專利名稱：物料處理系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型總體涉及一種用于移動物體的物料處理系統(tǒng)，更具體而言，涉及一 種具有真空杯組件的物料處理系統(tǒng)，其通過真空杯組件的文丘里裝置以及加壓空氣供應 的操作而接合物體并基本上密封物體。
背景技術：
已知提供一種包括真空杯等的物料處理系統(tǒng)，所述真空杯適于被移動地與物 體——例如基本平坦的物體或面板等——接合并適于將物體提升并移動至期望位置。這 種真空杯或者抽吸杯可以被移動地與物體接合，真空源可以被致動地在物體與杯之間產(chǎn) 生部分真空，使得當物體被傳送至目標區(qū)域時保持在杯上。1987年5月5日頒給Hufford 的名稱為“物料處理傳感器裝置及方法”的美國專利第4,662,668號中公開了這種真空杯 的示例，在此通過引用將其內(nèi)容全部納入本申請中?？梢杂晌那鹄飮娮焯峁┍幍恼婵?，由此將加壓空氣供應或提供給在杯處的文 丘里噴嘴并且被迫通過文丘里噴嘴的空氣在杯處產(chǎn)生真空以將杯密封至物體表面。由真 空杯和物體限定的內(nèi)腔與文丘里噴嘴流體連通，從而當空氣吹過文丘里噴嘴時空氣被從 腔中吸出。當解除空氣供應時，杯腔中的真空會通過將真空杯腔連接至文丘里噴嘴的孔 口并通過文丘里噴嘴的出口孔而慢慢消失。因此，在解除空氣供應的時間與真空消散掉 足夠量以容易地將真空杯從物體松開的時間之間可能存在延遲。通常，文丘里真空產(chǎn)生器使用壓縮空氣通過貝努利原理以及文丘里效應來產(chǎn)生 真空，因此，在真空杯處需要產(chǎn)生真空的整個時間都需要使空氣經(jīng)過文丘里噴嘴。在努 力節(jié)約壓縮空氣以及產(chǎn)生壓縮空氣的相關成本的過程中，已經(jīng)提議使用電子真空傳感器 或電子真空感測開關以及真空單向閥的結合體來切斷空氣供應并保持真空。當達到完全 真空時，真空感測開關感測真空水平并將電子控制信號發(fā)送給閥以切斷至文丘里噴嘴的 空氣供應，同時單向閥保持或基本維持真空杯中的真空水平。由于真空會慢慢地放出 (例如由于真空杯密封處的泄露等)，所以電子真空感測開關會感測到較低真空水平并將 恢復空氣供應以恢復完全真空，隨后當再次達到所述真空水平時切斷空氣供應。這種構 造需要電子連接件以及第二空氣管線來將空氣提供給真空杯以從真空杯釋放部件。

實用新型內(nèi)容本實用新型提供一種物料處理系統(tǒng)或用于物料處理系統(tǒng)的真空杯組件，所述物 料處理系統(tǒng)能夠操作以將一個或多個真空杯移動地與物體接合并且將物體拾起并移動至 目標或期望位置。物料處理系統(tǒng)可以將真空杯移動地與物體接合，并且可以例如通過 加壓空氣供應器和文丘里裝置在杯腔處產(chǎn)生真空或部分真空，以將真空杯基本密封至物體。真空杯組件包括控制至所述文丘里裝置的空氣供應并且當所述空氣供應源停用時自 動使真空杯與大氣相通的閥或開關系統(tǒng)。所述閥或開關系統(tǒng)包括氣動閥系統(tǒng)或壓敏系統(tǒng) 或壓力平衡閥系統(tǒng)并且不包括或需要電子控制器等來控制真空杯處的真空供應或產(chǎn)生和/ 或泄放。根據(jù)本實用新型的方面，物料處理系統(tǒng)的真空杯組件或系統(tǒng)包括真空杯、文丘 里裝置和壓敏閥系統(tǒng)。真空杯組件能夠接合物體并能夠移動物體。真空杯具有用于接合 并基本 密封在物體表面處的周向密封部，并具有當所述真空杯接合物體表面時由所述周 向密封部和所述物體表面限定的腔。文丘里裝置與所述真空杯的腔流體連通。所述文丘 里裝置連接至供應管線，加壓空氣通過所述供應管線供應至所述文丘里裝置并經(jīng)過所述 文丘里裝置從而當所述真空杯的所述周向密封部接合所述物體表面時在所述腔中產(chǎn)生部 分真空。所述壓敏閥系統(tǒng)包括真空閥或開關，所述真空閥或開關能夠操作以響應于所述 真空杯的腔處的壓力水平而打開和關閉位于所述文丘里裝置上游的位置處的所述供應管 線。所述壓敏閥系統(tǒng)還包括自動釋放閥或開關，所述自動釋放閥或開關能夠操作以響應 于供應管線——例如沿著供應管線位于所述真空閥或開關上游的位置處——中的壓力以 使所述真空杯的腔與大氣相通。真空開關和自動釋放開關包括響應于閥或開關的孔口之 間的閾值壓差(或者閥或開關的孔口或?qū)б芫€中的一個處的壓力改變)的氣動或非電子 閥或開關，使得電子控制裝置不需要在轉移物體期間控制空氣供應并且不需要控制真空 杯在拆卸或釋放目的地處的泄放。文丘里裝置包括位于真空杯處和/或與真空杯流體連通的文丘里噴嘴，例如在 附連至真空杯的真空本體內(nèi)。加壓空氣供應器能夠啟動以將加壓空氣吹過或使加壓空氣 經(jīng)過文丘里噴嘴而通過從真空通道和腔中抽吸空氣并經(jīng)由文丘里噴嘴的真空孔口將空氣 抽吸入文丘里噴嘴從而在真空通道(例如將文丘里裝置或噴嘴的真空孔口連接至真空杯 的通道或管道)和真空杯的腔中產(chǎn)生至少部分真空。真空開關或閥響應于處于期望或目標或合適水平的真空水平，當真空水平降低 (例如通過真空杯等處的泄露)時真空開關或閥會打開以允許加壓空氣流到文丘里裝置， 當真空杯處于期望或合適真空水平時真空開關或閥會關閉以限制加壓空氣流到文丘里裝 置。泄放開關或閥響應于供應管線(以及真空開關的上游)處的壓力并當加壓空氣供應 器或源啟動時會保持關閉，且響應于加壓空氣供應器或源的停用(由供應管線中的壓降 表示)而會自動打開以使真空杯與大氣相通。因而，本實用新型提供一種用于物料處理系統(tǒng)的真空杯系統(tǒng)或組件，所述物料 處理系統(tǒng)將真空杯組件移動地與物體接合。真空或部分真空會容易地施加至真空杯組件 的真空杯，以將真空杯密封至物體。當真空杯處的真空水平達到閾值壓力時，至文丘里 裝置的加壓空氣流動會通過真空開關(而加壓空氣供應器或源或裝置仍然可以工作以產(chǎn) 生加壓空氣流動，例如為同樣用于將移動所述物體或其他物體的物料處理系統(tǒng)的其他真 空杯)而被切斷，而單向的單向閥限制空氣泄露到真空杯，使得真空杯處的真空水平大 致得以維持。當真空杯組件和物體被移動到物體的目標目的地時，加壓空氣供應器會停 用，真空杯內(nèi)的真空或部分真空隨后經(jīng)由泄放開關或閥自動地且迅速地泄放到大氣，以 在期望或目標目的地或位置處將真空杯從物體釋放。真空開關或閥以及泄放開關或閥能 夠分別響應于供應管線和真空杯管線處的壓力變化而操作，從而本實用新型的物料處理系統(tǒng)不需要閥的電子控制器以通過真空杯組件拾起、移動并釋放物體。在閱讀下述說明書以及附圖時，本實用新型的這些和其它目標、優(yōu)點、目的以 及特征會變得顯然易見。

圖1是根據(jù)本實用新型的真空杯組件以及真空系統(tǒng)的示意圖；圖2是根據(jù)本實用新型的真空閥或開關的示意圖；圖2A是圖2中真空閥或開關的入口區(qū)域A、B的放大圖，其中閥打開以將加壓 空氣提供給文丘里裝置；并且圖2B是圖2中真空閥或開關的入口區(qū)域A、B的放大圖，其中閥關閉以限制將 加壓空氣提供給文丘里裝置。
具體實施方式
現(xiàn)在參照附圖以及附圖中示出的示例性實施方式，物料處理系統(tǒng)10包括加壓空 氣供應器或源12以及真空杯組件14，所述真空杯組件14包括真空杯16和文丘里裝置 18，所述文丘里裝置18構造成當真空杯接合物體20的表面并且當加壓空氣供應器啟動 以迫使加壓空氣通過文丘里裝置或使加壓空氣吹過文丘里裝置時在真空杯16內(nèi)產(chǎn)生真空 (圖1)。真空杯組件14能夠安裝至物料處理系統(tǒng)的支撐組件(未示出)，所述物料處理 系統(tǒng)能夠操作以將所述支撐組件以及真空杯組件(或者多個真空杯組件或抽吸杯)移動地 與物體接合，這種情況下真空杯會接合并密封物體，并且所述物料處理系統(tǒng)能夠操作以 將物體拾起并移動至目標目的地，由此物體能夠從真空杯釋放。物料處理系統(tǒng)包括氣動 式或非電子開關或閥系統(tǒng)22，所述氣動式或非電子開關或閥系統(tǒng)22包括真空閥或開關24 以及自動釋放閥或開關26，所述真空閥或開關24用于控制至文丘里裝置18的空氣供應， 如下文所述，所述自動釋放閥或開關26用于當加壓空氣供應器12停用時將真空杯16內(nèi) 的真空自動泄放至大氣。如圖1所示，加壓空氣供應器或源12通過供應管線或管道28將加壓空氣經(jīng)由真 空開關24 (其設置在上游供應管線28a與下游供應管線28b之間)供應至文丘里裝置18。 加壓空氣流過文丘里裝置18的文丘里噴嘴并經(jīng)由文丘里裝置的出口孔排出(例如通過利 用2006年5月9日由Perlman等人提交的名稱為“自動釋放型真空杯”的美國專利第 11/430,712號中公開的文丘里裝置的方面，在此通過引用將其內(nèi)容全部納入本申請中)。 文丘里裝置的真空孔口經(jīng)由真空杯管線30與真空杯16流體連通，所述真空杯管線30包 括真空單向閥32 (其設置在上游真空杯管線30a與下游真空杯管線30b之間)以允許空氣 沿著真空杯管線30朝向文丘里裝置18流動(以便空氣能夠在文丘里裝置的真空孔口的作 用下從真空杯吸出)，但是限制空氣沿著相反方向流動以便即使當停止使空氣流過文丘里 裝置時也保持或者基本保持真空杯處的真空或部分真空。真空開關24沿著供應管 線28設置并且經(jīng)由真空導引管線或孔口 34與下游真空 杯管線30b流體連通，從而真空開關24響應于真空導引管線34中的壓力或部分真空，如 下文所述。如圖1中可以看出，真空開關24與供應管線28在文丘里裝置上游的位置處 流體連通(設置成一條直線)，并與下游真空杯管線30b在單向閥32與真空杯16之間的位置處流體連通(經(jīng)由真空導引管線或孔口 34)，從而真空開關響應于真空杯腔處的壓力或真空水平。自動釋放開關26設置在下游真空杯管線30b處或者與下游真空杯管線30b流體 連通，并且與上游供應管線28a流體連通，使得自動釋放開關26響應于供應管線28中的 壓力并且當加壓空氣供應器停用時能夠操作以泄放真空杯管線30以及真空杯16處的部分 真空，如下文所述。自動釋放開關26經(jīng)由在真空開關24上游的位置處連接至供應管線 28的供應空氣導引管線或孔口 36與上游供應管線28a連接，并且經(jīng)由在真空導引管線34 與真空杯16之間的位置處連接至真空杯管線30的泄放管線或管道38與真空杯管線30連 接。雖然圖中示出為獨立管線或管道，但是可以設想，閥系統(tǒng)和文丘里裝置以及單 向閥可以結合進真空本體或裝置或者可以與真空本體或裝置整合，使得閥和文丘里裝置 可以作為附連至真空杯的套裝壓力/流量控制系統(tǒng)的一部分，同時仍處于在本實用新型 的精神和范圍內(nèi)。任選地，例如，真空導引管線34和泄放管線38可以連接到真空杯或 者可以連接到真空裝置或本體的在真空噴嘴和真空杯之間延伸的通道或者與真空裝置或 本體的在真空噴嘴和真空杯之間延伸的通道流體連通。加壓空氣供應器或源12可以包括任何合適的加壓空氣源，例如空氣壓縮機等， 其將加壓空氣流提供給供應管線或軟管或管道28并通過所述供應管線或軟管或管道28提 供給真空杯組件。真空杯組件14可以包括容納文丘里裝置18和閥系統(tǒng)22的本體部，由 此加壓空氣流過真空開關24 (當真空開關打開時，如下文所論述的)、流過文丘里裝置18 并流出文丘里裝置18的排出口。真空杯組件14可以連接到物料處理系統(tǒng)的支撐臂(未 示出)等，并且可以連接到任何類型的支撐臂，而不影響本實用新型的范圍。本實用新 型的物料處理系統(tǒng)與真空杯組件可以利用2007年12月18日頒給Attee等人的名稱為“真 空杯”的美國專利第7,309,089號、2007年10月16日頒給Kniss的名稱為“用于真空杯 的可調(diào)節(jié)安裝件”的美國專利第7,281,739號、和/或2006年5月9日由Perlman等人提 交的名稱為“自動釋放型真空杯”的美國專利第11/430,712號中公開的方面，在此通過 引用將上述專利的內(nèi)容全部納入本申請中?，F(xiàn)有技術中已知，文丘里裝置18包括或限定有真空產(chǎn)生通道或噴嘴，所述真空 產(chǎn)生通道或噴嘴在通道或噴嘴的相反端部設置有出口或出口孔以及入口或入口孔。文丘 里裝置18的真空通道或孔口連接至真空杯管線30和真空杯16并與真空杯管線30和真 空杯16流體連通，使得當迫使加壓空氣通過文丘里裝置18的通道時空氣從真空杯16抽 出。已知在真空杯和文丘里噴嘴的現(xiàn)有技術中，文丘里噴嘴的通道包括窄化通道和加 寬通道以當空氣供應器或源啟動時(以及當真空開關打開以允許加壓空氣從真空開關流 過時，如下文所論述的)增加通過文丘里噴嘴的空氣流速，由此空氣流經(jīng)文丘里噴嘴將 空氣抽吸地經(jīng)過真空孔口以及真空杯管線30以在真空杯16和物體處產(chǎn)生真空或部分真 空?？蛇x地，消聲元件或擴散元件(未示出)可以設置在文丘里噴嘴或裝置的出口端， 例如2006年5月9日由Perlman等人提交的名稱為“自動釋放型真空杯”的美國專利第 11/430,712號中所述，在此通過引用將其內(nèi)容全部納入本申請中。因而，真空杯組件14的真空杯16附連至真空杯管線或孔口 30，而真空杯管線或 孔口 30又連接至文丘里裝置18的真空孔口。真空杯16包括本體部和周向密封部，其中本體部包括貫穿本體部的開口以在真空杯腔和真空杯管線以及文丘里裝置之間進行流體 連通。當加壓空氣供應器啟動時，文丘里噴嘴或裝置從由真空杯的本體部和周向密封部 以及與真空杯16的周向密封部的接合端接合的物體20的表面限定的真空杯腔中抽吸空氣 (空氣被沿著由單向閥所允許的基本自由的氣流方向抽吸地通過單向閥32)。真空杯16 可以由彈性材料整體模制形成或者一體模制形成或者可以以其它方式形成或模制形成， 而不影響本實用新型的范圍。真空杯16可以包括任何類型的真空杯或抽吸杯，例如具有 膜盒形式或手風琴形式周向密封部、或者錐形周向密封部等、和/或例如2007年12月18 日頒給Attee等人的名稱為“真空杯”的美國專利第7,309,089號中公開的類型的密封部 的真空杯，而不影響本實用新型的范圍，在此通過引用將上述專利的內(nèi)容全部納入本申 請中?？蛇x地，真空杯組 件可以包括物體傳感器等，例如1987年5月5日頒給Hufford 的名稱為“物料處理傳感器裝置及方法”的美國專利第4,662,668號、和/或2007年10 月16日頒給Kniss的名稱為“用于真空杯的可調(diào)節(jié)安裝件”的美國專利第7,281,739號中 描述的類型的傳感器，在此通過引用將上述專利的內(nèi)容全部納入本申請中。真空開關24包括壓力開關或壓敏開關，所述壓力開關或壓敏開關能夠打開以允 許加壓空氣從中流過(因而沿著例如在上游供應管線28a和下游供應管線28b之間的空氣 供應管線28)并從加壓空氣供應器12到文丘里裝置18。當真空導引管線34中的壓力處 于或高于閾值壓力(例如小于在真空杯處用于提升和移動物體與真空杯的期望的或合適 的真空水平)時或者處于或高于與供應管線中的空氣壓力相比所具有的相對壓差時，真 空開關打開以允許空氣從中流過。當真空杯處的壓力或真空水平處于完全或基本真空水 平時，真空開關自動關閉(由于真空導引管線中的低壓力)以限制或基本排除至文丘里裝 置和經(jīng)過文丘里裝置的加壓空氣流動。當至文丘里裝置的加壓空氣流動停止時，單向閥32限制沿著真空杯管線30至真 空杯16的空氣流動，從而真空杯和物體處的真空水平基本維持在期望或合適的水平。由 于空氣可能泄露至真空杯腔內(nèi)(例如通過周向密封部和物體之間的空氣泄露和/或通過文 丘里裝置和/或單向閥等的空氣泄露)，所以真空杯腔處的真空水平下降(即，真空杯腔 內(nèi)的絕對空氣壓力會上升)，由此當真空杯管線30 (導引管線34)中的壓力達到閾值壓力 (例如當導引管線34處的真空水平不再足以將真空閥或開關維持在關閉位置)時真空開 關24自動打開，以便至文丘里裝置以及通過文丘里裝置的空氣流動恢復而在真空杯腔處 重新達到期望或合適的真空水平。在所示的實施方式中，參照圖2、2A以及2B，真空開關或閥24包括閥室40和 閥42，所述閥42能夠在閥室40中運動以響應于供應管線28a和導引管線34中的壓力而 打開或關閉閥或開關。閥室40包括與導引管線34流體連通的大直徑(或大面積)部40a 以及與空氣供應管線28a流體連通的小直徑(或小面積)部40b，而閥42包括能夠在閥室 40的大直徑部40a中運動的大直徑(或大表面區(qū)域)閥部42a以及能夠在閥室40的小直 徑部40b中運動的小直徑(或小表面區(qū)域)閥部42b。而且，空氣供應管線28a具有至 閥或開關(例如在小閥部42b的端部處)的入口，所述入口的直徑或橫截面積小于小閥部 42b的直徑或表面區(qū)域。真空開關24接收來自上游供應管線28a的加壓空氣或氣體，氣體壓力作用在閥 42的小部42b的小表面區(qū)域上以朝著打開位置(例如朝著圖2右側)推壓閥42并且將閥保持在打開位置(圖2和2A中所示)。當小閥部42b運動離開其密封位置(圖2B)時，與當閥位于其關閉或密封位置時僅作用在小閥部42b的減小部(由閥室處的空氣供應入口 的尺寸限定)上時相比，加壓空氣供應基本作用在小閥部42b的整個表面區(qū)域上。通過 比較圖2A與圖2B中小閥部42b的端部處的箭頭(箭頭代表由空氣壓力施加的力)可以 看出這一點。由于供應空氣經(jīng)過真空開關并通過文丘里裝置以在真空杯腔中產(chǎn)生部分真空， 所以在導引管線34中也產(chǎn)生真空壓力，該真空壓力從真空開關24的大室40a中抽吸空氣 并作用在大閥部42a的大表面區(qū)域上以朝著其關閉位置推壓閥。當真空杯16和導引管線 34中的真空水平足夠大而使得施加到大閥部42a上的力(真空壓力是大閥部的表面區(qū)域倍 數(shù))大于施加到小閥部42b上的力(空氣供應壓力是小閥部的表面區(qū)域的倍數(shù))時，閥42 朝著關閉位置(例如圖2中的左側)運動，并關閉或密封供應空氣入口 28a從而關閉真空 閥或開關24。當閥關閉時(如圖2B所示)，小閥部42b基本就位或密封在供應空氣入口管線 28a或孔口處以限制或基本排除自上游供應管線或入口管線28a、通過真空開關24、至下 游供應管線28b并至文丘里裝置18的空氣流動。當閥位于這樣的關閉位置時，入口管 線28a中的加壓空氣供應就作用在小閥部42b的減小的表面區(qū)域部分上而不是作用在小閥 部42b的整個表面區(qū)域上，由此當閥位于其關閉位置時在閥處施加更小的或減小的打開 力。由于當閥關閉時相對于當閥至少部分打開時加壓供應空氣作用在閥的減小的表面區(qū) 域上，所以一旦關閉，真空開關24會保持在關閉位置直到大室40中的真空水平下降或 減小(例如通過真空杯處或真空杯中的真空的泄露或流失)足夠大或充分大的量使得小閥 部的減小的表面區(qū)域處的減小的力足以克服由大室中的減小的真空施加至大閥部的力為 止。因而，真空閥或開關24自動并且非電子地響應于供應管線和真空杯中的相對壓 力。因此當大室40a中的真空水平(作用在大閥部42a的大表面區(qū)域上)施加用于平衡 和抵消或超過小閥表面或部分42b上的力的關閉力時，真空閥或開關24會關閉。當閥 關閉時，由大室中的真空產(chǎn)生的關閉力平衡或抵消在小閥表面的減小的部分處的減小的 力，因而閥可以保持關閉更久或者直到真空水平下降(換言之，當絕對壓力增加時)足夠 大或充分大的量為止。一旦真空水平下降足夠大的量，則供應空氣壓力就能夠朝著打開 位置移動或推壓閥。當閥至少部分打開時，供應空氣就作用在小閥部的基本整個表面區(qū) 域上，由此閥部的幾何形狀需要使得在大室中產(chǎn)生更大的真空以平衡并抵消壓力并關閉 閥。例如，當大室中的真空水平處于或大于第一閾值水平——例如約22inHg的真空—— 時，真空閥或開關會關閉，并且真空閥或開關會保持關閉直到真空水平下降到第二或更 低的閾值水平——例如約ISinHg的真空——時為止。這種真空平衡和閥構造限制或基本 排除了在小壓力波動的情況下真空開關的連續(xù)或基本連續(xù)的循環(huán)或者打開/關閉，因而 提供了本實用新型的物料處理系統(tǒng)以及真空開關的增強的操作。類似地，自動釋放或泄放開關26包括能夠打開以將真空杯管線30和真空杯16 與大氣相通的非電子壓力開關。當加壓空氣供應器或源啟動時，供應空氣導引管線36使 用一些來自上游供應管線28a的加壓空氣以關閉自動釋放開關或閥。當上游供應管線28a 中的壓力下降到低于閾值水平(例如當經(jīng)由供應空氣導引管線36供應的加壓空氣不足以將泄放閥保持在關閉位置時)——例如當加壓空氣供應器12停用時發(fā)生——時，自動釋放開關打開以通過允許大致為大氣壓力的空氣流過自動釋放開關26、流到真空杯管線30 和真空杯腔(經(jīng)由泄放管線38)來以使得真空杯管線30和真空杯腔與大氣相通。因而， 當空氣供應器或源啟動時，自動釋放開關26自動關閉通氣口或泄放口，并且當加壓空氣 供應器或源12停用時，自動釋放開關26自動打開通氣口以使得真空杯腔與大氣相通，從 而在目標目的地處更好地將真空杯從物體釋放。在真空杯組件10的操作過程中，加壓空氣供應器或源12啟動并且加壓空氣流過 上游供應管線28a、流過真空開關24、流過下游供應管線28b、流到文丘里裝置18并流出 文丘里裝置18的出口孔。當空氣流過文丘里裝置18的噴嘴時，空氣從真空杯腔(在真 空杯16和物體20處)抽吸，流過真空杯管線30、流入文丘里噴嘴并流出文丘里裝置18 的出口孔。當空氣被從真空杯16抽吸并抽吸到文丘里裝置18時，單向閥32打開或以其 它方式允許空氣沿此方向流動。當真空杯16和真空杯管線30b處的真空水平或部分真空 水平達到閾值或足夠大的水平時，真空開關24關閉以限制或基本排除經(jīng)過真空開關、沿 著供應管線28并經(jīng)過文丘里裝置18的空氣流動。當空氣流不再流過文丘里裝置18時， 文丘里裝置不再從真空杯抽吸空氣以在真空杯中產(chǎn)生部分真空。然而，單向閥32關閉以 限制從文丘里裝置到真空杯16的空氣流動從而限制真空杯處的空氣的泄露或泄放，并且 基本保持真空杯處的部分真空水平從而使得真空杯基本保持密封抵靠物體表面。從而物料處理系統(tǒng)可以通過使空氣流到相應受限的文丘里裝置的真空杯(例如 通過相應的真空開關)而提升和移動物體。在提升和轉移或移動過程期間加壓空氣供應 器或源保持啟動，因而在提升和轉移/移動過程期間加壓空氣供應器或源可以將加壓空 氣提供給物料處理系統(tǒng)的一個或多個真空杯組件。如果真空杯中的真空水平減小到閾值 水平(例如由于空氣諸如在真空杯的周向密封部處或者經(jīng)由單向閥而泄放或泄露到真空 杯中)，則相應的真空開關重新打開(例如以上述方式)以允許加壓空氣流到文丘里裝置 并經(jīng)過文丘里裝置而再次在該真空杯處產(chǎn)生期望的真空水平。在提升和轉移過程期間， 真空開關的打開和關閉可以根據(jù)空氣泄露到真空杯腔和真空杯管線中的程度而重復進行 多次。因而，可以通過物料處理系統(tǒng)將物體提升并移動到期望或目標位置。當物體被移動到期望或目標位置時，空氣供應器12可以停用以使真空杯從物體 表面釋放。當加壓空氣供應器或源停用時，自動釋放開關26檢測供應管線28處的壓降 (經(jīng)由空氣導引管線36)，并且一旦空氣導引管線36中的壓力不再足以將通氣口或泄放閥 或自動釋放閥或開關保持在封閉位置就自動打開以經(jīng)由泄放管線38對真空杯管線30 (因 而對真空杯16)進行泄放。因而通過使空氣流經(jīng)泄放管線38以及自動釋放閥26，真空杯 16的腔內(nèi)的真空迅速并自動地泄放到大氣。因而在加壓空氣供應器停用后真空杯16內(nèi)的 真空或部分真空迅速釋放或泄放，并且不存在當真空或部分真空通過已有真空杯的文丘 里噴嘴的孔口慢慢消散時通常發(fā)生的泄放延遲。因而當加壓空氣供應器停用時本實用新 型的真空杯組件可以容易地從物體移除。可選地，泄放管線可以連接至壓力腔(未示出)，所述壓力腔經(jīng)由自動釋放閥連 接至空氣供應管線。當加壓空氣供應器或源停用時，自動釋放閥檢測供應管線處的壓降 (通過空氣導引管線)，并且一旦空氣導引管線中的壓力不再足以將通氣口保持在關閉位 置時加壓空氣供應器或源就自動打開以通過泄放管線而在真空杯管線和壓力腔(容納加壓空氣，即使在空氣供應器關閉或停止之后所述加壓空氣仍然保持加壓)之間產(chǎn)生流體 連通。因而壓力腔中的加壓空氣被指引向真空杯，以強制將物體從真空杯卸下。因而本實用新型結合了單一空氣管線自動釋放特征與真空保持特征以實現(xiàn)非常 有效的文丘里真空產(chǎn)生器。打開供應空氣壓力(例如通過主控制閥)，由此加壓空氣經(jīng)過 文丘里噴嘴以在真空杯處產(chǎn)生真空。自動釋放閥使用該供應空氣的一小部分來關閉從真 空連接件到真空杯的泄放口。隨后當真空杯的周向密封部接觸面板或物體時在真空杯處 產(chǎn)生真空。真空開關感測該真空并切斷至位于自動釋放閥與供應管線連接的位置下游的 文丘里裝置的空氣。這樣保持自動釋放閥關閉，從而維持真空杯中的真空。在至文丘里 裝置的空氣流動受限或被切斷的同時單向閥也用于維持杯中的真空。當真空泄放至真空 開關的最小水平以下時，真空開關自動打開供應管線處的真空開關或閥，以再次將空氣 供應至文丘里裝置從而在真空杯處恢復完全真空水平，當達到所述真空水平時真空開關 再次切斷至文丘里裝置的空氣供應。當面板或物體被移動至期望或目標位置并需要被釋 放時，主控制閥啟動以使加壓空氣源無效從而切斷至文丘里裝置的空氣供應，由此自動 釋放閥自動打開泄放口，從而基本上立即將面板或物體從真空杯釋放。由于自動釋放開 關的導引管線在位于真空開關上游的位置處(換言之，在位于加壓空氣供應器或源以及 真空開關之間的位置處)連接至供應管線，所以當空氣供應器或源停用時以及當不是真 空開關關閉供應管線時自動釋放開關檢測壓降。因而本實用新型的真空杯組件提供在真空杯處的真空或部分真空以將真空杯基 本密封至物體，并自動使真空杯與大氣相通以使物體從真空杯釋放，而不需要電子傳感 器或電磁閥或閥或控制器，原因在于真空開關和自動釋放開關兩者都是響應于相應管線 或管道或孔口中的壓力變化的壓力響應開關或壓敏開關。泄放開關或自動釋放開關檢測 真空開關上游的供應管線中的壓力，從而當在真空杯處實現(xiàn)了合適的真空水平時真空開 關會切斷至文丘里裝置的加壓空氣流動，而不導致泄放開關響應于真空開關下游的供應 管線中的壓降以使真空杯與大氣相通。因而當氣動裝置或者加壓空氣供應器或源停用以 將真空杯腔基本連通至大氣從而將物體從真空杯釋放至期望或目標目的地或位置時，真 空杯容易地并自動地從物體脫開。在不背離本實用新型的原理的情況下可以對具體公開的實施方式進行改變和改 型，本實用新型的原理預期僅由根據(jù)專利法原理解釋的后附權利要求的范圍限定。
權利要求1.一種物料處理系統(tǒng)，包括加壓空氣源(12)，所述加壓空氣源能夠操作而產(chǎn)生經(jīng)過供應管線(28)的加壓空氣流動；真空杯(16)，所述真空杯具有用于接合并基本密封在物體表面(20)處的周向密封 部，所述真空杯(16)具有當所述真空杯(16)接合所述物體表面(20)時由所述周向密封 部和所述物體表面(20)限定的腔；文丘里裝置(18)，所述文丘里裝置連接至所述供應管線(28)并與所述真空杯(16)的 腔流體連通，所述文丘里裝置(18)連接至所述供應管線(28)以便加壓空氣能夠供應至所 述文丘里裝置(18)并經(jīng)過所述文丘里裝置(18)；經(jīng)過所述供應管線(28)的加壓空氣流動；當所述真空杯(16)的所述周向密封部接合所述物體表面(20)時利用所述文丘里裝置 (18)在所述腔中產(chǎn)生的部分真空；真空閥(24)，所述真空閥能夠操作以響應于所述真空杯的腔處的壓力水平而打開和 關閉位于所述文丘里裝置(18)上游的位置處的所述供應管線(28)；以及自動釋放閥(26)，所述自動釋放閥與位于所述真空閥(24)上游位置處的所述供應管 線(28)流體連通，其中，利用所述部分真空將所述真空杯(16)至少部分地密封至所述物體表面(20)處并且移 動所述物體(20)和真空杯(16)；并且使所述真空杯的腔與大氣相通以將所述物體從所述真空杯(16)釋放，并且其中使 所述真空杯的腔與大氣相通包括響應于位于所述真空閥(24)上游位置處的所述供應管線 (28)中的閾值壓力而通過所述自動釋放閥(26)使所述真空杯的腔與大氣相通。
2.如權利要求1所述的物料處理系統(tǒng)，進一步包括將所述真空杯(16)通過真空杯管 線(30)連接至所述文丘里裝置(18)的真空孔口，所述真空杯管線(30)具有沿著真空杯 管線的單向閥(32)以限制從所述文丘里裝置(18)朝著所述真空杯(16)的空氣流動。
3.如權利要求2所述的物料處理系統(tǒng)，其中，所述真空閥與所述真空杯管線通過在所 述單向閥和所述真空杯之間的位置處連接于所述真空閥與所述真空杯管線之間的導引管 線流體連通。
4.如權利要求1所述的物料處理系統(tǒng)，其中，所述自動釋放閥與所述供應管線通過連 接在所述供應管線和所述自動釋放閥之間的導引管線流體連通。
5.如權利要求4所述的物料處理系統(tǒng)，其中，使所述真空杯的腔與大氣相通包括響應 于表示所述加壓空氣源停用的所述供應管線中的閾值壓力而通過所述自動釋放閥使所述 真空杯的腔與大氣相通。
6.如權利要求1所述的物料處理系統(tǒng)，其中，所述真空閥響應于由(a)所述供應管 線中的壓力和(b)所述真空杯處的所述部分真空施加給所述閥的力的不平衡而打開和關 閉，所述真空閥當由于所述真空杯處的所述部分真空下降至較低閾值水平而存在所述不 平衡時打開，并且當由于所述真空杯處的所述部分真空增加至較高閾值水平而存在所述 不平衡時關閉。
7.如權利要求6所述的物料處理系統(tǒng)，其中，所述真空閥包括閥體，所述閥體中設置 有可活動閥構件，所述可活動閥構件包括響應于所述真空杯處的所述部分真空的大直徑閥部以及響應于所述供應管線中的所述壓力的小直徑部，當所述供應管線中的所述壓力 在所述小直徑部處施加的力大于由所述部分真空在所述大直徑部處施加的力時，所述可 活動閥構件被朝著打開位置推壓。
8.如權利要求7所述的物料處理系統(tǒng)，其中，所述閥體的位于所述可活動閥構件的小 直徑部處的入口孔具有的橫截面積小于所述小直徑部的橫截面積，當所述閥關閉并且所 述小直徑部置于所述入口孔處時由供應管線壓力在所述小直徑部處施加的第一力小于當 所述閥打開時由所述供應管線壓力在所述小直徑部處施加的第二力，由此當所述第一力 大于由所述部分真空施加的力時所述閥被推壓至打開位置，并且當由所述部分真空施加 的力大于所述第二力時所述閥被朝著其關閉位置推壓。
專利摘要一種物料處理系統(tǒng)(10)，其具有真空杯組件(14)，真空杯組件(14)能夠接合物體(20)并能夠利用加壓空氣源(12)、真空杯(16)、文丘里裝置(18)以及真空閥(24)和自動釋放閥(26)來移動物體。文丘里裝置(18)與真空杯(16)流體連通并連接到供應管線(28)，以便加壓空氣能夠供應到文丘里在裝置并經(jīng)過文丘里裝置從而當真空杯的周向密封部接合物體表面時產(chǎn)生部分真空。真空閥(24)可以響應于真空杯的腔處的壓力水平而打開和關閉位于文丘里裝置上游的位置處的供應管線。自動釋放閥(26)可以響應于位于真空閥(24)上游的位置處的供應管線中的減小的壓力而使真空杯的腔與大氣相通。
文檔編號B25J15/06GK201792340SQ201020286120
公開日2011年4月13日 申請日期2008年4月23日 優(yōu)先權日2007年4月25日
發(fā)明者莫里斯·佩爾曼 申請人:特拉華資本構造公司