DE10235985A1

DE10235985A1 - Industrial object manipulator has autonomous vacuum source in form of piston-cylinder arrangement operable by energy storage unit

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Publication number: DE10235985A1
Application number: DE2002135985
Authority: DE
Original assignee: Heitmann Juergen
Current assignee: Heitmann Juergen
Priority date: 2002-08-06
Filing date: 2002-08-06
Publication date: 2004-04-22

Abstract

Each carrier component (1) is provided with an autonomous vacuum source. This is a piston-cylinder arrangement (4, 5) operable by an energy storage unit (6). The energy storage unit effecting relative movement between cylinder and piston can be activated and/or deactivated in given system positions.

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur Handhabung und/oder zum Transport von Gegenständen mittels eines Trägerorgans, das wenigstens eine mit einer Vakuumquelle zusammenwirkende Saughalterung zur lösbaren Fixierung des jeweiligen Gegenstandes aufweist.The invention relates to a system for handling and / or transporting objects by means of a supporting body, the at least one suction holder cooperating with a vacuum source for detachable Has fixation of the respective object.

Auf vielen Gebieten der Technik und insbesondere im Zusammenhang mit Fertigungsprozessen ist es erforderlich, Bauteile, Werkstücke, Halbfertigfabrikate, Fertigteile und dergleichen zwischen unterschiedlichen Bearbeitungs-, Prüf- oder Konfektionierungsstationen und dergleichen zu transportieren, wobei im Regelfall die Forderung einer positionsgenauen Überführung von einer Station zur anderen Station besteht. Dies bedeutet, dass die jeweiligen Teile oder Produkte auf dem den Transport bewirkenden Trägerorgan in vorgebbarer Position sicher und unverrückbar festgehalten werden müssen und im Falle einer ggf. erforderlichen zwischenzeitlichen Freigabe aus der Halteposition ein erneutes positionsgenaues Ablegen und Fixieren auf dem Trägerorgan möglich sein muss.In many areas of technology and Especially in connection with manufacturing processes, it is necessary Components, workpieces, Semi-finished products, finished parts and the like between different Machining, testing or to transport assembly stations and the like, wherein as a rule, the requirement of an exact transfer of one station to another station exists. This means that the the respective parts or products on the one causing the transport support member must be securely and immovably held in a definable position and in the event of any necessary interim approval the stopping position, a precise positioning and fixing again on the supporting organ possible have to be.

Es sind Handhabungs- und Transportsysteme bekannt, bei denen die Halterung der Produkte auf dem jeweiligen Trägerorgan über Saugkräfte erfolgt. Dabei kann zwar eine einwandfreie Halterung der Produkte auf den Trägerorganen gewährleistet werden, aber derartige Systeme sind nicht nur im Hinblick auf die erforderliche Vakuumerzeugung, sondern vor allem im Hinblick auf die erforderlichen Leitungsführungen aufwendig, wobei die sich mit den Trägerorganen mitbewegenden flexiblen Leitungen einerseits zu einer gewissen Störungsanfälligkeit führen und andererseits selbst bei den durchzuführenden Bewegungsvorgängen störend in Erscheinung treten.They are handling and transport systems known in which the holder of the products on the respective Carrier organ takes place via suction forces. A correct mounting of the products on the carrier organs be guaranteed but such systems are not only necessary in terms of Vacuum generation, but especially with regard to the required cable routing complex, the flexible moving with the support members Cables lead on the one hand to a certain susceptibility to faults and on the other hand themselves for those to be carried out motion movements disturbing appear.

Aufgabe der Erfindung ist es insbesondere, ein System der eingangs angeführten Art in besonders einfacher Weise und mit hoher Variabilität auszubilden und gleichzeitig eine hohe Funktionssicherheit auf energiesparende Weise bei einfacher Bedienbarkeit zu gewährleisten.The object of the invention is in particular a System of the above Form in a particularly simple manner and with high variability and at the same time high functional reliability on energy-saving Way to ensure ease of use.

Gelöst wird diese Aufgabe nach der Erfindung im wesentlichen dadurch, dass jedes Trägerorgan mit einer autarken Vakuumquelle in Form einer mittels eines Kraftspeichers betätigbaren Zylinder-Kolbenanordnung versehen ist, und dass der die Relativbewegung zwischen Zylinder und Kolben bewirkende Kraftspeicher in vorgebbaren System-Positionen aktivierbar und/oder deaktivierbar ist.This task is solved after the invention essentially in that each carrier member with a self-sufficient vacuum source in the form of an energy store actuated Cylinder-piston arrangement is provided, and that the relative movement between the cylinder and the piston causing force storage in predefinable System positions can be activated and / or deactivated.

Durch die Verwendung einer autarken Vakuumquelle werden zu den einzelnen Trägerorganen führende Vakuumleitungen überflüssig, was zu einer entscheidenden Erhöhung der Übersichtlichkeit des Gesamtsystems und zur Vereinfachung der Vorgabe von Bewegungswegen für die Trägerorgane führt.By using a self-sufficient Vacuum source, vacuum lines leading to the individual support members are superfluous, what to a decisive increase the clarity of the overall system and to simplify the specification of movement paths for the bearing members leads.

An den jeweiligen Saughalterungen wird die geforderte Saugkraft dadurch erzeugt, dass der unter der Wirkung des Kraftspeichers expandierbare Innenraum der Zylinder-Kolbenanordnung bei an den Saughalterungen anliegenden, zu halternden Gegenständen einen Unterdruck erzeugt, der über lange Zeit aufrechterhalten werden kann. Geringe und ggf. nicht vermeidbare Leckagen werden problemlos durch ein entsprechendes Nachdrücken des Kolbens durch den Kraftspeicher in Richtung einer Vergrößerung des Innenraums der Zylinder-Kolbenanordnung ausgeglichen.On the respective suction holders the required suction power is generated by the under the Effect of the energy accumulator expandable interior of the cylinder-piston arrangement in the case of objects to be held against the suction holders Creates negative pressure that over can be maintained for a long time. Minor and possibly not Avoidable leaks are easily prevented by an appropriate one reprints of the piston through the energy accumulator in the direction of an increase in Balanced interior of the cylinder-piston assembly.

Der Kraftspeicher besteht bevorzugt aus zumindest einer Druckfeder, die auf den im Zylinder axial verschiebbar gelagerten Kolben wirkt. Die Verbindung zwischen den Saughalterungen am Trägerorgan und dem die eigentliche individuelle Vakuumkammer darstellenden Innenraum der Zylinder-Kolbenanordnung erfolgt bevorzugt über entsprechend angeordnete Bohrungskanäle.The energy store is preferred from at least one compression spring that is axially displaceable in the cylinder stored piston acts. The connection between the suction cups on the supporting body and the one that represents the actual individual vacuum chamber Interior of the cylinder-piston arrangement is preferably carried out via appropriately arranged Bore channels.

Obwohl das Spannen der die Vakuumerzeugung durch Verschieben des Kolbens und damit Vergrößern des Innenraums der Kolben-Zylindereinheit bewirkenden Druckfeder beispielsweise auf mechanische oder auch elektromagnetische Weise erfolgen kann, wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ein pneumatisches Spannen vorgesehen. Zu diesem Zweck ist die Zylinder-Kolbenanordnung mit einem Andockelement für eine Steuereinheit versehen, welche wiederum mit einer Druckluftquelle verbunden ist. Über geeignete Kuppelelemente kann die Steuereinheit an frei wählbaren Positionen einer Transportstrecke mit dem Andockelement gekoppelt werden, wobei nach erfolgter Kupplung die Druckluft wirksam wird und den beweglichen Kolben unter Spannen der Feder in eine Position überführt, bei der der Innenraum der Kolben-Zylinderanordnung, der für die Vakuumerzeugung verantwortlich ist, minimales Volumen besitzt. Nach erfolgter Trennung von Andockelement und Steuereinheit beginnt sich die Feder sofort zu entspannen und vergrößert damit den Innenraum der Zylinder-Kolbenanordnung durch entsprechen de Verschiebung des beweglichen Kolbens. Schon nach einer kurzen Kolbenbewegung entsteht in dem Innenraum und den zu den Sauganschlüssen, an denen das jeweils zu haltende Produkt anliegt, führenden Bohrungen ein ausgeprägter Unterdruck, der die benötigten Haltekräfte bewirkt.Although the clamping of the vacuum generation by moving the piston and thus enlarging the interior of the piston-cylinder unit Compression spring, for example, on mechanical or electromagnetic Way can be done according to a preferred embodiment the invention provides a pneumatic clamping. To this end is the cylinder-piston arrangement with a docking element for a control unit provided, which in turn is connected to a compressed air source. About suitable The control unit can use coupling elements at freely selectable positions on a transport route be coupled with the docking element, after coupling the compressed air takes effect and the movable piston under tension the spring is brought into a position at which is the interior of the piston-cylinder assembly, which is used for vacuum generation is responsible, has minimal volume. After separation the spring starts immediately from the docking element and control unit to relax and enlarge it the interior of the cylinder-piston assembly by corresponding de displacement of the movable piston. After just a short piston movement arises in the interior and to the suction connections to which the product to be held is in contact, leading bores have a pronounced negative pressure, who the needed Holding forces.

Die Trägerorgane mit den sich darauf befindenden, durch die Vakuumanschlüsse stabil gehaltenen Produkte können nunmehr beliebig weitertransportiert werden, ohne dass Vakuumversorgungsleitungen mitgeschleppt werden müssten.The supporting organs with the focus on it products that are kept stable by the vacuum connections can can now be transported as required without the need for vacuum supply lines would have to be dragged along.

Soll ein Lösen der auf den Trägerorganen gehalterten Produkte von den Trägerorganen erfolgen, dann wird durch das Zusammenwirken von Andockelement und Steuereinheit der Kolben entgegen seiner Entspannungsrichtung bewegt und damit die Feder komprimiert, wodurch der Unterdruck im Innenraum der Zylinder-Kolbenanordnung sofort aufgehoben und das bisher über die Sauganschlüsse gehalterte Produkt freigegeben wird.If the products held on the support members are to be detached from the support members, then the interaction of the docking element and control unit moves the piston against its direction of relaxation and thus compresses the spring, whereby the negative pressure in the interior of the cylinder-piston arrangement is immediately released, and so far via the suction connections held product is released.

Besonders vorteilhaft kann das erfindungsgemäße System bei der Montage und/oder Bestückung von CD-Verpackungen mit integriertem Auswurfmechanismus eingesetzt werden, aber dies stellt nur ein bevorzugtes Verwendungsbeispiel dar.The system according to the invention can be particularly advantageous during assembly and / or assembly of CD packaging with an integrated ejection mechanism but this is just a preferred example of use represents.

Ferner bringt das erfindungsgemäße System wesentliche Vorteile, wenn Teile in explosionsgefährdeten Räumen und in so genannten Reinlufträumen bzw. Reinsträumen gehandhabt bzw. transportiert werden müssen, denn in diesem Falle kann das Aktivieren und/oder Deaktivieren der die autarke Vakuumquelle darstellenden Zylinder-Kolbenanordnung außerhalb des jeweiligen Reinluftraumes erfolgen, d.h. die Gefahr des Einbringens und Einschleppens von Verunreinigungen wird minimiert bzw. ausgeschlossen.Furthermore, the system according to the invention brings essentials Advantages if parts in potentially explosive rooms and in so-called clean air rooms or clean rooms have to be handled or transported, because in this case can activate and / or deactivate the self-sufficient vacuum source Representing cylinder-piston arrangement outside the respective clean air space take place, i.e. the danger of introducing and introducing Contamination is minimized or excluded.

Weitere vorteilhafte Merkmale und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und werden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in der Zeichnung zeigt:Other advantageous features and Embodiments of the invention are specified in the subclaims and are based on exemplary embodiments explained in more detail with reference to the drawing; in the drawing shows:

1 eine schematische Draufsicht auf ein Trägerorgan mit sich gegenüberliegend positioniertem Andockelement und Steuereinheit, und 1 is a schematic plan view of a support member with the docking element and control unit positioned opposite one another, and

2 eine teilweise geschnitten dargestellte Unteransicht der Anordnung nach 1 mit Vakuumquelle, Andockelement und Steuereinheit. 2 a partially sectioned bottom view of the arrangement 1 with vacuum source, docking element and control unit.

1 zeigt ein Beispiel für ein flächig ausgebildetes Trägerorgan 1 in Draufsicht, wobei dieses Trägerorgan 1 mehrere, im vorliegenden Falle vier symmetrisch verteilt angeordnete Saughalterungen 3 aufweist und in Abhängigkeit von dem jeweils zu halternden Produkt mit geeignet angeordneten Positionierungselementen 21 versehen ist. Diese Positionierungselemente 21 dienen zur Vorgabe einer definierten Lage des jeweils zu halternden Produkts, wenn die Saughalterungen 3 nicht in Funktion sind. 1 shows an example of a flat support member 1 in top view, this carrier organ 1 several, in the present case four symmetrically distributed suction holders 3 has and depending on the product to be held in each case with suitably arranged positioning elements 21 is provided. These positioning elements 21 are used to specify a defined position of the product to be held when the suction cups 3 are not functioning.

Das dargestellte Trägerorgan kann beispielsweise dazu dienen, die einzelnen Komponenten einer CD-Verpackung bei deren Montage und/oder Bestückung zu haltern, wie sie in der PCT-Schrift WO 99/01869 dargestellt und beschrieben ist.The carrier organ shown can serve, for example, the individual components of a To hold CD packaging during assembly and / or assembly, as in PCT document WO 99/01869 is shown and described.

Das Trägerorgan ist unterseitig mit einer autarken Vakuumquelle ausgestattet, die über ein Andockelement 12 von einer Steuereinheit 15 in vorgebbaren System-Positionen aktiviert oder deaktiviert werden kann.The underside of the carrier element is equipped with a self-sufficient vacuum source, which is attached to a docking element 12 from a control unit 15 can be activated or deactivated in predefinable system positions.

2 zeigt den Aufbau der autarken Vakuumquelle in Verbindung mit dem Trägerorgan 1 und der Steuereinheit 15. 2 shows the structure of the self-sufficient vacuum source in connection with the carrier organ 1 and the control unit 15 ,

Die an der Unterseite des Trägerorgans 1 vorgesehene Vakuumquelle wird gebildet von einem Zylinder 4 und einem in diesem Zylinder 4 axial verschiebbar angeordneten, topfartig ausgebildeten Kolben 5, der bezüglich des Zylinders 4 über eine Dichtung 9 abgedichtet ist. Zwischen Zylinder 4 und Kolben 5 befindet sich ein Innenraum 7, der über Verbindungsbohrungen 2 mit den Saughalterungen 3 in Verbindung steht. Der Innenraum der Führungshülse 23 ist mit diesem Innenraum 7 ebenfalls über eine Entlüftungsbohrung 24 verbunden.The one at the bottom of the carrier organ 1 The vacuum source provided is formed by a cylinder 4 and one in this cylinder 4 axially displaceably arranged, pot-shaped pistons 5 that regarding the cylinder 4 about a seal 9 is sealed. Between cylinders 4 and pistons 5 there is an interior 7 that over connecting holes 2 with the suction cups 3 communicates. The interior of the guide sleeve 23 is with this interior 7 also via a vent hole 24 connected.

Es ist sofort ersichtlich, dass dann, wenn der Kolben 5 in der Zeichnung nach rechts verschoben und damit die Feder 6 gespannt wird, Luft aus dem Innenraum 6 über die Saughalterungen 3 verdrängt wird und dass nach Wegnahme der den Kolben 5 nach rechts bewegenden Kraft die Feder 6 wirksam wird und versucht, den Kolben 5 wieder nach links zu bewegen. Diese durch die Feder 6 bewirkte Entspannungsbewegung hat zur Folge, dass der Innenraum 7 zwischen Zylinder 4 und Kolben 5 ver größert wird, was dann, wenn die Saughalterungen 3 durch einen anliegenden Gegenstand verschlossen sind, zur Ausbildung eines kräftigen Unterdrucks bzw. Vakuums im Innenraum 7 führt, das die Bewegung des Kolbens 5 zum Stillstand bringt.It is immediately apparent that when the piston 5 shifted to the right in the drawing and thus the spring 6 is tensioned, air from the interior 6 over the suction mounts 3 is displaced and that after removing the piston 5 rightward force the spring 6 takes effect and tries the piston 5 to move left again. This by the spring 6 caused relaxation movement has the consequence that the interior 7 between cylinders 4 and pistons 5 ver is enlarged, what if the suction cups 3 are closed by an adjacent object, to form a strong vacuum or vacuum in the interior 7 that leads to the movement of the piston 5 brings to a standstill.

Das so geschaffene Vakuum im Innenraum 7 hat seine Ursache somit allein in der durch die Feder 6 bewirkten Relativbewegung zwischen Zylinder 4 und Kolben 5 und ist demgemäß unabhängig von jeglichen äußeren Quellen. Sollten geringfügige Leckagen bezüglich des Innenraums 7 auftreten, so werden diese durch die weiter wirksame Feder 6 kompensiert, die den Kolben jeweils soweit bewegt, dass trotz geringer Leckagen das erforderliche Vakuum über ausreichend lange Zeit aufrechterhalten wird und somit zu Haltezwecken genutzt werden kann.The vacuum created in the interior 7 is caused solely by the spring 6 caused relative movement between cylinders 4 and pistons 5 and is therefore independent of any external sources. Should there be minor leaks in the interior 7 occur, so these will continue to be effective spring 6 compensated, which moves the piston to such an extent that, despite small leakages, the required vacuum is maintained for a sufficiently long time and can therefore be used for holding purposes.

Sich im Stirnraum 8 im Bereich des vorderen Endes des Kolbens 5 befindende Luft wird bei der Bewegung des Kolbens 5 in Entspannungsrichtung der Feder 6 über Öffnungen 11 nach außen abgeführt. Diese Öffnungen 11 dienen aber auch dazu, ein pneumatisches Spannen der Feder 6 und damit ein Verschieben des Kolbens 5 nach rechts zu gewährleisten. Das Andockelement ist zu diesem Zweck mit einem Kuppel-Aufnahmeraum 12 ausgestattet, der öffnungsseitig eine umlaufende Dichtung 13 und bodenseitig einen feststehenden Stößel 14 aufweist.In the forehead 8th in the area of the front end of the piston 5 Air is present when the piston moves 5 in the direction of relaxation of the spring 6 through openings 11 dissipated to the outside. These openings 11 but also serve to pneumatically tension the spring 6 and thus a displacement of the piston 5 to ensure to the right. The docking element is for this purpose with a dome-receiving space 12 equipped, a circumferential seal on the opening side 13 and a fixed pestle on the bottom 14 having.

Bei entsprechender Relativpositionierung wirkt dieses Andockelement 12 mit einer Steuereinheit 15 zusammen, die mit Druckluftanschlüssen 18, 25 für eine doppelt wirkende Zylinder-Kolbenanordnung versehen ist. In einer Ausnehmung 20 dieser Steuereinheit sind axial verschieblich und konzentrisch zueinander ein Abdichtkolben 16 und ein Verschlusskolben 17 angeordnet. Der außenliegende Abdichtkolben 16 und der innenliegende Verschlusskolben 17 werden durch eine Feder 19 in der jeweiligen Ruhelage gehalten.With a corresponding relative positioning, this docking element acts 12 with a control unit 15 together with compressed air connections 18 . 25 is provided for a double-acting cylinder-piston arrangement. In a recess 20 this control unit are axially displaceable and concentric with each other a sealing piston 16 and a plunger 17 arranged. The external sealing piston 16 and the internal sealing piston 17 are by a spring 19 held in the respective rest position.

Wird die Steuereinheit 15 über den Anschluss 18 mit Druckluft beaufschlagt, dann bewegen sich aufgrund des anliegenden Druckes sowohl der Abdichtkolben 16 als auch der Verschlusskolben 17 in Richtung des gegenüberliegend positionierten Andockelements 12 und treten in dessen Kuppel-Aufnahmeraum 12 ein. Dabei erfolgt über die Dichtung 13 des Andockelements eine Abdichtung des Abdichtkolbens 16, während der Verschlusskolben 17 – wie strichliert dargestellt – auf den Stößel 14 trifft und damit in seiner Bewegung angehalten und relativ zum Abdichtkolben 16 verschoben wird. Diese Relativverschiebung hat zur Folge, dass Druckluft in das Andockelement 10 eingeleitet und durch die Einlassöffnungen 11 in den Stirnraum 8 der Zylinder-Kolbenanordnung 4, 5 eintreten kann. Als Folge davon wird die Stirnfläche des Kolbens 5 mit Druckluft beaufschlagt und der Kolben 5 gegen die Kraft der Feder 6 unter Verkleinerung des Innenraums 7 zwischen Kolben 5 und Zylinder 4 verschoben. Während dieser Phase kann über die Saughalterungen 3 keine Haltekraft ausgeübt werden, d.h. dass der beschriebene Vorgang nicht nur zum Spannen der Feder 6 und damit zum Laden des Kraftspeichers geeignet ist, sondern auch zur Beseitigung der über die Saughalterungen 3 ausgeübten Haltekräfte und damit zum Lösen der zunächst über die Saughalterungen 3 fixierten Gegenstände auf dem Trägerorgan 1.Becomes the control unit 15 about the connection 18 pressurized with compressed air, then both the sealing piston move due to the pressure present 16 as well as the sealing piston 17 towards the docking element positioned opposite 12 and step into its dome recording room 12 on. This is done via the seal 13 of the docking element a seal of the sealing piston 16 while the sealing piston 17 - as shown in dashed lines - on the plunger 14 meets and thus stopped in motion and relative to the sealing piston 16 is moved. This relative displacement results in compressed air in the docking element 10 initiated and through the inlet openings 11 in the forehead 8th the cylinder-piston arrangement 4 . 5 can occur. As a result, the face of the piston 5 pressurized with compressed air and the piston 5 against the force of the spring 6 while reducing the interior 7 between pistons 5 and cylinder 4 postponed. During this phase you can use the suction cups 3 no holding force are exerted, ie that the process described is not only for tensioning the spring 6 and is therefore suitable for loading the energy accumulator, but also for eliminating the suction cups 3 exerted holding forces and thus for releasing the suction cups 3 fixed objects on the carrier organ 1 ,

Wird die Druckluftzufuhr zur Steuereinheit 15 auf den Anschluss 25 umgeschaltet, erfolgt eine automatische Entkopplung zwischen Andockelement 10 und Steuereinheit 15, da Abdichtkolben 16 und Verschluss kolben 17 durch die dann wirksam werdende Druckluftbeaufschlagung aus dem Kuppel-Aufnahmeraum 12 des Andockelements 10 gezogen werden.The compressed air supply to the control unit 15 on the connection 25 switched, there is an automatic decoupling between the docking element 10 and control unit 15 , because the sealing piston 16 and the piston 17 due to the compressed air supply from the dome receiving room that then becomes effective 12 of the docking element 10 to be pulled.

Mit der Wegnahme der Druckluftbeaufschlagung vom Kolben 5 beginnt bei an den Saughalterungen 3 anliegendem, zu halterndem Produkt die autarke Vakuumerzeugung und damit die Erzeugung der benötigten Haltekräfte für das betreffende Produkt auf dem Trägerorgan 1. Der Kolben 5 kann sich dabei im Zuge der beginnenden Entspannung der Feder 6 jedoch nur soweit bewegen, bis ein Gleichgewicht zwischen Federkraft und den auf den Kolben 5, bzw. dessen wirksame Druckflächen einwirkenden Druckkräfte erreicht ist, wobei diese Druckkräfte von den Differenzkräften zwischen Unterdruck im Innenraum 7 und Atmosphärendruck herrühren.With the removal of compressed air from the piston 5 starts at the suction cups 3 the product to be held, the self-sufficient vacuum generation and thus the generation of the required holding forces for the product in question on the carrier member 1 , The piston 5 can occur in the course of the beginning relaxation of the spring 6 however only move until there is a balance between the spring force and that on the piston 5 , or its effective pressure surfaces acting pressure forces is reached, these pressure forces from the differential forces between negative pressure in the interior 7 and atmospheric pressure.

Es ist ersichtlich, dass im Rahmen des erfindungsgemäßen Systems die mit einer nach entsprechender Ladung autarken Vakuumquelle ausgestatteten Trägerorgane auf praktisch beliebigen Wegen geführt werden können und dabei stets eine sichere Halterung des sich jeweils auf dem Trägerorgan befindenden Gegenstandes gewährleistet ist. Von besonderer Bedeutung ist in diesem Zusammenhang, dass die Transportwege der Trägerorgane beispielsweise auch durch Reinsträume führen können, wobei keinerlei Vakuumanschlussleitungen und dergleichen mitgeschleppt werden müssen und im Reinstraum demgemäß auch keine Verunreinigungen durch benötigte Betätigungsluft entstehen können. Das Spannen der den Kolben 5 beaufschlagenden Feder 6 kann nämlich in der beschriebenen Weise jeweils außerhalb dieser Sonderräume erfolgen, da das erfindungsgemäße Prinzip sicherstellt, dass die autark erzeugten Haltekräfte über lange Zeit wirksam sind und diese Zeit stets ausreicht, um die erforderlichen Bearbeitungsvorgänge durchzuführen.It can be seen that within the framework of the system according to the invention, the support members equipped with a vacuum source that is self-sufficient after a corresponding charge can be guided in practically any way, and a secure mounting of the object located on the support member is always guaranteed. In this context, it is of particular importance that the transport routes of the support members can also lead, for example, through clean rooms, with no vacuum connecting lines and the like having to be carried along, and accordingly no contamination from the required actuating air can occur in the clean room. The cocking of the piston 5 acting spring 6 can namely take place outside of these special rooms in the manner described, since the principle according to the invention ensures that the self-generated holding forces are effective for a long time and this time is always sufficient to carry out the required machining operations.

Nur vorsorglich sei in diesem Zusammenhang darauf hingewiesen, dass das Spannen bzw. Komprimieren der den eigentlichen Energiespeicher darstellenden Feder 6 nicht notwendigerweise über Druckluft erfolgen muss, sondern ein solches Spannen auch beispielsweise auf rein mechanischem Wege oder auf elektromagnetischem Wege bei entsprechender Anpassung der Konstruktion erfolgen kann.As a precaution, it should be pointed out in this connection that the tensioning or compression of the spring which represents the actual energy store 6 does not necessarily have to take place via compressed air, but such tensioning can also be carried out, for example, in a purely mechanical way or in an electromagnetic way with corresponding adaptation of the construction.

Nachfolgend soll noch ein Beispiel für den praktischen Einsatz des erfindungsgemäßen Systems zur Handhabung und zum Transport, zur Montage und Bestückung einer CD-Verpackung beschrieben werden, wie sie aus der bereits erwähnten PCT WO99/01869 bekannt ist. Eine derartige CD-Verpackung besteht aus einer im Spritzgussverfahren gefertigten Boden- und Deckenplatte, die in der entsprechenden Weise geformt und über ein Film-Klappscharnier miteinander verbunden sind. Die Bodenplatte weist Trägerzapfen für Führungs- und Auswurforgane auf, und es sind des weiteren Verbindungszapfen mit zugehörigen Öffnungen vorgesehen, die beim Zusammenklappen von Bodenplatte und Deckplatte deren gegenseitige Lagefixierung unter gleichzeitiger Halterung der Sicherungs- und Auswerforgane gewährleisten.Below is another example for the practical Use of the system according to the invention for handling and transport, for assembling and equipping one CD packaging are described as they are from the PCT already mentioned WO99 / 01869 is known. Such a CD packaging consists of an injection molding process manufactured floor and Ceiling plate, which is shaped in the appropriate way and over a film folding hinge are interconnected. The base plate has support pins for leadership and Ejection organs on, and there are also connecting pins with associated openings provided when folding the base plate and cover plate their mutual fixation while holding of the security and ejection organs.

Die von einer Spritzgussmaschine kommenden, sich noch im aufgeklappten Zustand befindenden Verpackungen gelangen auf ein erfindungsgemäß ausgebildetes Trägerorgan, das sich in einer Systemposition befindet, in der der Kolben 5 mit Druckluft beaufschlagt und die Feder 6 komprimiert ist. Liegt beispielsweise das Unterteil dieser Verpackung auf den Saugnäpfen 3 auf, dann kann die Steuereinheit 15 von der Andockstation 10 getrennt werden, worauf sofort die vorstehend bereits erläuterte autarke Unterdruckerzeugung erfolgt und das Unterteil der Verpackung, positioniert durch die Elemente 21, unverrückbar durch die Saugnäpfe 3 festgehalten wird. Ohne jegliche Verbindung zu einer weiteren Energiequelle kann dann das Trägerorgan zur nächsten Station transportiert werden, wo eine Bestückung mit den drei weiteren Innenelementen der CD-Verpackung nämlich den Führungselementen und dem Auswurfelement durchgeführt wird. Diese Innenelemente sind dazu auf exakt positionierte Dorne gesteckt, wobei als Steckaufnahme diejenige Öffnung dieser Elemente verwendet wird, mit denen sie in der CD-Verpackung auf entsprechenden stiftförmigen Vorsprüngen gehaltert werden. Das Aufbringen dieser Elemente auf die stiftförmigen Vorsprünge in der CD-Verpackung erfolgt durch einfache Abstreifvorgänge.The packaging coming from an injection molding machine, which is still in the opened state, arrives at a carrier element designed according to the invention, which is in a system position in which the piston 5 pressurized with air and the spring 6 is compressed. For example, the lower part of this packaging lies on the suction cups 3 on, then the control unit 15 from the docking station 10 are separated, whereupon the self-sufficient vacuum generation already explained above takes place and the lower part of the packaging, positioned by the elements 21 , immovable through the suction cups 3 is held. Without any connection to another energy source, the carrier member can then be transported to the next station, where the three other inner elements of the CD packaging, namely the guide elements and the ejection element, are carried out. For this purpose, these inner elements are plugged onto precisely positioned mandrels, the opening of these elements being used as the plug-in receptacle with which they are held in the CD packaging on corresponding pin-shaped projections. These elements are applied to the pin-shaped projections in the CD packaging by simple stripping processes.

Anschließend erfolgt ein Weitertransport in eine nächste Station, in der die obere Fläche der CD-Verpackung auf die untere Fläche geklappt wird, wobei gleichzeitig die Innenelemente auf ihren Zapfen fixiert und zwischen den beiden Platten der Verpackung eingeschlossen werden. Im letzten Moment des Zusammenklappens wird auf den oberen Deckel bevorzugt ein kurzzeitiger Schlag ausgeübt, um eine einwandfreie Verbindung der im Regelfall noch etwas warmen Ober- und Unterteile sicherzustellen und einen sauberen Verschluss zu erreichen. Auch diese Vorgehensweise führt zu keinerlei Positionsveränderung zwischen Verpackung und Trägerorgan 1, denn die Saughalterungen 3 sind weiterhin voll wirksam und außerdem ist stets die Positionssicherung durch die Positionierungselemente 21 gewährleistet.This is followed by further transport to a next station, in which the upper surface of the CD packaging is folded onto the lower surface, the inner elements being simultaneously fixed on their pins and enclosed between the two plates of the packaging. At the last moment of collapse is on the top lid preferably a short blow to ensure a perfect connection of the upper and lower parts, which are usually still somewhat warm, and to achieve a clean seal. This procedure also does not lead to any change in position between the packaging and the support member 1 because the suction cups 3 are still fully effective and also the position is always secured by the positioning elements 21 guaranteed.

Die damit bereits fertig montierte und funktionstüchtige CD-Verpackung wird auf dem Trägerorgan 1 in eine Bestückungsstation überführt, d.h. in eine Station, in der eine CD in die Verpackung eingebracht wird. Zu diesem Zweck ist es möglich, die CD-Verpackung mittels eines Roboters anzuheben, aufzuspreizen und zu bestücken, wobei vorher die Haftwirkung der Saughalterungen 3 aufgehoben werden muss. Dies ist – wie bereits erläutert – auf einfache Weise möglich, indem der Kolben 5 in der bereits erläuterten Weise über eine entsprechend positionierte Steuereinheit 15 mit Druckluft beaufschlagt wird, denn in dem Moment, in dem der Kolben entgegen der Entspannungsrichtung der Feder 6 bewegt wird, ist das lokal erzeugte Vakuum beseitigt.The fully assembled and functional CD packaging is then mounted on the carrier organ 1 transferred to an assembly station, ie to a station in which a CD is inserted into the packaging. For this purpose, it is possible to use a robot to lift, spread and populate the CD packaging, taking into account the adhesive effect of the suction holders 3 must be canceled. As already explained, this is possible in a simple manner by using the piston 5 in the manner already explained via a correspondingly positioned control unit 15 is pressurized with compressed air, because the moment when the piston against the direction of relaxation of the spring 6 is moved, the locally generated vacuum is eliminated.

Ist der Bestückungsvorgang durch den entsprechenden Roboter beendet, kann die bestückte CD-Verpackung wieder auf das Trägerorgan 1 positionsgenau aufgesetzt werden, worauf die Trennung von Steuereinheit 15 und Andockelement 16 erfolgt und als Folge davon sofort wieder die erforderliche Haltekraft über die von Zylinder 4, Kolben 5 und Feder 6 gebildete Vakuumeinheit zur Verfügung steht. Es kann dann ein Weitertransport zu einer Stelle erfolgen, wo beispielsweise eine Stapelbildung vorgesehen ist.Once the assembly process has been completed by the corresponding robot, the CD packaging can be put back on the carrier organ 1 be positioned precisely, whereupon the separation of the control unit 15 and docking element 16 takes place and as a result immediately the required holding force over that of the cylinder 4 , Piston 5 and feather 6 formed vacuum unit is available. It can then be transported further to a location where, for example, stack formation is provided.

Es sei ausdrücklich nochmals erwähnt, dass dieses beschriebene Beispiel in keiner Weise einschränkend zu betrachten ist, sondern lediglich zeigen soll, dass das erfindungsgemäße System dazu geeignet ist, unterschiedlichste Aufgaben zu erfüllen, bei denen eine exakte Halterung und ggf. ein zwischenzeitliches Lösen dieser Halterung im Zusammenhang mit auf dem Trägerorgan positionierten Produkten gefordert ist.It should be expressly mentioned again that this The example described is not to be considered restrictive in any way, but rather merely to show that the system according to the invention is suitable for perform a wide variety of tasks, including an exact one Bracket and possibly a temporary loosening of this bracket in connection with on the support organ positioned products is required.

11: Trägerorgansupport member
22: Verbindungsbohrungconnecting bore
33: SaughalterungSuction
44: Zylindercylinder
55: Kolbenpiston
66: Kraftspeicher (Feder)power storage (Feather)
77: Innenrauminner space
88th: Stirnraumfront room
99: Dichtungpoetry
1010: Andockelementdocking
1111: Einlassöffnungeninlets
1212: Kuppelaufnahmedome recording
1313: Dichtungpoetry
1414: Stößeltappet
1515: Steuereinheitcontrol unit
1616: Abdichtkolbensealing piston
1717: Verschlusskolbenclosure piston
1818: DruckluftanschlussCompressed air connection
1919: Federfeather
2020: Ausnehmungrecess
2121: Positionierungselementpositioner
2222: Führungsstangeguide rod
2323: Führungshülseguide sleeve
2424: Entlüftungsbohrungvent hole
2525: DruckluftanschlussCompressed air connection

Claims

System for handling and / or transporting objects by means of a carrier member ( 1 ), the at least one suction holder cooperating with a vacuum source ( 3 ) for releasable fixation of the respective object, characterized in that each support member ( 1 ) with a self-sufficient vacuum source in the form of an energy store ( 6 ) actuable cylinder-piston arrangement ( 4 . 5 ) and that the relative movement between the cylinder ( 4 ) and piston ( 5 ) causing energy storage ( 6 ) can be activated and / or deactivated in predefinable system positions.

System according to claim 1, characterized in that under the action of the energy store ( 6 ) expandable interior ( 7 ) the cylinder-piston arrangement ( 4 . 5 ) with the suction holders ( 3 ) is connected.

System according to claim 1 or 2, characterized in that the energy store ( 6 ) consists of at least one spring, in particular a compression spring.

System according to one of the preceding claims, characterized in that the cylinder-piston arrangement ( 4 . 5 ) with regard to the flat support member ( 1 ) is arranged on the underside and in particular in the middle.

System according to claim 4, characterized in that the interior ( 7 ) the cylinder-piston arrangement ( 4 . 5 ) with the suction holders (in particular in the form of suction cups) ( 3 ) via bore channels ( 2 ) connected is.

System according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing in the cylinder ( 4 ) guided pistons ( 5 ) as a hollow piston closed on one side with center guide ( 22 . 23 ) is trained.

System according to one of the preceding claims, characterized in that the cylinder ( 4 ) of the cylinder piston arrangement ( 4 . 5 ) at the relaxed position of the piston ( 5 ) corresponding end with a docking element ( 10 ) for a control unit ( 15 ) is provided.

System according to claim 7, characterized in that the docking element ( 10 ) a cup-shaped dome holder ( 12 ) for one in this dome holder ( 12 ) retractable sealing piston ( 16 ) the control unit ( 15 ) having.

System according to claim 8, characterized in that the dome holder ( 12 ) a circumferential ring seal on the opening side ( 13 ) and on the bottom with an actuating plunger ( 14 ) is provided, which is fitted with a in the sealing piston ( 16 ) the control unit ( 15 ) axially displaceable locking piston ( 17 ) interacts.

System according to claim 9, characterized in that the sealing piston ( 16 ) and the sealing piston ( 17 ) by a spring ( 19 ) are biased into their respective rest positions.

System according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing piston ( 16 ) and the sealing piston ( 17 ) in the control unit ( 15 ) via a compressed air connection ( 18 ) pressurized with compressed air and into the dome holder ( 12 ) of the docking element ( 10 ) are displaceable, the locking piston ( 17 ) by means of the plunger ( 14 ) stopped in its movement and then by the relative movement between the sealing piston ( 16 ) and sealing piston ( 17 ) a compressed air connection between the compressed air connection ( 18 ) and the forehead ( 25 ) the cylinder-piston arrangement ( 4 . 5 ) through openings ( 11 ) in the docking element ( 10 ) will be produced.

System according to one of the preceding claims, characterized in that the activation and deactivation of the energy store ( 4 . 5 ) using identical control units ( 15 ) he follows.

System according to one of the preceding claims, characterized in that the tensioning of the spring ( 6 ) the cylinder-piston arrangement ( 4 . 5 ) takes place in an electromagnetic manner.

System according to one of claims 1 to 12, characterized in that the tensioning of the spring ( 6 ) of the cylinder piston arrangement ( 4 . 5 ) by means of a mechanical unit that moves the piston.

System according to one of the preceding claims, characterized in that the system positions for activating and deactivating the energy store ( 4 . 5 ) are adjustable.

System according to one or more of the preceding Expectations, characterized by the use in the assembly and / or assembly of Packaging for disk, especially when assembling and / or equipping CD packaging with integrated ejection mechanism.

System according to one or more of the preceding claims, characterized by the use in pure air spaces, the system positions for activating and / or deactivating the energy store ( 6 ) are located outside of these rooms.