专利名称：吸爪的制作方法
发明内容
本发明涉及一种用于吸取工件的吸爪，具有一个真空接口、一个弹性吸附体以及一个吸附体保持座，其中，吸附体在其面向工件的一侧具有一个限定吸气室边界的密封唇，吸气室与真空接口通流连接；并且，吸爪具有检测或者指示磨损状况的装置，这些装置具有一个在使用吸爪时磨损的元件，该元件承受磨耗并且布置在密封唇的区域内。
背景技术：
吸爪被用于吸取物品或者工件，从而它们要么能够以这种方式固定和/或操作。如果吸爪安装于机械手上，则可以输送所吸取的物品。对此重要的是，正确地吸住物品并吸气室内有足够高的真空度，以致能够可靠固定住物品。使用真空度传感器来测定真空度，这些传感器安装在通现吸爪的真空管路中并将测量值传送给机器控制系统，从而在达到所需的真空度时该控制系统将真空源关闭或者将真空管路阻断。如果没有达到所需的真空度，原因可能是吸爪损坏或者磨损，必须予以更换。
由DE1963250A1公开了一种用于提升并输送输送物料的真空吸盘，该吸盘通过多个密封唇贴靠在输送物料上。DE4229208A1公开了一种用于提升并输送货物的装置，该装置有一个报警装置，当真空吸板下方的真空度因泄漏超过允许值而下降时，该报警装置就会发出报警信号。由DE19817216C2以及DE19817323A1公开了吸爪的其它变型。
发明内容
因此，本发明的任务在于这样构造开头所述类型的吸爪，使得它不仅价格低廉，而且也能立即识别出它是否具有完全的功能能力。
根据本发明，提出一种用于吸取工件的吸爪，它具有一个真空接口、一个弹性的吸附体以及一个吸附体保持座，其中，吸附体在其面向工件的一侧具有一个限定吸气室的边界的密封唇，吸气室与真空接口通流连接，并且，吸爪具有检测或者指示磨损状况的装置，这些装置具有在使用吸爪时磨损的元件，该元件承受磨蚀并且安置在密封唇的区域内，其中在吸附体中设置有一个导电的物体，该物体尤其是在所述元件中终止并且由于所述元件的磨损而露出或者中断。
在根据本发明吸爪中，不是在例如因为密封唇不再密封地封闭吸气室或者因为吸附体变得多孔而不再能够达到一个真空度时才断定吸爪、尤其是吸附体已损坏。磨损极限的达到被提前断定，因为该吸爪具有指示其磨损状况的装置。这样就能够及早采取措施，以致能够在吸爪出现故障之前采取行动，不会发生在吸取工件时的功能故障，例如因为不能达到真空度。磨耗的吸爪的磨损状况指示尤其是对于保持生产设备的可靠性特别有利。
这些装置具有一个在吸爪被使用时磨耗或者磨损的元件。在该磨损元件上或者通过该磨损元件可提供识别或者指示磨损状况的可能性。在此该磨损元件例如承受磨耗，其中，该元件有利地安置在密封唇的区域内，也就是安置在邻接或者贴靠在待抓取工件上的区域内。
在一个实施例中，吸附体至少区段式地具有一个元件，该元件的颜色随着时间进展或者随着交变应力次数或者真空作用而变化。通过这种颜色变化能显示吸爪具有何种状况、尤其是何种磨损状况。例如可显示吸爪的老化或者显示吸爪是频繁使用还是很少使用或者显示吸爪上是否存在所需的真空度以及是否可达到所需的吸力。
在另一实施例中，在吸爪中、尤其是在吸附体中组合有一个RFID(射频识别)元件或者设置有一个与吸气室通流连接的真空传感器。以此方式可以存储和/或产生可调用的数据，依据这些数据例如可确定吸爪的生产日期或者所达到的真空度。
本发明的其它优点、特征和细节由进一步的技术方案以及下面参照附图的说明中得知。
附图中示出图1一个吸爪的横剖面；图2一个具有导电嵌入件的吸爪的示意图；图3一个具有彩色覆层的吸爪的示意图；图4一个具有颜色可变的材料的吸爪的示意图；图5一个具有磨损元件的高度不同的吸爪的示意图；图6一个吸爪的示意图，其颜色在一定真空度下变化；图7一个具有导电嵌入件的吸爪的示意图，该嵌入件在达到一定负荷交变次数时失灵；图8一个吸爪的示意图，具有一个通道和一个安置在通道中的浮子；图9一个吸爪的示意图，具有一个通道和一个安置在通道中的指示元件；图10一个吸爪的示意图，具有一层可去除的导电的弹性体层；
图11一个吸爪的示意图，具有设置在密封唇边缘上的高度标记；图12一个吸爪的示意图，具有组合的接近开关或者光栅；图13一个吸爪的示意图，具有组合的RFID元件；以及图14一个吸爪的示意图，具有组合的真空传感器。
具体实施例方式
图1示出整体用10标记的吸爪的一个横剖面，在该图中用附图标记12标记吸附体保持座。该吸附体保持座具有例如带有内螺纹16的真空接口14。吸附体保持座12的外侧设置有两个周向隆起18，弹性的吸附体20可靠固定在其上。该吸附体20大致呈钟形构造且具有一个构造成密封唇22的环绕的下边缘。此外，吸附体20还具有一个与真空接口14连通的、中心的通孔24。通孔24通入被密封唇22围绕的吸气室26，该密封唇座落到工件32的表面30上。
在图2至12中分别在右侧示出吸爪10的磨损后的状况。
在图2中，在吸附体20中浇铸有一个导电的物体28，例如一个金属网或者一根金属丝。该物体28在座落到工件32上的密封唇22的区域内终止。如果密封唇22磨损，则物体28的自由端露出并接触到工件32的表面30，从而可以发生与工件32的电接触，该电接触激活信号发送器34，例如灯36。以这种方式可以指示吸爪10的磨损极限，如果物体28的自由端确定该极限。也可以想到其它指示方式，例如扬声器64(图12)。
在图3中，吸附体20具有一个彩色的覆层38，该覆层在构造成磨损元件40并且座落到工件32的表面30上的密封唇22的区域内被逐渐去除。如果座落部位上的覆层38被完全去除，则可看到处于覆层38下面的具有另一种颜色的材料42。以这种方式同样可以识别磨损极限。
图4示出一个实施例，其中，吸附体20用一种颜色可变化的塑料制成，该颜色变化与时间相关。以这种方式可以与吸爪10的使用无关地指示其老化。也存在这样的可能性吸爪10或者吸附体20设置有一个其颜色随时间变化的粘贴物44。该颜色变化例如可通过氧气作用或者紫外光作用引起。
在图5所示的实施例中，密封唇22或者磨损元件40设置有一个槽46，通过该槽的深度可识别磨损的程度。如果不再能看到槽46，则吸附体20已达到其磨损极限。
在图6中，吸附体20的材料由着色的塑料构成，该塑料在一定真空度下改变其颜色。如果吸爪10未达到该真空度，则根据未发生颜色变化而可推断达到磨损极限。用附图标记48标记在吸爪10内的存在的真空度。
在图7所示实施例中，在弹性的吸附体20内浇铸有一个导电元件，尤其是一根金属丝，它从一定的负荷交变次数起断裂。金属丝50的断裂表示已达到磨损极限，这可在视觉上通过灯36显示，该灯的电流输入被中断。
图8示出一个实施例，其中，吸附体20设置有一个通道，该通道其内侧、即在朝向吸气室26的方向上封闭。由于吸附体20下侧面上的磨损元件40耗尽，该通道52在朝向吸气室26的方向上敞开，使得存在于吸气室26中的真空吸住浮子54。这可以通过浮子54部分地或者完全地消失在吸附体20中从外部察觉到。
在图9所示的实施例中，吸附体20同样具有向内起先封闭的通道52，当达到磨损极限时，该通道在朝向吸气室26的方向上敞开。通道52的外侧在一个气囊56中终止，当达到磨损极限时，存在于吸气室26中的真空作用于该气囊上，使得气囊56收缩。这同样可以从外部在视觉上察觉到。
在图10所示实施例中，磨损元件40由导电的弹性体层制成并且例如构成密封唇22或者密封唇22的一部分。两个通道58通入该磨损元件40中，在这些通道上连接有一个灯36。如果磨损元件40被磨损到这种程度，以致这两个通道58之间不再有电连接，则灯36的电流输入中断，这同样可在视觉上察觉。
图11示出一个实施例，其中，吸附体20在其外侧在密封唇22的边缘的区域内具有高度标记60。用于密封唇22的磨损，高度标记60也被去除。在此可以将高度标记60分为多个区域、尤其是三个区域，如完全功能能力(绿色)、警告(黄色)、更换(红色)。
图12示出一个实施例，其中，一个接近开关62或者一个光栅硫化到吸附体20中。由于磨损元件40的磨损，接近开关62露出并且例如通过扬声器64触发报警信号。
图13示出一个实施例，其中，一个RFID元件66置入吸附体20中，该元件可存储状态数据和产品数据，例如生产日期，并可借助读取装置68读出。由此可从外部得知吸爪10已经过多长时间。
在图14所示的实施例中，在吸附体20中组合有一个真空传感器70，该真空传感器连接在吸气室26上并且连接到一个求值单元72上。如果吸气室26中没有达到所要求的真空度，则被求值单元72断定并确定为磨损极限。
通过本发明吸爪10能够以简单的方式确定磨损极限并且可在达到磨损极限之前更换吸爪10。
权利要求
1.用于吸取工件(32)的吸爪(10)，具有一个真空接口(14)、一个弹性的吸附体(20)以及一个吸附体保持座(12)，其中，吸附体(20)在其面向工件(32)的一侧具有一个限定吸气室(26)的边界的密封唇(22)，该吸气室(26)与真空接口(14)通流连接，并且，该吸爪(10)具有检测或者指示磨损状况的装置，这些装置具有在使用吸爪时磨损的元件(40)，该元件承受磨蚀并且安置在密封唇(22)的区域内，其特征在于在吸附体(20)中设置有一个导电的物体(28)，该物体尤其是在所述元件(40)中终止并且由于所述元件(40)的磨损而露出或者中断。
2.根据权利要求1所述的吸爪，其特征在于在所述导电的物体(28)上连接有一个信号发送器。
3.根据权利要求2所述的吸爪，其特征在于该信号发送器具有光学特性，例如是灯(36)，和/或具有声学特性，例如是扬声器(64)。
4.根据上述权利要求之一所述的吸爪，其特征在于所述物体(28)在一定条件下可弹性变形，在经过预规定次数的负荷交变后断裂或者失灵。
5.根据上述权利要求之一所述的吸爪，其特征在于在吸附体(20)中设置有一个接近开关(62)。
6.根据上述权利要求之一所述的吸爪，其特征在于在密封唇(22)的区域中在吸附体(20)的外表面和/或内表面上设置有高度标记(60)。
7.根据上述权利要求之一所述的吸爪，其特征在于磨损的元件(40)在其高度上有阶梯，尤其是具有一个槽(46)。
8.根据上述权利要求之一所述的吸爪，其特征在于磨损的元件(40)具有一个具有另一种颜色的覆层(38)。
9.根据上述权利要求之一所述的吸爪，其特征在于磨损的元件(40)由另一种或者另一种颜色的塑料构成和/或吸附体(20)是一个双组份注塑件。
10.根据上述权利要求之一所述的吸爪，其特征在于吸附体(20)至少区段式地具有一个元件，该元件的颜色在时间进程中或者随负荷应力交变次数或者在施加真空后改变。
11.根据权利要求10所述的吸爪，其特征在于该元件是吸附体(20)本身或者是吸附体(20)的一部分。
12.根据上述权利要求之一所述的吸爪，其特征在于所述装置具有一个在磨损的元件(40)中终止的通道(52)。
13.根据权利要求12所述的吸爪，其特征在于该通道(52)向外敞开。
14.根据上述权利要求之一所述的吸爪，其特征在于在吸附体(20)中组合有一个RFID元件(66)。
全文摘要
本发明涉及一种用于吸取工件(32)的吸爪(10)，具有一个真空接口(14)、一个弹性的吸附体(20)以及一个吸附体保持座(12)，其中，吸附体(20)在其面向工件(32)的一侧具有一个限定吸气室(26)的边界的密封唇(22)，吸气室(26)与真空接口(14)通流连接，并且，吸爪(10)具有检测或者指示磨损状况的装置，这些装置具有在使用吸爪时磨损的元件(40)，该元件承受磨蚀并且安置在密封唇(22)的区域内，其特征在于，在吸附体(20)中设置有一个导电的物体(28)，该物体尤其是在所述元件(40)中终止并且由于所述元件(40)的磨损而露出或者中断。
文档编号B66C1/02GK101015916SQ20071008791
公开日2007年8月15日 申请日期2007年2月6日 优先权日2006年2月6日
发明者瓦尔特·沙夫, 福尔克尔·默尔, 托比亚斯·施塔尔 申请人:J.施马尔茨有限公司