KR102101521B1 - 진공 그립핑 장치를 작동하기 위한 방법, 진공 제어 장치 및 매니퓰레이터 - Google Patents

진공 그립핑 장치를 작동하기 위한 방법, 진공 제어 장치 및 매니퓰레이터 Download PDF

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페스토 에스이 운트 코. 카게
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Abstract

본 발명은 진공 그립핑 장치 (1) 를 작동하기 위한 방법에 관한 것이며, 상기 진공 그립핑 장치는 진공 그립퍼 (4), 처리 장치 (32), 유체와 관련된 및/또는 진공과 관련된 센서신호를 제공하기 위한 센서 장치 (14; 33), 및 상기 처리 장치 (32) 에 의해 액츄에이팅될 수 있으며 상기 진공 그립퍼 (4) 에 진공을 제공하기 위한 유체 제어 밸브 (24; 45, 46) 를 포함하고, 상기 처리 장치 (32) 는 상기 센서신호를 처리하기 위해 그리고 상기 유체 제어 밸브 (24; 45, 46) 를 액츄에이팅하기 위해 형성되고, 상기 방법은 다음과 같은 단계들을 갖는다: 액츄에이팅 시점 (t1; t8) 에서 상기 처리 장치 (32) 에 의해 제어신호를 상기 유체 제어 밸브 (24; 45, 46) 로 출력하는 단계, 상기 유체와 관련된 및/또는 진공과 관련된 센서신호의 변경이 미리 정해져 있는 변경량 만큼 발생한 작용시점 (t2; t6) 을 검출하는 단계, 상기 액츄에이팅 시점 (t1; t6) 과 상기 작용시점 (t2; t8) 사이의 시간적 차이 (td1, td2) 를 근거로 보정값을 계산하는 단계, 그리고 상기 검출된 보정값을 가지고 다음 액츄에이팅 사이클에서 상기 액츄에이팅 시점 (t1; t6) 을 보정하는 단계 및/또는 상기 유체 제어 밸브 (24; 45, 46) 를 위한 액츄에이팅 기간을 보정하는 단계.

Description

진공 그립핑 장치를 작동하기 위한 방법, 진공 제어 장치 및 매니퓰레이터 {METHOD FOR OPERATING A VACUUM GRIPPING DEVICE, VACUUM CONTROL DEVICE AND MANIPULATOR}
본 발명은 진공 그립핑 장치를 작동하기 위한 방법에 관한 것이며, 상기 진공 그립핑 장치는 진공 그립퍼, 처리 장치 (processing device), 유체와 관련된 및/또는 진공과 관련된 센서신호를 제공하기 위한 센서 장치, 및 상기 처리 장치에 의해 액츄에이팅될 수 있으며 상기 진공 그립퍼에 유체 흐름, 바람직하게는 진공, 특히 진공 및 정압 (positive pressure) 을 제공하기 위한 유체 제어 밸브를 포함하고, 상기 처리 장치는 상기 센서신호를 처리하기 위해 그리고 상기 유체 제어 밸브를 액츄에이팅하기 위해 형성된다. 또한, 본 발명은 진공 제어 장치 및 매니퓰레이터에 관한 것이다.
DE 10 2007 061 820 A1 에는, 흡입 그립퍼에 연결된 흡입 채널과 연결된 이젝터 장치 (ejector device) 를 구비하는 진공 발생기 장치가 공지되어 있다. 상기 흡입 채널에는 압력 검출 장치가 연결되고, 상기 압력 검출 장치는 제어 전자장치와 소통한다. 상기 장치는, 상기 흡입 채널의 진공화 시간 및/또는 환기 시간이 검출되고, 비교 결과에 따라 전기적 진단신호를 발생시키기 위해 적어도 하나의 기준 시간값과 비교되는 방법의 실행을 허용한다.
DE 10 2007 058 114 A1 은 진공 발생기 장치 및 그를 작동하기에 적합한 방법을 공개하고 있다. 이젝터 장치는 그의 유입구와 함께 공기 공급 채널에 연결되고, 상기 공기 공급 채널은, 상기 이젝터 장치를 선택적으로 스위칭 오프 또는 스위칭 온하기 위해 전자적 조절장치를 통해 선택적으로 차단 또는 해제될 수 있다. 스위칭 온된 이젝터 장치에 있어서, 흡입 채널 안에 진공이 발생된다. 상기 이젝터 장치는 상기 진공이 상한 스위칭값과 하한 스위칭값 사이를 왔다갔다 하도록 작동된다. 존재하는 누출을 추론하게 하는 진단신호를 발생시키기 위해, 기준 시간값과의 비교를 통해 상기 이젝터 장치의 작동시간이 검출된다.
본 발명의 목적은 선행기술과 비교하여 작업편의 보다 신속한 핸들링을 가능하게 하는 진공 그립핑 장치를 작동하기 위한 방법, 진공 제어 장치 및 매니퓰레이터를 제공하는 것이다.
이 목적은 본 발명의 제 1 양상에 따르면 도입부에 언급된 유형의 방법을 위해 청구항 제 1 항의 특징들을 가지고 달성된다. 이에 따르면, 다음과 같은 단계들이 제공된다: 액츄에이팅 시점에서 처리 장치에 의해 제어신호를 유체 제어 밸브로 출력하는 단계, 유체와 관련된 및/또는 진공과 관련된 센서신호의 변경이 미리 설정 가능한 변경량 만큼 발생한 작용시점을 검출하는 단계, 상기 액츄에이팅 시점과 상기 작용시점 사이의 시간적 차이를 근거로 보정값을 계산하는 단계, 그리고 상기 검출된 보정값을 가지고 다음 액츄에이팅 사이클에서 상기 액츄에이팅 시점을 보정하는 단계 및/또는 상기 유체 제어 밸브를 위한 액츄에이팅 기간을 보정하는 단계.
상기 액츄에이팅 시점과 상기 작용시점 사이의 시간적 차이의 검출을 통해 상기 처리 장치는 상기 유체 제어 밸브, 진공 그립퍼 및 그 사이에 형성된 유체 채널들을 포함하는 유체적 시스템의 특성을 검출하고, 상기 유체 제어 밸브를 위한 다음 액츄에이팅 사이클에서 상기 유체 제어 밸브의 최적화된 액츄에이팅을 위해 상기 특성을 이용할 수 있고, 경우에 따라서는 다른 목적들을 위해 제공할 수도 있다.
일반적으로, 진공 그립핑 장치들은 연속적으로 반복되는 그리고 미리 설정 가능한 도식에 따라 진행되는 작동 사이클들에서 작동되고, 상기 작동 사이클에 있어서 한편으로는 작업편의 그립핑 및 내려놓기는 진공 그립퍼의 상응하는 액츄에이팅을 통해 수행되고, 다른 한편으로는 상기 진공 그립퍼의 운동은 작업편 수용 장소와 작업편 내려놓기 장소 사이에서 실행된다. 이때, 상기 유체 제어 밸브의 액츄에이팅은 마찬가지로 반복되는, 상기 유체 제어 밸브를 위한 액츄에이팅 시점들 및 액츄에이팅 기간들이 확정된 액츄에이팅 사이클에서 수행된다.
작업편들의 가속화된 핸들링을 목적으로 한 상기 유체 제어 밸브의 최적화된 액츄에이팅은, 예컨대 진공 그립퍼에서 유체 또는 진공의 제공과 관련된 기능 상태의 원하는 변경을 보다 이른 시점에서 달성하기 위해 상기 계산된 보정값을 이용하여 상기 유체 제어 밸브의 액츄에이팅을 위한 시점이 연기됨으로써 수행될 수 있다. 상기 액츄에이팅 시점은 특히 진공 그립퍼의 운동과 연결될 수 있고, 예컨대 이 작업편을 그립핑하기 위한 상기 작업편로의 상기 진공 그립퍼의 접근과 연결되거나 또는 상기 작업편을 내려놓은 후 상기 작업편로부터의 상기 진공 그립퍼의 제거 및 진공의 적어도 부분적인 상쇄와 연결될 수 있다. 그립핑되어야 하는 작업편들의 유형에 따라 그리고 진공 그립퍼의 구현형태에 따라, 상기 진공 그립퍼에 가압된 유체의 능동적 공급을 통해 진공을 재빨리 상쇄시키는 것이 필요할 수 있다. 하지만 이때, 특히 매우 가벼운 작업편들에 있어서는, 상기 작업편들이 진공 그립퍼의 환기시의 유체 과잉을 통해 과잉 유체에 의해 가속화되는 것이 저지되어야 하기 때문에, 환기 과정을 위해 제공되는 유체량은 매우 정확히 선택되어야 한다. 이 유체량은 진공 그립퍼의 제 1 가동 개시시 전체 시스템 (상기 전체 시스템 안에서 상기 진공 그립퍼는 하나의 구성요소이다) 의 적합한 특성을 통해 결정될 수 있다. 하지만 예컨대 상기 유체 제어 밸브에서의 및/또는 상기 진공 그립퍼에서의 노화 현상들을 근거로 상기 시스템 특성들의 변경이 발생될 수 있기 때문에, 상기 진공 그립퍼의 그립핑 거동이 본 발명에 따른 방법에 상응하여 분석되고, 경우에 따라서는 액츄에이팅 시점 및/또는 액츄에이팅 기간의 변경을 통해 상기 진공 그립퍼에서의 진공의 정확한 상쇄가 보장되면 바람직하다.
본 발명의 바람직한 개선들은 종속항들에 기재된다.
본 발명의 개선에 있어서, 상기 액츄에이팅 시점에서 상기 진공 그립퍼에 진공의 제공을 위한 제어신호가 제공되고, 상기 작용시점에서, 미리 설정 가능한 압력하강 및/또는 상기 진공 그립퍼에서의 압력하강을 위한 미리 설정 가능한 변경속도가 존재하는 것이 제공된다. 이를 통해, 본 발명에 따른 상기 차이 형성시, 상기 진공 그립퍼에 진공을 제공하기 위한 상기 전기유체적 유체 제어 밸브에 전기적 제어신호의 제공과 상기 진공 그립퍼에서의 진공의 실제의 생성 사이에 어떤 시간적 관계가 존재하는지 검출된다.
예컨대, 상기 유체 제어 밸브에서의 전기적 및/또는 기계적 관성을 근거로 및/또는 유체적 관성을 근거로, 특히 상기 유체 제어 밸브와 상기 진공 그립퍼 사이의 유체 채널의 큰 길이를 근거로 및/또는 상기 유체 채널 안의 압축성 효과들을 근거로 및/또는 상기 진공 그립퍼 및/또는 그립핑되어야 하는 작업편의 특성들을 근거로, 상기 유체 제어 밸브에 상기 제어신호의 제공과 상기 진공 생성 사이의 상당한 지연 (delay) 이 생길 수 있다.
이 때문에 발생하는 지연은 본 발명에 따른 방법을 통해 그의 실제적인 영향에 있어서 감소될 수 있는데, 왜냐하면 상기 액츄에이팅 시점과 상기 작용시점 사이의 시간적 지연을 알면 예컨대 상기 유체 제어 밸브의 상응하여 변경된 액츄에이팅이 수행될 수 있기 때문이다. 상기 작용시점은 미리 설정 가능한 압력하강, 즉 미리 설정 가능한 양 만큼의 상기 진공 그립퍼에서의 압력의 변경을 근거로 결정되거나 또는 미리 설정 가능한 양에의 도달을 근거로 및/또는 상기 진공 그립퍼에서의 압력하강을 위한 미리 설정 가능한 변경속도가 존재할시 결정된다.
상기 작용시점을 위한 기준의 적합한 선택을 통해, 예컨대 상기 유체 제어 밸브를 액츄에이팅한 후 매우 이른 시점에서, 진공의 신뢰성 있는 생성 그리고 이로써 진공 그립퍼에 의한 작업편의 안전한 그립핑이 수행되리라는 것이 매우 확실히 예보될 수 있다. 그러므로, 상기 진공 그립퍼에 의한 그립핑 과정과 관련된 상기 작업편을 위한 다음 처리 단계들은 상기 유체 밸브를 액츄에이팅한 후 특히 재빨리 도입될 수 있다.
보충적으로 또는 대안적으로, 상기 액츄에이팅 시점에서 상기 진공 그립퍼의 환기를 위한 제어신호가 제공되고, 상기 작용시점은 미리 설정 가능한 압력상승 및/또는 상기 진공 그립퍼에서의 압력상승을 위한 미리 설정 가능한 변경속도를 근거로 결정되는 것이 제공될 수 있다. 상기 진공 그립퍼의 환기를 이용해, 흡착된 작업편을 내려놓기가 도입된다. 상기 환기를 통해, 주위와, 상기 진공 그립퍼 및 흡착된 작업편에 의해 한정되는 공간 부피 사이의 압력차이가 감소되고, 이를 통해, 상기 진공 그립퍼가 상기 작업편에 가하는 홀딩력 (holding force) 의 감소가 발생한다. 상기 작업편과 접촉된 상기 진공 그립퍼에서의 홀딩력이 상기 작업편의 무게보다 적자마자 상기 작업편이 내려놓여지고, 상기 진공 그립퍼 또는 진공 그립퍼들이 제거될 수 있다. 즉, 상기 환기는 상기 진공 그립퍼의 주위에 존재하는 주위 압력레벨 (pressure level) 에 이르기까지, 능동적 압축공기 공급이 없는 수동적 압력보상에 관한 것이다.
보충적으로 또는 대안적으로, 상기 액츄에이팅 시점에서 상기 진공 그립퍼에 정압의 제공을 위한 제어신호가 제공되고, 상기 작용시점은 미리 설정 가능한 압력상승 및/또는 상기 진공 그립퍼에서의 압력상승을 위한 미리 설정 가능한 변경속도를 근거로 결정되는 것이 마찬가지로 제공될 수 있다. 상기 진공 그립퍼 및 흡착된 작업편에 의해 한정된 공간 부피 안으로의 정압의 제공에 있어서, 홀딩력의 특히 재빠른 감소가 달성되고, 따라서 상기 작업편은 특히 신속하게 내려놓여질 수 있다. 이때, 상기 유체 제어 밸브를 위한 액츄에이팅 시점 및/또는 액츄에이팅 기간의 본 발명에 따른 보정이 특히 유리한데, 왜냐하면 이 보정을 통해 상기 유체 제어 밸브 및/또는 상기 진공 그립퍼 및/또는 다른 시스템 구성요소들의 노화가 적어도 부분적으로 보상될 수 있고, 내려놓을 때 상기 그립핑된 작업편의 원하지 않은 가속화가 저지될 수 있기 때문이다.
상기 방법의 개선에 있어서, 상기 유체 밸브를 액츄에이팅하기 위한 제어신호를 위한 미리 설정 가능한 시간이 상기 보정값을 이용해 보정되는 것이 제공된다. 이를 통해, 상기 진공 그립퍼에 의한 그립핑 과정의 실제의 상태들에의 상기 제어신호의 미리 설정 가능한 시간적 기간의 적응이 수행될 수 있다. 예시적으로, 상기 진공 그립퍼를 위한 선행한 액츄에이팅 사이클에서 압력상승을 근거로 또는 상기 압력상승의 변경속도를 근거로, 미리 정해져 있는 압력진행으로부터의 편차 (상기 편차는 상기 유체 제어 밸브의 늘어난 스위칭 시간을 추론하게 한다) 가 존재한다는 것이 검출되었으면, 진공 상쇄시 환기 시간을 늘리는 것이 제공될 수 있다.
상기 진공 그립핑 장치의 가동 개시시 상기 액츄에이팅 시점과 상기 작용시점 사이의 시간적 차이가 기준값으로서 저장되고, 다음 액츄에이팅 사이클들에서 상기 기준값과, 상기 액츄에이팅 시점과 상기 작용시점 사이의 각각 마지막에 검출된 시간적 차이와의 비교가 수행되고, 미리 설정 가능한 역치를 초과하는 상기 두 시간적 차이 사이의 편차가 발생할시 상기 처리 장치에 의해 경고 통지가 출력되면 목적에 맞는다. 이를 통해, 상기 진공 그립핑 장치의 상태에 관한, 특히 상기 유체 제어 밸브의 마모 상태에 관한 진단 기능이 실현된다. 가동 개시는 특히 상기 진공 그립핑 장치의 조립 후의 제 1 가동 개시 또는 상기 진공 그립핑 장치의 선행한 스위칭 오프 후의 가동 개시를 의미할 수 있다. 상기 진단 기능은, 상기 유체 제어 밸브가 가동 개시의 시점에서는 바람직한 상태, 특히 마모가 적은 상태에 있고, 액츄에이팅 사이클의 수가 증가할수록 상기 유체 제어 밸브의 마모, 특히 내부 마찰이 증가하고, 이를 통해 일반적으로 상기 유체 제어 밸브의 스위칭 시간들의 연장이 발생한다라는 숙고에 기초를 두고 있다. 상기 진단 기능의 도움으로 상기 진공 그립핑 장치가 감시될 수 있고, 미리 정해져 있는 마모상태에 이제 도달했다는 것을 그리고 어쩌면 대응 조치들, 예컨대 정비 조치가 상기 진공 그립핑 장치를 위해 제공되어야 한다는 것을 사용자에 신호로 알리기 위해, 미리 설정 가능한 역치를 초과할시 경고 통지가 출력될 수 있다.
상기 처리 장치가 상기 작용시점에서 상태신호 (status signal) 를 외부 통신 시스템에 제공하고, 상기 외부 통신 시스템은 상기 상태신호를 통해 상기 진공 그립퍼의 운동 상태의 변경을 초래하기 위해 기계 제어기와의 통신을 위해 형성되면 바람직하다. 상기 상태신호의 도움으로, 상기 진공 그립퍼에 의한 작업편의 그립핑과 관련된 상기 작업편을 위한 운동 및/또는 처리 단계들이 도입될 수 있다. 예컨대, 작업편 운동을 허용하기에는 홀딩력이 아직 충분하지 않은 시점에서, 상기 작업편의 운동을 위한 운동신호가 상기 상태신호를 근거로 출력될 수 있다. 하지만, 상기 진공 그립퍼에서의 압력감소를 위한 변경속도의 상기 예시적인 기준을 근거로, 상기 진공 그립퍼에 의한 그 밖의 그립핑 과정을 위한 예보가 수행될 수 있다. 이 예보를 근거로, 상기 작업편의 운동이 실제로 발생하는 시점에서 홀딩력이 작업편 운동을 허용하는 레벨에 이미 도달했는지의 여부를 예측할 수 있다. 그러므로, 상기 진공 그립퍼가 할당되는 매니퓰레이터의 제어 기술적 및/또는 기계적 관성과 관련된 지연 시간은, 작업편을 위한 그립핑 과정 동안의 이미 매우 이른 시점에 제어신호가 기계 제어기에 제공되고, 이가 상기 매니퓰레이터에 상기 제어신호 또는 제어신호들의 제공을 초래하고, 상기 매니퓰레이터에 의한 상기 작업편의 실제의 가속화가 발생하는 시점에서, 상기 진공 그립퍼에 의한 그립핑 과정이 적어도 상기 작업편이 도입된 가속화에도 불구하고 신뢰성 있게 상기 진공 그립퍼에 흡착되는 정도로 종료됨으로써 적어도 부분적으로 보상될 수 있다.
본 발명의 목적은 제 2 양상에 따라 청구항 제 7 항의 특징들을 가지고 달성된다. 이에 따르면, 유체 공급을 위한 유체 연결부를 갖는, 컨슈머에 유체 및/또는 진공을 제공하기 위한 유체 출구를 갖는, 유체와 관련된 및/또는 진공과 관련된 적어도 하나의 센서신호를 처리하기 위해 그리고 제어신호들을 제공하기 위해 형성된 처리 장치를 갖는, 상기 제어신호들에 의해 액츄에이팅될 수 있으며 상기 유체 연결부와 또는 상기 유체 연결부 및 상기 유체 출구와 연결된 유체 제어 밸브를 갖는, 및/또는 상기 유체 출구에 유체 및/또는 진공의 일시적인 제공을 가능하게 하기 위해 상기 유체 연결부 및 상기 유체 출구와 연결된 진공 제어 밸브를 갖는 진공 제어 장치가 제공된다. 본 발명에 따르면, 상기 처리 장치는 적어도 하나의 보정값의 검출 및 처리를 위해 형성되고, 상기 보정값은 상기 유체 제어 밸브에 및/또는 상기 진공 제어 밸브에 제어신호의 제공과 상기 유체와 관련된 및/또는 진공과 관련된 센서신호의 미리 설정 가능한 변경 사이의 시간적 차이로부터 발생한다. 상기 진공 제어 장치 안에 포함된 이러한 유형의 처리 장치를 가지고, 상기 진공 제어 장치에 의해 제공된 진공 및 경우에 따라서는 정압의 작용을 받는 진공 그립퍼에 의해 그립핑되어야 하는 작업편을 위한 그립핑 및/또는 내려놓기 과정의 최적화가 가능해진다. 상기 진공 제어 장치는 상기 처리 장치에 의해 검출된 상기 보정값을 근거로 독립적으로 상기 연결 가능한 진공 그립퍼의 개선된 유체적 액츄에이팅을 달성하거나 또는 기계 제어기와 상호 작용하여, 상기 기계 제어기에 의해 액츄에이팅될 수 있으며 상기 진공 그립퍼를 지니고 움직이는 매니퓰레이터를 위한 최적화된 운동제어를 달성할 수 있다.
상기 진공 그립퍼에 센서 장치가 할당되고, 상기 센서 장치는 상기 진공과 관련된 센서신호를 상기 처리 장치에 제공하기 위해 형성되면 바람직하다. 그러므로, 진공의 검출은 현장에서 바로 상기 진공 그립퍼에서 수행되고, 이를 통해, 발생되어어야 하는 진공의 적어도 하나의 특성을 위한 검출된 측정값의 높은 정확성이 보장된다.
상기 유체 연결부에서의 유체 압력의 검출을 위한 압력센서가 상기 처리 장치에 할당되고, 상기 처리 장치가 검출된 상기 유체 압력을 근거로 한 상기 유체 제어 밸브 및/또는 상기 진공 제어 밸브에 제어신호의 변경을 위해 형성되면 목적에 맞는다. 상기 진공 제어 장치 안에 상기 압력센서를 통합시킴으로써 특히 콤팩트한 구조가 달성될 수 있는데, 왜냐하면 외부 압력센서를 위한 연결 수단, 예컨대 신호 케이블을 위한 삽입 부시들이 생략될 수 있기 때문이다. 또한, 압력센서의 출력신호들의 노력이 많이 드는 처리가 필요하지 않고, 오히려 압력센서의 출력신호들은 짧은 경로 상에서 상기 처리 장치에 전달된다. 특히 바람직하게는, 압력센서는 바로 인쇄회로기판과 전기적으로 연결되고, 상기 인쇄회로기판 상에 상기 처리 장치가 형성된다.
본 발명의 바람직한 개선에 있어서, 상기 유체 연결부와 상기 유체 출구 사이에 진공 발생기, 특히 이젝터가 유체적으로 삽입된다. 이를 통해, 필요한 진공이 바로 상기 진공 제어 장치 안에서 발생될 수 있다. 상기 유체 출구에 진공 및 정압의 선택적인 제공이 상기 진공 제어 밸브의 전환을 통해서만 달성될 수 있으면 특히 바람직하다. 이에 따르면, 상기 진공 제어 밸브는 제 1 스위칭 위치에 있어서, 상기 유체 연결부에 제공된 압축공기를 상기 진공 발생기, 특히 이젝터에 제공하고, 따라서 상기 유체 출구에 진공이 제공된다. 제 2 스위칭 위치에 있어서, 상기 유체 연결부는 상기 진공 제어 밸브에 의해 차단된다. 제 3 스위칭 위치에 있어서, 상기 유체 출구로의, 상기 유체 연결부에 제공된 압축공기의 직접적인 전달이 발생하고, 따라서 그곳에 연결된 진공 그립퍼의 정압적용이 수행될 수 있다.
대안적으로, 상기 진공 제어 장치에는 제 2 유체 연결부가 제공되고, 상기 제 2 유체 연결부는 상기 유체 제어 밸브 및/또는 상기 진공 제어 밸브에 제 2 유체의 제공을 위해 형성되고, 상기 유체 제어 밸브 및/또는 상기 진공 제어 밸브는 상기 제 1 또는 제 2 유체 연결부와 상기 유체 출구 사이의 소통하는 연결의 선택적인 해제를 위해 그리고 상기 유체 출구에 대한 상기 연결의 차단을 위해 형성된다. 상기 유체 제어 밸브 및/또는 상기 진공 제어 밸브의 이러한 유형의 구현형태는, 압축공기 뿐만 아니라 진공도 상기 진공 제어 장치에 제공되면 바람직하다. 그러므로, 상기 유체 제어 밸브 및/또는 상기 진공 제어 밸브는 제공된 진공과 제공된 압축공기와 경우에 따라서는 상기 유체 출구의 차단 사이의 전환에 대하여 책임이 있다.
본 발명의 제 3 양상에 따르면, 본 발명의 목적은 청구항 제 12 항의 특징들을 통해 달성된다. 이에 따르면, 움직일 수 있는 매니퓰레이터 암 (manipulator arm), 및 작업편들을 그립핑하고, 이동시키고, 내려놓기 위해 상기 매니퓰레이터 암에 부착된 진공 그립퍼를 갖는 매니퓰레이터가 제공되며, 상기 진공 그립퍼는 본 발명에 따른 진공 제어 장치와 유체적으로 소통하며 연결되고, 상기 매니퓰레이터는 상기 매니퓰레이터 암의 액츄에이팅을 위해 그리고 외부 통신 시스템을 통한 상기 진공 제어 장치와의 통신을 위해 형성되는 기계 제어기를 갖는다. 또한, 상기 진공 제어 장치의 상태신호에 따라 상기 매니퓰레이터 암의 운동 상태의 변경이 수행되도록 상기 기계 제어기가 셋업되는 것이 제공된다.
본 발명의 바람직한 실시형태들이 도면에 도시된다.
도 1 은 진공 그립핑 장치의 개략적인 도면,
도 2 는 도 1 에 도시된 진공 그립핑 장치를 액츄에이팅하기 위한, 모듈식으로 구성된 유체 제어 장치,
도 3 은 진공 제어 장치의 제 1 실시형태의 공압 회로도,
도 4 는 진공 제어 장치의 제 2 실시형태의 공압 회로도,
도 5 는 진공 그립핑 장치의 작동을 위한 시간적 진행 도식을 나타낸다.
도 1 에는 예컨대 판 모양의 물체 (2) 들을 핸들링하기 위해 이용될 수 있는 진공 그립핑 장치 (1) 가 개략적으로 도시된다. 진공 그립핑 장치 (1) 는 예시적으로 하나의 공통의 형태 안정적 프레임 (3) 에 부착된, 적어도 부분적으로 플렉시블하게 형성된 다수의 진공 그립퍼 (4) 를 포함한다. 프레임 (3) 은 본 경우 서로 평행으로 정렬된 2개의 리니어 액추에이터 (5) 에 부착되고, 상기 리니어 액추에이터들은 전기적 또는 유체적 작동 수단들, 특히 공압 실린더들일 수 있다. 진공 그립퍼 (4) 들 각각은 공급라인 (6) 과 유체적으로 소통하며 연결되고, 상기 공급라인은 진공 그핍퍼 (4) 에 의해 그리고 할당된 작업편 (2) 에 의해 한정된, 상세히 도시되지 않은 중공 공간으로부터의 유체 흐름 또는 이 중공 공간 안으로의 유체 흐름을 제공하기 위해 형성된다. 진공 그립퍼 (4) 들은 예컨대 우선 작업편 (2) 의 표면 위에 놓여질 수 있는데, 왜냐하면 그 후 다음 단계에서 상기 중공 공간의 진공화를 상기 공급라인을 통하여 초래하기 위해서이며, 이를 통해 진공 그립퍼 (4) 와 작업편 (2) 사이의 홀딩력이 생성된다. 진공 그립퍼 (4) 와 작업편 (2) 사이의 충분한 밀봉작용 및 상기 중공 공간의 충분한 진공적용에 있어서, 이를 통해 작업편 (2) 은 리니어 액추에이터 (5) 들을 이용해 상승 및/또는 하강될 수 있다. 공압 실린더들로서의 리니어 액추에이터 (5) 들의 예시적인 구현형태에 있어서 압력라인들 (7, 8) 이 제공되고, 원하는 상승 또는 하강 과정을 초래하기 위해 상기 압력라인들을 통하여 압축공기가 리니어 액추에이터 (5) 들로 안내될 수 있다.
다음 단계에서, 상기 홀딩력의 재빠른 감소를 초래하기 위해 그리고 작업편 (2) 을 신속하게 내려놓을 수 있기 위해 각각의 진공 그립퍼 (4) 의 상기 중공 공간들은 환기되거나 또는 경우에 따라서는 정압으로 가압된다.
공급라인 (6) 은 압력라인들 (7, 8) 과 같이 유체 제어 장치 (9) 와 연결되고, 상기 유체 제어 장치는 도 2 에 상세히 도시된 다수의 모듈 (10, 11, 12) 로 구성된다. 바람직하게는, 이 모듈들 (10, 11, 12) 은 나란히 배치되고, 서로 전기적 및 유체적으로 소통하며 연결된다. 예시적으로, 유체 제어 장치 (9) 는 하나의 진공 모듈 (10), 2개의 압축공기 모듈 (11) 및 하나의 제어 모듈 (12) 을 포함한다. 진공 그립퍼 (4) 들은 공급라인 (6) 을 통하여 진공 모듈 (10) 과 연결된다. 두 리니어 액추에이터 (5) 는 압력라인들 (7, 8) 을 통하여, 상승 또는 하강 운동을 담당하는 압축공기 모듈 (11) 들과 연결된다. 제어 모듈 (12) 은 다른 모듈들 (10, 11) 의 기능들의 조정을 위해 제공되고, 이를 위해 예컨대 모듈들 (10, 11) 과 제어 모듈 (12) 과의 병렬 접속 또는 모듈들 (10, 11) 과 제어 모듈 (12) 사이의 내부 통신 시스템이 제공된다. 또한, 제어 모듈 (12) 은, 기계 제어기 (13) 로부터 통신 시스템 (15) 을 통하여 제어 모듈 (12) 에 제공되는 제어명령들을 변환하기 위해서도 사용된다. 진공 그립퍼 (4) 들 중 적어도 하나에는 선택적으로 압력센서 (14) 가 배치될 수 있고, 상기 압력센서는 진공 모듈 (10) 과 전기적으로 커플링되고, 진공 모듈 (10) 에 현재 압력값 신호의 제공을 위해 형성된다. 진공 모듈 (10) 의 바람직한 제어를 가능하게 하기 위해, 압력센서 (14) 의 도움으로, 실제로 진공 그립퍼 (4) 에 인가된 유체압력이 검출될 수 있다.
도 2 에서는 유체 제어 장치 (9) 의 바람직한 실시형태의 모듈식 구성을 알아볼 수 있다. 제어 모듈 (12) 은 외부 통신 인터페이스 (16), 내부 통신 인터페이스 (17), 2개의 외부 유체 연결부 (18, 19) 및 2개의 내부 유체 연결부 (20, 21) 를 포함한다. 두 외부 유체 연결부 (18, 19) 에는 예컨대 압축공기 및 진공이 연결될 수 있고, 그러면 내부 유체 연결부들 (20, 21) 은 예시적으로 상기 압축공기 및 상기 진공을 모듈들 (10, 11) 에 전달하기 위해 사용된다. 외부 통신 인터페이스 (16) 는 외부 통신 시스템 (15) 을 연결하기 위해 사용되고, 상기 외부 통신 시스템은 예시적으로 프로피버스 프로토콜에 따라 기계 제어기 (13) 와 제어 모듈 (12) 사이의 제어명령들 및 센서 데이터의 전달을 제공한다. 내부 통신 인터페이스 (17) 는 제어 모듈 (12) 로부터 모듈들 (10, 11) 로 제어명령들을 전달하기 위해 그리고 모듈들 (10, 11) 의 센서 및/또는 상태 신호들을 제어 모듈 (12) 에 제공하기 위해 제공되고, 예컨대 I/O 링크 프로토콜에 따른 데이터 전달을 위해 형성된다. 대안적으로, 내부 통신 인터페이스 (17) 는 제어 모듈 (12) 에 형성되고, 상응하는 통신 인터페이스 (17) 들은 모듈들 (10, 11) 에 병렬 버스 시스템으로서, I/O 링크에 따라 또는 병렬 배선으로서, 특히 멀티폴로서 형성된다.
진공 제어 장치 (22) 로서 형성된 진공 모듈 (10) 의 도 3 에 도시된 제 1 실시형태는 유체 연결부 (23), 제어 밸브 (24), 이젝터 (25), 배기 소음기 (28), 이젝터 (28) 에 배치된 흡입 연결부 (29), 유체 라인 (30), 유체 출구 (31), 처리 장치 (32), 및 압력센서 (33) 로서 형성된 센서 장치를 포함한다. 유체 연결부 (23) 는 진공 제어 장치 (22) 안으로의 압축공기 공급을 위해 형성되고, 진공 모듈 (10) 의 측벽에 배치되며, 따라서 그는 이웃하여 배치된 모듈 (10, 11, 12) 의 부합하는 내부 유체 연결부 (20) 와 소통하며 연결될 수 있다. 유체 연결부 (23) 는 제어 밸브 (24) 와 연결되고, 상기 제어 밸브는 선택적으로 상기 제공되는 압축공기를 이젝터 (25) 에 전달하거나 또는 바로 유체 출구 (31) 에 전달하기 위해 형성된다. 제어 밸브 (24) 는 예시적으로 3/3 웨이 밸브로서 형성되고, 전자기적으로 액츄에이팅될 수 있다. 이를 위해, 진공 제어 장치 (22) 안에 배치된 처리 장치 (32) 가 제공되고, 상기 처리 장치는 내부 통신 인터페이스 (17) 를 통하여 제어 모듈 (12) 과 전기적으로 소통하며 연결된다. 통신 인터페이스 (17) 는 예시적으로 I/O 링크 프로토콜 또는 다른 버스 프로토콜에 따라 제어 모듈 (12) 과의 데이터 교환을 위해 형성될 수 있고 또는 대안적으로 멀티폴 연결부로서 형성될 수 있다. 제어 밸브 (24) 는 도 3 에 도시된 제 1 스위칭 위치에 있어서 이젝터 (23) 의 압축공기 공급을 위해 제공될 수 있고, 따라서 흡입 연결부 (29) 에는 그리고 이로써 유체 출구 (31) 에도 진공이 인가되고, 상기 진공을 이용해 도 1 에 도시된 진공 그립퍼 (4) 들이 작업편 (2) 에 부착될 수 있다. 제어 밸브 (24) 의 제 2 스위칭 위치에 있어서, 진공 그립퍼 (4) 들의 가압은 작업편 (2) 을 신속하게 내려놓기 위해 제공된다. 제어 밸브 (24) 의 제 3 스위칭 위치에 있어서, 유체 연결부 (23) 와 유체 출구 (31) 사이의 연결들이 차단된다. 처리 장치 (32) 는 전기적으로 압력센서 (33) 와 연결되고, 상기 압력센서는 그의 편에서, 유체 출구 (31) 로 안내하는 유체 라인 (30) 과 소통하며 유체적으로 연결된다. 제어 밸브 (24) 의 바람직한 액츄에이팅을 수행할 수 있기 위해, 압력센서 (33) 의 도움으로, 실제로 유체 출구 (31) 에 인가된 유체압력이 검출될 수 있다. 도시되지 않은 실시형태에서는, 상기 처리 장치가 상기 진공 제어 장치의 구조적으로 분리된 구성요소로서 형성되거나 또는 상기 제어 모듈 안에 통합된다.
진공 제어 장치 (42) 로서 설계된 진공 모듈 (10) 의 도 4 에 도시된 제 2 실시형태에 있어서, 기능이 동일한 구성요소들에 대해 진공 제어 장치 (22) 에서와 동일한 참조부호들이 사용된다. 진공 제어 장치 (42) 는 마찬가지로 처리 장치 (32), 압력센서 (33) 및 유체 출구 (31) 를 포함한다. 진공 제어 장치 (22) 와 달리 진공 제어 장치 (42) 에는 2개의 유체 연결부 (43, 44) 가 제공되고, 상기 유체 연결부들은 진공 제어 장치 (42) 안으로의 압축공기 공급 또는 진공 공급에 사용된다. 두 유체 연결부 (43, 44) 에는 각각 2/2 웨이 밸브로서 형성된 제어 밸브 (45, 46) 가 할당되고, 이때 제어 밸브들 (45, 46) 각각은 처리 장치 (32) 와 전기적으로 커플링된다. 처리 장치 (32) 는, 선택적으로 유체 연결부 (43) 에 제공된 압축공기가 또는 유체 연결부 (44) 에 제공된 진공이 유체 출구 (31) 에 제공되도록 제어 밸브들 (45, 46) 을 액츄에이팅할 수 있다. 보충적으로, 두 제어 밸브 (45, 46) 가 처리 장치 (32) 에 의해 각각의 차단 위치로 스위칭되는 것이 제공될 수 있고, 따라서 유체 연결부들 (43, 44) 과 유체 출구 (31) 사이의 유체 흐름이 존재하지 않는다.
진공 그립핑 장치 (1) 의 작동을 위한 도 5 에 도시된 시간적 진행 도식에는, 도 4 에 도시된 진공 제어 장치 (42) 의 바람직한 액츄에이팅이 어떤 방식으로 수행될 수 있는지가 나타나 있다. 상기 도표의 횡축에는 시간 t 가 그려지고, 종축에는 압력 p 가 그려진다.
시점 t0 에서 두 제어 밸브 (45, 46) 는 차단 위치로 스위칭되고, 따라서 유체 출구 (31) 에는 진공도 인가되지 않고 정압도 인가되지 않는다. 이에 상응하여, 압력센서 (33) 의해 측정된 압력은 주위압력 p0 과 같다.
제 1 액츄에이팅 시점이라고도 불리우는 그리고 시간적으로 t1 과 t10 사이에 연장되는 액츄에이팅 사이클의 시작으로 여겨질 수 있는 시점 t1 에서, 유체 출구 (31) 의 진공적용을 초래하기 위해 처리 장치 (32) 에 의해 제어신호가 제어 밸브 (46) 로 출력된다. 상기 제어신호는 시점 t1 에서 시작하는, 도 5 의 줄 B 안의 검은색 줄로서 나타내진다. 전기적 및/또는 기계적 및/또는 유체적 관성을 근거로, 처리 장치 (32) 에 의한 상기 제어신호의 상기 출력과 상기 유체 출구에서의 압력의 실제의 변경 사이의 시간적 지연이 발생하고, 따라서 예컨대 미리 설정 가능한 압력변경 △p1 이 실제로 발생한 작용시점은 본 경우 시점 t2 에서 존재한다. 이 시간적 차이 t2-t1 은 처리 장치 (32) 에 의해 압력센서 (33) 의 전기적 센서신호의 평가를 통해 검출되고, 지연 시간 td1 으로서 저장된다.
동일한 방식으로 그리고 제 1 지연 시간 td1 의 상기 결정에 대해 보충적으로 또는 대안적으로, 줄 A 에 표시된 시점 t6 에서의 제어 밸브 (46) 의 액츄에이팅과 관련 작용시점 t8 사이의 그 밖의 시간적 차이 td2 가 계산될 수 있고, 상기 작용시점에서, 시점 t6 에서 존재하는 압력에서 시작하여 미리 설정 가능한 압력차이 △p2 가 발생했다. 제어신호와 함께 시점 t6 부터 도입되는, 하지만 실제로는 예컨대 제어 밸브 (46) 안에서의 내적 지연을 근거로 비로소 시점 t7 부터 실제로 시작하는 진공 그립퍼 (4) 의 가압을 통해, 진공 그립퍼 (4) 안에서의 진공의 재빠른 감소가 발생한다.
값 td2 는 값 td1 과 마찬가지로 처리 장치 (32) 안에 저장될 수 있다. 이 이외에, 처리 장치 (32) 는, td1 과 td1 를 위한 선행한, 특히 바로 선행한 값들과 td1 과 td2 를 위한 현재 검출된 값들과의 비교를 가능하게 하도록 그리고 편차가 존재할시 액츄에이팅 기간의 보정을, 특히 시점 t6 부터 진공 그립퍼 (4) 의 환기를 위한 제어신호를 위해, 가능하게 하도록 셋업된다. 예컨대, 선행한 액츄에이팅 사이클과 비교한 현재 액츄에이팅 사이클에 있어서 시간적 차이 td2 가 커질시 다음 액츄에이팅 사이클을 위해 제어 밸브 (46) 를 위한 액츄에이팅 기간의 연장이 제공될 수 있다.
진공 그립핑 장치 (1) 를 위한 진단 기능을 실현하기 위해, 선행한 액츄에이팅 사이클로부터의 값들과 현재 값들 td1 및 td2 와의 비교 이외에, 진공 그립핑 장치 (1) 의 가동 개시시 검출되었던 td1 및/또는 td2 를 위한 값들과 td1 및/또는 td2 를 위한 현재 값들과의 비교도 수행될 수 있다. 이 진단 기능을 가지고 진공 그립핑 장치 (1) 의 노화 과정이 추적될 수 있고, 상기 노화 과정은 특히 커진 값들 td1 및/또는 td2 에 반영되어 나타난다. 바람직하게는, 상기 가동 개시시 기준값으로서 저장된 값 td1 및/또는 td2 와, td1 및/또는 td2 를 위한 현재 값 사이의 차이가 미리 설정 가능한 한계값을 초과하자마자 진공 제어 장치 (42) 에 의해 통지가 출력된다.
진공 그립퍼 (4) 안에서의 진공감소는 본래는 시점 t9 에서 종료되고, 하지만 제어 밸브 (46) 를 위한 액츄에이팅 기간은, 상기 제어 밸브가 시점 t9 를 넘어서 개방되어 있도록 그리고 이로써 진공 그립퍼 (4) 안에 약간의 정압생성이 발생하도록 선택되고, 상기 정압생성은 경우에 따라서는 매우 가벼운 그리고 어쩌면 진공 그립퍼 (4) 에 들러붙은 작업편을 내려놓는 것을 쉽게 하도록 한다. 즉, 도 5 에 시점 t10 에서 표시된 바와 같이, 진공 그립퍼 (4) 안에서의 미리 설정 가능한, 비록 적을지라도, 정압레벨에의 도달을 보장하기 위해, 상기 액츄에이팅 기간의 연장이 예시적으로 제공될 수 있다.
진공 그립퍼 (4) 를 위한 도 5 에 도시된 액츄에이팅 사이클에 있어서, 상기 진공 그립퍼는 시점 t3 에서 작업편 (2) 과 접촉하게 되고, 따라서 진공 그립퍼 (4) 및 작업편 (2) 에 의해 한정된 중공 공간 안에서의 진공의 재빠른 생성 그리고 이로써 진공 그립퍼 (4) 와 작업편 (2) 사이의 홀딩력의 생성도 수행된다.
시점 t3 부터 처리 장치 (32) 는 압력의 발생된 변경, 즉 압력의 시간 도함수 또는 압력 변경속도를 연속적으로 검출한다. 예시적으로, 상기 압력 변경속도가 신뢰성 있게 미리 설정 가능한 레벨을 초과하는 시간이 경과한 후, 상태신호를 처리 장치 (32) 를 통해 출력하는 것이 제공될 수 있다. 이는 예시적으로 시점 t4 에서 그러하다. 예시적으로 도 5 의 줄 D 에 도시된 상태신호는 예컨대 내부 통신 시스템을 통하여 제어 모듈 (12) 에 전달되고, 그곳으로부터 외부 통신 시스템 (15) 을 통하여 기계 제어기 (13) 에 전달될 수 있다. 이 상태신호를 근거로, 기계 제어기 (13) 안에서 예컨대 리니어 액추에이터 (5) 들의 액츄에이팅이 유발될 수 있다. 기계 제어기 (13) 에 의한 상응하는 액츄에이팅 신호의 출력과 리니어 액추에이터 (5) 들의 실제의 운동 사이에 마찬가지로 시간적 차이가 존재하고, 상기 시간적 차이 내에서 진공 그립퍼에서의 그 밖의 압력하강이 발생했고, 이를 통해 홀딩력이 높아진다. 그러므로, 상기 상태신호를 이미, 아직 진공 그립퍼 (4) 들과 작업편 (2) 사이의 충분한 홀딩력이 존재하지 않는 시점에서 출력하는 것이 가능한데, 왜냐하면 작업편 (2) 의 실제의 가속화까지는 홀딩력은 충분한 레벨에 도달해 있을 것이기 때문이다.
이와는 달리, 미리 설정 가능한 압력레벨에의 도달은 동일한 유형의 상태신호를 위한 트리거로서 보다 긴 대기 시간을 요구하는데, 왜냐하면 상기 압력 변경속도와 달리 훨씬 더 늦은 시점에서 비로소, 작업편 (2) 이 진공 그립퍼 (4) 들에 의해 확실히 그립핑되어 있는지의 여부에 관한 신뢰성 있는 진술이 행해질 수 있기 때문이다. 압력 기반 (pressure-based) 상태신호가 출력될 수 있는 시점은 도 5 에 t5 로 표시된다. 압력 변경속도의 분석을 통해 작업편 (2) 을 들어 올리기 위한 시간 장점이 분명히 발생하고, 따라서 상응하는 진공 그립핑 장치 (1) 가 보다 효과적으로 작동될 수 있다.
보충적으로 또는 대안적으로, 선행한 액츄에이팅 사이클에서 검출된 시간적 차이 td2 대신에 상기 유체 출구의 진공적용의 시작시 현재 액츄에이팅 사이클에서 검출된 지연 시간 td1 을 작업편 (2) 을 안전하게 그리고 재빨리 내려놓기 위해 이용하는 것이 제공될 수 있다. 작업편 (2) 을 내려놓을시, 작업편 (2) 이 신뢰성 있게 내려놓여졌을 때에야 비로소 진공 그립퍼 (4) 들의 운동이 수행되어야 한다는 데에 문제가 존재한다. 이를 안전하게 하기 위해, 진공 그립퍼 (4) 들의 환기 또는 가압 후 대기 시간을 제공하는 것이 선행기술에 알려져 있고, 상기 대기 시간 내에는 진공 그립퍼 (4) 들의 운동이 수행되지 않는다. 이 대기 시간은 처리 장치 (32) 와 제어 밸브 (45, 46) 와 유체 출구 (31) 와 진공 그립퍼 (4) 들 사이에 발생할 수 있는 모든 전기적, 기계적 및 유체적 관성이 고려되도록 선택되어야 한다. 이 대기 시간을 줄이기 위해, 예시적으로 시점 t6 에서 처리 장치 (32) 에 의해 진공의 차단과 동시에 수행되는 진공 그립퍼 (4) 들의 환기 또는 가압시, 진공 그립퍼 (4) 들의 진공적용시 처리 장치 (32) 에 의해 검출되었던 지연 시간 td1 이 처리 장치 (32) 에 의해 고려된다. 도 5 에서 시점 t6 과, 시점 t7 에서의 진공 그립퍼들 안에서의 압력상승의 시작 사이의 시간적 차이로서 볼 수 있는 이 지연 시간을 가지고, 처리 장치 (32) 에 정보가 제공되고, 상기 정보를 근거로, 진공 그립퍼 (4) 들에서의 진공의 가능한 한, 특히 완전한 감소가 수행되어 있는 시점 t8 이 보다 정확히 결정될 수 있다. 이로써, 진공 그립퍼 (4) 들의 환기 또는 가압으로부터 진공 그립퍼 (4) 들과 작업편 (2) 사이의 상대운동까지의 시간이 짧아질 수 있다.
보충적으로 또는 대안적으로, 미리 설정 가능한 최소압력, 특히 주위압력에 도달할시 상태신호를 기계 제어기 (13) 에 제공하기 위해 처리 장치 (32) 는 압력센서 (33) 의 압력신호도 감시할 수 있고, 상기 상태신호를 근거로 리니어 액추에이터 (5) 들의 운동이 도입될 수 있다. 바람직한 방식으로, 진공 그립퍼 (4) 들의 환기 또는 가압시 지연 시간 td2 가 검출될 수 있고, 상기 지연 시간은, 본 경우 진공 그립퍼 (4) 들의 가압을 위한, 제어 밸브 (45) 를 위한 스위칭 시점 t6 과 진공 그립퍼 (4) 들에서의 미리 설정 가능한 최소압력에의, 예시적으로 시점 t8 에서의, 도달 사이의 시간적 차이로서 발생한다. 아직 언급할 만한 홀딩력이 존재하는 시점에서 진공 그립퍼 (4) 들이 작업편 (2) 로부터 들어 올려지는 위험이 존재하지 않으면서 가능한 한 이른 시점에서 기계 제어기 (13) 로의 상태신호의 출력을 수행하기 위해, 이 지연 시간 td2 도 또한 처리 장치 (32) 에 의해 고려될 수 있다.

Claims (12)

  1. 진공 그립퍼 (4),
    처리 장치 (32),
    유체와 관련된 및/또는 진공과 관련된 센서신호를 제공하기 위한 센서 장치 (14; 33), 및
    상기 처리 장치 (32) 에 의해 액츄에이팅될 수 있으며 상기 진공 그립퍼 (4) 에 유체 흐름을 제공하기 위한 유체 제어 밸브 (24; 45, 46) 를 포함하는 진공 그핍핑 장치 (1) 를 작동하기 위한 방법으로서,
    상기 처리 장치 (32) 는 상기 센서신호를 처리하기 위해 그리고 상기 유체 제어 밸브 (24; 45, 46) 를 액츄에이팅하기 위해 형성되고,
    상기 방법은: 액츄에이팅 시점 (t1; t6) 에서 상기 처리 장치 (32) 에 의해 제어신호를 상기 유체 제어 밸브 (24; 45, 46) 로 출력하는 단계,
    상기 유체와 관련된 및/또는 진공과 관련된 센서신호의 변경값이 미리 설정 가능한 변경량 만큼 발생한 작용시점 (t2; t8) 을 검출하는 단계,
    상기 액츄에이팅 시점 (t1; t6) 과 상기 작용시점 (t2; t8) 사이의 시간적 차이 (td1, td2) 를 근거로 보정값을 계산하는 단계, 그리고
    검출된 상기 보정값으로써 다음 액츄에이팅 사이클에서 상기 액츄에이팅 시점 (t1; t6) 을 보정하는 단계 및/또는 상기 유체 제어 밸브 (24; 45, 46) 를 위한 액츄에이팅 기간을 보정하는 단계를 갖는, 진공 그립핑 장치를 작동하기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 액츄에이팅 시점 (t1) 에서 상기 진공 그립퍼 (4) 에 진공의 제공을 위한 제어신호가 제공되고, 상기 작용시점 (t2) 은 미리 설정 가능한 압력하강 (△p1) 및/또는 상기 진공 그립퍼 (4) 에서의 압력하강을 위한 미리 설정 가능한 변경속도를 근거로 결정되는 것을 특징으로 하는 진공 그립핑 장치를 작동하기 위한 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 액츄에이팅 시점 (t6) 에서 상기 진공 그립퍼의 환기를 위한 제어신호가 제공되고, 상기 작용시점 (t8) 은 미리 설정 가능한 압력상승 (△p2) 및/또는 상기 진공 그립퍼 (4) 에서의 압력상승을 위한 미리 설정 가능한 변경속도를 근거로 결정되는 것을 특징으로 하는 진공 그립핑 장치를 작동하기 위한 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 액츄에이팅 시점 (t6) 에서 상기 진공 그립퍼 (4) 에서의 정압의 제공을 위한 제어신호가 제공되고, 상기 작용시점 (t8) 은 미리 설정 가능한 압력상승 (△p2) 및/또는 상기 진공 그립퍼에서의 압력상승을 위한 미리 설정 가능한 변경속도를 근거로 결정되는 것을 특징으로 하는 진공 그립핑 장치를 작동하기 위한 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 진공 그립핑 장치 (1) 의 가동 개시시 상기 액츄에이팅 시점 (t1; t6) 과 상기 작용시점 (t2; t8) 사이의 시간적 차이 (td1, td2) 가 기준값으로서 저장되고, 다음 액츄에이팅 사이클들에서 상기 기준값과, 상기 액츄에이팅 시점 (t1; t6) 과 상기 작용시점 (t2; t8) 사이의 각각 마지막에 검출된 시간적 차이 (td1, td2) 와의 비교가 수행되고, 미리 설정 가능한 역치를 초과하는 두 시간적 차이 사이의 편차가 발생할시 상기 처리 장치 (32) 에 의해 경고 통지가 출력되는 것을 특징으로 하는 진공 그립핑 장치를 작동하기 위한 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 처리 장치 (32) 는 상기 작용시점에서 상태신호를 외부 통신 시스템 (15) 에 제공하고, 상기 외부 통신 시스템은 상기 상태신호를 통해 상기 진공 그립퍼 (4) 의 운동 상태의 변경을 초래하기 위해 기계 제어기 (13) 와의 통신을 위해 형성되는 것을 특징으로 하는 진공 그립핑 장치를 작동하기 위한 방법.
  7. 유체 공급을 위한 유체 연결부 (18, 19; 23; 43, 44);
    진공 그립퍼 (4) 에 유체 및/또는 진공을 제공하기 위한 유체 출구 (31); 및
    유체와 관련된 및/또는 진공과 관련된 적어도 하나의 센서신호를 처리하기 위해 그리고 제어신호들을 제공하기 위해 형성된 처리 장치 (32);를 포함하고,
    추가적으로 유체 제어 밸브 (24; 45, 46) 및 진공 제어 밸브 (46) 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 유체 제어 밸브 (24; 45, 46) 는 상기 제어신호들에 의해 액츄에이팅될 수 있으며 상기 유체 연결부 (18, 19; 23; 43, 44) 와 연결되거나 상기 유체 연결부 (18, 19; 23; 43, 44) 및 상기 유체 출구 (31) 와 연결되고,
    상기 진공 제어 밸브 (46) 는 상기 유체 출구 (31) 에 유체 및/또는 진공의 일시적인 제공을 가능하게 하기 위해 상기 유체 연결부 (44) 및 상기 유체 출구 (31) 와 연결되고,
    상기 처리 장치 (32) 는 적어도 하나의 보정값의 검출 및 처리를 위해 형성되고, 상기 유체 제어 밸브(24; 45) 및/또는 상기 진공 제어 밸브(46)로 제어신호를 제공하는 시점과, 유체와 관련된 및/또는 진공과 관련된 센서신호의 변경값이 미리 설정 가능한 변경량만큼 발생한 시점 사이의 시간적 차이 (td1, td2) 로부터 상기 보정값이 계산되는 것을 특징으로 하는 진공 제어 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    센서 장치 (14) 가 상기 진공 그립퍼 (4) 에 할당되고, 상기 센서 장치는 진공과 관련된 상기 센서신호를 상기 처리 장치 (32) 에 제공하기 위해 형성되는 것을 특징으로 하는 진공 제어 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 유체 출구 (31) 에서의 유체 압력의 검출을 위한 압력센서 (33) 가 상기 처리 장치 (32) 에 할당되고, 상기 처리 장치 (32) 는 검출된 상기 유체 압력을 근거로 하여 상기 유체 제어 밸브 (24; 45) 및/또는 상기 진공 제어 밸브 (46) 에서 상기 제어신호의 변경을 위해 형성되는 것을 특징으로 하는 진공 제어 장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 유체 연결부 (23) 와 상기 유체 출구 (31) 사이에 진공 발생기 (25) 가 유체적으로 삽입되는 것을 특징으로 하는 진공 제어 장치.
  11. 제 7 항에 있어서,
    제 2 유체 연결부 (44) 가 제공되고, 상기 제 2 유체 연결부는 상기 유체 제어 밸브 (45) 및/또는 상기 진공 제어 밸브 (46) 에 제 2 유체의 제공을 위해 형성되며, 상기 유체 제어 밸브 (45) 및/또는 상기 진공 제어 밸브 (46) 는 제 1 유체 연결부 (43) 또는 상기 제 2 유체 연결부 (44) 와 상기 유체 출구 (31) 사이의 소통하는 연결의 선택적인 해제를 위해 그리고 상기 유체 출구 (31) 에 대한 상기 연결의 차단을 위해 형성되는 것을 특징으로 하는 진공 제어 장치.
  12. 움직일 수 있는 매니퓰레이터 암 (3, 5), 및
    작업편 (2) 들을 그립핑하고, 이동시키고, 내려놓기 위해 상기 매니퓰레이터 암에 부착된 진공 그립퍼 (4) 를 갖는 매니퓰레이터로서,
    상기 진공 그립퍼 (4) 는 제 7 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 진공 제어 장치 (22; 42) 와 유체적으로 소통하며 연결되고, 상기 매니퓰레이터는 상기 매니퓰레이터 암 (3, 5) 의 액츄에이팅을 위해 그리고 외부 통신 시스템 (15) 을 통한 상기 진공 제어 장치 (22; 42) 와의 통신을 위해 형성되는 기계 제어기 (13) 를 갖고,
    상기 기계 제어기 (13) 는 상기 진공 제어 장치 (22; 42) 의 상태신호에 따라 상기 매니퓰레이터 암 (3, 5) 의 운동 상태의 변경이 수행되도록 셋업되는 것을 특징으로 하는 매니퓰레이터.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102015115141B4 (de) * 2015-09-09 2019-01-24 Bundesdruckerei Gmbh Verfahren zum Greifen von Blättern und deren gemeinsamen Ablage sowie Greifvorrichtung
DE102019130054B4 (de) * 2019-11-07 2021-07-15 J. Schmalz Gmbh Unterdruckhandhabungsvorrichtung
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Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4001937A1 (de) * 1990-01-24 1991-07-25 Antriebs Steuerungstech Ges Handhabungsvorrichtung mit einem sauggreifer und verfahren zum handhaben und ueberpruefen von fluiddurchstroemten bauteilen
DE102004031924B4 (de) * 2004-06-23 2006-05-04 J. Schmalz Gmbh Vorrichtung zum Erzeugen eines Unterdrucks
DE102004042825B3 (de) * 2004-08-28 2006-01-05 J. Schmalz Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Unterdruckhandhabungseinrichtung
DE102007031760B4 (de) * 2007-07-07 2011-03-17 Festo Ag & Co. Kg Vakuum-Handhabungsvorrichtung
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
CN101804624A (zh) * 2010-03-23 2010-08-18 深南电路有限公司 抓取机构

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