KR101891863B1 - 진공 처리 시스템 작동 방법 및 상기 방법을 실시하기 위한 진공 발생기 - Google Patents

진공 처리 시스템 작동 방법 및 상기 방법을 실시하기 위한 진공 발생기 Download PDF

Info

Publication number
KR101891863B1
KR101891863B1 KR1020147025414A KR20147025414A KR101891863B1 KR 101891863 B1 KR101891863 B1 KR 101891863B1 KR 1020147025414 A KR1020147025414 A KR 1020147025414A KR 20147025414 A KR20147025414 A KR 20147025414A KR 101891863 B1 KR101891863 B1 KR 101891863B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pressure
suction
vacuum
suction connection
vacuum generator
Prior art date
Application number
KR1020147025414A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140135194A (ko
Inventor
토마스 홀레첵
발테르 둔크만
Original Assignee
제이. 슈말츠 게엠베하
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=47714087&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=KR101891863(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by 제이. 슈말츠 게엠베하 filed Critical 제이. 슈말츠 게엠베하
Publication of KR20140135194A publication Critical patent/KR20140135194A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101891863B1 publication Critical patent/KR101891863B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/02—Sensing devices
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/06—Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means
    • B25J15/0616—Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means with vacuum
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/06—Safety devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G47/00—Article or material-handling devices associated with conveyors; Methods employing such devices
    • B65G47/74—Feeding, transfer, or discharging devices of particular kinds or types
    • B65G47/90—Devices for picking-up and depositing articles or materials
    • B65G47/91—Devices for picking-up and depositing articles or materials incorporating pneumatic, e.g. suction, grippers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G47/00—Article or material-handling devices associated with conveyors; Methods employing such devices
    • B65G47/74—Feeding, transfer, or discharging devices of particular kinds or types
    • B65G47/90—Devices for picking-up and depositing articles or materials
    • B65G47/91—Devices for picking-up and depositing articles or materials incorporating pneumatic, e.g. suction, grippers
    • B65G47/917—Devices for picking-up and depositing articles or materials incorporating pneumatic, e.g. suction, grippers control arrangements
    • 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
    • F04F5/14—Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow the inducing fluid being elastic fluid
    • F04F5/16—Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow the inducing fluid being elastic fluid displacing elastic fluids
    • F04F5/20—Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow the inducing fluid being elastic fluid displacing elastic fluids for evacuating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Jet Pumps And Other Pumps (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • External Artificial Organs (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

Abstract

본 발명은 워크피스를 처리하는 진공 처리 장치 및 진공을 발생시키는 진공 발생기를 포함하는 처리 시스템을 작동하는 방법에 관한 것이다. 상기 진공 발생기는 상기 진공 처리 장치의 진공 공급을 위해 흡입이 수행되는 흡입 연결부를 포함하고, 진단 주기는 다음의 단계를 포함하여 수행된다: 진공 처리 장치용 진공을 제공하는 단계 및 워크피스 없이 흡입하는 단계; 및 상기 진공 발생기의 흡입 연결부에서 조정되는 평형 압력을 흡입 압력 센서를 사용하여 측정하는 단계. 또한 본 발명은 상기 방법을 실시하는 진공 발생기에 관한 것이다.

Description

진공 처리 시스템 작동 방법 및 상기 방법을 실시하기 위한 진공 발생기{METHOD FOR OPERATING A VACUUM GENERATOR AND VACUUM GENERATOR FOR CARRYING OUT SAID METHOD}
본 발명은 워크피스를 처리하는 진공 처리 장치 및 진공 발생기를 포함하는 진공 처리 시스템의 작동 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 방법을 실시하기 위한 진공 발생기에 관한 것이다.
진공 처리 장치의 작동을 위하여 다양한 종류의 진공 발생기가 공지되어 있는데, 예를 들어 압축공기로 작동되고 흡입 연결부 내에 공기를 흡입하는 이른바 분사기(ejector)가 공지되어 있다. 진공은 예를 들어 벤투리 노즐(venturi nozzle)에 의해 생성된다. 또한, 예를 들어 입력 크기(예: 작동 전압 및/또는 작동 전류)에 따라 흡입 연결부에 진공을 생성하는 진공 펌프 등의 전기적으로 구동되는 진공 발생기가 공지되어 있다.
흡입 연결부 내에서의 흡입에 의하여 진공 처리 장치에 대한 진공 공급이 제공된다. DE 10 2007 061 820 A1, DE 10 2007 058 114 A1, EP 2 080 913 A1으로부터는 생성된 진공에 대한, 통합형 모니터링 장치를 포함하는 진공 발생기가 공지되어 있다. 진공 발생기는 생성된 진공에 대한, 통합형 모니터링 장치를 포함할 수 있다. 이는 흡입 연결부 내 압력을 측정하고 문턱값을 초과 및/또는 미달하는지 전기 신호를 통해 디스플레이 하도록 한다. 이러한 신호들은 공기 절약 자동장치 또는 에너지 절약 자동장치를 구현하는데 사용될 수 있다. 이를 위하여 문턱값에 도달한 후 예를 들어 분사기의 밸브가 폐쇄될 수 있고, 흡입 연결부 내 압력이 문턱값을 다시 초과하면 그때 비로소 다시 켜질 수 있다(이하 흡입 연결부에 설정되는 진공을 주변압력 아래의 압력이라고 한다).
그러나 이러한 종류의 모니터링 및 에너지 최적화에서 오류가 발생할 수 있다. 예를 들어 분사기의 성능이 변경되거나 분사기 또는 연결된 진공 처리 장치에 새는 곳이나 누출이 발생할 경우, 전술한 문턱값에 경우에 따라 늦게 도달되거나 또는 아예 도달되지 않는다. 시스템의 에너지 효율은 나빠진다. 또한 예를 들어 워크피스가 너무 작은 진공에 의해 흡입 연결부에서 더 이상 유지될 수 없는 경우 작동 오류가 발생할 수 있다.
US 5617338 A 에는 진공 수단용 진공 압력 정보의 전기적 처리 방법이 개시된다. 이때 다수의 센서의 압력 정보가 기록되고 저장된 문턱값과 비교된다.
본 발명의 과제는 전술한 종류의 진공 처리 시스템에서 에너지 효율을 높이고 작동 신뢰성을 개선하는 것이다.
본 발명은 청구항 1항에 따른 방법 및 청구항 9항에 따른 진공 발생기에 의해서 달성된다.
상기 방법은 예를 들어 진공 그립 장치 또는 진공 클램핑 장치와 같이 워크피스를 처리하는 진공 처리 장치 및 진공을 발생시키는 진공 발생기를 포함하는 처리 시스템을 작동시키도록 설정된다. 상기 진공 발생기는 압축공기를 사용하여 진공을 발생하도록 형성될 수 있다(예를 들어 분사기). 또한, 전기 진공 발생기(예를 들어 전기적으로 구동 가능한 진공 펌프)를 고려할 수 있다. 상기 진공 발생기는 공기를 흡입할 수 있고 그에 따라 진공 처리 장치에 진공을 공급할 수 있는 흡입 연결부를 포함한다. 진공이 압축공기를 이용하여 발생되는 경우(예를 들어, 분사기), 진공 발생기는 진공 발생기에 압축공기를 공급하기 위한 압력 연결부를 더 포함한다. 사용한 공급 압축공기 및 경우에 따라 흡입된 공기를 배출하기 위하여 경우에 따라 배기 단자가 구비된다.
상기한 방법에 따르면 다음의 단계를 특히 기술된 순서에 따라 포함하는 진단 주기가 실시된다:
- 진공 처리 장치용 진공을 제공하는 단계(경우에 따라 이전의 진공 공급 활성화) 및 자유 상태의 흡입 단계, 즉, 워크피스 없이 흡입하는 단계,
- 워크피스 없이 흡입하는 단계에서 상기 흡입 연결부에서 조정되는 평형 압력을 흡입 압력 센서를 사용하여 측정하는 단계.
자유 상태의 흡입 시의 평형 압력을 측정한 결과로부터 진공 발생기 및 처리 장치로 구성된 시스템(워크피스 불포함)의 성능 및 유동 품질에 대하여 결론이 내려질 수 있다. 아래에서 상술되는 바와 같이, 기타 정보 및 기타 측정값과 조합하여, 진공 발생기 또는 처리 장치 내 오류 발생 원인이 목적에 따라 판단될 수 있다. 또한 워크피스의 존재 여부가 확실하게 확인될 수 있다. 획득된 정보를 평가하여, 불필요한 구동 에너지의 사용(예를 들어 압축공기 에너지 또는 전기 성능)을 피하면서 진공 발생기 및/또는 처리 시스템을 구동할 수 있게 된다.
워크피스 없이 흡입하는 단계는 진단 시간 동안에 수행되는 것이 바람직하다. 진단 시간은 진단 주기에 대해서 사전 결정되거나 고정적으로 주어질 수도 있는데, 예를 들어 진공 발생기의 제어 장치에 저장되어 있을 수 있다. 상기 진단 시간은 특히 시간적으로 일정한 평형 압력이 설정될 수 있도록 충분히 길게 정해질 수 있다(특히 1초보다 길게, 예를 들어 수 초).
평형 압력의 측정 후 진단 주기에서도 워크피스의 처리가 수행될 수 있으며, 이에 대해서는 아래에서 더 자세히 설명한다.
진단 주기에서는 상기 평형 압력을 나타내는 신호가 인터페이스를 통해서 출력되는 것이 바람직하다. 이를 위하여 진공 발생기는 통신 인터페이스를 포함할 수 있다. 예를 들어 흡입 압력 센서의 측정 신호가 출력될 수 있다. 그러나 측정된 평형 압력으로부터 기타 검출된 시스템의 측정값 및/또는 변수를 이용하여 "퍼포먼스(performance)-수치"가 검출되고 이 수치가 통신 인터페이스를 통해 출력되는 것을 고려할 수도 있다. 출력된 측정 신호 및/또는 퍼포먼스-수치에 의해서 진공 공급기의 에너지 효율적인 구동 및 작동오류 모니터링이 수행될 수 있다.
방법의 특히 바람직한 실시예에 따르면, 평형 압력 및/또는 퍼포먼스-수치가 적어도 하나의 또다른 검출되는 공정 파라미터에 관련된다. 이로부터 처리 시스템의 성능에 대한 판단이 이루어질 수 있고 목적에 따라서 각각의 구성요소들에서의 문제점에 대하여 판단할 수 있다.
본 발명에 따른 방법은 순차적으로 수행되는 작업 주기도 포함하는 것이 바람직하며, 순차적인 소정의 작업 주기 사이에는 진단 주기가 실시된다. 진단 주기는 예를 들어 소정의, 사전 결정된, 또는 사전 결정될 수 있는 수의 작업 주기 이후에 실시될 수 있다. 그러나, 진단 주기의 수행이 진단 시작 신호를 통해서 작동되는 것 역시 고려할 수 있다. 이러한 진단 시작 신호는 예를 들어 외부 제어부에 의해서 상기 진공 발생기로 공급될 수 있다. 이를 위하여 진공 발생기는 통신 인터페이스를 더 구비할 수 있다.
상기에서 언급한 종류의 진공 발생기 내지 처리 시스템에 대한 작업 주기는 일반적으로 다음과 같은 순차적인 작업 범위를 포함한다. 제1 작업 범위에서는 경우에 따라 진공 공급의 활성화, 진공 공급의 준비, 및 워크피스의 흡입이 실시되고, 이때 흡입 연결부 내의 진공은 주변 압력으로부터 유지수치(H1)로 떨어진다. 상기 유지수치(H1)는 예를 들면 워크피스가 안전하게 처리될 수 있도록 선택된다. 경우에 따라 제2 작업 범위에서는 상기 흡입 연결부에서 측정 가능한 압력이 유지수치(H1)와 조정유지수치(H1+h1) 사이에 있도록 진공 공급이 조정된다. 예를 들어 유지수치(H1)와 조정유지수치(H1+h1) 사이의 진공은 적어도 한번 조정될 수 있다. 이때 진공 공급은 흡입 연결부 내에서 측정된 압력이 떨어져서 유지수치(H1)가 되거나 그 아래로 떨어지는 경우 비활성화될 수 있다. 진공 공급은 예를 들면 비활성화 이후 흡입 연결부 내에서 측정된 압력이 다시 조정유지수치(H1+h1)로 증가하면 다시 활성화된다. 최종적으로 작업 주기는 상기 흡입 연결부 내에서 측정된 진공이 워크피스를 내보내기 위하여 다시 주변 압력으로 증가하는 또다른 작업 범위(제3 작업 범위)를 포함한다. 워크피스를 처리 장치로부터 분리하는 것을 보장하기 위하여, 바람직한 일 실시예에 따르면 흡입 연결부 내에서의 압력은 주변 압력으로부터 방출 압력으로 증가할 수 있다(제4 작업 범위). 이는 방출 시간 동안 일어날 수 있다.
작업 주기의 제1 작업 범위 동안 흡입 압력 센서에 의해서 흡입 연결부 내 압력이 측정되는 것이 바람직하다. 워크피스가 공급되었는지 여부를 확인하기 위하여, 제어문턱수치(H2) 또는 (제어 문턱 수치(H2) 및 상기 제어 문턱 수치(H2)보다 높은 오프셋 수치에 의해서 정의되는) 제어 압력 구간이 사전 결정될 수 있다. 흡입 연결부 내의 압력을 제어 문턱 수치(H2)와 비교함으로써 워크피스가 공급되었는지 여부를 검출할 수 있다. 흡입 연결부 내 압력이 제어 문턱 수치(H2) 아래로 떨어지거나 제어 압력 구간([H2, H2+h2]) 내에 있으면, 워크피스가 처리 장치에 인접해 있고 흡입 연결부 내에 진공이 발생된 것으로 판단할 수 있다.
진단 주기에서도 평형 압력의 측정 후 워크피스를 처리하는 것이 가능하다. 이때 제1 범위에서 진공이 평형 압력으로부터 상기한 유지수치(H1)로 떨어진다. 그 후 여기에 또다른 작업 범위들이, 작업 주기에 대해서 이미 설명한 바와 같이, 연결될 수 있다 (즉, 경우에 따라, 워크피스를 홀딩하기 위한 제2 작업 범위에서의 조정, 워크피스를 내보내기 위하여 또다른 작업 범위에서 진공이 주변 압력으로 증가하는 것, 경우에 따라 워크피스를 처리 장치로부터 분리하는 것을 보장하기 위하여 방출 시간 동안 방출 압력을 형성하는 것).
신뢰성 있는 진단은 (예를 들어 진단 신호에 의해서 가동되어) 다수의 진단 주기가 바로 순차적으로 실시됨으로써 얻어질 수도 있다. 서로 다른 진단 주기에서 검출된 평형 압력이 서로 다를 경우, 이는 기능 장애 또는 시스템에 새는 곳이 존재함을 가리킬 수 있다.
또한, 처리 시스템의 작동 중 사전 결정된 시점 또는 일정한 간격으로 또는 사전 결정된 횟수의 각각의 작업 주기 동안, 하나의 또는 소정의 횟수의 진단 주기가 실시될 수 있고, 이때 진단 주기에서 검출되는 수치들(아래에 설명하는 바와 같은 평형 압력 또는 기타 측정 수치들)은 제어 장치에 저장될 수 있다. 검출된 수치(특히 평형 압력)의 분산, 체계적 변동 및/또는 시간적 전개로부터 처리 시스템 내의 변동에 대해 판단할 수 있다. 연속적으로 검출된 평형 압력에 대한 수치들이 예들 들어 증가하는 경향을 나타내는 경우, 이는 점점 심해지는 시스템의 누출 또는 저하된 효율을 가리키는 것이다. 이에 따라 진단 주기에서 검출된 수치들(특히 평형 압력)의 시간적 경과에 대한 모니터링은 시스템의 사전 유지보수를 가능하게 한다.
이에 따라 방법의 바람직한 실시예는, 제1, 그리고 실시에 따라 경우에 따라 하나 또는 다수의 작업 주기들, 또다른 진단 주기가 실시됨으로써 구성되고, 이때 상기 제1 진단 주기 및 또다른 진단 주기에서는 제1 평형 압력 및 또다른 평형 압력이 검출된다. 그 후 상기 제1 평형 압력 및 또다른 측정된 평형 압력의 비교가 수행된다.
본 발명의 또다른 측면에 따르면 상기 방법에서는 예를 들면 진단 주기 또는 작업 주기 이전 또는 이후에 특성화 주기(characterization cycle)가 수행된다. 이는 아래의 단계들을 특징으로 한다(특히 아래에 기재된 순서로):
- 진공 발생기의 흡입 연결부를 진공 발생기의 칼리브레이션 흡입 개구에 연결하는 단계,
- 흡입 연결부에 진공을 제공하는 단계 및 상기 칼리브레이션 흡입 개구를 통해서 흡입하는 단계,
- 상기 흡입 연결부 내에서 조정되는 칼리브레이션 압력을 예를 들어 흡입 압력 센서를 사용하여 측정하는 단계.
특성화 주기를 위해서 흡입 연결부는 칼리브레이션 흡입 개구에만 연결되고 진공 처리 장치에 대해서는 잠기는 것이 바람직하다. 상기 칼리브레이션 흡입 개구를 통한 흡입 단계는 사전 결정 가능하거나 사전 결정된 칼리브레이션 흡입 시간(tK) 동안 이루어지는 것이 바람직하다. 이때 상기 칼리브레이션 압력은 흡입 시 칼리브레이션 개구를 통해서 설정되는 평형 압력이다.
특성화 주기에서의 측정에 의해서 예를 들어 진공 발생기(분사기의 벤투리 노즐 등의 안에서의) 내의 막힘 또는 오염이 목적에 따라 확인될 수 있다. 이에 따라, 진단 주기 동안 측정된 평형 압력과 함께 보았을 때 처리 시스템의 성능은 확실하게 모니터링될 수 있고, 발생가능한 오류의 원인이 확인될 수 있다.
상기 칼리브레이션 흡입 개구는 예를 들어 공지의 흐름 저항을 가지는 흡입 노즐로서 형성될 수 있다. 흡입 연결부를 칼리브레이션 흡입 개구에 연결하는 것은 흡입 연결부가 선택적으로 예를 들어 진공 처리 장치 또는 칼리브레이션 흡입 개구에 흐름 연결되도록 하는, 제어 가능한 칼리브레이션 밸브에 의해서 수행되는 것이 바람직하다.
작업 주기에 대해서 설명한 바와 유사하게, 특성화 주기들은 사전에 결정된 시점에 또는 일정한 간격으로 또는 작업 주기 및/또는 진단 주기의 사전 결정된 횟수에 따라서 각각 실시되는 것이 바람직하다. 통신 인터페이스를 통해서 칼리브레이션 압력을 나타내는 신호가 출력되는 것이 바람직할 수 있다. 상기 특성화 주기에서 검출된 칼리브레이션 압력의 수치들은 처리 시스템의 제어 장치에 저장되는 것이 바람직하다.
또다른 실시예에 따르면 작업 주기(특히 진단 주기의 수행 이전 또는 이후 및/또는 특성화 주기의 수행 이전 또는 이후)에서는 흡입 연결부 내의 진공이 주변 압력으로부터 제어 문턱 수치(H2)로 떨어지는 제1 압력 저하 시간이 시간 측정 장치에 의해서 측정된다. 추가적으로 또는 대안적으로 흡입 연결부 내의 진공이 제어 문턱 수치(H2)로부터 유지수치(H1)로 떨어지는 제2 압력 저하 시간이 상기 시간 측정 장치에 의해서 측정될 수 있다. 상기 제어 문턱 수치(H2)는 흡입 연결부 내의 압력의 제어 문턱 수치(H2)로의 저하가, 워크피스가 처리 장치에 공급될 때, 예를 들어 흡입 그리퍼에 접해 있을 때 이에 대해 표시를 나타낼 수 있도록 정해지는 것이 바람직하다. 특히 상기 유지수치(H1)는 워크피스의 안전한 처리가 가능하도록 정해진다.
경우에 따라 측정된 압력 저하 시간으로부터 평형 압력을 이용하여 진공 발생기, 처리 장치 그리고 경우에 따라 워크피스로 구성된 조합의 시스템의 밀폐도 및 성능에 대해 판단할 수 있다.
물론 상기 압력 저하 시간, 특히 제2 압력 저하 시간은 진단 주기 중에도 측정될 수 있다. 시스템의 적절한 작동 시 상기 제어 문턱 수치(H2)는 자유 상태의 흡입에서의 경우 항상 평형 압력 아래에 있다.
방법의 또다른 실시예에 따르면 워크피스를 홀딩하고 있는 상태의 시스템의 압력 안정성은 특히 유지수치(H1)와 조정유지수치(H1+h1) 사이에서 결정된다. 이를 위하여 흡입 연결부에서 측정된 압력이 유지수치(H1)로 떨어지거나 그 아래로 떨어진 후에 진단 주기 및/또는 작업 주기에서 진공 공급이 비활성화될 수 있다. 그러면 진공 공급의 비활성화 이후 압력 변경률, 누출율, 및/또는 흡입 연결부 내에 지배하는 압력의 시간에 따른 흐름이 측정될 수 있다. 측정 결과로부터, 진공 발생기, 처리 장치 및 워크피스로 구성된 전체 시스템의 밀폐도에 대한 판단이 내려질 수 있다. 이에 따라, 검출된 평형 압력과 연결하여 예를 들어 처리 장치 및/또는 진공 발생기의 밀폐도 및 성능이 모니터링될 수 있다.
본 발명의 또다른 측면에 따르면, 검출된 평형 압력은 사전 결정되거나 사전 결정될 수 있고 주변 압력과 유지수치(H1) 사이에 있는 제어 문턱 수치(H2)와 비교된다. 평형 압력이 상기 제어 문턱 수치(H2) 보다 아래에 있는 경우, 경고신호가 (예를 들어 진공 발생기의 제어 장치로부터) 출력되거나 가동되는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이, 제어 문턱 수치(H2)는 흡입 연결부 내의 진공을 측정하여 처리 장치에 워크피스가 공급되었는지 여부 및 인접한 워크피스에 기초하여 진공이 형성될 수 있는지 여부를 확인하는 역할을 한다. 상술한 오류 발생의 경우 흡입 연결부 내에는 이미 인접한 워크피스 없이 상당한 진공(즉, 흡입 연결부 내에서 측정된 압력은 제어 문턱 수치(H2) 아래로 떨어진 것이다)이 지배하고 있다. 이런 경우 더 이상 흡입 연결부 내 진공을 측정하여 워크피스의 존재 여부를 확인할 수 없다.
평형 압력 및 제어 문턱 수치(H2)의 비율이 검출되는 것을 고려할 수도 있다. 이로부터 퍼포먼스-수치가 검출될 수 있고 통신 인터페이스 등을 통해서 출될 수 있다. 퍼센티지 수치가 출력되는 것이 바람직하며, 이때 영 퍼센트 퍼포먼스는 제어 문턱 수치(H2)가 평형점과 동일한 경우에 해당되고, 백 퍼센트 퍼포먼스는 평형 압력이 주변 압력과 동일한 경우에 해당된다.
제어 문턱 수치(H2)는 시스템의 적절한 작동 시 흡입 연결부 내 지배하는 압력이 워크피스가 처리 장치에 공급되었을 때에만 제어 문턱 수치 아래로 떨어지도록 정해지는 것이 바람직하다. 제어 문턱 수치(H2)는 또한 적절한 작동 시 흡입 연결부 내에서 측정된 압력이 워크피스가 흡입되지 않는 경우 제어 문턱 수치보다 높게 정해지는 것이 바람직하다.
본 발명에 따라 평형 압력을 결정함으로써, 예를 들어 진공 발생기 내 오염 또는 누출로 인해 성능이 저하된 경우, 측정 연결부 내 측정 가능한 평형 압력이 언급한 상기 문제점으로 인해 제어 문턱 수치의 아래에 있을 때 워크피스의 존재 여부에 대해 잘못 확인되는 것이 방지될 수 있다. 이에 따라, 전술한 방법에 의해서 워크피스의 존재 여부가 더욱 확실하게 제어될 수 있다.
상기 방법의 특히 바람직한 실시예는 작업 주기 및/또는 진단 주기에서 워크피스의 수용(및 또는 처리) 이후 흡입 연결부 내 압력이 주변 압력보다 높은 방출 압력이 되도록 증가함으로써 구성된다. 특히, 방출 시간 동안 흡입 연결부 내 압력이 주변 압력으로부터 방출 압력까지 증가했다가 다시 주변 압력으로 떨어진다. 이때 상기 방출 압력 및/또는 방출 시간은 평형 압력에 따라서 결정되는 것이 바람직하다. 방출 시간은 검출된 평형 압력에 따라 낮은 평형 압력에서보다 높은 평형 압력에서 방출 시간이 길게 결정하도록 정해지는 것이 바람직하다.
압축공기가 흡입 연결부를 통해서 방출되면, 압력의 일부가 진공 발생기 및 처리 장치로 구성된 장치의 흐름 저항에 분배된다. 이러한 영향은 진단 주기 중 평형 압력의 측정을 통해서 측정될 수 있다. 그러면 진공 발생기와 처리 장치로 구성된 시스템의 흐름 저항에도 불구하고 워크피스의 확실한 방출이 보장되도록 방출 압력이 크게 정해지거나 그리고/또는 방출 시간이 길게 정해질 수 있다. 이때 요구되는 압력은 안전 오프셋(예를 들면 10 mbar) 만큼 증가될 수 있다.
상기한 조치에 의해서 방출 과정은 짧게 유지될 수 있고 적은 과중 압력으로 수행될 수 있다. 그러나 이때 워크피스의 확실한 분리가 보장된다. 이에 따라 방출 임펄스는 불필요한 압축 공기 에너지가 사용되지 않으면서도 안전한 분리가 보장되도록 설정될 수 있다.
상기 진공 발생기는 상기한 바와 같이, 압축 공기를 이용하여 진공을 발생시킬 수 있도록 형성될 수 있다(예를 들면 분사기). 또다른 실시예에 따르면 상기 진공 발생기의 압력 연결부 내 압력은 공급 압력 센서에 의해서 측정될 수 있다. 이는 특히 흡입 연결부 내 평형 압력의 측정과 동시에 실시된다. 그러나 압력 연결부 내 압력이 흡입 전 및/또는 도중 및/또는 후에 워크피스 없이 측정되는 것을 고려할 수도 있다. 흡입 연결부 내에서 압력을 측정함으로써 시스템의 효율이 확인될 수 있다. 또한, 적어도 섹션 별로 압력 연결부 내 압력에 대한 흡입 연결부 내 압력의 의존도를 나타내는 특성 곡선(characteristic curve)이 기록될 수 있다.
또다른 실시예에 따르면 압력 연결부를 통해서 흐르는 체적 유량이 측정될 수 있다.
예를 들어 진공 펌프 또는 기타 전기적으로 구동 가능한 진공 발생기가 사용되는 경우, 추가 정보로서 입력 성능, 입력 전압 내지 공급 전압 및/또는 입력 전류 내지 공급 전류가 측정될 수 있다.
기본적으로 압력 연결부 내 압력 대신에 또는 그에 추가적으로 진공 발생기의 기타 입력 크기가 측정될 수 있고 시스템의 성능 및 밀폐도를 검출하는데 사용될 수 있다.
도입부에서 언급한 과제의 해결을 위하여 또한 분사기 또는 전기 진공 발생기 등의 진공 발생기가 제안된다. 이러한 진공 발생기는 진공 처리 장치를 위해 진공을 공급하기 위한, 흡입용 흡입 연결부를 포함한다. 특히 상기 진공 발생기는 흡입 연결부 내 압력을 측정하는 흡입 압력 센서를 포함하며, 상기 흡입 압력 센서의 측정 수치들의 전달을 위한 통신 인터페이스를 포함하는 것이 바람직하다.
특히 상기 진공 발생기는 흡입 시 흐름의 경로에서 흡입 연결부 하류에 배치되는 것이 바람직한 제어 가능한 칼리브레이션 밸브를 포함할 수 있다. 상기 칼리브레이션 밸브에 의해서 상기 흡입 연결부는 진공 처리 장치용 작동 출구 또는 진공 발생기의 칼리브레이션 흡입 개구에 흐름 연결 및 가압 연결 될 수 있다. 이렇게 밸브 상태의 변경에 의해서 자유 상태의 흡입을 수반하는 진단 주기, 워크피스의 흡입을 수반하는 작업 주기, 또는 상기 칼리브레이션 흡입 개구를 통한 흡입을 수반하는 특성화 주기가 수행될 수 있다.
상기 진공 발생기는 분사기로서 형성될 수 있고, 진공 발생기에 압축공기를 공급하는 압력 연결부를 포함할 수 있다. 압력 연결부 내 압력을 측정하는 공급 압력 센서가 포함되는 것이 바람직하다. 또한, 사용된 압축공기 및 상기 흡입 연결부를 통하여 흡입되는 공기가 배출될 수 있는 배기 단자가 구비될 수 있다.
압력 센서에 추가적으로 또는 대안적으로 압력 연결부에는 진공 발생기의기타 입력 크기에 대한 센서가 구비될 수도 있다(예를 들어 펌프용 회전수 센서, 전기 모터의 공급 전압 측정용 전압 측정기 등).
또다른 실시예에 따르면 진공 발생기는 제1 및/또는 제2 압력 저하 시간이 상기한 바와 같이 측정될 수 있도록 상기한 흡입 압력 센서 및/또는 공급 압력 센서와 함께 작동하는 시간 측정 장치를 포함한다.
진공 발생기는 흡입 연결부를 통한 흡입 과정을 활성화 및 비활성화시킬 수 있는 흡입 밸브를 포함하는 것이 바람직하다. 이에 따라 진공 처리 장치에 대한 진공 공급이 활성화 및 비활성화될 수 있다.
또다른 실시예에 따르면 압력 연결부는 흡입 연결부에서 (주변 압력보다 높은) 방출 압력이 사전 결정될 수 있는 방출 시간 동안 발생될 수 있도록, 흡입 연결부에 방출 밸브에 의해 연결된다.
또한, 칼리브레이션 밸브가 제어될 수 있도록 형성되는, 특히, (흡입 연결부가 진공 처리 장치용 작동 출구에 연결되는) 작동 상태와 (흡입 연결부가 칼리브레이션 흡입 개구에 연결되는) 칼리브레이션 상태 사이에서 스위칭될 수 있는 제어 및/또는 조정 장치가 구비되는 것이 바람직하다.
상기 제어 및/또는 조정 장치는 흡입 밸브 및/또는 방출 밸브가 진단 주기에서 검출된 평형 압력 및/또는 흡입 압력 센서 및/또는 공급 압력 센서 및/또는 경우에 따라 시간 측정 장치에 의해 측정된 수치들을 제어하도록 형성되는 것이 바람직하다. 특히 상기 제어 장치는 센서들 및 경우에 따라 밸브들이 본 발명에 따른 방법을 수행하기 위하여 구동될 수 있도록 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 진공 발생기는 콤팩트한 구성요소("콤팩트-분사기")로 구현될 수 있다. 이에 따라 진공 발생기를 기존의 시스템에 통합시키고 기존 시스템에 대하여 에너지 효율 및 신뢰성을 높일 수 있다.
본 발명의 기타 세부사항 및 바람직한 실시예들은 하기의 상세한 설명에 나와 있으며, 설명을 참조하여 도면에 도시된 본 발명의 실시예들을 상세히 기술하고 설명한다.
도면은 다음과 같다:
도 1a는 본 발명에 따른 진공 발생기 및 처리 시스템의 제1 실시예의 개략도이다.
도 1b는 본 발명에 따른 진공 발생기 및 처리 시스템의 또다른 실시예의 개략도이다.
도 2는 작업 주기를 설명하는 개략도이다.
도 3은 진단 주기를 설명하는 개략도이다.
도 4는 오류를 설명하는 개략도이다.
도 5는 에너지 최적화된 방출 과정을 설명하는 개략도이다.
보다 나은 명확성을 위하여 하기의 설명 및 도면에서 동일하거나 서로 대응되는 특징에는 동일한 부재번호가 사용된다.
도 1a는 콤팩트-분사기로 구성된 진공 발생기(12) 및 실시예에서 흡입 그리퍼로 형성된 진공 처리 장치(14)를 포함하는 처리 시스템(10)을 도시한다. 또한 상기 진공 처리 장치(14)에 흡입에 의해 수용될 수 있는 워크피스(16)가 표시되어 있다.
상기 진공 발생기(12)는 압축공기 공급부(19)에 흐름 연결 상태로 연결되어 상기 진공 발생기(12)가 압축 공기를 공급받을 수 있도록 하는 압력 연결부(18)를 포함한다. 또한 공기 또는 기타 기체 형태의 매체가 흡입되어 진공 처리 장치(14)에 진공이 공급되도록 하는 흡입 연결부(20)가 구비된다. 또한, 배기 단자(22)가 구비된다.
흡입 작용은 압축 공기에 의해서 공지된 방식으로 발생되는데, 압축 공기가 압력 연결부(18)로부터 벤투리 노즐(24)을 통해서 배기 단자(22) 쪽으로 흐르도록 발생된다. 상기 벤투리 노즐(24)의 흡입 연결부(26)는 역류 방지 밸브(28)에 의해서 흡입 연결부(20)와 흐름 연결된 상태에 있다. 상기 배기 단자(22)를 통해서 한편으로는 상기 벤투리 노즐(24)을 통해 흡입된 압축 공기가, 다른 한편으로는 상기 흡입 연결부(20)를 통해 흡입된 공기가 배출될 수 있다. 상기 배기 단자(22) 하류에는 소음기(sound absorber, 30)가 배치되어 시스템의 작동 시 유동 소음이 감소될 수 있다.
흡입 연결부(20) 내의 압력을 측정하기 위하여 흡입 압력 센서(32)가 구비된다. 압력 연결부(18) 내의 압력은 공급 압력 센서(34)에 의해서 측정될 수 있다.
상기 진공 발생기(12)는 흡입 연결부(20)를 통한 흡입을 활성화 및 비활성화시킬 수 있는 흡입 밸브(36)를 더 포함한다. 도시된 실시예에서 상기 흡입 밸브는 흐름의 경로에서 상기 압력 연결부(18)와 벤투리 노즐(24) 사이에 배치되는 투웨이 밸브(two-way valve)로 형성된다. 상기 밸브의 개방된 상태에서 압축 공기가 상기 벤투리 노즐(24)을 통과하여 흐르고 상기 흡입 연결부(20) 내에서 흡입 작용을 일으킨다. 상기 흡입 밸브(36)가 폐쇄된 상태에서는 상기 벤투리 노즐(24)이 압력 연결부(18)로부터 분리되고 진공 공급은 비활성화된다.
상기 진공 발생기(12)는 방출 밸브(38)를 더 포함한다. 상기 방출 밸브는 상기 압력 연결부(18)와 흡입 연결부(20) 사이의 연결이 방출 밸브(38)에 의해서 생성 및 분리될 수 있도록 배치된다. 이에 따라, 상기 흡입 연결부(20)에 압력 연결부(18)로부터의 압력을 제어하면서 공급하고, 그 결과 방출 임펄스를 구현할 수 있다. 본 실시예에서 상기 방출 밸브(38)도 투웨이 밸브로 형성된다.
상기 흡입 밸브(36) 및 방출 밸브(38)의 다른 실시예 및 흐름의 경로에서 기타 다른 배치도 가능하다. 예를 들어 상기 흡입 밸브(36)는 벤투리 노즐(24)의 흡입 연결부와 상기 흡입 연결부(20) 사이에 배치될 수도 있다.
상기 진공 발생기(12)는 흡입 압력 센서(32) 및 공급 압력 센서(34)의 측정 신호들이 공급될 수 있는 제어 장치(40)를 더 포함한다. 또한, 상기 제어 장치(40)는 상세히 설명되지 않은, 센서들(32)및(34)의 사전 결정 가능한 측정 수치들 사이에서 경과한 시간을 측정할 수 있는 시간 측정 장치를 포함할 수 있다.
상기 제어 장치(40)는 본 발명에 따른 작동 방법의 구현을 위해서 상기 밸브들(36)및(38) 및 센서들(32)및(34)을 제어하기 위하여 형성된다.
상기 제어 장치(40)에는 전기 모터의 공급 전압 또는 펌프의 회전수 등의 진공 발생기(12)의 기타 입력 크기가 공급될 수 있다. 또한 상기 제어 장치(40)는 측정 수치를 외부의 중앙처리장치에 전달할 수 있는 통신 인터페이스(42)를 더 구비한다.
상기 진공 발생기(12)는 제어 가능한 칼리브레이션 밸브(44)를 더 포함한다. 상기 밸브는 도시된 실시예에서 선택적으로 작동 상태 및 칼리브레이션 상태를 취할 수 있는 방향전환밸브(directional control valve)로 형성된다. 작동 상태에서는 흡입 연결부(20)가 진공 처리 장치(14)에 대한 작동 출구(43)에 연결되고, 칼리브레이션 상태에서는 특히 (공지된 흐름 저항 또는 흐름 특성을 가지는) 흡입 노즐로 형성되는 진공 발생기(12)의 칼리브레이션 흡입 개구(44)에 연결된다. 상기 칼리브레이션 밸브(44)는 작동 상태를 취하기 위하여 프리스트레스트(prestressed)되는 것이 바람직한데, 다시 말해서, 능동적인 구동 없이 작동 상태를 취한다.
상기 제어 장치(40)는 특히 칼리브레이션 밸브(44)를 구동하기 위하여 형성된다. 상기 칼리브레이션 밸브(44)가 칼리브레이션 상태로 스위칭되면, 상기 흡입 연결부(20) 및 칼리브레이션 흡입 개구(46)를 통해서 흡입될 때 흡입 압력 센서(32)에 의해서 칼리브레이션 압력(pK)이 조정 평형 압력으로서 측정될 수 있다.
도 1b는 전기적 진공 발생부(50)를 포함하는 진공 발생기(48)를 도시한다. 이는 (도시된 예에서 4/2-방향전환밸브로 형성되는) 제어 밸브(51)에 연결되는 흡입 단자 및 방출 단자를 포함한다. 상기 제어 밸브(51)는 흡입 상태와 방출 상태를 취할 수 있고, 흡입 상태에서는 흡입 연결부(20)를 통한 흡입이 실시될 수 있고, 방출 상태에서는 흡입 연결부(20) 내에 방출 압력이 달성될 수 있다. 여기서 상기 제어 밸브(51)는 도 1a에 따른 흡입 밸브(36) 및 방출 밸브(38)의 기능을 통합한다.
진공 발생기의 제어 장치(40)는 특히 상기 제어 밸브(51)를 구동하기 위하여, 그리고 바람직하게는 전기적 진공 발생부(50)를 구동하기 위해 형성된다. 진공 발생기(40)에 대한 기타 특징 및 기능에 대해서는 도 1a의 설명을 참조한다.
도 2를 참조하여 처리 시스템(10)에 의해 작업 주기를 수행하는 방법이 기술된다. 도시된 도면에서 세로 좌표에서 위쪽으로 흡입 연결부(20)를 지배하는 진공이 주변 압력(p0)보다 아래에 기록된다. 이에 따라 양의 Y-값들은 상기 주변 압력(p0)보다 낮은 압력에 대응된다. 가로 좌표는 시간의 경과를 나타낸다. 도시된 실시예에서 작업 주기는 압력이 주변 압력에서부터 시간에 따라 변했다가 다시 주변 압력으로 돌아간다는 특징을 가진다.
도시된 실시예에서 작업 주기는 네 개의 작업 범위(52, 54, 56, 58)로 구분된다. 제1 작업 범위(52)에서는 진공 공급의 활성화가 실시된다 (예를 들어, 방출 밸브(38)가 폐쇄된 상태에서 흡입 밸브(36)를 개방하는 단계). 이에 따라 흡입 연결부(20) 내에 흡입 작용이 일어나고 연결된 진공 처리 장치(14)에 진공이 공급된 다. 이에 따라 상기 워크피스(16)가 흡입될 수 있다.
흡입 압력 센서(32)를 사용하여 측정된 압력은 흡입 연결부(20) 내에서 흡입 작용에 의해 저하되는데, 다시 말해서, 도 1의 도면에서는 진공이 상승한다. 워크피스(16)가 진공 처리 장치(14)에 인접해 있으면, 흡입 연결부 내 압력은 제어 문턱 수치(H2) 아래로 떨어질 수 있다. 여기서 흡입 연결부 내의 압력이 제어 문턱 수치(H2) 아래로 떨어지는 것은 구성요소가 그립되었음을 가리킨다.
흡입 연결부(20)에서 측정된 압력이 주변 압력(p0)으로부터 제어 문턱 수치(H2) 아래로 떨어지는 시간은 도 1에서 (t0)로 표시된다. 이러한 제1 압력 저하 시간(t0)은 (예를 들어 제어 장치(40)에 통합되는) 시간 측정 장치에 의해 측정될 수 있는 것이 바람직하다. 상기 제어 문턱 수치(H2)가 초과된 이 후 워크피스(16)가 인접한 상태에서 흡입 연결부 내의 압력이 더 떨어져서 유지수치(H1)에 도달한다. 이러한 유지수치는 진공 처리 장치(14)에 의해 워크피스(16)를 안전하게 처리하는 것이 가능하도록 정해지는 것이 바람직하다.
압력이 제어 문턱 수치(H2)로부터 유지수치(H1)로 떨어지는(즉, 진공이 상승하는) 시간도 (예를 들어 제어 장치(40)에 있는) 시간 측정 장치에 의해 측정될 수 있는 것이 바람직하다. 이러한 제2 압력 저하 시간은 도 2에서 (t1)으로 표시된다.
상기 제어 문턱 수치(H2)는 주변 압력(p0) 아래에서 예를 들어 500 mbar 로 정해질 수 있다. 상기 유지수치(H1)는 예를 들어 주변 압력(p0) 아래에서 700 mbar 로 정해질 수 있다. 상기 주변 압력(p0)은 예를 들어 표준 압력 1013 mbar 의 범위에 있다.
상기 제1 작업 범위(52)에 제2 작업 범위(54)가 연결된다. 이 범위에서는 워크피스(16)가 그립된 상태에서, 흡입 연결부(20) 내의 압력이 유지수치(H1)와 조정유지수치(H1+h1) 사이에 있도록 진공 공급이 조정된다. 이를 위하여 예를 들어 유지수치(H1)에 도달한 이후 진공 공급은 설명한 바와 같이 비활성화될 수 있다. 흡입 연결부(20) 내의 압력이 누출로 인해 다시 유지수치(H1+h1)보다 높게 증가하면, 워크피스(16)의 확실한 처리를 보장하기 위하여 진공 공급이 다시 활성화될 수 있다.
제3 작업 범위(56)에서는 워크피스(16)를 내보내기 위하여 흡입 연결부(20)에서 측정한 압력이 다시 주변 압력(p0)으로 증가한다. 이는 진공 공급의 비활성화 이후 누출에 의해 발생하거나 또는 목적에 따르는 흡입 연결부(20)의 압력 구동에 의해서 수행될 수 있다. 예를 들어 워크피스(16)를 내보내기 위하여 흡입 밸브(36)가 폐쇄되고, 방출 밸브(38)가 제어되는 상태에서 개방될 수 있다.
제4의 작업 범위(58)에서 목적에 따르는 워크피스의 방출이 수행되는 것이 바람직하다. 이때 흡입 연결부(20) 내 압력은 목적에 따라 주변 압력(p0)보다 높은 방출 압력(pA)으로 증가되는 것이 바람직하다. 이는 예를 들어 흡입 밸브(36)가 폐쇄된 상태에서 목적에 따른 방출 밸브(38)의 개방에 의해서 수행된다.
도 3에는 진단 주기가 기술된다. 진단 주기는 예를 들어 제1, 제2, 제3, 및 제4 진단 범위(62, 64, 66, 68)로 구분되는데, 이때 진단 주기(64)내지(68) 대신 작업 범위(54)내지(58)에서와 같은 압력 흐름 곡선이 상기 제1 진단 범위(62)에 연결될 수도 있다.
제1 진단 범위(2)에서는 처리 장치에 대한 진공 공급의 활성화가 실시되며, 이는 자유 상태의 흡입 상태로 옮겨지는데, 다시 말해서 진공 처리 장치(14)를 통한 흡입이 워크피스(16) 없이 수행된다. 진공 발생기(12), 벤투리 노즐(24) 및 진공 처리 장치(14)에서의 흐름 연결 상태의 흐름 작용적인 특성에 기초하여 흡입 연결부(20)에서는 평형 압력(pG)이 조정된다. 이를 측정하기 위하여 상기 방출 밸브(38)는 폐쇄되고 흡입 밸브(36)는 완전히 개방되는 것이 바람직하다.
자유 상태의 흡입 단계는 평형 압력이 확실하게 조정될 수 있을 만큼 긴 진단 시간(tG) 동안 실시되는 것이 바람직하다(1초보다 긴 것이 바람직하다). 상기 흡입 연결부(20) 내 평형 압력(tG)은 상기 흡입 압력 센서(62)에 의해서 측정될 수 있다.
측정된 상기 평형 압력(pG)은 예를 들어 상기 제어 장치(40)에 저장될 수 있다. 상기 제어 장치는 예를 들어 평형 압력(pG)을 중앙처리장치의 통신 인터페이스(42)를 통해서 제공할 수 있다.
도 3에 도시된 진단 주기에서는 평형 압력(pG)의 측정 후 워크피스의 처리가 실시된다. 워크피스(16)가 처리 장치(14)에 가까워짐으로써, 앞에서 설명한 바와 같이, 흡입 연결부(20)에 진공이 형성될 수 있다. 이미 설명한 것처럼 이에 따라 상기 흡입 연결부(20) 내의 압력은 먼저 제어 문턱 수치(H2) 아래로 떨어진다. 이미 설명한 것처럼, 흡입 연결부(20) 내 압력이 상기 제어 문턱 수치(H2) 아래에 있는 것으로 측정되는 것은 워크피스(16)가 진공 처리 장치(14)에 인접해있다는 것을 가리키는 것으로 평가될 수 있다.
워크피스(16)가 인접해 있는 경우 압력은 최종적으로 유지수치(H1)로 떨어진다. 이미 설명한 것처럼 그러면 제2 진단 범위(64)에서 또는 이에 대응하여 제2 진단 범위(54)에서는 흡입 연결부(20) 내 압력이 워크피스의 안전한 처리를 보장하기 위하여 유지수치(H1)와 조정유지수치(H1+h1) 사이에서 조정될 수 있다.
유지수치(H1)에 도달한 이후 진공 공급은 비활성화되고, 이에 따라 본 발명에 따른 방법에서는 흡입 연결부(20) 내 압력의 시간에 따른 흐름 및/또는 압력 변경률(Δp/Δt)이 측정되거나 결정될 수 있다. 이를 위하여 상기 흡입 압력 센서(32)가 대응되는 측정의 수행을 위하여 형성될 수 있다.
도시된 실시예에서 워크피스를 내보내는 과정이 수행되고 도시된 실시예에서 작업 범위(56)및(58)에서의 흐름에 대응되는 제3 및 제4 진단 범위(66)및(68)가 상기 제2 진단 범위(64)에 연결될 수 있다.
도 4에는 시스템(10)의 작동에 오류가 있을 경우의 진단 주기의 압력의 흐름이 도시되어 있다. 진공 공급의 활성화 이후 흡입 연결부(20) 내 압력은 자유 상태의 흡입 시에도 워크피스 없이 제어 문턱 수치(H2) 아래의 평형 압력(pG')으로 떨어진다. 이러한 현상은 예를 들어 오염으로 인해 자유 상태의 흡입 시 진공 처리 장치를 통해서 충분한 체적 유량이 흡입될 수 없는 것이 원인일 수 있다. 이러한 상태에서는 흡입 연결부(20) 내의 압력을 측정하는 것으로 워크피스의 존재 여부를 확인할 수 없다.
이런 경우 시스템(10)에서 안전한 처리 작업이 더 이상 가능하지 않다. 이에 따라 진단 주기에서 평형 압력이 제어 문턱 수치(H2) 아래에서 검출되는 경우(도 4 참조) 경고신호가 출력되는 것이 바람직하다. 상기 제어 장치(40)에 의해서 예를 들어 측정된 평형 압력을 제어 문턱 수치(H2)와 비교하는 것이 수행될 수 있다.
도 5에는 워크피스의 처리 시 흡입 연결부(20) 내 압력의 흐름이 예시적으로 도시되며, 여기서 제4의 작업 범위(58')에서는 에너지 최적화된 방출이 수행된다.
제1 작업 범위(52)에서 워크피스를 수용하고 제2 작업 범위(54)(도 2 참조)에서 처리한 이후에는 상기 워크피스를 내보내기 위하여 흡입 연결부(20) 내 압력의 저하가 실시된다(예를 들어 제3 작업 범위(56)).
아래에서는, 이전의 진단 주기에서 평형 압력(pG)이 검출되었고, 예를 들어 제어 장치(40)에 저장되었음을 전제로 한다.
상기 평형 압력(pG)을 이용하여 방출 과정은 에너지에 대하여 최적화될 수 있다. 도 5에는 도 2에 설명한 워크피스의 방출을 위한 압력의 흐름이 실선으로 도시된다. 작업 범위(58')에서의 에너지 소비를 감소시키기 위하여, 평형 압력(pG)으로부터 최소 방출 압력(pA,min)이 검출될 수 있다. 이 압력은 예를 들어 시스템의 흐름 저항이 극복될 수 있을 정도의 크기로 정해진다. 상기 평형 압력(pG)의 측정에 기초하여 방출 압력(pAmin)에 대한 최적의 수치가 결정되어, 한편으로는 워크피스의 확실한 분리가 보장되고 다른 한편으로는 가능한 한 적은 에너지 소비가 유지될 수 있다. 시스템 변동 등의 균형을 맞추고 안전한 분리를 보장하기 위하여 추가적으로 상기 최소 방출 압력(pAmin)에 안전성-오프셋(poff)(실시예에서 약 10 mbar)가 상기 최소 방출 압력(pAmin)에 가산될 수 있다.
또한, 흡입 연결부(20) 내 압력을 측정함으로써 상기 흡입 연결부(20) 내 압력이 주변 압력(p0) 이상으로 증가하는 방출 시간(tA)을 가능한 한 짧게 유지할 수 있다. 특히 상기 방출 시간(tA)은 흡입 연결부(20) 내 압력이 주변 압력(p0)에서 최소 방출 압력(pAmin)으로 주변 압력 이상으로, 경우에 따라 안전성-오프셋(poff)을 합산한 수치로 증가하고 압력의 중단 없이 다시 주변 압력(p0)으로 떨어지도록 정해진다. 이에 따라 에너지 절약적인 작동이 가능하다.

Claims (10)

  1. 워크피스(16)를 처리하는 진공 처리 장치(14) 및 진공을 발생시키는 진공 발생기(12, 48)를 포함하는 처리 시스템(10)을 작동하는 방법으로,
    상기 진공 발생기(12)는 상기 진공 처리 장치(14)의 진공 공급을 위해 흡입이 수행되는 흡입 연결부(20)를 포함하고,
    상기 처리 시스템(10)의 작동 중에 다수의 진단 주기가 수행되며, 진단 주기는:
    진공 처리 장치용 진공을 제공하는 단계 및 워크피스(16) 없이 흡입하는 단계로, 워크피스(16) 없이 흡입하는 것은 진단 주기에 대해 사전 결정 가능한 진단 시간(tG) 동안 수행되는, 단계;
    상기 흡입 연결부(20)에서 조정되는 평형 압력(pG)을 흡입 압력 센서(32)를 사용하여 측정하는 단계; 및
    다수의 상이한 진단 주기들에서 결정된 평형 압력(pG)의 변화를 모니터링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 평형 압력(pG)을 나타내는 신호가 통신 인터페이스(42)를 통해서 출력되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    작업 주기에서는 시간 측정 장치에 의해 상기 흡입 연결부(20) 내 압력이 주변 압력(p0)으로부터 제어 문턱 수치(H2)로 떨어지는 제1 압력 저하 시간(t0)이 측정되고, 시간 측정 장치에 의해 상기 흡입 연결부(20) 내 압력이 상기 제어 문턱 수치(H2)로부터 유지수치(H1)로 떨어지는 제2 압력 저하 시간(t1)이 측정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    진공 발생기(12)의 흡입 연결부(20)를 진공 발생기(12, 48)의 칼리브레이션 흡입 개구(46)에 연결하는 단계;
    흡입 연결부(20)에 진공을 제공하는 단계 및 상기 칼리브레이션 흡입 개구(46)를 통해서 흡입하는 단계; 및
    상기 흡입 연결부(20) 내에서 조정되는 칼리브레이션 압력을 측정하는 단계를 포함하는 특성화 주기가 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 흡입 연결부(20)에서 측정되는 압력이 유지수치(H1)에 도달하거나 그 아래로 떨어진 이후 진공 공급이 비활성화되고, 비활성화 이후 압력 변경률 또는 상기 흡입 연결부(20)를 지배하는 압력의 시간에 따른 흐름이 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 평형 압력(pG)은, 주변 압력(p0)과 유지수치(H1) 사이에 있고 사전 결정되거나 사전 결정될 수 있는 제어 문턱 수치(H2)와 비교되고, 상기 평형 압력(pG)이 상기 제어 문턱 수치(H2) 아래에 있으면 경고신호가 출력되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    작업 주기에서는 워크피스(16)가 수용된 후 상기 흡입 연결부(20) 내 압력이 주변 압력(p0)보다 높은 방출 압력으로 증가하고, 이때 상기 방출 압력(pA; pAmin+poff)은 상기 평형 압력(pG)에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 흡입을 위한 흡입 연결부(20);
    상기 흡입 연결부(20) 내 압력을 측정하는 흡입 압력 센서(32); 및
    상기 흡입 압력 센서(20)의 측정 수치를 전달하는 통신 인터페이스(42)를 포함하는, 제1항 내지 제3항 중 한 항에 따른 방법을 수행하는 진공 발생기(12, 48)에 있어서,
    상기 워크피스(16) 없이 흡입 시에 사전 결정 가능한 진단 시간(tG)에 의해 조정되는 평형 압력이 측정되는 것을 특징으로 하는 진공 발생기(12, 48).
  9. 제8항에 있어서,
    상기 흡입 연결부(20)가 선택적으로 적어도 상기 진공 처리 장치(14)에 대한 작동 출구(43) 또는 상기 진공 발생기(12)의 칼리브레이션 흡입 개구(46)에 연결될 수 있도록 제어 가능한 칼리브레이션 밸브(44)가 구비되는 것을 특징으로 하는 진공 발생기(12, 48).
  10. 삭제
KR1020147025414A 2012-02-13 2013-02-11 진공 처리 시스템 작동 방법 및 상기 방법을 실시하기 위한 진공 발생기 KR101891863B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012202124 2012-02-13
DE102012202124.8 2012-02-13
PCT/EP2013/052677 WO2013120802A1 (de) 2012-02-13 2013-02-11 Verfahren zum betreiben eines unterdruckerzeugers und unterdruckerzeuger zur durchführung des verfahrens

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140135194A KR20140135194A (ko) 2014-11-25
KR101891863B1 true KR101891863B1 (ko) 2018-08-24

Family

ID=47714087

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020147025414A KR101891863B1 (ko) 2012-02-13 2013-02-11 진공 처리 시스템 작동 방법 및 상기 방법을 실시하기 위한 진공 발생기
KR1020147025416A KR101989211B1 (ko) 2012-02-13 2013-02-11 진공 발생기 작동 방법 및 진공 발생 장치

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020147025416A KR101989211B1 (ko) 2012-02-13 2013-02-11 진공 발생기 작동 방법 및 진공 발생 장치

Country Status (5)

Country Link
US (2) US9707686B2 (ko)
EP (2) EP2815131B2 (ko)
KR (2) KR101891863B1 (ko)
CN (2) CN104114877B (ko)
WO (2) WO2013120801A1 (ko)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2815131B2 (de) 2012-02-13 2019-06-12 J. Schmalz GmbH Verfahren zum betreiben eines unterdruckerzeugers und unterdruckerzeugervorrichtung
US9669550B2 (en) * 2014-04-18 2017-06-06 Kla-Tencor Corporation Pick and place device with automatic pick-up-height adjustment and a method and a computer program product to automatically adjust the pick-up-height of a pick and place device
WO2017008837A1 (de) * 2015-07-13 2017-01-19 Festo Ag & Co. Kg Vakuum-greifvorrichtung und verfahren zum betreiben einer vakuum-greifvorrichtung
EP3243608B1 (de) 2016-05-09 2022-04-06 J. Schmalz GmbH Verfahren zur überwachung von funktionszuständen eines druckangetriebenen aktors und druckantreibbarer aktor
US10518985B2 (en) 2016-05-31 2019-12-31 Wood's Powr-Grip Co., Inc. Control systems and methods for vacuum lift equipment
EP3254998B1 (en) 2016-06-10 2021-11-24 Piab Ab Controlling a vacuum system comprising a vacuum generator
CN111315546B (zh) * 2017-11-07 2023-04-28 伯克希尔格雷营业股份有限公司 使用单个真空源在端部执行器处提供动态真空压力的系统和方法
DE102018110741A1 (de) * 2018-05-04 2019-11-07 J. Schmalz Gmbh Unterdruckhandhabungsvorrichtung
DE102018119934B3 (de) * 2018-08-16 2019-08-01 Strothmann Machines & Handling GmbH Transportsystem für den Transport von Werkstücken auf einer Transportbahn zwischen zwei Fertigungsprozessstationen sowie Verfahren zum Betrieb des Transportsystems
DE102018214101B4 (de) * 2018-08-21 2023-07-13 Festo Se & Co. Kg Vakuumerzeugervorrichtung
CN109335652A (zh) * 2018-10-12 2019-02-15 珠海格力智能装备有限公司 运送机构
KR102203851B1 (ko) 2018-11-12 2021-01-15 주식회사 케이티앤지 에어로졸 생성 장치 및 이를 제어하는 방법
DE102021129545A1 (de) 2021-11-12 2023-06-07 Gerhard Schubert Gesellschaft mit beschränkter Haftung Prüf-Verfahren für Sauger-Einheit sowie Sauger-Einheit zur Durchführung des Verfahrens
US20240058953A1 (en) * 2022-08-19 2024-02-22 AMP Robotics Corporation Object picking optimization
JP7217379B1 (ja) * 2022-08-23 2023-02-02 株式会社ユーシン精機 成形品取出機

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3545612A1 (de) * 1985-12-21 1987-06-25 Henkel Kgaa Verfahren zum steuern des druckverhaeltnisses einer strahlpumpe
JP3418411B2 (ja) * 1991-09-06 2003-06-23 Ｓｍｃ株式会社 真空ユニット
DE10033212C1 (de) 2000-07-07 2002-01-24 Festo Ag & Co Vakuumerzeugervorrichtung
JP2004351527A (ja) * 2003-05-27 2004-12-16 Koganei Corp 吸着検出方法および吸着検出装置
DE102004031924B4 (de) 2004-06-23 2006-05-04 J. Schmalz Gmbh Vorrichtung zum Erzeugen eines Unterdrucks
DE102007058114A1 (de) * 2007-12-04 2009-06-10 Festo Ag & Co. Kg Vakuumerzeugervorrichtung und Verfahren zu ihrem Betreiben
DE102007061820A1 (de) * 2007-12-20 2009-06-25 Festo Ag & Co. Kg Vakuumerzeugervorrichtung und Verfahren zu ihrem Betreiben
DE102008005241A1 (de) 2008-01-19 2009-07-30 Festo Ag & Co. Kg Vakuumerzeugervorrichtung und Verfahren zum Betreiben derselben
FR2952683B1 (fr) 2009-11-18 2011-11-04 Alcatel Lucent Procede et dispositif de pompage a consommation d'energie reduite
EP2815131B2 (de) 2012-02-13 2019-06-12 J. Schmalz GmbH Verfahren zum betreiben eines unterdruckerzeugers und unterdruckerzeugervorrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
CN104114877B (zh) 2016-08-31
KR20140135194A (ko) 2014-11-25
US20150052990A1 (en) 2015-02-26
KR101989211B1 (ko) 2019-06-13
EP2815131B2 (de) 2019-06-12
US9707686B2 (en) 2017-07-18
KR20140135195A (ko) 2014-11-25
CN104114878B (zh) 2016-08-24
WO2013120801A1 (de) 2013-08-22
EP2815131A1 (de) 2014-12-24
CN104114877A (zh) 2014-10-22
US9987757B2 (en) 2018-06-05
WO2013120802A1 (de) 2013-08-22
EP2815132B1 (de) 2016-07-20
EP2815131B1 (de) 2016-07-20
CN104114878A (zh) 2014-10-22
US20150017025A1 (en) 2015-01-15
EP2815132A1 (de) 2014-12-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101891863B1 (ko) 진공 처리 시스템 작동 방법 및 상기 방법을 실시하기 위한 진공 발생기
KR101618884B1 (ko) 진공 발생 장치 및 그의 작동 방법
US9974117B2 (en) Electronic cigarette
CN101903662B (zh) 真空产生装置及其工作方法
WO2020258815A1 (zh) 点胶控制设备及其出胶控制方法
JP2010536439A5 (ko)
JPWO2009005058A1 (ja) 吸着センサコントローラおよびそれを用いた吸着搬送装置
US10549405B2 (en) Vacuum gripping device and method for operating a vacuum gripping device
CN107529504A (zh) 控制包括真空发生器装置的真空系统
US20230381397A1 (en) Systems And Methods For Improving Control Responsiveness During Aspiration
WO2010137409A1 (ja) 工作機械の切削液供給装置
KR100721840B1 (ko) 진공 흡인 시스템
CN104944378A (zh) 制氧机、制氧机控制系统及方法、便携式氧舱系统
EP3341698A1 (en) Smart pump for a portable gas detection instrument
CN106999966A (zh) 具有改善的压力控制的液体分配系统
CN107893793B (zh) 缸操作条件监控装置
US10292435B2 (en) Electronic cigarette
KR101606478B1 (ko) 진공발생유닛
US11889972B2 (en) Method for operating a suction device and suction device
JP2010217147A (ja) 生化学自動分析装置用流系内圧力制御システム
KR102038163B1 (ko) 진공 그립핑 장치, 및 진공 그립핑 장치를 작동하기 위한 방법
CN204805181U (zh) 一种真空发生器装置
US10583467B2 (en) Medicine powder cleaning apparatus and medicine powder cleaning method
CN207541511U (zh) 一种真空吸附系统
CN107321092B (zh) 空气过滤器检测设备的出气控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant