自动化的真空抓手装置和牢固地抓取部件的方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于输送部件的方法并且涉及用于部件(3)、特别是金属薄板零件的自动化的真空抓手装置(1)，该真空抓手装置包括布置在优选可移动的支撑部分(5)处的多个吸盘(4)、用于形成第一真空回路(9)的第一真空发生器(8)、用于形成第二真空回路(11)的第二真空发生器(10)、连接至设备控制器(14)以将第一真空回路(9)自动切换到第二真空回路(11)的至少一个开关元件、至少连接至第一和第二真空发生器(8)的至少一个压缩空气供应装置(15)、以及至少一个传感器设备(16、17)。第一真空发生器(8)与第一可预定组(12)的吸盘(4)相关联并且第二真空发生器(10)连接至真空箱(18)以形成在紧急情况下可被启动并且对于第一真空回路(9)冗余的第二真空回路(11)，并且至少一个第一传感器设备(16)被设计为监测至少在第一真空回路(9)上的真空并且至少一个第二传感器设备(17)具有用于检测在输送操作期间部件(3)的相对移动的光学传感器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】自动化的真空抓手装置和牢固地抓取部件的方法
本专利技术涉及用于牢固地输送部件、特别是金属薄板零件的方法以及自动化的真空抓手装置，其中形成了第一真空回路和第二真空回路，并且连接至第二真空回路的真空箱自动用于在需要时保持真空抓手装置与被抓取的部件之间的真空。
技术介绍
在现代加工中心，工件和部件通常以全自动的方式运输。为了避免损坏部件表面或为了能够抓取多个相似的部件，已经广泛确定使用真空抓手装置。尤其是对于被送入弯曲机中、定位在弯曲机中并以成形的状态通过弯曲机进一步输送的金属薄板零件的有针对性的操纵，使用真空抓手装置提供了与传统的机械抓手装置等不同的明显优势。本领域技术人员已知用于借助于在通用的真空抓手装置的共同的抓手装置头部处的多个吸盘拾取各个部件或工件的不同方法。例如，US2015/0147141A1提出了一种利用具有多个吸盘的抓手装置头部的方法，所述多个吸盘与第一真空回路和第二真空回路相关联，并用于从容器中抓取工件并输送它们。就此而言，US2015/0147141A1中的抓手装置头部包括与共用的第一真空回路共同相关联的一排或多排吸盘，以及与第二真空回路相关联的第二排吸盘。就此而言，为了仅在需要真空的第二真空回路的那些吸盘处有效地产生真空，可以专门控制第二真空回路。然而，对于同时需要多个吸盘来进行运输的较大部件，这样的布置没有提供任何优势。此外，仅在接收期间，每个吸盘处的压力传感器才检查是否可以建立足够的负压，并且这种检查在部件错误插入或丢失的情况下是无法进行的。同样地，本领域技术人员已知许多用于拾取、临时固定和输送不同尺寸的部件的设备，其中只有对应于部件的形状的抓手装置头部的那些吸盘起作用，即，用真空加载。这里将提及EP0657673B1作为例子，其中提出了具有多个吸盘的抓手装置头部，其中吸盘被组合成可以根据需要进行控制的各个组。就此而言，EP0657673B1公开了一组固定的吸盘和两组高度可调节的吸盘，其中高度可调节的吸盘根据所确定的部件尺寸而起作用，或者在需要时可以停用。固定的组和高度可调节的组与通过单独的管线到共用泵的不同但共用的真空回路相关联。通过将不同的吸盘布置成组或布置在真空回路中，可以通过控制吸盘来根据需要模拟平坦部件的“形状”；但是，在输送部件时，局部故障或吸盘处的泄漏仍然会导致部件移位甚至丢失。加工速度的提高对安全的真空抓手装置提出了另一项挑战，该加工速度的提高也要求输送速度和定位速度的提高。由此，在被保持的部件上的离心力也增加，如果真空抓手装置的接触不正确，则这可能导致部件的丢失。对于通常具有锋利边缘的金属薄板零件，这种部件丢失可能会导致加工区域中的不受控制的移动。迄今为止，限制加工区域的安全围栏用于保护工人和/或相邻单元。然而，安全围栏构成了相对刚性的边界，并且其构造昂贵。此外，将加工单元移动到生产车间的另一个位置非常复杂，因为必须拆卸和重新组装安全围栏，并且必须实施所有安全措施。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的缺点并提供一种设备和一种方法，借助于该设备和方法，可以通过施加真空来容易而牢固地抓取和输送部件。另外，本专利技术的目的还在于提供对输送期间部件的可能移动的附加监测，并且在部件相对于真空抓手装置相对移动的情况下采取适当的对策。本专利技术的另一个目的是将来能够省去安全围栏的构造。上述目的通过根据权利要求所述的自动化的真空抓手装置和方法来实现。根据本专利技术的用于部件或工件、特别是金属薄板零件的自动化的真空抓手装置包括多个吸力元件，这些吸力元件布置在优选可移动的支撑部分处。真空抓手装置还包括：至少一个第一真空发生器，用于在至少一个吸力元件和要抓取的部件之间形成第一真空回路；第二真空发生器，用于形成第二真空回路；以及至少一个开关元件，其连接至系统控制器以用于将第一真空回路自动切换到第二真空回路。此外，真空抓手装置具有至少连接至第一真空发生器和第二真空发生器的至少一个压缩空气供应装置以及至少一个第一传感器设备和一个第二传感器设备。第一真空发生器与第一可预定组的吸力元件相关联，并且第二真空发生器连接至真空箱以形成第二真空回路，该第二真空回路可以在紧急情况或警报情况下被启动并且对于第一真空回路是冗余的。至少一个第一传感器设备被配置为监测至少在第一真空回路处的真空，并且真空抓手装置具有呈光学传感器形式、用于检测在输送操作期间部件的相对移动的至少一个第二传感器设备。就此而言，吸力元件或吸盘包括面对要抓取的部件的密封件、本领域技术人员已知的套筒或类似的柔性端件，其可以直接附接于支撑部分上或支撑部分处的安装件上。吸力元件优选可与系统控制器分开地控制，并且优选各自可具有可由系统控制器控制的阀或类似的真空开关。因此，吸力元件构成了真空系统和要移动的部件之间的接口。在本专利技术的上下文中，真空是指至少一个吸力元件处的负压降低到低于大气压，其中在足够低的真空下能够提升或移动部件。用于移动部件的力优选由可多轴移动的机械手或操纵器经由支撑臂传递到具有吸力元件的支撑部分。真空发生器可以被理解为用于在真空系统中产生负压或真空的电动和/或气动设备，其中真空发生器优选被配置为真空喷射器。这样的真空发生器根据文丘里原理工作，其中压缩空气从压缩空气供应装置引入到真空喷射器中并且动态压力在文丘里喷嘴中通过加速而增加，其中空气的静态压力降低并且空气在真空连接件处被吸入到真空喷射器中。可以将真空连接件处产生的负压经由管线网络分配到一个或多个吸力元件，由此形成第一真空回路。这样的真空发生器和合适的管线网络对于本领域技术人员来说大多数是已知的，因此在这一点上不需要进一步的说明。然而，根据本专利技术，提供了第二真空回路，该第二真空回路仅在紧急情况下由系统控制器经由专用的开关元件来启动。该第二真空回路被配置为对于第一真空回路是冗余的真空回路，并且具有单独的真空箱。可以通过第二真空发生器使真空箱处于真空下，并且可以“临时储存”该真空。如果需要，真空箱可以用于非常快速地(即，基本上没有任何延迟地)在第一和/或第二真空回路的吸力元件处建立真空，并将其保持有限的时长，以便采取保护或对策。另外，在真空抓手装置处设置至少两个传感器设备，其中至少一个第一传感器设备用于检查第一和/或第二真空回路中的负压或真空，其中另外的至少一个第二传感器设备用于检查和监测要移动的部件的可能的相对移动。就此而言，例如，第一传感器设备可以作为压力测量单元、压力传感器等以本领域技术人员已知的方式布置在第一和/或第二真空回路内。就此而言，第二传感器设备被配置为光学传感器，其基本上类似于“鼠标传感器”的原理周期性地或连续地扫描要被抓取的部件表面。因此，根据本专利技术的真空抓手装置完全适合于自动化用途，其中在根据本专利技术的用于输送部件、特别是金属薄板零件的方法中，至少执行以下方法步骤：-提供自动化的真空抓手装置，优选根据权利要求1至13中任一项所述的自动化的真空抓手装置；-通过在至少一个吸力元件和部件的表面处产生真空，从而形成第一真空回路，借助于真空抓手装置拾取部件；-借助于至少一个第一传感器设备监本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于部件(3)、特别是金属薄板零件的自动化的真空抓手装置(1)，所述真空抓手装置包括：/n多个吸力元件(4)，它们布置在优选可移动的支撑部分(5)处，/n第一真空发生器(8)，用于形成第一真空回路(9)，/n第二真空发生器(10)，用于形成第二真空回路(11)，/n至少一个开关元件，其连接至系统控制器(14)以用于将所述第一真空回路(9)自动切换到所述第二真空回路(11)，/n至少一个压缩空气供应装置(15)，其至少连接至所述第一真空发生器(8)和所述第二真空发生器，/n至少一个传感器设备(16、17)，/n其特征在于：/n所述第一真空发生器(8)与第一可预定组(12)的吸力元件(4)相关联，并且所述第二真空发生器(10)连接至真空箱(18)以形成第二真空回路(11)，所述第二真空回路能够在紧急情况下被启动并且对于所述第一真空回路(9)是冗余的，并且/n形成用于监测至少在所述第一真空回路(9)处的真空的至少一个第一传感器设备(16)，并且/n至少一个第二传感器设备(17)具有用于检测在输送操作期间所述部件(3)的相对移动的光学传感器。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180920 AT A50803/20181.一种用于部件(3)、特别是金属薄板零件的自动化的真空抓手装置(1)，所述真空抓手装置包括：
多个吸力元件(4)，它们布置在优选可移动的支撑部分(5)处，
第一真空发生器(8)，用于形成第一真空回路(9)，
第二真空发生器(10)，用于形成第二真空回路(11)，
至少一个开关元件，其连接至系统控制器(14)以用于将所述第一真空回路(9)自动切换到所述第二真空回路(11)，
至少一个压缩空气供应装置(15)，其至少连接至所述第一真空发生器(8)和所述第二真空发生器，
至少一个传感器设备(16、17)，
其特征在于：
所述第一真空发生器(8)与第一可预定组(12)的吸力元件(4)相关联，并且所述第二真空发生器(10)连接至真空箱(18)以形成第二真空回路(11)，所述第二真空回路能够在紧急情况下被启动并且对于所述第一真空回路(9)是冗余的，并且
形成用于监测至少在所述第一真空回路(9)处的真空的至少一个第一传感器设备(16)，并且
至少一个第二传感器设备(17)具有用于检测在输送操作期间所述部件(3)的相对移动的光学传感器。


2.根据权利要求1所述的真空抓手装置(1)，其特征在于，所述第二真空发生器(10)和所述真空箱(18)布置在所述支撑部分(5)处，其中所述支撑部分(5)布置在所述真空抓手装置(1)的可移动的支撑臂(6)处，所述支撑臂优选可多轴移动。


3.根据权利要求1或2所述的真空抓手装置(1)，其特征在于，所述真空箱(18)的容积大于至少所述第一可预定组(12)的吸力元件(4)的总容积。


4.根据前述任一项权利要求所述的真空抓手装置(1)，其特征在于，所述至少一个光学传感器包括光源，所述光源被配置为具有可预定波长范围的发光二极管或激光二极管。


5.根据前述任一项权利要求所述的真空抓手装置(1)，其特征在于，所述至少一个光学传感器布置在所述支撑部分(5)处和/或吸力元件(4)内。


6.根据前述任一项权利要求所述的真空抓手装置(1)，其特征在于，至少两个第二光学传感器设备(17)布置在所述支撑部分(5)处或不同的吸力元件(4)内。


7.根据前述任一项权利要求所述的真空抓手装置(1)，其特征在于，所述第二真空回路(11)形成在单独的吸力元件(4)处，所述单独的吸力元件形成第二组(13)并且是对所述第一组(12)的补充。


8.根据前述权利要求1至6中任一项所述的真空抓手装置(1)，其特征在于，所述第二真空回路(11)优选经由共同的管线网络连接至所述第一真空回路(9)。


9.根据前述任一项权利要求所述的真空抓手装置(1)，其特征在于，至少两个所述吸力元件(4)能相对于所述支撑部分(5)和/或相...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡比尔·塞奇博维克，
申请(专利权)人：特鲁普机械奥地利有限公司及两合公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT