DE1286275B

DE1286275B - Vacuum gripper for preferably flat objects

Info

Publication number: DE1286275B
Application number: DEG48369A
Authority: DE
Inventors: Glanemann Rudolf
Original assignee: VACU LIFT MASCHB GmbH
Current assignee: VACU LIFT MASCHB GmbH
Priority date: 1966-11-04
Filing date: 1966-11-04
Publication date: 1969-01-02
Also published as: BE705762A; SE325683B; US3431010A; CH457765A; NL6714270A; AT285877B

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Vakuum- Oberkante bildenden Innenflansch des Innenzylinders greifer, bei dem das Haftvakuum durch die auf- aus fort und ist mittels einer mittig vorhandenen Ausgenommene Last selbst erzeugt wird. Sie geht aus von nehmung zum Schutz der darunter befindlichen Eineinem Vakuumgreifer für vorzugsweise flächige richtungen gegen das Eindringen von Feuchtigkeit Gegenstände, der aus einem Zylinder, einem darin 5 und Schmutz über die Kolbenstange gezogen, verschiebbaren, nach oben hin offenen Kolben und Der durch die Rollmembran luftdicht abgeschloseiner von der Kolbenoberkante zu der Zylinderober- sene, als Druckraum wirkende Ringraum steht mit kante verlaufenden, an der Zylinderinnenwandung einem nach außen hin sperrenden Rückschlagventil anliegenden, abdichtenden Rollmembran besteht. und einem Luftauslaßventil mit Pfeife über ent-Bekannt ist bereits ein Sauggreifgerät, welches aus io sprechende, im Deckelflansch angebrachte Bohrungen zwei miteinander verschraubten Zylinderteilen und in Verbindung.The invention relates to an inner flange of the inner cylinder which forms the upper edge of the vacuum gripper, in which the adhesive vacuum continues through the open and is by means of a central gutted Load is generated by itself. It is based on the assumption to protect the one below Vacuum gripper for preferably flat directions against the ingress of moisture Objects pulled from a cylinder, one in it 5 and dirt over the piston rod, sliding, upwardly open piston and the airtight sealed by the rolling diaphragm from the top edge of the piston to the top of the cylinder, the annular space acting as a pressure space stands with edge running, on the cylinder inner wall an outwardly blocking check valve adjacent, sealing roll membrane consists. and an air outlet valve with a whistle via ent-known is already a suction gripper, which is made of io-speaking, drilled holes in the cover flange two cylinder parts screwed together and in connection.

einem nach oben hin offenen Kolben besteht, wobei Der erfindungsgemäße Vakuumgreifer besitzt ineine Rollmembran mit ihrem einen Rand zwischen folge des als Sicherheitsdruckraum wirkenden Ringden Zylinderteilen festgelegt und mit ihrem anderen raumes und der akustischen Einrichtungen zur AnRand am oberen Kolbenrand befestigt ist. Die Roll- 15 zeige von Gefahr beachtliche Vorteile gegenüber den membran liegt bei dieser bekannten Ausführungs- Vakuumgreifern nach dem Stand der Technik. Wird form eines Vakuumgreifers an der Zylinderinnen- mit dem erfindungsgemäß ausgebildeten Vakuumwandung an. greifer eine Last gehoben, so bewegt sich der Kolbenconsists of an upwardly open piston, wherein the vacuum gripper according to the invention has in a Rolling membrane with one edge between the following of the ring that acts as a safety pressure chamber Cylinder parts set and with their other room and the acoustic facilities to the edge is attached to the upper edge of the piston. The roll 15 show considerable advantages over the danger The membrane is in this known execution vacuum gripper according to the prior art. Will form of a vacuum gripper on the inside of the cylinder with the vacuum wall designed according to the invention at. When the gripper lifts a load, the piston moves

Der beim Heben einer Last entstehende Unter- im Außenzylinder unter Vakuumerzeugung nach druck wird mit Hilfe eines Manometers gemessen und ao oben. Gleichzeitig jedoch wird die im RingdruckraumThe lower cylinder in the outer cylinder that occurs when a load is lifted under vacuum generation pressure is measured with the help of a manometer and ao above. At the same time, however, the pressure in the annulus

kann an einem Sichtanzeigegerät abgelesen werden. vorhandene Luft komprimiert. Die zur Warnung vor-can be read on a display device. existing air is compressed. The warning

Die Anordnung lediglich eines Ableseinstrumentes gesehene Pfeife kann man so einregulieren, daß sieThe arrangement of only a reading instrument seen pipe can be adjusted so that it

am Vakuumgreifgerät ist insofern nachteilig, als das ertönt, wenn sich der Kolben beim Anheben der Laston the vacuum gripping device is disadvantageous in that it sounds when the piston is when the load is lifted

Bedienungspersonal nicht immer während des Han- nach oben bewegt. Dabei wird dann die überschüssige tierens mit dem Vakuumgreifgerät den herrschenden 25 Luft durch die Pfeife ins Freie geleitet. Hängt dieOperating personnel not always moved up during the hand. This then removes the excess the air through the pipe into the open air with the vacuum gripper. Depends on the

Unterdruck optisch erfassen kann. Oftmals muß bei Last an dem Hebegerät, so nimmt der Kolben eineCan detect negative pressure optically. Often when there is a load on the lifter, the piston takes one

hängender Last gearbeitet werden. Wenn in der An- bestimmte Mittelstellung zwischen der untersten undsuspended load. If there is a certain middle position between the lowest and

lage durch irgendwelche Ursachen eine Undichtig- der obersten möglichen Stellung ein. Beim Auftretenlay a leak due to some cause - the highest possible position. When occurring

keit auftritt, so wird zunächst der Kolben bei gleich- einer Undichtigkeit gleitet der Kolben weiter nachIf there is a leakage, the piston will first slide in the event of a leak

bleibendem Vakuum im Zylinder bis zu einem An- 30 oben zur oberen Endstellung hin, wobei wiederumremaining vacuum in the cylinder up to a 30 up to the upper end position, again

schlag hochgehen, daraufhin aber wird der Druck Luft aus dem Druckraum über die Signalpfeife insblow up, but then the pressure is air from the pressure chamber via the signal whistle into

schnell ansteigen, d. h. das Vakuum immer geringer Freie entweicht. Tritt also bei hängender Last einrise rapidly, d. H. the vacuum escapes less and less. So occurs when the load is hanging

werden, und dann besteht die Gefahr, daß die Last Warnton auf, so bedeutet dies, daß der Kolben weiterand then there is a risk that the load will beep, this means that the piston continues

abfällt. Wenn das Bedienungspersonal nicht außer- nach oben wandert und nach dessen Anschlag imfalls off. If the operating personnel does not move out of the way up and after it has hit the

ordentlich gut aufpaßt, kann es schnell zu Unglücks- 35 oberen Totpunkt dann das Haftvakuum abnimmt,careful, it can quickly lead to unfortunate 35 top dead center then the adhesive vacuum decreases,

fällen kommen. Die Pfeife kann auch in anderer Weise einreguliertcases come. The whistle can also be adjusted in other ways

Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, sein, so daß sie erst nach Überschreiten eines gewiseine akustische Sicherheitseinrichtung zu schaffen, sen Überdrucks anspricht. Geht der Kolben beim die die Arbeiter bei der geringsten Undichtigkeit im Aufnehmen einer Last im Zylinder in die Höhe, entSystem warnt. 40 steht im erfindungsgemäß angeordneten RingraumThe invention has therefore set itself the task of being so that it only after a certain amount has been exceeded To create acoustic safety device that responds to overpressure. The piston goes at which the workers at the slightest leak in picking up a load in the cylinder, entSystem warns. 40 stands in the annular space arranged according to the invention

Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere in ein Überdruck. Bei einer auftretenden UndichtigkeitThe object of the invention consists in particular in an overpressure. In the event of a leak

der Schaffung eines hierfür geeigneten Druckraumes erhöht sich dann natürlich der Druck im Ringraum,the creation of a suitable pressure space then naturally increases the pressure in the annulus,

und einer speziellen, diesen Druckraum verschließen- und von einem bestimmten, einstellbaren Wert anand a special one that closes this pressure space and starts from a certain, adjustable value

den Rollmembran, die zugleich das Dichtungselement entweicht die komprimierte Luft unter Erzeugungthe rolling diaphragm, which is also the sealing element, escapes the compressed air while generating

zwischen Saugkolben und Zylinder darstellt. 45 eines Warntons aus der Pfeife.represents between suction piston and cylinder. 45 of a warning tone from the whistle.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht Ein weiterer Vorteil ist in der speziellen Ausbilschließlich in der Schaffung einer einfachen, elasti- dung der Rollmembran bzw. -manschette für die sehen Abdeckung der sich bewegenden Teile der Dichtung zu sehen. Diese ist zwischen Kolbenober-Zylinder-Kolben-Anordnung gegen das Eindringen kante und den Oberkanten des Außenzylinders sowie von Feuchtigkeit und Schmutz. so des Innenzylinders festgelegt und ermöglicht über-Another object of the invention is. Another advantage is in the particular design in the creation of a simple, elasticization of the roll membrane or cuff for the see cover to see the moving parts of the seal. This is between the piston-cylinder-piston arrangement against the penetration edge and the upper edges of the outer cylinder as well as moisture and dirt. so defined of the inner cylinder and allows over-

Zur Lösung dieser Aufgaben wird bei einem Va- haupt erst das Arbeiten mit dem Ringraum als Sicher-In order to solve these tasks, one of Vada's first considerations is to work with the annular space as a safety

kuumgreifer, der aus einem Zylinder, einem darin ver- heitsdruckraum.vacuum gripper, which consists of a cylinder and a pressure chamber inside.

schiebbaren, nach oben hin offenen Kolben und einer Schließlich ist noch vorteilhaft, daß sich die RoIlvon Kolbenoberkante zu Zylinderoberkante ver- membran gemäß der Erfindung als Abdeckung für laufenden, an der Zylinderinnenwandung anliegenden 55 die vor Schmutz und Feuchtigkeit zu schützende Ein-Dichtungsrollmembran besteht, gemäß der Erfindung richtung der Zylinder-Kolben-Anordnung verwenden vorgeschlagen, ferner einen Innenzylinder vorzu- läßt, indem sie mittels einer Ausnehmung über die sehen, der kürzer als der Außenzylinder ist und zu- Kolbenstange gezogen wird. Wie aus der Zeichnung sammen mit diesem einen oberen, durch einen Dek- ersichtlich ist, legt sie sich schüsseiförmig um die Kolkelflansch dicht abgeschlossenen Ringraum bildet, in 60 benstange und fängt Wasser und Schmutz auf. Diese den von unten her der Kolben mit seiner Wandung fließen später bei hochstehendem Kolben von der einschließbar ist, an deren freiem Ende die sich auch dann kuppenförmigen Abdeckung nach außen ab. zur Oberkante des kürzeren Innenzylinders erstrek- Die erfindungsgemäß angeordnete Rollmembran kende und den Ringraum auch nach unten dicht vereinigt somit mehrere Wirkungen in sich. Sie ist abschließende, verschiebbare Rollmembran be- 65 nicht nur ein Bestandteil des Vakuumgreifers zur festigt ist. Erzeugung des Haftvakuums zum Heben von Lasten,sliding, upwardly open piston and a Finally, it is also advantageous that the RoIlvon Piston top edge to cylinder top edge vermembran according to the invention as a cover for running, resting against the cylinder inner wall 55 is the one-sealing rolling membrane to be protected from dirt and moisture consists, proposed according to the invention to use the direction of the cylinder-piston arrangement, also an inner cylinder vorzu- can by means of a recess over the see, which is shorter than the outer cylinder and is pulled to the piston rod. As from the drawing Together with this one upper one, which can be seen through a cover, it lies around the piston flange in the shape of a bowl forms a tightly sealed annulus, in 60 rods and catches water and dirt. These The piston with its wall from below will later flow away from the piston when the piston is in the upright position can be included, at the free end of which the dome-shaped cover then extends outwards. The rolling membrane arranged according to the invention extends to the upper edge of the shorter inner cylinder kende and the annular space also tightly downwards thus combines several effects in itself. she is The final, displaceable rolling membrane is not only part of the 65 vacuum gripper is consolidated. Creation of the adhesive vacuum for lifting loads,

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der sondern sie ist gleichermaßen Bestandteil des erfin-According to a preferred embodiment of the but it is equally part of the invention

Erfindung setzt sich die Rollmembran von einem die dungsgemäß vorgesehenen SicherheitsdruckraumesIn accordance with the invention, the rolling diaphragm is made up of a safety pressure chamber provided according to the invention

und schützt außerdem das gesamte Vakuumgreifgerät gegen das Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit. Demgegenüber dient bei dem bekannten Vakuumgreifer die Rollmembran nur zur Erzeugung des Haftvakuums. Zur Vakuumanzeige ist ein besonderes Manometer an das Vakuumgreifgerät angebaut. Die Abdeckung gegen Schmutz und Wasser erfolgt mittels eines weiteren, am Kopf des Vakuumgreifgerätes angebrachten Manschettenbalges. Abgesehen von den hinsichtlich der Sicherheit vorhandenen Vorzügen beim erfindungsgemäß ausgebildeten Vakuumgreifer weist dieser noch eine beträchtliche Vereinfachung auf, da die Rollmembran drei Wirkungen in sich vereinigt. and also protects the entire vacuum gripper against the ingress of dirt and moisture. In contrast, in the known vacuum gripper, the rolling membrane is only used to generate the Adhesive vacuum. A special pressure gauge is attached to the vacuum gripping device to indicate the vacuum. the Covering against dirt and water takes place by means of another one on the head of the vacuum gripping device attached cuff bellows. Apart from the advantages in terms of security in the case of the vacuum gripper designed according to the invention, this still has a considerable simplification because the rolling membrane combines three effects.

Nachfolgend wird die Erfindung an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Vakuumgreifers erläutert, bei der ein Axialschnitt durch den Vakuumgreifer gezeigt ist.The invention is explained below using a vacuum gripper shown in the drawing, in which an axial section through the vacuum gripper is shown.

An einem Außenzylinder 10 ist ein Ring 11 zum Aufsetzen auf eine zu hebende Last angeflanscht, ao Dieser Ring 11 nimmt einen elastischen Dichtring 12 mit Halbrundprofil 13 auf.A ring 11 for placing on a load to be lifted is flanged to an outer cylinder 10, ao This ring 11 accommodates an elastic sealing ring 12 with a semicircular profile 13.

Vom Außenzylinder 10 und einem im Vergleich dazu kürzeren Innenzylinder 14 wird ein oberer, durch einen Deckelflansch 15 dicht abgeschlossener Ringraum 16 gebildet, in den von unten her ein nach oben hin offener Kolben 17 mit seiner Wandung 18 einschiebbar ist. Am freien Ende der Wandung 18 ist eine den Ringraum 16 auch nach unten hin dicht abschließende, verschiebbare, als Rollmembran 19 ausgebildete Dichtung befestigt. Die Rollmembran 19 ist einerseits zwischen dem Deckelflansch 15 und einem Außenflansch 20 des Außenzylinders 10 bzw. einem Innenflansch 21 des Innenzylinders 14 und andererseits zwischen einem Haltering 22 und einem am freien Ende der Wandung 18 des Kolbens 17 vorgesehenen Flansch 23 durch Verschraubung festgelegt. An upper, formed by a cover flange 15 tightly closed annular space 16, into which a from below Piston 17, which is open at the top, can be pushed in with its wall 18. At the free end of the wall 18 is a displaceable, designed as a rolling diaphragm 19, which also seals the annular space 16 tightly towards the bottom Seal attached. The rolling membrane 19 is on the one hand between the cover flange 15 and a Outer flange 20 of the outer cylinder 10 or an inner flange 21 of the inner cylinder 14 and on the other hand between a retaining ring 22 and one provided at the free end of the wall 18 of the piston 17 Flange 23 fixed by screwing.

Die Rollmembran 19 ist im Schnitt vorzugsweise U-förmig ausgebildet und liegt mit ihren nicht festgelegten Teilen lose an der Innenwand des Außenzylinders 10 bzw. an der Außenwand des Innenzylinders 14 an.The rolling diaphragm 19 is preferably U-shaped in section and is not fixed with its Parts loosely on the inner wall of the outer cylinder 10 or on the outer wall of the inner cylinder 14 at.

Im unteren Bereich des Innenzylinders 14 ist an der vom Ringraum 16 abgewandten Seite eine mit einer großen Bohrung versehene Platte 24 für einen durch die Bohrung der Platte 24 fassenden und auf dem Boden des Kolbens 17 befestigten Führungszylinder 26 vorgesehen. Die Bohrung durch die Platte 24 ist durch einen mit der Platte 24 verbundenen Führungsring 25 verlängert.In the lower region of the inner cylinder 14, on the side facing away from the annular space 16, there is one with a large bore provided plate 24 for a through the bore of the plate 24 and on the bottom of the piston 17 attached guide cylinder 26 is provided. The hole through the plate 24 is extended by a guide ring 25 connected to the plate 24.

In einer Axialbohrung des Führungszylinders 26 ist eine Kolbenstange 27 um eine geringe Höhe verschiebbar angeordnet, die an ihrem in der Nähe des Kolbenbodens befindlichen Ende einen Außenbund 28 aufweist.A piston rod 27 can be displaced by a small height in an axial bore of the guide cylinder 26 arranged, which at its end located in the vicinity of the piston crown has an outer collar 28 has.

Die Rollmembran 19 setzt sich vom Innenflansch 21 des Innenzylinders 14 aus fort und ist mittels einer mittig vorhandenen Ausnehmung über die Kolbenstange 27 bis zum Führungszylinder 26 geschoben.The rolling diaphragm 19 continues from the inner flange 21 of the inner cylinder 14 and is by means of a the central recess is pushed over the piston rod 27 to the guide cylinder 26.

Der Deckelflansch 15 weist zwei Bohrungen auf. wobei über der einen Bohrung ein nach außen hin sperrendes Rückschlagventil 36 und über der anderen Bohrung ein Luftauslaßventil 37 mit Pfeife angeordnet ist. Unterhalb des Luftauslaßventils 37 und in der Verlängerung der im Deckelflansch 15 angeordneten Bohrung ist ein Stößel vorgesehen, dessen Betätigung durch den Kolben 17 bzw. durch den Haltering 22 das Auslaßventil 37 öffnet, so daß die komprimierte Luft durch die Pfeife unter Erzeugung eines Wamtones entweichen kann. Ferner ist ein Manometer 44 vorgesehen.The cover flange 15 has two bores. with one hole facing outwards blocking check valve 36 and above the other bore an air outlet valve 37 with a whistle is. Below the air outlet valve 37 and in the extension of the one in the cover flange 15 A tappet is provided in the bore, which is actuated by the piston 17 or by the retaining ring 22 the outlet valve 37 opens so that the compressed air passes through the whistle, producing a warning tone can escape. A manometer 44 is also provided.

Der erfindungsgemäß ausgebildete Vakuumgreifer mit Sicherheitsdruckraum arbeitet wie folgt:The vacuum gripper designed according to the invention with a safety pressure chamber works as follows:

Beim Aufnehmen einer Last bewegt sich der Kolben 17 infolge der einwirkenden Kräfte nach oben in den Ringraum 16 hinein, bzw. der Ringraum 16 schiebt sich über die Kolbenwandung 18. Durch das Vorhandensein der Rollmembran 19, die einwandfrei abdichtet, bildet sich im Ringraum 16 ein Überdruck aus. Bei Undichtigkeiten, z. B. im ergriffenen Werkstück, dringt von außen Luft in das erzeugte Vakuum, was zur Folge hat, daß sich der Kolben 17 noch weiter im Ringraum 16 aufwärts bewegt. Beim Betätigen des Stößels des Luftauslaßventils 37 erklingt ein durch die dort angeordnete Pfeife erzeugter Warnton. Hierdurch wird angezeigt, daß keine Hubreserve mehr vorhanden ist. In diesem Moment wird jedoch die Last noch durch das volle Vakuum gehalten. Erst von diesem Zeitpunkt an weiter durch undichte Stellen eindringende Luft läßt den Unterdruck langsam absinken, was man durch Beobachtung des Manometers 44 verfolgen kann. Selbst beim Absinken des Unterdrucks auf den halben Wert ist noch genügend Zeit zum Absetzen der Last vorhanden. When a load is picked up, the piston 17 moves upwards in due to the forces acting on it the annular space 16 into it, or the annular space 16 pushes over the piston wall 18 The presence of the rolling diaphragm 19, which seals properly, creates an overpressure in the annular space 16 the end. In the event of leaks, e.g. B. in the gripped workpiece, air penetrates from the outside into the generated Vacuum, with the result that the piston 17 moves even further upwards in the annular space 16. At the When the plunger of the air outlet valve 37 is actuated, a whistle generated by the whistle located there sounds Beep. This indicates that there is no longer any lift reserve. At that moment will however, the load was still held by the full vacuum. Only from this point onward through Air penetrating leaks causes the negative pressure to drop slowly, which can be seen by observation of the manometer 44 can follow. Even when the negative pressure drops to half the value there is still enough time to set down the load.

Claims

Patent claims:

1. Vacuum gripper for preferably flat objects, consisting of a cylinder, a piston that can be moved in it and is open at the top, and one from the upper edge of the piston to the upper edge of the cylinder, adjacent to the cylinder inner wall, sealing Rolling membrane, characterized in that an inner cylinder (14) is also provided is, which is shorter than the outer cylinder (10) and together with this an upper, through forms a cover flange (15) tightly sealed annular space (16) into which the from below Piston (17) can be pushed in with its wall (18), at the free end (flange 23) of which the also extending to the upper edge (inner flange 21) of the shorter inner cylinder (14) and the annular space (16) also attached to the bottom tightly sealing, displaceable roller membrane (19) is.

2. Vacuum gripper according to claim 1, characterized in that the rolling membrane (19) from an inner flange (21) of the inner cylinder (14) which forms the upper edge and continues by means of a central recess to protect the facilities below Pulled over the piston rod (27) to prevent the ingress of moisture and dirt is.

3. Vacuum gripper according to claims 1 and 2, characterized in that the through the rolling diaphragm (19) with an airtight ring chamber (16) acting as a pressure chamber an outwardly blocking check valve (36) and with an air outlet valve (37) is connected to the whistle via corresponding holes in the cover flange (15).

1 sheet of drawings