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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Saugvorrichtung.
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Stand der Technik
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Es ist eine herkömmliche Saugvorrichtung bekannt, die einen Stift enthält, der in einem Sauggreifer mit einem zylindrischen Ziehharmonikateil befestigt ist, das nach oben offen ist und ein ebenes Saugziel greift, wie z. B. eine Glasplatte, indem es unter dem Saugziel positioniert ist (siehe Patentdokument PTL 1).
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Die Saugvorrichtung wandelt den Innendruck des Sauggreifers in Unterdruck um und setzt ein Saugziel in einen gegriffenen Zustand, indem sie das Ziehharmonikateil in einem Zustand ausdehnt, wo ein an einem offenen Ende des Sauggreifers angeordnetes ringförmiges Kissen (Pad) mit einer Unterseite des Saugziels in Kontakt steht, und den Saugzustand beendet, indem sie das Saugziel nach oben mit Hilfe des Stiftes drückt, während das Ziehharmonikateil zurückgezogen wird, und der Innendruck des Sauggreifers näher an den Atmosphärendruck gebracht wird.
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Zitatliste
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Patentliteratur
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- PTL 1: Ungeprüfte Japanische Patentanmeldung mit Veröffentlichungs-Nr. 2007-245243
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Zusammenfassung der Erfindung
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Technisches Problem
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Bei der Saugvorrichtung nach PTL 1 sind jedoch der Sauggreifer zum Greifen des Saugziels und der im Inneren des Sauggreifers angeordnete Stift miteinander an unteren Enden verbunden, wobei es nicht klar ist, wie sich ein oberes Ende des Sauggreifers und ein oberes Ende des Stifts relativ zueinander durch einfaches Absenken der unteren Enden durch Betätigung eines Roboterarms verschieben lassen. Außerdem muss der Sauggreifer das Greifen in einem Zustand durchführen, wo das Saugziel am oberen Ende des Stifts positioniert und abgestützt wird, wobei es ungünstig ist, dass nur Saugziele, die in einer bestimmten begrenzten Position bzw. Haltung angeordnet sind, gegriffen werden können.
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Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung der oben genannten Umstände gemacht, und hat das Ziel, eine Saugvorrichtung vorzusehen, die in der Lage ist, ein Saugziel, das in beliebiger Position angeordnet ist, zu greifen und den Griff mit größerer Zuverlässigkeit zu beenden.
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Lösung des Problems
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Um das oben beschriebene Ziel zu erreichen, bietet die vorliegende Erfindung folgende Lösungen.
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Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht folgendes vor: eine Saugvorrichtung mit einem Saugabschnitt zum Greifen eines Saugziels unter Verwendung einer Saugkraft in einer Richtung vor; eine Presseinheit, die das Saugziel, das von dem Saugabschnitt in einer Richtung entgegengesetzt zur Saugkraft gegriffen wird, drückt und einen Greifzustand beendet, wobei die Presseinheit ein Pressglied umfasst, das in der Lage ist, entlang der Richtung der Saugkraft vorzurücken und zurückzuziehen, um das Saugziel zu drücken; und eine Antriebseinheit zum Vor- und Zurückfahren des Pressglieds.
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Unter diesem Aspekt wird zum Zeitpunkt des Greifens des Saugziels der Saugabschnitt nahe an das Saugziel herangeführt, um durch die Wirkung der Saugkraft in einer Richtung das Saugziel anzusaugen und zu greifen. Um den Greifzustand des Saugziels zu beenden, wird das Saugziel von der Presseinheit in entgegengesetzter Richtung zur Saugkraftrichtung gedrückt, wobei das Saugziel auch bei noch vorhandener Saugkraft gewaltsam vom Saugabschnitt getrennt und der Greifzustand sicherer freigegeben werden kann. In diesem Fall können der Saugabschnitt und die Presseinheit entsprechend der Position des Saugziels angeordnet werden, wobei ein Saugziel in jeder beliebigen Position gegriffen werden kann.
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Der Saugabschnitt kann in Bezug auf den oben beschriebenen Aspekt einen Ringsauggreifer, der mit dem Saugziel in Berührung kommt, sowie eine Druckminderungseinrichtung, die einen Druck im Inneren des Sauggreifers reduziert, umfassen, wobei das Pressglied im Inneren des Sauggreifers angeordnet sein kann.
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Dadurch kann der Ringsauggreifer zum Zeitpunkt des Greifens des Saugziels an das Saugziel angeklebt werden, und das Saugziel kann durch eine Druckdifferenz, die durch Reduzierung des Drucks im Inneren des Sauggreifers durch den Druckminderer verursacht wird, gegriffen werden. Außerdem wird beim Beenden des gegriffenen Zustandes des Saugziels das Pressglied innerhalb des Sauggreifers vorgeschoben und das Saugziel in eine Richtung weg vom Sauggreifer gedrückt, so dass der gegriffene Zustand sicherer beendet werden kann.
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Darüber hinaus kann das Saugziel in Bezug auf den oben beschriebenen Aspekt aus einem magnetischen Material bestehen, wobei der Saugabschnitt das Saugziel durch eine magnetische Kraft greifen kann.
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Dies ermöglicht es, zum Zeitpunkt des Greifens des aus einem magnetischen Material bestehenden Saugziels, das Saugziel anzusaugen und mit einer magnetischen Kraft zu greifen, indem der Saugabschnitt in die Nähe des Saugziels gebracht und auf das Saugziel eine Saugkraft in einer Richtung ausgeübt wird, die durch eine magnetische Kraft durch den Saugabschnitt erzeugt wird. Zum Zeitpunkt des Lösens des gegriffenen Zustandes des Saugziels kann das Saugziel auch bei noch vorhandener Saugkraft durch die Magnetkraft zwangsweise vom Saugabschnitt getrennt werden, indem das Saugziel durch die Presseinheit in entgegengesetzter Richtung der Saugkraft gedrückt wird, so dass der gegriffene Zustand zuverlässiger freigegeben werden kann.
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Darüber hinaus kann der Saugabschnitt in Bezug auf den oben beschriebenen Aspekt ringförmig ausgebildet werden, wobei das Pressglied im Inneren des Saugabschnitts angeordnet werden kann.
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Dadurch kann zum Zeitpunkt des Greifens des Saugziels das Saugziel durch eine magnetische Kraft gegriffen werden, indem der ringförmige Saugabschnitt in die Nähe des Saugziels gebracht wird und eine magnetische Kraft dazu gebracht wird, darauf zu wirken. Außerdem wird beim Lösen des gegriffenen Zustandes des Saugziels das Pressglied in den ringförmigen Saugabschnitt vorgeschoben und das Saugziel in eine Richtung weg vom Saugabschnitt gedrückt, wodurch die Magnetkraft abgeschnitten und der gegriffene Zustand zuverlässiger freigegeben werden kann.
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Darüber hinaus kann das Pressglied in Bezug auf den oben beschriebenen Aspekt in mindestens zwei Positionen angeordnet werden, den Saugabschnitt dazwischen anordnend und außerhalb des Saugabschnitts, um das Saugziel zu drücken.
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Dadurch kann das Saugziel in entgegengesetzter Richtung zur Saugkraft in mindestens zwei Positionen zwischen das vom Saugabschnitt erfasste Teil geschoben werden, wobei die Presskraft verteilt werden kann, und auch die Haltung des Saugziels beim Loslassen des Greifers kann stabil gehalten werden.
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Darüber hinaus kann das Pressglied hinsichtlich des oben beschriebenen Aspekts eine Durchdringungsbohrung haben, das der Saugabschnitt durchdringen kann und das einen kleineren Innendurchmesser als ein Außendurchmesser des Saugabschnitts aufweist, und die Antriebseinheit kann so konfiguriert sein, das Pressglied zwischen einer ersten Position, in der der Saugabschnitt in die Durchdringungsbohrung zurückgezogen wird, und einer zweiten Position, in der der Saugabschnitt aus der Durchdringungsbohrung herausragt, vor- und zurückzufahren.
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Bei dieser Konfiguration wird das Saugziel durch den Saugabschnitt gegriffen, indem das Pressglied durch die Antriebseinheit so positioniert wird, dass der Saugabschnitt aus der Durchdringungsbohrung herausragt. Wenn das Pressglied von der Antriebseinheit in eine Position bewegt wird, in der der Saugabschnitt in der Durchdringungsbohrung zurückgezogen ist, wird das Saugziel in eine Richtung geschoben, in der das Saugziel von dem vom Saugabschnitt abgetrennten Saugabschnitt durch das Pressglied, das an das vom Saugabschnitt gegriffene Saugziel stößt, gelöst wird, was den Vorteil bietet, dass der Greifzustand zuverlässiger beendet wird.
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Darüber hinaus können hinsichtlich des oben beschriebenen Aspekts mehrere Saugabschnitte vorgesehen werden, und jeder der Saugabschnitte kann mit dem Pressglied versehen werden, das unabhängig angetrieben werden kann.
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Dadurch können Saugziele, die von verschiedenen Saugabschnitten gegriffen werden, separat gedrückt werden, und die Greifzustände können an verschiedenen Positionen oder zu unterschiedlichen Zeitpunkten freigegeben werden.
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Darüber hinaus können hinsichtlich des oben beschriebenen Aspekts mehrere Saugabschnitte vorgesehen werden, und das Pressglied kann so vorgesehen werden, um in der Lage zu sein, eine Mehrzahl der von den Saugabschnitten gegriffenen Saugziele zu pressen.
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Dadurch können verschiedene Saugziele, die von verschiedenen Saugabschnitten gegriffen werden, von einem gemeinsamen Pressglied gedrückt werden, und die gegriffenen Zustände können gleichzeitig beendet werden. Die Anzahl der Pressglieder kann somit reduziert und die Saugvorrichtung einfach konfiguriert werden.
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Darüber hinaus kann die Antriebseinheit eine Verstellmöglichkeit eines Bewegungsbereiches des Pressglieds aufweisen.
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Dadurch kann das Pressglied durch ein weder übermäßiges noch unzulängliches Ausmaß an Bewegung vorwärts bewegt werden, und es kann eine Überschneidung, d. h. In-die-Quere-Kommen, mit einer Peripherieeinrichtung verhindert werden, und zwar beim Loslassen des gegriffenen Zustandes durch zu starkes Drücken des Pressglieds oder unzureichendes Loslassen des gegriffenen Zustandes durch unzureichendes Drücken des Pressglieds beim Loslassen des gegriffenen Zustandes.
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Darüber hinaus kann die Antriebseinheit hinsichtlich des oben beschriebenen Aspekts eine Verstellmöglichkeit der Bewegungsgeschwindigkeit des Pressglieds ermöglichen.
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Dadurch kann das Pressglied mit einer weder übermäßigen noch unzureichenden Bewegungsgeschwindigkeit vorrücken, und eine Zunahme der Zeit, die erforderlich ist, um den gegriffenen Zustand des Saugziels aufgrund einer zu langsamen Geschwindigkeit freizugeben, oder ein Fallenlassen des Saugziels aufgrund einer zu schnellen Geschwindigkeit können verhindert werden.
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Darüber hinaus kann für den oben beschriebenen Aspekt eine Steuerung vorgesehen werden, die die Zeitpunkte für das Stoppen des Ansaugens durch den Saugabschnitt und für das Starten des Anpressens durch die Presseinheit einstellen kann.
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Dadurch können beim Lösen des gegriffenen Zustandes des Saugziels die Zeitpunkte für das Stoppen des Ansaugens durch den Saugabschnitt und für das Starten des Anpressens durch die Presseinheit von der Steuerung eingestellt werden, und der gegriffene Zustand kann entsprechend der Greifeigenschaft des Saugabschnitts in geeigneter Weise freigegeben werden.
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Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
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Nach der vorliegenden Erfindung werden Vorteile erreicht, die eine größere Zuverlässigkeit bieten, nämlich beim Greifen eines Saugziels, welches in beliebiger Position angeordnet ist, und beim Beenden des Greifens.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine Vorderansicht, die eine Saugvorrichtung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2 ist eine Teilabschnitt-Gesamtstrukturdarstellung, welche die Saugvorrichtung von 1 zeigt.
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3 ist eine Vorderansicht, die einen Zustand zeigt, wo ein Werkstück von der Saugvorrichtung der 1 gegriffen wird.
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4 ist eine Teilabschnitt-Gesamtstrukturdarstellung, welche die Saugvorrichtung von 3 zeigt.
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5 ist eine Teilabschnitt-Gesamtstrukturdarstellung, welche einen Zustand zeigt, wo ein gegriffener Zustand eines Werkstücks durch die Saugvorrichtung von 1 beendet wird.
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6 ist eine Vorderansicht mit einem ersten modifizierten Beispiel der Saugvorrichtung von 1.
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7 ist eine Vorderansicht mit einem zweiten modifizierten Beispiel der Saugvorrichtung von 1.
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8 ist eine Teilabschnitt-Gesamtstrukturdarstellung, welche die Saugvorrichtung von 7 zeigt.
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9 ist eine Gesamtstrukturdarstellung, welche aus einer seitlichen Richtung einen Zustand zeigt, wo ein Greifzustand der Werkstücke durch die Saugvorrichtung von 7 beendet wird.
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10 ist eine Teilabschnitt-Gesamtstrukturdarstellung, welche die Saugvorrichtung von 9 von einer anderen Seite aus gesehen zeigt.
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11 ist eine Vorderansicht mit einem dritten modifizierten Beispiel der Saugvorrichtung von 1.
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12 ist eine Teilabschnitt-Gesamtstrukturdarstellung, welche die Saugvorrichtung von 11 zeigt.
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13 ist eine Teilabschnitt-Gesamtstrukturdarstellung, welche ein viertes modifiziertes Beispiel der Saugvorrichtung von 1 zeigt.
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14 ist eine Teilabschnitt-Gesamtstrukturdarstellung, welche einen Zustand zeigt, wo ein gegriffener Zustand der Werkstücke durch die Saugvorrichtung von 13 beendet wird.
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Beschreibung der Ausführungsformen
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Nachfolgend wird eine Saugvorrichtung 1 nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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So ist z. B. die Saugvorrichtung 1 nach der vorliegenden Ausführungsform eine Vorrichtung, die an einem distalen Ende eines Arms eines Roboters (nicht abgebildet) befestigt ist, mit der durch Betätigung des Roboters ein zu handhabendes Werkstück (Saugziel) A gegriffen und transportiert wird, und wobei das Werkstück A durch Beenden des Greifzustandes an einer vorbestimmten Stelle losgelassen wird. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Fall beschrieben, in dem ein aus Kunstharz geformtes Produkt, das von einer Spritzgießmaschine (nicht abgebildet) geformt wird, als Werkstück A verwendet wird.
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Wie in 1 bis 4 gezeigt ist, besteht die Saugvorrichtung 1 aus einem Hauptkörper 2 und einem Anbauteil 3 zur Befestigung des Hauptkörpers 2 an einem Roboter. Der Hauptkörper 2 besteht aus einem Angussfutter 4, das im Wesentlichen in der Mitte angeordnet ist und das in der Lage ist, sich zu öffnen und zu schließen, um einen Anguss B zu halten, der zum Zeitpunkt des Harzformens gebildet wird, einer Mehrzahl von Saugabschnitten 5, die um das Angussfutter 4 herum angeordnet sind, und Presseinheiten 6, die auf beiden Seiten von jedem Saugabschnitt 5 herum angeordnet sind, so dass der entsprechende Saugabschnitt 5 dazwischen angeordnet wird. In den Zeichnungen ist ”3a” ein Loch, das die Befestigung an einem Roboter durch einen Bolzen o. ä. ermöglicht.
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In dem in 1 gezeigten Beispiel ist der Saugabschnitt 5 an zwei Positionen angeordnet, mit dem Angussfutter 4 dazwischen angeordnet. So enthält z. B. jeder Saugabschnitt 5 einen Ringsauggreifer 7 und eine Druckminderungseinrichtung 8 zur Reduzierung des Drucks im Sauggreifer 7. Der Sauggreifer 7 besteht aus einem Werkstoff wie z. B. elastisch verformbarem Gummi mit einer Kontaktfläche 7a, die mit einer Oberfläche eines Werkstückes A in Kontakt kommt. Die Druckminderungseinrichtung 8 umfasst ein Rohr 8a, das mit der Innenseite des Sauggreifers 7 verbunden ist, eine Saugpumpe 8b, die an einer proximalen Endseite des Rohres 8a angeschlossen ist, und ein Ventil 8c zum Umschalten des Rohrinneren 8a zwischen einem reduzierten Druckzustand und einem Atmosphärendruckzustand.
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Die Presseinheit 6 besteht z. B. aus einem Druckluftzylinder 9, einer Luftdruckquelle 11 zur Druckluftversorgung des Druckluftzylinders 9 durch ein Rohr 10, und einem Ventil (Antriebseinheit) 12 zum Ein- und Ausschalten der Druckluftversorgung von der Luftdruckquelle 11.
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Der Druckluftzylinder 9 enthält eine Kolbenstange (Pressglied) 9a, die vor- oder zurückgezogen werden kann zwischen einer Position, die zur Hauptkörper 2-Seite hin als eine ebene Fläche einschließlich der Kontaktfläche 7a des Sauggreifers 7 zurückgesetzt ist, wie in 4 gezeigt ist, und einer Position, die, hin zu der gegenüberliegenden Seite des Hauptkörpers 2, von der ebenen Fläche einschließlich der Kontaktfläche 7a des Sauggreifers 7a absteht, wie es in 5 gezeigt ist. Der Druckluftzylinder 9 bewirkt, dass die Kolbenstange 9a durch Zuführung von Druckluft vorsteht, und bewegt die Kolbenstange 9a in Rückzugsrichtung z. B. durch eine eingebaute, nicht dargestellte Feder, indem er die Druckluft stoppt.
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An die Ventile 8c, 12 ist ein Steuergerät 13 angeschlossen, und die Saugzeitpunkte des Saugabschnitts 5 und das Drücken bzw. Pressen der Presseinheit 6 werden durch Steuersignale, die vom Steuergerät 13 übertragen werden, eingestellt. Wird z. B. das Pressen durch die Presseinheit 6 im Zustand festen Greifens durch den Saugabschnitt 5 durchgeführt, so wird eine Belastung auf das Werkstück A ausgeübt, und deshalb führt das Steuergerät 13 eine Steuerung durch, so dass ein Pressvorgang der Presseinheit 6 zu einem vorgegebenen Zeitpunkt gestartet wird, nachdem das Saugen durch den Saugabschnitt 5 gestoppt worden ist.
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Im Folgenden wird eine Funktion der oben genannten Saugvorrichtung 1 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
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Um ein Werkstück A mit der Saugvorrichtung 1 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform zu greifen, um das Werkstück A durch Betätigung des Roboters zu fördern und das Werkstück A durch Beenden des Greifzustandes an einer gewünschten Stelle freizugeben, wird durch Betätigung des Roboters der Hauptkörper 2 der Saugvorrichtung 1 bewegt, wobei sich der Hauptkörper 2 an einer Freigabeposition für das Werkstück A befindet.
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Zu diesem Zeitpunkt steuert das Steuergerät 13 die beiden Ventile 8c, 12, stellt die Kolbenstange 9a des Druckluftzylinders 9 in einen versenkten Zustand und setzt das Innere des Rohres 8a des Saugabschnitts 5 in einen Atmosphärendruckzustand.
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Wenn das Werkstück A ein Kunststoff-Formteil ist, wird bei der Übergabe des Werkstücks A von einer Spritzgießmaschine an die Saugvorrichtung 1 das Werkstück A von der Spritzgießmaschine in einen Zustand überführt, in dem das Werkstück A durch einen Anschnitt vom Anguss B und einem Angusskanal C getrennt ist, und wie durch eine gestrichelte Linie in 3 gezeigt wird, werden der Anguss B und der Angusskanal C vom Angussfutter 4 gehalten, und das vom Angusskanal C getrennte Werkstück A wird vom Saugabschnitt 5 gegriffen.
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Anschließend wird die dem Hauptkörper 2 zur Verfügung gestellte Kontaktfläche 7a des Sauggreifers 7 des Saugabschnittes 5 durch Betätigung des Roboters ausreichend nahe an die Oberfläche des Werkstückes A herangeführt. In diesem Zustand öffnet das Steuergerät 13 das Ventil 8c, und die Luft im Rohr 8a des Saugabschnitts 5 wird von der Saugpumpe 8b angesaugt, so dass das Innere des Sauggreifers 7 in einen reduzierten Druckzustand gebracht wird und das Werkstück A von der Kontaktfläche 7a des Sauggreifers 7 gegriffen wird, wie in 4 dargestellt ist. Das Werkstück A kann so aus der Spritzgießmaschine entnommen werden.
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Anschließend wird das von der Saugvorrichtung 1 gegriffene Werkstück A durch Betätigung des Roboters zu einem gewünschten Zielort transportiert. Das Steuergerät 13 steuert dann das Ventil 8c und schaltet den reduzierten Druckzustand der Rohrleitung 8a auf den atmosphärischen Druckzustand um, regelt das Ventil 12 und führt die Druckluft von der Druckluftquelle 11 dem Druckluftzylinder 9 zu und lässt die Kolbenstange 9a, wie in 5 dargestellt, vorstehen.
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Das distale Ende der vorstehenden Kolbenstange 9a stößt dabei an die Oberfläche des Werkstücks A an, das am Sauggreifer 7 im gegriffenen Zustand angeordnet ist, und drückt das Werkstück A entgegengesetzt zur Saugkraft, so dass sich zwischen Sauggreifer 7 und Werkstück A ein Spalt bildet und der gegriffene Zustand beendet wird, so dass das Werkstück A exakt am Zielort freigegeben werden kann. Außerdem wird zu diesem Zeitpunkt das Ansaugen durch den Saugabschnitt 5 gestoppt, bevor das Drücken durch die Kolbenstange 9a erfolgt, wodurch die Saugkraft des Saugabschnitts 5 verringert wird und eine zu große Belastung des Werkstückes A durch das Drücken durch die Kolbenstange 9a verhindert werden kann.
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Weiterhin wird das Werkstück A nach der Saugvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform durch die beiden Kolbenstangen 9a, die an Positionen zwischen dem Sauggreifer 7 angeordnet sind, gepresst, was insofern vorteilhaft ist, dass auch bei Freiwerden des Greifzustandes bei noch vorhandener Saugkraft aus dem Saugabschnitt 5 die Haltung (Position) des Werkstückes A stabil gehalten werden kann. Das Werkstück A, dessen Greifzustand durch die Saugvorrichtung 1 freigegeben wird, kann demnach durch die verbleibende Saugkraft nicht in eine unerwartete Richtung fallen oder bei unerwarteter Haltung am Zielort durch Ziehen am Werkstück A nicht mehr freigegeben werden.
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Außerdem können je nach Saugvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform der Saugabschnitt 5 und die Presseinheit 6 unabhängig voneinander betrieben werden, was insofern vorteilhaft ist, dass die Haltung des Werkstückes A beim Greifen des Werkstücks A nicht eingeschränkt ist, weshalb das Werkstück A in jeder Haltung gegriffen und auch in jeder Haltung freigegeben werden kann.
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Zusätzlich wird in der vorliegenden Ausführungsform das Werkstück A durch Reduzierung des Drucks im Inneren des Ringsauggreifers 7 als der Saugabschnitt 5 gegriffen, allerdings kann in dem Fall, wo das Werkstück A aus einem magnetischen Material besteht, ein Magnet 15, der eine magnetische Kraft erzeugt, wie z. B. ein Permanentmagnet oder ein Elektromagnet, stattdessen als der Saugabschnitt 5 verwendet werden. In diesem Fall muss der Magnet 15, der den Saugabschnitt 5 bildet, nicht ringförmig sein, sondern kann scheibenförmig sein, wie in 6 gezeigt ist, oder kann jede beliebige andere Form haben.
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Wird der Saugabschnitt 5 durch einen Elektromagneten gebildet, so können die Zeiten für das Ein-/Ausschalten der Saugkraft und des Pressens durch die Presseinheit 6 in geeigneter Weise eingestellt werden, auf die gleiche Art und Weise wie beim Luftdruck durch Umschalten zwischen Erzeugung und Nicht-Erzeugung der magnetischen Kraft.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist außerdem ein Fall dargestellt, bei dem zwei Saugabschnitte 5 und zwei Sätze von Presseinheiten 6 vorgesehen sind, stattdessen aber beliebig viele Saugabschnitte 5 und Presseinheiten 6 vorgesehen werden können. Auch das Ein-/Ausschalten der Presseinheiten 6 zum Lösen der Werkstücke kann bei jedem der Saugabschnitte 5 unterschiedlich erfolgen. Dadurch können mehrere gleichzeitig gegriffene Werkstücke A an verschiedenen Orten während der Förderung durch den Roboter getrennt voneinander freigegeben werden.
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Darüber hinaus ist in der vorliegenden Ausführungsform zu jedem Saugabschnitt 5 eine Presseinheit 6 zum Pressen eines gegriffenen Werkstückes A vorgesehen. Anstelle der Konfiguration können mehrere Werkstücke A, die von mehreren Saugabschnitten 5 gegriffen werden, gleichzeitig durch eine Gruppe von Presseinheiten 6 herausgeschoben werden, wie in 7 bis 10 dargestellt ist. In dem in 7 bis 10 dargestellten Beispiel werden vier Werkstücke A, gegriffen von vier Saugabschnitten 5, gleichzeitig von einem Paar von Presseinheiten 6 herausgeschoben.
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Am distalen Ende der Kolbenstange 9a jedes Druckluftzylinders 9 wird je ein streifenförmiges Element 16 über mehrere Werkstücke A in Fluchtrichtung der Werkstücke A befestigt, und wenn die Kolbenstange 9a des Druckluftzylinders 9 aus dem Druckluftzylinder 9 herausgedrückt wird, presst das streifenförmige Element 16 alle Werkstücke A gleichzeitig.
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Dementsprechend kann auch bei einer großen Anzahl von Werkstücken A die Anzahl der Presseinheiten 6 reduziert werden, was insofern vorteilhaft ist, dass die Saugvorrichtung 1 leicht und kostengünstig ausgebildet sein kann.
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Darüber hinaus gibt es auch einen Vorteil, im Vergleich zu der Saugvorrichtung 1 der 1 bis 6, nach der das Drücken durch kleine Bereiche der distalen Enden der Kolbenstangen 9a erfolgt, dass das Werkstück A durch einen relativ großen Bereich durch das streifenförmige Element 16 stabil gedrückt werden kann.
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Weiterhin sind in der vorliegenden Ausführungsform die Presseinheiten 6 außerhalb des Ringsauggreifers 7 auf beiden Seiten des Sauggreifers 7 angeordnet. Anstelle der Konfiguration kann die Kolbenstange 9a auch zum Vor- oder Zurückfahren innerhalb des Ringsauggreifers 7 ausgeführt werden, wie in 11 und 12 gezeigt ist. Dadurch kann die Konfiguration weiter vereinfacht werden. Zusätzlich ist eine Anwendung in einem Fall möglich, in dem eine Saugkraft durch eine magnetische Kraft erzeugt wird, indem der Magnet 15, wie z. B. ein Permanentmagnet oder Elektromagnet, als der Ringsauggreifer 7 verwendet wird, zusätzlich zu einem Fall, wo das Greifen durch Versetzen des Inneren des Sauggreifers 7 in einen reduzierten Druckzustand erfolgt, wie in 12 gezeigt ist.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist außerdem ein Fall dargestellt, bei dem die Presseinheit 6 den Druckluftzylinder 9 enthält. Anstelle der Konfiguration kann eine beliebige Antriebsquelle (Antriebseinheit) verwendet werden, um ein Pressglied, wie z. B. die Kolbenstange 9a, vor- oder zurückfahren zu lassen. Wird z. B. ein von einem Motor (nicht dargestellt) angetriebener Linearantrieb (nicht dargestellt) eingesetzt, so können das Ausmaß und die Geschwindigkeit der Bewegung der Kolbenstange 9a in Abhängigkeit von der Drehzahl des Motors eingestellt werden.
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Als Linearmechanik kann ein Mechanismus zum Einsatz kommen, der einen Kugelgewindetrieb, einen Kurbelantrieb oder einen Kurbeltrieb mit Servomotor oder einen Linearmotor kombiniert.
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Zum Beispiel beim Lösen eines kleinen Werkstückes A auf einem Förderband oder auf einem Tablett mit einer Form, die eine perfekte Passgenauigkeit des Werkstücks A ermöglicht, ist die Einstellung von Höhe und Geschwindigkeit des Überstandes der Kolbenstange 9a wichtig.
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Ist der Überstand zu klein, ist es umständlich, dass ein Werkstück A nicht von der Saugvorrichtung 1 getrennt wird, wenn eine Restsaugkraft oder eine Kraft durch Einwirkung statischer Elektrizität vorhanden ist, und dass das Werkstück A nicht an einer geeigneten Stelle gelöst werden kann. Andererseits kann es bei zu großem Überstand zu Störungen am Tablett oder Transportband kommen, z. B. durch Beschädigung eines Werkstückes A. Durch die Einstellung der Motordrehzahl kann der Überstand der Kolbenstange 9a in geeigneter Weise eingestellt werden, so dass ein Auftreten von Unannehmlichkeiten wie oben beschrieben vermieden werden kann.
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Außerdem, wenn die Vorschubgeschwindigkeit der Kolbenstange 9a zu langsam ist, gibt es eine Unannehmlichkeit, dass die Betriebszeit verlängert wird, wodurch die Durchlaufzeit beeinflusst und die Produktivität verringert wird. Ist die Vorschubgeschwindigkeit dagegen zu schnell, ist das gepresste Werkstück A schräg gestellt und kann nicht in der gewünschten Position freigegeben werden. Durch die Einstellung der Motordrehzahl kann die Vorschubgeschwindigkeit der Kolbenstange 9a entsprechend angepasst werden und Unannehmlichkeiten wie oben beschrieben vermieden werden.
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In der vorliegenden Ausführung werden außerdem die Saugzeitpunkte durch den Saugabschnitt 5 und das Drücken durch die Presseinheit 6 durch Steuersignale, die von der Steuereinheit 13 an die Ventile 8c, 12 übertragen werden, eingestellt. Die Zeitpunkte können für jeden von mehreren Saugabschnitten 5 und Presseinheiten 6 eingestellt werden. Im Falle der Entnahme eines Werkstücks A, das in einer Kavität einer Form einer Spritzgießmaschine geformt wird, kann die Eigenschaft zum Zeitpunkt der Trennung eines Werkstücks A von einer Kavität für jede Kavität unterschiedlich sein. Durch die Anpassung der Saug- und Pressanfangszeiten an Werkstücken A mit leicht unterschiedlichen Eigenschaften wird ein stabiler Dauerbetrieb ermöglicht.
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Auch im Beispiel in 7 werden die mehreren Werkstücke A gleichzeitig von den streifenförmigen Elementen 16, die jeweils an den Kolbenstangen 9a der beiden Druckluftzylinder 9 bzw. 9a befestigt sind, geschoben, und dadurch werden die Werkstücke A von den Sauggreifern 7 gelöst. Alternativ dazu, wie in 13 und 14 dargestellt ist, kann ein plattenförmiges Bauteil (Pressglied) 17 eingesetzt werden, das Durchdringungsbohrungen 18 aufweist, durch die der Sauggreifer 7 jeweils hindurchgehen kann und deren Innendurchmesser jeweils kleiner ist als der Außendurchmesser jedes Werkstücks A.
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In diesem Fall, wenn die Kolbenstangen 9a eingefahren sind, so dass die Sauggreifer 7 durch die Durchdringungsbohrungen 18 geführt werden, was dazu führt, dass das plattenförmige Bauteil 17 zwischen dem Hauptkörper 2 und den distalen Endabschnitten der Sauggreifer 7 positioniert ist, können die Werkstücke A von den distalen Endabschnitten der Sauggreifer 7 gegriffen werden. In dieser Situation werden beim Vorschub der Kolbenstangen 9a die Flächen der Werkstücke A, die von den Sauggreifern 7 gegriffen werden, durch das an den distalen Enden der Kolbenstangen 9a vorgesehene plattenförmige Element geschoben, und es wird möglich, den Greifzustand der Werkstücke A zu stoppen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Saugvorrichtung
- 5
- Saugabschnitt
- 6
- Presseinheit
- 7
- Sauggreifer
- 8
- Druckminderer
- 9a
- Kolbenstange (Pressglied)
- 12
- Ventil (Antriebseinheit)
- 13
- Steuergerät
- 15
- Magnet (Saugabschnitt)
- A
- Werkstück (Saugziel)
