WO2003026853A2 - Vakuumhandhabungsvorrichtung - Google Patents

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WO2003026853A2
WO2003026853A2 PCT/EP2002/010228 EP0210228W WO03026853A2 WO 2003026853 A2 WO2003026853 A2 WO 2003026853A2 EP 0210228 W EP0210228 W EP 0210228W WO 03026853 A2 WO03026853 A2 WO 03026853A2
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WO
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suction
gripping part
handling device
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vacuum handling
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Günter Gebauer
Jürgen Schnatterer
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Festo Ag & Co
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    • B66C1/0212—Circular shape
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    • B65G47/74—Feeding, transfer, or discharging devices of particular kinds or types
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B66C1/0293—Single lifting units; Only one suction cup

Definitions

  • the invention relates to a vacuum handling device with a vacuum generator that has a suction nozzle device that works according to the ejector principle, and with a suction gripper that has a gripping part connected to the suction side of the suction nozzle device.
  • an independent vacuum generator is provided which is equipped with a suction nozzle device which is able to produce a suction effect when a pressure medium is fed in on a suction side.
  • the suction side is connected via a fluid line to a suction gripper which contains a gripping part which is formed by a suction cup and which can be attached to an object to be handled.
  • the interior of the gripping part is suctioned off by actuating the suction nozzle device, so that the object to be handled adheres to the gripping part.
  • German utility model G 9215404.2 it is already known from German utility model G 9215404.2 to equip a suction gripper with a movable gripping part that is preloaded by spring means, so that a length compensation of the suction gripper is possible when attached to an object to be handled.
  • the suction gripper is motion-coupled to a handling device and can be used for Generating the suction effect can be connected to a pressure medium accumulator or a vacuum pump.
  • a comparable arrangement is shown in DE 4133135 AI.
  • a suction gripper equipped with a movable gripping part is held on a robot arm, the gripping part being connected to a vacuum suction system via a pipeline.
  • the housing of the vacuum generator and suction gripper form a housing unit, and that the gripping part on the housing unit is mounted so as to be adjustable in its direction of suction.
  • the vacuum generator and suction gripper are combined to form a compact structural unit, an existing housing unit taking over the housing function both with regard to the vacuum generator and with regard to the suction gripper. If the vacuum handling device is moved and positioned during use, both the vacuum generator and the suction gripper are uniformly moved and positioned. In this way, there is no need for moving fluid connections, and all components can be compactly combined in a very small space.
  • the mounting of the gripping part on the housing unit which is adjustable in the direction of suction, enables different relative positions to be taken between the gripping part and the housing unit, which, for example, enables a certain positional adjustment when the gripping part is attached to an object to be handled.
  • the housing unit In principle, it would be possible to construct the housing unit from a plurality of housing components that are firmly connected to one another. However, the housing unit is preferably in one piece.
  • the vacuum generator and the suction gripper are expediently arranged in succession in the direction of suction, which enables a very slim design.
  • the suction nozzle device can contain a single suction nozzle for generating the desired negative pressure. If a higher suction power is desired, the suction nozzle device can, however, also contain several suction nozzles which are connected in parallel in terms of their effect.
  • One or more suction nozzles can be designed as a cartridge-like unit that can be installed by simply plugging them into the housing unit.
  • the gripping part delimits, in the interior of the housing unit, a loading space communicating with the suction side of the suction nozzle unit, the negative pressure building up in the loading space being able to move the gripping part relative to the housing unit from a further extended position to a further retracted position cause.
  • This effect can be used to lift an object without having to move the housing unit itself. If the gripping part of the vacuum handling device is attached to an object to be lifted, the object is sucked in during operation of the suction nozzle device.
  • the negative pressure that builds up in the loading chamber causes the gripping part to be moved into the housing unit due to the pressure difference that builds up, which The orientation of the vacuum handling device causes the gripping part to be raised with an object adhering to it.
  • the gripping part is expediently biased by spring means into the further extended position, the latter expediently being a basic position of the gripping part.
  • the gripping part has at least one suction space, which is defined, for example, by a flexible suction cup, and which is connected to the loading space via a channel passing through the gripping part.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through a preferred embodiment of the vacuum handling device according to the invention, the gripping part being shown in two different positions on both sides of the longitudinal axis, and
  • Fig. 2 in a highly schematic representation a further embodiment of the vacuum handling device, the suction nozzle device is equipped with two suction nozzles connected in parallel in terms of action.
  • the vacuum handling device 1 is composed of two main parts, namely a first part in the form of a vacuum generator 2 and a second part in the form of a suction gripper 3. These parts form a rigid structural unit, the cohesion being brought about by a housing unit 4 which forms both the housing of the vacuum generator 2 and the housing of the suction gripper 3.
  • the housing unit 4 expediently has an elongated shape and is preferably formed in one piece. It would be possible, for example, the housing unit 4 in two Subdivide housing components, one of which forms the housing of the vacuum generator 2 and the other of which forms the housing of the suction gripper 3 and which are rigidly and firmly connected to one another in order to maintain the housing unit. Compared to such a design, however, the integral housing design of the exemplary embodiment has significant advantages, in particular with regard to manufacturing and assembly costs.
  • the housing unit 4 is expediently designed as a hollow body which contains a cavity 5, preferably continuous in the longitudinal direction, in which the essential components of the device are accommodated.
  • the vacuum generator 2 contains a suction nozzle device 6, which contains one or more suction nozzles.
  • a single suction nozzle 7 is provided.
  • the exemplary embodiment of a vacuum handling device 1 indicated in FIG. 2, on the other hand, has at least two suction nozzles 7 which are connected in parallel in terms of action.
  • the suction nozzle 7 is located in the interior of the housing unit 4. According to FIG. 1, it is located in the cavity 5 mentioned above. It is assembled from an end face of the housing unit 4, preferably by means of a plug-in or plug-in assembly.
  • suction nozzle 7 is designed as a cartridge-like unit, which is assembled before being inserted into the housing unit 4 and then inserted as a whole, that is to say as a unit, into the housing unit 4 ,
  • the suction nozzle 7 has at one end an inlet opening 8 which is in constant contact with a feed connection 12 of the device Connection is established.
  • the inflow opening 8 is oriented upwards, and the feed connection 12 is located in the region of the upper end of the housing unit 4.
  • the feed connection 12 is equipped with connection means 13 which allow a fluid-tight and preferably detachable connection of a fluid line 14 indicated by dash-dotted lines.
  • a connection of the feed connection 12 to a pressure medium source, which is in particular a compressed air source, can be established via this fluid line 14. In this way, fluidic pressure medium can be fed in via the feed connection 12 and fed to the inlet opening 8 of the suction nozzle 7.
  • connection means 13 are expediently designed as plug connection means.
  • the suction nozzle 7 also contains a suction opening 15 at the end region axially opposite the inflow opening 8. In the exemplary embodiment, this is arranged facing downward.
  • the suction nozzle 7 also has an outflow opening 16 which is connected to an outlet 17 of the housing unit 4 which opens out to the outer surface of the housing unit 4 and thus leads to the atmosphere.
  • this outlet is oriented transversely and preferably at right angles to the longitudinal axis of the suction nozzle 7 and is located on the longitudinal side of the housing unit 4.
  • pressure medium fed in via the feed connection 12 flows through the suction nozzle 7, it first passing through a jet nozzle channel 18 in which it expediently is accelerated to supersonic. After exiting the jet nozzle channel 18, the pressure medium bridges a gap 22 and then enters a collecting nozzle channel 23, which leads to the outflow opening 16. From there, the pressure medium flows outside via the outlet 17.
  • the direction of flow of the pressure medium within the suction nozzle 7 extends up to the outflow opening 16 approximately in the longitudinal direction of the suction nozzle 7. Subsequently, the pressure medium is deflected through a deflection wall 24 of the suction nozzle 7 to the outlet 17 arranged on the side.
  • the jet nozzle channel 18 forms, together with the collecting nozzle channel 23, an ejector device, which causes a suction effect in the intermediate space 22 due to the pressure medium flowing through it. Since the intermediate space 22 communicates with the infant opening 15 via an internal connecting channel 25 of the suction nozzle 7, a suction effect also results at the suction opening 15.
  • the suction gripper 3 connects axially to the vacuum generator 2 in the drawing downwards. It contains a vacuum gripping part, hereinafter referred to only as gripping part 26, which is able to hold an object 29 under vacuum.
  • the gripping part 26 is located partly outside and partly inside the housing unit 4. It sits on the end region of the housing unit 4 opposite the feed connection 12, which is oriented downwards in the drawing.
  • the gripping part 26 has a flexible suction cup 27 or at least partially flexible suction plate which is attached to one Tappet body 28 of the gripping part 26 is fixed under sealing.
  • the plunger body 28 is aligned in the longitudinal direction of the housing unit 4 and projects into a receiving chamber 32 inside the housing unit 4.
  • the receiving chamber 32 is expediently formed by the associated end section of the continuous cavity 5.
  • the inner end section 33 of the gripping part 26 axially opposite the suction cup 27 is designed like a piston. It is in sealing contact with the peripheral wall of the receiving chamber 32 via a peripheral seal 34 and thus divides the receiving chambers 32 into two spaces 35, 36 arranged axially one after the other.
  • the space 35 located on the side of the piston-like end section 33 facing the suction nozzle device 6 is referred to as the pressurization space. It is constantly in fluid communication with the sucking opening 15 and thus with the suction side of the suction nozzle device 6.
  • the other, second space 36 communicates continuously with the atmosphere, for example through an intermediate space 37, which is located around the plunger body 28 between the latter and an end wall 38 which delimits the receiving chamber 32 axially on the outside.
  • the gripping part 26 is axially penetrated by a suction channel 42. This opens at one end to the loading chamber 35 and at the other end to a suction chamber 43 delimited by the suction cup 27.
  • the suction effect produced at the sucking opening 15 during operation of the suction nozzle device 6 thus also leads to suction of the air from the pressurization chamber 35, the suction channel 42 and the suction chamber 43.
  • the vacuum handling device 1 In order to lift an object 29, the vacuum handling device 1 is placed with the open side of the suction cup 27 in front of the object 29 in question. This is the Suction chamber 43 closed all around. The suction effect of the suction nozzle device 6 then generates a vacuum on the suction side up to the suction space 43, which ensures that the object 29 is sucked onto the gripping part 26 and held there.
  • the suction action direction 44 indicated by an arrow in the drawing runs in the longitudinal direction of the gripping part 26 ' and generally at right angles to the plane of expansion of the sucking opening 43 of the suction space 43 covered by the attached object 29.
  • the suction gripper 3 and the vacuum generator 2 are preferably arranged in succession in the suction action direction 44.
  • the suction gripper 3 expediently has spring means 45 which pretension the gripping part 26 into a basic position extended further from the housing unit 4. This basic position is given in FIG. R for the gripping part 26 shown on the right of the longitudinal axis 46 of the vacuum handling device 1.
  • the spring means 45 are effective between the gripping part 26 and the housing unit 4. Expediently, they are placed in the interior of the pressurizing space 35 and are designed as pressure spring means which are supported between the piston-like end section 33 of the gripping part 26 and the axially opposite wall of the receiving chamber 32.
  • Housing-fixed stop means ensure that the gripping part 26 is not moved further out of the housing unit 4 than the desired basic position.
  • these stop means are formed by the end wall 38, against which the gripping part 26, for example with the piston-like end section 33, can come to rest.
  • the gripping part 26 is made by an adjusting force F v acting on it against the spring force F of the spring means 45. steerable. It can thus be adjusted relative to the housing unit 4 in the suction direction 44.
  • the adjusting force F v can result, for example, from the fact that the vacuum handling device 1 is pressed against the object 29 with the gripping part 26 when it is positioned on the object 29 and the gripping part 26 is thereby displaced to a certain extent counter to the spring force relative to the housing unit 4. In this way, the positioning of the vacuum handling device 1 on an object 29 is facilitated, since certain positioning tolerances are available.
  • the behavior described also has a positive effect if several vacuum handling devices 1 are combined in one handling unit and are to be attached to one object 29 at the same time.
  • the resilient adjustability in this case automatically compensates for different positions of the gripping parts 26.
  • the gripping part 26 slides along its inner surface of the receiving chamber 32 with its seal 34.
  • the adjusting force F v can also result wholly or in part from the pressure difference present at the piston-like end section 33. If the gripping part 26 with its suction cup 27 is sealingly attached to the object 29 and the above-mentioned negative pressure builds up as a result, the pressure difference between the lower pressure prevailing in the pressurizing chamber 35 and the atmospheric pressure prevailing in the second chamber 36 acts in this way Gripping part 26 that results in a resulting compressive force acting in the suction action direction 44, which has the consequence that the gripping part 26 including the adhering object 29 is displaced relative to the housing unit 4. As a result, the object 29 is raised automatically without the housing unit 4 having to be lifted.
  • the lifting stroke is defined by the axial travel distance available to the gripping part 26.
  • the holding device 48 belongs, for example, to a positioning device with which the handling device can be moved and positioned as required with and without an adhering object.
  • a flow valve 47 can also be switched on in the fluid connection between the suction space 43 and the sucking opening 15. It is preferably seated in the suction channel 42 passing through the tappet body 28 in the longitudinal direction. It can serve to regulate the flow in such a way that the suction flow is reduced even when the suction nozzle device 6 is in operation, as long as the suction space 43 is not covered.
  • the housing unit 4 can contain a device for automatic air saving control or a vacuum-controlled valve for controlling the operating mode.
  • a compressed air reservoir could also be integrated, from which an overpressure pulse can be taken in order to break down the built-up negative pressure as suddenly as possible for the purpose of depositing the object 29.

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Abstract

Es handelt sich um eine Vakuurmhandhabungsvorrichtung, mit einem Vakuumerzeuger (2), der eine nach dem Ejektorprinzip arbeitende Saugdüseneinrichtung (6) aufweist, und mit einem Sauggreifer (3), der ein an die Saugseite der Saugdüseneinrichtung (6) angeschlossenes Greifteil (26) aufweist. Die Gehäuse von Vakuumerzeuger (2) und Sauggreifer (3) bilden eine Gehäuseeinheit (4), wobei das Greifteil (26) an der Gehäuseeinheit (4) in seiner Saugwirkrichtung (44) verstellbar gelagert ist.

Description

Vakuumhandhabunαsvorrichtunq
Die Erfindung betrifft eine Vakuumshandhabungsvorrichtung, mit einem Vakuumerzeuger, der eine nach dem Ejektorprinzip arbeitende Saugdüseneinrichtung aufweist, und mit einem Saug- greifer, der ein an die Saugseite der Saugdüseneinrichtung angeschlossenes Greifteil aufweist .
Bei einer aus dem deutschen Gebrauchsmuster 20011839.0 bekannten Vakuumhandhabungsvorrichtung dieser Art ist ein eigenständiger Vakuumerzeuger vorgesehen, der mit einer Saugdüseneinrichtung ausgestattet ist, welche in der Lage ist, bei Einspeisung eines Druckmediums an einer Saugseite eine Absaugwirkung hervorzurufen. Die Saugseite steht über eine Flu- idleitung mit einem Sauggreifer in Verbindung, der ein von einem Saugnapf gebildetes Greifteil enthält, welches sich an einem handzuhabenden Gegenstand ansetzen lässt. Durch Betäti- gung der Saugdüseneinrichtung wird der Innenraum des Greif- teils abgesaugt, so dass der handzuhabende Gegenstand an dem Greifteil haftet.
Aus dem deutschen Gebrauchsmuster G 9215404.2 ist bereits be- kannt, einen Sauggreifer mit einem durch Federmittel vorgespannten, beweglichen Greifteil auszustatten, so dass beim Ansetzen an einen handzuhabenden Gegenstand ein Längenausgleich des Sauggreifers möglich ist. Der Sauggreifer ist mit einer Handhabungseinrichtung bewegungsgekoppelt und kann zum Erzeugen der Absaugwirkung mit einem Druckmittelspeicher oder einer Vakuumpumpe verbunden werden.
Eine vergleichbare Anordnung zeigt die DE 4133135 AI. Dort ist ein mit einem beweglichen Greifteil ausgestatteter Sauggreifer an einem Roboterarm gehalten, wobei das Greifteil über eine Rohrleitung mit einer Vakuum-Sauganlage in Verbindung steht .
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vakuumhandhabungsvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die über einen einfachen Aufbau und kompakte Abmessungen verfügt .
Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, dass die Gehäuse von Vakuumerzeuger und Sauggreifer eine Gehäuseeinheit bilden, und dass das Greifteil an der Gehäuseeinheit in seiner Saugwirkrichtung verstellbar gelagert ist .
Bei dieser Vakuumhandhabungsvorrichtung sind Vakuumerzeuger und Sauggreifer zu einer kompakten Baueinheit zusammen- gefasst, wobei eine vorhandene Gehäuseeinheit sowohl hinsichtlich des Vakuumerzeugers als auch hinsichtlich des Sauggreifers die Gehäusefunktion übernimmt. Wird die Vakuumhand- habungsvorrichtung während ihres Einsatzes bewegt und positioniert, erfolgt mithin eine einheitliche Bewegung und Positionierung sowohl des Vakuumerzeugers als auch des Sauggreifers . Auf diese Weise kann auf bewegliche Fluidverbindungen verzichtet werden, und es lassen sich sämtliche Komponenten auf engstem Raum kompakt zusammenfassen. Die in Saugwirkrichtung verstellbare Lagerung des Greifteils an der Gehäuse- einheit ermöglicht die Einnahme unterschiedlicher Relativpositionen zwischen dem Greifteil und der Gehäuseeinheit, was beispielsweise eine gewisse Lageanpassung beim Ansetzen des Greifteils an einen handzuhabenden Gegenstand ermöglicht .
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor. Prinzipiell wäre es möglich, die Gehäuseeinheit aus mehreren, fest miteinander verbundenen Gehäusekomponenten aufzubauen. Vorzugsweise liegt jedoch eine einstückige Ausgestaltung der Gehäuseeinheit vor.
Der Vakuumerzeuger und der Sauggreifer sind zweckmäßigerweise in der Saugwirkrichtung aufeinanderfolgend angeordnet, was eine sehr schlanke Bauweise ermöglicht.
Die Saugdüseneinrichtung kann eine einzige Saugdüse zur Erzeugung des gewünschten Unterdruckes enthalten. Ist eine höhere Saugleistung gewünscht, kann die Saugdüseneinrichtung allerdings auch mehrere, wirkungsmäßig parallelgeschaltete Saugdüsen enthalten.
Eine oder mehrere Saugdüsen können als patronenartige Baueinheit ausgebildet sein, die sich durch einfaches Einstecken in die Gehäuseeinheit installieren lässt.
Es ist vorteilhaft, wenn die fluidische Verbindung zwischen dem Greifteil und der Saugseite der Saugdüseneinrichtung innerhalb der Gehäuseeinheit erfolgt, so dass auf externe Flu- idleitungen verzichtet werden kann.
Bei einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung begrenzt das Greifteil im Innern der Gehäuseeinheit einen mit der Saugseite der Saugdüseneinheit kommunizierenden Beaufschlagungsraum, wobei der sich in dem Beaufschlagungsraum aufbauende Unterdruck in der Lage ist, ein Verstellen des Greifteils relativ zur Gehäuseeinheit aus einer weiter ausgefahrenen in eine weiter eingefahrene Stellung hervorzurufen. Dieser Effekt kann ausgenutzt werden, um einen Gegenstand anzuheben, ohne die Gehäuseeinheit selbst verlagern zu müssen. Ist die Vakuumhandhabungsvorrichtung mit ihrem Greifteil an einen hochzuhebenden Gegenstand angesetzt, so wird der Gegenstand beim Betrieb der Saugdüseneinrichtung angesaugt. Außerdem bewirkt der sich im Beaufschlagungsraum aufbauende Unterdruck, dass das Greifteil durch die sich aufbauende Druckdifferenz in die Gehäuseeinheit eingefahren wird, was bei verti- kaier Ausrichtung der Vakuumhandhabungsvorrichtung ein Hochfahren des Greifteils mit daran anhaftendem Gegenstand bewirkt .
Zweckmäßigerweise ist das Greifteil durch Federmittel in die weiter ausgefahrene Stellung vorgespannt, wobei letztere zweckmäßigerweise eine Grundstellung des Greifteils ist.
Das Greifteil verfügt an seinem äußeren Ende über wenigstens einen Saugraum, der beispielsweise von einem flexiblen Saugnapf definiert wird, und der über einen das Greifteil durchsetzenden Kanal mit dem Beaufschlagungsraum in Verbindung steht.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine bevorzugte Aus- führungsform der erfindungsgemäßen Vakuumhand- habungsvorrichtung, wobei das Greifteil beidseits der Längsachse in zwei unterschiedlichen Stellungen gezeigt ist, und
Fig. 2 in stark schematisierter Darstellung eine weitere Ausführungsform der Vakuumhandhabungsvorrichtung, deren Saugdüseneinrichtung mit zwei wirkungsmäßig parallelgeschalteten Saugdüsen ausgestattet ist.
Die Vakuumhandhabungsvorrichtung 1 setzt sich aus zwei Haupt- teilen zusammen, und zwar einem ersten Teil in Gestalt eines Vakuumerzeugers 2 und einem zweiten Teil in Gestalt eines Sauggreifers 3. Diese Teile bilden eine starre Baueinheit, wobei der Zusammenhalt durch eine Gehäuseeinheit 4 bewirkt wird, die sowohl das Gehäuse des Vakuumerzeugers 2 als auch das Gehäuse des Sauggreifers 3 bildet.
Die Gehäuseeinheit 4 hat zweckmäßigerweise eine längliche Gestalt und ist vorzugsweise einstückig ausgebildet. Zwar wäre es möglich, die Gehäuseeinheit 4 in beispielsweise zwei Gehäusekomponenten zu unterteilen, von denen die eine das Gehäuse des Vakuumerzeugers 2 und die andere das Gehäuse des Sauggreifers 3 bildet und die zum Erhalt der Gehäuseeinheit starr und fest miteinander verbunden sind. Gegenüber einer solchen Bauform hat jedoch die integrale Gehäusegestaltung des Ausführungsbeispiels wesentliche Vorteile insbesondere hinsichtlich Herstellungs- und Montagekosten.
Zweckmäßigerweise ist die Gehäuseeinheit 4 als Hohlkörper ausgebildet, der einen vorzugsweise in Längsrichtung durchgehenden Hohlraum 5 enthält, in welchem die wesentlichen Komponenten der Vorrichtung untergebracht sind.
Der Vakuumerzeuger 2 enthält eine Saugdüseneinrichtung 6, die eine oder mehrere Saugdüsen beinhaltet. Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist eine einzige Saugdüse 7 vorgesehen. Das in Fig. 2 angedeutete Ausführungsbeispiel einer Vakuumhandhabungsvorrichtung 1 verfügt hingegen über wenigstens zwei wirkungsmäßig parallelgeschaltete Saugdüsen 7.
An dieser Stelle sei bemerkt, dass bei dem Ausführungs- beispiel der Fig. 2 identische Bezugszeichen verwendet wurden, soweit der Bauform der Fig. 1 entsprechende Bauteile bezeichnet werden.
Die Saugdüse 7 sitzt im Innern der Gehäuseeinheit 4. Gemäß Fig. 1 befindet sie sich in dem oben erwähnten Hohlraum 5. Ihre Montage erfolgt von einer Stirnseite der Gehäuseeinheit 4 her, vorzugsweise durch eine Einsteck- oder Einschub- montage .
Diese Bauart wird begünstigt, wenn die Saugdüse 7, wie dies beim Ausführungsbeispiel der Fall ist, als patronenartige Baueinheit gestaltet ist, die vor dem Einsetzen in die Gehäu- seeinheit 4 zusammengebaut und dann als Ganzes, also als Einheit, in die Gehäuseeinheit 4 eingesetzt wird.
Die Saugdüse 7 verfügt einenends über eine Zustrδmδffnung 8, die mit einem Speiseanschluss 12 der Vorrichtung in ständiger Verbindung steht . Bei der in der Zeichnung gezeigten vertikalen Ausrichtung der Vakuumhandhabungsvorrichtung 1 ist die Zuströmδffnung 8 nach oben orientiert, und der Speise- anschluss 12 befindet sich im Bereich des oberen Endes der Gehäuseeinheit 4.
Der Speiseanschluss 12 ist mit Anschlussmitteln 13 ausgestattet, die ein fluiddichtes und vorzugsweise lösbares Anschließen einer strichpunktiert angedeuteten Fluidleitung 14 gestatten. Über diese Fluidleitung 14 ist eine Verbindung des Speiseanschlusses 12 mit einer Druckmittelquelle herstellbar, bei der es sich insbesondere um eine Druckluftquelle handelt. Auf diese Weise kann fluidisches Druckmittel über den Speiseanschluss 12 eingespeist und der Zustrδmδffnung 8 der Saugdü- se 7 zugeführt werden.
Die Anschlussmittel 13 sind zweckmäßigerweise als Steckverbindungsmittel ausgebildet .
Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 sind die Zustrδmöffnungen 8 beider Saugdüsen 7 gemeinsam mit dem Speiseanschluss 12 verbunden.
Die Saugdüse 7 enthält des Weiteren an dem der Zuströmöffnung 8 axial entgegengesetzten stirnseitigen Endbereich eine Saugöffnung 15. Diese ist beim Ausführungsbeispiel nach unten weisend angeordnet .
Schließlich verfügt die Saugdüse 7 noch über eine Ausström- Öffnung 16, die mit einem zur Außenfläche der Gehäuseeinheit 4 ausmündenden und somit zur Atmosphäre führenden Auslass 17 der Gehäuseeinheit 4 verbunden ist. Dieser Auslass ist beim Ausführungsbeispiel quer und vorzugsweise rechtwinkelig zur Längsachse der Saugdüse 7 orientiert und befindet sich längs- seits an der Gehäuseeinheit 4.
Im Betrieb über den Speiseanschluss 12 eingespeistes Druckmedium durchströmt die Saugdüse 7, wobei es zunächst durch einen Strahldüsenkanal 18 hindurchtritt, in dem es zweckmäßi- gerweise auf überschall beschleunigt wird. Nach dem Austritt aus dem Strahldüsenkanal 18 überbrückt das Druckmedium einen Zwischenraum 22 und tritt dann in einen Fangdüsenkanal 23 ein, der zur Ausströmöffnung 16 führt. Von dort strömt das Druckmedium über den Auslass 17 ins Freie.
Die Strömungsrichtung des Druckmediums innerhalb der Saugdüse 7 verläuft bis zur Ausströmöffnung 16 etwa in der Längsrichtung der Saugdüse 7. Im Anschluss daran wird das Druckme- dium durch eine Umlenkwand 24 der Saugdüse 7 zum seitlich angeordneten Auslass 17 hin umgelenkt.
Der Strahldüsenkanal 18 bildet zusammen mit dem Fangdüsenkanal 23 eine Ejektoreinrichtung, die durch das hin- durchströmende Druckmedium in dem Zwischenraum 22 eine Absaugwirkung hervorruft. Da der Zwischenraum 22 über einen internen Verbindungskanal 25 der Saugdüse 7 mit der Säugöffnung 15 kommuniziert, ergibt sich mithin auch an der Saugöffnung 15 eine Absaugwirkung.
Bei dem mehrere parallelgeschaltete Saugdüsen 7 enthaltenden Ausführungsbeispiel der Fig. 2 sind sämtliche Säugöffnungen 15 miteinander verbunden, so dass sich eine gleichzeitige Absaugwirkung sämtlicher Saugdüsen 7 einstellt.
Der Sauggreifer 3 schließt sich, in der Zeichnung nach unten hin, axial an den Vakuumerzeuger 2 an. Er enthält ein nachfolgend nur als Greifteil 26 bezeichnetes Unterdruck- Greifteil, das in der Lage ist, einen Gegenstand 29 unter- druckbedingt festzuhalten.
Das Greifteil 26 befindet sich teils außerhalb und teils innerhalb der Gehäuseeinheit 4. Es sitzt an dem dem Speiseanschluss 12 entgegengesetzten Endbereich der Gehäuseeinheit 4, der in der Zeichnung nach unten orientiert ist.
Das Greifteil 26 verfügt an seinem der Gehäuseeinheit 4 axial entgegengesetzten freien Ende über einen flexiblen Saugnapf 27 oder zumindest partiell flexiblen Saugteller, der an einem Stößelkδrper 28 des Greifteils 26 unter Abdichtung fixiert ist. Der Stößelkδrper 28 ist in der Längsrichtung der Gehäuseeinheit 4 ausgerichtet und ragt in eine Aufnahmekammer 32 im Innern der Gehäuseeinheit 4 hinein. Die Aufnahmekammer 32 ist zweckmäßigerweise vom zugeordneten Endabschnitt des durchgehenden Hohlraumes 5 gebildet.
Der dem Saugnapf 27 axial entgegengesetzte innere Endabschnitt 33 des Greifteils 26 ist kolbenartig gestaltet. Er steht über eine umfangsseitige Dichtung 34 in Dichtkontakt mit der umfangsseitigen Wandung der Aufnahmekammer 32 und unterteilt somit die Aufnahmekämmer 32 unter Abdichtung in zwei axial aufeinanderfolgend angeordnete Räume 35, 36.
Der sich auf der der Saugdüseneinrichtung 6 zugewandten Seite des kolbenartigen Endabschnittes 33 befindende Raum 35 sei als Beaufschlagungsraum bezeichnet. Er steht ständig mit der Säugöffnung 15 und somit mit der Saugseite der Saugdüseneinrichtung 6 in fluidischer Verbindung.
Der andere, zweite Raum 36 kommuniziert ständig mit der Atmosphäre, beispielsweise durch einen Zwischenraum 37, der sich um den Stößelkδrper 28 herum zwischen diesem und einer die Aufnahmekammer 32 axial außen begrenzenden Abschlusswand 38 befindet .
Das Greifteil 26 ist axial von einem Absaugkanal 42 durchsetzt. Dieser mündet einenends zum Beaufschlagungsraum 35 und andernends zu einem von dem Saugnapf 27 umgrenzten Saugraum 43.
Die im Betrieb der Saugdüseneinrichtung 6 an der Säugöffnung 15 hervorgerufene Absaugwirkung führt somit auch zu einem Absaugen der Luft aus dem Beaufschlagungsraum 35, dem Absaugka- nal 42 und dem Saugraum 43.
Um einen Gegenstand 29 anzuheben, wird die Vakuumhandhabungs- Vorrichtung 1 mit der offenen Seite des Saugnapfes 27 voraus an den betreffenden Gegenstand 29 angesetzt. Dadurch ist der Saugraum 43 ringsum verschlossen. Die Absaugwirkung der Saugdüseneinrichtung 6 erzeugt dann saugseitig, bis hin zum Saugraum 43, einen Unterdruck, der dafür sorgt, dass der Gegenstand 29 an das Greifteil 26 angesaugt und festgehalten wird.
Die in der Zeichnung durch einen Pfeil angedeutete Saugwirkrichtung 44 verläuft in der Längsrichtung des Greifteils 26' und in der Regel rechtwinkelig zur Ausdehnungsebene der vom angesetzten Gegenstand 29 abgedeckten Säugöffnung des Saug- raumes 43.
Wie aus der Zeichnung gut ersichtlich ist, sind der Sauggreifer 3 und der Vakuumerzeuger 2 vorzugsweise in der Saugwirkrichtung 44 aufeinanderfolgend angeordnet.
Der Sauggreifer 3 verfügt zweckmäßigerweise über Federmittel 45, die das Greifteil 26 in eine weiter aus der Gehäuseeinheit 4 ausgefahrene Grundstellung vorspannen. Diese Grundstellung ist in Fig. r bei dem rechts von der Längsachse 46 der Vakuumhandhabungsvorrichtung 1 abgebildeten Greifteil 26 gegeben.
Die Federmittel 45 sind zwischen dem Greifteil 26 und der Gehäuseeinheit 4 wirksam. Zweckmäßigerweise sind sie im Innern des Beaufschlagungsraumes 35 platziert und als Druckfedermittel ausgebildet, die sich zwischen dem kolbenartigen Endabschnitt 33 des Greifteils 26 und der axial gegenüberliegenden Wandung der Aufnahmekammer 32 abstützen.
Gehäusefeste Anschlagmittel sorgen dafür, dass das Greifteil 26 nicht weiter als die gewünschte Grundstellung aus der Gehäuseeinheit 4 herausbewegt wird. Diese Anschlagmittel sind beim Ausführungsbeispiel von der Abschlusswand 38 gebildet, an der das Greifteil 26, zum Beispiel mit dem kolbenartigen Endabschnitt 33, zur Anlage gelangen kann.
Das Greifteil 26 ist durch eine an ihm angreifende Verstell- kraft Fv entgegen der Federkraft F der Federmittel 45 aus- lenkbar. Es kann somit in der Saugwirkrichtung 44 relativ zur Gehäuseeinheit 4 verstellt werden.
Die Verstellkraft Fv kann beispielsweise davon herrühren, dass die Vakuumhandhabungsvorrichtung 1 beim Positionieren am Gegenstand 29 mit dem Greifteil 26 gegen den Gegenstand 29 gedrückt wird und dadurch das Greifteil 26 ein Stück weit entgegen der Federkraft relativ zur Gehäuseeinheit 4 verschoben wird. Auf diese Weise wird das Positionieren der Vakuum- handhabungsvorrichtung 1 an einem Gegenstand 29 erleichtert, da gewisse Positioniertoleranzen zur Verfügung stehen.
Positiv wirkt sich das geschilderte Verhalten auch dann aus, wenn mehrere Vakuumhandhabungsvorrichtungen 1 in einer Hand- habungseinheit zusammengefasst werden und gleichzeitig an einen Gegenstand 29 anzusetzen sind. Die federelastische Verstellbarkeit gleicht in diesem Falle unterschiedliche Positionen der Greifteile 26 selbsttätig aus. Man kann von einem selbsttätigen "Längenausgleich sprechen.
Das Greifteil 26 gleitet beim Verstellen mit seiner Dichtung 34 an der Innenfläche der Aufnahmekammer 32 entlang.
Ganz oder teilweise kann die Verstellkraft Fv auch aus der an dem kolbenartigen Endabschnitt 33 anstehenden Druckdifferenz herrühren. Ist das Greifteil 26 mit seinem Saugnapf 27 dichtend an den Gegenstand 29 angesetzt und baut sich in der Folge der erwähnte Unterdruck auf, so wirkt die Druckdifferenz zwischen dem im Beaufschlagungsraum 35 herrschenden niedrige- ren Druck und dem im zweiten Raum 36 herrschenden Atmosphärendruck derart auf das Greifteil 26 ein, dass sich eine in der Saugwirkrichtung 44 wirksame resultierende Druckkraft ergibt, die zur Folge hat, dass das Greifteil 26 einschließlich des anhaftenden Gegenstandes 29 relativ zur Gehäuseeinheit 4 verlagert wird. Dadurch wird der Gegenstand 29 selbsttätig angehoben, ohne dass es eines Anhebevorganges der Gehäuseeinheit 4 bedürfte. Der Anhebehub wird dabei durch die dem Greifteil 26 zur Verfügung stehende axiale Wegstrecke definiert . Auf Grund der gehäuseseitigen Vereinigung von Vakuumerzeuger 2 und Sauggreifer 3 liegt eine gemeinsam handhabbare Baueinheit vor, zu deren Fixierung eine einzige, gemeinsame Hal- tevorrichtung 48 ausreicht. Getrennte Halter für Vakuumerzeuger 2 und Sauggreifer 3 erübrigen sich. Die Haltevorrichtung 48 gehört beispielsweise zu einer Positioniereinrichtung, mit der sich die Handhabungsvorrichtung mit und ohne anhaftenden Gegenstand nach Bedarf bewegen und positionie- ren läßt.
Bei Bedarf kann in die Fluidverbindung zwischen dem Saugraum 43 und der Säugöffnung 15 noch ein in Fig. 1 strichpunktiert angedeutetes Stromungsventil 47 eingeschaltet sein. Bevorzugt sitzt es in dem den Stößelkörper 28 in Längsrichtung durchsetzenden Absaugkanal 42. Es kann zur Strδmungsregulierung dienen, dahingehend, dass die Absaugströmung auch bei in Betrieb befindlicher Saugdüseneinrichtung 6 reduziert wird, solange der Saugraum 43 nicht abgedeckt ist.
Bei Bedarf können in die Gehäuseeinheit 4 noch weitere, für den Betrieb erforderliche Komponenten integriert werden. Beispielsweise kann die Gehäuseeinheit 4 eine Einrichtung zur automatischen Luftsparregelung enthalten oder ein vakuumge- steuertes Ventil zur Steuerung der Betriebsweise. Auch ein Druckluftspeicher könnte integriert werden, aus dem sich ein Überdruckimpuls entnehmen lässt, um den aufgebauten Unterdrück zum Zwecke des Ablegens des Gegenstandes 29 möglichst schlagartig abzubauen.

Claims

Ansprüche10
1. Vakuumshandhabungsvorrichtung, mit einem Vakuumerzeuger (2) , der eine nach dem Ejektorprinzip arbeitende Saugdüseneinrichtung (6) aufweist, und mit einem Sauggreifer (3) , der ein an die Saugseite der Saugdüseneinrichtung (6) ange-
•15 schlossenes Greifteil (26) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuse von Vakuumerzeuger (2) und Sauggreifer (3) eine Gehäuseeinheit (4) bilden, und dass das Greifteil (26) an der Gehäuseeinheit (4) in seiner Saugwirkrichtung (44) verstellbar gelagert ist.
20
2. Vakuumhandhabungsvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine einstückige Ausgestaltung der Gehäuse- einheit (4) .
25 3. Vakuumhandhabungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Vakuumerzeuger (2) und der Sauggreifer (3) in der Saugwirkrichtung (44) aufeinanderfolgend angeordnet sind.
30 4. Vakuumhandhabungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugdüseneinrichtung (6) eine einzige Saugdüse (7) enthält.
5. Vakuumhandhabungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 35 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugdüseneinrichtung (6) mehrere, wirkungsmäßig parallelgeschaltete Saugdüsen (7) enthäl .
6. Vakuumhandhabungsvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, da- durch gekennzeichnet, dass eine jeweilige Saugdüse (7) als patronenartige Baueinheit ausgebildet und in die Gehäuseeinheit (4) eingesteckt "ist .
7. Vakuumhandhabungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Greifteil (26) innerhalb der Gehäuseeinheit (4) mit der Saugseite der Saugdüseneinrichtung (6) fluidisch verbunden ist.
8. Vakuumhandhabungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das verstellbar gelagerte
Greifteil (26) in die Gehäuseeinheit (4) hineinragt.
9. Vakuumhandhabungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch zwischen dem Greifteil (26) und der Gehäuseeinheit (4) wirksame Federmittel (45) , die das Greifteil (26) in eine maximal ausgefahrene Grundstellung vorspannen, wobei das Greifteil (26) durch eine an ihm angreifende Verstellkraft (Fv) entgegen der Federkraft (FF) auslenkbar ist .
10. Vakuumhandhabungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das verstellbare Greif- teil (26) im Innern der Gehäuseeinheit (4) einen mit der Saugseite der Saugdüseneinrichtung (6) kommunizierenden Be- aufschlagungsraum (35) begrenzt, wobei der sich in dem Beaufschlagungsraum (35) aufbauende Unterdruck in der Lage ist, ein Verstellen des Greifteils (26) relativ zur Gehäuseeinheit (4) aus einer weiter ausgefahrenen Stellung in eine weiter eingefahrene Stellung hervorzurufen.
11. Vakuumhandhabungsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Greifteil (26) durch Federmittel (45) in die weiter ausgefahrene Stellung vorgespannt ist.
12. Vakuumhandhabungsvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Beaufschlagungsraum (35) von einem kolbenartigen Endabschnitt (33) des Greifteils (26) begrenzt ist, der im Innern der Gehäuseeinheit (4) unter gehäu- seseitiger Abdichtung verschiebbar angeordnet ist.
13. Vakuumhandhabungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Greifteil (26) an seinem äußeren Ende wenigstens einen Saugraum' (43) aufweist, der über einen das Greifteil (26) durchsetzenden Absaugkanal (42) mit dem Beaufschlagungsraum (35) verbunden ist.
14. Vakuumhandhabungsvorrichtung nach Anspruch 13 , dadurch gekennzeichnet, dass der Saugraum (43) von mindestens einem Saugteller oder Saugnapf (27) begrenzt ist.
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