DE4136359C2 - Saugnapf - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Saugnapf nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bisher wurde ein an eine Vakuumanlage angeschlossener Saugnapf bspw. zum Transport dünner plattenförmiger Gegenstände verwendet. Ein derartiger Saugnapf 2 weist im allgemeinen einen Grundkörper 4 und einen, wie in den Fig. 2a und 2b gezeigt, einstückig mit dem Grundkörper verbundenen Mantel­ abschnitt 6 auf und ist über ein nicht dargestelltes Verbin­ dungselement mit einem Roboterarm verbunden und wird zum Transport eines Gegenstandes, z. B. eines Werkstückes verwen­ det. Eine Rohrleitung der Vakuumanlage ist mit dem Grundkörper 4 des Saugnapfes 2 verbunden, so daß ein Gegenstand durch den Saugnapf 2 durch Ansaugen gehalten und transportiert werden kann, wobei das Innere des Mantelabschnitts 6 durch Luft­ absaugung über die Rohrleitung mittels der Vakuumanlage unter Unterdruck versetzt wird.

Ein derartiger bekannter Saugnapf besteht aus einem natürli­ chen oder synthetischen Gummi oder dgl. , so daß er in enge Berührung mit dem Gegenstand gebracht und eine Luftdichtigkeit aufrechterhalten werden kann.

Der bekannte Saugnapf hat jedoch den Nachteil, daß nach dem Halten und Transportieren des Gegenstandes durch den Saugnapf mittels Ansaugen und Lösen von dem Saugnapf ein Saugabdruck auf dem Gegenstand zurückbleiben kann.

Der von dem Saugnapf verursachte Saugabdruck kann durch ein Aufbrechen der Verbindung zwischen den Molekülen des natür­ lichen oder synthetischen Gummis entstehen, wodurch ein Be­ standteil gelöst wird und sich auf der Oberfläche des Gegen­ standes absetzt, wenn der Mantelabschnitt 6 beim Halten des Gegenstandes durch Ansaugen umgebogen wird. Außerdem kann der Saugnapf Additive enthalten, die bei der Herstellung des Saug­ napfes durch Gießen benötigt werden, wie ein Vulkanisiermit­ tel, einen Vulkanisierbeschleuniger, ein Alterungswiderstands­ mittel, ein Füllmittel, ein Aushärtemittel, ein Verarbeitungs­ hilfsmittel, ein Entschalmittel und/oder ähnliche. Es wird daher angenommen, daß die Saugabdrücke auch teilweise durch den Einfluß dieser Chemikalien bewirkt werden.

Der Saugabdruck auf der Oberfläche des Gegenstandes kann in manchen Fällen die folgenden nachteiligen Einflüsse bewirken:

Ist der Gegenstand ein Spiegel, Glas, eine Linse, eine Katho­ denstrahlröhre od. dgl., kann die ästhetische Erscheinung des Gegenstandes durch den auf dem Gegenstand zurückgelassenen Saugabdruck nachteilig beeinflußt und der Wert des Verkaufs­ artikels verringert werden. Beim Halten und Transportieren eines Flüssigkristalls, eines Halbleiters od. dgl. durch An­ saugen, können durch das Zurücklassen eines Saugabdrucks nach­ teilige Auswirkungen auf das Arbeitsumfeld und die Atmosphäre entstehen.

Deshalb war es bisher notwendig, einen derartigen Saugabdruck mit Hilfe von Chemikalien wieder zu entfernen.

Außerdem wird bei der Form des bekannten Saugnapfes der Saug­ mantel beim Luftabsaugen stark gebogen und am Gegenstand fest­ gesaugt, so daß die Wahrscheinlichkeit, einen Saugabdruck auf dem Gegenstand zu hinterlassen, groß ist, und dieser sogar noch vergrößert wird.

Aus der DE 26 15 791 A1 ist ein Saugnapf bekannt, bei dem sich der Grundkörper sowie der angeformte Mantelabschnitt in der Form eines Kegelmantels nach außen erstrecken. Die Unterseite des Grundkörpers weist eine im wesentlichen ebene Unterfläche auf, die ohne Absatz in eine kegelstumpfförmige Unterfläche der Dichtlippe übergeht, deren Kegelwinkel stumpfer als der der Kegelaußenfläche des Saugnapfes ist. Aufgrund der stetig zunehmenden Materialstärke des Mantelabschnittes und der geringen Neigung das Mantelabschnittes bezüglich des zu transportierenden Gegenstandes besitzt der Mantelabschnitt eine hohe Elastizität und Verformbarkeit, so daß eine große Berührungsfläche zwischen dem Mantelabschnitt und dem zu transportierenden Gegenstand vorhanden ist. Die flachen Lippen unterliegen einer häufigen Wechselbeanspruchung mit starken Verformungen am Umfang. Dabei können diese Ränder anbrechen bzw. anreißen. Die Gefahr von Rückständen wächst.

Die EP-A-0 201 469 beschreibt einen Halter, der Gegenstände mittels Vakuum aufnehmen kann. An einem steifen Stützteil ist ein flexibler Grundkörper angeordnet, der einen senkrecht zur Aufnahmefläche angeordneten Mantel aufweist. Die Gestaltung des hierdurch gebildeten Napfes ist jedoch auf eine große Verformung abgestellt, weil der Grundkörper elastisch verformt werden soll, um mit den anderen Bauteilen zusammenzuwirken. Der Anschluß zwischen Grundkörper und Mantel ist konstruktiv gelenkig ausgeführt. Diesem Halter liegt eine ganz andere Problemstellung zugrunde als dem gattungsgemäßen Saugnapf. Da der Ring besonders steif ausgebildet ist, ergibt sich ein anderes Verformungsbild.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Saugnapf der ein­ gangs genannten Art zu schaffen, bei dem kein Saugabdruck auf dem Gegenstand zurückgelassen wird.

Diese Aufgabe wird mit der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Der Mantelabschnitt ist so geformt, daß er eine kleine Kontaktfläche für die Berührung des Gegenstands beim Halten desselben durch Ansaugen aufweist und nur geringfügig gebogen wird, wenn der Gegenstand von dem Saugnapf durch Ansaugen gehalten wird. Der erfindungsgemäße Saugnapf hinterläßt keinen Saugabdruck auf dem Gegenstand, da ein Material verwendet wird, dessen Molekülbindung nicht aufgebrochen werden kann, wodurch das Freiwerden von Bestandteilen verhindert ist. Bei dem Gebrauch eines derartigen Materials ist es dennoch mög­ lich, eine Saugkraft und Dichtigkeit sicherzustellen, ähnlich der bei den herkömmlichen aus Gummi geformten Saugnäpfen. Au­ ßerdem wird durch die Formgebung des Mantelabschnitts, auf­ grund welcher der Mantelabschnitt nur geringfügig umgebogen wird, die Kontaktoberfläche zur Berührung des Gegenstands mit dem Saugnapf beim Ansaugen gegenüber dem Stand der Technik verringert. Dies führt ebenfalls dazu, daß die Gefahr eines Saugabdruckes auf dem Gegenstand verringert wird.

Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vor­ liegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Be­ schreibung von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung.

Es zeigen:

Fig. 1a eine perspektivische Ansicht eines Saugnapfes gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 1b einen Längsschnitt entlang der Linie I-I in Fig. 1a, und

Fig. 2a eine perspektivische Ansicht eines herkömmlichen Saugnapfes,

Fig. 2b einen Längsschnitt entlang der Linie II-II in Fig. 2a.

Bezugnehmend auf die Fig. 1a und 1b weist ein Saugnapf 40 einen Befestigungsabschnitt 44 mit einer kreisförmigen Öffnung 42 in seinem oberen Bereich auf sowie einen im wesentlichen scheibenförmigen Grundkörper 46, der mit dem unteren Bereich des Befestigungsabschnitts 44 verbunden ist, und einen Mantelabschnitt 48, der sich von dem äußeren Umfang des ringförmigen Bereiches nach unten erstreckt und einstückig mit dem Grundkörper 46 verbunden ist. Eine als Durchgangsöffnung ausgebildete Luftabsaugöffnung 52 erstreckt sich von einem im wesentlichen mittleren Bereich der Bodenfläche 50 des Grundkörpers 46 zur Öffnung 42.

Die Besonderheit des Saugnapfes 40 liegt darin, daß der Mantelabschnitt 48 eine sehr geringe Höhe aufweist, und daß ein abschließendes Ende 49 des Mantelabschnitts 48 mit einem spitzen Winkel vorspringt, so daß die Berührungsfläche zu einem Gegenstand so klein wie möglich gehalten wird. Dadurch wird gewährleistet, daß ein Gegenstand mit dem Saugnapf 40 durch Ansaugen gehalten und transportiert werden kann, ohne daß der Mantelabschnitt 48 beim Halten gebogen wird, weil die Haupterstreckungsebene der Wandung des Mantelabschnitts 48 praktisch senkrecht zur Oberfläche des aufzunehmenden Gegenstandes steht.

Die Durchgangsöffnung 52 stellt eine Bohrung zum Absaugen von Luft durch Verbindung mit einer (nicht dargestellten) Vakuumanlage über ein (nicht dargestelltes) Verbindungselement dar.

Als nächstes wird die Funktion des nach obigem Prinzip herge­ stellten Saugnapfes 40 beschrieben.

Der Saugnapf 40 ist an der Spitze oder dem vorderen Ende eines Roboterarmes angebracht und wird von einer (nicht dargestell­ ten) Vakuumanlage durch die Luftabsaugöffnung 52, die sich durch den Grundkörper 46 und den Mantelabschnitt 48 erstreckt, mit Unterdruck beaufschlagt.

Als Folge dieses Ansaugens wird ein Gegenstand mit Hilfe des Saugnapfes 40 mittels Unterdruck im Inneren des Mantelab­ schnitts 48 durch Ansaugen gehalten und kann in diesem Zustand zu einer bestimmten Stelle transportiert werden, ohne daß ein aufgrund des Saughaltens durch den Saugnapf verursachter Saugabdruck auf dem transportierten Gegenstand hinterlassen wird.

Der Grund für das Zurücklassen eines Saugabdrucks durch den bekannten Saugnapf 2 liegt möglicherweise darin, daß beim Gebrauch eines Materials wie synthetischem Gummi, die Bindung zwischen den Molekülen aufgebrochen wird, so daß ein Bestand­ teil freigesetzt wird und sich auf dem Gegenstand absetzt. Außerdem wird bei dem herkömmlichen Mantelabschnitt 6 die Berührungsfläche durch Umbiegen der saumartigen Wandung 38 vergrößert, wenn der Gegenstand durch Ansaugen gehalten wird. Im Gegensatz dazu ist der Saugnapf 40 durch Gießen unter Verwendung eines Materials wie Kunstharz mit einer ausreichend starken intermolekularen Bindung hergestellt, so daß die Bindung zwischen den Molekülen nicht in der oben beschriebenen Art und Weise einfach aufgebrochen werden kann. Das Material ist bspw. ein flexibles thermoplastisches Kunstharz, das eine Verbindung aus synthetischen Polymeren ist.

Besondere Materialien, die genutzt werden können, schließen bspw. flexibles Vinylchloridkunstharz, flexibles Polyurethan­ kunstharz, flexibles Polyäthylenkunstharz, flexibles Poly­ propylenkunstharz und Fluorkunststoff wie flexibles Polytetra­ fluoräthylenkunstharz ein. Ein flexibles Fluorkunstharz (bspw. ein Material, wie es unter dem Handelsnamen "Sefral Soft" der Central Glass Co. Ltd. im Verkehr ist), hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen.

Diese Kunstharze weisen eine starke intermolekulare Bindung auf, die, selbst wenn der Mantelabschnitt 48 beim Halten des Gegenstandes durch Ansaugen gebogen wird, nur schwer aufzu­ brechen ist. Dadurch ist das Freisetzen eines Bestandteiles und ein Austreten von Füllstoffen, Weichmachern und/oder dgl. aus dem Harzmaterial sicher verhindert.

Bei der Verwendung eines dieser Kunstharze ist es möglich, die Menge an Füllstoff, Weichmacher und/oder dgl., das in einem herkömmlichen Material, wie natürlichem oder synthetischem Gummi enthalten sein kann, zu verringern, so daß kaum ein Saugabdruck zurückbleibt. Wird das oben beschriebene Material "Sefral Soft" verwendet, so ist es sogar möglich, vollständig auf Füllstoffe, Weichmacher oder dgl. zu verzichten.

Außerdem ermöglicht die Verwendung eines flexiblen Kunstharzes als Material für den Saugnapf die Anpassung der Saugoberfläche des Saugnapfes an die Oberfläche des Gegenstandes, wenn der Gegenstand durch Ansaugen gehalten wird, wodurch der Saugnapf in engen Eingriff mit dem Gegenstand gebracht wird, so daß die Dichtigkeit aufrechterhalten bleibt und die Transporteigen­ schaften nicht verschlechtert werden können.

Da diese Kunstharze außerdem durchsichtige Materialien sind, gewährleistet der Gebrauch eines jeden dieser Kunstharze, daß der Haltezustand des Gegenstandes visuell überwacht werden kann, und daß der Saugnapf nach Belieben eingefärbt werden kann.

Claims (1)

1. Saugnapf (40) zum Halten eines Gegenstandes mittels Unterdruck, welcher aus Kunstharz mit starker intermolekularer Bindung besteht und einen im wesentlichen scheibenförmigen, an eine Vakuumanlage anschließbaren Grundkörper (46) sowie einen einstückig mit dem Grundkörper verbundenen Mantel­ abschnitt (48) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Mantelabschnitt (48) von dem äußeren Umfang des Grundkörpers (46) senkrecht nach unten erstreckt, derart, daß die Haupter­ streckungsebene der Wandung des Mantelabschnitts (48) praktisch senkrecht zur Oberfläche des aufzunehmenden Gegenstandes steht, und daß der Mantelabschnitt (48) eine vergleichsweise geringe Höhe bezogen auf die Dicke des Grundkörpers (46) und ein spitzwinkliges Profil (49) aufweist.