DE4229834A1 - Verfahren und einrichtung zum elektrischen verarbeiten von vakuumdruckinformation fuer eine vakuumeinheit - Google Patents
Verfahren und einrichtung zum elektrischen verarbeiten von vakuumdruckinformation fuer eine vakuumeinheitInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrich
tung zum elektrischen Verarbeiten von Vakuumdruckinformation,
welche für die Verwendung in einer Vakuumeinheit geeignet ist.
Eine Vakuumeinheit wird in einem Zustand eingesetzt, in welcher
sie bspw. mit einem Saugpolster oder einer Saugglocke zum An
ziehen und Transportieren eines Werkstückes gekoppelt ist. In
diesem Fall ist ein Druckschalter in der Vakuumeinrichtung
angeordnet. Nachgewiesene Druckwerte werden dann mit einem vor
eingestellten Druckwert verglichen, um dadurch festzustellen,
ob ein Werkstück von der Saugglocke angezogen worden ist oder
nicht. Es ist auch eine Vakuumeinheit derart bekannt, bei
welcher ein Fehler in der Betriebsweise der Vakuumeinheit
nachgewiesen wird, um dadurch ein Fehlersignal und eine sicht
bare Anzeige desselben zu erzeugen.
Bei einer derartigen Vakuumeinheit wird jedoch der Grund, daß
ein gewünschter Vakuumdruckwert nicht erreicht werden kann, auf
verschiedenen Wegen betrachtet. So wird bspw. erwogen, daß ein
bloßes Verstopfen durch Staub od. dgl., welcher in einem Fluid
enthalten ist, in einem Richtungssteuerventil, einem Ejektor,
einem Filter, einem Schalldämpfer od. dgl. entstehen kann. Es
ist deswegen schwierig, Ausfall- oder Fehlerstellen genau anzu
geben und schnell Teile durch andere zu ersetzen, so daß die
Vakuumeinheit wieder anläuft, auch wenn ein Fehlersignal er
zeugt wird.
Es ist ein allgemeines Ziel der vorliegenden Erfindung, ein
Verfahren und eine Einrichtung zum elektrischen Verarbeiten von
Vakuumdruckinformation vorzusehen, welche bei einer Vakuumein
heit eingesetzt wird, wobei ein gewünschter Druckwert auf ver
hältnismäßig einfache Weise eingestellt und Fehlerstellen
sichtbar angezeigt werden können.
Es ist ein grundsätzliches Ziel der vorliegenden Erfindung, ein
Verfahren und eine Einrichtung zum elektrischen Verarbeiten von
Vakuumdruckinformation vorzusehen, welche bei einer Vakuumein
heit angewendet wird, wobei Fehlerstellen in der Vakuumeinheit
sofort genau angegeben und Teile einfach gegen andere ausge
tauscht werden können.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, ein Verfahren zum elek
trischen Verarbeiten von Vakuuminformation vorzusehen, welches
für die Verwendung bei einer Vakuumeinheit geeignet ist; das
Verfahren soll mittels eines Vakuumüberwachungsgerätes ausge
führt werden. Das Verfahren enthält einen Schritt zum Nachwei
sen von Druckwerten, Anzeigen eines gewünschten Druckwertes
niedriger als der höchste Vakuumdruckwert der festgestellten
Druckwerte auf eine Anzeigeeinrichtung in digitaler Form,
Speichern des gewünschten Druckwertes in einer Speichereinrich
tung, Umwandeln jedes der Druckwerte relativ zu dem Vakuum in
ein digitales Signal, wobei die Druckwerte mittels eines Druck
nachweiselementes nachgewiesen werden, welches vor einem Durch
laß gehalten wird, welcher mit einer Vakuumöffnung in Strömungs
verbindung steht. Danach werden die so umgewandelten Digital
signale digital auf der Anzeigeeinrichtung angezeigt, der
gewünschte Druckwert, welcher in der Speichereinrichtung ge
speichert ist, wird mit jedem der nachgewiesenen Druckwerte
relativ zu dem Vakuum verglichen und die Information über die
Fehlerstellen wird auf der Anzeigeeinrichtung basierend auf dem
Vergleichsergebnis angezeigt.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Ver
fahren zum elektrischen Verarbeiten von Vakuumdruckinformation
vorzusehen, bei welchem der gewünschte Druckwert, welcher in
der Speichereinrichtung gespeichert ist, einen ersten Druckwert
aufweist, welcher niedriger ist als der höchste Vakuumdruck
wert, welcher aus den nachgewiesenen Druckwerten bestimmt
wurde, sowie einen zweiten Druckwert unterhalb des ersten
Druckwertes, sowie eine von den ersten und zweiten Druckwerten
genau festgelegte vorbestimmte Druckspanne zur Vermeidung von
Ratterwirkung.
Es ist ein noch weiteres Ziel der Erfindung, ein Verfahren zum
elektrischen Verarbeiten von Vakuuminformation vorzusehen, bei
welchem, wenn jeder der nachgewiesenen Druckwerte relativ zu
dem Vakuum mehrmals in Folge bei einem Vergleich des gewünsch
ten Druckwertes, welcher in der Speichereinrichtung gespeichert
ist, mit jedem der nachgewiesenen Druckwerte relativ zu dem
Vakuum niedriger liegt als der gewünschte Druckwert ein Fehler-
Stellen-Anzeigesignal als vorbestimmtes Signal erzeugt wird.
Es ist ein noch weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine
Einrichtung zum elektrischen Verarbeiten von Vakuumdruckinfor
mation vorzusehen, welches für die Verwendung in einer Vakuum
einheit geeignet ist, welche betrieben wird, um zu erreichen,
daß Komponenten, wie ein Ventilkörper, ein Ejektor, ein Schall
dämpfer, ein Filter, etc. miteinander über einen vorbestimmten
Durchlaß in Strömungsverbindung stehen. Eine solche Einrichtung
soll Einstellmittel zum Einstellen eines gewünschten Druckwer
tes aufweisen, einen Drucksensor, welcher auf der stromaufwärts
liegenden und der stromabwärts liegenden Seite von wenigstens
einem der Komponenten angeordnet ist, Bestimmungsmittel zum
Vergleichen eines Druckwertes, welcher von dem Drucksensor
erzeugt wurde, mit dem eingestellten gewünschten Druckwert, um
dadurch festzustellen, daß die Vakuumeinheit in einen unsach
gemäßen Zustand gebracht worden ist, wenn das Vergleichsergeb
nis einen vorbestimmten Druckwert zeigt, sowie eine Anzeigeein
richtung zum Anzeigen von Information über Fehlerstellen ba
sierend auf dem Vergleichsergebnis der Bestimmungseinrichtung.
Es ist ein noch weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine
Einrichtung zum elektrischen Verarbeiten von Vakuumdruckinfor
mation vorzusehen, bei welcher Drucksensoren auf einer Fluid
versorgungsseite entsprechend der stromaufwärts liegenden Seite
des Ejektors der Komponenten vorgesehen ist, und auf einer
Fluideinlaßseite entsprechend der stromabwärts liegenden Seite
des Ejektors.
Ein noch weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine
Einrichtung zum elektrischen Verarbeiten von Vakuumdruckinfor
mation vorzusehen, bei welcher die Einstelleinrichtung zur
Einstellung der Strömungsrate von Luft geeignet und ein Strö
mungsmesser auf der Fluideinlaßseite entsprechend der stromab
wärts liegenden Seite des Ejektors vorgesehen ist.
Es ist ein noch weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine
Einrichtung zum elektrischen Verarbeiten von Vakuumdruckinfor
mation vorzusehen, bei welcher die Bestimmungseinrichtung
Mittel zum Zählen der Zahl von Druckwerten in ihrem Vakuum
unterhalb des gesetzten Druckwertes und zum Erzeugen eines
Signals einschließt, welches einen unsachgemäßen Zustand an
zeigt, wenn die gezählte Zahl der Druckwerte einen vorbestimm
ten Wert erreicht hat.
Es ist ein noch weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine
Einrichtung zum elektrischen Verarbeiten von Vakuumdruckinfor
mation vorzusehen, welche weiterhin eine Anzeigeeinrichtung zum
digitalen Anzeigen eines Vakuumdruckwertes einschließt, welcher
von einer Nachweiseinrichtung zum Feststellen des Vakuumdruck
wertes ermittelt wurde.
Es ist ein noch weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine
Einrichtung zum elektrischen Verarbeiten von Vakuumdruckinfor
mation vorzusehen, welches weiterhin eine Anzeigeeinrichtung
zum digitalen Anzeigen wenigstens eines Druckwertes ein
schließt, welcher für die Bestimmung des unsachgemäßen Zustan
des, und eines Druckwertes, welcher für die Fehler-Früherken
nung verwendet wird.
Diese und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und
den Ansprüchen, zusammen mit den Zeichnungen, in welchen bevor
zugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beispiels
weise dargestellt sind.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltdiagramm, welches eine Vakuumdruck
information-Verarbeitungseinrichtung, eingesetzt bei
einer Vakuumeinheit, entsprechend der Erfindung ver
anschaulicht,
Fig. 2 einen vertikalen Teilschnitt, welcher die Vakuumein
heit von Fig. 1 veranschaulicht,
Fig. 3 ein Diagramm zur Beschreibung einer pneumatischen
Schaltung der Vakuumeinheit nach Fig. 1,
Fig. 4 ein Diagramm zur Beschreibung eines Verfahrens zum
Einstellen von Grenzwerten für die Druckinformation-Ver
arbeitungseinrichtung, welche bei der Vakuumein
heit nach Fig. 1 eingesetzt wird,
Fig. 5 ein Diagramm zur Beschreibung eines Verfahrens zum
Einstellen von Grenzwerten für die Druckinformation-Ver
arbeitungseinrichtung, welche bei einer Vakuumein
heit gemäß Fig. 1 eingesetzt wird.
Fig. 6 ein Diagramm zur Beschreibung des Verfahrens zum
Einstellen von Grenzwerten für die Druckinformation-Ver
arbeitungseinrichtung, welches bei einer Vakuumein
heit von Fig. 1 eingesetzt wird,
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht, welche eine andere
Ausführungsform einer Vakuumeinheit nach der Erfin
dung zeigt,
Fig. 8 einen vertikalen Teilschnitt, welcher den Aufbau
einer Vakuumeinheit nach der vorliegenden Erfindung
veranschaulicht, in welche ein Ejektor einbezogen
ist,
Fig. 9 einen vertikalen Teilschnitt, welcher den Aufbau
einer Vakuumeinheit nach der Erfindung veranschau
licht, an welche eine Vakuumpumpe angekoppelt ist,
Fig. 10 ein Diagramm zur Beschreibung des Betriebes jeder der
Ausführungsbeispiele nach den Fig. 7 bis 9,
Fig. 11 ein Flußdiagramm zur Beschreibung eines Programms,
welches von einer Überwachungseinrichtung ausgeführt
wird, welche bei jeder der Ausführungsbeispiele gemäß
den Fig. 7 bis 9 eingesetzt wird, und
Fig. 12 ein Flußdiagramm zur Beschreibung eines anderen Pro
gramms, welches von der Überwachungseinrichtung aus
geführt wird, welche bei jeder der in den Fig. 7 bis
9 dargestellten Ausführungsbeispiele eingesetzt wird.
Ein Vakuumdruck-Information-Verarbeitungsgerät oder -system,
welches nach der vorliegenden Erfindung in eine Vakuumeinheit
eingebaut ist, wird nachfolgend im einzelnen unter Bezugnahme
auf die beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben, in welchen
bevorzugte Ausführungsbeispiele zur Veranschaulichung in Ver
bindung mit einem Verfahren zur Verarbeitung von Vakuumdruck
information dargestellt sind.
Eine Vakuumdruck-Information-Verarbeitungseinrichtung 10,
welche nach der Erfindung in eine Vakuumeinheit eingebaut ist,
wird zunächst unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben.
Gemäß der Darstellung von Fig. 1 wird ein Werkstück W mittels
eines Saugpolsters bzw. einer Saugglocke 12, welches bzw.
welche an einer in einem Vakuumsystem eingesetzten Förderein
richtung angeschlossen ist, aufgenommen und transportiert. Die
Vakuumdruck-Information-Verarbeitungseinrichtung 10 enthält
einen Halbleiter-Drucksensor 16 zur Feststellung des Druck
luft-Wertes Ap und gibt danach ein ermitteltes Signal aus. Die
Einrichtung 10 weist eine Konstantstrom-Schaltung 18 und einen
Verstärker 20 auf. Die Einrichtung 10 schließt ferner einen A/D
(Analog-Digital-Umwandler) 22 zur Umwandlung eines Signals,
welches von dem Verstärker 20 abgegeben wird, d. h. eines Analog
signals entsprechend dem Wert der Druckluft Ap, in ein digi
tales Nachweissignal S2, auf, sowie eine Überwachungseinrich
tung 30, welche einen Ein-Chip-Mikrocomputer od. dgl. enthält.
Die Überwachungseinrichtung 30 ist mit einem Ein-Chip-Muli-CPU
(Zentralprozessor) 30a von höchster Qualität ausgestattet,
einem ROM (Nur-Lese-Speicher) 30b mit einem darin gespeicherten
Programm, und einem I/O (Eingang/Ausgang) 30c od. dgl. und
schließt Einstellschalter SW1, SW2 für das Aufwärts- und Ab
wärtsstellen eines Wertes ein, welche jeweils dazu verwendet
werden, einen Druckwert als Bezugsgröße einzustellen, ferner
einen Einstellschalter SW3 zum Einstellen eines Druckwertes zu
dem Zeitpunkt, zu welchem der gesetzte Wert geändert worden
ist, und einen Rückstell-Schalter SW4 zum Zurückstellen des
eingestellten Wertes. Die genannten Schalter sind elektrisch
mit der Überwachungseinrichtung 30 verbunden. Mit der Überwa
chungseinrichtung 30 ist auch ein EE(E2)PROM (Emitter-Emitter
gekoppelter programmierbarer Festwertspeicher) 32 verbunden,
welcher in der Lage ist, Informationen zu speichern und die
Informationen darin zu halten, wenn eine Stromquelle ausgeschal
tet wird, ferner eine LCD (Flüssigkristallanzeige)-Treiberschal
tung 34 und eine LCD (Flüssigkristallanzeige) 38, welche dazu
benutzt werden, um eingestellte Werte und Informationen sicht
bar anzuzeigen.
Die Vakuumeinheit, welche das Gerät 10 entsprechend dem zuvor
geschilderten Aufbau aufweist, wird nun unter Bezugnahme auf
die Fig. 2 und 3 beschrieben.
Die in Fig. 2 dargestellte Vakuumeinheit 50 enthält im wesent
lichen einen Ventilblock 52, einen Ejektor 54, einen Filter
block 56, einen Überwachungsblock 58 und einen Monitor 60. Die
Blocks 52, 56, 58 und der Ejektor 54 sind entweder einstückig
spritzgegossen oder aus Kunststoffmaterial geformt. Der Ventil
block 52 hat ein (nicht dargestelltes) Ventil, bspw. Ring- oder
Tellerventil, für die Zufuhr von Druckluft zu dem Ejektor 54
und zur Unterbrechung derselben, sowie erste und zweite vorge
steuerte elektromagnetische Ventile. Die ersten und zweiten
vorgesteuerten elektromagnetischen Ventile werden als ein
Druckluft-Zufuhr-Ventil 62 und ein Vakuumunterbrechungsventil
64 eingesetzt, wobei beide Ventile in ihrem Normalzustand
geschlossen sind. Jedes der ersten und zweiten vorgesteuerten
elektromagnetischen Ventile können auch als im Normalzustand
offene Ventile ausgebildet sein oder als ein Ventil mit einer
Arretierung, um ein Herabfallen des Werkstückes W zu verhin
dern, wenn die Stromversorgung ausfällt.
Der Filterblock 56 ist benachbart dem Ventilblock 52 vorge
sehen. Der Filterblock 56 hat eine Luftzufuhröffnung 66, welche
mit einer Druckluftzufuhr-Quelle 65 und einer Lufteinlaßöffnung
68 darin in Strömungsverbindung steht, welche ihrerseits mit
der Saugglocke 12 verbunden ist. Weiterhin hat der Filterblock
56 einen Filter 70 und einen Schalldämpfer 72, welche beide
darin nebst darin begrenzten Durchlässen angeordnet sind,
welche dazu dienen, daß der Ejektor 54 und der Ventilblock 52
mit dem Filter 70 und dem Schalldämpfer 52 in Strömungsverbin
dung stehen. Ferner ist an vorbestimmten Stellen der Durchlässe
eine Vielzahl von Löchern vorgesehen, ebenso wie zugeordnete
Drucksensoren 74, 76, 78, 80, 82, ein Druckschalter 84 und ein
Strömungsmesser 86 in angeschlossenem Zustand, welche so aufge
baut sind, daß das Druckinformation-Verarbeitungsgerät 10,
welches in Fig. 1 dargestellt ist, gemäß Fig. 3 eingebaut ist.
Der Strömungsmesser 86 kann ein solcher sein, bei welchem eine
Informationsverarbeitungsschaltung, wie bei bekannten Strö
mungsmesern, eingebaut ist. Der Strömungsmesser 86 kann auch
als Differentialdruck-Strömungsmesser zur Messung der Strö
mungsrate in Übereinstimmung mit der Messung des Druckes ver
wendet werden.
Der Ejektor 54 ist benachbart des Filterblocks 56 angeordnet.
Der Schalldämpfer 72 ist in der Seitenfläche des Ejektors 54
vorgesehen und dient zur Dämpfung des Schalles, welcher von der
von dem Ejektor 54 zugeführten Druckluft erzeugt wird.
Der Überwachungsblock 58 enthält den A/D-Umwandler 22 zur Auf
nahme eines Signals, welches von dem Halbleiter-Drucksensor 16
(welcher bspw. einen Differentialdruck-Sensor und einen Kapazi
täts-Sensor enthält) stammt. Der Sensor 16 weist eine piezo
elektrische Einrichtung od. dgl., die Überwachungseinrichtung
30, den E2PROM 32, etc. auf. Der Überwachungsblock 58 überwacht
den Druck und die Strömungsrate an jeder der Stellen, wo die
Drucksensoren 74, 76, 78, 80 und 82, der Druckschalter 84 und
der Strömungsmesser 86 angeordnet worden sind, in Übereinstim
mung mit Signalen, welche von den Drucksensoren 74, 76, 78, 80 und 82,
dem Druckschalter 84 und dem Strömungsmesser 86 ge
liefert wurden, und vergleicht den Druck und die Strömungsrate,
welche so nachgewiesen worden sind, mit einem voreingestellten
Wert, um ein Fehler-Früherkennung-Signal S4 zu erzeugen. Das
Fehler-Früherkennung-Signal S4 löst ein "Fehler-in-Ejektor"-,
"Ejektor Ausfall"- od. dgl. Signal aus, welches digital auf
einen Ausfall od. dgl. hin angezeigt wird, und zwar bspw. in
lateinischen Buchstaben oder sonstigen Zeichen.
Es braucht nicht darauf hingewiesen zu werden, daß der Ventil
block 52, der Ejektor 54 und der Filterblock 56 in solcher
Weise gebaut sind, daß Druckfluide durch ihre inneren Durch
lässe hindurchströmen können. Ein elektrischer Verbindungsblock
90 ist zwischen dem Ventilblock 52 und sowohl dem Überwachungs
block 58 als auch dem Monitor 60 vorgesehen.
Die Vakuumeinheit 50 kann weiterhin mit einem Verteiler ver
sehen sein. In der Vakuumeinheit 50 kann ebenso eine Serien
übertragungseinrichtung, eine drahtlose Einrichtung und eine
LAN (Lokales Datennetz)-Einrichtung benutzt werden, so daß ein
anstehendes Überwachungssignal für die Diagnose von Fehlern und
Informationen, außer den Signalen von den Ventilen und den
Schaltern, zu und von den externen Vorrichtungen und anderen
Überwachungsvorrichtungen nahe der Vakuumeinheit 50 übertragen
bzw. empfangen werden können und eine gegenseitige Überwachung
bezüglich der externen Vorrichtung und anderer Überwachungsvor
richtungen möglich ist. Diese Überwachungseinrichtungen, d. h.
die zuvor erwähnten jeweiligen Einrichtungen, können verstreut
in einem CPU eines Sensors angeordnet sein. Jede von ihnen kann
aber auch an einer geeigneten Stelle in einem Verteiler vorge
sehen sein. Diese Überwachungseinrichtungen können Betriebs
vorgänge ausführen, bspw. als Zeitüberwachungseinrichtung sowie
Einstelleinrichtung für die Ventile und Schalter, etc. in
einheitlicher Form.
In einer nach der obigen Beschreibung aufgebauten Vakuumeinheit
50 wird, wenn ein Betriebsstart-Anweisungssignal als erster
Eingang vorliegt, Druckluft von der Druckluft-Zufuhrquelle 65
über die Luftzufuhröffnung 66 eingeführt, so daß ein Vakuum in
dem Ejektor 54 erzeugt wird. Das so erzeugte Vakuum bringt die
Saugglocke 12, welche an die Lufteinlaßöffnung 68 des Filter
blocks 56 angeschlossen ist, auf negativen Druck, d. h. auf
Vakuum. Somit zieht die Saugglocke 12 das Werkstück W an und
hält es in Übereinstimmung mit der Betriebsweise der Förder
einrichtung, wie bspw. eines Roboters. Dann wird die Saugglocke
12 abgeschaltet, um das Werkstück W freizugeben. Als Ergebnis
wird der Druck (das Vakuum), welches aufeinanderfolgend an dem
Drucksensor, welcher in der Vakuumeinheit 50 vorgesehen ist,
anliegt, bspw. dem Halbleiter-Drucksensor 16 in dem Drucksensor
80 zum Nachweis des Luftsaugdruckes (Vakuumdruckes) des Ejek
tors 54 in Form von Druckwerten aufeinanderfolgend verändert,
wie in Fig. 4 dargestellt, d. h. als Werte P01, P02, P03, . . .,
P0N+1. Wie man aus der Zeichnung einfach erkennt, besteht zu
diesem Zeitpunkt häufig eine Situation, in welcher der höchste
Vakuumdruckwert (das Maß an Vakuum) mit der Zeit abnimmt auf
grund von Leckagen des Vakuumdruckes an der Saugglocke 12 und
bspw. des Verstopfens des Filters. Ein Signal entsprechend
jeder der Druckänderungen oder Werte P01, P02, P03, . . ., P0N+1
wird über den Halbleiter-Drucksensor 16 und den Verstärker 20
zu dem A/D-Umwandler 22 geliefert, wo es in ein digitales
Nachweissignal S2 umgewandelt wird, welches wiederum in die
Überwachungseinrichtung 30 eingegeben wird.
In der Überwachungseinrichtung 30 gibt der maximale Wert (Pmax)
der Druckänderung P01 zunächst eine erste Adresse in dem E2PROM
32 an und wird darin gespeichert.
Dann wird der Schalter SW3 auf AN gestellt, um die Grenzwerte
PH1a, PH1b zur Schaffung eines Differenzdruckes A zwischen
ihnen vorzusehen, welche in dem E2PROM 32 gespeichert werden.
In diesem Fall wird eine zweite Adresse des E2PROM 32 angegeben
und 70% (Grenzwert PH1a) des maximalen Wertes (Pmax) wird er
rechnet und an der angegebenen zweiten Adresse gespeichert.
Dann wird eine dritte Adresse des E2PROM 32 angegeben und 65%
(Grenzwert PH1b) des maximalen Wertes (PHmax) errechnet und an
der angegebenen dritten Adresse gespeichert.
Jetzt wird ein Druckschaltersignal S6, welches abhängig von den
Druckänderungen P01 bis P0N+1 erscheint, kontinuierlich in Zu
ordnung zu den Grenzwerten PH1a, PH1b erzeugt. Das Druckschal
tersignal S6 wird als Überwachung des vollständigen Schließzu
standes verschiedener Überwachungsantriebseinrichtungen be
nutzt, wie bspw. einer Fördervorrichtung und zur Informations
verarbeitung in einem FMS (flexiblen Fertigungssystem), einer
CIM (Fertigungssteuerung im Datenverbund), etc. Weiterhin
können eine Montagevorrichtung und eine Verarbeitungsmaschine
od. dgl. auf einen hohen Standard gebracht werden.
Dann wird eine vierte Adresse des E2PROM 32 festgelegt und 80%
(Grenzwert Ph) des maximalen Wertes (Pmax) errechnet und an der
festgelegten vierten Adresse gespeichert.
Der Grenzwert Ph repräsentiert einen Punkt, welcher um 20%
des normalen höchsten Vakuumdruckwertes reduziert ist, d. h. des
maximalen Wertes (Pmax, das maximale Maß an Vakuum) der Druck
änderung P01. Druckwerte unterhalb des Grenzwertes Ph werden
als unerwünschter oder nicht sachgemäßer Druckzustand ange
sehen.
Dann werden die unsachgemäßen Druckwerte oder Änderungen unter
halb des Grenzwertes Ph entsprechend einem die Fehler-Früher
kennung bestimmenden Vakuum, d. h. den Druckänderungen P02 bis
P0N+1 (jeweils entsprechend bspw. dem digitalen Nachweissignal
S2 als Signal) aus den Druckänderungen P0 bis P0N+1 kumulativ
sechsmal gespeichert. Wenn die so gespeicherten unsachgemäßen
Druckwerte mit unsachgemäßen Setzwerten, welche vorher mittels
der Schalter SW1, SW2 und SW3 gesetzt worden sind, sechsmal
gezählt, kroinzidieren, wird das Fehler-Früherkennung-Signal S4
kontinuierlich erzeugt.
Ein Verfahren zur Erzeugung des Fehler-Früherkennung-Signals S4
wird bspw. durch Ausführen des Programmes der Überwachungsein
richtung 30 ausgeführt. Darüber hinaus wird Information über
ein solches Verfahren in dem E2 PROM 32 gespeichert. Wenn die
Überwachungseinrichtung 30 wieder aktiviert wird, nachdem die
Stromquelle abgedreht worden ist, wird das Fehler-Früherken
nung-Signal S4 erzeugt, basierend auf dem Betriebszustand der
Überwachungseinrichtung 30, wodurch das Wiederauslesen der
Information aus dem E2PROM 32 möglich wird.
Wie zuvor beschrieben, setzt die Druckinformation-Verarbeitungs
einrichtung 10 selbsttätig und genau die Grenzwerte PH1a, PH1b
und Ph bezüglich des maximalen Wertes Pmax der Druckänderung
P01 und führt dann eine Selbstdiagnose aus, ob ein Fehler im
Betrieb der Vakuumeinheit 50 stattgefunden hat oder nicht.
Die 70%, 65% und 80%, welche sich auf die Grenzwerte von
PH1a, PH1b und Ph beziehen, können selbstverständlich geändert
werden. Diese geänderten Werte können gelöscht werden durch
Drehen des Rückstell-Schalters SW4 auf AN. Danach können die
Aufwärts-Abwärts-Schalter SW1, SW2 auf AN gedreht werden, um
diese Werte zu setzen, wobei der Schalter SW3 nach einer Ände
rung in dem numerischen Wert, bspw. basierend auf 5%-Schrit
ten, benutzt wird.
Bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform werden die Grenz
werte PH1a, PH1b und der Grenzwert Ph digital bezüglich des
maximalen Wertes (Pmax) der Druckänderung P01 gesetzt. Alter
nativ dazu wird jedoch eine Druckkurve als Datenwerte gespei
chert, welche für die Druckänderung P01 kennzeichnend ist, und
die Grenzwerte PH1a, PH1b und Ph können in der gleichen Weise
eingestellt werden, wie zuvor beschrieben.
Auf der anderen Seite können die Grenzwerte aber auch in der
folgenden Weise eingestellt werden. Zunächst wird das Werkstück
W im voraus angezogen. Zu diesem Zeitpunkt stellen die Druck
sensoren 76, 80 einen Druck PS für die Zufuhr von Druckluft zu
dem Ejektor 54 und einen Vakuumdruck PV, welcher von dem Ejek
tor 54 erzeugt wird, fest. Eine Kurve (80%-Linie in Fig. 5), in
welcher der Wert des Vakuumdruckes PV 80% beträgt, wird bezüg
lich einer PS-PV-Kurve aus dem Druck PS und dem Vakuumdruck PV
erhalten. Nach Vollendung einer solchen Kurveneinstellung wird
die Vakuumeinheit 50 in der Weise betrieben, daß die Drucksen
soren 76, 80 den Zufuhrdruck PS und den Vakuumdruck PV jeweils
feststellen. Wenn der ermittelte Zufuhrdruck PS und der ermit
telte Vakuumdruck PV nicht in einem Bereich (angedeutet durch
schräge Linien in Fig. 5) zwischen den PS-PV-Kurve und der
80%-Linie fallen, wird das Fehler-Früherkennung-Signal S4 von
der Überwachungseinrichtung 30 erzeugt.
Darüber hinaus können die Grenzwerte in der folgenden Weise
eingestellt werden. Zunächst weisen der Drucksensor 80 und der
Strömungsmesser 86 im vorhinein den Vakuumdruck PV, welcher von
dem Ejektor 54 erzeugt wird, nach, welcher dem Druck PS für die
Zufuhr vorhandener Luft zu dem Ejektor 54 entspricht, sowie
eine Einlaß- oder Saugflußrate Q des Ejektors 54. Dann wird
eine Grenzwertgerade bezüglich einer Q-PV-Geraden eingestellt,
welche aus dem nachgewiesenen Vakuumdruck PV und der Saugfluß
rate Q, wie in Fig. 6 gezeigt, bestimmt wird. Wenn der Vakuum
druck PV und die Saugflußrate Q nicht in einen Bereich fallen,
welcher durch schräge Linien angedeutet ist, wird das Fehler-
Früherkennung-Signal S4 erzeugt.
Wenn festgestellt wird, daß die Vakuumeinheit 50 nicht mehr in
der normalen Weise arbeitet, wird die Überwachungseinrichtung
30 in Betrieb gesetzt, um zu bewirken, daß die Drucksensoren
74, 76, 78, 80, 82 Druckwerte feststellen und die Differenzen
in dem jeweils festgestellten Druck zu den jeweiligen Druckwer
ten, die so festgestellt wurden, zu berechnen. Es ist somit
möglich, jede Ursache für einen Fehler im Betrieb des Luftzu
fuhrventils 62, des Vakuumunterbrechungsventils 64, des Ejek
tors 54, des Schalldämpfers 72, des Filters 70 und der Saug
glocke 12 abhängig von Änderungen in den Druckwerten und dem
Differentialdruck festzustellen. Wenn bspw. die Differenz
zwischen dem Druck, welcher von dem Drucksensor 80 auf der
stromaufwärts liegenden Seite festgestellt wurde, und dem
Druck, welcher durch den Drucksensor 82 auf der stromabwärts
liegenden Seite festgestellt wurde, d. h. der Differentialdruck,
einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet, wird ein "Fehler
im Filter" auf dem Monitor 60 unter Verwendung der LCD 38 ange
zeigt.
Somit kann die Überwachungseinrichtung 30 selbsttätig einen
Fehler in dem Betrieb der Vakuumeinheit 50 erkennen, da die
Drucksensoren 74, 76, 78, 80, 82 und der Strömungsmesser 86 in
geeigneten Stellungen in der Vakuumeinheit 50 positioniert
sind. Gleichzeitig können die Drucksensoren 74, 76, 78, 80, 82
Fehlerstellen- oder -positionen des Luftzufuhrventils 62, des
Ejektors 54, des Filters 70, etc. genau ermitteln.
Andere Ausführungsformen der Vakuum-Druck-Information-Verar
beitungseinrichtung der vorliegenden Erfindung werden hiernach
unter Bezugnahme auf die Fig. 7 bis 12 beschrieben.
Das Vakuumüberwachungsgerät 150 gemäß Fig. 7 und 8 enthält im
wesentlichen einen Ventilblock 152, einen Ejektor 154, eine
Nachweiseinheit 156, einen Filter 158 und ein Verbindungsglied
160. Der Ventilblock 152 hat Lufteinlaßöffnungen 162, 164, 166,
welche darin vorgesehen sind, ein Ringventil 153, welches darin
für die Zufuhr von Druckluft zu dem Ejektor 154 und zur Sper
rung derselben vorgesehen ist, sowie erste und zweite elektro
magnetische Ventile 168, 170, welche an der oberen Oberfläche
angebracht sind. Das erste elektromagnetische Ventil 168 wird
als Druckluftzufuhrventil eingesetzt, während das zweite elek
tromagnetische Ventil 170 als ein elektrisches Ventil für die
Vakuumunterbrechung dient. Für die Versorgung an elektrischem
Strom und ein Überwachungssignal, wie bspw. ein AN/AUS-Signal
an der Außenseite über (nicht dargestellte) Leiter, sind die
ersten und zweiten elektromagnetischen Ventile 168 und 170 mit
ersten und zweiten Verbindungsstücken 168a, 170a ausgestattet.
Der Ejektor 154 ist benachbart dem Ventilblock 152 vorgesehen.
Darüber hinaus hat der Ejektor 154 eine Düse 155 und einen
Diffuser 157 in sich angeordnet und einen Schalldämpfer 172,
welcher auf der oberen Oberfläche sitzt. Der Schalldämpfer 172
dient zur Dämpfung des Schalles, welcher von der Druckluft her
rührt, welche von dem Diffuser 157 des Ejektors 154 erzeugt
wird. Die Überwachungseinrichtung 156 ermittelt den Druck unter
Vakuum und schließt den Halbleiter-Drucksensor 116, welcher
darin angeordnet ist, ein. Die Nachweiseinheit 156 enthält
auch, auf ihrer oberen Fläche, ein Verbindungsstück 174, eine
digitale Anzeigeeinrichtung 176, einen Einstell-Schalter SW1
für das Aufwärtsschalten des Wertes, einen Einstell-Schalter
SW2 für das Abwärtsschalten eines Wertes, einen Setzschalter
SW3, einen Rückstell-Schalter SW4, und Anzeigeeinheiten 178,
180. Die digitale Anzeigeeinheit 176 kann visuelle Darstel
lungen eines "Fehlers" oder eines "Zusammenbruchs", etc. in
englischer oder einer anderen Sprache wiedergeben. Der Filter
158 hat einen darin angeordneten Hauptkörper 161, welcher
hydrophobes Material aufweisen kann und dafür sorgt, daß Wasser
oder Feuchtigkeit an einem Eindringen gehindert wird. Darüber
hinaus ist der Filter 158 abnehmbar an dem Verbindungsglied 160
mit einer Kontrolleinrichtung 162 angebracht. Es braucht nicht
gesagt zu werden, daß jeder der Komponenten, wie Ventilblock
152, Ejektor 154, Schalldämpfer 172, Nachweiseinheit 156 und
Filter 158 sich in der Weise in einem Verbindungsstatus be
finden, daß unter Druck stehende Fluide durch jeden der inneren
Durchlässe strömen kann. Insbesondere sind in der Nachweisein
heit 156 der Halbleiter-Drucksensor 16 (einschließlich eines
Differentialdruck-Sensors oder eines Kapazitäts-Sensors) ent
haltend eine piezoelektrische Einrichtung od. dgl., der Kon
stantstrom-Kreis 18, der Verstärker 20, der A/D-Wandler 22, die
Überwachungseinrichtung 30, der EE(E2)PROM 32, der LCD-Treiber
34, etc. wie bereits in Fig. 1 beschrieben, enthalten. Das
Verbindungsstück 154 kann elektrisch mit Leitern verbunden
sein, um das Fehler-Früherkennung-Signal S4 und das Druckschal
ter-Signal S6, welches in Fig. 1 gezeigt ist, zu erzeugen. Das
Verbindungsstück 174 kann auch mit einer Stromquelle relativ zu
der Nachweiseinheit 156 verbunden sein sowie mit einer Über
wachungssignalleitung oder einem Überwachungssignalleiter.
Darüber hinaus kann das Verbindungsstück 174 eine Verbindungs
funktion für andere Vakuumüberwachungseinrichtungen, ein ex
ternes Überwachungsgerät, etc. aufweisen, so daß eine Druck
nachweisinformation oder Überwachungsinformation mitgeteilt
wird.
Wenn bei einem so aufgebauten Vakuumüberwachungsgerät ein den
Betrieb auslösendes Startsignal als erstes eingegeben wird,
wird Druckluft von der Lufteinlaßöffnung 166 eingeführt, um ein
Vakuum in dem Ejektor 154 zu erzeugen. In diesem Fall sind die
Luftzufuhröffnungen 162, 164 mit einer Abdeckkappe verschlos
sen. Das so erzeugte Vakuum bringt die Saugglocke 12, welche an
eine (nicht dargestellte) Öffnung des Verbindungsgliedes 160
angeschlossen ist, auf einen negativen Druck, d. h. auf ein
Vakuum. Somit zieht die Saugglocke 12 das Werkstück W an und
hält es in Übereinstimmung mit dem Betrieb einer Fördereinrich
tung, bspw. eines Roboters. Dann wird die Saugglocke 12 abge
schaltet, um das Werkstück W freizugeben. Als Ergebnis wird der
Druck (das Vakuum) , welcher bzw. welches aufeinanderfolgend an
dem Halbleiter-Drucksensor 16 in der Überwachungseinheit 156
ansteht, in der Form von Druckwerten dargestellt, welche auf
einanderfolgend variieren, wie in Fig. 10 dargestellt, d. h. in
Form der Werte P01, P02, P03, . . ., P0N+1. Wie man aus der
Zeichnung zu diesem Zeitpunkt leicht erkennt, tritt häufig der
Fall ein, daß der höchste Vakuumdruckwert (das Maß des Vakuums)
mit der Zeit abnimmt aufgrund von Leckagen des Vakuumdruckes an
der Saugkappe 12 und bspw. aufgrund eines Verstopfens des
Filters 158.
Ein Signal entsprechend jedem der Druckwerte P01, P02, P03
..., P0N+1 wird über den Halbleiter-Drucksensor 16 und den Ver
stärker 20 an den A/D-Wandler 22 gelegt, wo es in ein digitales
Nachweissignal S2 umgewandelt wird, welches wiederum der Über
wachungseinrichtung 30 eingegeben wird.
Die Überwachungseinrichtung 30 besitzt ein darin gespeichertes
Programm, welches später beschrieben wird. Zunächst geben
Extremwerte der Druckwerte P01, P02, P03, . . ., P0N+1 unter
einem vorbestimmten Mode eine erste Adresse des EE(E2)PROM 32
und werden darin gespeichert. Die zuvor erwähnten Werte werden
aufeinanderfolgend auf der LCD 38 der digitalen Anzeigeeinheit
176 zusammen mit den vorherigen jeweiligen Werten angezeigt.
Dann wird der Mode von dem vorbestimmten Mode zu einem anderen
umgeschaltet und der Grenzwert für die Erzeugung des Druck
schalter-Signals S6 relativ zu jedem der Druckwerte P01, P02,
P03, . . ., P0N+1, d. h. ein sogenannter Differentialdruck PH1,
wird mittels der Schalter SW1 bis WW4 unter diesem Mode einge
stellt. Danach wird der Mode wieder in einen anderen geändert,
um ein eine Fehler-Früherkennung bestimmendes Vakuum Ph einzu
stellen, welches einen Punkt definiert, welcher bspw. um 20%
des normalen höchsten Vakuumdruckwertes (des maximalen Maßes an
Vakuum) reduziert ist, als ein Druckwert für die Beurteilung
einer Fehler-Früherkennung. Dann bestimmt das so eingestellte
Vakuum eine dritte Adresse und wird dort in dem EE(E2)PROM 32
gespeichert. Eine arithmetische Operation wird auf den Dif
ferentialdruck PH1 ausgeführt. Das Ergebnis der Operation kann
in dem EE(E2)PROM 32 als ein Wert gespeichert werden, welcher
mehrere Prozent bis mehrere 10% von dem maximalen Wert Pmax
der Druckänderung P01 verringert ist.
Weiterhin werden unerwünschte oder unsachgemäße Druckwerte
unterhalb des eine Fehler-Früherkennung bestimmenden Vakuums Ph
unter den Druckwerten P01, P02, P03, . . ., P0N+1 sechsmal auf
gestellt (für eine Einstellung gezählt). Diese eingestellten
Werte od. dgl. werden sichtbar auf der LCD 38 angezeigt.
Nachdem der zuvor beschriebene Druckwert vervollständigt worden
ist, wird das Druckschalter-Signal S6 entsprechend dem Diffe
rentialdruck PH1 bezüglich jedes der Druckwerte P01, P02, P03,
..., P0N+1 oder einer Information über den Differentialdruck
PH1 kontinuierlich in einer solchen Weise erzeugt, daß es für
eine vollständig geschlossene Überwachung jedes der verschiede
nen Überwachungsantriebseinrichtungen, wie eine Fördereinrich
tung, und zur Informationsverarbeitung in einem FMS, einem CIM,
etc. benutzt wird.
Auf der anderen Seite werden unerwünschte oder unsachgemäße
Vakuum-Wert-Daten Pd (bspw. entsprechend dem digitalen Nach
weissignal S2 als Signal) unterhalb des Grenzwertes Ph unter
den Druckwerten P01, P02, P03, . . ., P0N+1 fortlaufend sechsmal
erzeugt. Dies bedeutet, daß, wenn die Zählung der unsachgemäßen
Vakuum-Wert-Daten Pd sechsmal ausgeführt wird, das Fehler-Früh
erkennung-Signal S4 fortlaufend erzeugt wird.
Zu diesem Zeitpunkt wird die Information über die Erzeugung des
Fehler-Früherkennung-Signals S4 od. dgl. in dem EE(E2)PROM 32
gespeichert und die Information kann wieder aus dem EE(E2)PROM
32 ausgelesen werden, wenn die Überwachungseinrichtung nach
einem Abstellen der Stromversorgung wieder eingeschaltet wird.
Die auf einanderfolgende Überwachung der Überwachungseinrichtung
30 für die Erzeugung des Fehler-Früherkennung-Signals S4 auf
der Basis des in dem ROM 30b gespeicherten Programms wird
nunmehr nachfolgend beschrieben.
Das vorhandene Programm wird in einer solchen Weise ausgeführt,
daß die Überwachungseinrichtung 30 ihren Betrieb auf den Ein
gang des Betriebsstartanweisungssignals hin für das gesamte
Gerät an die Überwachungseinrichtung 30 beginnt (vgl. Fig. 11
und 12). Dann folgt:
- 1) Ein Verfahren zum Aufnehmen des Fehler-Früherkennungs-Signals S4 wird in dem Schritt 101 (vgl. Fig. 11 und 12) ausge führt.
- 2) Ein Verfahren zur Bestimmung, ob oder ob nicht das Fehler- Früherkennung-Signal S4 erzeugt wurde, wird in Schritt 102 ausgeführt. Wenn die Antwort JA ist, schreitet die Routine zu Schritt 103 fort. Wenn die Antwort NEIN ist, dann geht die Routine zu Schritt 105 über.
- 3) Ein Verfahren zum Bestimmen, ob oder ob nicht ein AN-Signal erzeugt worden ist, wenn der Schalter SW4 angeschaltet worden ist, wird in Schritt 103 ausgeführt. Wenn die Antwort NEIN ist, dann kehrt die Routine nach Schritt 103 zurück. Wenn die Antwort JA ist, dann geht die Routine-Prozedur zum nächsten Schritt 104 über.
- 4) Ein Verfahren zum Unterbrechen der Lieferung des Fehler-
Früherkennung-Signals S4 von der Überwachungseinrichtung 30
wird in Stufe 104 ausgeführt.
Ein Verfahren zum Unterbrechen der Lieferung des Fehler-Früh erkennung-Signals S4, welches bis jetzt kontinuierlich in den Schritten 101 bis 104 von der Überwachungseinrichtung 30 er zeugt wurde, wird ausgeführt. - 5) Ein Verfahren, welches ermöglicht, daß die Überwachungs einrichtung 30 das digitale Nachweissignal S2 aufnimmt, wird in Schritt 105 ausgeführt.
- 6) Ein Verfahren zur Bestimmung, ob oder ob nicht das Druck schalter-Signal S6 hergestellt worden ist, wird in Schritt 106 ausgeführt. Wenn die Antwort JA ist, dann wird der Routine-Pro zeß zum nächsten Schritt 107 weitergeführt. Wenn die Antwort NEIN ist, dann geht die Routine zu Schritt 110 über.
- 7) Ein Verfahren zum Überführen einer Marke SONF auf 1, wenn das Druckschalter-Signal S6 sich in einem AN-Zustand befindet, wird in Schritt 107 ausgeführt. Wenn das Druckschalter-Signal S6 sich in einem AUS-Zustand befindet, dann wird die Marke SONF auf 0 gebracht; daher ist die Marke SONF verschwunden (zurück gestellt).
- 8) Ein Verfahren zur Bestimmung, ob oder ob nicht die Vakuum- Wert-Daten Pd (der höchste Vakuumdruckwert des digitalen Nach weissignals S2) größer ist als das eine Fehler-Früherkennung bestimmende Vakuum Ph (wobei Pd größer Ph), wird in Schritt 108 ausgeführt. Wenn die Antwort NEIN ist, so ergibt sich, daß die Vakuum-Wert-Daten Pd normal sind; demzufolge geht die Routine zu dem Zustand RÜCKKEHR über. Wenn die Antwort JA ist, dann schreitet die Routine zu dem nächsten Schritt 109 fort.
- 9) Ein Verfahren zum Überführen einer Marke ECF auf 1, wenn die Vakuum-Wert-Daten Pd das eine Fehler-Früherkennung bestim mende Vakuum Ph zu einem Zeitpunkt überschreitet, zu welchem das Druckschalter-Signal S6 sich in einem AN-Zustand befindet, wird in Schritt 109 ausgeführt. Danach geht die Routine zu RÜCKKEHR über.
- 10) Wenn die Antwort in Schritt 106 NEIN ist, dann wird ein Verfahren zur Bestimmung, ob oder ob nicht die Marke SONF auf 1 gebracht worden ist, in Schritt 110 ausgeführt. Wenn die Ant wort NEIN ist, dann geht der Routine-Prozeß zu RÜCKKEHR über. Wenn die Antwort JA ist, dann schreitet der Routine-Prozeß zum nächsten Schritt 111 weiter.
- 11) Ein Verfahren zur Bestimmung, ob oder ob nicht die Marke ECF auf 1 gebracht worden ist, wird in Schritt 111 ausgeführt. Wenn die Antwort JA ist, dann schreitet der Routine-Prozeß zu Schritt 115 weiter. Wenn die Antwort NEIN ist, dann schreitet die Routine zum nächsten Schritt 112 weiter.
- 12) Ein Verfahren zum Ausführen eines Zuwachses (Inkrements) in der unerwünschten oder unsachgemäßen Zählung (sechsfach) wird in Schritt 112 ausgeführt.
- 13) Ein Verfahren zum Vergleich jedes Wertes, welcher beim Ausführen des Zuwachses in der unsachgemäßen Zählung (sechs fach) erhalten wurde, mit jedem von eingestellten Zählungen (sechsfach) , um auf der Basis des Vergleichsergebnisses zu ent scheiden, ob oder ob nicht eine Koinzidenz miteinander vor liegt, wird in Schritt 113 ausgeführt. Wenn die Antwort JA ist, dann schreitet die Routine zu dem nächsten Schritt 114 fort. Wenn die Antwort NEIN ist, dann geht die Routine zu Schritt 116 über.
- 14) Ein Verfahren zur Lieferung des Fehler-Früherkennungs-Sig nals S4 von der Überwachungseinrichtung, vorausgesetzt, daß jeder Teilwert (sechsfach) in dem Schritt 113 als jeweils ein gestellter Zähler (sechsfach) angesehen wird, wird in Schritt 114 ausgeführt. Danach geht das Routine-Verfahren zu RÜCKKEHR über, um den nächsten Nachweisprozeß zu beginnen.
- 15) Wenn die Antwort in Schritt 106 JA ist, d. h. wenn die Vakuum-Wert-Daten Pd das eine Fehler-Früherkennung bestimmende Vakuum Ph in dem AN-Zustand des Druckschalter-Signals S6 über schreiten, dann wird ein Verfahren zum Überführen seines uner wünschten Ergebnisses in einen Normalzustand in Schritt 115 ausgeführt, um die unerwünschte oder unsachgemäße Zählung zu löschen.
- 16) Ein Verfahren zum Überführen der Marke ECF auf 0 wird in Schritt 116 ausgeführt, gefolgt von dem nächsten Schritt 117.
- 17) Ein Verfahren zum Überführen der Marke SONF auf 0 wird in Schritt 117 ausgeführt. Danach geht die Routine zu RÜCKKEHR über, um den nächsten Bestimmungsprozeß wieder zu beginnen.
Wenn somit die unrichtige Zählung bezüglich des eine Fehler-Früh
erkennung bestimmenden Vakuums Ph mit der voreingestellten
Anzahl von Malen (Wiederholungen) zusammenfällt, d. h. die
voreingestellte Zählung zu dem Zeitpunkt, zu welchem der höch
ste Vakuumdruckwert mit der Zeit abgebaut wird, bspw. durch
wiederholtes Ausführen eines Förderprozesses des Werkstückes W,
dann wird das Fehler-Früherkennungs-Signal S4 erzeugt, so daß im
Vorhinein eine wirksame Information über den Zeitpunkt zur
Verfügung gestellt wird, zu welcher Vorrichtungen, wie der
Filter, der Ejektor, etc. durch neue ersetzt werden sollten,
aufgrund eines Verstopfens des Filters 158, eines Verschleißes
der Ausführung des Ejektors, etc. Zusätzlich zu der Lieferung
einer solchen wirksamen Information können die Druckwerte,
bspw. wie das eine Fehler-Früherkennung bestimmende Vakuum Ph,
der Differentialdruck PH1, etc. genau und einfach aufgestellt
und deutlich zusammen mit dem herrschenden Druckwert angezeigt
werden.
Bei dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist die Anzahl
der Male (Wiederholung) unerwünschter oder unsachgemäßer Zäh
ler, bei welchen die Vakuum-Wert-Daten das eine Fehler-Früher
kennung bestimmende Vakuum Ph nicht erreichen können, und die
voreingestellte Anzahl von Malen (Wiederholungen) N (einge
stellte Anzahl) sechs in Folge. Darüber hinaus wird das Fehler-
Früherkennung-Signal S4 erzeugt; dies bedeutet, daß das Fehler-
Früherkennung-Signal S4, welches kennzeichnend ist für den
Druckwert, welcher den normalen Werkstückförderungsvorgang od. dgl.
unmöglich macht, erzeugt wird, um eine Information über
eine Vorbeurteilung zu geben.
Ein Kriterium für eine derartige vorherige Beurteilung kann ab
hängig von dem Aufbau und dem Betriebszustand der Förderein
richtung geändert werden. So wird ein derartiges Kriterium
bspw. angewendet in einem Fall, in welchem ein wirksamer und
experimenteller Wert, bspw. ein einmal erzeugtes Vakuum-Wert-Da
tum Pd, das eine Fehler-Früherkennung bestimmende Vakuum Ph
nicht erreichen kann, in einem Fall, in welchem die Rate, in
welcher das Vakuum-Wert-Datum Pd das eine Fehler-Früherkennung
bestimmende Vakuum Ph innerhalb einer vorbestimmten Wiederho
lungszahl nicht erreichen kann, einen vorbestimmten Wert über
schreitet, und in einem Fall, in welchem die Rate, in welcher
das Vakuum-Wert-Datum Pd das eine Fehler-Früherkennung be
stimmende Vakuum Ph während einer vorbestimmten Zeitperiode
nicht erreichen kann, einen vorgegebenen Wert überschreitet. In
diesem Fall kann ein auf dem zuvor erörterten Kriterium beruhen
des Programm ausgeführt werden, so daß ein Fehler-Früherken
nung-Signal S4 in ähnlicher Weise, wie bei dem zuvor beschriebe
nen Ausführungsbeispiel, erzeugt wird.
Fig. 9 zeigt eine Ausführungsform verschieden von der Ausfüh
rungsform betreffend das Vakuumüberwachungsgerät 150 von Fig.
8, in welchem der Ejektor eingebaut worden ist. Diese Ausfüh
rungsform ist derart aufgebaut, daß eine Vakuumpumpe (nicht
dargestellt) als eine Alternative zu dem Ejektor 154 an eine
Öffnung 166 angekoppelt ist. Daher hat ein Ringventil 153 im
wesentlichen die gleiche Gestalt wie das Ringventil nach Fig. 8.
Das Ringventil 153 wird jedoch mittels einer Wendelfeder 180
zurückgestellt. Der übrige Aufbau des vorliegenden Ausführungs
beispiels ist identisch zu dem des Vakuumüberwachungsgerätes
150 von Fig. 8; eine Einzelbeschreibung kann daher entfallen.
Die Betriebsweisen und Wirkungen des Vakuumüberwachungsgerätes
150, welches in Fig. 9 veranschaulicht ist, sind im wesentli
chen die gleichen wie diejenigen des Vakuumüberwachungsgerätes
nach Fig. 8.
Weiterhin können die in den Fig. 8 und 9 veranschaulichten
Vakuumüberwachungsgeräte mehrfach hintereinander geschaltet und
über Leitungen miteinander verbunden vorgesehen sein. Das
Vakuumüberwachungsgerät kann so aufgebaut und eingestellt sein,
daß es die in Fig. 5 veranschaulichte Anordnung hat, welche in
der japanischen Patentanmeldungs-Veröffentlichung Nr. 63-1 54 900
beispielsweise offenbart ist. Darüber hinaus können Ventile und
Sensorüberwachungsteile (Bezugsziffern 168a, 170a, 174 in der
vorliegenden Ausführungsform) integral ausgebildet sein, um
Verfahren, bspw. Überwachung von elektromagnetischen Ventilen,
Bestätigung für die Anziehung des Werkstückes, Früherkennung
eines Fehlers und AN/AUS-Überwachung jedes Ventils auszuführen.
Bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel werden die
Grenzwerte in digitaler Form bezüglich des maximalen Wertes der
Druckwerte, welche mit der Zeit variieren, aufgestellt. Alter
nativ zu dieser Verfahrensweise gibt es ein Verfahren, bei
welchem Information über Kurven, welche für Druckänderungen
charakteristisch sind, gespeichert werden; dabei können ver
schiedene Grenzwerte, basierend auf der Kurveninformation,
eingestellt werden.
Die Vakuumeinheit nach der vorliegenden Erfindung bringt fol
gende Vorteile mit sich:
Innere Drücke der Vakuumeinheit werden von einem Drucksensor
festgestellt, welcher stromaufwärtsseitig und stromabwärts
seitig wenigstens einer der Komponenten, welche in der Vakuum
einheit vorgesehen sind, angeordnet ist. Darüber hinaus werden
Grenzwerte relativ zu den internen Drücken durch Einstellmittel
eingestellt. Ein festgestellter Druckwert wird mit diesen
Grenzwerten verglichen, wodurch ein Fehler in dem Betrieb der
Vakuumeinheit erkannt wird. Dabei kann ein Fehler, bspw. das
Verstopfen eines Filters, aus Veränderungen in dem Druck der
einzelnen Komponenten und demzufolge eine Fehler- oder Ausfall
stelle, genau ermittelt werden. Es ist daher möglich, die
Ausfallsstellen oder -teile in der Vakuumeinheit schnell zu
reparieren oder durch neue zu ersetzen.
Selbstverständlich können ausgehend von den dargestellten Aus
führungsbeispielen eine Reihe von Änderungen und Modifikationen
vorgenommen werden, ohne von dem Erfindungsgedanken, wie er
vorstehend offenbart worden ist, abzuweichen.
Claims (9)
1. Verfahren zum elektrischen Verarbeiten von Vakuumdruckin
formation für den Einsatz in einer Vakuumeinheit unter Verwen
dung eines Vakuumüberwachungsgerätes, mit folgenden Schritten:
- - Nachweisen von Druckwerten;
- - Anzeigen eines gewünschten Druckwertes unterhalb des höchsten Vakuumdruckwertes der nachgewiesenen Druckwerte auf einer Anzeigeeinrichtung in digitaler Form;
- - Speichern des gewünschten Druckwertes in einer Speicherein richtung;
- - Umwandeln jedes Druckwertes bezüglich des Vakuums in ein digitales Signal, wobei die Druckwerte mit Hilfe eines Drucknachweiselementes nachgewiesen werden, welches vor einem Durchlaß gehalten wird, welcher mit einer Vakuumöff nung in Strömungsverbindung steht, und danach digitales Anzeigen des so umgewandelten Digitalsignals an einer Anzeigeeinrichtung;
- - Vergleichen des gewünschten Druckwertes, welcher in der Speichereinrichtung gespeichert ist, mit jedem der nach gewiesenen Druckwerte relativ zu dem Vakuum; und
- - Anzeigen einer Information betreffend Fehler- oder Aus fall-Stellen auf der Anzeigeeinrichtung auf der Basis des Vergleichsergebnisses.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem der gewünschte
Druckwert, welcher in der Speichereinrichtung gespeichert ist,
einen ersten Druckwert unterhalb des höchsten Vakuumdruckwertes
aufweist, welcher unter den nachgewiesenen Druckwerten bestimmt
worden ist, und einen zweiten Druckwert unterhalb des ersten
Druckwertes, wobei eine durch die ersten und zweiten Druckwerte
vorbestimmte Druckspanne zur Vermeidung einer Ratterwirkung
festgelegt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, bei welchem, wenn jeder der
nachgewiesenen Druckwerte relativ zu dem Vakuum mehrmals in
Folge beim Vergleich des gewünschten Druckwertes, welcher in
der Speichereinrichtung gespeichert ist, mit jedem der nachge
wiesenen Druckwerte relativ zu dem Vakuum niedriger als der ge
wünschte Druckwert ist, ein Fehler- oder Ausfall-Stellen-Anzei
gesignal als ein vorbestimmtes Signal erzeugt wird.
4. Einrichtung zum elektrischen Verarbeiten von Vakuumdruck
information, welche für die Verwendung in einer Vakuumeinheit
geeignet ist, welche dazu in Betrieb gesetzt wird um zu er
reichen, daß Komponenten, wie ein Ventilkörper, ein Ejektor,
ein Schalldämpfer, ein Filter, etc., miteinander über einen
vorbestimmten Durchlaß in Strömungsverbindung treten, ent
haltend:
- - Einstellmittel zum Einstellen eines gewünschten Druck wertes;
- - einen Drucksensor, welcher auf der stromaufwärts liegenden und auf der stromabwärts liegenden Seite von wenigstens einem der Komponenten angeordnet ist;
- - Bestimmungsmittel zum Vergleichen eines Druckwertes, welcher von dem Drucksensor erzeugt wurde, mit dem einge stellten gewünschten Druckwert, um dadurch festzustellen, daß die Vakuumeinheit in einen unsachgemäßen Zustand ge bracht worden ist, wenn das Vergleichsergebnis einen vor bestimmten Druckwert zeigt; und
- - Anzeigemittel zur Anzeige von Informationen über Fehler- oder Ausfall-Stellen basierend auf dem Vergleichsergebnis der Bestimmungseinrichtung.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, bei welcher Drucksensoren auf
einer Fluidversorgungsseite entsprechend der stromaufwärts lie
genden Seite des Ejektors der Komponenten und auf einer Fluid
aufnahmeseite entsprechend der stromabwärts liegenden Seite des
Ejektors vorgesehen sind.
6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, bei welcher Einstell
mittel die Einstellung der Strömungsrate der Luft zulassen und
ein Strömungsmesser auf der Fluideinlaßseite entsprechend der
stromabwärts liegenden Seite des Ejektors vorgesehen ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 4, bei welcher die Bestimmungs
einrichtung Mittel zum Zählen der Anzahl von Druckwerten auf
weist, welche in ihrem Vakuum niedriger liegen als der einge
stellte Druckwert, und Mittel zum Erzeugen eines Signals,
welches einen unsachgemäßen Zustand anzeigt, wenn die gezählte
Zahl der Druckwerte einen vorbestimmten Wert erreicht hat.
8. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, mit einer Anzeigeein
richtung zur digitalen Anzeige eines Vakuumdruckwertes, welcher
von einer Nachweiseinrichtung zum Erfassen des Vakuumdruck
wertes nachgewiesen wurde.
9. Einrichtung nach Anspruch 5, mit einer Anzeigeeinrichtung
zur digitalen Anzeige wenigstens eines Druckwertes, welcher für
die Bestimmung des unsachgemäßen Zustandes verwendet wird, und
eines Druckwertes, welcher für die Fehler-Früherkennung verwen
det wird.
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