DE4132998A1 - Ansaug- und transportvorrichtung - Google Patents
Ansaug- und transportvorrichtungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Halten
durch Ansaugen und zum Transportieren (im weiteren als "Ansaug-
und Transportvorrichtung" bezeichnet), die dazu dient, einen
Gegenstand unter Nutzung einer Vakuumsauganlage durch Ansaugen
zu halten und danach zu transportieren.
Zum Transport bspw. dünner plattenförmiger Gegenstände wurden
bisher Ansaug- und Transportvorrichtungen verwendet, die einen
an eine Vakuumsauganlage angeschlossenen Saugnapf bzw. Ansaug
stutzen aufweisen. In diesem Fall ist die Vakuumsauganlage über
eine Rohrleitung mit dem Saugnapf verbunden. Diese Rohrleitung
ist über eine mit einer Trennhülse ausgestattete Rohrverbindung
lösbar mit der Ansaug- und Transportvorrichtung verbunden.
Fig. 1 zeigt eine derartige Ansaug- und Transportvorrichtung.
Die Ansaug- und Transportvorrichtung 2 besteht im wesentlichen
aus einer Rohrleitung 4 zur Verbindung der Ansaug- und Trans
portvorrichtung 2 mit einer nicht dargestellten Vakuumsaugan
lage, einer Rohrverbindung 8 zur Verbindung der Rohrleitung 4
mit einem Rohrkörper 6 sowie einem Adapter 12 zum Anschluß
eines Saugnapfes oder Ansaugstutzens 10 an den Rohrkörper 6. Im
Inneren der Rohrverbindung 8 ist eine Durchgangsöffnung 16
ausgebildet, die einem Grundkörper 14 des Saugnapfes 10 in
axialer Richtung des Rohrkörpers 6 die Verbindung mit der
Rohrleitung 4 erlaubt, um Luft aus dem Inneren eines Mantelab
schnitts 26 des Saugnapfes 10 zu saugen, oder zur Luftzufuhr
für eine Vakuumunterbrechung. Die Durchgangsöffnung 16 ist an
einer Stelle aufgeweitet, so daß dort eine Stufe 17 gebildet
wird.
Die Rohrverbindung 8 weist ein Spannfutter 20 auf, in dem zur
Vorbeugung gegen ein Lösen der Rohrleitung 4 ein in die Rohr
leitung 4 eingreifendes Verriegelungselement 22 vorgesehen ist,
sowie eine Trennhülse 24 zur Aufweitung des Verriegelungs
elementes 22 mittels Druck in Richtung des Grundkörpers der
Rohrverbindung 8. Zwei Muttern 18, die der Verbindung des
Rohrkörpers 6 mit dem nicht dargestellten Arm eines Roboters
dienen, sind am Umfang des Rohrkörpers 6 angebracht.
Das Anbringen und Entfernen der Rohrleitung 4 mittels der
Rohrverbindung 8 wird folgendermaßen durchgeführt:
Zunächst wird die Montage der Rohrleitung 4 beschrieben. Die Rohrleitung 4 wird in das Innere der Rohrverbindung 8 einge schoben, bis ihre Spitze an der Stufe 17 anschlägt. Wird die Rohrleitung 4 nach oben, nämlich in Fig. 1 von unten nach oben, herausgezogen, so greift der spitze Verriegelungsabschnitt des Spannfutters 20, der an der Rohrleitung 4 anliegt, in geringem Maße in die Rohrleitung 4 ein, so daß ein Lösen der Rohrleitung 4 verhindert wird.
Zunächst wird die Montage der Rohrleitung 4 beschrieben. Die Rohrleitung 4 wird in das Innere der Rohrverbindung 8 einge schoben, bis ihre Spitze an der Stufe 17 anschlägt. Wird die Rohrleitung 4 nach oben, nämlich in Fig. 1 von unten nach oben, herausgezogen, so greift der spitze Verriegelungsabschnitt des Spannfutters 20, der an der Rohrleitung 4 anliegt, in geringem Maße in die Rohrleitung 4 ein, so daß ein Lösen der Rohrleitung 4 verhindert wird.
Beim Entfernen der Rohrleitung 4 wird dagegen die Trennhülse 24
vorgeschoben. Dadurch wird der Verriegelungsabschnitt 22 des
Spannfutters 20, der mit der Trennhülse 24 in Eingriff steht,
in Richtung aus der Rohrverbindung 8 herausgedrückt, wodurch
die Rohrleitung 4 aus ihrem blockierten Zustand gelöst wird.
Nun ist es möglich, die Rohrleitung 4 aus der Rohrverbindung 8
zu entnehmen.
Bei einer derartigen Anordnung kann durch unvorsichtiges Han
tieren eines Bedieners Druck auf die Trennhülse 24 ausgeübt
werden, wodurch die Werkzeuge und Materialien mit der Trenn
hülse 24 od. dgl. in Berührung kommen können. Als Folge wird
die Rohrleitung 4 aus dem Zustand der Blockade durch den Ver
riegelungsabschnitt 22 gelöst, wodurch die Rohrleitung 4 aus
der Rohrverbindung 8 herausrutscht. Es besteht daher die Ge
fahr, daß das Innere des Mantelabschnitts 26 nicht auf einem
bestimmten Unterdruck gehalten werden kann, so daß ein von dem
Saugnapf 10 gehaltener Gegenstand herabfällt.
Außerdem ist bei dem oben beschriebenen Stand der Technik ein
Vakuumauslaß des Adapters in einer bestimmten Richtung fest
gelegt. Dadurch kann sich das Problem ergeben, daß sich bei der
Befestigung des Adapters an dem Roboterarm das in den Vakuum
auslaß eingesetzte Rohr beim Drehen und Bewegen des Roboterarms
löst, verdreht oder verwickelt, und dadurch in die exakte
Positionierung von Gegenständen eingreift.
Außerdem kann die Rohrleitung durch derartiges Lösen oder Tor
sion etc. beschädigt werden.
Außerdem wird die Länge der Rohrleitung in Bezug auf den In
stallationsplatz der Vakuumsauganlage zu groß, wenn die Heraus
nahmerichtung der mit der Vakuumsauganlage verbundenen Rohrlei
tung durch die Befestigung des Vakuumauslasses eingeschränkt
wird.
Dadurch wird die Luftzufuhrleitung für die Ausstattung mit
einer Rohrleitung übermäßig lang. Aus diesem Grund kann das
Problem auftreten, daß die Luftzufuhr nicht durchgeführt werden
kann, wenn der Platz für die Leitung auf einen kleinen Raum
begrenzt ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Ansaug-
und Transportvorrichtung zu schaffen, bei der die Rohrleitung
nicht aus der Rohrverbindung herausrutschen kann, wenn eine mit
einem Saugnapf in Verbindung stehende Rohrleitung über eine
Rohrverbindung mit einem Adapter verbunden wird, selbst wenn
eine einen Teil der Rohrverbindung bildende Trennhülse unnöti
gerweise eingedrückt wird.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Schaffung einer
Ansaug- und Transportvorrichtung, bei der, wenn eine mit einem
Saugnapf in Verbindung stehende Rohrleitung über eine Rohr
verbindung mit einem Adapter verbunden wird, eine die Rohr
leitung umgebende Verbindungsführung auf die Rohrverbindung
aufgesetzt wird, wodurch die Trennfunktion einer Trennhülse
durch die Verbindungsführung verhindert werden kann.
Eine noch weitere Aufgabe der Erfindung liegt in der Schaffung
einer Ansaug- und Transportvorrichtung mit einem um eine Längs
achse eines mit einem Saugnapf verbundenen Adapters drehbar
beweglichen Verbindungselement, um den Saugnapf zu halten,
wobei das Verbindungselement mit einer Rohrleitung verbunden
ist, um die Rohrleitung drehbar beweglich zu machen, wodurch
die Herausnahmerichtung der Rohrleitung nicht beschränkt und
ein begrenzter Raum effektiv nutzbar wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch
gelöst, daß bei einer Ansaug- und Transportvorrichtung mit
einer über eine Rohrleitung einer Vakuumsauganlage verbundenen
Rohrverbindung, sowie einem mit einem Saugnapf verbundenen
zylindrischen Verbinder, und ein Verbindungselement, über das
die Rohrverbindung mit dem Verbinder verbunden ist, das Verbin
dungselement ein den äußeren Umfang des Verbinders drehbar
beweglich umgebendes zylindrisches Element aufweist, und
zwischen dem zylindrischen Element und dem Verbinder Einrich
tungen vorgesehen sind, die die Bewegung des zylindrischen
Elements in einer Richtung entlang seiner Längsachse verhin
dern.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen
die Einrichtungen zur Verhinderung der Bewegung des zylind
rischen Elements einen ringförmigen Vorsprung auf, der an einer
Fläche der Innenfläche des zylindrischen Elements und der
Außenfläche des Verbinders vorgesehen ist, sowie eine ringför
mige Vertiefung an der anderen Oberfläche.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist eine
Ansaug- und Transportvorrichtung außerdem ein Kopplungselement
zur Kopplung der Rohrverbindung mit dem Verbindungselement
mittels einer Klappbewegung auf, wobei das Kopplungselement
zwischen dem Verbindungselement und der Rohrverbindung vorge
sehen ist.
In Weiterbildung dieses Erfindungsgedankens weist das Kopp
lungselement ein Kugelgelenk auf.
Eine erfindungsgemäße Ansaug- und Transportvorrichtung weist
außerdem eine an dem zylindrischen Element angebrachte Rohrver
bindung mit einer Trennhülse auf, durch deren Eindrücken eine
Rohrleitung leicht abgenommen werden kann, sowie eine Verbin
dungsführung, die so angebracht ist, daß sie die Trennhülse
umgibt, wobei die Verbindungsführung einen vorspringenden
Abschnitt aufweist, der zur Festlegung der Trennhülse in eine
zwischen der Trennhülse und dem Führungselement ausgebildete
kreisförmige Nut eingreift.
Erfindungsgemäß ist die Verbindungsführung so ausgebildet, daß
sie über ein schwenkbares Element geöffnet und geschlossen
werden kann.
In Weiterbildung des Erfindungsgedankens weist die Gelenk
führung einen Führungsabschnitt zur Führung der Rohrleitung in
einer festgelegten Richtung auf.
Vorzugsweise ist der Führungsabschnitt der Verbindungsführung
gebogen.
In Weiterbildung der Erfindung weist der Führungsabschnitt der
Verbindungsführung eine Vielzahl von in der Wandoberfläche
ausgebildeter Löcher auf.
Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Er
findung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von
Ausführungsbeispielen und der Zeichnung. Dabei bilden alle
beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich
oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung
unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder
deren Rückbeziehung.
Es zeigen:
Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer
herkömmlichen Ansaug- und Transportvorrichtung, mit
einem Saugnapf,
Fig. 2 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer
erfindungsgemäßen Ansaug- und Transportvorrichtung,
Fig. 3 einen Vertikalschnitt der Ansaug- und Transport
vorrichtung nach Fig. 2,
Fig. 4 eine perspektivische, teilweise weggebrochene Ex
plosionsdarstellung eines Rohrverbindungselements der
Ansaug- und Transportvorrichtung gemäß Fig. 3,
Fig. 5 eine perspektivische Darstellung einer Verbindungs
führung in dem Rohrverbindungsmechanismus nach Fig. 4,
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen
Ansaug- und Transportvorrichtung in zusammengebautem
Zustand,
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausfüh
rungsform einer Verbindungsführung die in einer
erfindungsgemäßen Ansaug- und Transportvorrichtung
benutzt wird,
Fig. 8 einen Vertikalschnitt einer Verbindungsführung nach
einer noch weiteren Ausführungsform, die in einer
erfindungsgemäßen Ansaug- und Transportvorrichtung
benutzt wird,
Fig. 9 eine perspektivische Darstellung der Verbindungsfüh
rung nach Fig. 8,
Fig. 10 einen Vertikalschnitt durch eine noch weitere Ausfüh
rungsform einer Verbindungsführung, die in der erfin
dungsgemäßen Ansaug- und Transportvorrichtung benutzt
wird,
Fig. 11 eine perspektivische Ansicht einer Verbindungsführung
nach einer noch weiteren Ausführungsform, die in der
erfindungsgemäßen Ansaug- und Transportvorrichtung
benutzt wird.
Bezugnehmend auf die Fig. 2 und 3 weist die Ansaug- und
Transportvorrichtung 30 einen Verbinder 36 zur Verbindung eines
Adapters 34 mit einem Saugnapf oder Ansaugstutzen 32, ein zy
lindrisches Element 38, das den äußeren Umfang des Verbinders
36 drehbar beweglich umgibt, eine Rohrverbindung 42, die über
eine Rohrleitung 40 mit einer nicht dargestellten Vakuumsaug
anlage verbunden ist, sowie ein Verbindungselement 44 auf, über
welches das zylindrische Element 38 mit der Rohrverbindung 42
verbunden ist.
Der Verbinder 36, der zur Anbringung des Saugnapfes 32 dient,
hat die Form eines Zylinders und weist an seinem unteren Be
reich einen Abschnitt mit Außengewinde 46 auf, der in einen mit
Innengewinde versehenen Bereich des Adapters 34 eingeschraubt
ist, sowie an seinem oberen Bereich einen mit Innengewinde
versehenen Abschnitt 48 zur Verbindung mit der Spitze eines
Roboterarmes.
Die Rohrverbindung 42 weist zum Anschluß der Rohrleitung 40,
die mit einer nicht dargestellten Vakuumsauganlage in Verbin
dung steht, in ihrem Inneren einen Rohrverbindungsmechanismus
50 auf, der im folgenden beschrieben wird. An einem Ende der
Rohrverbindung 42 ist eine Öffnung 51 vorgesehen, durch die die
Rohrleitung 40 eingesetzt wird, während am anderen Ende ein
Außengewinde zur Verbindung mit dem Verbindungselement 44
vorgesehen ist.
Das zylindrische Element 38 ist so angebracht, daß es den
äußeren Umfang des Verbinders 36 umgibt, und ist nur lose ange
bracht, so daß es drehbar beweglich ist. Um die Bewegung des
zylindrischen Elements 38 in Längsrichtung des Verbinders 36 zu
verhindern, ist eine umlaufende Nut 52 in die Außenfläche des
Verbinders 36 eingeschnitten, so daß eine ringförmige Vertie
fung gebildet wird. An der Innenfläche des zylindrischen
Elementes 38 ist ein ringförmiger Vorsprung 54 vorgesehen, um
mit der ringförmigen Vertiefung in Eingriff zu treten. Um die
Dichtigkeit einer Durchgangsöffnung 56 in dem Verbinder 36
aufrechtzuerhalten, wenn sich das zylindrische Element 38 um
den äußeren Umfang des Verbinders 36 dreht, sind umlaufende
Nuten 58 in der Außenfläche des Verbinders 36 ausgebildet, um
darin O-Ringe 60, 61 anzubringen.
Bei dieser Ausführungsform wird ein Kugelgelenk 62 als Verbin
dungselement 44 benutzt, über das das zylindrische Element 38
mit der Rohrverbindung 42 verbunden wird.
Selbstverständlich kann der Rohrverbindungsmechanismus 50
einstückig mit dem zylindrischen Element 38 ausgebildet sein,
wie durch die gestrichelten Linien in Fig. 3 angedeutet ist,
wodurch eine direkte Drehung des Rohrverbindungsmechnismus 50
um den Verbinder 36 ermöglicht wird.
Das Kugelgelenk 62 besteht aus einem Kopplungselement 64, wobei
ein zylindrischer Abschnitt einstückig mit einem Kugelabschnitt
ausgebildet ist, sowie einer zylindrischen Hülse 66, die über
der äußeren Umfangsoberfläche des Kopplungselements 64 ange
bracht ist.
Das Kopplungselement 64 ist an einem Ende seines zylindrischen
Abschnitts mit dem zylindrischen Element 38 verbunden. Um bei
ihrer Verbindung die Luftdichtigkeit der Durchgangsöffnung 56
zu gewährleisten, ist in dem zylindrischen Abschnitt eine um
laufende Nut 68 zur Aufnahme eines O-Ringes 70 ausgebildet.
An einem Ende der inneren Umfangsoberfläche der Hülse 66 ist
ein Innengewinde 72 vorgesehen, während am anderen Ende der
inneren Umfangsoberfläche ein Teil des Kugelabschnitts ausge
bildet ist.
Ein Ende der Hülse 66 und eine eine Öffnung festlegende Ober
fläche des mit einem Außengewinde versehenen Abschnitts 53, der
an einem Ende der Rohrverbindung 42 angeordnet ist, sind zu
einer sphärischen Oberfläche des Kugelabschnitts des Kopp
lungselements 64 verbunden, um den Kugelabschnitt einzuhüllen,
wobei der mit der sphärischen Oberfläche verbundene Bereich
gleitend bewegbar ist, um die Drehbewegung der Rohrverbindung
42 zu erlauben.
Ein Ende des Kopplungselements 64 ist fest mit dem zylindri
schen Element 38 verbunden, und die Enden der Hülse 66 und der
Rohrverbindung 42, die über die Gewindeabschnitte 53, 72 mit
einander verbunden sind, kommen an ihren inneren Oberflächen in
Gleitkontakt mit dem Kugelabschnitt. Dadurch kann sich die
Rohrverbindung 42 frei um den Kugelabschnitt als einem Dreh
zapfen bewegen.
Die Rohrleitung 40 ist mit einer solchen Rohrverbindung 42 über
den Rohrverbindungsmechanismus 50 verbunden, wodurch die
Rohrleitung 40 ebenfalls zusammen mit der Rohrverbindung 42
drehbar beweglich ist.
Um bei ihrer Verbindung die Dichtigkeit der Durchgangsöffnung
56 zu bewahren, ist in dem verbundenen Bereich der eine Öffnung
festlegenden Oberfläche des mit einem Außengewinde versehenen
Bereichs 53 der Rohrverbindung 42 und dem Kugelabschnitt des
Kopplungselements 64 ein O-Ring 74 vorgesehen.
Im folgenden wird der in der Rohrverbindung 42 vorgesehene
Rohrverbindungsmechanismus 50 beschrieben.
Fig. 4 zeigt eine teilweise weggebrochene perspektivische
Explosionsdarstellung des Rohrverbindungsmechanismus 50, durch
den eine sogenannte "Einpunkt"-Verbindung gebildet wird.
Der Rohrverbindungsmechanismus 50 wird dadurch gebildet, daß
ein Führungselement 78 eine Hülse 80 ein Spannelement 82, ein
Dichtungselement 84, ein Rohrverbindungskörper 85 und eine
Verbindungsführung 87 um eine Trennhülse 76 angeordnet werden,
in welche ein Ende der Rohrleitung 40 eingesetzt wird.
Vorzugsweise besteht das Dichtungselement 84 aus funktionellen
Gründen bspw. aus einem elastischen Material, wie natürlichem
oder synthetischem Gummi. An seinen inneren und äußeren Seiten
sind umlaufende Nuten 86a bzw. 86b ausgebildet.
Das Spannelement 82 ist im allgemeinen ringförmig und besteht
aus einer elastischen Metallplatte. Eine Vielzahl von Schlitzen
88 sind in gleichmäßigen Abständen in seiner Seitenwand
ausgebildet. An seinem freien Ende ist eine Schneide 90
ausgebildet und nach innen gebogen. Wie in der Zeichnung dar
gestellt, ist die Schneide 90 vorzugsweise geschärft.
Vorzugsweise besteht auch die Hülse 80 aus einem flexiblen
Material wie synthetischem Gummi und weist wie das Spannelement
82 an ihrer inneren Wand eine Vielzahl von in gleichen
Abständen ausgebildeten Schlitzen 92 auf.
An dem Führungselement 78 ist ein ringförmiger Vorsprung 94
ausgebildet. Aufgrund seiner Flexibilität tritt der ringförmige
Vorsprung 94 mit dem Rohrverbindungskörper 85 in Eingriff.
Die Trennhülse 76 ist zylinderförmig und weist an ihrem freien
Ende eine Kante 96 auf. Die Oberfläche der Kante 96 tritt in
Eingriff mit der Schneide 90 des Spannelements 82. Außerdem
weist die Trennhülse 76, wie das Spannelement 82 und die Hülse
80, eine Vielzahl von Schlitzen 99 auf.
Wie in Fig. 5 dargestellt, besteht die Verbindungsführung 87
aus flexiblen Elementen 100a, 100b und hat im wesentlichen die
Form eines Kegelstumpfes. Die flexiblen Elemente sind mitein
ander über ein Gelenk 102 verbunden, an dem ihre einen Kanten
zusammenkommen.
Halbringförmige Vorsprünge 104a, 104b sind innerhalb der
flexiblen Elemente 100a bzw. 100b ausgebildet. Die Vorsprünge
104a, 104b können in eine zwischen dem Führungselement 78 und
der Trennhülse 76 gebildete kreisförmige Nut eingreifen. Dies
verhindert, daß sich die Verbindungsführung 87 von dem Füh
rungselement 78 löst.
Im folgenden wird die Funktion der oben beschriebenen Ansaug-
und Transportvorrichtung beschrieben. Die Rohrleitung 40 wird
in die Trennhülse 76 eingeführt, bis die Spitze der Rohrleitung
40 durch die Offnung 51, die sich im Zentrum des Rohrverbin
dungskörpers 85 erstreckt und durch die die Rohrleitung 40
eingeschoben wird am Boden 79 anschlägt. In diesem Moment wird
die Kante der Schneide 90 des Spannelements 42 eingeklemmt und
hält die aus einem flexiblen Material bestehende Rohrleitung 40
fest.
In diesem Fall greift der ringförmige Vorsprung 104a, 104b in
die zwischen der Trennhülse 76 und dem Führungselement 78 aus
gebildete umlaufende Nut ein, um die Bewegung der Trennhülse in
Richtung ihrer Längsachse zu verhindern. Dadurch ist es mög
lich, ein Herausrutschen der Rohrleitung 40 zu verhindern.
Soll dagegen die Rohrleitung 40 aus dem Rohrverbindungskörper
85 entfernt werden, so wird die Verbindungsführung 87 um das
Gelenk 102 als Drehpunkt geöffnet um es zu entfernen. Die
Trennhülse 76 wird dann vorgeschoben, um die flexible Schneide
90 nach außen zu biegen. Somit wird die Schneide 90 von der
Rohrleitung 40 gelöst und erlaubt dadurch die Entfernung der
Rohrleitung 40. Wie oben beschrieben, kann die Rohrleitung 40
problemlos durch Einpunkt-Bedienung eingesetzt und entfernt
werden.
Als nächstes wird die Funktion der Rohrverbindung 42, in die
die Rohrleitung 40 eingesetzt wurde, bspw. beim Transport von
Gegenständen mit Hilfe des oben beschriebenen Rohrverbindungs
mechanismus 50 und Verbindungselements 44, beschrieben.
Der Verbinder 36 ist über das Innengewinde 48 mit der Spitze
eines Roboterarms verbunden und bewegt sich bogenförmig ent
sprechend der Bewegung des Roboterarms, wenn ein Gegenstand
durch Ansaugen gehalten und transportiert wird. In diesem
Moment dreht sich das an dem äußeren Umfang des Verbinders 36
angebrachte zylindrische Element 38 um den Verbinder 36. Somit
dreht sich auch die mit dem zylindrischen Element 38 verbundene
Rohrverbindung 42 zusammen mit der Rohrleitung 40. Bei der
Drehbewegung drehen sie sich in einer Richtung senkrecht zu der
Längsachse des Verbinders 36.
Während der Drehbewegung kann sich die Rohrverbindung 42 auf
dem Kugelabschnitt in dem Kopplungselement 66 des Kugelgelenks
62 in alle Richtungen drehbar bewegen. Die Rohrverbindung 42
selbst kann sich auch um ihre Längsachse drehen.
Demnach macht es die Kombination des zylindrischen Elements 38
und des Kugelgelenks 62 möglich, daß sich die Rohrverbindung
42 mit der die Rohrleitung 40 verbunden wurde drehbar in jede
Richtung bewegen kann.
Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform einer Transportvorrichtung,
die den Platz eines die oben beschriebenen Operationen aus
führenden Roboters übernimmt. Wie in Fig. 6 gezeigt, ist an der
Ansaug- und Transportvorrichtung 30 ein Saugnapf oder Ansaug
stutzen 32 angebracht. Ein unteres Ende eines stabähnlichen
Elements 106 ist als Element der Ansaug- und Transportvorrich
tung 30 in das Innengewinde 48 eingeschraubt. Das stabähnliche
Element 106 weist einen mit einem Außengewinde versehenen
Bereich 108 einer bestimmten Länge auf, auf den ein Mutternpaar
110a, 110b aufgeschraubt ist. Ein Ende eines Armes 112, in den
das stabähnliche Element 106 eingesetzt ist, ist zwischen das
Mutternpaar 110a, 110b eingespannt, um es sicher zu befestigen,
wodurch die Ansaug- und Transportvorrichtung 30 an dem Ende des
Armes 112 befestigt ist.
Ähnlich ist ein anderes stabähnliches Element 116 mit einem
Außengewinde 114 einer bestimmten Länge in das andere Ende des
Armes 112 eingeschoben, an dem der Arm 112 zwischen ein
Mutternpaar 118a, 118b eingespannt ist, um ihn sicher zu be
festigen, wodurch der Arm 112 an dem stabähnlichen Element 116
befestigt ist.
Das stabähnliche Element 116 ist mit einem in einem Zylinder
120 enthaltenen Kolben verbunden und an der nach unten ge
richteten Verlängerung des Kolbens 122 angeordnet.
Um den Kolben 122 in dem Zylinder 120 vertikal zu bewegen, sind
Rohre 124, 126 an einen oberen bzw. einen unteren Bereich des
Zylinders 120 angeschlossen. Die Rohre 124, 126 sind an eine
nicht dargestellte Luftzufuhrquelle angeschlossen.
Der Zylinder 120 ist an einem Schieber 128 angebracht. Ein Ge
häuse 130 ist von außen daran vorgesehen.
Das Gehäuse 130 weist an seiner inneren Seitenwand entlang
seiner Längserstreckung einen Vorsprung 132 auf. Der Vorsprung
132 ist gleitend in eine an einer Seitenwand des Schiebers 128
ausgebildeten Nut eingesetzt.
In dem Schieber 128 ist eine Gewindebohrung ausgebildet, durch
die eine mit einem Motor 136 verbundene Kugelumlaufspindel 138
geführt ist.
Nun wird die Funktion dieser Vorrichtung beschrieben.
Wie in Fig. 6 dargestellt, wird zunächst ein Gegenstand 140
durch Ansaugen von einem Mantelabschnitt des Saugnapfes 32
gehalten.
Dann wird von der Luftzufuhrquelle durch das mit dem unteren
Bereich des Zylinders 120 verbundene Rohr 126 Luft in den
unteren Bereich des Zylinders 120 eingebracht, wodurch der
Kolben nach oben bewegt wird. Entsprechend wird auch der Saug
napf 32 durch den Arm 112 nach oben bewegt.
Dann wird die mit einer Welle des Motors 136 verbundene Kugel
umlaufspindel 138 um ihre eigene Achse gedreht, wodurch der
Schieber 128 in Horizontalrichtung bewegt wird. Entsprechend
wird der mit der Schieber 128 verbundene Zylinder 120 ebenfalls
bewegt.
Dadurch wird auch der mit dem Zylinder 120 über den Arm 112
verbundene Saugnapf 32 eine gewünschte Strecke in Horizon
talrichtung bewegt, während er den Gegenstand 140 hält.
Erreicht der Saugnapf 32 mit dem gehaltenen Gegenstand 140 eine
Position über einem Zielpunkt, wohin der Gegenstand 140 in der
oben beschriebenen Art und Weise transportiert werden soll,
wird der Motor 136 ausgeschaltet, wodurch die Horizontalbe
wegung gestoppt wird. Nun wird durch das an den oberen Bereich
des Zylinders 120 angeschlossene Rohr 124 Luft zugeführt, um
den Kolben 122 nach unten zu bewegen, wodurch es möglich wird,
den Gegenstand 140 auf dem Zielpunkt zu plazieren, und dann den
Saugnapf 32 von dem Gegenstand 140 zu trennen.
Wie oben beschrieben, ermöglicht es der Gebrauch einer erfin
dungsgemäßen Ansaug- und Transportvorrichtung mit dem Mecha
nismus, der eine Bewegung in Horizontal- und Vertikalrichtung
durchführen kann, die Rohrleitung 40 entsprechend den verti
kalen und horizontalen Bewegungen zu verlagern.
Außerdem wird durch die Kontrollposition zweier Mutternpaare
110a, 110b und 118a, 118b, die auf die stabähnlichen Elemente
106 bzw. 114 aufgeschraubt sind, eine Feineinstellung der Höhe
des Saugnapfes 32 über dem Arm 112 ermöglicht.
Fig. 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, insbesondere der
erfindungsgemäßen Verbindungsführung 87. Bei dieser Aus
führungsform werden gleiche Elemente mit denselben Bezugszei
chen versehen wie in der oben beschriebenen Ausführungsform und
bezüglich ihrer detaillierten Beschreibung wird auf das bereits
Gesagte verwiesen.
Bei dieser Ausführungsform weist eine Verbindungsführung 87 ein
zylinderförmiges Befestigungselement 142 auf. Wie in Fig. 7
dargestellt, besteht das Befestigungselement 142 aus einem
ersten Element 144a und einem zweiten Element 144b, die jeweils
die Form eines Halbzylinders haben und gegeneinander öffenbar
sind. Die ersten und zweiten Elemente 144a und 144b weisen an
ihren freien Kanten eine Vertiefung 146 bzw. einen Vorsprung
148 auf, die sich jeweils über die gesamte axiale Länge er
strecken. Um das Befestigungselement 142 öffenbar zu machen,
ist in Axialrichtung ein Gelenkabschnitt 150 ausgebildet. Die
ersten und zweiten Elemente 144a und 144b sind über den Gelenk
abschnitt 150 miteinander verbunden. An den Innenflächen der
ersten und zweiten Elemente 144a, 144b sind vorspringende
Bereiche 152 ausgebildet, die sich gemeinsam ringsherum er
strecken, entsprechend zu der durch die Trennhülse 76 und das
Führungselement 78 gebildeten kreisförmigen Nut. Das Befesti
gungselement 142 ist vorzugsweise einstückig aus einem
flexiblen Kunststoff geformt.
Bei einer solchen Ausführung werden die ersten und zweiten
Elemente 144a und 144b über den Gelenkabschnitt 150 geöffnet,
um die vorspringenden Bereiche 152 in die ringförmige Nut
zwischen der Trennhülse 76 und dem Führungselement 78 einzu
setzen. Dann werden die ersten und zweiten Elemente 144a und
144b über den Gelenkabschnitt 150 geschlossen, um die Vertie
fung 146 und den Vorsprung 148 miteinander in Eingriff zu
bringen, wodurch das Befestigungselement 142 so angebracht
wird, daß es die Trennhülse 76 umgibt.
Bei dieser Ausführungsform wird die Trennhülse 76 durch die
vorspringenden Abschnitte 152 des Befestigungselements 142
festgelegt. Wird eine Druckkraft auf die Trennhülse 76 bspw.
durch unvorsichtige Bedienung, Kontakt mit Werkzeugen oder
Materialien, od. dgl. aufgebracht, so bewegt sich die Trenn
hülse 76 daher nicht in axialer Richtung.
Fig. 8 zeigt eine Verbindungsführung nach einer weiteren Aus
führungsform, wie sie bei einer erfindungsgemäßen Ansaug- und
Transportvorrichtung verwendet wird.
Wie bei der zuletzt beschriebenen Ausführungsform ist eine
Verbindungsführung 87 nach dieser Ausführungsform vorzugsweise
einstückig aus einem flexiblen Kunststoff geformt. An der
inneren Wand der Verbindungsführung 87 sind ein Führungsab
schnitt 162 und ein vorspringender Abschnitt 164 in ihrem
oberen bzw. unteren Bereich vorgesehen (vgl. Fig. 9). Der
Führungsabschnitt 162 ist ab der Mitte in einem bestimmten
Winkel gebogen. Die Verbindungsführung 87 ist derart ange
bracht, daß der im unteren Bereich angeordnete vorspringende
Abschnitt 164 in die zwischen der Trennhülse 76 und dem Füh
rungselement 78 gebildete kreisförmige Nut eingreift.
Bei dieser Ausführungsform kommen erste und zweite Elemente
168a und 168b um einen Gelenkabschnitt 166 zusammen, um sie zu
schließen, wobei der im oberen Bereich vorgesehene Führungs
abschnitt 162 ein Loch bildet, das der Dicke der Rohrleitung 40
entspricht. Somit wird die Rohrleitung 40 gezwungenermaßen in
die vorbestimmte Richtung geführt, indem die Rohrleitung 40 in
das Loch eingeführt wird. Die Rohrleitung 40 wird daher in der
Nähe der Trennhülse 76 aufgrund der Bedienung eines Roboterar
mes nicht ständig durchgebogen, so daß die Haltbarkeit der
Rohrleitung 40 verbessert wird. Außerdem bleibt der Querschnitt
der Rohrleitung 40 konstant da die Rohrleitung 40 nicht stark
gebogen wird. Dadurch bleibt der Druck in der Rohrleitung 40 im
wesentlichen konstant und die Luftzufuhr wird stabilisiert.
Außerdem kann die Rohrleitung 40 durch den Führungsabschnitt
142 so geführt werden, daß sie seine Richtung übernimmt, selbst
wenn die Herausnahmerichtung der Rohrleitung 40 aufgrund der
Installationspositionen zwischen den Maschinen beschränkt ist.
Die Bezugszeichen 170 und 172 in Fig. 9 bezeichnen einen Vor
sprung bzw. eine Vertiefung, welche einen Verschlußmechanismus
darstellen.
Der Aufbau des Führungsabschnitts 162 ist nicht auf diese
Ausführungsform beschränkt. Der Winkel zur Axialrichtung der
Verbindungsführung 160 und die Länge können beliebig verändert
werden und außerdem kann die Anzahl gebogener Abschnitte ver
größert, oder diese können zu einer Kurvenform angeordnet
werden.
Fig. 10 zeigt eine Verbindungsführung gemäß einer noch weiteren
Ausführungsform, wie sie bei einer erfindungsgemäßen Ansaug-
und Transportvorrichtung benutzt wird.
Bei dieser Ausführungsform ist, wie bei der ersten Ausführungs
form, eine Verbindungsführung 87 vorzugsweise einstückig aus
einem sehr flexiblen Kunststoff geformt. An der inneren Wand
der Verbindungsführung 87 sind ein Führungsabschnitt 180 und
ein vorspringender Abschnitt 182 in ihrem oberen bzw. unteren
Bereich ausgebildet. Der Führungsabschnitt 180 ist derart ge
formt, daß seine Dicke zu seiner Spitze hin abnimmt. Der im
unteren Bereich ausgebildete vorspringende Abschnitt 182 paßt
in die zwischen Trennhülse 76 und Führungselement 78 gebildete
kreisförmige Nut.
Bei dieser Ausführungsform weist der Führungsabschnitt 180 eine
ausreichende Flexibilität auf, da die Dicke des Führungsab
schnitts zu seiner Spitze hin abnimmt. Die Rohrleitung 40 kann
relativ frei geführt werden, da ihre Richtung nicht einge
schränkt ist. Deshalb unterliegt die Rohrleitung 40 nicht
wiederholter Biegung aufgrund des Betriebs eines Roboterarms,
so daß die Haltbarkeit der Rohrleitung 40 vergrößert wird.
Außerdem bleibt der Querschnitt der Rohrleitung 40 konstant, da
die Rohrleitung 40 nicht gebogen wird. Somit bleibt der Druck
innerhalb der Rohrleitung 40 im wesentlichen konstant und die
Luftzufuhr ist stabilisiert.
Fig. 11 zeigt eine Verbindungsführung nach einem noch weiteren
Ausführungsbeispiel, wie es bei einer erfindungsgemäßen Ansaug-
und Transportvorrichtung verwendet wird.
Wie bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen ist die
Verbindungsführung 87 ebenfalls einstückig aus einem flexiblen
Kunststoff geformt.
Die Verbindungsführung 87 ist im wesentlichen zylinderförmig.
An ihrer inneren Wand sind in ihrem oberen bzw. unteren Bereich
ein Führungsabschnitt 190 bzw. ein vorspringender Abschnitt 192
ausgebildet. Der Führungsabschnitt 190 ist so ausgebildet, daß
die Anzahl der Löcher 194 zur Spitze des Führungsabschnitts 190
hin zunimmt. Der im unteren Bereich vorgesehene vorspringende
Abschnitt 192 ist in die zwischen Trennhülse 76 und Führungs
element 78 gebildete kreisförmige Nut eingesetzt. In der
äußeren Wandoberfläche der Verbindungsführung 87 sind ein
Verschluß 196 und eine Vertiefung 200, die einer freien Kante
198 des Verschlusses 196 entspricht, ausgebildet. Die freie
Kante 198 des Verschlusses 196 wird in die Vertiefung 200
eingepaßt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Dicke des Führungsab
schnitts 190 einheitlich, doch wird seine Flexibilität durch
die Anordnung der Löcher 194 in der Wand des Führungsabschnitts
190 erhöht. Dadurch ist es möglich, dieselben Wirkungen wie bei
den anderen Ausführungsbeispielen zu erreichen.
Da die vorliegende Erfindung, wie oben beschrieben, eine
Drehung der Rohrverbindung um den äußeren Umfang des Verbinders
erlaubt, kann die in die Rohrverbindung eingesetzte Rohrleitung
reibungslos mit der Vakuumsauganlage verbunden werden, ohne daß
während des Transports von Gegenständen od. dgl. ein Lösen,
Torsion etc. auftritt.
Der Vakuumauslaß in der Rohrverbindung ist nicht festgelegt,
sondern kann sich in jedem Winkel um die Längsachse des Verbin
ders drehen. Dadurch kann die Luftzufuhr auch in begrenztem
Raum durchgeführt werden und außerdem ist es möglich, die
Rohrleitung von der Vakuumsauganlage zum Vakuumauslaß mit der
kürzesten Entfernung zu verbinden, die für die Drehung des Ro
boterarmes notwendig ist.
Außerdem kann sich die erfindungsgemäße Rohrverbindung um den
äußeren Umfang des Verbinders drehen und ist zusätzlich in
jeder Richtung um das Verbindungselement drehbar beweglich, und
die Rohrverbindung selbst kann auch um ihre zentrale Längsachse
gedreht werden. Dadurch kann die in die Rohrverbindung einge
setzte Rohrleitung gleichmäßig mit der Vakuumsauganlage ver
bunden werden, ohne daß während des Transports von Gegenständen
od. dgl. ein Loslösen, Torsion, etc. erfolgt.
Selbst bei einer Beschränkung der Herausnahmerichtung der
Rohrleitung oder des für die Leitungen zur Verfügung stehenden
Platzes kann die Luftzufuhr durchgeführt werden.
Außerdem ist gemäß der vorliegenden Erfindung die Trennhülse
durch die Verbindungsführung befestigt. Es ist daher möglich,
ein Herausrutschen der Rohrleitung zu verhindern, selbst wenn
die Trennhülse unvorsichtigerweise gedrückt wird. Es ist damit
möglich, das Herabfallen eines Gegenstandes zuverlässig zu
verhindern und damit die Bedienungssicherheit zu erhöhen.
Claims (9)
1. Ansaug- und Transportvorrichtung mit einer über eine Rohr
leitung mit einer Vakuumsauganlage verbundenen Rohrverbindung,
einem mit einem Saugnapf verbundenen zylindrischen Verbinder,
und einem Verbindungselement, über das die Rohrverbindung mit
dem Verbinder gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das
Verbindungselement (44) ein zylindrisches Element (38) auf
weist, das den äußeren Umfang des Verbinders (36) drehbar
beweglich umgibt, und daß zwischen dem zylindrischen Element
(38) und dem Verbinder (36) Einrichtungen (52, 54) vorgesehen
sind, die eine Bewegung des zylindrischen Elements (38) in
seiner Längsachsenrichtung verhindern.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Einrichtungen zur Verhinderung der Bewegung des zylindri
schen Elements (38) einen ringförmigen Vorsprung (54) an einer
Oberfläche der Innenfläche des zylindrischen Elements und der
Außenfläche des Verbinders (36), sowie eine ringförmige Vertie
fung (52) an der anderen Oberfläche aufweisen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein
Kopplungselement (64) zur schwenkbaren Kopplung der Rohrverbin
dung (42) mit dem Verbindungselement (44), wobei das Kopplungs
element (64) zwischen dem Verbindungselement (44) und der
Rohrverbindung (42) vorgesehen ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Kopplungselement (64) ein Kugelgelenk (62) aufweist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine an
dem zylindrischen Element (38) angebrachte Rohrverbindung (42)
nit einer Trennhülse (76), durch deren Eindrücken eine Rohr
leitung (40) abgenommen werden kann, und eine Verbindungsfüh
rung (87), die so angeordnet ist, daß sie die Trennhülse (76)
umgibt, wobei die Verbindungsführung (87) einen vorspringenden
Abschnitt (104a, 104b, 152, 164, 162, 192) aufweist, der in
eine zwischen der Trennhülse (76) und dem Führungselement (78)
zur Festlegung der Trennhülse (76) ausgebildete kreisförmige
Nut eingreift.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die Verbindungsführung (87) über einen Gelenkabschnitt (102,
150, 166) öffen- und schließbar ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Verbindungsführung (87) einen Führungsabschnitt (162, 180,
190) zur Führung der Rohrleitung (40) in einer festgelegten
Richtung aufweist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
der Führungsabschnitt (162) der Verbindungsführung (87) gebogen
ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
der Führungsabschnitt (190) der Verbindungsführung (87) eine
Vielzahl von in seiner Wandoberfläche ausgebildeten Löchern
(194) aufweist.
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