DE212012000082U1

DE212012000082U1 - Vorrichtung zum Spannen, Greifen und/oder Manipulieren von Gegenständen mittels Unterdruck

Info

Publication number: DE212012000082U1
Application number: DE212012000082U
Authority: DE
Original assignee: J Schmalz GmbH
Current assignee: J Schmalz GmbH
Priority date: 2011-04-06
Filing date: 2012-03-30
Publication date: 2013-12-09
Anticipated expiration: 2022-03-31
Also published as: DE102011006826A1; WO2012136598A1

Abstract

Vorrichtung zum Spannen, Greifen und/oder Manipulieren von Gegenständen mittels Unterdruck, mit wenigstens einem elektrisch betriebenen Vakuumerzeuger, wenigstens einem Ventil und wenigstens einem Vakuum- oder Druckschalter sowie einer Schnittstelle zu einem Sauger oder einem Saugkasten, wobei der wenigstens eine elektrisch betriebene Vakuumerzeuger durch die Steuersignale des wenigstens einen Vakuum- oder Druckschalters oder durch externe Steuersignale regelbar und/oder schaltbar ist, und durch diese Steuersignale das wenigstens eine Ventil derart betätigbar ist, dass
– durch Reversierung des elektrisch betriebenen Vakuumerzeugers;
– durch Belüftung gegen Atmosphäre;
– durch Druckluft eines weiteren Drucklufterzeugers;
– durch Zuschaltung einer zentralen Druckluftversorgung; und/oder
– durch Zuschaltung eines Druckspeichers, der sich im System befindet,
der Unterdruck durch Abblasen abgebaut wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Spannen, Greifen und/oder Manipulieren von Gegenständen mittels Unterdruck.
Aus der EP 1 464 842 B1 und der DE 20 2006 020 267 U1 ist jeweils eine Vorrichtung bekannt geworden, die mittels eines Ejektors, welcher mit Druckluft versorgt wird, einen statischen Unterdruck erzeugt. Hierfür ist es erforderlich, dass der Ejektor mit einer Druckluftleitung verbunden wird, so dass Druckluft herangeführt werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Spannen, Greifen und/oder Manipulieren von Gegenständen mittels Unterdruck bereit zu stellen, mit welchem auf einfache Weise ein Unterdruck erzeugt werden kann, ohne dass störende Leitungen verlegt werden müssen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Vorrichtung zum Spannen, Greifen und/oder Manipulieren von Gegenständen mittels Unterdruck wenigstens einen elektrisch betriebenen Vakuumerzeuger aufweist. Vorteilhaft ist die Vorrichtung noch mit wenigstens einem Ventil und wenigstens einem Vakuum- oder Druckschalter sowie einer Schnittstelle zu einem Sauger oder einem Saugkasten versehen, wobei der wenigstens eine elektrisch betriebenen Vakuumerzeuger durch die Steuersignale des wenigstens einen Vakuum- oder Druckschalters oder durch externe Steuersignale, z. B. von einer übergeordneten Steuerung, regelbar und/oder schaltbar ist, und durch diese Steuersignale das wenigstens eine Ventil derart betätigbar ist, dass durch Reversierung des elektrisch betriebenen Vakuumerzeugers, und/oder durch Belüftung gegen Atmosphäre, und/oder durch Druckluft eines weiteren Drucklufterzeugers, und/oder durch Zuschaltung einer zentralen Druckluftversorgung, und/oder durch Zuschaltung eines Druckspeichers, der sich im System befindet, der Unterdruck durch Abblasen abgebaut wird.
Erfindungsgemäß wird der Unterdruck durch einen elektrisch betreibbaren Unterdruckerzeuger gewonnen, um die Energieeffizienz derartiger Vorrichtungen zu erhöhen. Üblicherweise werden zur Erzeugung von Vakuum in diesen Vorrichtungen pneumatische Vakuumerzeuger eingesetzt, die den Unterdruck aus Druckluft erzeugen. Druckluft ist aber ein sehr teurer Energieträger, bei dem nur ein geringer Prozentsatz der eingesetzten elektrischen Energie in üblichen Kompressoren oder Verdichtern in Druckluft umgesetzt wird.
Der Hauptvorteil der Erfindung liegt darin, den Wirkungsgrad pneumatischer Vakuumerzeuger zu steigern und den Druckluftverbrauch, und damit auch die Betriebskosten, durch Verwendung elektrischer Energie zu reduzieren. Ein weiterer Vorteil wird bei einem Kompaktgebläse bzw. einer Kompaktpumpe darin gesehen, dass bei Verwendung eines elektrisch betriebenen Vakuumerzeugers keine Druckluftleitungen verlegt werden müssen sondern lediglich elektrische Leitungen, die wesentlich einfacher verlegt werden können.
Der elektrisch betriebene Vakuumerzeuger in Form einer Pumpe oder eines Gebläses ist auf der Unterdruckseite mit einem Sauggreifer oder einer Saugfläche verbunden. Gegebenenfalls kann ein Vakuumschalter zur Systemüberwachung eingesetzt werden, über den sich der elektrisch betriebene Vakuumerzeuger regeln sowie ein- und ausschalten lässt. Des weiteren kann ein Ventil vorgesehen sein, um die Funktion ”Abblasen” realisieren zu können. Bei dieser Funktion wird zum Ablegen des transportierten Artikels das System entweder reversiert, die Abluft des Vakuumerzeugers wird zum Abbau des Vakuums ins System eingeblasen (1), das System gegen Umgebung belüftet (2) oder mit einem weiteren Druckerzeuger Druckluft erzeugt und ins System eingeblasen (3). Es besteht auch die Möglichkeit, mit Druckluft aus einem Speicher oder durch eine zentrale Druckluftversorgung das System zu belüften.
Werden mehrere elektrisch betriebene Unterdruckerzeuger verwendet, könnten diese auch individuell ein- und ausgeschaltet werden, je nachdem, welcher Unterdruck und/oder Volumenstrom benötigt wird. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, dass die Vakuumerzeuger über eine geeignete Ventiltechnik sowohl parallel als auch in Reihe betrieben werden, um z. B. den Unterdruck oder den Volumenstrom zu erhöhen.
Das Ventil kann neben den in den 1 bis 3 dargestellten Varianten auch andere Varianten aufweisen, z. B. zum Halten des Unterdrucks. Betätigt wird das Ventil entweder durch die anliegende Netzspannung, wobei z. B. ”Strom an” ”saugen” bedeuten könnte. Fällt der Strom ab kann das Ventil ggf. durch eine Feder oder durch separate Steuersignale rückgestellt werden.
Alle Einzelteile sind bei einem Ausführungsbeispiel in eine einzige Komponente integriert, wodurch z. B. eine Greiferspinne oder ein Aufspannsystem realisiert werden kann, bei dem keine Druckluft benötigt wird. An jeder Saugstelle wird separat dezentral ein Vakuum erzeugt. Diese dezentrale Saugstelle wird dann über eine Schnittstelle zur Spannungsversorgung, evtl. Steuereingänge zur Steuerung der Ventile und Vakuumerzeuger sowie einen Nippel oder ein Gewinde verfügen, wo ein Elastomersauger oder aber eine Saugfläche angebracht werden kann. Ein solches System ist auch in einen Blocksauger integrierbar.
Der elektrisch betriebene Unterdruckerzeuger kann beispielsweise von einem kleinen Radialgebläse oder von einer kompakten Membranpumpe gebildet werden.
Es kann bei elektrisch betriebenen Vakuumerzeugern beispielsweise auch der Stromverbrauch oder die Leistungsaufnahme gemessen und mit einer hinterlegten Kennlinie verglichen werden, um den aktuellen Unterdruck zu ermitteln.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 1464842 B1 [0002]
DE 202006020267 U1 [0002]

Claims

Vorrichtung zum Spannen, Greifen und/oder Manipulieren von Gegenständen mittels Unterdruck, mit wenigstens einem elektrisch betriebenen Vakuumerzeuger, wenigstens einem Ventil und wenigstens einem Vakuum- oder Druckschalter sowie einer Schnittstelle zu einem Sauger oder einem Saugkasten, wobei der wenigstens eine elektrisch betriebene Vakuumerzeuger durch die Steuersignale des wenigstens einen Vakuum- oder Druckschalters oder durch externe Steuersignale regelbar und/oder schaltbar ist, und durch diese Steuersignale das wenigstens eine Ventil derart betätigbar ist, dass – durch Reversierung des elektrisch betriebenen Vakuumerzeugers; – durch Belüftung gegen Atmosphäre; – durch Druckluft eines weiteren Drucklufterzeugers; – durch Zuschaltung einer zentralen Druckluftversorgung; und/oder – durch Zuschaltung eines Druckspeichers, der sich im System befindet, der Unterdruck durch Abblasen abgebaut wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl des Lüfterrads dieses elektrisch betriebene Vakuumerzeugers zwischen 10.000 und 1.000.000 l/min liegt, der elektrisch betriebene Vakuumerzeuger max. 300 × 200 × 200 mm groß ist und der elektrisch betriebene Vakuumerzeuger max. 3 kg wiegt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrisch betriebene Vakuumerzeuger auf dem beweglichen Teil einer Automatisierungseinrichtung angebracht ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lüfterrad als Rotor des Motors ausgeführt wird.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lüfterrad des weiteren Drucklufterzeugers entweder separat oder auf derselben Welle des elektrisch betriebenen Vakuumerzeugers angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrisch betriebene Vakuumerzeuger ein Lüfterrad mit einer Unterdruck- und einer Überdruckseite aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrisch betriebene Vakuumerzeuger zur Atmosphäre hin belüftbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrisch betriebene Vakuumerzeuger als zentraler Vakuumerzeuger, insbesondere mit einer Schnittstelle zu einem Schlauch zum Speisen eines Verteilers, oder als dezentraler Vakuumerzeuger, insbesondere mit einer Schnittstelle zu einem Sauger, ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrisch betriebene Vakuumerzeuger direkt in einen Saugemippel oder einen Sauger integriert ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrisch betriebene Vakuumerzeuger in einem Gehäuse untergebracht ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrisch betriebene Vakuumerzeuger in einem externen Gehäuse untergebracht ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie netz- und/oder akkubetrieben ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie frei von Ventilen oder Vakuumschaltem ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Kombination von Gebläse/Pumpe mit einem Sauger/Saugkasten aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl des elektrisch betriebenen Vakuumerzeugers regelbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrisch betriebene Vakuumerzeuger mittels Ventile regelbar ist.