SE511790C2 - Hanteringsanordning innefattande sugkoppar - Google Patents

Description

511 790 2 10 15 20 25 30 35 hantering av föremål med relativt stor yta måste en mot- svarande, stor sugplatta användas för åstadkommande av den nödvändiga hållkraften. Denna sugplatta är dock inte användbar vid hantering av mindre föremål eller av före- mål med mindre ytor, eftersom arbetssidans öppning hos det av sugplattan avgränsade sugutrymmet aldrig kan täck- as fullständigt för åstadkommande av ett tillräckligt stort undertryck.

Hantering av olikartade föremål erfordrar samtidig användning av ett flertal hanteringsanordningar, vilket är kostsamt, eller ständigt byte av sugplattor eller sug- koppar, vilket är komplicerat och tidsödande. I det sist- nämnda fallet måste dessutom evakueringsanordningen stängas av, varvid en viss tidsperiod förflyter vid åter- inkoppling, till dess att ett användbart vakuum byggts upp. Av nackdel är dessutom den energiförlust som inträf- far, när evakuering sker vid ej tillsluten sugutrymmes- öppning.

Ett ändamål med föreliggande uppfinning är därför att åstadkomma en hanteringsanordning som medger hanter- ing av föremål med skilda former och storlekar utan krav på omställning, vid vilket dessutom energiförlusterna re- duceras. Ändamålet uppnås med en anordning som kännetecknas av att det är inrättat en på axiellt avstånd från och koncentriskt till sugplattan inrättad skålformig detek- tor, så att en springa är inrättad mellan detektorn och sugplattan, och att ett avsnitt hos sugkanalen på back- ventilens från sugutrymmet vända sida via en första de- tektorkanal är förbundet med springan och via en andra detektorkanal är förbundet med sugutrymmet, första och den andra detektorkanalen har ett mindre tvär- varvid den snitt än sugkanalen. Härigenom erhålles en hanteringsan- ordning med ett flertal sugkoppar, vars sugplattor är an- ordnade i ett gemensamt plan, varvid en stor arbetsyta täcks. I stället för en stor sugplatta vid hantering av stora föremål kan således ett flertal mindre sugplattor användas, varvid en tillnärmelsevis lika stor sugeffekt 1999-57 Cö 12:17 g;\_pat\t1\_at1s\_p289l425.dcc 10 15 20 25 30 35 3 . 511 790 erhålles. Dessutom ges på så sätt möjlighet att utan änd- ring av anordningen även hantera mindre föremål, och spe- ciellt även föremål vars mot sugplattorna vända sida har en väsentligen mindre yta än den av sugplattorna täckta arbetsytan. Även vid hantering av föremål med mindre di- mensioner täcks alltid en sugplatta eller ett flertal sugplattor av arbetssidan så att sugverkan erhålles, me- dan de övriga sugplattorna respektive sugkopparna till- fälligtvis stängs av. Följaktligen ökas hanteringsanord- ningens flexibilitet avsevärt. Speciellt fördelaktigt är detta arbetssätt även med hänsyn till sugkopparnas speci- ella arbetssätt. Eftersom sugkopparna är så konstruerade, att evakuering av sugutrymmet endast sker, när arbetssi- dans öppning är täckt, är energiförlusten vid hantering av mindre föremål med hänsyn till vid sugprocessen inte delaktiga sugkoppar försumbar. Sugutrymmet hos sådana sugkoppar evakueras oväsentligt vid icke eller delvis tillsluten arbetsöppning. Detta har dessutom fördelen att inga onödiga tryckhöjningar inträffar i vakuumsystemet till följd av icke tillslutna sugutrymmen, vilket höjer säkerheten avsevärt. Med den uppfinningsenliga hanter- ingsanordningen kan föremål gripas, vars läge med hänsyn till sugkoppshållaren inte är exakt definierat. Därutöver är hanteringsanordningens konstruktion mycket enkel och det erbjuds många användningsområden.

Fördelaktiga utföringsformer av föreliggande uppfin- ning framgår av underkraven.

I det följande beskrivs föreliggande uppfinning när- mare i detalj under hänvisning till medföljande ritning- ar.

Fig 1 är en schematisk sidovy av en första utfö- ringsform av en uppfinningsenlig hanteringsanordning.

Fig 2 är en bottenvy av en sugkoppshållare hos den i fig 1 visade utföringsformen.

Fig 3 är en delvis bortbruten sidovy av en annan hanteringsanordning.

LäS-Û S7 (36 12:17 g;\_påï'\_ll\ñfïš\p2ß9lfll2š.GOC 511 790 4 10 15 20 25 30 35 Fig 4 är en bottenvy av en sugkoppshållare hos yt- terligare en annan utföringsform av en hanteringsanord- ning.

Fig 5 åskådliggör en utföringsform av en sugkopp som är användbar hos den uppfinningsenliga hanteringsanord- ningen.

Den i fig 1 visade hanteringsanordningen har ett på ett underlag placerbart stativ 30, vid vilket en kring en vertikalaxel 31 vridbar arm 32 är fäst. Armens fria ände uppbär ett kolv-cylinderaggregat 34, vars hölje 33 är fäst vid armen 32. Aggregatet 34 har en i höljet för- skjutbart lagrad kolv 35, vilken i fig l àskàdliggöres med streckade linjer, med en med kolven 35 förbunden, vertikalt nedåt från höljet 33 utsträckt kolvstàng 36.

Två antydda tryckmedelsledningar 37 leder in i cylinder- höljets 33 inre, och genom trycksättning eller avluftning av i cylinderhöljet 33 inrättade cylinderrum förskjuts kolvstàngen 36 i av en dubbelpil 38 antydda riktningar.

Vid den nedåtvända änden hos kolvstàngen 36 är en väsentlig komponent hos föreliggande uppfinning i form av en sugkoppshållare 39 fäst. Hos den här visade utförings- formen har den formen av en rektangulär platta och kan betecknas som bärplatta 40. Bärplattans plan är utsträckt lämpligtvis i rät vinkel mot kolvstàngens 36 rörelserikt- ning 38. Sugkoppshàllaren 39 uppbär ett flertal sugkoppar 45 som är anordnade bredvid varandra. Hos utföringsexemp- let med en plattformig sugkoppshållare 39 är sugkopparna 45 lämpligtvis fördelade i plattans plan 46.

Sugkopparnas 45 exakta utformning är av underordnad betydelse, viktigare är det nedan beskrivna arbetssättet.

Varje sugkopp 45 måste dock ha en sugplatta 47 av före- trädesvis flexibelt material och med exempelvis ett kalottformigt utseende. Varje sugplatta 47 avgränsar ett sugutrymme 48 vilket är öppet i riktning mot en arbetssi- da 49 hos den tillhörande sugplattan 47 där den àskàdliggjorda sugplattan 47 har en konisk utform- (se fig 5, ning). 1999 07-06 l2zl7 g:Xpazï:l\_a:s\_p2E9l425.dt-c 10 15 20 25 30 35 s 511 790 Sugplattorna 47 hos samtliga vid sugkoppshållaren 39 anordnade sugkoppar 45 är inrättade på samma sida av sug- koppshållaren, hos det i fig 1 och 2 visade utföringsex- emplet på hållarens från kolv-cylinderaggregatet 34 vända undersida 44. Samtliga sugplattor 47 är inrättade väsent- ligen i ett gemensamt sugplattsplan 50 som hos utförings- exemplet är parallellt med plattans plan 46. Alla arbets- sidor 49 respektive motsvarande, av respektive sugplatta 47 avgränsad öppning 51 hos de enskilda sugutrymmen 48, är vända i samma riktning, hos det visade utföringsexemp- let nedåt.

Med den uppfinningsenliga hanteringsanordningen kan föremål och speciellt arbetsstycken, av vilka ett är an- tytt vid 52, hanteras. Hantering skall här innefatta var- je form av fasthållning, förflyttning, positionering el- ler dylikt av ett arbetsstycke. Sådan hantering är utan speciella gripdon möjlig med den uppfinningsenliga anord- ningen, hos vilken sugkoppar 45 används för fasthållning av arbetsstycken.

För förbindning med ett arbetsstycke 52 positioneras sugkoppshållaren 39 så, att åtminstone en sugplatta 47 med sin vid arbetssidan 49 inrättad öppning 51 gör kon- takt med arbetsstyckets yta. Hos det åskådliggjorda utfö- ringsexemplet kan ett flertal sugplattor 47 samtidigt bringas i detta läge. Via vakuumledningar 53 som är för- bundna med de enskilda sugkopparna, kan de sålunda full- ständigt tillslutna sugutrymmen 48 evakueras medelst en till ledningarna 53 ansluten evakueringsanordning 54, varvid ett undertryck uppbyggs. Detta resulterar i att arbetsstycket 52 häftar vid motsvarande sugplatta 47 och vid förflyttning av sugkoppshållaren 39 förflyttas på samma sätt.

Det är underförstått att sugkoppshållarens 39 upp- hängning och sättet att åstadkomma förflyttningen av den- samma inte är begränsad av den i samband med fig 1 och 2 beskrivna utföringsformen. Sugkoppshàllaren 39 kan såle- des monteras och förflyttas på ett annat sätt. Fig 1 åskådliggör endast en föredragen utföringsform, där sug- 1999- 07-06 12 :17 g;'\pac\:1'\a:s\_p289142S.dot 511 10 15 20 25 30 35 790 6 koppshållaren 39 är rörlig i riktning av dubbelpilen 38 och rörlig kring vertikalaxeln 31.

Samtliga använda sugkoppar 45 kännetecknas av att respektive sugutrymme 48 vid genom ett föremål 52 full- ständigt tillsluten öppning 51 evakueras i större ut- sträckning medelst evakueringsanordningen 54 än vad som är fallet vid icke eller endast delvis tillsluten öppning 51. Detta innebär att endast de sugutrymmen 48 hos sug- kopparna 45 evakueras nämnvärt som i området för öppning- en på arbetssidan är fullständigt tillslutna av ytan hos ett arbetsstycke. När sugplattans 47 öppning 51 är helt eller delvis öppen eller när en sugplatta 47 inte gör kontakt med ett arbetsstycke, inträffar ingen eller en- dast en starkt reducerad evakuering. Detta innebär för det första energibesparingar, eftersom inte använda sug- koppar 45 tillfälligtvis och automatiskt tas ur drift, och motsvarande utformning av sugkopparna 45 ger för det andra möjligheten att använda en gemensam evakueringsan- ordning 54 för samtliga sugkoppar 45, eftersom urdriftta- gandet av de icke använda sugkopparna 45 motverkar ogynn- samma tryckhöjningar.

Framför allt med hänsyn till det uppfinningsenliga sättet att anordna ett flertal sugkoppar i matrisform medger det ovan beskrivna arbetssättet hos sugkopparna 45 en speciellt flexibel användning av den uppfinningsenliga hanteringsanordningen. Vidare hänvisas till fig 2 som åskådliggör ett föredraget sätt att anordna ett flertal sugkoppar 45 på arbetssidan 49. Härvid är samtliga sug- plattor 47 regelbundet fördelade över en av de två större sidorna 44 hos sugkoppshållaren. Speciellt är ett flertal sugplattor 47 på inbördes avstånd anordnade bredvid var- andra för bildande av en rätlinjig plattrad 55, varvid de på inbördes avstånd anordnade, enskilda plattraderna 55 dessutom är parallella med varandra. Sugplattorna 47 är följaktligen anordnade i skärningspunkterna hos en git- terformig struktur.

Pà så sätt täcker sugplattorna 47 en i fig 2 med streckpunktmarkerade begränsningslinjer antydd, tänkt ar- 1999-07-(36 12:17 g:\_pa:\:1'\a:s\_p2891425.doc 10 15 20 25 30 35 7 511 790 betsyta 56. Oberoende av storleken hos ett arbetsstycke 52 som skall gripas kan därför hantering av detta ske, när det är inrättat någonstans innanför arbetsytan 56, eftersom endast de sugkoppar 45 aktiveras vars sugplattor 47 är fullständigt täckta. Vid jämförelse med fig 1 fram- går således att de längst ut till vänster och längst ut till höger åskådliggjorda sugkopparna 45' inte aktiveras, eftersom deras sugplattor 47 i det bestämda området inte eller endast delvis täcks av arbetsstycket 52.

Följaktligen kan arbetsstycken med olika storlekar och former hanteras med den uppfinningsenliga hanterings- anordningen, utan krav på speciell anpassning och utan nämnvärda energiförluster. Man kan beteckna anordningen som multigripsystem, med vilket olika stora arbetsstycken kan gripas medelst ett flertal sugkoppar, medan ej till- slutna eller friliggande sugkoppar automatiskt bringas ur funktion, varvid ogynnsam, separat avluftning undviks.

Dessutom är det fördelaktigt att inte enbart plana och speciellt plattformiga arbetsstycken kan gripas, utan att även arbetsstycken med från varandra skilda ytor, med små planytor, med urtagningar respektive hål, etc kan gripas och hanteras. Även plast- och gjutdetaljer, vilka ofta har grad, kan utan problem gripas. Även om enskilda före- mål föreligger oordnade, utan orientering och eventuellt blandade, kan föremål problemlöst gripas med den uppfin- ningsenliga hanteringsanordningen.

Det är underförstått att arbetsytan 56 även kan ha en annan form än den i samband med fig 2 beskrivna, rek- tangulära formen. Speciellt kan den ha en kvadratisk el- ler en cirkelformig yta. Ett annat exempel visas i fig 4 som åskådliggör en som smal bärlist 58 utformad sugkopps- hållare 39, vid vilken de enskilda sugkopparna 45 är sä anordnade bredvid varandra, att sugplattorna 47 bildar en rätlinjig rad. Även om sugkoppshàllaren 39 hos de ovan beskrivna utföringsexemplen utgörs av ett stelt, vid normal drift oböjligt material, är det dock möjligt att för speciella användningsområden framställa sugkoppshàllaren av ett ma- 1999 07-66 12:12'- g;"-,pat\_tl\ans“~_p2>391425.doc 511 790 e 10 15 20 25 30 35 terial med böjelastiska egenskaper. Detta fall visas hos utföringsexemplet enligt fig 3, där sugkoppshållaren 39 är en elastisk hållare med reversibla böjegenskaper för användning vid arbetsstycken 62 med ojämn gripyta. Säle- des säkerställes användning av sugkoppar 45 över stora delar av arbetsytan, även om arbetsstycket är ojämnt.

Fig 5 åskådliggör en exemplifierande utföringsform av en sugkopp 45 som används hos föreliggande uppfinning.

Det kan dock även användas andra, här inte närmare be- skrivna utföringsformer av sugkoppen, vilka möjliggör det ovan beskrivna arbetssättet med tillfälligt, automatiskt urdrifttagande.

Den i fig 5 visade sugkoppen har vid sin undersida en sugplatta 47 av flexibelt material. Den öppningen 51 avgränsande plattkanten är utformad som tätningsyta och är avsedd att göra kontakt med ett ej visat arbetsstycke.

I sugplattans 47 centrum finns ett uppàtsträckt kopp- lingsstycke 5, i vilket en sugkanal 6 är inrättad. Kopp- lingsstyckets 5 övre del är försedd med en kopplingsdel 7 med yttergänga, vilken är iskruvbar i ett motsvarande hål hos den delvis bortbrutet åskådliggjorda sugkoppshållaren 39. Detta hål 63 är genomgående och vid den från sugkop- pen vända öppningen förbunden med en vakuumledning 53 som är ansluten till en evakueringsanordning 54. Eftersom sugkanalen 6 passerar igenom kopplingsstycket 5 och den dessutom har ett i sugutrymmet 48 öppet mynningsområde 8, är evakueringsanordningen 54 förbindbar med sugutrymmet 48.

På avstånd från sugplattans 47 ovansida är en skål- formig detektor 9 inrättad som är anordnad koncentriskt till sugplattan 47 och som täcker denna till ett perife- riområde 3. Bortsett från den för montering nödvändiga centrumöppningen är både detektorn 9 och sugplattan 47 slutna. Åtminstone den mot sugplattan 47 vända undersidan hos den skàlformiga detektorn 9 har en sugplattan 47 mot- svarande, här väsentligen konisk form. Mellan de båda skàlformiga delarna är en i perifer riktning utsträckt springa 10 inrättad som är öppen utåt i radiell riktning “ g; “mat\._:l\a:ïs\p28§'1«i25.doc 10 15 20 25 30 35 511 790 och som inåt i radiell riktning är utsträckt till kopp- lingsstycket 5 mellan sugplattans 47 ovansida och detek- torns 9 undersida.

När sugkoppen 45 anbringas på arbetsstycket gör först sugplattans 47 periferiområde 3 kontakt med arbets- stycket. På grund av inte minst sugkoppens egen vikt böjs sugplattan 47 så, att åtminstone sugplattans 47 periferi- område 3 bringas i kontakt med detektorns 9 undersida, varigenom springan 10 tätas mot omgivningen.

En i riktning mot sugutrymmet 48 sluten och i mot- satt riktning öppen, i slutriktning förspänd backventil 13 är inrättad i sugkanalen 6, vilken lämpligtvis utgörs av en fjäderbelastad kulventil. Oberoende av ventilläget, dvs även i det visade, slutna läget, är springan 10 via en första detektorkanal 11 och är sugutrymmet 48 via en andra detektorkanal 12 förbunden med ett avsnitt 14 hos sugkanalen 6 på backventilens 13 från sugutrymmet 48 vän- da sida. De båda detektorkanalerna ll, 12 har härvid ett mindre tvärsnitt än sugkanalens 6 mellan backventilen 13 och sugutrymmet 48 utsträckta mynningsavsnitt 8 som i be- roende av ventilläget är öppet eller slutet.

Sà länge som sugplattan 47 inte gör kontakt med ar- betsstycket (detta tillstånd visas i fig 5), suger evaku- eringsanordningen 54 ytterluft via såväl detektorkanaler- 12 som springan 10, men även via det öppna sugut- rymmet 48. Backventilen 13 är härvid sluten. Tack vare detektorkanalernas lilla tvärsnitt är den insugna ytter- luftsmängden liten. Backventilens 13 stängningskraft är anpassad till detektorkanalens ll, så att ventilen inte öppnas fastän ett litet undertryck bildas i Således förblir na 11, 12 diameter, kanalavsnittet 14 ovanför backventilen. mynningsområdet 8 slutet.

Detta driftstillstànd föreligger även när sugplattan 47 endast delvis gör kontakt med arbetsstycket, eftersom i detta fall såväl sugutrymmet 48 som springan 10 fortfa- rande är delvis öppna.

Om sugkoppen över hela sitt omfång gör kontakt med eftersom ett arbetsstycke, tätas springan 10 mot utsidan, 1999 07-06 12-.17 g;“~_pat\tl\ans'=_p289142š.doc 511 790 10 lO 15 20 25 30 35 sugplattans 47 periferiområde 3 trycks tätande mot den skålformiga detektorns periferiområde. De båda detektor- kanalerna ll, 12 är således tillslutna så att ett av eva- kueringsanordningen 54 skapat undertryck uppbyggs i ka- nalavsnittet 14. Till följd av detta öppnar backventilen 13 och friges mynningsområdet 8. Sedan evakueras sugut- rymmet 48 till dess att samma undertryck råder i detta som i sugkanalen 6. Detta undertryck medför att arbets- stycket sugs fast mot sugkoppen. Vid lika stort under- tryck på båda sidor om backventilen 13 kan denna åter sluta, varvid det i sugutrymmet 48 uppbyggda undertrycket bibehálles via den andra detektorkanalen 12.

Frigivning av ett fastsuget arbetsstycke kan exem- pelvis ske genom manövrering av en i sugkanalen eller i vakuumledningen inrättad ventil, varvid sugkanalen 6 luf- tas.

Hos den i fig 5 visade sugkoppen 45 används således en med denna integrerad detektor 9 för ändring av driftstillstàndet. Detektorn reagerar när sugplattan 47 ligger på arbetsstycket. Det är dock möjligt, såsom visas i fig 1 och 3, att använda sugkoppar 45 med separata de- tektorer 9 som är inrättade i (fig 3) eller vid (fig 1) sugkoppshållaren 39. Vid direkt med sugkoppshållaren 39 integrerade detektorer erhålles framför allt vid använd- ning av en bärplatta 40 en kompakt uppbyggnad vid ekono- misk gynnsam produktion. Det är underförstått att detek- torerna inte nödvändigtvis måste vara av den typ som rea- gerar på beröring. Även beröringsfria detektorer kan un- der vissa omständigheter användas. Vid behov kan utöver detektorerna eller alternativt brytare eller liknande in- rättas för ändring av driftstillståndet.

Med hänsyn till utföringsexemplet enligt fig 1 kan tilläggas att evakueringsanordningen 54 år inrättad vid armen 32 hos anordningen. Vid höjning eller sänkning av sugkoppshållaren 39 behöver den därför inte förflyttas, varvid hänsyn inte behöver tas till vikten vid dimensio- nering av de enskilda förbindningarna. Självfallet är det också möjligt att fästa evakueringsanordningen 54 direkt 1999 CV--Oš 12:17 g;\_p»at\tl'^~.azzs\_p 11 511 790 vid sugkoppshållaren 39, speciellt: när sugkoppshàllaren 39 har en avsevärd egentyngd.

LFWQ- G7 -GS 12:17 g1Xpat\:l\ar;s\p2B9l-i2*> .dcrc

Claims (5)

511 790 10 15 20 25 30 35 12 PATENTKRAV

1. Hanteringsanordning innefattande ett flertal sug- koppar (45), vilka var och en har en sugplatta (47) till- verkad av ett flexibelt material, vilken avgränsar ett sugutrymme (48), sida hos respektive sugplatta som är öppet i riktning mot en arbets- (47), (39) vid vilken sugkopparna (45) är så anordnade bredvid i (47) en evakueringsanordning en sugkoppshållare är belägna i väsentligen (54), via separata sugkanaler (6) står i förbindelse med vart (48), (13) är inrättad i var och en av sugkanalerna varvid varje sugkopp (45) innefattar en detektor utformad att respektive sugutrymme (48) föremål helt tillsluten öppning evakueras i större utsträckning än vid icke eller endast delvis tillsluten öppning, på axiellt avstånd från och koncentriskt till sugplattan (47) (9), (10) är inrättad mellan detektorn (9) och sugplattan (47), och att ett avsnitt (14) hos sugkanalen (6) på backventilens (13) från sugutrymmet (48) vända sida via en första detektorkanal (11) är förbundet med springan (10) och via en andra detektorkanal (12) sugutrymmet (48), varvid den första och den andra detektorkanalen (ll, 12) har ett mindre tvärsnitt än varandra, att sugplattorna ett gemensamt plan, vilken varvid en backventil (6), (9), vid genom ett och ett av sugutrymmena och är så k ä n n e t e c k n a d av att det är inrättat en inrättad skàlformig detektor så att en springa är förbundet med sugkanalen (6).

2. Hanteringsanordning enligt kravet l, k ä n n e - t e c k n a d av att sugkoppshållaren (39) utgörs av en bärplatta (40) (58), (47) är anordnade på en av plattans sidor (44).

3. Hanteringsanordning enligt kravet l eller 2, k ä n n e t e c k nya d av att sugkoppshållaren (39) ut- görs av en elastisk del i ett böjelastiskt material eller eller en bärlist varvid sugplattorna av en stel del. 1999-07-06 ll : 54 g:\pat\mho\ans\krav\k2891425.doc 511 790 13

4. Hanteringsanordning enligt något av kraven 1-3, k ä n n e t e c k n(a d av att alla sugplattor (47) hos samtliga sugkoppar (45) i riktning mot arbetssidan (49) är jämnt fördelade på sugkoppshållaren (39).

5. Hanteringsanordning enligt något av kraven l-4, k ä n n e t e c k n a d av en enda, för alla sugkoppar (45) gemensam evakueringsanordning (54) som exempelvis är inrättad hos ett anordningsstativ. 1999-07-06 ll : 54 g: \pat\mho\ans\krav\k2fi91425.doc