkombination und bei der zweiten Pegelkombination jeweils aus dem in der jeweiligen Pegelkombination enthaltenen wenigstens einen High-Pegel elektrisch zu speisen.
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Dadurch, dass bei beiden Pegelkombinationen jeweils ein High-Pegel vorhanden ist, kann dieser jeweilige High-Pegel jeweils für die Spannungsversorgung der Vakuumerzeugervorrichtung verwendet werden und es ist nicht erforderlich, zusätzlich zu dem ersten elektrischen Kontakt und dem zweiten elektrischen Kontakt einen eigenen elektrischen Kontakt zum dauerhaften Anlegen der Spannungsversorgung vorzusehen. Die Vakuumerzeugervorrichtung kann daher kompakt ausgeführt werden. Dadurch, dass die Anweisung des Unterdrucks und des Abwurfimpulses jeweils über Schaltsignale - und nicht über ein digitales Kommunikationsprotokoll, insbesondere nicht über IO-Link - erfolgt, kann die Vakuumerzeugervorrichtung auch in Systemen verwendet werden, in denen ein solches digitales Kommunikationsprotokoll, beispielsweise IO-Link, für die Anweisung des Unterdrucks und des Abwurfimpulses nicht verfügbar sind. Folglich ist die Vakuumerzeugervorrichtung flexibel einsetzbar.
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Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein System, umfassend die Vakuumerzeugervorrichtung sowie eine Steuerung, die ausgebildet ist, die erste Pegelkombination bereitzustellen, um zu bewirken, dass die Vakuumerzeugervorrichtung den Unterdruck bereitstellt, und die zweite Pegelkombination bereitzustellen, um zu bewirken, dass die Vakuumerzeugervorrichtung den Abwurfimpuls bereitstellt.
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Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Verfahren zum Betrieb der Vakuumerzeugervorrichtung oder des Systems, umfassend die Schritte: Bereitstellen der ersten Pegelkombination, um zu bewirken, dass die Vakuumerzeugervorrichtung den Unterdruck bereitstellt, und Bereitstellen der zweiten Pegelkombination, um zu bewirken, dass die Vakuumerzeugervorrichtung den Abwurfimpuls bereitstellt. Bevorzugt ist das Verfahren in Entsprechung zu einer Weiterbildung der Vakuumerzeugervorrichtung oder des Systems ausgeführt.
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Die Aufgabe wird ferner gelöst durch eine Vakuumerzeugervorrichtung, die als Reihenmodul mit einem plattenförmigen Gehäuse ausgeführt ist, so dass sie zusammen mit identischen Reihenmodulen in einer Reihenrichtung aneinandergereiht werden kann, um eine Reihenanordnung zu bilden, ferner umfassend einen elektrischen Anschluss, der an einer zur Reihenrichtung parallelen Anschlussseite des Gehäuses angeordnet ist und als Steckelement mit genau vier elektrischen Kontakten ausgeführt ist, wobei die Vakuumerzeugervorrichtung ausgebildet ist, über einen ersten Kontakt und einen zweiten Kontakt des elektrischen Anschlusses zwei Schaltsignale zu empfangen und in Ansprechen auf die beiden Schaltsignale wahlweise einen Unterdruck oder einen Abwurfimpuls bereitzustellen, wobei ein dritter Kontakt des elektrischen Anschlusses als Kommunikationsausgang zur Ausgabe eines Kommunikationssignals dient und ein vierter Kontakt des elektrischen Anschlusses als Referenz-Kontakt dient. Die Vakuumerzeugervorrichtung ist zweckmäßigerweise ferner wie die vorstehend erläuterte Vakuumerzeugervorrichtung ausgebildet.
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Weitere exemplarische Details sowie beispielhafte Ausführungsformen werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert. Dabei zeigt
- 1 eine schematische Darstellung einer Vakuumerzeugervorrichtung,
- 2 eine schematische Darstellung eines Systems mit einer Vakuumerzeugervorrichtung und einer Steuerung,
- 3 eine schematische Darstellung einer Reihenanordnung aus mehreren Vakuumerzeugervorrichtungen, und
- 4 eine schematische Darstellung eines elektrischen Anschlusses.
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Die 1 zeigt eine Vakuumerzeugervorrichtung 10 mit einem elektrischen Anschluss 5. Eine exemplarische Ausgestaltung des elektrischen Anschlusses 5 ist in der 4 zu sehen, wo der elektrische Anschluss 5 in Draufsicht gezeigt ist.
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Der elektrische Anschluss 5 umfasst wenigstens einen ersten Kontakt 1 zum Empfangen eines ersten Schaltsignals mit einem ersten Signalpegel, der wahlweise einen High-Pegel oder einen Low-Pegel annehmen kann. Der High-Pegel beträgt beispielsweise mehr als 20V, exemplarisch beträgt der High-Pegel 24V. Der Low-Pegel beträgt beispielsweise weniger als 5V, exemplarisch beträgt der Low-Pegel 0V. Als erster Signalpegel soll der aktuelle Signalpegel des ersten Schaltsignals - also der am ersten Kontakt 1 aktuell anliegende Signalpegel - bezeichnet werden.
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Der elektrische Anschluss 5 umfasst ferner einen zweiten Kontakt 2 zum Empfangen eines zweiten Schaltsignals mit einem zweiten Signalpegel, der wahlweise den High-Pegel oder den Low-Pegel annehmen kann. Als zweiter Signalpegel soll der aktuelle Signalpegel des zweiten Schaltsignals - also der am zweiten Kontakt 2 aktuell anliegende Signalpegel - bezeichnet werden. Das erste Schaltsignal und das zweite Schaltsignal sind vorzugsweise digitale Schaltsignale.
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Der ersten Signalpegel und der zweite Signalpegel können zusammen mehrere verschiedene Pegelkombinationen bilden. Da vorzugsweise jeder Signalpegel nur zwei verschiedene Pegelwerte - den High-Pegel und den Low-Pegel - annehmen kann, sind insgesamt nur vier verschiedene Pegelkombinationen möglich. Mit dem Begriff Pegelkombination ist die Kombination eines Pegelwerts des ersten Signalpegels und eines Pegelwerts des zweiten Signalpegels gemeint, wobei der Pegelwert des ersten Signalpegels und der Pegelwert des zweiten Signalpegel gleichzeitig vorliegen.
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Die Vakuumerzeugervorrichtung 10 ist ausgebildet, in Ansprechen auf eine erste Pegelkombination (aus den von dem ersten Signalpegel und dem zweiten Signalpegel gebildeten Pegelkombinationen) einen Unterdruck bereitzustellen. Insbesondere ist die Vakuumerzeugervorrichtung 10 ausgebildet, den Unterdruck so lange bereitzustellen, wie die erste Pegelkombination gegeben ist. Die erste Pegelkombination ist eine der vorstehend genannten Pegelkombinationen.
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Die Vakuumerzeugervorrichtung 10 ist ferner ausgebildet, in Ansprechen auf eine zweite Pegelkombination (aus den von dem ersten Signalpegel und dem zweiten Signalpegel gebildeten Pegelkombinationen) einen Abwurfimpuls bereitzustellen. Insbesondere ist die Vakuumerzeugervorrichtung 10 ausgebildet, den Abwurfimpuls so lange bereitzustellen, wie die zweite Pegelkombination gegeben ist. Die zweite Pegelkombination ist eine der vorstehend genannten Pegelkombinationen und unterscheidet sich von der ersten Pegelkombination.
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Bei der ersten Pegelkombination ist wenigstens ein Signalpegel ein High-Pegel und bei der zweiten Pegelkombination ist wenigstens ein Signalpegel ein High-Pegel. Beispielsweise sind bei der ersten Pegelkombination der erste Signalpegel und der zweite Signalpegel jeweils High-Pegel. Beispielsweise ist bei der zweiten Pegelkombination der erste Signalpegel der Low-Pegel und der zweite Signalpegel der High-Pegel.
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Die Vakuumerzeugervorrichtung 10 ist ausgebildet, ihre Spannungsversorgung aus dem ersten Schaltsignal und/oder dem zweiten Schaltsignal bereitzustellen, insbesondere aus dem jeweils bereitgestellten High-Pegel. Bevorzugt speist sich die Vakuumerzeugervorrichtung 10 elektrisch aus dem ersten Schaltsignal und dem zweiten Schaltsignal, insbesondere stets aus demjenigen Schaltsignal, dessen Signalpegel aktuell der High-Pegel ist. Zweckmäßigerweise wird die gesamte elektrische Energie, die von der Vakuumerzeugervorrichtung 10 verbraucht wird, von dem ersten Schaltsignal und/oder dem zweiten Schaltsignal bereitgestellt. Die Vakuumerzeugervorrichtung 10 bezieht ihre elektrische Energie aus dem ersten Schaltsignal und dem zweiten Schaltsignal gemeinsam, derart dass stets wenigstens dasjenige Schaltsignal, dessen Signalpegel der High-Pegel ist, die elektrische Energie für die Vakuumerzeugervorrichtung 10 liefert.
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Beispielsweise ist die Vakuumerzeugervorrichtung 10 ausgebildet, während des Vorliegens der ersten Pegelkombination ihre Spannungsversorgung aus dem ersten Schaltsignal und/oder dem zweiten Schaltsignal bereitzustellen. Ferner ist die Vakuumerzeugervorrichtung 10 zweckmäßigerweise ausgebildet, während des Vorliegens der zweiten Pegelkombination ihre Spannungsversorgung aus dem zweiten Schaltsignal (und insbesondere nicht aus dem ersten Schaltsignal) bereitzustellen.
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Bevorzugt ist die Vakuumerzeugervorrichtung 10 ferner ausgebildet, in Ansprechen auf eine dritte Pegelkombination, bei der wenigstens ein Signalpegel (aus dem ersten Signalpegel und dem zweiten Signalpegel) ein High-Pegel ist, einen Bereitschaftszustand einzunehmen, in dem die Vakuumerzeugervorrichtung die Spannungsversorgung aus dem ersten Schaltsignal und/oder dem zweiten Schaltsignal bereitstellt. Exemplarisch ist bei der dritten Pegelkombination der erste Signalpegel ein High-Pegel und der zweite Signalpegel ist ein Low-Pegel. Die Vakuumerzeugervorrichtung 10 ist zweckmäßigerweise ausgebildet, während des Vorliegens der dritten Pegelkombination ihre Spannungsversorgung aus dem ersten Schaltsignal (und insbesondere nicht aus dem zweiten Schaltsignal) bereitzustellen.
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Exemplarisch ist der Bereitschaftszustand ein Zustand, in dem die Vakuumerzeugervorrichtung 10 nicht den Unterdruck und/oder nicht den Abwurfimpuls bereitstellt. In dem Bereitschaftszustand wird die Vakuumerzeugervorrichtung 10 mit Spannung versorgt.
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Beispielsweise verfügt die Vakuumerzeugervorrichtung 10 über eine Sensoreinrichtung 16, die zweckmäßigerweise im Bereitschaftszustand mit elektrischer Energie aus dem von dem ersten Schaltsignal und/oder dem zweiten Schaltsignal bereitgestellten High-Pegel gespeist wird. Die Vakuumerzeugervorrichtung 10 verfügt zweckmäßigerweise über einen Kommunikationsausgang und ist ausgebildet, im Bereitschaftszustand über den Kommunikationsausgang ein Kommunikationssignal auszugeben, das insbesondere eine mittels der Sensoreinrichtung 16 erfasste Sensorinformation enthält. Bevorzugt umfasst der elektrische Anschluss 5 einen dritten Kontakt 3, der den Kommunikationsausgang darstellt und an dem das Kommunikationssignal ausgegeben wird.
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Bevorzugt ist die Vakuumerzeugervorrichtung 10 ferner ausgebildet, in Ansprechen auf eine vierte Pegelkombination, bei der der erste Signalpegel und der zweite Signalpegel Low-Pegel sind, einen Aus-Zustand einzunehmen, in dem die Vakuumerzeugervorrichtung ihre Spannungsversorgung nicht bereitstellt. Exemplarisch ist die Vakuumerzeugervorrichtung 10 in dem Aus-Zustand spannungslos und/oder stromlos. Insbesondere ist im Aus-Zustand die (nachstehend näher erläuterte) Elektronikanordnung 17, beispielsweise der Spannungswandler 18 und/oder die Steuereinheit 19, und/oder die Sensoreinrichtung 16 spannungslos und/oder stromlos. Insgesamt ergeben sich exemplarisch die folgenden Pegelkombinationen (in der ersten Zeile ist die erste Pegelkombination angegeben, in der zweiten Zeile die zweite Pegelkombination, in der dritten Zeile die dritte Pegelkombination und in der vierten Zeile die vierte Pegelkombination):
| Kontakt 1 | Kontakt 2 | Aktion/Zustand |
| High-Pegel | High-Pegel | Bereitstellung Unterdruck |
| Low-Pegel | High-Pegel | Bereitstellung Abwurfimpuls |
| High-Pegel | Low-Pegel | Bereitschaftszustand |
| Low-Pegel | Low-Pegel | Aus-Zustand |
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Exemplarisch verfügt die erste Pegelkombination, die zweite Pegelkombination und die dritte Pegelkombination jeweils über wenigstens einen High-Pegel, über den bei der jeweiligen Pegelkombination die elektrische Speisung der Vakuumerzeugervorrichtung 10 erfolgt. Es wird dadurch möglich, einen sonst eigens für die elektrische Speisung vorgesehenen (fünften) Kontakt, beispielsweise einen 24-V-Kontakt, wegzulassen.
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Im Folgenden soll näher auf den in der 1 gezeigten, exemplarischen Aufbau der Vakuumerzeugervorrichtung 10 eingegangen werden.
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Die Vakuumerzeugervorrichtung 10 verfügt über einen Arbeits-Ausgang 7, an dem die Vakuumerzeugervorrichtung 10 den Unterdruck und den Abwurfimpuls bereitstellen kann. Ferner verfügt die Vakuumerzeugervorrichtung 10 über einen Abluft-Ausgang 8, an dem die Vakuumerzeugervorrichtung 10 Abluft ausgibt, die insbesondere bei der Bereitstellung des Unterdrucks und/oder des Abwurfimpulses entsteht. Ferner verfügt die Vakuumerzeugervorrichtung 10 über einen Druckluft-Anschluss 9, über den der Vakuumerzeugervorrichtung 10 Druckluft zugeführt werden kann, die von der Vakuumerzeugervorrichtung 10 insbesondere für die Bereitstellung des Unterdrucks und/oder des Abwurfimpulses verwendet wird.
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Die Vakuumerzeugervorrichtung 10 umfasst ferner eine Pneumatikeinrichtung 11, die dazu dient den Unterdruck und/oder den Abwurfimpuls zu erzeugen. Die Pneumatikeinrichtung 11 umfasst exemplarisch eine Vakuumerzeugereinheit 12, die ausgebildet ist, den Unterdruck bereitzustellen. Die Vakuumerzeugereinheit 12 umfasst beispielsweise eine Vakuumdüse. Die Pneumatikeinrichtung 11 umfasst ferner eine Magnetventilanordnung 14, die exemplarisch zwei Magnetventile 15 aufweist. Die Pneumatikeinrichtung 11 umfasst ferner eine Sensoreinrichtung 16, die insbesondere einen Drucksensor umfasst.
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Die Pneumatikeinrichtung 11, insbesondere die Magnetventilanordnung 14 und/oder die Sensoreinrichtung 16, wird durch die über den elektrischen Anschluss 5, insbesondere über das erste Schaltsignal und/oder das zweite Schaltsignal, zugeführte elektrische Energie elektrisch gespeist.
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Die Vakuumerzeugervorrichtung 10 umfasst ferner eine Elektronikanordnung 17. Die Elektronikanordnung 17 wird elektrisch aus dem ersten Schaltsignal und/oder dem zweiten Schaltsignal gespeist. Exemplarisch umfasst die Elektronikanordnung 17 einen Spannungswandler 18, der beispielsweise als Netzteil ausgeführt ist. Der Spannungswandler 18 ist zweckmäßigerweise ausgebildet, den High-Pegel des ersten Schaltsignals und/oder den High-Pegel des zweiten Schaltsignals in eine oder mehrere Elektronik-Versorgungsspannungen zu wandeln, beispielsweise in eine erste Elektronik-Versorgungsspannung von 3,3 V und/oder eine zweite Elektronik-Versorgungsspannung von 5 V.
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Die Elektronikanordnung 17 umfasst zweckmäßigerweise eine Steuereinheit 19, die insbesondere als Mikrocontroller ausgeführt ist. Die Steuereinheit 19 wird mit der Elektronik-Versorgungsspannung versorgt, insbesondere mit der ersten Elektronik-Versorgungsspannung. Die Steuereinheit 19 ist zweckmäßigerweise ausgebildet, die mittels des ersten Schaltsignals und des zweiten Schaltsignals bereitgestellte Pegelkombination zu erkennen und gemäß der erkannten Pegelkombination die Pneumatikeinrichtung 11, insbesondere die Magnetventilanordnung 14, anzusteuern, um beispielsweise zu bewirken, dass der Unterdruck und/oder der Abwurfimpuls bereitgestellt wird.
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Exemplarisch umfasst die Elektronikanordnung 17 ferner eine Kondensatoranordnung 21 mit wenigstens einem Kondensator. Die Kondensatoranordnung 21 dient dazu, die Spannungsversorgung, insbesondere eine Elektronik-Versorgungsspannung, beispielsweise die erste Elektronik-Versorgungsspannung und/oder die zweite Elektronik-Versorgungsspannung, aufrechtzuerhalten, wenn das erste Schaltsignal und das zweite Schaltsignal beide gleichzeitig den Low-Pegel annehmen. Beispielsweise ist die (nachstehend näher erläuterte) Steuerung 36 ausgebildet, einen Wechsel zwischen der zweiten Pegelkombination und der dritten Pegelkombination über die vierte Pegelkombination durchzuführen, und die Kondensatoranordnung 21 dient dazu, die Elektronik-Versorgungsspannung, insbesondere die erste Elektronik-Versorgungsspannung und/oder die zweite Elektronik-Versorgungsspannung, bei dem durch den Wechsel zeitweisen Vorliegen der vierten Pegelkombination weiter aufrechtzuerhalten.
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Die Kondensatoranordnung 21, insbesondere der wenigstens eine Kondensator, verhindert zweckmäßigerweise, dass bei einem Wechsel von einer ersten Pegelkombination zu einer zweiten Pegelkombination, bei dem beide Signalpegel zeitweise gleichzeitig der Low-Pegel sind, die Vakuumerzeugervorrichtung 10 in den Aus-Zustand geht.
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Exemplarisch umfasst Elektronikanordnung 17 ferner eine Leiterplatte 22, auf der exemplarisch die Steuereinheit 19 und/oder die Kondensatoranordnung 21 angeordnet ist. Zweckmäßigerweise kann auf die Leiterplatte 22 der Spannungswandler 18 angeordnet sein.
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Die Vakuumerzeugervorrichtung 10 umfasst exemplarisch ferner eine Benutzerschnittstelle 23. Die Benutzerschnittstelle 23 umfasst exemplarisch eine Bedieneinrichtung 6 und/oder eine Anzeigeeinheit 24. Zweckmäßigerweise ist über die Bedieneinrichtung 6 ein Betriebsmodus der Vakuumerzeugervorrichtung 10 auswählbar, wie nachstehend noch näher erläutert wird. Die Vakuumerzeugervorrichtung 10 ist zweckmäßigerweise ausgebildet, mit der Anzeigeeinheit 24 eine Zustandsinformation anzuzeigen. Die Anzeigeeinheit 24 wird zweckmäßigerweise mit einer Elektronik-Versorgungsspannung, insbesondere der zweiten Elektronik-Versorgungsspannung, versorgt.
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Die 2 zeigt ein System 20, umfassend die Vakuumerzeugervorrichtung 10. Das System 20 stellt eine exemplarische Anwendungsumgebung für die Vakuumerzeugervorrichtung 10 dar.
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Das System 20 umfasst einen Sauggreifer 25, der über eine pneumatische Leitung 26, beispielsweise einen Schlauch, an dem Arbeits-Ausgang 7 angeschlossen ist. Der Sauggreifer 25 dient dazu, mittels des am Arbeits-Ausgangs 7 bereitgestellten Unterdrucks ein Objekt 27, beispielsweise ein Werkstück, zu greifen. Die Vakuumerzeugervorrichtung 10 ist ausgebildet, am Sauggreifer 25 wahlweise den Unterdruck oder den Abwurfimpuls bereitzustellen. Der am Arbeits-Ausgang 7 bereitgestellte Unterdruck bewirkt einen Unterdruck am Sauggreifer 25, durch den das Objekt 27 an den Sauggreifer 25 gesaugt und dadurch an dem Sauggreifer 25 gehalten wird. Durch die Bereitstellung des Abwurfimpulses am Arbeits-Ausgang 7 wird ein Abwurfimpuls am Sauggreifer 25 bewirkt, so dass das Objekt 27 vom Sauggreifer 25 gelöst, insbesondere von diesem abgeworfen wird. Der Abwurfimpuls ist beispielsweise ein zeitweiser Überdruck.
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Das System 20 umfasst ferner eine Druckluftquelle 28, die an den Druckluft-Anschluss 9 angeschlossen ist und die die zur Erzeugung des Unterdrucks und/oder des Abwurfimpulses verwendete Druckluft bereitstellt.
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Der Abluft-Ausgang 8 ist mit einer Druckluftsenke, exemplarisch mit der Umgebung, pneumatisch verbunden. Exemplarisch lässt die Vakuumerzeugervorrichtung 10 die Abluft in die Umgebung ab.
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Das System 20 umfasst ferner die Steuerung 36, die insbesondere als übergeordnete Steuerung, beispielsweise als SPS, speicherprogrammierbare Steuerung, ausgeführt ist. Die Steuerung 36 ist über ein Kabel 29 mit dem elektrischen Anschluss 5 elektrisch verbunden. Das Kabel 29 weist ein Kabel-Steckelement 31, beispielsweise einen Stecker, insbesondere einen M8-Stecker, auf, mit dem das Kabel 29 an dem elektrischen Anschluss 5 elektrisch und mechanisch angeschlossen ist.
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Die Steuerung 36 ist ausgebildet, das erste Schaltsignal und das zweite Schaltsignal auszugeben, so dass das erste Schaltsignal über das Kabel 29 an dem ersten Kontakt 1 und das zweite Schaltsignal über das Kabel 29 an dem zweiten Kontakt 2 bereitgestellt wird. Insbesondere ist die Steuerung 36 ausgebildet, die erste Pegelkombination bereitzustellen, um zu bewirken, dass die Vakuumerzeugervorrichtung 10 den Unterdruck bereitstellt, und die zweite Pegelkombination bereitzustellen, um zu bewirken, dass die Vakuumerzeugervorrichtung 10 den Abwurfimpuls bereitstellt. Ferner ist die Steuerung 36 zweckmäßigerweise ausgebildet, die dritte Pegelkombination bereitzustellen, um zu bewirken, dass die Vakuumerzeugervorrichtung 10 den Bereitschaftszustand einnimmt und/oder die vierte Pegelkombination bereitzustellen, um zu bewirken, dass die Vakuumerzeugervorrichtung 10 den Aus-Zustand einnimmt.
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Die 3 zeigt eine Reihenanordnung 30 aus mehreren Vakuumerzeugervorrichtungen 10, die in einer Reihenrichtung x nebeneinander angeordnet sind. Exemplarisch liegen die Vakuumerzeugervorrichtungen 10 jeweils mit ihren flächenmäßig größten Seiten - den senkrecht zur Reihenrichtung x ausgerichteten Seiten - aneinander an. Die Reihenanordnung 30 hat eine quaderförmige Grundgestalt. Exemplarisch ist jede Vakuumerzeugervorrichtung 10 wie die hier erläuterte Vakuumerzeugervorrichtung 10 ausgeführt. Die nachstehenden, auf eine Vakuumerzeugervorrichtung 10 bezogenen Erläuterungen gelten zweckmäßigerweise für sämtliche Vakuumerzeugervorrichtungen 10 der Reihenanordnung 30.
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Bevorzugt ist die Vakuumerzeugervorrichtung 10 als Reihenmodul mit einem plattenförmigen Gehäuse 32 ausgeführt. Das Gehäuse 32 ist insbesondere quaderförmig ausgeführt. Die Länge und die Höhe des Gehäuses 32 sind um ein Vielfaches größer als die Breite des Gehäuses 32. Die Breite des Gehäuses 32 ist die Erstreckung des Gehäuses 32 in Reihenrichtung x. Das Gehäuse 32 verfügt über eine Anschlussseite 33, an der der elektrische Anschluss 5 angeordnet ist. Die Anschlussseite 33 ist parallel zur Reihenrichtung x ausgerichtet. Folglich verläuft der Normalenvektor der Anschlussseite 33 senkrecht zur Reihenrichtung x. Exemplarisch ist die Anschlussseite 33 die Oberseite des Gehäuses 32 und ist horizontal, also senkrecht zur Höhenrichtung, ausgerichtet. Der Arbeits-Ausgang 7 und/oder der Druckluft-Anschluss 9 und/oder der Abluft-Ausgang 8 sind außen am Gehäuse 32 angeordnet. Exemplarisch ist der Arbeits-Ausgang 7 und/oder der Druckluft-Anschluss 9 an einer parallel zur Reihenrichtung x und insbesondere vertikal ausgerichteten Vorderseite 34 angeordnet. Der Arbeits-Ausgang 7 ist insbesondere über dem Druckluft-Anschluss 9 angeordnet. Exemplarisch ist der Abluft-Ausgang 8 an einer parallel zur Reihenrichtung x und insbesondere vertikal ausgerichteten Rückseite 35 angeordnet. Exemplarisch ist der elektrische Anschluss 5 im hinteren Bereich des Gehäuses 32 angeordnet, also insbesondere näher an der Rückseite 35 als an der Vorderseite 34.
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Die Erstreckung des Gehäuses 32 in Reihenrichtung x - also die Breite des Gehäuses 32 - und die Erstreckung des elektrischen Anschlusses 5 in Reihenrichtung - exemplarisch der Außendurchmesser der elektrischen Anschlusses 5 - sind vorzugsweise kleiner als 12 mm, insbesondere kleiner gleich 11 mm, vorzugsweise kleiner gleich 10 mm.
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Die Vakuumerzeugervorrichtung 10 kann also zusammen mit identischen Reihenmodulen - insbesondere mit weiteren Vakuumerzeugervorrichtungen 10 - in der Reihenrichtung x aneinandergereiht werden, um die Reihenanordnung 30 zu bilden. Die Vakuumerzeugervorrichtung 10 umfasst den elektrischen Anschluss 5, der an der parallel zur Reihenrichtung x ausgerichteten Anschlussseite 33 des Gehäuses angeordnet ist. Der elektrische Anschluss 5 ist als Steckelement mit genau vier elektrischen Kontakten 1, 2, 3, 4 ausgeführt. Die Vakuumerzeugervorrichtung 10 ist ausgebildet, über den elektrischen Anschluss 5 zwei Schaltsignale - das erste Schaltsignal und das zweite Schaltsignal - zu empfangen, insbesondere gleichzeitig, und in Ansprechen auf die beiden Schaltsignale wahlweise den Unterdruck oder den Abwurfimpuls bereitzustellen.
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Die 4 zeigt den elektrischen Anschluss 5 in einer Draufsicht. Der elektrische Anschluss 5 umfasst den ersten elektrischen Kontakt 1 und den zweiten elektrischen Kontakt 2. Exemplarisch umfasst der elektrische Anschluss 5 ferner den dritten elektrischen Kontakt 3 und einen vierten elektrischen Kontakt 4. Bevorzugt weist der elektrische Anschluss 5 maximal vier, vorzugsweise genau vier, elektrische Kontakte auf. Exemplarisch ist der elektrische Anschluss 5 4-polig.
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Bevorzugt ist der elektrische Anschluss 5 als Steckelement, insbesondere als M8-Steckelement, ausgeführt. Bevorzugt ist der elektrische Anschluss 5 als Buchse, insbesondere als M8-Buchse, ausgeführt. Insbesondere sind die elektrischen Kontakte 1, 2, 3, 4 des elektrischen Anschlusses 5 als Kontaktöffnungen ausgeführt. Das Kabel-Steckelement 31 ist bevorzugt als Stecker ausgeführt. Das Kabel-Steckelement 31 umfasst zweckmäßigerweise vier elektrische Kabel-Kontakte, die insbesondere als Kontaktstifte ausgeführt sind. Wenn das Kabel-Steckelement 31 an dem elektrischen Anschluss 5 angeschlossen ist, ist jeder Kontaktstift des Kabel-Steckelements 31 in eine jeweilige Kontaktöffnung des elektrischen Anschlusses 5 eingesetzt.
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Gemäß einer alternativen Ausgestaltung kann der elektrische Anschluss 5 als Stecker, insbesondere als Einbaustecker, ausgeführt sein und die elektrischen Kontakte 1, 2, 3, 4 können als Kontaktstifte ausgeführt sein. Bei dieser alternativen Ausgestaltung ist das Kabel-Steckelement 31 als Kupplung ausgeführt und die elektrischen Kabel-Kontakte sind als Kontaktöffnungen ausgeführt. Wenn bei dieser Ausgestaltung das Kabel-Steckelement 31 an dem elektrischen Anschluss 5 angeschlossen ist, ist jeder Kontaktstift des elektrischen Anschlusses 5 in eine jeweilige Kontaktöffnung des Kabel-Steckelements 31 eingesetzt.
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Exemplarisch verfügt der elektrische Anschluss 5 über ein hülsenförmiges Kopplungselement 37, das die Kontakte 1, 2, 3, 4 umgibt. Das hülsenförmige Kopplungselement 37 definiert einen insbesondere zylindrischen Anschlussraum 38, in dem die Kontakte 1, 2, 3, 4 angeordnet sind. Bevorzugt weist das Kopplungselement 37 ein Gewinde, insbesondere ein Innengewinde, auf. Das Kabel-Steckelement 31 ist an dem Kopplungselement 37 befestigbar, insbesondere an dem Gewinde. Beispielsweise weist das Kabel-Steckelement 31 ein Außengewinde auf, mit dem das Kabel-Steckelement 31 in das Innengewinde des Kopplungselements 37 geschraubt werden kann.
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Der erste Kontakt 1 und der zweite Kontakt 2 dienen jeweils zwei verschiedenen Zwecken. Zum einen dienen der erste Kontakt 1 und der zweite Kontakt 2 dazu, eine mittels des ersten Schaltsignals und des zweiten Schaltsignals übertragene Ansteuerinformation zu empfangen. Die Ansteuerinformation gibt an, ob der Unterdruck oder der Abwurfimpuls bereitgestellt werden soll, oder ob der Bereitschaftszustand oder der Aus-Zustand eingenommen werden soll. Die Ansteuerinformation wird durch die vorstehend erläuterten Pegelkombinationen abgebildet. Zum anderen dienen der erste Kontakt 1 und der zweite Kontakt 2 dazu, mittels des ersten Schaltsignals und/oder des zweiten Schaltsignals übertragene elektrische Energie zu empfangen, so dass mit dieser elektrischen Energie die Vakuumerzeugervorrichtung 10 betrieben werden kann.
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Der dritte Kontakt 3 dient als Kommunikationsausgang zur Ausgabe eines Kommunikationssignals, insbesondere an die Steuerung 36. Der dritte Kontakt dient insbesondere nicht dazu, ein Signal und/oder elektrische Energie zu empfangen.
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Der vierte Kontakt 4 dient zweckmäßigerweise als Referenz-Kontakt. Am vierten Kontakt 4 liegt insbesondere ein Referenzpotential an, das beispielsweise von der Steuerung 36 über das Kabel 29 der Vakuumerzeugervorrichtung 10 zugeführt wird. Das Referenzpotential ist insbesondere das Massepotential. Zweckmäßigerweise ist das erste Schaltsignal, das zweite Schaltsignal, das Kommunikationssignal, die erste Elektronik-Versorgungsspannung und/oder die zweite Elektronik-Versorgungsspannung auf das Referenzpotential bezogen. Das Referenzpotential beträgt insbesondere 0V.
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Exemplarisch verfügt die Vakuumerzeugervorrichtung 10 über einen ersten Betriebsmodus. In dem ersten Betriebsmodus funktioniert die Vakuumerzeugervorrichtung 10 wie vorstehend erläutert. So ist die Vakuumerzeugervorrichtung 10 ausgebildet, im ersten Betriebsmodus in Ansprechen auf die erste Pegelkombination den Unterdruck bereitzustellen und/oder in Ansprechen auf die zweite Pegelkombination den Abwurfimpuls bereitzustellen.
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Zweckmäßigerweise verfügt die Vakuumerzeugervorrichtung 10 ferner über einen zweiten Betriebsmodus, in dem der erste Kontakt 1 (insbesondere ausschließlich) für die Spannungsversorgung dient und der zweite Kontakt 2 (insbesondere ausschließlich) zum Anweisen der Bereitstellung des Unterdrucks dient. Die Vakuumerzeugervorrichtung 10 ist ausgebildet, in dem zweiten Betriebsmodus automatisch bei Beendigung der Bereitstellung des Unterdrucks den Abwurfimpuls bereitzustellen. Exemplarisch stellt die Vakuumerzeugervorrichtung 10 im zweiten Betriebsmodus in Ansprechen auf die zweite Pegelkombination nicht den Abwurfimpuls bereit.
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Bevorzugt ist die Vakuumerzeugervorrichtung 10 ausgebildet, zwischen dem ersten Betriebsmodus und dem zweiten Betriebsmodus umzuschalten, insbesondere in Ansprechen auf eine Benutzereingabe, insbesondere mittels der Bedieneinrichtung, und/oder in Ansprechen auf eine Ansteuerung von der Steuerung 36, beispielsweise mittels IO-Link. Bevorzugt umfasst die Vakuumerzeugervorrichtung 10 die Bedieneinrichtung 6 zum Umschalten zwischen dem ersten Betriebsmodus und dem zweiten Betriebsmodus.
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Bevorzugt ist die Vakuumerzeugervorrichtung 10 ferner ausgebildet, über den ersten Kontakt 1 und/oder den zweiten Kontakt 2 ein IO-Link-Signal zu empfangen, das IO-Link-Signal von dem ersten Schaltsignal und/oder dem zweiten Schaltsignal zu unterscheiden und in Ansprechen auf das IO-Link-Signal den Unterdruck und/oder den Abwurfimpuls bereitzustellen. Insbesondere unterscheidet die Vakuumerzeugervorrichtung 10 das IO-Link-Signal dadurch von dem ersten Schaltsignal und/oder dem zweiten Schaltsignal, dass die Vakuumerzeugervorrichtung 10 das IO-Link-Signal als IO-Link-Signal erkennt und gemäß dem IO-Link-Signal-Kommunikationsprotokoll interpretiert. Das erste Schaltsignal und/oder das zweite Schaltsignal ist vorzugsweise kein IO-Link-Signal. Die Vakuumerzeugervorrichtung 10 erkennt zweckmäßigerweise, dass das erste Schaltsignal und/oder das zweite Schaltsignal kein IO-Link-Signal ist und interpretiert das erste Schaltsignal und/oder das zweite Schaltsignal nicht gemäß dem IO-Link-Kommunikationsprotokoll.
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Die Vakuumerzeugervorrichtung 10 und/oder das System 20 kann insbesondere gemäß einem Verfahren mit den folgenden Schritten betrieben werden:
- In einem ersten Schritt wird die erste Pegelkombination bereitgestellt, um zu bewirken, dass die Vakuumerzeugervorrichtung 10 den Unterdruck bereitstellt. Exemplarisch erfolgt die elektrische Speisung der Vakuumerzeugervorrichtung 10 während der Bereitstellung der ersten Pegelkombination aus dem ersten Schaltsignal, aus dem zweiten Schaltsignal oder aus dem ersten Schaltsignal und dem zweiten Schaltsignal.
- In einem zweiten Schritt wird die zweite Pegelkombination bereitgestellt, um zu bewirken, dass die Vakuumerzeugervorrichtung 10 den Abwurfimpuls bereitstellt. Exemplarisch erfolgt die elektrische Speisung der Vakuumerzeugervorrichtung 10 während der Bereitstellung der ersten Pegelkombination aus dem zweiten Schaltsignal, insbesondere nur aus dem zweiten Schaltsignal.
