DE4130107C2 - Ansaug- und Transportvorrichtung - Google Patents
Ansaug- und TransportvorrichtungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ansaug- und Transport
vorrichtung mit einem Saugnapf
zum Halten eines Gegenstandes, wobei der
Saugnapf einen Sockel aufweist, der mit einer Sauganlage
und einem einstückig mit dem Sockel versehenen Mantelteil
verbunden und zwischen dem Sockel und dem Mantelteil ein
stückig ein Dämpfungsteil vorgesehen ist, welches faltenbalgartig ein oberes
und ein unteres Teil aufweist.
Aus der US 35 42 224 bzw. US 35 92 336 ist bereits eine derar
tige Ansaug- und Transportvorrichtung zum Halten eines Gegen
standes bekannt. Die Saugnäpfe dieser Vorrichtung sind als
Faltenbalgsauger ausgebildet und dienen zum Transport von
unregelmäßig geformten Gegenständen, wie beispielsweise Eiern
oder Süßwaren. Insbesondere der Faltenbalgsauger der US 35 92 336
ist bezüglich des Unterdruckanschlusses der Saug
anlage bspw. durch Verdrehen vertikal verstellbar an einem
Übergabearm gelagert.
Aus der DE 36 31 270 A1 ist eine Vorrichtung zur Sprühbe
schichtung von Werkzeugen bekannt, bei der unterhalb einer
Abdeckbahn eine Neutralisierungsvorrichtung angeordnet ist,
welche die Werkstücke berührungslos bis auf eine ungefährliche
Restladung zu entladen vermag. Diese Neutralisierungsvorrich
tung kann beispielsweise derart ausgestaltet sein, daß das
Förderband der Vorrichtung aus Drähten aus elektrisch leiten
dem Material besteht, die ihrerseits geerdet sind. Durch diese
Maßnahme wird ein unmittelbarer Erdkontakt zu den Werkstücken
hergestellt und die für den Beschichtungsprozeß erforderliche
Aufladung der Werkstücke neutralisiert.
Zum Transport bspw. dünner plattenförmiger Gegenstände wurden
bisher Ansaug- und Transportvorrichtungen verwendet, die einen
an eine Vakuumsauganlage angeschlossenen Saugnapf bzw. Ansaug
stutzen aufweisen.
Der Saugnapf ist im allgemeinen an einem Roboterarm befestigt.
Wenn er genau zu einer Position bewegt wird, an der sein
Mantel- oder Schürzenteil mit dem Gegenstand in Eingriff
tritt, wird der Gegenstand durch Ansaugen gehalten, wobei im
Mantelteil der Druck reduziert wird.
In Fig. 10 ist ein herkömmlicher Saugnapf oder Ansaugstutzen 2
dargestellt. Bei diesem Saugnapf 2 ist ein Adapter 8, in dem
eine Durchgangsöffnung zur Verbindung mit einer nicht darge
stellten Vakuumsauganlage offengelassen ist, einstückig mit
einem Sockel oder Fußabschnitt 6 verbunden. Der Endbereich
eines Mantel- oder Schürzenteiles 4 wird mit einem Gegenstand
in Berührung gebracht, um diesen durch Ansaugen zu halten,
wobei der Druck innerhalb des Mantelteils 4 reduziert wird.
Nach dem Aufnehmen wird der Gegenstand bspw. zu einer ge
wünschten Position gebracht.
Der herkömmliche Saugnapf 2 hat aber folgende Nachteile. Wird
bspw. eine große Anzahl gestapelter Gegenstände einer nach dem
anderen transportiert, wird wegen des wiederholten Haltens
mittels Ansaugen und Transportieren die Stapelhöhe der Gegen
stände nach und nach kleiner. Sinkt die Stapelhöhe der Gegen
stände unter einen bestimmten Grenzwert, so ist eine Kante des
Saugnapfes 2 nur schwer mit dem zuoberst positionierten Gegen
stand in Eingriff bringbar. Folglich ist es schwierig, eine
Saugwirkung auf den Gegenstand auszuüben. Mit anderen Worten
kann der von einem nicht dargestellten Roboterarm gehaltene
Saugnapf 2 nicht jeden Gegenstand erreichen, wenn die Stapel
höhe der zu befördernden Gegenstände variiert, da der Roboter
sich nur auf Kommando bewegt. Es ist demnach unmöglich, eine
Saugwirkung auf den Gegenstand auszuüben. Aus diesem Grunde
wurde vorgeschlagen, die Position der verbleibenden Gegenstän
de nach jedem oder einigen Ansaug- und Fördervorgängen nachzu
messen, um die optimale Position einzustellen, oder den Gegen
stand unter Druck anzuheben, um ihn der Position des Saug
napfes 2 anzupassen.
Sind die Gegenstände schräg angeordnet, ist es unmöglich, den
Umfang des Mantelteils des Saugnapfes in engen Kontakt mit dem
Gegenstand zu bringen, so daß eine ausreichende Saugkraft
nicht erreicht werden kann. Demnach kann der gewünschte Saug
effekt nicht erreicht werden. Aus diesem Grund besteht bei dem
durch Ansaugen gehaltenen Gegenstand die Gefahr, daß er wäh
rend des Transports herabfällt. Außerdem ist die Steuerung des
Roboterarms, der den Saugnapf hält, sehr kompliziert, wenn
vorgesehen ist, den Mantelteil parallel zu dem schräg stehen
den Gegenstand zu positionieren, um den Gegenstand zu trans
portieren.
Außerdem besteht die Gefahr, daß beim Transport eines Gegen
standes der Saugnapf durch Reibung od. dgl. in Verbindung mit
dem Material des Gegenstandes statisch aufgeladen wird. Da
durch wird, wenn ein solcher Saugnapf mit dem nächsten Gegen
stand in Eingriff tritt, dieser Gegenstand durch die statische
Aufladung beschädigt. Als Maßnahme gegen die statische Auf
ladung wurde vorgeschlagen, einen Saugnapf aus einem leitenden
Gummi zu formen und den Saugnapf durch einen in den Sockel des
Saugnapfes eingepaßten leitenden Adapter zu erden.
Dieses hat jedoch den Nachteil, daß die Zahl der nutzbaren
flexiblen Kunstharze eingeschränkt wird, da der Saugnapf aus
einem leitfähigen Gummi geformt ist. Da der Gummi des Saug
napfes außerdem stark verschleißt, verschleißt auch der Halte
abschnitt des Saugnapfes mit zunehmender Nutzungsdauer, so daß
die Saugkraft verringert wird. Wird ein nicht leitfähiger
Gummi in dem Saugnapf verwendet, so kann die statische Aufla
dung nicht immer durch den in den Sockel eingepaßten Adapter
abgeleitet werden, wenn der Saugnapf mit statischer Elektrizi
tät aufgeladen wird. Die statische Elektrizität verbleibt
demnach im Saugnapf. Kommt der Saugnapf in diesem Zustand in
Kontakt mit einem Gegenstand, kann in manchen Fällen der
Gegenstand aufgrund der statischen Aufladung beschädigt wer
den. Wird bspw. eine gedruckte Schaltplatte mit einem darauf
angebrachten IC durch Saugkraft gehalten und befördert, wird
der IC durch die hohe Spannung der statischen Aufladung des
Saugnapfes zerstört. Werden dünnfilmige Produkte aus Vinylharz
durch Saugkraft gehalten und transportiert, haften die dünn
filmigen gestapelten Gegenstände wegen der statischen Aufla
dung eng aneinander, so daß der Transport durch die gleichzei
tige Förderung einer Vielzahl von dünnfilmigen Gegenständen
nachteilig beeinflußt wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Ansaug-
und Transportvorrichtung der bekannten Art dahingehend weiter
zuentwickeln, daß die zu transportierenden Gegenstände unter
Vermeidung möglicher Beschädigungen zuverlässig durch die
Ansaug- und Transportvorrichtung von einer Position zu einer
anderen bewegt werden können.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird bei einer
Ansaug- und Transportvorrichtung der eingangs genannten Art im
wesentlichen dadurch gelöst, daß das obere Teil und das untere
Teil durch ein ringförmig vorspringendes Teil miteinander
verbunden sind und die Härte des vorspringenden Teils größer
ist als die Härte des unteren Teils des Dämpfungsteils.
Dadurch, daß das ringförmig vorspringende Teil an einer Ver
bindung zwischen dem oberen Teil und dem unteren Teil des
Dämpfungsteils vorgesehen ist, kann ein Gegenstand durch
Ansaugen mit einer größeren Zuverlässigkeit gehalten werden.
Insbesondere beim Transportieren von Gegenständen, die in
einem Winkel zum Mantelteil angeordnet sind, sorgt das ring
förmig vorspringende Teil dafür, daß das angesagte Werkstück
rasch in eine horizontale Richtung gelenkt bzw. ausgerichtet
wird. Desweiteren bewirkt das ringförmige Teil, daß der Gegen
stand während des Transportes ausreichend ausbalanciert ist,
da sich das Dämpfungsteil und das Mantelteil während des
Transportvorganges aufgrund des Unterdrucks faltenartig anein
ander und gemeinsam an das ringförmig vorspringende Teil
anlegen. Desweiteren hat das ringförmig vorspringende Teil die
Wirkung, daß ein, in einem ungeeigneten Winkel liegende Gegen
stand von dem Saugnapf nicht angezogen wird, wenn dieser
Winkel einen vorgegebenen Wert überschreitet. In diesem Fall
verhindert das ringförmig vorspringende Teil, daß sich der
Mantelteil parallel zu der Fläche des Werkstückes ausrichten
kann. Dadurch, daß die Härte des ringförmig vorspringenden
Teils größer ist als die Härte des unteren Teils des Dämp
fungsteils, wird eine stabilere Haltestellung des Saugnapfes
ermöglicht. Schließlich wird durch die Dicke des ringförmig
vorspringenden Teils verhindert, daß dieses in seiner inneren
Umfangsfläche Sprünge oder Risse bekommt, wodurch die Lebens
dauer des Saugnapfes zusätzlich vergrößert wird.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Härte des
Dämpfungsteils auf der Seite des Sockels größer als die auf
der Seite des Mantelteils.
Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist das
Dämpfungsteil einen sich allmählich von der Seite des Sockels
nach unten ausdehnenden oberen Bereich und einen sich allmäh
lich von der Seite des Mantelteils nach oben ausdehnenden
unteren Bereich auf.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die
Härte des ringförmigen Vorsprungs gleich der des oberen Be
reichs des Dämpfungsteils.
In Weiterbildung des Erfindungsgedankens weist die Ansaug- und
Transportvorrichtung außerdem eine einstellbare Verbindung
zwischen dem Saugnapf und der Vakuumsauganlage auf, mittels
der die Position des Saugnapfes entlang der Achse des Sockels
verschoben werden kann.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der
Adapter drehbar in den Sockel des Saugnapfes eingepaßt und
weist eine Durchgangsöffnung auf, die in Verbindung mit einer
im Sockel ausgebildeten Öffnung steht, wobei der Adapter aus
Kunststoff geformt ist.
Vorzugsweise besteht der Adapter der Ansaug- und Transportvor
richtung aus einem leitfähigen Kunststoff.
In Weiterbildung dieses Erfindungsgedankens ist der Adapter
mit einem Metall beschichtet.
Zweckmäßigerweise können der Sockel und der Mantelteil des
Saugnapfes erfindungsgemäß aus einem flexiblen Harz geformt
sein, in dem ein metallisches Fibermaterial enthalten ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Ansaug- und Transportvorrichtung ist der Saugnapf einstückig
aus dem flexiblen Harz, aus dem der Sockel und der Mantelteil
bestehen, und dem metallischen Fasermaterial geformt.
Erfindungsgemäß ist ein Teil des metallischen Fasermaterials
mindestens an der Spitze des Sockels und der inneren Fläche des
Mantelteils in dem Saugnapf bloßgelegt.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das metal
lische Fasermaterial auf die innere Wandfläche, die die in dem
Sockel entlang seiner Achse ausgebildete Durchgangsöffnung
definiert, und auf die innere Fläche des Mantelteils des Saug
napfes aufgebracht.
Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Er
findung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von
bevorzugten Ausführungsbeispielen und der Zeichnung.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform eines
erfindungsgemäßen Saugnapfes,
Fig. 2 in teilweise geschnittener Darstellung eine Seiten
ansicht des Saugnapfes nach Fig. 1,
Fig. 3a und 3b Seitenansichten zur Veranschaulichung unterschied
licher Anwendungen des erfindungsgemäßen Saugnapfes,
Fig. 4 eine Seitenansicht eines Saugnapfes nach einer
anderen Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 5 in teilweise geschnittener Darstellung eine Seitenan
sicht des Saugnapfes nach Fig. 4,
Fig. 6 in teilweise geschnittener Darstellung eine Seiten
ansicht eines Saugnapfes nach einer weiteren Aus
führungsform der Erfindung,
Fig. 7 einen Vertikalschnitt eines Saugnapfes nach einer
noch weiteren Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 8 einen Vertikalschnitt eines Saugnapfes einer noch
weiteren Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 9 den Vertikalschnitt einer zur Formung eines erfin
dungsgemäßen Saugnapfes geeigneten Form, und
Fig. 10 eine Seitenansicht eines herkömmlichen Saugnapfes.
In den Fig. 1 und 2 ist mit A eine Ansaug- und Transportvor
richtung bezeichnet, die einen erfindungsgemäßen Saugnapf bzw.
Ansaugstutzen 10 aufweist.
Der Saugnapf 10 ist an einem Adapter 12 angebracht und weist
einen Sockel oder Fußabschnitt 14, ein Mantelteil 16 und ein
als Pufferabschnitt dienendes Dämpfungsteil 18 auf, das zwi
schen dem Sockel 14 und dem Mantelteil 16 angeordnet ist.
Außerdem ist ein kreisförmiges vorspringendes Teil 19 vorge
sehen, das nach außen vorspringend an einer Verbindung zwischen
einem oberen Teil 18a des Dämpfungsteils 18 und einem unteren
Teil 18b des Dämpfungsteils einstückig ausgebildet ist.
In dem Saugnapf 10 ist das obere Teil 18a des Dämpfungsteils 18
so ausgebildet, daß es sich konisch von dem Sockel 14 erstreckt
und das kreisförmige vorspringende Teil 19 ist an dem unteren
Ende des oberen Teils 18a ausgebildet. Das untere Teil 18b des
Dämpfungsteils 18 ist in Bezug auf das kreisförmige vor
springende Teil 19 so ausgebildet, daß es von dem kreisförmigen
vorspringenden Teil 19 nach unten in Form eines umgekehrten
Konus einengt. Das untere Teil 18b ist mit dem Mantelteil 16
verbunden.
Der Sockel 14 und das obere Teil 18a des Dämpfungsteils 18 sind
so ausgebildet, daß sie eine Härte (z. B. Vickershärte) auf
weisen, die größer ist als die des unteren Teils 18b des
Dämpfungsteils 18 oder des Mantelteils 16. Der Unterschied in
der Härte kann vorzugsweise dadurch erhöht werden, daß die
Devulkanisation beim einstückigen Ausbilden des Saugnapfes 10
entsprechend gesteuert wird oder dadurch, daß ein die Härte
vergrößerndes Material beim Ausformen hinzugegeben wird. Das
Formen kann derart geschehen, daß der Sockel 14 und das obere
Teil 18a des Dämpfungsteils 18 zunächst einstückig geformt
werden und danach eine Schmelze zum Formen des unteren Teils
18b des Dämpfungsteils 18 und des Mantelteils 16 zu einer Zeit
in dieselbe Form gegossen werden, bei der die Schmelze für die
eingangs genannten Teile eine geeignete Temperatur vor dem
Vulkanisiervorgang angenommen hat.
In diesem Fall ist der Adapter 12 dem Grunde nach ein elek
trischer Leiter und beschichtet mit einem Metall oder besteht
aus einer Zusammensetzung aus einem relativ leichtgewichtigen
und harten Material wie bspw. einem leitenden Kunststoff oder
Aluminium, und der Adapter ist in Form eines Zylinders ausge
bildet. Ein Außengewinde 23 ist in dem äußeren Umfang des
Adapters 12 eingeschnitten und ein internes Gewinde 25, in das
das Außengewinde 23 einschraubbar ist, ist in den Sockel 14
eingeschnitten.
Der oben beschriebene Saugnapf bzw. Ansaugstutzen 10, der mit
einer erfindungsgemäßen Ansaug- und Transportvorrichtung ver
wendet wird, funktioniert wie folgt.
In den Fig. 1 und 2 ist das externe Gewinde 23 des Adapters 12
in das interne Gewinde 25 des Sockels 14 eingeschraubt, um als
ersten Schritt die Position des Adapters 12 festzulegen. Wenn
danach die Oberfläche eines Gegenstandes oder Werkstückes 20,
das durch Ansaugen festgehalten werden soll, schräg steht, ist
es für die Bodenkante des Mantelteils 16 möglich, in eine
parallele Berührung mit der gesamten Oberfläche des Gegen
standes 20 zu gelangen, um dieses anzuziehen, da sich das
Dämpfungsteil 18 biegt, wenn ein Teil des Mantelteils 16 in
Kontakt mit der geneigten Oberfläche des Gegenstandes 20 ge
bracht wird, selbst wenn der Adapter 12 bspw. durch eine Hand
eines nicht dargestellten Roboters gehalten wird, die sich
senkrecht von oben nach unten absenkt. Der Gegenstand 20 kann
daher durch Anziehen mit einem Druck gehalten werden, der in
Bezug auf das Mantelteil 16 durch den Adapter 12 reduziert
ist, wobei in dein Adapter 12 ein Durchgang zum Verbinden mit
einer nicht dargestellten Vakuumsauganlage offen gehalten wird.
In dem in Fig. 2 dargestellten Saugnapf 10 sind der Sockel 14
und das obere Teil 18a des Dämpfungsteils 18 so ausgebildet,
daß sie eine größere Härte als das untere Teil 18b des Dämp
fungsteils 18 und das Mantelteil 16 haben. Folglich sind der
Sockel 14 und das obere Teil 18a des Dämpfungsteils 18 in
Verbindung mit dem Sockel 14 starr und stark und weisen eine
ausreichende Festigkeit auf, um den Gegenstand 20 weiter zu
befördern, nachdem sie ihn durch Anziehen festhalten. Auf der
anderen Seite sind das Mantelteil 16 und das untere Teil 18b
des Dämpfungsteils 20 in Verbindung mit dem Mantelteil 16 so
flexibel ausgebildet, daß sie das Festhalten des Gegenstandes
20 durch Ansaugen ermöglichen.
Eine andere Verbindung des Saugnapfes als Teil der erfindungs
gemäßen Ansaug- und Transportvorrichtung A wird nachfolgend
unter Bezugnahme auf die Fig. 3a und 3b beschrieben.
In Fig. 3a ist die Höhe der Gegenstände 20 mit H bezeichnet,
während die Höhe des unteren Teils 18b des Dämpfungsteils 18
mit L bezeichnet ist. Das untere Teil 18b ist in seiner Aus
gangslage in einem gebogenen Zustand. Wie in Fig. 3b darge
stellt ist, ist die Höhe der Gegenstände 20 stufenweise ge
ringer als die der Werkstücke 20, die nach und nach durch
Ansaugen festgehalten und transportiert werden. Dennoch kann
die Bodenkante des Mantelteils 16 mit der Oberfläche des Gegen
standes 20 in Berührung gebracht werden, ohne daß die Position
eines Armes eines nicht dargestellten Roboters geändert zu
werden braucht, da das untere Teil 18b des Dämpfungsteils 18
durch seine Schwerkraft gestreckt wird. Folglich ist es mög
lich, den Gegenstand 20 durch Anziehen festzuhalten, ohne ein
spezielles Nachführen und Ausrichten in Bezug auf die Position
des Roboterarmes.
Wenn auf der anderen Seite das Dämpfungsteil 18 dem Wechsel in
der Höhe der Gegenstände 20, die oben beschrieben sind, nicht
folgen kann, ist es nur notwendig, das externe Gewinde 23 des
Adapters 12 gegenüber dem internen Gewinde 25 des Sockels 14
soweit zu verdrehen, daß es an die Höhe des Adapters 12 ange
paßt ist.
Nachfolgend wird eine weitere Ausführungsform einer erfindungs
gemäßen Ansaug- und Transportvorrichtung anhand der Fig. 4 und
5 beschrieben. Dabei werden gleiche Teile mit gleichen Bezugs
zeichen versehen. Dies gilt auch für die nachfolgenden Aus
führungsformen.
Der in den Fig. 4 und 5 gezeigte Saugnapf 30 weist einen
Sockel 32, ein Mantelteil 34 und ein Dämpfungsteil 36 auf, das
zwischen dem Sockel 32 und dem Mantelteil 34 angeordnet ist,
wie es bereits in Bezug auf die obere Ausführungsform be
schrieben ist. Ihre Teile sind einstückig ausgebildet. Zwi
schen einem oberen Teil 36a des Dämpfungsteils 36 und einem
unteren Teil 36b dieses Dämpfungsteils ist ein kreisförmiges
vorspringendes Teil 38 vorgesehen, das nach außen vorspringt
und eine größere Dicke als das Mantelteil 34 hat.
Der Saugnapf 30 dieser anderen Ausführungsform ist grundsätz
lich wie oben beschrieben aufgebaut und arbeitet wie folgt:
Seine Grundbedienungsart ist dieselbe wie bei der oben be
schriebenen Ausführungsform, so daß auf eine detaillierte
Beschreibung verzichtet werden kann. Da das dickwandige kreis
förmige vorspringende Teil 38 an einer Verbindung zwischen dem
oberen Teil 36a des Dämpfungsteils 36 und dem unteren Teil 36b
dieses Teils vorgesehen ist, wie in Fig. 5 dargestellt, kann
ein Gegenstand 20 durch Ansaugen mit einer größeren Zuver
lässigkeit als bei der oben beschriebenen ersten Ausführungs
form gehalten werden. Der Grund hierfür liegt darin, daß, wenn
das Mantelteil 34 in einem Winkel zu dem Gegenstand 20 zu
liegen kommt, dieses so verschoben wird, daß es parallel mit
der anzuziehenden Oberfläche des zu haltenden Gegenstandes 20
zu liegen kommt, wobei ein Teil der unteren Oberfläche 40 des
kreisförmigen vorspringenden Teils 38, das an der Oberseite
des Mantelteils 34 vorgesehen ist, in Berührung mit dein Gegen
stand 20 kommt, wodurch die Kraft zum Bewegen des Gegenstandes
20 in eine horizontale Richtung gelenkt wird. Ein weiterer
Grund liegt darin, daß das Mantelteil 34 bei einem Anziehen
des Werkstücks 20 gebogen ist, um in Berührung mit dem unteren
Teil 36b des Dämpfungsteils 36 zu gelangen, so daß ein Teil
des Mantelteils 34 in die untere Oberfläche 40 des kreisförmi
gen vorspringenden Teils 38 umgebogen ist. Folglich bildet die
untere Oberfläche 40 des Dämpfungsteils 38 eine geeignete
Festhalteanordnung, so daß die Balance weder beim Festhalten
noch beim Loslassen des Gegenstandes 20 verlorengeht. Das
kreisförmig vorspringende Teil 38 hat außerdem noch den Vor
teil, daß, wenn das Mantelteil 36 in Berührung z. B. mit einem
Gegenstand 20 kommt, der in einem ungeeigneten Winkel liegt,
der Gegenstand nicht parallel mit dem kreisförmigen vorsprin
genden Teil 38 zu liegen kommt, so daß das Werkstück 20 nicht
in einer ungeeigneten Lage angezogen wird. Die Dicke des
kreisförmigen vorspringenden Teils 38 hat außerdem noch den
Effekt daß es verhindert, daß das kreisförmige vorspringende
Teil 38 in seiner inneren Umfangsfläche Sprünge oder Risse
bekommt wodurch die Lebensdauer des Saugnapfes 30 zusätzlich
vergrößert wird.
Wenn außerdem die Härte des kreisförmigen vorspringenden Teils
38 entweder gleich in bezug auf die Härte des Sockels 32 und
des oberen Teils 36a des Dämpfungsteils 36 (s. Fig. 5) oder
größer als das des Mantelteils 34 und des unteren Teils 36b
des Dämpfungsteils 36 ist, wird die haltende Oberfläche des
Saugnapfes 30 geeignet für die Oberfläche des Gegenstandes 20,
so daß eine stabilere Haltestellung ermöglicht wird.
Um zu verhindern, daß der Adapter 12, der ein Anschlußstück
ist, durch den in Fig. 6 gezeigten Saugnapf 30 gleitet, ist es
lediglich notwendig, einen Befestigungsring 42 auf dem oberen
äußeren Umfang des Sockels 32 anzubringen, um den Adapter zu
befestigen. In diesem Fall ist kein externes Gewinde 23 in die
äußere Umfangsfläche des Adapters 12 eingeschnitten, wie dies
in der oben beschriebenen Ausführungsform der Fall war. Um
daher die Höhe des Saugnapfes 30 in Bezug auf den Gegenstand
bzw. das Werkstück 20 festzulegen, kann ein internes Gewinde
50 in den Adapter 12 eingeschnitten werden, damit ein äußeres
Gewinde 52, das sich an der nicht dargestellten Roboterhand
befindet, eingeschraubt werden kann. In der inneren Wandober
fläche des Sockels 32 tritt ein Druckreduktionseffekt auf,
wenn der Gegenstand 20 durch Anziehen gehalten wird. Um zu
verhindern, daß Luft aufgrund einer Undichtigkeit aus dem
Adapter 12 in den Sockel 32 gelangt ist vorzugsweise eine
Rippe 44 vorgesehen die sich kreisförmig an dem Sockel 32
vorspringend erstreckt. Es ist selbstverständlich, daß eine
Vielzahl derartiger Rippen entlang der axialen Richtung des
Adapters 12 angeordnet sein können. Außerdem ist daran zu
erinnern, daß der Saugnapf 30 ein winkelförmig verbindendes,
dämpfendes Material gegenüber dem Gegenstand und einen Verbin
der zu einem Zylinder aufweist.
Nachfolgend wird eine weitere erfindungsgemäße Ansaug- und
Transportvorrichtung anhand der Fig. 7 und 8 beschrieben.
Auch in dieser Ausführungsform weisen gleiche Bauteile gleiche
Bezugszeichen auf, so daß auf eine detaillierte Beschreibung
der bereits oben beschriebenen Elemente verzichtet werden
kann.
In dieser Ausführungsform ist ein Saugnapf bzw. Ansaugstutzen
10 einstückig aus einem flexiblen Kunstharz gebildet. In dem
Kunstharz ist vorteilhafterweise ein metallisches Faserma
terial 60 eingebracht. Das metallische Fasermaterial 60 liegt
beispielsweise in Maschenform oder als Gewebe vor und ist
entsprechend der Form des Saugnapfes 10 geformt. Als ein
Ergebnis hiervon ist ein Teil des metallischen Fasermaterials
16 an der Spitze eines Sockels 14 bloßgelegt und auf die
innere Wand die eine Durchgangsöffnung entlang der axialen
Richtung des Sockels 14 definiert, und die innere Oberfläche
des Mantelteils 16 aufgebracht.
Bei einem Aufbau besteht ein Adapter 12a beispielsweise aus
leichtgewichtigem Aluminium od. dgl., welches die Form eines
Zylinders und eine elektrische Leitfähigkeit aufweist und an
den Sockel 14 angepaßt ist. Bei diesem Adapter 12a ist an
einem Ende ein zylindrischer Vorsprung 62 ausgebildet, mit
einer Durchgangsöffnung 64, die mit ihrem einen Ende mit der
Bohrung im Saugnapf in Verbindung steht, und mit einer Ge
windebohrung an dem anderen Ende und einem Schraubgewinde 66
an der äußeren Oberfläche des Adapters 12a mit Ausnahme ent
lang des Vorsprungs 62. Eine leitende Anschlußplatte 68 zum
Verbinden mit einem nicht dargestellten Roboterarm ist an der
äußeren Oberfläche des Adapters 12a angebracht und durch Nuten
70 gehalten.
Wenn der Adapter 12a in dem Sockel 14 eingepaßt ist, ist eine
elektrische Bindung mit dem metallischen Fasermaterial 60
hergestellt, das an der Spitze des Sockels 14 und der inneren
Wand die eine Durchgangsbohrung entlang der axialen Richtung
des Sockels 14 definiert bloßgelegt ist und durch die leiten
de Anschlußplatte 68 mit der Erde verbunden ist.
Die beschriebene Ansaug- und Transportvorrichtung arbeitet wie
folgt:
Das Halten eines Gegenstandes durch Anziehen stellt manchmal
ein Spannungsproblem dar, da der Saugnapf 10 und besonders die
innere Oberfläche des Mantelteils 16 statisch elektrisch
geladen sind.
Die statische Elektrizität wird in einem solchen Fall dadurch
verursacht, daß ein Fluß durch das metallische Fasermaterial
60, das an der Spitze des Sockels 14 gelegen ist, durch das
metallische Fasermaterial 16, das an der inneren Oberfläche
des Sockels 14 freigelegt ist, und danach durch den leitenden
Adapter 12a und die Anschlußplatte 68 entladen wird.
Wenn daher eine gedruckte Leiterplatte, auf der ein IC mon
tiert ist, bewegt wird, ist es möglich, zu verhindern, daß der
IC durch die statische Elektrizität zerstört wird.
Gemäß einer noch weiteren Ausführungsform der Erfindung weist
ein Saugnapf 10 ein metallisches Fasermaterial 60a in Form
einer dünnen Platte auf, die vorteilhafterweise so geformt
ist, daß sie, wie aus Fig. 8 zu ersehen ist, an die innere
Konfiguration des Mantelteils 16 angepaßt ist.
Bei diesem Saugnapf 10 sind die Leiterteile an der inneren
Wandoberfläche des Sockels 14 und des Mantelteils 16 ausgebil
det. Wenn der Saugnapf 10 beispielsweise durch Reibung mit
statischer Elektrizität aufgeladen wird, wird die statische
Elektrizität durch einen leitenden Adapter 12a und eine An
schlußplatte 68 entladen, die beide von den Leiterteilen an
dem Sockel 14 angepaßt sind. Es ist daher möglich, den selben
Effekt wie bei der vorher beschriebenen Ausführungsform zu
erreichen.
Bei den beschriebenen verschiedenen Ausführungsformen ist es
schwierig einen ausreichenden Ansaugeffekt zu erreichen, wenn
beim Formvorgang überfließendes Material an der Oberfläche des
Mantels 16 des Saugnapfes 10 oder 30 hängenbleibt.
Um dieses Problem zu beseitigen, ist beispielsweise die Ver
wendung einer Form, wie sie in Fig. 9 dargestellt ist, von
großem Nutzen. Diese Form weist ein Hohlraumseitenteil 80,
Gleitformen 82, 84 und ein Kraftseitenteil 86 auf. Die Gleit
formen 82, 84 sind geteilte Hohlraumformen und gleiten in der
Zeichnung in einer seitlichen Richtung.
Nach dem Ausformen der Saugnäpfe 10 oder 30 werden das Seiten
teil 86 und die Gleitformen 82, 84 entfernt, um die fertige
Form entnehmen zu können. Unterschneidungen verursachen keine
prinzipiellen Probleme, da die Form ein flexibles Teil hoher
Elastizität ist.
Bei Verwendung einer solchen Form ist es möglich, Saugnäpfe zu
bekommen, die frei von irgendwelchem übergelaufenen Material
an ihren haltenden Oberflächen sind.
Die beschriebene erfindungsgemaße Saug- und Transportvorrich
tung weist folgende Wirkungen und Vorteile auf:
Wenn die Oberfläche eines Gegenstandes, der durch Anziehen
gehalten werden soll, geneigt ist, kann der Gegenstand durch
Anziehen so lange gehalten werden, solange ein erfindungsge
mäßer Saugnapf verwendet wird. Wenn darüberhinaus die Höhe der
gestapelten Gegenstände sich aufgrund ihres sukzessiven Ab
transportes mittels Ansaugens verändert, können diese zufrie
denstellend durch Ansaugen gehalten werden aufgrund des Vor
handenseins des Dämpfungsteils. Außerdem kann für den Fall,
daß der Gegenstand beim Transport vibriert, verhindert werden,
daß der Gegenstand von dem Saugnapf abfällt und zwar aufgrund
des Dämpfungsteils, das die Vibration aufnimmt. Als Folge
hieraus kann der Roboterarm, auf dem der Saugnapf befestigt
ist, einfach hergestellt sein.
Wenn die Position des Saugnapfes verschieden ist von der Höhe
des gestapelten Gegenstandes und wenn ein Gegenstand daher
nicht zufriedenstellend durch Anziehen gehalten werden kann,
ist es auch mögliche den Saugnapf in Berührung mit dem Gegen
stand durch geeignetes Drehen des Saugnapfes mit dem daran
befestigten Roboterarm zu bringen, wodurch der Adapter relativ
zu dem Sockel gedreht wird. Damit kann die Bedienung des
Roboterarmes vereinfacht werden.
Da der Adapter aus einem leitfähigen Grundstoff oder einem
leichtgewichtigen Metall besteht, ist es möglich, eine Ansaug-
und Transportvorrichtung zu schaffen, die einerseits leicht
von Gewicht und außerdem kostengünstig ist, verglichen mit
herkömmlichen Vorrichtungen, die Adapter verwenden, die aus
herkömmlichen metallischen Materialien geformt sind.
Bei Verwendung des Adapters, der aus einem leitfähigen Kunst
stoff oder mit einem Metall beschichtet ist, ist die statische
Elektrizität des Saugnapfes verursacht durch den Fluß zu dem
Adapter und da der Adapter aus einem Metall hergestellt ist,
durch den der Gegenstand nicht nachteiligt beeinflußt wird,
wird er dadurch auch wieder entladen. Wenn daher als Gegen
stand ein IC verwendet wird, wird der Schaltkreis durch die
statische Elektrizität nicht zerstört.
Durch die Verwendung eines kreisförmigen vorstehenden Teils
zwischen dem oberen Teil des Dämpfungsteils und dem unteren
Teil des Dämpfungsteils ist es möglich, zu verhindern, daß ein
Gegenstand in einer ungewünschten Haltung durch Anziehen fest
gehalten wird. Außerdem kommt der kreisförmige vorspringende
Teil mit dem Gegenstand beim Festhalten in Berührung, wodurch
es möglich ist, den Gegenstand durch Anziehen mit höherer
Zuverlässigkeit festzuhalten. Außerdem erlaubt die Verwendung
von metallischem Material an der inneren Oberfläche des Saug
napfes das Entladen der statischen Elektrizität, mit der der
Saugnapf durch das metallische Material aufgeladen wurde. Es
ist daher möglich, zu verhindern, daß der Gegenstand durch die
statische Elektrizität, mit der der Saugnapf aufgeladen ist,
nachteilig beeinträchtigt wird. So ist es beispielsweise mög
lich, zu verhindern, daß ein Gegenstand durch die statische
Elektrizität und das Zuführen einer Vielzahl von Gegenständen
in Form von dünnen Filmen beschädigt wird.
Außerdem ist es bei Verwendung des metallischen Fasermaterials
möglich, alle Arten von flexiblen Kunststoffen als antista
tische Saugnäpfe auszuformen.
Claims (12)
1. Ansaug- und Transportvorrichtung
mit einem Saugnapf zum Halten eines Gegenstandes,
wobei der Saugnapf (10, 30) einen Sockel
(14, 32) aufweist, der mit einer Sauganlage und einem
einstückig mit dem Sockel (14, 32) versehenen Mantelteil (16,
34) verbunden, und zwischen dem Sockel (14, 32) und dem Man
telteil (16, 34) einstückig ein Dämpfungsteil (18, 36) vorge
sehen ist, welches faltenbalgartig ein oberes Teil (18a, 36a) und ein unteres
Teil (18b, 36b) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das
obere Teil (16a, 36a) und das untere Teil (18b, 36b) durch ein
ringförmig vorspringendes Teil (19, 38) miteinander verbunden
sind und die Härte des ringförmig vorspringenden Teils (19,
38) größer ist als die Härte des unteren Teils (18b, 36b) des
Dämpfungsteils (18, 36).
2. Ansaug- und Transportvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Härte des Dämpfungsteils (18, 36) an
dem dem Sockel (14, 32) benachbarten Teil größer ist als die
Härte des Dämpfungsteils (18, 36) an dem dem Mantelteil (16,
34) benachbarten Teil.
3. Ansaug- und Transportvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das obere Teil (18a, 36a) sich allmählich
erweiternd von der dem Sockel (14, 32) benachbarten nach unten
erstreckt und das untere Teil (18b, 36b) sich allmählich
erweiternd von der dem Mantelteil (16, 34) benachbarten Seite
nach oben erstreckt.
4. Ansaug- und Transportvorrichtung nach einem der Ansprüche
1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Härte des ringförmig
vorspringenden Teils (19, 38) gleich der Härte des oberen
Teils (18a, 36a) des Dämpfungsteils (18, 36) ist.
5. Ansaug- und Transportvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Adapter (12) in den Sockel (14, 32)
des Saugnapfes (10, 30) eingepaßt und der Saugnapf (10, 30)
einstellbar mit dem Adapter (12) verbunden ist, derart daß der
Saugnapf (10, 30) relativ zu dem Adapter (12) entlang einer
axialen Richtung des Sockels (14, 32) verschiebbar ist.
6. Ansaug- und Transportvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Adapter (12) drehbar in den Sockel
(14, 32) des Saugnapfes (10, 30) eingepaßt ist und eine Durch
gangsöffnung (64) aufweist, die mit einer im Sockel (14, 32)
ausgebildeten Öffnung in Verbindung steht, wobei der Adapter
aus Kunststoff geformt ist.
7. Ansaug- und Transportvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Adapter (12) aus einem leitfähigen
Kunststoff besteht.
8. Ansaug- und Transportvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Adapter (12) mit einem Metall be
schichtet ist.
9. Ansaug- und Transportvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß sowohl der Sockel (14, 32) als auch das
Mantelteil (16, 34) des Saugnapfes (10, 30) aus einem flexib
len Kunstharz geformt sind und daß in dem flexiblen Kunstharz
ein metallisches Fasermaterial (60) eingebracht ist.
10. Ansaug- und Transportvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß der Saugnapf (10, 30) einstückig aus
demselben flexiblen Kunstharz, aus dem der Sockel (14, 32) und
das Mantelteil (16, 34) bestehen, und dem metallischen Faser
material (60) geformt ist.
11. Ansaug- und Transportvorrichtung nach Anspruch 10, da
durch gekennzeichnet, daß ein Teil des metallischen Faserma
terials (60) mindestens an der Spitze des Sockels (14, 32) und
der inneren Oberfläche des Mantelteils (16, 34) in dem Saug
napf (10, 30) bloßgelegt ist.
12. Ansaug- und Transportvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das metallische Fasermaterial (60) auf die
innere Wandoberfläche, die die in dem Sockel (14, 32) entlang
seiner Achse ausgebildete Durchgangsöffnung (64) definiert,
und auf die innere Oberfläche des Mantelteils (16, 34) des
Saugnapfes (10, 30) aufgebracht ist.
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