EP2191148A1 - Vacuum generator device and method for operating the same - Google Patents

Vacuum generator device and method for operating the same

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EP2191148A1
EP2191148A1 EP08865808A EP08865808A EP2191148A1 EP 2191148 A1 EP2191148 A1 EP 2191148A1 EP 08865808 A EP08865808 A EP 08865808A EP 08865808 A EP08865808 A EP 08865808A EP 2191148 A1 EP2191148 A1 EP 2191148A1
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EP
European Patent Office
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time
pressure
suction
aeration
evacuation
Prior art date
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EP08865808A
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German (de)
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EP2191148B1 (en
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Ralf Medow
Yvonne Krehl
Markus Bretzler
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Festo SE and Co KG
Original Assignee
Festo SE and Co KG
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Publication date
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Publication of EP2191148A1 publication Critical patent/EP2191148A1/en
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Publication of EP2191148B1 publication Critical patent/EP2191148B1/en
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Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04F—PUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
    • F04F5/00—Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow
    • F04F5/44—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04F5/02 - F04F5/42
    • F04F5/48—Control
    • F04F5/52—Control of evacuating pumps

Definitions

  • US Pat. No. 5,617,898 discloses an arrangement of fluid pressure devices each having its own electronic control unit to relieve a connected sequencer.
  • the fluid pressure devices may include displays to indicate malfunctions.
  • the aeration time is measured, which elapses until the vacuum prevailing in the suction channel has fallen from the region of the working negative pressure to a venting pressure which is associated with releasing the previously sucked-in article.
  • the aeration pressure used for the time comparison is expediently a pressure in the presence of which it can be assumed that a previously held object was normally released again.
  • the venting pressure may correspond directly to the atmospheric pressure, but is conveniently a slight safety pressure below the atmospheric pressure, allowing for a more accurate measurement because the venting characteristic may leak out to atmospheric pressure in a very shallow manner, especially when operating without a discharge pulse.
  • an operation with ejection pulse ie if the release of the object by an overpressure pulse controlled by a blow-off valve
  • the check valve 42 is oriented so that it allows an air flow from the suction pad 7 towards the ejector 27, in the opposite direction, however, prevented. In other words, it assumes a shut-off position when the pressure applied to the side of the ejector device 27 is absolutely greater than the pressure prevailing on the side of the suction gripper 7.
  • the ventilation can be assisted by this blow-off valve 5 37 or carried out alone.
  • a sole venting through the purge valve 37 takes place when the check valve 42 is present.
  • pressurized air flowing under pressure causes a discharge impulse via the blowout valve 37 connected in the open position lo at the connection point 28, bypassing the ejector device 27, into the suction channel 35, so that the negative pressure is reduced very rapidly and under certain circumstances even at least for a short time prevails in the suction channel 35.

Abstract

The invention relates to a vacuum generator device (1) with an ejector unit (27) that is connected to a vacuum channel (35), which in turn is connected to a vacuum gripper (7). A pressure recording unit (24) that communicates with an electronic control system (14) is connected to the vacuum channel (35). The device permits a method to be carried out, according to which the evacuation time and/or the aeration time of the vacuum channel (35) is recorded and compared with at least one reference time value in order to generate an electric diagnostic signal in accordance with the result of the comparison.

Description

FESTO AG & Co. KG, 73734 Esslingen FESTO AG & Co. KG, 73734 Esslingen
Vakuumerzeugervorrichtung und Verfahren zu ihrem BetreibenVacuum generator apparatus and method of operation
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.The invention relates to a method for operating a vacuum generator device which has an ejector device whose inlet is connected to an air supply channel and the suction side with a Saugka- connected to a suction cup 5 nal, and which has a for detecting the pressure prevailing in the suction passage pressure detecting means, wherein in the suction channel during an evacuation phase, starting from the atmospheric pressure, a vacuum sufficient to hold an object through the suction gripper is established and during a period of time thereafter aeration phase, a release of the previously sucked-in object causing negative pressure reduction is caused.
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 .The invention further relates to a vacuum generator device, having an ejector device having an inlet connected to an air supply duct and having a suction opening, to which a suction channel is connected, which is connected or connectable to a suction gripper, and with one for detecting the in the suction channel ruling pressure 2o serving pressure detection device, and with control electronics to such control of the pressurization of the suction channel, that during an evacuation phase, starting from the atmospheric pressure for holding an object sufficient vacuum can be built up by the vacuum gripper and, during a subsequent ventilation phase, a releasing of the previously sucked-in object causing negative pressure reduction can be caused.
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 mitSuch a vacuum generating device as well as a method of said type suitable for its operation are disclosed in DE 10 2004 031 924 B4. The known vacuum generator device comprises an ejector device whose inlet is connectable via an air supply channel to a compressed air source in order to generate a negative pressure at a suction opening defining a suction side. The negative pressure is also applied to a connected suction channel, which is connected or connectable to a suction gripper, by means of which an object to be handled can be held and transported by means of negative pressure. The working vacuum required to hold an object is established in an evacuation phase in which the inlet of the ejector device is supplied with compressed air. To release or remove the previously sucked object, the negative pressure in a with
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.20 time interval to the evacuation phase subsequent aeration phase again reduced to atmospheric pressure or up to an overpressure. This happens in connection with a shutdown of the ejector.
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.The known vacuum generator apparatus includes monitoring means for detecting the number of control operations performed between the evacuation phase and the aeration phase so as to keep the working negative pressure constant within a certain range. This allows some monitoring of the performance 30 of the vacuum generator device. In particular, it is possible to draw conclusions as to whether an increased leakage occurs and consequently whether there are system faults.
P 26537/PCTP 26537 / PCT
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 .November 11, 2008 DE 10 2004 047 853 A1 discloses a control device for a suction element, which has a device for generating negative pressure and contains an electronic module that is in operative connection with a separate display and / or operating device. Among other things, the electronic module is used to monitor parameters such as evacuation and ventilation times and transmits the measured parameters to the display and / or operator panel.
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.DE 42 29 834 C2 describes a method and an input device for the electrical processing of vacuum pressure information, wherein measured values are compared with stored pressure values and an error determination takes place based thereon.
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.US Pat. No. 5,617,898 discloses an arrangement of fluid pressure devices each having its own electronic control unit to relieve a connected sequencer. The fluid pressure devices may include displays to indicate malfunctions.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Maß- 20 nahmen vorzuschlagen, die eine Funktionsüberwachung einer Vakuumerzeugervorrichtung ermöglichen .The object of the present invention is to propose measures which enable a functional monitoring of a vacuum generator device.
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-This object is achieved in a method of the type mentioned in that the evacuation in the evacuation phase to build up the working vacuum evacuated evacuating
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-25 time and / or the aeration time which elapses in the ventilation phase until reaching an aeration pressure associated with releasing the previously held object is detected and compared with at least one predetermined reference time value, in order, depending on the comparison
30 sergebnis ein elektrisches Diagnosesignal zu erzeugen.30 result to produce an electrical diagnostic signal.
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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.November 11, 2008 The invention is further achieved in a vacuum generator device of the type mentioned above in that the control electronics has time detection means by the evacuation in the evacuation phase to build up the working negative pressure 5 elapsing evacuation and / or in the ventilation phase until reaching a letting go the control electronics also have comparator means by which the detected evacuation and / or aeration time is comparable to at least one reference time value stored in memory means, and that the control electronics have dispensing means; which can output an electrical diagnostic signal as a function of the comparison result of the comparator means.
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 sowohlBoth in the method and in the particular working according to the method vacuum generating device, it is possible, depending on the equipment either only the evacuation phase or only the ventilation phase or simultaneously
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 entweder20 to monitor the evacuation phase as well as the aeration phase in their time course and to obtain a statement about possible malfunctions by comparison with at least one predetermined reference time value. A vacuum generator device according to the invention may be equipped to either
25 nur eine Überwachung der Evakuierungsphase oder nur eine25 only monitoring the evacuation phase or just one
Überwachung der Belüftungsphase durchführen zu können, wobei sie allerdings zweckmäßigerweise so ausgebildet ist, dass beide Phasen überwachbar sind.Monitoring the ventilation phase to perform, but it is expediently designed so that both phases are monitored.
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-In the evacuation phase, the evacuation time is measured with the aid of the pressure detection device connected to the suction channel 30, which elapses until the working negative pressure is established, expediently starting from the previously applied pressure detection device.
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11. November 2008 den Atmosphärendruck und insbesondere beginnend mit einer Aktivierung der Ejektoreinrichtung.November 11, 2008 the atmospheric pressure and in particular starting with an activation of the ejector device.
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-In the aeration phase, the aeration time is measured, which elapses until the vacuum prevailing in the suction channel has fallen from the region of the working negative pressure to a venting pressure which is associated with releasing the previously sucked-in article. The aeration pressure used for the time comparison is expediently a pressure in the presence of which it can be assumed that a previously held object was normally released again. The venting pressure may correspond directly to the atmospheric pressure, but is conveniently a slight safety pressure below the atmospheric pressure, allowing for a more accurate measurement because the venting characteristic may leak out to atmospheric pressure in a very shallow manner, especially when operating without a discharge pulse. In the case of an operation with ejection pulse, ie if the release of the object by an overpressure pulse controlled by a blow-off valve
20 terstützt wird, kann der Belüftungsdruck auch ein Überdruck sein.20 is supported, the ventilation pressure may also be an overpressure.
Durch den Zeitvergleich können in der Evakuierungsphase beispielsweise dahingehende Fehlerquellen ermittelt werden, dass das System eine zu hohe Leckage aufweist, dass ein GegenstandBy comparing the time in the evacuation phase, for example, pertinent sources of error can be determined that the system has too high a leakage that an object
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-25 does not stick to the suction pad as intended or that the ejector device is not working. In connection with the aeration phase, for example, by determining a timeout, it can be detected that the ejector device has not been deactivated or a possibly present
30 nes Ausblasventil nicht arbeitet.30 blow valve does not work.
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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.November 11, 2008 For example, at least one time value based on empirical values can be stored as the reference time value, with which the recorded evacuation time and / or aeration time is comparable, in order then to generate an electrical diagnostic signal depending on the comparison result, which gives the user information about the current functional state or itself one or more measures causes, for example, the output of an optical and / or acoustic warning message or the direct output of an externally operable by an external electronic control device electrical signal.
Zweckmäßigerweise ist der Evakuierungsphase und der Belüftungsphase jeweils mindestens ein eigener Referenzzeitwert zugeordnet .Expediently, the evacuation phase and the aeration phase are each assigned at least one own reference time value.
i5 Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.i5 Advantageous developments of the invention will become apparent from the dependent claims.
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.Depending on the configuration of the vacuum generator device, it is possible to use the switch-off time of the ejector device and / or the time 20 of an active air injection into the suction channel as starting time for the detection of the ventilation time.
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.Expediently, a respective diagnostic signal is generated if the detected evacuation time or ventilation time is above the respectively assigned reference time value. The diagnostic signal can be visualized directly on site at the Vakuumerzeugervor- direction. If the vacuum generator device is connected to an external electronic control device, a diagnostic signal can also be output to this external control device.
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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.November 11, 2008 It is possible to classify the detected deviations from the at least one reference time value taking into account the degree of deviation. In this context, several different reference time values for the evacuation time and / or for the ventilation time can be stored at the same time, wherein the output electrical diagnostic signal depends on which of the stored reference time values corresponds to the respectively detected time. Accordingly, diagnostic signals can be generated in different loosely diagnostic stages in which different follow-up measures are taken. Thus, for example, only a warning signal can be emitted at a lower diagnostic level without impairing the function of the vacuum generator device. Increases the time deviation and i5 the system thereby enters a higher diagnostic level, more drastic measures can be caused, up to a switch to continuous suction operation or a controlled shutdown of the device.
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-It can be provided that the ejector device also remains in operation after reaching the working negative pressure in order to produce a constant suction effect in the suction channel. In particular, in this case, the working negative pressure used for the time comparison may be below the maximum actual negative pressure actually achievable. Alternatively, there is also the possibility of such a configuration that the ejector device is switched off when a working negative pressure is reached. In this case, a pertinent provision is expediently provided such that evacuation is always carried out from time to time until the desired working negative pressure is reached, if the negative pressure falls below a certain threshold. With a sol-
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11. November 2008 chen Ausgestaltung ist ein besonderer Luftspareffekt und folglich ein Energiespareffekt verbunden.November 11, 2008 Chen configuration is associated with a special air-saving effect and consequently an energy-saving effect.
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.In particular, in the aforementioned embodiment, it is advantageous if in the suction channel, a check valve is switched 5, which prevents unwanted degradation of the negative pressure in which located between the check valve and the suction pad system section with the ejector. In this case, the pressure detection device expediently detects the negative pressure in the section of the suction channel extending between the lo check valve and the suction gripper.
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.The aeration phase can be initiated by shutting off the ejector device. If required, a blow-off valve can be activated simultaneously with the shutdown of the ejector device in order to actively blow pressurized air under atmospheric pressure into the suction channel and to support the depositing of a previously aspirated object by means of an overpressure pulse which can be designated as a throw-off pulse.
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.Advantageously, the reference time values for the evacuation time and / or the aeration time can be entered by the user of the device itself. For this purpose, the vacuum generator device expediently contains suitable input means.
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 desAdditionally or alternatively, it is also possible to determine the reference time values by means of a learning process. This can be done, for example, by operating the vacuum generator device alternately in the evacuation phase and the aeration phase several times in succession and detecting the evacuation times and the aeration times occurring in this case, which are then used later to determine the
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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.November 11, 2008 respective reference time value are evaluated. For example, the evaluation may consist in determining an average value. Preferably, the thus determined reference time values can be visualized by the vacuum generating device. It may also be possible to manually change these values to suit individual requirements.
Die für die Auswertung verantwortliche Steuerelektronik der Vakuumerzeugervorrichtung ist zweckmäßigerweise ein interner lo Bestandteil einer auch die Ejektoreinrichtung enthaltenden Vakuumerzeugereinheit .The control electronics of the vacuum generator device which are responsible for the evaluation is expediently an internal component of a vacuum generator unit which also contains the ejector device.
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.In the course of the suction channel, an air filter is expediently switched on. In this context, it is advantageous if monitoring means for monitoring the degree of filter contamination are present. Their function is based in particular on an evaluation of the differential pressure of the prevailing pressure before and after the air filter.
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.Furthermore, it is possible to monitor any existing electrically operable valves in their function and in this way to diagnose possible malfunctions. The evaluation is also carried out expediently by the control electronics.
Nachfolgend wir die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:In the following we will explain the invention with reference to the accompanying drawings. In this show:
25 Figur 1 in schematischer Darstellung eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vakuumerzeugervorrichtung zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens, undFigure 1 is a schematic representation of a preferred embodiment of the vacuum generating device according to the invention for carrying out a method according to the invention, and
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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.November 11, 2008 FIG. 2 shows a diagram in which, on the basis of a work cycle taking place during the handling of an article, the vacuum curve applied over time can be seen in the suction channel.
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.In particular, the vacuum generator device, designated by reference numeral 1, serves the purpose of temporarily holding objects 5 by means of negative pressure, so that they can be repositioned between different locations. It is used, for example, in assembly technology or in the packaging industry. In FIG. 1, a plate-shaped product is exemplarily illustrated as article 5.
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.The vacuum generator device 1 contains a vacuum generator unit 2 to which at least one suction gripper 7 is connected. In principle, the vacuum generator device 1 can also be equipped with a plurality of vacuum generator units 2, which can also be combined to form an assembly.
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.The suction gripper 7 is connected via a suction line 4 to the vacuum generator unit 2. In this case, it may be arranged remote from the vacuum generator unit 2. However, it is also possible to arrange the suction gripper 7 directly on the vacuum generator unit 2, so that a rigid assembly is present.
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.The suction gripper 7 is an example of a suction cup or suction cup. It limits a suction opening 12 having a working opening 8 and can be displaced in such a way that it comes into contact with its work opening 8 ahead of the object 5 to be handled. At the moment of installation, the working opening 8 is covered by the object 5 and the suction chamber 12 is closed to the atmosphere.
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11. November 2008 Dieser Zustand ist in der Zeichnung strichpunktiert angedeutet.November 11, 2008 This condition is indicated by dash-dotted lines in the drawing.
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.The displacement of the suction gripper 7 is effected by displacement of a device carrying it, which may be the vacuum generator unit 2 itself when it is attached thereto.
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.On a single or multi-part main housing 3 of the vacuum generator unit 2 is an air supply interface 17, which serves for the supply of compressed air, which is provided by lo an external compressed air source 18 is available. Furthermore, at least one electromechanical communication interface 22 is located on the main housing 3 for the exchange of electrical signals and for the supply of the electrical energy required for the operation of the electrical components of the vacuum generator unit 2. In this context, an external electronic control device 23 schematically indicated in FIG. 1 can be connected to the communication interface 22.
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.The vacuum required for gripping an article 5 is generated directly in the vacuum generator unit 2. This is for this purpose equipped with at least one ejector 27, which includes at least one working according to the ejector principle suction nozzle 26, the inlet 29 is connected via an air supply passage 32 to the air supply interface 25 17 and thus to the compressed air source 18.
Die Ejektoreinrichtung 27 besitzt außerdem einen zur Atmosphäre führenden Auslass 33, an dem bei Bedarf ein Schalldämpfer anschließbar ist.The ejector device 27 also has an outlet 33 leading to the atmosphere, to which a silencer can be connected if required.
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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 .November 11, 2008 Finally, the ejector device 27 has a suction side or suction opening 34, which is connected via a suction channel 35 to the suction chamber 12 of the suction gripper 7.
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.The suction channel 35 extends with a first channel section 35a 5 inside the main housing 3, wherein it extends from the suction opening 34 to a suction line interface 6 arranged outside the main housing 3. At the latter, the already mentioned suction line 4 is connected, in which the suction passage 35 continues with a channel section 35b to the lo suction chamber 12.
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.In the course of the air supply channel 32, an electrically actuable control valve 36 is turned on, which conveniently has a 2/2 -way functionality. It may selectively shut off or release the passage of air through the air supply channel 32 i5, thereby selectively turning off or on the air supply to the inlet 29 of the ejector device 27.
Ein weiterer Luftversorgungskanal, der zur besseren Unterscheidung als Ausblaskanal 38 bezeichnet wird und der optio-Another air supply channel, which is designated for better distinction as a blow-out channel 38 and the optional
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 zur20 is present, also communicates one end with the air supply interface 17 and the other end is connected at a junction 28 with the suction channel 35. If the outlet channel 38 is present, in turn, an electrically actuable control valve is turned on in that to
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.25 better distinction as exhaust valve 37 is called. It is preferably of the same type as the already mentioned control valve 36 and may optionally occupy one of two positions in which it either shuts off or releases the passage of air through the exhaust passage 38.
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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.November 11, 2008 In the course of the suction channel 35, a dotted only indicated check valve 42 may be turned on. It is mainly used when the vacuum generator device 1 is equipped with an air-saving function. While the blow-off valve 37 with blow-off channel 38 may be present independently of the presence of a check valve 42, the presence of the check valve 42 presupposes the presence of the blow-off channel 38 and the associated blow-off valve 37.
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.lo The check valve 42 is oriented so that it allows an air flow from the suction pad 7 towards the ejector 27, in the opposite direction, however, prevented. In other words, it assumes a shut-off position when the pressure applied to the side of the ejector device 27 is absolutely greater than the pressure prevailing on the side of the suction gripper 7.
Das Rückschlagventil 42 sitzt in demjenigen Abschnitt des Saugkanals 35, der sich zwischen der Saugöffnung 34 und der Verbindungsstelle 28 erstreckt. Als weiteres Ausstattungs-The check valve 42 is seated in that portion of the suction channel 35 which extends between the suction port 34 and the connection point 28. As a further equipment
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 einenIn feature 20, the vacuum generator device 1 has a pressure detection device 24. This allows a detection of the pressure prevailing in the suction channel 35 and consequently also of the negative pressure prevailing therein. In particular, the pressure detection device 24 is a
25 Drucksensor, der den pneumatischen Druck in elektrische25 pressure sensor, which converts the pneumatic pressure into electrical
Drucksignale umwandelt und diese über eine gestrichelt angedeutete Signalleitung 25 einer im Folgenden als Steuerelektronik 14 bezeichneten internen elektronischen Steuereinrichtung der Vakuumerzeugereinheit 2 zuführt .Converts pressure signals and these via a signal line indicated by dashed lines 25 an hereinafter referred to as control electronics 14 internal electronic control device of the vacuum generator unit 2 supplies.
30 Die Druckerfassungseinrichtung 24 ist bevorzugt unmittelbar an den Saugkanal 35 angeschlossen. Die dafür vorgesehene An-The pressure detection device 24 is preferably connected directly to the suction channel 35. The designated
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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.November 11, 2008 Closing point 30 is located between the possibly existing check valve 42 and the suction pad 7, preferably at the first channel portion 35a. As a result, the vacuum prevailing in the suction channel 35 is reliably detected even when the ejector device 27 is switched off and the suction opening 34 is connected to the atmosphere via the outlet 33.
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.The control valve 36 and the possibly existing blow-off valve 37 are expediently solenoid valves, although a design as piezo valves is also conceivable. Conveniently, they are of the "normally closed" type so as to occupy the closed position closing the associated channel in the electrically non-actuated state, but they could also be of the "normally open" type, and in particular the control valve 36 can also act as a bistable valve Be executed (pulse valve).
Ihre Betätigungssignale erhalten das Steuerventil 36 und das Ausblasventil 37 über je mindestens eine elektrische Steuer-Their control signals receive the control valve 36 and the blow-off valve 37 via at least one electrical control
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-20 line 47, 48, through which they are connected to the aforementioned control electronics 14. Via the control lines 47, 48, diagnostic signals originating from the valves 36, 37 can also be transmitted to the control electronics 14 when the valves 36, 37 are equipped with means for monitoring their function.
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,25 are allowed. Such monitoring means may be, for example, means which monitor the switching position of the respective valve. Furthermore, it can be detected by the monitoring means, for example, when an EEPROM is defective, when there is undervoltage or a short circuit,
30 wenn die Magnetspule durchgebrannt ist oder wenn die Magnet - spule nicht schaltet .30 if the solenoid coil has blown or if the magnetic coil does not switch.
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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 .November 11, 2008 In the course of the suction channel 35, an air filter 10 is expediently switched on, which frees the sucked air from impurities. This air filter 10 is expediently assigned monitoring means 11 which monitor the filter's degree of soiling. By way of example, the operating principle of the monitoring means 11 is based on a differential pressure measurement, based on the pressure difference, which is determined by the pressure sensing device 24 arranged on one side of the air filter and a pressure sensor 13 arranged on the other side of the air filter 10. The electrical pressure signals are transmitted via the already mentioned signal line 25 and a further signal line 15 to the control electronics 14 and evaluated by this. The pressure drop across the air filter is a measure of pollution and can be used to output a signal indicating the need for a filter change.
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.The control electronics 14 is connected to the communication interface 22 via at least one signal transmission line 43 and expediently also at least one energy transmission line 44 which transmits the electrical energy, and in this way can communicate with the external electronic control device 23.
Der strichpunktiert angedeutete, angesaugte Gegenstand 5 wird durch das in Folge des Evakuierens der Saugkammer 12 erzeugteThe dot-dash line indicated, sucked object 5 is generated by the result of the evacuation of the suction chamber 12
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 die25 vacuum held. To deposit it again, the vacuum can be canceled by ventilating the suction chamber 12 again. The latter is done in the embodiment solely by switching off the ejector 27 by shutting off the inlet 29 of the compressed air source 18 by means of the in the
30 Schließstellung geschalteten Steuerventils 36. Die Saugkammer 12 liegt dann über den Saugkanal 35 sowie die Saugöffnung 3430 closed position switched control valve 36. The suction chamber 12 is then above the suction port 35 and the suction port 34th
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11. November 2008 und den Auslass 33 hinweg an der Atmosphäre und wird folglich belüftet.November 11, 2008 and the outlet 33 in the atmosphere and is consequently ventilated.
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.If the vacuum generator device 1 is equipped with a blow-off valve 37, the ventilation can be assisted by this blow-off valve 5 37 or carried out alone. A sole venting through the purge valve 37 takes place when the check valve 42 is present. In these cases, pressurized air flowing under pressure causes a discharge impulse via the blowout valve 37 connected in the open position lo at the connection point 28, bypassing the ejector device 27, into the suction channel 35, so that the negative pressure is reduced very rapidly and under certain circumstances even at least for a short time prevails in the suction channel 35.
i5 Im Folgenden wird, unter ergänzender Beschreibung weitereri5 In the following, with additional description of further
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-Functionalities and features of the vacuum generating device 1, a preferred operation of this device explained. This is done with reference to the diagram shown in Figure 2, which is based on the in a
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.20 line shown curve 52 shows the time-dependent course of the pressure prevailing in the suction channel 35 at the junction 30 pressure p. The zero point of the ordinate here corresponds to the atmospheric pressure, upwards the negative pressure is plotted.
25 Das Diagramm bezieht sich auf eine Vakuumerzeugervorrichtung 1 ohne Ausblasventil 37 und ohne Rückschlagventil 42.The diagram relates to a vacuum generator device 1 without a blow-off valve 37 and without a check valve 42.
Zu einem beliebigen Zeitpunkt to herrscht im Saugkanal 35 Atmosphärendruck. Die Ejektoreinrichtung 27 ist hierbei deaktiviert, weil das Steuerventil 36 die Schließstellung einnimmt.At any time to prevails in the suction duct 35 atmospheric pressure. The ejector 27 is deactivated because the control valve 36 assumes the closed position.
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11. November 2008 Ein eventuell vorhandenes Ausblasventil 37 wäre in diesem Fall geschlossen.November 11, 2008 Any existing blow-out valve 37 would be closed in this case.
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.In order subsequently to lift an object 5, the suction gripper 7 with its work opening 8 is set in front of the counter 5 and the ejector device 27 is switched on. The latter is done by switching on the air supply of the inlet 29 by the control valve 36 is switched to the open position. This starts an evacuation phase 62 indicated in FIG.
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.In the evacuation phase 62, a negative pressure gradually builds up in the suction channel 35 according to a first curve section 52a, which increases until it has reached a working negative pressure PA at the time ti after an evacuation time tΣ has elapsed. This working negative pressure PA is sufficiently high i5 dimensioned to firmly suck the object to be transported 5 and securely hold.
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 .This is followed by an intermediate phase 63, in which the ejector device 27 is still unchanged during operation, but the negative pressure does not increase any further or at least barely increases because of reaching the power limit of the ejector device 27. During the period of the intermediate phase 63, the negative pressure in the suction channel 35 thus remains substantially at the level of the working negative pressure PA, whereby a certain fluctuation range is permissible.
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 dieThe intermediate phase 63 may be a control phase in a vacuum generating device 1 equipped with air saving measures. The vacuum generator device 1 then contains the check valve 42 and the exhaust passage 38 with associated blow-off valve 37. The control phase provides that the
30 Steuerelektronik 14 die Ejektoreinrichtung 27 zum Zeitpunkt30 control electronics 14, the ejector 27 at the time
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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 .November 11, 2008 ti turns off, wherein the negative pressure in the suction passage 35 then still essentially exists, because the check valve 42 prevents degradation of the negative pressure. However, unavoidable leaks will nonetheless lead to a gradual reduction of the negative pressure, with the control electronics 14 putting the ejector device 27 into operation again when the pressure detecting means 24 detects excessive pressure reduction down to a predetermined lower switching value. Control means integrated in the control electronics 14 provide the desired pressure control and control of the components responsible for this, so that the working negative pressure PA is maintained during the intermediate phase 63 within a tolerance band bounded by the lower switching value. Since the ejector device 27 is only temporarily in operation in such an intermediate phase functioning as a control phase, compressed air and consequently energy are saved.
Die Kurve 52 hat in ihrem der Zwischenphase 63 zugeordneten zweiten Kurvenabschnitt 52b einen im Wesentlichen waagerech- 20 ten Verlauf.The curve 52 has a substantially horizontal course in its second curve section 52b assigned to the intermediate phase 63.
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-The time ti marks the end of the intermediate phase 63 and at the same time the beginning of a subsequent ventilation phase 64. At the beginning of this ventilation phase 64, the control valve 36 is converted by the control electronics 14 into the closed position.
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 in25 switches and thereby the ejector device 27 is deactivated. This condition is maintained throughout the ventilation phase 64. It has the consequence that the suction line 25 and thus the suction chamber 12 in the manner already mentioned via the outlet 33 of the ejector 27 with the atmosphere in
30 Verbindung steht und folglich unter Atmosphärendruck stehende Luft in die Saugleitung 35 einströmen kann, was als Belüftung bezeichnet wird.30 is connected and thus can flow under atmospheric pressure air in the suction line 35, which is referred to as ventilation.
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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.November 11, 2008 As a result of this measure, the negative pressure in the suction channel 35 corresponding to the third curve portion 52c gradually decreases until the atmospheric pressure is reached again at a time t *. This pressure reduction in the ventilation phase 5 64 causes a release of the vacuum in the suction chamber 12 and consequently a release of the previously sucked object 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 .The time lapse between the time t2 and the time t4 is marked in FIG. 2 by a double arrow and is designated as the total aeration time tcB.
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.lo The phases 62, 63, 64 thus define a total of one working cycle A, starting with the suction of an object 5, its subsequent holding and finally the deposition of the object. The intermediate phase 63 can be used to displace the suction gripper 7 with object 5 fixed thereon to i5 in order to implement the object 5 between two places.
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.At the time t4, a new evacuation phase can immediately follow again, or else a rest phase, which is used to position the suction gripper 7 next object to be handled.
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-The control electronics 14 are equipped with time detection means 51 which are able to detect both the above-mentioned evacuation time tε and, independently of this, an aeration time tB which is between the start time
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 tε25 point t2 of the ventilation phase and the achievement of a ventilation pressure PB elapses. The start time for the detection of the evacuation time tε is expediently based on the switch-on time point of the ejector device 27. In other words, the evacuation time tε corresponds here
30 derjenigen Zeit, die verstreicht, bis sich im Saugkanal 3530 of the time that elapses until in the suction channel 35th
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11. November 2008 ausgehend vom Atmosphärendruck der Arbeits-Unterdruck PA aufgebaut hat .November 11, 2008 has built up from the atmospheric pressure of the working vacuum PA.
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) .In the diagram of FIG. 2, the maximum vacuum that is produced by the system is specified as the working vacuum PA relevant for the time recording. Deviating from this, however, a lower negative pressure, which is already sufficient to hold an object 5, can also be used as the working negative pressure PA. Such under the maximum producible negative pressure working vacuum PA is shown in Figure 2 lo dash-dotted and set in brackets. In this case, the time ti would move accordingly (also dash-dotted lines and indicated in parentheses).
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.As starting time for the detection of the aeration time tε i5, in the exemplary embodiment the shutdown time of the ejector device 27 coinciding with the point in time t2 is used. If a blow-off valve 37 were present, its switching to the open position and thus the timing of active air blowing into the suction channel 35, i. 20 generating a discharge pulse, are used as a start time for the detection of the ventilation time t≡.
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. HierThe end time for the measurement of the ventilation time tβ may be the already mentioned time t * at which the pressure in the suction channel 35 has risen to the atmospheric pressure. Here
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) zur25, the aeration pressure pβ then corresponds to the atmospheric pressure and the aeration time tβ to the total aeration time tcB (the values for which are given in brackets in FIG. 2). However, it is more advantageous in a device operating without ejection pulse, as a pressure limit value (aeration pressure PB) for
30 Bestimmung der Belüftungszeit tε nicht den zum Zeitpunkt t4 herrschenden Atmosphärendruck heranzuziehen, sondern einen um30 determination of the ventilation time tε not the time prevailing at the time t4 atmospheric pressure, but a to
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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.November 11, 2008 a safety pressure Δps - for example 50mbar - sub-atmospheric pressure. This aeration pressure pε modified by a safety factor with regard to the atmospheric pressure naturally already arrives at an earlier point in time t3, so that accordingly the aeration time tβ to be detected is shorter than the total aeration time 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.The reason why the venting pressure pβ is expediently not directly related to the atmospheric pressure, but is the vacuum modified by a safety pressure value, is based on the fact that the third curve section 52c ends relatively flat in its end section and consequently no accurate measured value would be available resort to the time t4. Nevertheless, in the exemplary embodiment, the modified aeration pressure also lies in the region of the atmospheric pressure, so that it can be concluded on reaching this modified aeration pressure that a previously aspirated object is no longer retained.
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 vergleichendeIf the venting phase 64 is assisted by a blow-off valve 37, a faster reduction of the negative pressure results and consequently a considerably steeper third curve section 52c. In such a case, the total ventilation time toB can be compared directly with the reference time value
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.25 duration tε are used. Alternatively, in such a case, as an aeration pressure PB relevant for the time recording, for example, an overpressure which is adjusted in the suction channel 35 and lies above the atmospheric pressure can also be used.
30 Die Steuerelektronik 14 enthält Speichermittel 53, in denen sowohl der für die Ermittlung der Evakuierungszeit herangezo-30 The control electronics 14 contains storage means 53, in which both the used for the determination of the evacuation time
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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.November 11, 2008 gene working negative pressure PA and the ventilation used for the determination of ventilation aeration pressure pβ is stored. It also includes electronic comparator means 54 in which the negative pressure detected by the pressure detecting means 24 5 in the suction passage 35 is compared with the stored pressure values to determine the start and end points of the time windows to be measured.
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.Both the working vacuum PA and the ventilation pressure PB can be preset ex works. Additionally or alternatively lo, the control electronics 14 may be equipped with input means 57, which also allow manual input and / or change of values by the user.
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, soBoth during the evacuation phase 62 and during the aeration phase 64, disturbances may occur which impair the desired process. For example, due to leaks occurring, the structure of the desired working negative pressure PA can be delayed or prevented. For example, during the venting phase, a defective control valve 36 may erroneously actuate the ejector device 27, 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 vom20 that the ventilation process, if any, only delayed. In order to be able to monitor this, the vacuum generator device 1 permits a comparison of the determined times for the evacuation time tε and the aeration time tβ with a predetermined reference time value in order to determine the time
25 Vergleichsergebnis ein elektrisches Diagnosesignal zu erzeugen.25 results produce an electrical diagnostic signal.
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-In the storage means 53 already mentioned, at least one reference time value is respectively stored for both the evacuation phase 62 and the aeration phase 64, with which the respectively measured evacuation time tε and ventilation time t≡ in the comparator means 54 already mentioned.
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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.November 11, 2008 will be the same. From the comparison result, an electrical diagnostic signal is generated, which can be output directly or indirectly via output means 55 of the control electronics 14. There is an immediate conclusion about the current operating situation.
Insbesondere wird ein Diagnosesignal dann erzeugt, wenn die erfasste Zeit tε oder tß über dem vorgegebenen und abgespeicherten zugeordneten Referenzzeitwert liegt.In particular, a diagnostic signal is generated when the detected time tε or tβ is above the predetermined and stored associated reference time value.
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.On the basis of the diagnostic signal, for example, an opti cal and / or acoustic signal can be output. By way of example, the vacuum generator device 1 is equipped for this purpose with output means 55 in the form of a display 55a and a tone generator 55b. In addition, however, the output means 55 also include an output interface i5 55c, via which the diagnostic signal can be output directly as an electrical signal for further processing, in particular to the signal transmission line 43 and via this to the external electronic control device 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.The reference time values can be hard-coded ex works. However, the control electronics 14 of the exemplary embodiment also include manually-operated input means 57 already mentioned, which enable a variable input on site, so that the value can be varied, in particular also as a function of the volume of the connected suction chamber 12.
25 Die Vakuumerzeugervorrichtung 1 kann auch über andereThe vacuum generator device 1 can also be used over others
Schnittstellenmittel verfügen, die eine externe Eingabe der diversen Werte zulassen, insbesondere auch solche, die eine drahtlose Kommunikation gestatten.Have interface means that allow an external input of the various values, especially those that allow wireless communication.
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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.November 11, 2008 Preferably, the control electronics 14 also offers the possibility of simultaneously storing a plurality of reference time values in the storage means 53 for both the evacuation time tE and the aeration time tβ, which are compared with 5 of the respectively currently detected evacuation time tε or aeration time tβ. Here then it is possible to generate and output different electrical diagnostic signals depending on the duration of the detected times. It is thus possible to display and / or work on different diagnosis stages, depending on the intensity of the detected interference.
Der oben erwähnte Sicherheitsdruckwert Δps ist zweckmäßigerweise ab Werk fest eingegeben.The above-mentioned safety pressure value .DELTA.ps is expediently set at the factory.
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-The exemplary vacuum generator device 1 also offers the possibility to record the reference time values for both the evacuation time tε and the aeration time tβ in a teach-in mode. This happens in particular in that the device is operated successively in several of the above-mentioned working cycles A, without carrying out the time comparison according to the invention. The
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.20 measured values for the evacuation time tε and the ventilation time tB are then evaluated in each case in order to form a reference time value. The latter happens in particular in each case by forming an average value from the measured data.
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 .The reference time values determined in this way can be visualized on the display 55a. The user also has the option of changing these values via the input means 57.
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11. November 2008 November 11, 2008

Claims

Ansprüche claims
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-1. A method for operating a vacuum generator device (1), which has an ejector device (27) whose inlet (29) with an air supply channel (32) and the suction side (34) with a suction cup connected to a suction gripper (7).
5 nal (35) verbunden ist, und die eine zur Erfassung des im5 nal (35) is connected, and the one for detecting the 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-Suction channel (35) serving pressure prevailing pressure detecting means (24), wherein in the suction channel (35) during an evacuation phase (62) starting from the atmospheric pressure for holding an object (5) by the Sauggrei- lo fer (7) sufficient working vacuum ( PA) is established and during a temporally thereafter occurring aeration phase (64) causing the release of the previously sucked object (5) causing negative pressure reduction, characterized in that in the evacuation phase (62) i5 until the construction of the working negative pressure (PA ) evacuation time (tε) and / or the aeration time (tΣi) passing in the aeration phase (64) until reaching an aeration pressure (pβ) associated with the release of the previously held article (5) is detected and at min.
20 destens einem vorgegebenen Referenzzeitwert verglichen wird, um in Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis ein elektrisches Diagnosesignal zu erzeugen.20 is compared at least one predetermined reference time value to generate an electrical diagnostic signal in response to the comparison result.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Belüftungsdruck (p-0 ein im Bereich des Atmosphärendruk-2. The method according to claim 1, characterized in that as aeration pressure (p-0 in the range of atmospheric pressure
25 kes liegender Druck herangezogen wird.25 kes lying pressure is used.
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3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Belüftungsdruck (PB) unmittelbar der Atmosphärendruck herangezogen wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that as the aeration pressure (PB) directly the atmospheric pressure is used.
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.4. The method according to claim 1 or 2, characterized in that 5 is used as the aeration pressure (pβ) to a safety pressure value (.DELTA.ps) below the atmospheric pressure negative pressure or above atmospheric pressure overpressure.
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.5. A method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the evacuation time (tε) is the time elapsing from the atmospheric pressure to the time when the working negative pressure (PA) is reached.
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.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the starting time for the detection i5 of the evacuation time (tε) is based on the switch-on of the Ejek- gate device (27).
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-7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that as starting time for the detection of the aeration time (tβ), the switch-off of the Ejektorein-
20 richtung (27) und/oder den Zeitpunkt eines aktiven Luftein- blasens in den Saugkanal (35) heranzieht.20 direction (27) and / or the time of an active Lufteinin- blowing in the suction channel (35) draws.
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.8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that a diagnostic signal is generated when the detected time is above the predetermined reference time value.
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.25 9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that on the basis of the diagnostic signal, an optical and / or acoustic signal is output.
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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.10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the electrical diagnostic signal to an external electronic control device (23) is supplied.
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.11. Method according to one of claims 1 to 10, characterized in that the detected time is compared with a plurality of different reference time values in order to generate different electrical diagnostic signals, depending on the time duration.
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 .12. The method according to any one of claims 1 to 11, characterized in lo indicates that the ejector device is switched off when the negative pressure in the suction channel has reached the working negative pressure (PA).
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.13. The method according to any one of claims 1 to 12, characterized in that the evacuation time (tE) and the ventilation time (tβ) in each case at least one own reference time value is assigned as a comparison variable.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass man den mindestens einen Referenzzeitwert im Rahmen eines Einlernprozesses generiert, wobei mehrere,14. The method according to any one of claims 1 to 13, characterized in that one generates the at least one reference time value in the context of a teaching process, wherein a plurality of
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-In each case at least one evacuation phase and / or working cycles containing at least one aeration phase are processed and the evacuation times (tE) and / or aeration times (tu) occurring are determined, the reference time values being determined from the measured time values determined in this way.
25 te abgeleitet werden, beispielsweise durch Mittelwertbildung.Be derived 25 te, for example by averaging.
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 mit15. A vacuum generating device, comprising an ejector device (27) having an inlet (29) connected to an air supply channel (32) and having a suction port (34) to which a suction channel (35) is connected, which
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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,November 11, 2008 a suction gripper (7) connected or connectable, further comprising a for detecting the pressure prevailing in the suction channel (35) pressure detecting means (24), and with control electronics (14) for controlling the 5 pressurization of the suction channel (35) that during an evacuation phase (62) starting from the atmospheric pressure for holding an object (5) through the suction gripper (7) sufficient working negative pressure (PA) is buildable and during a temporally thereafter aeration phase (64) a lo the release of the previously sucked object ( 5) can be evoked, characterized in that the control electronics (14) has time recording means (51) through which the evacuation time (tε) elapsing in the evacuation phase (62) until the working negative pressure (PA) is established. and / or in the venting phase (64) until reaching the release of the previously held object (5) eordneten aeration pressure (pβ) extending ventilation time (tß) is detectable that the control electronics (14) further comprises comparator means (54),
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)20 by which the detected evacuation and / or aeration time (tE, tβ) with at least one stored in memory means (53) reference time value is comparable, and that the control electronics (14) has output means (55) which in dependence on the comparison result of the comparator means (54)
25 ein elektrisches Diagnosesignal ausgeben können.25 can output an electrical diagnostic signal.
16. Vakuumerzeugervorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Belüftungsdruck (pβ) um einen im Bereich des Atmosphärendruckes liegender Druck handelt.16. A vacuum generating device according to claim 14, characterized in that it is the aeration pressure (pβ) is a lying in the range of atmospheric pressure.
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-17. A vacuum generating device according to claim 15 or 16, characterized in that the venting pressure (pβ) is the atmospheric pressure or a
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11. November 2008 heitsdruckwert (Δps) unter dem Atmosphärendruck liegenden Unterdruck oder um einen über dem Atmosphärendruck liegenden Überdruck handelt .November 11, 2008 pressure value (.DELTA.ps) is below atmospheric pressure negative pressure or is a pressure above atmospheric pressure.
18. Vakuumerzeugervorrichtung nach einem der Ansprüche 1518. Vacuum generating device according to one of claims 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.5 to 17, characterized in that the storage means (53) are formed such that at the same time a plurality of different reference time values for the evacuation time and / or for the aeration time are stored, such that by the output means (55) in dependence on the lo the same result different diagnostic signals can be output.
19. Vakuumerzeugervorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerelektronik19. Vacuum generator device according to one of claims 15 to 18, characterized in that the control electronics
(14) über eine Eingabe von Daten ermöglichende Eingabemittel i5 (57) verfügt.(14) has inputting data enabling means i5 (57).
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-20. Vacuum generator device according to one of claims 15 to 19, characterized in that in the air supply channel (32) a switchable between an open position and a closed position and thereby the Ejektoreinrich-
2o tung (27) entweder einschaltendes oder ausschaltendes Steuerventil (36) eingeschaltet ist, das durch die Steuerelektronik (14) ansteuerbar ist.2o tion (27) either einschaltendes or ausschaltendes control valve (36) is turned on, which can be controlled by the control electronics (14).
21. Vakuumerzeugervorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Saugkanal (35)21. Vacuum generator device according to one of claims 15 to 20, characterized in that with the suction channel (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.25, a blow-out channel (38) is connected, in the course of which a switchable between an open position and a closed position blow-out valve (37) is turned on, which by the control electronics (14) can be controlled.
P 26537/PCTP 26537 / PCT
11. November 2008 November 11, 2008
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,22. Vacuum generator device according to one of claims 15 to 21, characterized in that in the suction channel (35) is opened in the direction of the suction opening (34) and in the opposite direction blocking non-return valve (42),
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.5 wherein the pressure detecting means (24) is connected to the between the check valve (42) and the suction pad (7) extending portion of the suction channel (35) or directly to a suction chamber (12) of the suction pad (7).
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.23. Vacuum generating device according to one of claims 15 to 22, characterized in that in the suction channel (35) an air filter (10) is turned on, the monitoring means (11) are assigned to determine the degree of filter contamination, which communicate with the control electronics (14) ,
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.24. Vacuum generator device according to one of claims 15 to 15, characterized in that diagnostic means for monitoring the function of at least one of the suction channel (35) prevailing pressure controlling, electrically actuated valve (36, 37) are present.
25. Vakuumerzeugervorrichtung nach einem der Ansprüche 15 20 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerelektronik25. A vacuum generating device according to any one of claims 15 20 to 24, characterized in that the control electronics
(14) über Regelungsmittel (58) verfügt, durch die der Arbeits-Unterdruck (PA) durch abwechselndes Einschalten und Ausschalten der Ejektoreinrichtung (27) regelbar ist.(14) has control means (58) by which the working negative pressure (PA) by alternately switching on and off of the ejector (27) is adjustable.
26. Vakuumerzeugervorrichtung nach einem der Ansprüche 1526. A vacuum generating device according to any one of claims 15
25 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 14 ausgebildet ist.25 to 25, characterized in that it is designed for carrying out the method according to one of claims 1 to 14.
P 26537/PCTP 26537 / PCT
11. November 2008 November 11, 2008
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