EP2191148A1

EP2191148A1 - Vakuumerzeugervorrichtung und verfahren zu ihrem betreiben

Info

Publication number: EP2191148A1
Application number: EP08865808A
Authority: EP
Inventors: Ralf Medow; Yvonne Krehl; Markus Bretzler
Original assignee: Festo SE and Co KG
Current assignee: Festo SE and Co KG
Priority date: 2007-12-20
Filing date: 2008-11-25
Publication date: 2010-06-02
Anticipated expiration: 2028-11-25
Also published as: CN101903662B; EP2191148B1; DE102007061820A1; WO2009080170A1; DE102007061820B4; CN101903662A

Abstract

Es wird eine Vakuumerzeugervorrichtung (1) vorgeschlagen, die eine Ejektoreinrichtung (27) aufweist, welche mit einem an einen Sauggreifer (7) angeschlossenen Saugkanal (35) verbunden ist. An den Saugkanal (35) ist eine Druckerfassungseinrichtung (24) angeschlossen, die mit einer Steuerelektronik (14) kommuniziert. Die Vorrichtung erlaubt die Durchführung eines Verfahrens, bei dem die Evakuierungszeit und/oder die Belüftungszeit des Saugkanals (35) erfasst und mit mindestens einem Referenzzeitwert verglichen wird, um in Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis ein elektrisches Diagnosesignal zu erzeugen.

Description

FESTO AG & Co. KG, 73734 Esslingen

Vakuumerzeugervorrichtung und Verfahren zu ihrem Betreiben

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Vakuumerzeugervorrichtung, die eine Ejektoreinrichtung aufweist, deren Einlass mit einem Luftversorgungskanal und deren Saugseite mit einem mit einem Sauggreifer verbundenen Saugka- 5 nal verbunden ist, und die einen zur Erfassung des im Saugkanal herrschenden Druckes dienende Druckerfassungseinrichtung aufweist, wobei im Saugkanal während einer Evakuierungsphase ausgehend vom Atmosphärendruck ein zum Festhalten eines Gegenstandes durch den Sauggreifer ausreichender Arbeits- lo Unterdruck aufgebaut wird und während einer zeitlich danach stattfindenden Belüftungsphase ein das Loslassen des zuvor angesaugten Gegenstandes bewirkender Unterdruckabbau hervorgerufen wird.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vakuumerzeugervorrichtung, i5 mit einer Ejektoreinrichtung, die einen mit einem Luftversorgungskanal verbundenen Einlass aufweist und über eine Saugöffnung verfügt, an die ein Saugkanal angeschlossen ist, der mit einem Sauggreifer verbunden oder verbindbar ist, ferner mit einer zur Erfassung des im Saugkanal herrschenden Druckes 2o dienenden Druckerfassungseinrichtung, und mit einer Steuerelektronik zu derartigen Steuerung der Druckbeaufschlagung des Saugkanals, dass während einer Evakuierungsphase ausgehend vom Atmosphärendruck ein zum Festhalten eines Gegenstandes durch den Sauggreifer ausreichender Arbeits-Unterdruck aufbaubar ist und während einer zeitlich danach liegenden Belüftungsphase ein das Loslassen des zuvor angesaugten Gegenstandes bewirkender Unterdruckabbau hervorrufbar ist .

5 Eine derartige Vakuumerzeugervorrichtung sowie ein zu ihrem Betrieb geeignetes Verfahren der genannten Art gehen aus der DE 10 2004 031 924 B4 hervor. Die bekannte Vakuumerzeugervorrichtung enthält eine Ejektoreinrichtung, deren Einlass über einen Luftversorgungskanal mit einer Druckluftquelle verbind- lo bar ist, um an einer eine Saugseite definierenden Saugöffnung einen Unterdruck zu erzeugen. Der Unterdruck liegt auch an einem angeschlossenen Saugkanal an, der mit einem Sauggreifer verbunden oder verbindbar ist, durch den sich ein handzuhabender Gegenstand mittels Unterdruck festhalten und transpor- i5 tieren lässt . Der zum Festhalten eines Gegenstandes erforderliche Arbeits-Unterdruck wird in einer Evakuierungsphase aufgebaut, in der der Einlass der Ejektoreinrichtung mit Druckluft versorgt wird. Zum Loslassen bzw. Ablegen des zuvor angesaugten Gegenstandes wird der Unterdruck in einer sich mit

20 zeitlichem Abstand an die Evakuierungsphase anschließenden Belüftungsphase wieder bis zum Atmosphärendruck oder bis zu einem Überdruck abgebaut. Dies geschieht in Verbindung mit einem Abschalten der Ejektoreinrichtung.

Die bekannte Vakuumerzeugervorrichtung enthält eine Überwa- 25 chungseinrichtung zur Erfassung der Anzahl von Regelungsvorgängen, die zwischen der Evakuierungsphase und der Belüftungsphase durchgeführt werden, um den Arbeits-Unterdruck innerhalb einer gewissen Bandbreite konstant zu halten. Dies ermöglicht eine gewisse Überwachung des Betriebsverhaltens 30 der Vakuumerzeugervorrichtung. Insbesondere sind Rückschlüsse dahingehend möglich, ob eine verstärkte Leckage auftritt und ob folglich Störungen im System vorliegen.

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11. November 2008 Aus der DE 10 2004 047 853 Al geht eine Steuereinrichtung für ein Saugelement hervor, die eine Einrichtung zur Unterdruckerzeugung aufweist und ein Elektronikmodul enthält, das mit einem separaten Anzeige- und/oder Bediengerät in Wirkverbin- 5 düng steht. Das Elektronikmodul dient unter anderem zur Überwachung von Parametern wie Evakuierungs- und Belüftungszeiten und übermittelt die gemessenen Parameter an das Anzeige- und/oder Bediengerät .

Die DE 42 29 834 C2 beschreibt ein Verfahren und eine Ein- lo richtung zum elektrischen Verarbeiten von Vakuumdruckinformationen, wobei gemessene mit gespeicherten Druckwerten verglichen werden und darauf aufbauend eine Fehlerfeststellung stattfindet.

Die US 5,617,898 offenbart eine Anordnung von Fluiddruckvor- i5 richtungen, die jeweils eine eigene elektronische Steuereinheit aufweisen, um einen angeschlossenen Sequenzer zu entlasten. Die Fluiddruckvorrichtungen können Displays aufweisen, um Fehlfunktionen anzuzeigen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Maß- 20 nahmen vorzuschlagen, die eine Funktionsüberwachung einer Vakuumerzeugervorrichtung ermöglichen .

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die in der Evakuierungsphase bis zum Aufbau des Arbeits-Unterdruckes verstreichende Evakuierungs-

25 zeit und/oder die in der Belüftungsphase bis zum Erreichen eines dem Loslassen des zuvor festgehaltenen Gegenstandes zugeordneten Belüftungsdruckes verstreichende Belüftungszeit erfasst wird und mit mindestens einem vorgegebenen Referenz- Zeitwert verglichen wird, um in Abhängigkeit vom Vergleich-

30 sergebnis ein elektrisches Diagnosesignal zu erzeugen.

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11. November 2008 Die Erfindung wird ferner bei einer Vakuumerzeugervorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Steuerelektronik über Zeiterfassungsmittel verfügt, durch die die in der Evakuierungsphase bis zum Aufbau des Arbeits-Unterdruckes 5 verstreichende Evakuierungszeit und/oder die in der Belüftungsphase bis zum Erreichen eines dem Loslassen des zuvor festgehaltenen Gegenstandes zugeordneten Belüftungsdruckes verstreichende Belüftungszeit erfassbar ist, dass die Steuerelektronik ferner über Vergleichermittel verfügt, durch die lo die erfasste Evakuierungs- und/oder Belüftungszeit mit mindestens einem in Speichermitteln abgelegten Referenzzeitwert vergleichbar ist, und dass die Steuerelektronik über Ausgabe- mittel verfügt, die in Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis der Vergleichermittel ein elektrisches Diagnosesignal ausge- i5 ben können.

Sowohl bei dem Verfahren als auch bei der insbesondere nach dem Verfahren arbeitenden Vakuumerzeugervorrichtung ist es möglich, je nach Ausstattung entweder nur die Evakuierungsphase oder nur die Belüftungsphase oder gleichzeitig sowohl

20 die Evakuierungsphase als auch die Belüftungsphase im ihrem Zeitablauf zu überwachen und durch Vergleich mit mindestens einem vorgegebenen Referenzzeitwert eine Aussage über mögliche Funktionsstörungen zu erhalten. Eine erfindungsgemäße Vakuumerzeugervorrichtung kann ausgestattet sein, um entweder

25 nur eine Überwachung der Evakuierungsphase oder nur eine

Überwachung der Belüftungsphase durchführen zu können, wobei sie allerdings zweckmäßigerweise so ausgebildet ist, dass beide Phasen überwachbar sind.

In der Evakuierungsphase wird mit Hilfe der an den Saugkanal 30 angeschlossenen Druckerfassungseinrichtung die Evakuierungs- zeit gemessen, die bis zum Aufbau des Arbeits-Unterdruckes verstreicht, zweckmäßigerweise ausgehend vom zuvor anliegen-

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11. November 2008 den Atmosphärendruck und insbesondere beginnend mit einer Aktivierung der Ejektoreinrichtung.

In der Belüftungsphase wird die Belüftungszeit gemessen, die verstreicht, bis der im Saugkanal herrschende Unterdruck aus 5 der Region des Arbeits-Unterdruckes bis auf einen Belüftungsdruck abgesunken ist, der einem Loslassen des zuvor angesaugten Gegenstandes zugeordnet ist . Der für den Zeitvergleich herangezogene Belüftungsdruck ist zweckmäßigerweise ein Druck, bei dessen Vorhandensein davon ausgegangen werden lo kann, dass ein zuvor festgehaltener Gegenstand normalerweise wieder losgelassen wurde oder wird. Der Belüftungsdruck kann unmittelbar dem Atmosphärendruck entsprechen, liegt jedoch zweckmäßigerweise um einen geringfügigen Sicherheitsdruckwert unter dem Atmosphärendruck, was eine exaktere Messung ermög- i5 licht, weil die Belüftungskennlinie zum Atmosphärendruck hin unter Umständen sehr flach ausläuft, insbesondere wenn ein Betrieb ohne Abwurfimpuls stattfindet. Bei einem Betrieb mit Abwurfimpuls, wenn also das Loslassen des Gegenstandes durch einen von einem Ausblasventil gesteuerten Überdruckimpuls un-

20 terstützt wird, kann der Belüftungsdruck auch ein Überdruck sein.

Durch den Zeitvergleich können in der Evakuierungsphase beispielsweise dahingehende Fehlerquellen ermittelt werden, dass das System eine zu hohe Leckage aufweist, dass ein Gegenstand

25 nicht wie vorgesehen am Sauggreifer anhaftet oder dass die Ejektoreinrichtung nicht arbeitet. In Verbindung mit der Belüftungsphase lässt sich durch Ermittlung einer Zeitüberschreitung beispielsweise detektieren, dass die Ejektoreinrichtung nicht deaktiviert wurde oder ein eventuell vorhande-

30 nes Ausblasventil nicht arbeitet.

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11. November 2008 Als Referenzzeitwert kann beispielsweise mindestens ein auf Erfahrungswerten basierender Zeitwert hinterlegt sein, mit dem die erfasste Evakuierungszeit und/oder Belüftungszeit vergleichbar ist, um dann in Abhängigkeit vom Vergleichser- 5 gebnis ein elektrisches Diagnosesignal zu erzeugen, das dem Nutzer Hinweise auf den aktuellen Funktionszustand gibt oder unmittelbar selbst eine oder mehrere Maßnahmen veranlasst, beispielsweise die Ausgabe einer optischen und/oder akustischen Warnmeldung oder auch die direkte Ausgabe eines von ei- lo ner externen elektronischen Steuereinrichtung verarbeitbaren elektrischen Signals.

Zweckmäßigerweise ist der Evakuierungsphase und der Belüftungsphase jeweils mindestens ein eigener Referenzzeitwert zugeordnet .

i5 Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Als Startzeitpunkt für die Erfassung der Belüftungszeit kann man je nach Ausstattung der Vakuumerzeugervorrichtung den Abschaltzeitpunkt der Ejektoreinrichtung und/oder den Zeitpunkt 20 eines aktiven Lufteinblasens in den Saugkanal heranziehen.

Zweckmäßigerweise wird jeweils ein Diagnosesignal erzeugt, wenn die erfasste Evakuierungszeit oder Belüftungszeit über dem jeweils zugeordneten Referenzzeitwert liegt. Das Diagnosesignal kann unmittelbar vor Ort an der Vakuumerzeugervor- 25 richtung visualisierbar sein. Sofern die Vakuumerzeugervorrichtung an eine externe elektronische Steuereinrichtung angeschlossen ist, kann auch an diese externe Steuereinrichtung ein Diagnosesignal ausgegeben werden.

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11. November 2008 Man hat die Möglichkeit, die erfassten Abweichungen von dem mindestens einen Referenzzeitwert unter Berücksichtigung des Grades der Abweichung zu klassifizieren. In diesem Zusammenhang können gleichzeitig mehrere unterschiedliche Referenz- 5 Zeitwerte für die Evakuierungszeit und/oder für die Belüftungszeit hinterlegt sein, wobei das ausgegebene elektrische Diagnosesignal davon abhängt, welcher der abgespeicherten Referenzzeitwerte mit der jeweils erfassten Zeit korrespondiert. Dementsprechend können Diagnosesignale in unterschied- lo liehen Diagnosestufen erzeugt werden, bei denen unterschiedliche Folgemaßnahmen getroffen werden. So kann beispielsweise bei einer geringeren Diagnosestufe lediglich ein Warnsignal abgegeben werden, ohne die Funktion der Vakuumerzeugervorrichtung zu beeinträchtigen. Steigt die Zeitabweichung an und i5 tritt das System dadurch in eine höhere Diagnosestufe, können einschneidendere Maßnahmen hervorgerufen werden, bis hin zu einem Umschalten auf Dauersaugbetrieb oder einem kontrollierten Abschalten der Vorrichtung.

Es kann vorgesehen sein, dass die Ejektoreinrichtung auch 20 nach Erreichen des Arbeits -Unterdruckes in Betrieb bleibt, um eine ständige Absaugwirkung im Saugkanal hervorzurufen. Insbesondere in diesem Fall kann der für den Zeitvergleich herangezogene Arbeits-Unterdruck unter dem letztlich tatsächlich erreichbaren maximalen Unterdruck liegen. Alternativ besteht 25 auch die Möglichkeit zu einer dahingehenden Ausgestaltung, dass die Ejektoreinrichtung bei Erreichen eines Arbeits - Unterdruckes abgeschaltet wird. In diesem Fall wird zweckmäßigerweise eine dahingehende Regelung vorgesehen, dass in zeitlicher Abfolge stets von Neuem bis zum Erreichen des ge- 30 wünschten Arbeits-Unterdruckes evakuiert wird, wenn der Unterdruck eine gewisse Schwelle unterschreitet. Mit einer sol-

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11. November 2008 chen Ausgestaltung ist ein besonderer Luftspareffekt und folglich ein Energiespareffekt verbunden.

Insbesondere bei der vorgenannten Ausführungsform ist es von Vorteil, wenn in den Saugkanal ein Rückschlagventil einge- 5 schaltet ist, das bei abgeschalteter Ejektoreinrichtung einen unerwünschten Abbau des Unterdruckes in dem sich zwischen dem Rückschlagventil und dem Sauggreifer befindenden Systemabschnitt verhindert . Die Druckerfassungseinrichtung erfasst hierbei zweckmäßigerweise den Unterdruck in dem zwischen dem lo Rückschlagventil und dem Sauggreifer verlaufenden Abschnitt des Saugkanals.

Die Belüftungsphase kann eingeleitet werden, indem die Ejektoreinrichtung abgeschaltet wird. Bei Bedarf kann gleichzeitig mit dem Abschalten der Ejektoreinrichtung ein Ausblasven- i5 til aktiviert werden, um unter atmosphärischem Überdruck stehende Druckluft aktiv in den Saugkanal einzublasen und das Ablegen eines zuvor angesaugten Gegenstandes durch einen als Abwurfimpuls bezeichenbaren Überdruckimpuls zu unterstützen.

Zweckmäßigerweise können die Referenzzeitwerte für die Evaku- 20 ierungszeit und/oder die Belüftungszeit durch den Nutzer der Vorrichtung selbst eingegeben werden. Hierzu enthält die Vakuumerzeugervorrichtung zweckmäßigerweise geeignete Eingabe- mittel.

Zusätzlich oder alternativ kann auch die Möglichkeit beste- 25 hen, die Referenzzeitwerte durch einen Einlernprozess zu bestimmen. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass man die Vakuumerzeugervorrichtung mehrfach hintereinander abwechselnd in der Evakuierungsphase und der Belüftungsphase betreibt und die hierbei auftretenden Evakuierungszeiten und 30 Belüftungszeiten erfasst, die dann später zur Bestimmung des

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11. November 2008 jeweiligen Referenzzeitwertes ausgewertet werden. Die Auswertung kann beispielsweise jeweils in der Bestimmung eines Mittelwertes bestehen. Vorzugsweise können die derart bestimmten Referenzzeitwerte durch die Vakuumerzeugervorrichtung visua- 5 lisiert werden. Ferner kann die Möglichkeit gegeben sein, diese Werte manuell zu ändern, um sie an spezielle Anforderungen individuell anzupassen.

Die für die Auswertung verantwortliche Steuerelektronik der Vakuumerzeugervorrichtung ist zweckmäßigerweise ein interner lo Bestandteil einer auch die Ejektoreinrichtung enthaltenden Vakuumerzeugereinheit .

In den Verlauf des Saugkanals ist zweckmäßigerweise ein Luftfilter eingeschaltet. In diesem Zusammenhang ist es von Vorteil, wenn Überwachungsmittel zur Überwachung des Filterver- i5 schmutzungsgrades vorhanden sind. Deren Funktion basiert insbesondere auf einer Auswertung des Differenzdruckes des vor und nach dem Luftfilter herrschenden Druckes.

Des Weiteren besteht die Möglichkeit, eventuell vorhandene elektrisch betätigbare Ventile in ihrer Funktion zu überwa- 20 chen und auf diese Weise eventuelle Fehlfunktionen zu diagnostizieren. Die Auswertung erfolgt auch hier zweckmäßigerweise durch die Steuerelektronik.

Nachfolgend wir die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

25 Figur 1 in schematischer Darstellung eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vakuumerzeugervorrichtung zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens, und

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11. November 2008 Figur 2 ein Diagramm, in dem anhand eines während des Handhabens eines Gegenstandes stattfindenden Arbeitszyklus der über die Zeit aufgetragene Unterdruckverlauf im Saugkanal ersichtlich.

5 Die in ihrer Gesamtheit mit Bezugsziffer 1 bezeichnete Vakuumerzeugervorrichtung dient insbesondere dem Zweck, Gegenstände 5 zeitweilig mittels Unterdruck festzuhalten, damit sie zwischen verschiedenen Orten umpositioniert werden können. Sie wird beispielsweise in der Montagetechnik oder in der lo Verpackungsindustrie eingesetzt. In Figur 1 ist als Gegenstand 5 exemplarisch ein plattenförmiges Erzeugnis illustriert.

Die Vakuumerzeugervorrichtung 1 enthält eine Vakuumerzeuger- einheit 2, an die mindestens ein Sauggreifer 7 angeschlossen i5 ist. Prinzipiell kann die Vakuumerzeugervorrichtung 1 auch mit mehreren Vakuumerzeugereinheiten 2 ausgestattet sein, die auch zu einer Baugruppe zusammengefasst werden können.

Der Sauggreifer 7 ist über eine Saugleitung 4 an die Vakuumerzeugereinheit 2 angeschlossen. Er kann hierbei entfernt zu 20 der Vakuumerzeugereinheit 2 angeordnet sein. Es besteht allerdings auch die Möglichkeit, den Sauggreifer 7 unmittelbar an der Vakuumerzeugereinheit 2 anzuordnen, so dass eine starre Baugruppe vorliegt.

Bei dem Sauggreifer 7 handelt es sich exemplarisch um einen 25 Saugnapf oder Saugteller. Er begrenzt eine eine Arbeitsöffnung 8 aufweisende Saugkammer 12 und kann derart verlagert werden, dass er mit seiner Arbeitsöffnung 8 voraus an dem handzuhabenden Gegenstand 5 zur Anlage gelangt. Im Moment der Anlage ist die Arbeitsöffnung 8 durch den Gegenstand 5 abge- 30 deckt und die Saugkammer 12 zur Atmosphäre hin verschlossen.

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11. November 2008 Dieser Zustand ist in der Zeichnung strichpunktiert angedeutet.

Das Verlagern des Sauggreifers 7 geschieht durch Verlagerung einer ihn tragenden Einrichtung, bei der es sich um die Vaku- 5 umerzeugereinheit 2 selbst handeln kann, wenn er daran befestigt ist.

An einem ein- oder mehrteiligen Hauptgehäuse 3 der Vakuumerzeugereinheit 2 befindet sich eine Luftversorgungsschnittstelle 17, die zur Einspeisung von Druckluft dient, die von lo einer externen Druckluftquelle 18 zur Verfügung gestellt wird. Ferner befindet sich an dem Hauptgehäuse 3 mindestens eine elektromechanische Kommunikationsschnittstelle 22 für den Austausch elektrischer Signale und für die Einspeisung der für den Betrieb der elektrischen Komponenten der Vakuu- i5 merzeugereinheit 2 benötigten elektrischen Energie. An die Kommunikationsschnittstelle 22 kann in diesem Zusammenhang eine in Figur 1 schematisch angedeutete externe elektronische Steuereinrichtung 23 angeschlossen werden.

Das für das Ergreifen eines Gegenstandes 5 erforderliche Va- 20 kuum wird unmittelbar in der Vakuumerzeugereinheit 2 erzeugt. Diese ist hierfür mit mindestens einer Ejektoreinrichtung 27 ausgestattet, die mindestens eine nach dem Ejektorprinzip arbeitende Saugdüse 26 beinhaltet, deren Einlass 29 über einen Luftversorgungskanal 32 an die Luftversorgungsschnittstelle 25 17 und mithin an die Druckluftquelle 18 angeschlossen ist.

Die Ejektoreinrichtung 27 besitzt außerdem einen zur Atmosphäre führenden Auslass 33, an dem bei Bedarf ein Schalldämpfer anschließbar ist.

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11. November 2008 Schließlich verfügt die Ejektoreinrichtung 27 über eine Saugseite oder Saugöffnung 34, die über einen Saugkanal 35 an die Saugkammer 12 des Sauggreifers 7 angeschlossen ist .

Der Saugkanal 35 verläuft mit einem ersten Kanalabschnitt 35a 5 im Inneren des Hauptgehäuses 3, wobei er sich ausgehend von der Saugöffnung 34 zu einer außen am Hauptgehäuse 3 angeordneten Saugleitung-Schnittstelle 6 erstreckt. An letztere ist die schon erwähnte Saugleitung 4 angeschlossen, in der sich der Saugkanal 35 mit einem Kanalabschnitt 35b bis hin zur der lo Saugkammer 12 fortsetzt.

In den Verlauf des Luftversorgungskanals 32 ist ein elektrisch betätigbares Steuerventil 36 eingeschaltet, das zweckmäßigerweise über eine 2/2 -Wege-Funktionalität verfügt. Es kann den Luftdurchgang durch den Luftversorgungskanal 32 i5 wahlweise absperren oder freigeben, um dadurch die Luftversorgung des Einlasses 29 der Ejektoreinrichtung 27 wahlweise abzuschalten oder einzuschalten.

Ein weiterer Luftversorgungskanal, der zur besseren Unterscheidung als Ausblaskanal 38 bezeichnet wird und der optio-

20 nal vorhanden ist, kommuniziert einenends ebenfalls mit der Luftversorgungsschnittstelle 17 und ist anderenends an einer Verbindungsstelle 28 mit dem Saugkanal 35 verbunden. Sofern der Auslasskanal 38 vorhanden ist, ist in ihn wiederum ein elektrisch betätigbares Steuerventil eingeschaltet, dass zur

25 besseren Unterscheidung als Ausblasventil 37 bezeichnet sei. Es ist bevorzugt von der gleichen Art wie das bereits erwähnte Steuerventil 36 und kann wahlweise eine von zwei Stellungen einnehmen, in denen es den Luftdurchgang durch den Ausblaskanal 38 entweder absperrt oder freigibt.

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11. November 2008 In den Verlauf des Saugkanals 35 kann ein nur gepunktet angedeutetes Rückschlagventil 42 eingeschaltet sein. Es findet vor allem dann Verwendung, wenn die Vakuumerzeugervorrichtung 1 mit einer Luftsparfunktion ausgestattet ist. Während das 5 Ausblasventil 37 mit Ausblaskanal 38 unabhängig vom Vorhandensein eines Rückschlagventils 42 vorhanden sein kann, setzt die Präsenz des Rückschlagventils 42 das Vorhandensein des Ausblaskanals 38 und des zugeordneten Ausblasventils 37 voraus.

lo Das Rückschlagventil 42 ist so orientiert, dass es eine Luftströmung vom Sauggreifer 7 hin zur Ejektoreinrichtung 27 zu- lässt, in der Gegenrichtung jedoch verhindert. Mit anderen Worten nimmt es eine Absperrstellung ein, wenn der auf der Seite der Ejektoreinrichtung 27 anstehende Druck absolut grö- i5 ßer ist als der auf der Seite des Sauggreifers 7 anstehende Druck.

Das Rückschlagventil 42 sitzt in demjenigen Abschnitt des Saugkanals 35, der sich zwischen der Saugöffnung 34 und der Verbindungsstelle 28 erstreckt. Als weiteres Ausstattungs-

20 merkmal verfügt die Vakuumerzeugervorrichtung 1 über eine Druckerfassungseinrichtung 24. Diese ermöglicht eine Erfassung des im Saugkanals 35 herrschenden Druckes und folglich auch des darin herrschenden Unterdruckes. Es handelt sich bei der Druckerfassungseinrichtung 24 insbesondere um einen

25 Drucksensor, der den pneumatischen Druck in elektrische

Drucksignale umwandelt und diese über eine gestrichelt angedeutete Signalleitung 25 einer im Folgenden als Steuerelektronik 14 bezeichneten internen elektronischen Steuereinrichtung der Vakuumerzeugereinheit 2 zuführt .

30 Die Druckerfassungseinrichtung 24 ist bevorzugt unmittelbar an den Saugkanal 35 angeschlossen. Die dafür vorgesehene An-

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11. November 2008 Schlussstelle 30 liegt zwischen dem eventuell vorhandenen Rückschlagventil 42 und dem Sauggreifer 7, vorzugsweise an dem ersten Kanalabschnitt 35a. Dadurch wird der im Saugkanal 35 herrschende Unterdruck auch dann zuverlässig erfasst, wenn 5 die Ejektoreinrichtung 27 abgeschaltet ist und die Saugöffnung 34 über den Auslass 33 mit der Atmosphäre in Verbindung steht.

Bei dem Steuerventil 36 und dem eventuell vorhandenen Ausblasventil 37 handelt es sich zweckmäßigerweise um Magnetven- lo tile, wobei allerdings auch eine Ausbildung als Piezoventile denkbar ist. Zweckmäßigerweise sind sie vom Typ „normalerweise geschlossen", so dass sie im elektrisch unbe- tätigten Zustand die den zugeordneten Kanal absperrende Schließstellung einnehmen. Sie könnten allerdings auch vom i5 Typ „normalerweise offen" sein, und insbesondere das Steuerventil 36 kann auch als bistabiles Ventil ( Impulsventil) ausgeführt sein.

Ihre Betätigungssignale erhalten das Steuerventil 36 und das Ausblasventil 37 über je mindestens eine elektrische Steuer-

20 leitung 47, 48, durch die sie an die schon erwähnte Steuerelektronik 14 angeschlossen sind. Über die Steuerleitungen 47, 48 können auch von den Ventilen 36, 37 stammende Diagnosesignale an die Steuerelektronik 14 übermittelt werden, wenn die Ventile 36, 37 mit Mitteln zu ihrer Funktionsüberwachung aus-

25 gestattet sind. Derartige Überwachungsmittel können beispielsweise Mittel sein, die die Schaltstellung des jeweiligen Ventils überwachen. Ferner kann durch die Überwachungsmittel beispielsweise detektiert werden, wenn ein EEPROM defekt ist, wenn Unterspannung oder ein Kurzschluss vorliegt,

30 wenn die Magnetspule durchgebrannt ist oder wenn die Magnet - spule nicht schaltet .

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11. November 2008 In den Verlauf des Saugkanals 35 ist zweckmäßigerweise auch ein Luftfilter 10 eingeschaltet, der die angesaugte Luft von Verunreinigungen befreit. Diesem Luftfilter 10 sind zweckmäßigerweise Überwachungsmittel 11 zugeordnet, die den Filter- s Verschmutzungsgrad überwachen. Exemplarisch basiert das Funktionsprinzip der Überwachungsmittel 11 auf einer Differenzdruckmessung, basierend auf der Druckdifferenz, die durch die auf der einen Seite des Luftfilters angeordnete Druckerfassungseinrichtung 24 und einen auf der anderen Seite des Luft- lo filters 10 angeordneten Drucksensor 13 ermittelt wird. Die elektrischen Drucksignale werden über die schon erwähnte Signalleitung 25 sowie eine weitere Signalleitung 15 an die Steuerelektronik 14 übermittelt und von dieser ausgewertet . Der Druckabfall über den Luftfilter ist ein Maß für die Ver- i5 schmutzung und kann genutzt werden, um ein Signal auszugeben, das die Notwendigkeit zu einem Filterwechsel anzeigt .

Die Steuerelektronik 14 steht über mindestens eine Signalübertragungsleitung 43 und zweckmäßigerweise auch mindestens eine die elektrische Energie übermittelnde Energieüber- 20 tragungsleitung 44 mit der Kommunikationsschnittstelle 22 in Verbindung und kann auf diese Weise mit der externen elektronischen Steuereinrichtung 23 kommunizieren.

Der strichpunktiert angedeutete, angesaugte Gegenstand 5 wird durch das in Folge des Evakuierens der Saugkammer 12 erzeugte

25 Vakuum festgehalten. Um ihn wieder abzulegen, kann das Vakuum durch Belüften der Saugkammer 12 wieder aufgehoben werden. Letzteres geschieht beim Ausführungsbeispiel allein durch ein Abschalten der Ejektoreinrichtung 27 durch Absperren des Einlasses 29 von der Druckluftquelle 18 mit Hilfe des in die

30 Schließstellung geschalteten Steuerventils 36. Die Saugkammer 12 liegt dann über den Saugkanal 35 sowie die Saugöffnung 34

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11. November 2008 und den Auslass 33 hinweg an der Atmosphäre und wird folglich belüftet.

Ist die Vakuumerzeugervorrichtung 1 mit einem Ausblasventil 37 ausgestattet, kann das Belüften durch dieses Ausblasventil 5 37 unterstützt oder auch allein durchgeführt werden. Ein alleiniges Belüften durch das Ausblasventil 37 findet dann statt, wenn auch das Rückschlagventil 42 vorhanden ist. In diesen Fällen strömt unter Üerdruck stehende Druckluft unter Hervorrufen eines Abwurfimpulses über das in Offenstellung lo geschaltete Ausblasventil 37 an der Verbindungsstelle 28 unter Umgehung der Ejektoreinrichtung 27 in den Saugkanal 35 ein, sodass der Unterdruck sehr rasch abgebaut wird und unter Umständen sogar zumindest kurzzeitig ein Überdruck im Saugkanal 35 herrscht.

i5 Im Folgenden wird, unter ergänzender Beschreibung weiterer

Funktionalitäten und Ausstattungsmerkmale der Vakuumerzeuger- vorrichtung 1, eine bevorzugte Betriebsweise dieser Vorrichtung erläutert . Dies geschieht unter Bezugnahme auf das in Figur 2 gezeigte Diagramm, das anhand der in einer durchgezo-

20 genen Linie abgebildeten Kurve 52 den zeitabhängigen Verlauf des im Saugkanal 35 an der Anschlussstelle 30 herrschenden Druckes p wiedergibt . Der Nullpunkt der Ordinate entspricht hier dem Atmosphärendruck, nach oben ist der Unterdruck aufgetragen.

25 Das Diagramm bezieht sich auf eine Vakuumerzeugervorrichtung 1 ohne Ausblasventil 37 und ohne Rückschlagventil 42.

Zu einem beliebigen Zeitpunkt to herrscht im Saugkanal 35 Atmosphärendruck. Die Ejektoreinrichtung 27 ist hierbei deaktiviert, weil das Steuerventil 36 die Schließstellung einnimmt.

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11. November 2008 Ein eventuell vorhandenes Ausblasventil 37 wäre in diesem Fall geschlossen.

Um anschließend einen Gegenstand 5 anzuheben, wird der Sauggreifer 7 mit seiner Arbeitsöffnung 8 voraus an den Gegen- 5 stand 5 angesetzt und die Ejektoreinrichtung 27 eingeschaltet. Letzteres geschieht durch Einschalten der Luftversorgung des Einlasses 29, indem das Steuerventil 36 in die Offenstellung umgeschaltet wird. Damit beginnt eine in Figur 2 kenntlich gemachte Evakuierungsphase 62.

lo In der Evakuierungsphase 62 baut sich im Saugkanal 35 gemäß einem ersten Kurvenabschnitt 52a allmählich ein Unterdruck auf, der ansteigt, bis er nach Verstreichen einer Evakuierungszeit t∑ zum Zeitpunkt ti einen Arbeits-Unterdruck PA erreicht hat. Dieser Arbeits-Unterdruck PA ist ausreichend hoch i5 bemessen, um den zu transportierenden Gegenstand 5 fest anzusaugen und sicher festzuhalten.

Es schließt sich dann eine Zwischenphase 63 an, in der die Ejektoreinrichtung 27 weiterhin unverändert im Betrieb ist, der Unterdruck aber wegen Erreichen der Leistungsgrenze der 20 Ejektoreinrichtung 27 nicht weiter oder zumindest kaum mehr ansteigt. Während der Zeitdauer der Zwischenphase 63 verbleibt der Unterdruck im Saugkanal 35 somit im Wesentlichen auf Höhe des Arbeits-Unterdruckes PA, wobei eine gewisse Schwankungsbreite zulässig ist .

25 Die Zwischenphase 63 kann bei einer mit LuftSparmaßnahmen ausgestatteten Vakuumerzeugervorrichtung 1 eine Regelungsphase sein. Die Vakuumerzeugervorrichtung 1 enthält dann das Rückschlagventil 42 und den Ausblaskanal 38 mit zugeordnetem Ausblasventil 37. Die Regelungsphase sieht vor, dass die

30 Steuerelektronik 14 die Ejektoreinrichtung 27 zum Zeitpunkt

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11. November 2008 ti abschaltet, wobei der Unterdruck im Saugkanal 35 dann trotzdem im Wesentlichen bestehen bleibt, weil das Rückschlagventil 42 einen Abbau des Unterdruckes verhindert. Allerdings führen nicht vermeidbare Leckagen gleichwohl zu ei- 5 nem allmählichen Abbau des Unterdruckes, wobei die Steuerelektronik 14 die Ejektoreinrichtung 27 erneut in Betrieb setzt, wenn die Druckerfassungsmittel 24 einen zu starken Druckabbau bis auf einen vorgegebenen unteren Schaltwert de- tektieren. In die Steuerelektronik 14 integrierte Regelungs- lo mittel sorgen hier für die gewünschte Druckregelung und Ansteuerung der dafür verantwortlichen Komponenten, so dass der Arbeits-Unterdruck PA während der Zwischenphase 63 innerhalb eines durch den unteren Schaltwert nach unten begrenzten Toleranzbandes beibehalten wird. Da die Ejektoreinrichtung 27 i5 in einer solchen als Regelungsphase fungierenden Zwischenphase nur zeitweilig in Betrieb ist, wird Druckluft und mithin Energie eingespart .

Die Kurve 52 hat in ihrem der Zwischenphase 63 zugeordneten zweiten Kurvenabschnitt 52b einen im Wesentlichen waagerech- 20 ten Verlauf.

Der Zeitpunkt ti markiert das Ende der Zwischenphase 63 und zugleich den Beginn einer sich anschließenden Belüftungsphase 64. Zu Beginn dieser Belüftungsphase 64 wird das Steuerventil 36 durch die Steuerelektronik 14 in die Schließstellung umge-

25 schaltet und dadurch die Ejektoreinrichtung 27 deaktiviert. Dieser Zustand bleibt während der gesamten Belüftungsphase 64 erhalten. Er hat zur Folge, dass die Saugleitung 25 und mithin die Saugkammer 12 in der schon erwähnten Weise über den Auslass 33 der Ejektoreinrichtung 27 mit der Atmosphäre in

30 Verbindung steht und folglich unter Atmosphärendruck stehende Luft in die Saugleitung 35 einströmen kann, was als Belüftung bezeichnet wird.

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11. November 2008 Als Resultat dieser Maßnahme sinkt der Unterdruck im Saugkanal 35 entsprechend dem dritten Kurvenabschnitt 52c allmählich ab, bis zu einem Zeitpunkt t* wieder der Atmosphärendruck erreicht ist . Dieser Druckabbau in der Belüftungsphase 5 64 bewirkt ein Aufheben des Vakuums in der Saugkammer 12 und folglich ein Loslassen des zuvor angesaugten Gegenstandes 5.

Die zwischen dem Zeitpunkt t2 und dem Zeitpunkt t4 verstreichende Zeit ist in Figur 2 durch einen Doppelpfeil markiert und sei als Gesamtbelüftungszeit tcB bezeichnet .

lo Die Phasen 62, 63, 64 definieren mithin insgesamt einen Arbeitszyklus A, beginnend mit dem Ansaugen eines Gegenstandes 5, dessen anschließendem Festhalten und schließlich dem Ablegen des Gegenstandes. Die Zwischenphase 63 kann genutzt werden, um den Sauggreifer 7 mit daran fixiertem Gegenstand 5 zu i5 verlagern, um den Gegenstand 5 zwischen zwei Stellen umzusetzen.

An den Zeitpunkt t4 kann sich unmittelbar wieder eine neue Evakuierungsphase anschließen, oder aber eine Ruhephase, die genutzt wird, um den Sauggreifer 7 am nächsten handzuhabenden 20 Gegenstand zu positionieren.

Die Steuerelektronik 14 ist mit Zeiterfassungsmitteln 51 ausgestattet, die in der Lage sind, sowohl die oben schon erwähnte Evakuierungszeit tε zu erfassen als auch, unabhängig davon, eine Belüftungszeit tB, die zwischen dem Startzeit-

25 punkt t2 der Belüftungsphase und dem Erreichen eines Belüftungsdruckes PB verstreicht. Als Startzeitpunkt für die Erfassung der Evakuierungszeit tε wird zweckmäßigerweise der EinschaltZeitpunkt der Ejektoreinrichtung 27 zugrundegelegt. Mit anderen Worten entspricht hier die Evakuierungszeit tε

30 derjenigen Zeit, die verstreicht, bis sich im Saugkanal 35

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11. November 2008 ausgehend vom Atmosphärendruck der Arbeits-Unterdruck PA aufgebaut hat .

In dem Diagramm der Figur 2 ist als für die Zeiterfassung relevanter Arbeits-Unterdruck PA der maximal vom System erzeug- 5 bare Unterdruck angegeben. Hiervon abweichend kann jedoch als Arbeits-Unterdruck PA auch ein geringerer Unterdruck herangezogen werden, der bereits ausreicht, um einen Gegenstand 5 festzuhalten. Ein solcher unter dem maximal erzeugbaren Unterdruck liegender Arbeits -Unterdruck PA ist in Figur 2 lo strichpunktiert und in Klammern gesetzt eingezeichnet. In diesem Fall würde sich auch der Zeitpunkt ti entsprechend verschieben (ebenfalls strichpunktiert und in Klammern gesetzt angedeutet) .

Als Startzeitpunkt für die Erfassung der Belüftungszeit tε i5 wird beim Ausführungsbeispiel der mit dem Zeitpunkt t2 zusammenfallende Abschaltzeitpunkt der Ejektoreinrichtung 27 herangezogen. Wäre ein Ausblasventil 37 vorhanden, könnte auch dessen Umschalten in die Offenstellung und folglich der Zeitpunkt eines aktiven Lufteinblasens in den Saugkanals 35, d.h. 20 das Erzeugen eines Abwurfimpulses, als StartZeitpunkt für die Erfassung der Belüftungszeit t≡ herangezogen werden.

Der Endzeitpunkt für die Messung der Belüftungszeit tβ kann der schon erwähnte Zeitpunkt t_* sein, bei dem der Druck im Saugkanal 35 auf den Atmosphärendruck angestiegen ist. Hier

25 entspricht dann der Belüftungsdruck pβ dem Atmosphärendruck und die Belüftungszeit tß der Gesamtbelüftungszeit tcB (die Werte hierzu sind in Figur 2 in Klammern gesetzt) . Allerdings ist es bei einer ohne Abwurfimpuls arbeitenden Vorrichtung vorteilhafter, als Druckgrenzwert (Belüftungsdruck PB) zur

30 Bestimmung der Belüftungszeit tε nicht den zum Zeitpunkt t4 herrschenden Atmosphärendruck heranzuziehen, sondern einen um

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11. November 2008 einen Sicherheitsdruckwert Δps - beispielsweise 50mbar - unter dem Atmosphärendruck liegenden Unterdruck. Dieser um einen Sicherheitsfaktor bezüglich dem Atmosphärendruck modifizierte Belüftungsdruck pε liegt naturgemäß schon zu einem 5 früheren Zeitpunkt t3 an, so dass dementsprechend auch die zu erfassende Belüftungszeit tβ kürzer ist als die Gesamtbelüf- tungszeit tcB.

Der Grund dafür, dass man als Belüftungsdruck pβ zweckmäßigerweise nicht unmittelbar den Atmosphärendruck heranzieht, lo sondern den um einen Sicherheitsdruckwert modifizierten Unterdruck, ist darin begründet, dass der dritte Kurvenabschnitt 52c in seinem Endabschnitt relativ flach ausläuft und folglich kein genauer Messwert erhältlich wäre, würde man auf den Zeitpunkt t4 zurückgreifen. Gleichwohl liegt beim Ausfüh- i5 rungsbeispiel auch der modifizierte Belüftungsdruck im Bereich des Atmosphärendruckes, so dass bei Erreichen dieses modifizierten Belüftungsdruckes darauf geschlossen werden kann, dass ein zuvor angesaugter Gegenstand nicht mehr festgehalten wird.

20 Wird die Belüftungsphase 64 durch ein Ausblasventil 37 unterstützt, ergibt sich ein schnellerer Abbau des Unterdruckes und folglich ein erheblich steilerer dritter Kurvenabschnitt 52c. In einem solchen Fall kann unmittelbar die Gesamtbelüf- tungszeit toB als mit dem Referenzzeitwert zu vergleichende

25 Zeitdauer tε herangezogen werden. Alternativ kann in einem solchen Fall als für die Zeiterfassung relevanter Belüftungsdruck PB beispielsweise auch ein sich im Saugkanal 35 einstellender, über dem Atmosphärendruck liegender Überdruck herangezogen werden.

30 Die Steuerelektronik 14 enthält Speichermittel 53, in denen sowohl der für die Ermittlung der Evakuierungszeit herangezo-

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11. November 2008 gene Arbeits-Unterdruck PA als auch der für die Ermittlung der Belüftungszeit herangezogene Belüftungsdruck pβ abgespeichert ist. Außerdem enthält sie elektronische Vergleichermittel 54, in denen der durch die Druckerfassungseinrichtung 24 5 im Saugkanal 35 erfasste Unterdruck mit den abgespeicherten Druckwerten verglichen wird, um die Anfangs- und Endpunkte der zu messenden Zeitfenster festzulegen.

Sowohl der Arbeits-Unterdruck PA als auch der Belüftungsdruck PB können ab Werk vorgegeben sein. Zusätzlich oder alternativ lo kann die Steuerelektronik 14 mit Eingabemitteln 57 ausgestattet sein, die auch eine manuelle Eingabe und/oder Änderung der Werte durch den Nutzer ermöglichen.

Sowohl während der Evakuierungsphase 62 als auch während der Belüftungsphase 64 können Störungen auftreten, die den ge- i5 wünschten Vorgang beeinträchtigen. So kann beispielsweise aufgrund auftretender Leckagen der Aufbau des gewünschten Ar- beits-Unterdruckes PA verzögert oder verhindert sein. Während der Belüftungsphase kann beispielsweise ein defektes Steuerventil 36 die Ejektoreinrichtung 27 fehlerhaft betätigen, so

20 dass der Belüftungsvorgang, wenn überhaupt, nur verzögert abläuft. Um dies überwachen zu können, gestattet die Vakuumerzeugervorrichtung 1 einen Vergleich der ermittelten Zeiten für die Evakuierungszeit tε und die Belüftungszeit tβ mit einem vorgegebenen Referenzzeitwert, um in Abhängigkeit vom

25 Vergleichsergebnis ein elektrisches Diagnosesignal zu erzeugen.

In den schon erwähnten Speichermitteln 53 ist für sowohl die Evakuierungsphase 62 als auch die Belüftungsphase 64 jeweils mindestens ein Referenzzeitwert abgespeichert, mit dem die 30 jeweils gemessene Evakuierungszeit tε bzw. Belüftungszeit t≡ in den ebenfalls schon erwähnten Vergleichermitteln 54 ver-

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11. November 2008 glichen wird. Aus dem Vergleichsergebnis wird ein elektrisches Diagnosesignal generiert, das direkt oder indirekt über Ausgabemittel 55 der Steuerelektronik 14 ausgegeben werden kann. Es gibt unmittelbaren AufSchluss über die aktuelle Be- 5 triebssituation.

Insbesondere wird ein Diagnosesignal dann erzeugt, wenn die erfasste Zeit tε oder tß über dem vorgegebenen und abgespeicherten zugeordneten Referenzzeitwert liegt.

Auf Basis des Diagnosesignals kann beispielsweise ein opti- lo sches und/oder akustisches Signal ausgegeben werden. Exemplarisch ist die Vakuumerzeugervorrichtung 1 zu diesem Zweck mit Ausgabemitteln 55 in Gestalt eines Display 55a und eines Tongenerators 55b ausgestattet. Darüber hinaus beinhalten die Ausgabemittel 55 aber auch noch eine Ausgabeschnittstelle i5 55c, über die das Diagnosesignal direkt als elektrisches Signal zur weiteren Verarbeitung ausgegeben werden kann, insbesondere an die Signalübertragungsleitung 43 und über diese zu der externen elektronischen Steuereinrichtung 23.

Die Referenzzeitwerte können ab Werk fest einprogrammiert 20 sein. Allerdings enthält die Steuerelektronik 14 des Ausführungsbeispiels auch schon erwähnte, manuell bedienbare Eingabemittel 57, die eine variable Eingabe vor Ort ermöglichen, so dass man den Wert variieren kann, insbesondere auch in Abhängigkeit vom Volumen der angeschlossenen Saugkammer 12.

25 Die Vakuumerzeugervorrichtung 1 kann auch über andere

Schnittstellenmittel verfügen, die eine externe Eingabe der diversen Werte zulassen, insbesondere auch solche, die eine drahtlose Kommunikation gestatten.

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11. November 2008 Vorzugsweise bietet die Steuerelektronik 14 auch die Möglichkeit, in den Speichermitteln 53 unabhängig voneinander für sowohl die Evakuierungszeit tE als auch die Belüftungszeit tβ gleichzeitig mehrere Referenzzeitwerte abzuspeichern, die mit 5 der jeweils aktuell erfassten Evakuierungszeit tε oder Belüftungszeit tβ verglichen werden. Hier besteht dann die Möglichkeit, je nach Dauer der erfassten Zeiten unterschiedliche elektrische Diagnosesignale zu erzeugen und auszugeben. Man kann also verschiedene Diagnosestufen anzeigen und/oder ver- lo arbeiten, je nach Intensität der festgestellten Störung.

Der oben erwähnte Sicherheitsdruckwert Δps ist zweckmäßigerweise ab Werk fest eingegeben.

Die beispielhafte Vakuumerzeugervorrichtung 1 bietet auch die Möglichkeit, die Referenzzeitwerte für sowohl die Evakuie- i5 rungszeit tε als auch die Belüftungszeit tβ in einem Einlernmodus aufzunehmen. Dies geschieht insbesondere dadurch, dass die Vorrichtung aufeinanderfolgend in mehreren der oben erwähnten Arbeitszyklen A betrieben wird, ohne hierbei den erfindungsgemäßen Zeitenvergleich durchzuführen. Die herbei ge-

20 messenen Werte für die Evakuierungszeit tε und die Belüftungszeit tB werden dann jeweils ausgewertet, um daraus einen Referenzzeitwert zu bilden. Letzteres geschieht insbesondere jeweils durch Bildung eines Mittelwertes aus den gemessenen Daten.

25 Die auf diese Weise bestimmten Referenzzeitwerte können an dem Display 55a visualisiert werden. Der Nutzer hat ferner die Möglichkeit, diese Werte über die Eingabemittel 57 zu verändern .

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Claims

Ansprüche

1. Verfahren zum Betreiben einer Vakuumerzeugervorrichtung (1), die eine Ejektoreinrichtung (27) aufweist, deren Einlass (29) mit einem Luftversorgungskanal (32) und deren Saugseite (34) mit einem mit einem Sauggreifer (7) verbundenen Saugka-

5 nal (35) verbunden ist, und die eine zur Erfassung des im

Saugkanal (35) herrschenden Druckes dienende Druckerfassungseinrichtung (24) aufweist, wobei im Saugkanal (35) während einer Evakuierungsphase (62) ausgehend vom Atmosphärendruck ein zum Festhalten eines Gegenstandes (5) durch den Sauggrei- lo fer (7) ausreichender Arbeits-Unterdruck (PA) aufgebaut wird und während einer zeitlich danach stattfindenden Belüftungsphase (64) ein das Loslassen des zuvor angesaugten Gegenstandes (5) bewirkender Unterdruckabbau hervorgerufen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Evakuierungsphase (62) i5 bis zum Aufbau des Arbeits-Unterdruckes (PA) verstreichende Evakuierungszeit (tε) und/oder die in der Belüftungsphase (64) bis zum Erreichen eines dem Loslassen des zuvor festgehaltenen Gegenstandes (5) zugeordneten Belüftungsdruckes (pβ) verstreichende Belüftungszeit (t∑i) erfasst wird und mit min-

20 destens einem vorgegebenen Referenzzeitwert verglichen wird, um in Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis ein elektrisches Diagnosesignal zu erzeugen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Belüftungsdruck (p-0 ein im Bereich des Atmosphärendruk-

25 kes liegender Druck herangezogen wird.

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3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Belüftungsdruck (PB) unmittelbar der Atmosphärendruck herangezogen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, 5 dass als Belüftungsdruck (pβ) ein um einen Sicherheitsdruckwert (Δps) unter dem Atmosphärendruck liegender Unterdruck oder ein über dem Atmosphärendruck liegender Überdruck herangezogen wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge- lo kennzeichnet, dass man als Evakuierungszeit (tε) die ausgehend vom Atmosphärendruck bis zum Erreichen des Arbeits- Unterdruckes (PA) verstreichende Zeit heranzieht.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass man als Startzeitpunkt für die Erfassung i5 der Evakuierungszeit (tε) den Einschaltzeitpunkt der Ejek- toreinrichtung (27) zugrundegelegt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass man als Startzeitpunkt für die Erfassung der Belüftungszeit (tβ) den Abschaltzeitpunkt der Ejektorein-

20 richtung (27) und/oder den Zeitpunkt eines aktiven Luftein- blasens in den Saugkanal (35) heranzieht.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Diagnosesignal erzeugt wird, wenn die erfasste Zeit über dem vorgegebenen Referenzzeitwert liegt.

25 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf Basis des Diagnosesignals ein optisches und/oder akustisches Signal ausgegeben wird.

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10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Diagnosesignal einer externen elektronischen Steuereinrichtung (23) zugeführt wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge- 5 kennzeichnet, dass die erfasste Zeit mit mehreren unterschiedlichen Referenzzeitwerten verglichen wird, um je nach Zeitdauer unterschiedliche elektrische Diagnosesignale zu erzeugen.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch ge- lo kennzeichnet, dass die Ejektoreinrichtung abgeschaltet wird, wenn der Unterdruck im Saugkanal den Arbeits-Unterdruck (PA) erreicht hat .

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Evakuierungszeit (tE) und der Belüf- i5 tungszeit (tβ) jeweils mindestens ein eigener Referenzzeitwert als Vergleichsgröße zugeordnet wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass man den mindestens einen Referenzzeitwert im Rahmen eines Einlernprozesses generiert, wobei mehrere,

20 jeweils mindestens eine Evakuierungsphase und/oder mindestens eine Belüftungsphase enthaltende Arbeitszyklen abgearbeitet werden und die hierbei auftretenden Evakuierungszeiten (tE) und/oder Belüftungszeiten (tu) ermittelt werden, wobei aus den so ermittelten gemessenen Zeitwerten die Referenzzeitwer-

25 te abgeleitet werden, beispielsweise durch Mittelwertbildung.

15. Vakuumerzeugervorrichtung, mit einer Ejektoreinrichtung (27) , die einen mit einem Luftversorgungskanal (32) verbundenen Einlass (29) aufweist und über eine Saugöffnung (34) verfügt, an die ein Saugkanal (35) angeschlossen ist, der mit

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11. November 2008 einem Sauggreifer (7) verbunden oder verbindbar ist, ferner mit einer zur Erfassung des im Saugkanal (35) herrschenden Druckes dienenden Druckerfassungseinrichtung (24) , und mit einer Steuerelektronik (14) zur derartigen Steuerung der 5 Druckbeaufschlagung des Saugkanals (35) , dass während einer Evakuierungsphase (62) ausgehend vom Atmosphärendruck ein zum Festhalten eines Gegenstandes (5) durch den Sauggreifer (7) ausreichender Arbeits-Unterdruck (PA) aufbaubar ist und während einer zeitlich danach liegend Belüftungsphase (64) ein lo das Loslassen des zuvor angesaugten Gegenstandes (5) bewirkender Unterdruckabbau hervorrufbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerelektronik (14) über Zeiterfassungsmittel (51) verfügt, durch die die in der Evakuierungsphase (62) bis zum Aufbau des Arbeits-Unterdruckes (PA) verstreichende Eva- i5 kuierungszeit (tε) und/oder die in der Belüftungsphase (64) bis zum Erreichen eines dem Loslassen des zuvor festgehaltenen Gegenstandes (5) zugeordneten Belüftungsdruckes (pβ) verstreichende Belüftungszeit (tß) erfassbar ist, dass die Steuerelektronik (14) ferner über Vergleichermittel (54) verfügt,

20 durch die die erfasste Evakuierungs- und/oder Belüftungszeit (tE, tβ) mit mindestens einem in Speichermitteln (53) abgelegten Referenzzeitwert vergleichbar ist, und dass die Steuerelektronik (14) über Ausgabemittel (55) verfügt, die in Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis der Vergleichermittel (54)

25 ein elektrisches Diagnosesignal ausgeben können.

16. Vakuumerzeugervorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Belüftungsdruck (pβ) um einen im Bereich des Atmosphärendruckes liegender Druck handelt.

30 17. Vakuumerzeugervorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Belüftungsdruck (pβ) um den Atmosphärendruck oder um einen um einen Sicher-

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11. November 2008 heitsdruckwert (Δps) unter dem Atmosphärendruck liegenden Unterdruck oder um einen über dem Atmosphärendruck liegenden Überdruck handelt .

18. Vakuumerzeugervorrichtung nach einem der Ansprüche 15

5 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Speichermittel (53) derart ausgebildet sind, dass darin gleichzeitig mehrere unterschiedliche Referenzzeitwerte für die Evakuierungszeit und/oder für die Belüftungszeit abspeicherbar sind, derart, dass durch die Ausgabemittel (55) in Abhängigkeit vom Ver- lo gleichsergebnis unterschiedliche Diagnosesignale ausgebbar sind.

19. Vakuumerzeugervorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerelektronik

(14) über eine Eingabe von Daten ermöglichende Eingabemittel i5 (57) verfügt.

20. Vakuumerzeugervorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass in den Luftversorgungs- kanal (32) ein zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung umschaltbares und dadurch die Ejektoreinrich-

2o tung (27) entweder einschaltendes oder ausschaltendes Steuerventil (36) eingeschaltet ist, das durch die Steuerelektronik (14) ansteuerbar ist.

21. Vakuumerzeugervorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Saugkanal (35)

25 ein Ausblaskanal (38) verbunden ist, in dessen Verlauf ein zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung umschaltbares Ausblasventil (37) eingeschaltet ist, das durch die Steuerelektronik (14) ansteuerbar ist.

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22. Vakuumerzeugervorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass in den Saugkanal (35) ein in Richtung zur Saugöffnung (34) öffnendes und in Gegenrichtung sperrendes Rückschlagventil (42) eingeschaltet ist,

5 wobei die Druckerfassungseinrichtung (24) an den zwischen dem Rückschlagventil (42) und dem Sauggreifer (7) verlaufenden Abschnitt des Saugkanals (35) oder direkt an eine Saugkammer (12) des Sauggreifers (7) angeschlossen ist.

23. Vakuumerzeugervorrichtung nach einem der Ansprüche 15 lo bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass in den Saugkanal (35) ein Luftfilter (10) eingeschaltet ist, dem Überwachungsmittel (11) zur Ermittlung des Filterverschmutzungsgrades zugeordnet sind, die mit der Steuerelektronik (14) kommunizieren.

24. Vakuumerzeugervorrichtung nach einem der Ansprüche 15 i5 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass Diagnosemittel zur Funktionsüberwachung mindestens eines den im Saugkanal (35) herrschenden Druck steuernden, elektrisch betätigbaren Ventils (36, 37) vorhanden sind.

25. Vakuumerzeugervorrichtung nach einem der Ansprüche 15 20 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerelektronik

(14) über Regelungsmittel (58) verfügt, durch die der Arbeits-Unterdruck (PA) durch abwechselndes Einschalten und Ausschalten der Ejektoreinrichtung (27) regelbar ist.

26. Vakuumerzeugervorrichtung nach einem der Ansprüche 15

25 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 14 ausgebildet ist.

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