專利名稱：吸爪的制作方法

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種用于吸取工件的吸爪，具有一個(gè)真空接口、一個(gè)彈性吸附體以及一個(gè)吸附體保持座，其中，吸附體在其面向工件的一側(cè)具有一個(gè)限定吸氣室邊界的密封唇，吸氣室與真空接口通流連接；并且，吸爪具有檢測或者指示磨損狀況的裝置，這些裝置具有一個(gè)在使用吸爪時(shí)磨損的元件，該元件承受磨耗并且布置在密封唇的區(qū)域內(nèi)。
背景技術(shù)：
吸爪被用于吸取物品或者工件，從而它們要么能夠以這種方式固定和/或操作。如果吸爪安裝于機(jī)械手上，則可以輸送所吸取的物品。對此重要的是，正確地吸住物品并吸氣室內(nèi)有足夠高的真空度，以致能夠可靠固定住物品。使用真空度傳感器來測定真空度，這些傳感器安裝在通現(xiàn)吸爪的真空管路中并將測量值傳送給機(jī)器控制系統(tǒng)，從而在達(dá)到所需的真空度時(shí)該控制系統(tǒng)將真空源關(guān)閉或者將真空管路阻斷。如果沒有達(dá)到所需的真空度，原因可能是吸爪損壞或者磨損，必須予以更換。
由DE1963250A1公開了一種用于提升并輸送輸送物料的真空吸盤，該吸盤通過多個(gè)密封唇貼靠在輸送物料上。DE4229208A1公開了一種用于提升并輸送貨物的裝置，該裝置有一個(gè)報(bào)警裝置，當(dāng)真空吸板下方的真空度因泄漏超過允許值而下降時(shí)，該報(bào)警裝置就會發(fā)出報(bào)警信號。由DE19817216C2以及DE19817323A1公開了吸爪的其它變型。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的任務(wù)在于這樣構(gòu)造開頭所述類型的吸爪，使得它不僅價(jià)格低廉，而且也能立即識別出它是否具有完全的功能能力。
根據(jù)本發(fā)明，提出一種用于吸取工件的吸爪，它具有一個(gè)真空接口、一個(gè)彈性的吸附體以及一個(gè)吸附體保持座，其中，吸附體在其面向工件的一側(cè)具有一個(gè)限定吸氣室的邊界的密封唇，吸氣室與真空接口通流連接，并且，吸爪具有檢測或者指示磨損狀況的裝置，這些裝置具有在使用吸爪時(shí)磨損的元件，該元件承受磨蝕并且安置在密封唇的區(qū)域內(nèi)，其中在吸附體中設(shè)置有一個(gè)導(dǎo)電的物體，該物體尤其是在所述元件中終止并且由于所述元件的磨損而露出或者中斷。
在根據(jù)本發(fā)明吸爪中，不是在例如因?yàn)槊芊獯讲辉倜芊獾胤忾]吸氣室或者因?yàn)槲襟w變得多孔而不再能夠達(dá)到一個(gè)真空度時(shí)才斷定吸爪、尤其是吸附體已損壞。磨損極限的達(dá)到被提前斷定，因?yàn)樵撐哂兄甘酒淠p狀況的裝置。這樣就能夠及早采取措施，以致能夠在吸爪出現(xiàn)故障之前采取行動(dòng)，不會發(fā)生在吸取工件時(shí)的功能故障，例如因?yàn)椴荒苓_(dá)到真空度。磨耗的吸爪的磨損狀況指示尤其是對于保持生產(chǎn)設(shè)備的可靠性特別有利。
這些裝置具有一個(gè)在吸爪被使用時(shí)磨耗或者磨損的元件。在該磨損元件上或者通過該磨損元件可提供識別或者指示磨損狀況的可能性。在此該磨損元件例如承受磨耗，其中，該元件有利地安置在密封唇的區(qū)域內(nèi)，也就是安置在鄰接或者貼靠在待抓取工件上的區(qū)域內(nèi)。
在一個(gè)實(shí)施例中，吸附體至少區(qū)段式地具有一個(gè)元件，該元件的顏色隨著時(shí)間進(jìn)展或者隨著交變應(yīng)力次數(shù)或者真空作用而變化。通過這種顏色變化能顯示吸爪具有何種狀況、尤其是何種磨損狀況。例如可顯示吸爪的老化或者顯示吸爪是頻繁使用還是很少使用或者顯示吸爪上是否存在所需的真空度以及是否可達(dá)到所需的吸力。
在另一實(shí)施例中，在吸爪中、尤其是在吸附體中組合有一個(gè)RFID(射頻識別)元件或者設(shè)置有一個(gè)與吸氣室通流連接的真空傳感器。以此方式可以存儲和/或產(chǎn)生可調(diào)用的數(shù)據(jù)，依據(jù)這些數(shù)據(jù)例如可確定吸爪的生產(chǎn)日期或者所達(dá)到的真空度。


本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、特征和細(xì)節(jié)由進(jìn)一步的技術(shù)方案以及下面參照附圖的說明中得知。
附圖中示出圖1一個(gè)吸爪的橫剖面；圖2一個(gè)具有導(dǎo)電嵌入件的吸爪的示意圖；圖3一個(gè)具有彩色覆層的吸爪的示意圖；圖4一個(gè)具有顏色可變的材料的吸爪的示意圖；圖5一個(gè)具有磨損元件的高度不同的吸爪的示意圖；圖6一個(gè)吸爪的示意圖，其顏色在一定真空度下變化；圖7一個(gè)具有導(dǎo)電嵌入件的吸爪的示意圖，該嵌入件在達(dá)到一定負(fù)荷交變次數(shù)時(shí)失靈；圖8一個(gè)吸爪的示意圖，具有一個(gè)通道和一個(gè)安置在通道中的浮子；圖9一個(gè)吸爪的示意圖，具有一個(gè)通道和一個(gè)安置在通道中的指示元件；圖10一個(gè)吸爪的示意圖，具有一層可去除的導(dǎo)電的彈性體層；
圖11一個(gè)吸爪的示意圖，具有設(shè)置在密封唇邊緣上的高度標(biāo)記；圖12一個(gè)吸爪的示意圖，具有組合的接近開關(guān)或者光柵；圖13一個(gè)吸爪的示意圖，具有組合的RFID元件；以及圖14一個(gè)吸爪的示意圖，具有組合的真空傳感器。
具體實(shí)施例方式
圖1示出整體用10標(biāo)記的吸爪的一個(gè)橫剖面，在該圖中用附圖標(biāo)記12標(biāo)記吸附體保持座。該吸附體保持座具有例如帶有內(nèi)螺紋16的真空接口14。吸附體保持座12的外側(cè)設(shè)置有兩個(gè)周向隆起18，彈性的吸附體20可靠固定在其上。該吸附體20大致呈鐘形構(gòu)造且具有一個(gè)構(gòu)造成密封唇22的環(huán)繞的下邊緣。此外，吸附體20還具有一個(gè)與真空接口14連通的、中心的通孔24。通孔24通入被密封唇22圍繞的吸氣室26，該密封唇座落到工件32的表面30上。
在圖2至12中分別在右側(cè)示出吸爪10的磨損后的狀況。
在圖2中，在吸附體20中澆鑄有一個(gè)導(dǎo)電的物體28，例如一個(gè)金屬網(wǎng)或者一根金屬絲。該物體28在座落到工件32上的密封唇22的區(qū)域內(nèi)終止。如果密封唇22磨損，則物體28的自由端露出并接觸到工件32的表面30，從而可以發(fā)生與工件32的電接觸，該電接觸激活信號發(fā)送器34，例如燈36。以這種方式可以指示吸爪10的磨損極限，如果物體28的自由端確定該極限。也可以想到其它指示方式，例如揚(yáng)聲器64(圖12)。
在圖3中，吸附體20具有一個(gè)彩色的覆層38，該覆層在構(gòu)造成磨損元件40并且座落到工件32的表面30上的密封唇22的區(qū)域內(nèi)被逐漸去除。如果座落部位上的覆層38被完全去除，則可看到處于覆層38下面的具有另一種顏色的材料42。以這種方式同樣可以識別磨損極限。
圖4示出一個(gè)實(shí)施例，其中，吸附體20用一種顏色可變化的塑料制成，該顏色變化與時(shí)間相關(guān)。以這種方式可以與吸爪10的使用無關(guān)地指示其老化。也存在這樣的可能性吸爪10或者吸附體20設(shè)置有一個(gè)其顏色隨時(shí)間變化的粘貼物44。該顏色變化例如可通過氧氣作用或者紫外光作用引起。
在圖5所示的實(shí)施例中，密封唇22或者磨損元件40設(shè)置有一個(gè)槽46，通過該槽的深度可識別磨損的程度。如果不再能看到槽46，則吸附體20已達(dá)到其磨損極限。
在圖6中，吸附體20的材料由著色的塑料構(gòu)成，該塑料在一定真空度下改變其顏色。如果吸爪10未達(dá)到該真空度，則根據(jù)未發(fā)生顏色變化而可推斷達(dá)到磨損極限。用附圖標(biāo)記48標(biāo)記在吸爪10內(nèi)的存在的真空度。
在圖7所示實(shí)施例中，在彈性的吸附體20內(nèi)澆鑄有一個(gè)導(dǎo)電元件，尤其是一根金屬絲，它從一定的負(fù)荷交變次數(shù)起斷裂。金屬絲50的斷裂表示已達(dá)到磨損極限，這可在視覺上通過燈36顯示，該燈的電流輸入被中斷。
圖8示出一個(gè)實(shí)施例，其中，吸附體20設(shè)置有一個(gè)通道，該通道其內(nèi)側(cè)、即在朝向吸氣室26的方向上封閉。由于吸附體20下側(cè)面上的磨損元件40耗盡，該通道52在朝向吸氣室26的方向上敞開，使得存在于吸氣室26中的真空吸住浮子54。這可以通過浮子54部分地或者完全地消失在吸附體20中從外部察覺到。
在圖9所示的實(shí)施例中，吸附體20同樣具有向內(nèi)起先封閉的通道52，當(dāng)達(dá)到磨損極限時(shí)，該通道在朝向吸氣室26的方向上敞開。通道52的外側(cè)在一個(gè)氣囊56中終止，當(dāng)達(dá)到磨損極限時(shí)，存在于吸氣室26中的真空作用于該氣囊上，使得氣囊56收縮。這同樣可以從外部在視覺上察覺到。
在圖10所示實(shí)施例中，磨損元件40由導(dǎo)電的彈性體層制成并且例如構(gòu)成密封唇22或者密封唇22的一部分。兩個(gè)通道58通入該磨損元件40中，在這些通道上連接有一個(gè)燈36。如果磨損元件40被磨損到這種程度，以致這兩個(gè)通道58之間不再有電連接，則燈36的電流輸入中斷，這同樣可在視覺上察覺。
圖11示出一個(gè)實(shí)施例，其中，吸附體20在其外側(cè)在密封唇22的邊緣的區(qū)域內(nèi)具有高度標(biāo)記60。用于密封唇22的磨損，高度標(biāo)記60也被去除。在此可以將高度標(biāo)記60分為多個(gè)區(qū)域、尤其是三個(gè)區(qū)域，如完全功能能力(綠色)、警告(黃色)、更換(紅色)。
圖12示出一個(gè)實(shí)施例，其中，一個(gè)接近開關(guān)62或者一個(gè)光柵硫化到吸附體20中。由于磨損元件40的磨損，接近開關(guān)62露出并且例如通過揚(yáng)聲器64觸發(fā)報(bào)警信號。
圖13示出一個(gè)實(shí)施例，其中，一個(gè)RFID元件66置入吸附體20中，該元件可存儲狀態(tài)數(shù)據(jù)和產(chǎn)品數(shù)據(jù)，例如生產(chǎn)日期，并可借助讀取裝置68讀出。由此可從外部得知吸爪10已經(jīng)過多長時(shí)間。
在圖14所示的實(shí)施例中，在吸附體20中組合有一個(gè)真空傳感器70，該真空傳感器連接在吸氣室26上并且連接到一個(gè)求值單元72上。如果吸氣室26中沒有達(dá)到所要求的真空度，則被求值單元72斷定并確定為磨損極限。
通過本發(fā)明吸爪10能夠以簡單的方式確定磨損極限并且可在達(dá)到磨損極限之前更換吸爪10。
權(quán)利要求
1.用于吸取工件(32)的吸爪(10)，具有一個(gè)真空接口(14)、一個(gè)彈性的吸附體(20)以及一個(gè)吸附體保持座(12)，其中，吸附體(20)在其面向工件(32)的一側(cè)具有一個(gè)限定吸氣室(26)的邊界的密封唇(22)，該吸氣室(26)與真空接口(14)通流連接，并且，該吸爪(10)具有檢測或者指示磨損狀況的裝置，這些裝置具有在使用吸爪時(shí)磨損的元件(40)，該元件承受磨蝕并且安置在密封唇(22)的區(qū)域內(nèi)，其特征在于在吸附體(20)中設(shè)置有一個(gè)導(dǎo)電的物體(28)，該物體尤其是在所述元件(40)中終止并且由于所述元件(40)的磨損而露出或者中斷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸爪，其特征在于在所述導(dǎo)電的物體(28)上連接有一個(gè)信號發(fā)送器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的吸爪，其特征在于該信號發(fā)送器具有光學(xué)特性，例如是燈(36)，和/或具有聲學(xué)特性，例如是揚(yáng)聲器(64)。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的吸爪，其特征在于所述物體(28)在一定條件下可彈性變形，在經(jīng)過預(yù)規(guī)定次數(shù)的負(fù)荷交變后斷裂或者失靈。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的吸爪，其特征在于在吸附體(20)中設(shè)置有一個(gè)接近開關(guān)(62)。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的吸爪，其特征在于在密封唇(22)的區(qū)域中在吸附體(20)的外表面和/或內(nèi)表面上設(shè)置有高度標(biāo)記(60)。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的吸爪，其特征在于磨損的元件(40)在其高度上有階梯，尤其是具有一個(gè)槽(46)。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的吸爪，其特征在于磨損的元件(40)具有一個(gè)具有另一種顏色的覆層(38)。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的吸爪，其特征在于磨損的元件(40)由另一種或者另一種顏色的塑料構(gòu)成和/或吸附體(20)是一個(gè)雙組份注塑件。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的吸爪，其特征在于吸附體(20)至少區(qū)段式地具有一個(gè)元件，該元件的顏色在時(shí)間進(jìn)程中或者隨負(fù)荷應(yīng)力交變次數(shù)或者在施加真空后改變。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的吸爪，其特征在于該元件是吸附體(20)本身或者是吸附體(20)的一部分。
12.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的吸爪，其特征在于所述裝置具有一個(gè)在磨損的元件(40)中終止的通道(52)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的吸爪，其特征在于該通道(52)向外敞開。
14.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的吸爪，其特征在于在吸附體(20)中組合有一個(gè)RFID元件(66)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于吸取工件(32)的吸爪(10)，具有一個(gè)真空接口(14)、一個(gè)彈性的吸附體(20)以及一個(gè)吸附體保持座(12)，其中，吸附體(20)在其面向工件(32)的一側(cè)具有一個(gè)限定吸氣室(26)的邊界的密封唇(22)，吸氣室(26)與真空接口(14)通流連接，并且，吸爪(10)具有檢測或者指示磨損狀況的裝置，這些裝置具有在使用吸爪時(shí)磨損的元件(40)，該元件承受磨蝕并且安置在密封唇(22)的區(qū)域內(nèi)，其特征在于，在吸附體(20)中設(shè)置有一個(gè)導(dǎo)電的物體(28)，該物體尤其是在所述元件(40)中終止并且由于所述元件(40)的磨損而露出或者中斷。
文檔編號B66C1/02GK101015916SQ20071008791
公開日2007年8月15日 申請日期2007年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月6日
發(fā)明者瓦爾特·沙夫, 福爾克爾·默爾, 托比亞斯·施塔爾 申請人:J.施馬爾茨有限公司