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Title:
SUCTION MECHANISM, AND HANDLING DEVICE EQUIPPED THEREWITH
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/105628
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a suction mechanism comprising at least one holding head (28) that can be impinged upon by negative pressure and an apparatus (25) for generating said negative pressure in a suction zone (27) of the at least one holding head (28), an object (24) being drawn to the at least one holding head (28) by means of the negative pressure. The apparatus (25) generating the negative pressure is provided with an electric linear direct drive (26) for generating the negative pressure. A slider (32) of the linear direct drive (26) forms a plunger (31) which is movable relative to the at least one holding head (28) to generate the negative pressure.

Inventors:
SCHOETTNER MICHAEL (DE)
Application Number:
PCT/EP2005/002225
Publication Date:
November 10, 2005
Filing Date:
March 03, 2005
Export Citation:
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Assignee:
FESTO AG & CO (DE)
SCHOETTNER MICHAEL (DE)
International Classes:
B25J15/06; B65G47/91; B66C1/02; (IPC1-7): B65G47/91; B25J15/06; B66C1/02
Foreign References:
DE900562C1953-12-28
US5244242A1993-09-14
EP1477439A12004-11-17
DE10009167A12001-09-13
DE4005514A11991-08-29
GB741672A1955-12-07
Attorney, Agent or Firm:
Bregenzer, Michael (Plochinger Strasse 109, Esslingen, DE)
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Claims:
Ansprüche
1. Saugvorrichtung mit mindestens einem mit Unterdruck beaufschlagbaren Haltekopf (28) und mit einer Unterdrucker zeugungseinrichtung (25) zum Erzeugen des Unterdruckes in ei¬ nem Ansaugbereich (27) des mindestens einen Haltekopfs (28) , 5 wobei ein Gegenstand (24) durch den Unterdruck an den mindes¬ tens einen Haltekopf (28) angesaugt wird, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass die Unterdruckerzeugungseinrichtung (25) einen elektrischen Lineardirektantrieb (26) zur Erzeugung des Un¬ terdrucks aufweist, und dass ein Läufer (32) des Lineardi lo rektantriebs (26) einen relativ zu dem mindestens einen Hal¬ tekopf (28) beweglichen Druckkolben (31) zur Erzeugung des Unterdrucks bildet .
2. Saugvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Haltekopf (28) und die Unterdrucker i5 zeugungseinrichtung (25) axial hintereinander angeordnet sind.
3. Saugvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekenn¬ zeichnet, dass der mindestens eine Haltekopf (28) eine Unter¬ druckkammer (30) der Unterdruckerzeugungseinrichtung (25) be 20 grenzt, wenn er einen Gegenstand (24) ansaugt.
4. Saugvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Läufer (32) zur Vergrößerung bzw. Verkleinerung des Volumens der Unterdruckkammer (30) vorgesehen ist.
5. Saugvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterdruckerzeugungseinrich tung (25) und der mindestens eine Haltekopf (28) eine Bauein¬ heit bilden.
6. 5 6. Saugvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Läufer (32) in Richtung in zwei einander entgegengesetzten Richtungen antreibbar ist, wobei er einer Bewegung in einer ersten Richtung Unterdruck im Ansaugbereich (27) des mindestens einen Haltekopfs (28) lo erzeugt und bei einer der ersten Bewegung entgegengesetzten Bewegung in einer zweiten Richtung ausgeglichene Druckver¬ hältnisse oder Überdruck im Ansaugbereich (27) des mindestens einen Haltekopfs (28) erzeugt, so dass ein durch den mindes¬ tens einen Haltekopf (28) angesaugter Gegenstand (24) freige i5 geben bzw.
7. vom Haltekopf (28) abgestoßen wird.
8. Saugvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterdruckerzeugungseinrich tung (25) einen Auslass (44) zum Ausstoßen von Druckluft beim Erzeugen von Unterdruck auf Seiten des mindestens einen HaI 20 tekopfs (28) aufweist.
9. Saugvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens einen Verbin¬ dungskanal (33) zur Verbindung einer Unterdruckkammer (30) der Unterdruckerzeugungseinrichtung (25) mit einem Ansaugbe 25 reich (27) des mindestens einen Haltekopfs (28) aufweist.
10. Saugvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Läufer (32) durch einen Per¬ manentmagnet gebildet wird oder eine Permanentmagnetanordnung aufweist .
11. Saugvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü¬ che, dadurch gekennzeichnet, dass der Lineardirektantrieb (26) eine ErregerSpulenanordnung mit mehreren entsprechend der Bewegungsrichtung des Läufers (32) aneinandergereihten 5 Spulen aufweist .
12. Saugvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü¬ che, dadurch gekennzeichnet, dass dem Lineardirektantrieb (26) eine insbesondere in die Saugvorrichtung (13) integrier¬ te Steuereinrichtung (50) zugeordnet ist.
13. lo.
14. Saugvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich¬ net, dass die Steuereinrichtung (50) eine insbesondere zur Kraftregelung ausgestaltete Regelungseinrichtung (51) ent¬ hält.
15. Saugvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich i5 net, dass die Regelungseinrichtung (51) zur Ansteuerung des Lineardirektantriebs (26) zum Ausgleich einer Leckage im Be¬ reich des Haltekopfes (28) ausgestaltet ist.
16. Saugvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü¬ che, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens einen Druck 20 sensor (52) zur Erfassung des Drucks im Ansaugbereich (27) des mindestens einen Haltekopfs (28) aufweist.
17. Saugvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü¬ che, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Halte¬ kopf (28) zumindest teilweise aus flexiblem Material ist.
18. 25 16.
19. Saugvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü¬ che, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Halte¬ kopf (28) auswechselbar ist.
20. Handhabungsvorrichtung mit mindestens einer Saugvorrich¬ tung (13) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und mindes tens einem Linear und/oder mindestens einem Rotationsantrieb zur Positionierung der mindestens einen Saugvorrichtung (13) .
Description:
Saugvorrichtung- und damit ausgestattete Handhabungsvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Saugvorrichtung mit mindestens einem mit Unterdruck beaufschlagbaren Haltekopf und mit einer Unterdruckerzeugungseinrichtung zum Erzeugen des Unterdruckes in einem Ansaugbereich des mindestens einen Haltekopfs, wobei ein Gegenstand durch den Unterdruck an den mindestens einen Haltekopf angesaugt wird. Die Erfindung betrifft ferner eine damit ausgestattete Handhabungsvorrichtung.

Eine derartige Saugvorrichtung ist beispielsweise aus der deutschen Patentanmeldung 25 49 514 bekannt. Dieses Dokument beschreibt Saugvorrichtungen, die Unterdruckerzeugungsein- richtungen enthalten. Die Saugvorrichtungen sind an einem Förderband befestigt und dienen zum Ansaugen und Weiterför¬ dern von Bechern. Die Saugvorrichtungen und somit auch die Unterdruckerzeugungseinrichtungen werden durch von außen an- greifende mechanische Kräfte betätigt, nämlich durch Steuer¬ schienen, die in Nuten an den Unterdruckerzeugungseinrichtun- gen eingreifen und somit einen Haltekopf relativ zu einem Ba¬ sisteil der Saugvorrichtung bewegen. Durch die Relativbewe¬ gung wird eine Unterdruckkammer im Innern der Saugvorrichtung verkleinert und somit in einem mit der Unterdruckkammer durch Kanäle verbundenen Ansaugbereich des Haltekopfs ein Unter- druck zum Ansaugen eines Gegenstandes, im konkreten Fall ei¬ nes Bechers, erzeugt.

Nun ist es in vielen Anwendungsfällen nicht möglich, dass me¬ chanische Kräfte von außen an Saugvorrichtungen angreifen. 5 Häufig verwendet man dann pneumatische Saugvorrichtungen, bei denen eine von der Saugvorrichtung abgesetzte pneumatische Vakuumerzeugungsvorrichtung den Unterdruck erzeugt. Die Saug¬ vorrichtung und die Vakuumerzeugungsvorrichtung sind mittels eines oder mehrerer Druckluftschläuche verbunden. Derartige lo Schläuche behindern jedoch den Bewegungsspielraum der Saug¬ vorrichtung, insbesondere dann, wenn sie einen Bestandteil einer Handhabungsvorrichtung bildet. Ferner ist das zusätzli¬ che Aggregat in Gestalt der Vakuumerzeugungsvorrichtung not¬ wendig.

i5 In der DE 101 50 126 Al ist eine Saugvorrichtung beschrieben, bei der ein piezo-elektrischer Biegewandler einen zum Ansau¬ gen eines Gegenstandes durch einen Haltekopf erforderlichen Unterdruck erzeugt. Die Haltekräfte sind allerdings sehr ge¬ ring, weil der Biegewandler lediglich einen geringen Unter- 20 druck erzeugen kann.

Aus der Patentschrift DD 227 196 Al ist eine Kolben- Linearmotor-Pumpe bekannt, die im Pumpen- bzw. Verdichterbau verwendet wird. Die Pumpe enthält eine Zylinderwandung mit Wicklungen eines elektrischen Linearmotors zum Antrieb eines 2s Verdichterkolbens in dem Zylindergehäuse. An die Druckpumpe können Druckleitungen angeschlossen sein.

Das US Patent 5,609,377 betrifft eine Vakuum-Saugvorrichtung mit einer Vielzahl von Saugköpfen, die zentral durch eine Va¬ kuumpumpe mit Unterdruck beaufschlagbar sind. Zu jedem Saug- köpf führt eine Druckleitung der Vakuumpumpe bzw. eines Vaku¬ umverteilers.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine flexibel einsetzbare Saugvorrichtung mit verhältnismäßig gro- 5 ßen Saugkräften bereitzustellen. Ferner soll eine mit einer derartigen Saugvorrichtung ausgestattete Haltevorrichtung be¬ reitgestellt werden.

Zur Lösung der Aufgabe sieht die Erfindung bei einer Saugvor¬ richtung der eingangs genannten Art vor, dass die Unterdru- lo ckerzeugungseinrichtung einen elektrischen Lineardirektan¬ trieb zur Erzeugung des Unterdrucks aufweist, und dass ein Läufer des Lineardirektantriebs einen relativ zu dem mindes¬ tens einen Haltekopf beweglichen Druckkolben zur Erzeugung des Unterdrucks bildet. Zur Lösung der Aufgabe ist ferner ei- i5 ne mit einer erfindungsgemäßen Saugvorrichtung ausgestattete Handhabungsvorrichtung vorgesehen.

Die erfindungsgemäße Saugvorrichtung baut kompakt. Zur elekt¬ rischen Stromversorgung oder Steuerung benötigt sie zwar e- lektrische Leitungen, die aber wesentlich flexibler sind als 20 beispielsweise Druckluftschläuche. Eine zentrale, separate Druckerzeugungsvorrichtung ist nicht erforderlich. Der Line¬ ardirektantrieb kann auf verhältnismäßig einfache Weise ge¬ steuert und/oder geregelt werden, sodass die Druckverhältnis¬ se im Ansaugbereich des Haltekopfs einfach beeinflussbar 2s sind. Der Lineardirektantrieb stellt verhältnismäßig große Antriebskräfte bereit, sodass große Ansaugkräfte möglich sind. Es können dementsprechend verhältnismäßig schwere Ge¬ genstände angesaugt werden. Gegenüber einem piezo¬ elektrischen Antrieb sind die Antriebskräfte eines Lineardi- 30 rektantriebes wesentlich größer. In Abhängigkeit der benötig- ten Druckverhältnisse bzw. Ansaugkraft kann der Verstellweg des Läufers bzw. Druckkolbens entsprechend lang ausgelegt sein.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie aus der Beschrei¬ bung.

Der Haltekopf und die Unterdruckerzeugungseinrichtung sind zweckmäßigerweise axial hintereinander angeordnet . Dies er¬ möglicht optimale Strömungsverhältnisse.

Der Haltekopf begrenzt vorteilhafterweise eine Unterdruckkam¬ mer der Unterdruckerzeugungseinrichtung, wenn er einen Ge¬ genstand ansaugt. Der Läufer bzw. Druckkolben dient zur Ver¬ größerung bzw. Verkleinerung des Volumens der Unterdruckkam¬ mer, sodass die Druckverhältnisse im Ansaugbereich des Halte- köpfs durch Verstellen des Läufers bzw. Druckkolbens beein¬ flussbar sind.

Die Unterdruckerzeugungseinrichtung und der Haltekopf bilden zweckmäßigerweise eine integrale Baueinheit. Beispielsweise ist die Unterdruckerzeugungseinrichtung in einem Gehäuse der Saugvorrichtung angeordnet, an dem der Haltekopf angebracht ist. Der Haltekopf ist zweckmäßigerweise lösbar an der Saug¬ vorrichtung bzw. an deren Gehäuse befestigt, beispielsweise geschraubt, geklemmt oder dergleichen. Dadurch ist es z.B. möglich, einen durch Gebrauch verschlissenen Haltekopf auszu- wechseln bzw. einen für die jeweiligen Verhältnisse optimalen Haltekopf an der Saugvorrichtung anzuordnen. Der Haltekopf besteht vorzugsweise aus flexiblem Material, beispielsweise Kunststoff, Weichpolymer oder dergleichen. Es versteht sich, dass auch Verstärkungselemente im Haltekopf enthalten sein können.

Der Läufer des Lineardirektantriebes ist vorteilhafterweise in zwei zueinander entgegengesetzten Richtungen antreibbar. In einer Richtung erzeugt er Unterdruck im Bereich des Halte¬ kopfs. In entgegengesetzter Bewegungsrichtung sorgt er für ausgeglichene Druckverhältnisse im Ansaugbereich des Halte¬ kopfs, sodass ein durch den Haltekopf angesaugter Gegenstand freigegeben wird. Besonders bevorzugt ist es aber, dass der Läufer bei dieser zweiten Bewegung Überdruck im Ansaugbereich, des Haltekopfs erzeugt, sodass ein angesaugter Gegenstand vom Haltekopf abgestoßen wird, sozusagen weg- oder abgeblasen wird.

Vorzugsweise ist ein Auslass an der Unterdruckerzeugungsein- richtung bzw. an der Saugvorrichtung vorhanden, durch den Druckluft beim Erzeugen von Unterdruck auf Seiten des Halte¬ kopfs ausgestoßen werden kann. Dieser Auslass befindet sich zweckmäßigerweise an der dem Haltekopf entgegengesetzten Sei¬ te der Saugvorrichtung. Der Läufer bzw. der Druckkolben kann dementsprechend durch diesen Auslass Luft ausstoßen, wenn er den Unterdruck im Ansaugbereich des Haltekopfs erzeugt .

Zwischen einer Unterdruckkammer der Unterdruckerzeugungsein- richtung und dem Ansaugbereich des Haltekopfs sind vorteil- hafterweise einer oder mehrere Verbindungskanäle vorhanden. Besonders bevorzugt ist, wenn der Leitungsquerschnitt des Verbindungskanals möglichst groß ist, um Strömungsverluste möglichst gering zu halten. Die Unterdruckkammer kann prinzi¬ piell den Ansaugbereich des Haltekopfs sozusagen integral bilden. Der Läufer des Lineardirektantriebs ist vorteilhafterweise durch einen Permanentmagneten gebildet oder enthält eine Per- manentmagnetanordnung. Es versteht sich, dass prinzipiell auch ein elektrisch erregter Läufer möglich ist . Der Linear- direktantrieb weist vorteilhafterweise eine Erreger- Spulenanordnung auf, die entsprechend der Bewegungsrichtung des Läufers aneinandergereihte Spulen enthält. Durch sequen¬ tielles Bestromen der Spulen wird der Läufer in der gewünsch¬ ten Bewegungsrichtung angetrieben, bei der er beispielsweise Unterdruck im Ansaugbereich des Haltekopfs erzeugt.

Wie bereits erläutert, sind bei dem elektrischen Lineardi- rektantriebsprinzip vielfältige Steuerungsmöglichkeiten und Regelungsmöglichkeiten gegeben. Dem Lineardirektantrieb ist daher zweckmäßigerweise eine Steuereinrichtung zugeordnet . Die Steuereinrichtung bildet vorteilhafterweise zumindest teilweise einen Bestandteil der erfindungsgemäßen Saugvor¬ richtung. In der Steuereinrichtung zum Steuern des Lineardi¬ rektantriebes ist vorteilhafterweise eine Regelungseinrich¬ tung enthalten. Die Regelungseinrichtung dient zweckmäßiger- weise zur Kraftregelung des Lineardirektantriebes, sodass auf diesem Wege die Druckverhältnisse im Ansaugbereich des Halte¬ kopfes regelbar sind. Die Regelungseinrichtung steuert den Lineardirektantrieb vorteilhafterweise zum Ausgleich einer Leckage im Bereich des Haltekopfes an. Beispielsweise können zwischen dem aufzunehmenden Gegenstand und dem Haltekopf Un¬ dichtigkeiten auftreten, beispielsweise wenn eine Kontakt¬ oberfläche des Gegenstandes, an der der Haltekopf angreift, rau, uneben oder dergleichen ist.

Vorteilhafterweise ist bei der Saugvorrichtung mindestens ein Drucksensor vorhanden, der den Druck im Ansaugbereich des Haltekopfs erfassen und zweckmäßigerweise der erfindungsgemä- ßen Steuereinrichtung bzw. Regelungseinrichtung Druckmesswer¬ te übermitteln kann. Der Drucksensor kann unmittelbar im Be¬ reich des Haltekopfs, aber auch in einer Unterdruckkammer der Unterdruckerzeugungseinrichtung angeordnet sein. Anhand der durch den Drucksensor gemeldeten Druckmesswerte ist die Rege¬ lungseinrichtung in der Lage, konstante oder im Wesentlichen konstante Druckverhältnisse im Ansaugbereich des Haltekopfs durch entsprechende Ansteuerung des Lineardirektantriebes herzustellen. Es versteht sich, dass alternativ oder in Er- gänzung zu einem Drucksensor auch Kraftsensoren, insbesondere im Bereich des Haltekopfs, vorgesehen sein können. Mit derar¬ tigen Kraftsensoren ist die entsprechende Ansaugkraft, mit der ein Gegenstand an den Haltekopf angesaugt ist, erfassbar. Anhand der jeweiligen Kraftmesswerte ist der elektrische Li- neardirektantrieb steuerbar und/oder regelbar.

Die erfindungsgemäße Handhabungsvorrichtung, die eine oder mehrere erfindungsgemäße Saugvorrichtungen aufweist, enthält beispielsweise einen oder mehrere Linearantriebe und/oder ei¬ nen oder mehrere Rotationsantriebe, um die Saugvorrich- tung(en) zu positionieren. Die Positionierantriebe sind bei¬ spielsweise fluidtechnisch, insbesondere pneumatisch, betrie¬ ben. Besonders bevorzugt ist jedoch eine ausschließlich e- lektrische Variante, bei der der oder die Positionierantriebe elektrisch betreibbar sind. Die Saugvorrichtung (en) sind bei- spielsweise an dem oder den Abtriebsteilen einer Positionier- Antriebseinheit angeordnet .

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine erfindungsgemäße Handhabungsvorrichtung mit einer erfindungsgemäßen Saugvorrichtung in schema- tischer, teilweise geschnittener Darstellung,

Fig. 2 die Handhabungsvorrichtung gemäß Fig. 1 in einer schematischen perspektivischen Ansicht, und

Fig. 3 eine Querschnittsansicht der Saugvorrichtung gemäß Fig. 1 und 2.

Eine in den Fig. 1 und 2 gezeigte Handhabungsvorrichtung 10 weist eine Positionier-Antriebseinheit 11 auf, an deren Ab- triebsteil 12 eine Saugvorrichtung 13 angeordnet ist . Die An¬ triebseinheit 11 ist ein Linearantrieb. Die Antriebseinheit 11 ist im vorliegenden Fall fluidtechnisch, beispielsweise pneumatisch, betreibbar, wobei alternativ eine elektrische Bauform möglich ist. Das Abtriebsteil 12 ist z.B. eine KoI- benstange, die aus einem Gehäuse 14 der Antriebseinheit 11 bei entsprechender Druckluftbeaufschlagung bzw. Entlüftung aus dem Gehäuse 14 ausfährt bzw. in dieses einfährt. Das Ab¬ triebsteil 12 ist an einem Kolben 15 angeordnet, der in dem Gehäuse 14 in einer Längsrichtung 16 hin und her beweglich ist. Der Kolben 15 unterteilt eine Kammer 17 im Gehäuse 14 in Arbeitskammern 18, 19, die mittels einer Steuerventilanord¬ nung 20 mit Druck beaufschlagbar bzw. entlüftbar sind. Die Steuerventilanordnung 20, beispielsweise ein 4/2-Wegeventil, ist mit einer Druckluftquelle 21 sowie über Leitungen 22, 23 mit den Arbeitskammern 18, 19 verbunden. Wenn die Steuerven¬ tilanordnung 20 die Arbeitskammer 18 mit Druckluft beauf¬ schlagt und die Arbeitskammer 19 entlüftet, fährt das Ab¬ triebsteil 12 in das Gehäuse 14 ein, bei Druckluftbeaufschla¬ gung der Arbeitskammer 19 und Entlüftung der Arbeitskammer 18 aus dem Gehäuse 14 aus. Die am freien Ende des Abtriebsteils 12 befestigte Saugvorrichtung 13 führt eine entsprechende Längsbewegung in Längsrichtung 16 durch.

Die Saugvorrichtung 13 dient zum Anheben bzw. Ablegen von Ge¬ genständen, zum Beispiel eines plattenartigen Gegenstandes 24. Die Saugvorrichtung 13, die man auch als Vakuumsauger be¬ zeichnen kann, enthält eine Unterdruckerzeugungseinrichtung 25 mit einem elektrischen Lineardirektantrieb 26 zur Erzeu¬ gung von Unterdruck in einem Ansaugbereich 27 eines Haltekop¬ fes 28.

Der Haltekopf 28, der vorzugsweise aus flexiblem, insbesonde¬ re elastischem Material, zum Beispiel Kunststoff, Gummi oder dergleichen, besteht, ist an der Unterseite eines Gehäuses 29 der Saugvorrichtung 13 angeordnet, beispielsweise ange¬ schraubt, angeklebt, angeklemmt oder dergleichen. Im Gehäuse 29 ist eine Unterdruckkammer oder Arbeitskammer 30 ausgebil¬ det. Die Unterdruckkammer 30 wird oben von einem als Arbeits¬ kolben oder Druckkolben 31 ausgestalteten, entlang der Achse 36 beweglichen Läufer 32 des Lineardirektantriebs 26, seit¬ lich von dem Gehäuse 29 und unterseitig durch den Haltekopf 28 begrenzt. Die Unterdruckkammer 30 ist über einen Verbin¬ dungskanal 33 fluidtechnisch mit dem Ansaugbereich 27 verbun¬ den. Der Verbindungskanal 33 ist an der Oberseite des Halte¬ kopfs 28 ausgebildet. Ferner befindet sich am Außenumfang des Druckkolbens 31 eine Dichtung 40, die an einer Innenwand 41 des Gehäuses 29 anliegt.

Der Haltekopf 28 weist eine an das Gehäuse 29 z.B. ange¬ schraubte oder angeklebte Montageplatte 34, beispielsweise aus Metall oder hartem Kunststoff, sowie einen flexiblen Fuß oder Schuh 35 auf, der in Gebrauchsstellung auf dem Gegens- tand 24 aufliegt und mit diesem eine im Wesentlichen druck¬ dichte Verbindung bildet .

Die Unterdruckerzeugungseinrichtung 25 und der Haltekopf 28 sind beim Ausführungsbeispiel in axialer Richtung hinterein- ander entlang der Bewegungs-Achse 36 des Druckkolbens 31 an¬ geordnet .

Beim Ausführungsbeispiel weist die Saugvorrichtung 13 eine um die Achse 36 im Wesentlichen rotationssymmetrische, bei¬ spielsweise zylindrische Gestalt auf, wobei ohne weiteres auch andere geometrische Ausgestaltungen möglich sind.

Der Läufer 32 ist beim Ausführungsbeispiel als Permanentmag¬ net ausgestaltet bzw. weist eine Permanentmagnetanordnung auf, wobei beispielsweise der magnetische Nordpol N und der magnetische Südpol S des Läufers 32 entsprechend der Achse 36 orientiert sind. Es versteht sich, dass auch andere Polungen prinzipiell möglich sind. Mittels einer Erregermagnetanord¬ nung 37 des Lineardirektantriebes 26 ist der Läufer 31 in Richtung der Achse 36 hin und her bzw. auf und ab bewegbar. Die Erregermagnetanordnung 37 ist beispielsweise in das Ge- häuse 29 integriert, beispielsweise zwischen Wandungen des Gehäuses 29 angeordnet.

Die Erregermagnetanordnung 37 enthält mehrere, in Richtung der Achse 36 aneinander gereihte elektrische Spulen 38. Eine Bestromungseinrichtung 39 bestromt die Spulen 38 derart, dass ein magnetisches Wanderfeld entsteht. Durch dieses magneti¬ sche Wanderfeld wird der Läufer 32 in Achsrichtung 36 hin und her bzw. auf und ab bewegt. Bei einer Bewegung des Arbeits- bzw. Druckkolbens 31 von dem Haltekopf 28 weg wird das Volumen der Unterdruckkammer 30 vergrößert. Wenn der Haltekopf 28 dabei auf dem Gegenstand 24 aufliegt, bildet sich eine im Wesentlichen druckdichte Ver- 5 bindung zwischen dem Gegenstand 24 und dem flexiblen Schuh 35 des Haltekopfes 28 aus. Dementsprechend ist die Unterdruck¬ kammer 30 im Wesentlichen druckdicht geschlossen, wenn der Haltekopf 28 auf dem Gegenstand 24 aufsitzt. Wenn sich dann der Druckkolben 31 bzw. Läufer 32 nach oben bewegt und das lo Volumen der Unterdruckkammer 30 vergrößert wird, bildet sich ein Unterdruck im Bereich der Unterdruckkammer 30 und somit auch im Ansaugbereich 27 aus. Der Gegenstand 24 wird dann an¬ gesaugt . Bei entsprechend umgekehrter Bestromung der Erreger¬ magnetanordnung 27 bewegt sich der Läufer 32 nach unten, wo- i5 bei das Volumen in der Unterdruckkammer 30 wieder verkleinert wird. Der Unterdruck in der Unterdruckkammer 30 und dem An¬ saugbereich 27 nimmt ab, bis schließlich ausgeglichene Druck¬ verhältnisse eintreten, bei denen der Gegenstand 24 vom HaI- tekopf 28 bzw. der Saugvorrichtung 13 freigegeben wird. Be- 20 sonders bevorzugt ist es, dass der Läufer 32 mit verhältnis¬ mäßig großer Geschwindigkeit in Richtung des Haltekopfs 28 bewegt wird, sodass der Gegenstand 24 von der Saugvorrichtung 13 sozusagen abgestoßen oder weggestoßen wird.

Bei seiner Bewegung vom Haltekopf 28 weg, in der Zeichnung 25 nach oben, verdrängt der Druckkolben 31 Luft 42 aus einer Ab¬ strömkammer 43 des Gehäuses 29 heraus. Die Abstrδmkammer 43 an der dem Haltekopf 28 abgewandten Seite des Gehäuses 29 weist eine Öffnung 44 auf, die als Auslass zum Abströmen von Luft 42 aus der Abströmkammer 43 dient.

3o Wenn der Druckkolben 31 zum Haltekopf 28 hin bewegt wird, kann Luft 42 durch die Öffnung 44 in die Abströmkammer 43 hineinströmen. Durch die Öffnung 44 ist eine verhältnismäßig freie Beweglichkeit des Druckkolbens 31 bzw. Läufers 32 gege¬ ben.

Es versteht sich, dass auch Varianten von erfindungsgemäßen Saugvorrichtungen möglich sind, bei denen eine geschlossene Kammer an der Stelle der Abströmkammer 43 vorhanden ist, die dann eine Art Luftpuffer bildet. Der Druckkolben komprimiert in einem solchen Fall die in der geschlossenen Kammer befind¬ liche Luft, sodass die Bewegung in Richtung vom Haltekopf weg gebremst wird.

Eine zentrale Steuerung 45 steuert die Positionier- Antriebseinheit 11 und die Saugvorrichtung 13. Die Steue¬ rungsvorrichtung 45 sendet beispielsweise über Leitungen 46, 47 Steuerbefehle an einen Antrieb 48 der Steuerventilanord- nung 20 und an eine lokale Steuereinrichtung 50 zur Steuerung der Saugvorrichtung 13.

Die lokale Steuereinrichtung 50 ist vorzugsweise in die Bau¬ einheit der Saugvorrichtung 13 integriert. Es sind auch Bau¬ formen möglich, bei denen die Steuereinrichtung 50 eine von der Saugvorrichtung 13 abgesetzte Baueinheit bildet, wie bei¬ spielsweise in Fig. 2 dargestellt. Ferner ist es möglich, dass die Funktionen der Steuereinrichtung 50 beispielsweise von einer zentralen Steuerungsvorrichtung in der Art der Steuerungsvorrichtung 45 übernommen werden.

Eine Regelungseinrichtung 51 dient zur Positions- und Kraft¬ regelung des Läufers 32 bzw. Druckkolbens 31. Die Regelungs¬ einrichtung 51 kooperiert mit der Bestromungseinrichtung 39, die beispielsweise einen elektronischen Kommutator, einen Stromrichter oder dergleichen enthält. Die Regelungseinrich- tung 51 erhält von der Bestromungseinrichtung 39 Positions¬ signale, die z.B. jeweilige Position des Läufers 31 relativ zum Haltekopf 28 signalisieren. Ferner erhält die Regelungs¬ einrichtung 51 von einem Drucksensor 52 Druck-Messsignale 53, die die Drucksituation im Bereich der Unterdruckkammer 30 bzw. des Ansaugbereichs 27 charakterisieren. Der Drucksensor 52 ist beispielsweise im Bereich des Verbindungskanals 53 an¬ geordnet. Der Drucksensor 52 meldet die Druck-Messsignale 53 über eine Leitung 54 an die Steuereinrichtung 50.

Eine andere Position des Drucksensors 52 ist jederzeit mög¬ lich, beispielsweise im Bereich der Innenwand 41. Es ist ge¬ gebenenfalls eine versenkte Bauweise des Drucksensors 52 er¬ forderlich, um ihn vor Beschädigung durch den Läufer 32 oder den anzusaugenden Gegenstand 24 zu schützen.

Die Regelungseinrichtung 51 empfängt beispielsweise über eine Schnittstelle 55 einen Steuerbefehl 56 zum Ansaugen des Ge¬ genstandes 24. In dem Steuerbefehl 56 ist eine gewünschte An¬ saugkraft angegeben. Die Regelungseinrichtung 51 steuert dann den Lineardirektantrieb 26 zur Einstellung der gewünschten Ansaugkraft an, das heißt, sie gibt der Bestromungseinrich¬ tung 39 Steuerbefehle zur Bestromung der Erregermagnetanord¬ nung 37 derart, dass der Läufer 32 vom Haltekopf 28 weg, also nach oben, bewegt wird. Wenn der Drucksensor 52 signalisiert, dass ein zu der vorgegebenen Ansaugkraft korrelierender An- saug-Unterdruck erreicht ist, gibt die Regelungseinrichtung 51 der Bestromungseinrichtung 39 vor, den Läufer 32 in der dann erreichten Längsposition relativ zum Haltekopf 28 anzu¬ halten.

Nun kann es aber vorkommen, dass beispielsweise durch Undich- tigkeiten im Bereich des flexiblen Schuhs 39, beispielsweise am Übergangsbereich zum Gegenstand 24, Luft in den Ansaugbe- r-eich 27 einströmt. Der Unterdruck im Bereich der Unterdruck¬ kammer 30 bzw. dem Ansaugbereich 27 nimmt dann ab, sodass der Gegenstand 24 an sich nicht mehr mit der gewünschten Ansaug- kraft von der Saugvorrichtung 13 gehalten werden kann. Der Drucksensor 52 meldet den abnehmenden Unterdruck an die Rege¬ lungseinrichtung 51, die infolgedessen die Bestromungsein- richtung 39 zu einer weiteren Verlagerung des Läufers 32 vom Haltekopf 28 weg, nach oben, ansteuert, bis der gewünschte Ansaug-Unterdruck bzw. die gewünschte Ansaugkraft wieder er¬ reicht ist. Auf diese Weise regelt die Regelungseinrichtung 51 den Lineardirektantrieb 26 derart, dass ein im Wesentli¬ chen konstanter Ansaug-Unterdruck bzw. eine im Wesentlichen konstante Ansaugkraft beim Ansaugen des Gegenstands 24 vor- handen ist. Es versteht sich, dass die Nachregelung durch die Regelungseinrichtung 51 durch den als oberer Anschlag für den Läufer 32 dienenden oberen Gehäusedeckel 58 des Gehäuses 29 begrenzt ist.

Die erfindungsgemäße Saugvorrichtung kann, wie bereits erläu- tert, sehr kompakt bauen. Die von der Saugvorrichtung bereit¬ gestellte Ansaugkraft hängt unter anderem von der Fläche des Druckkolbens 31 ab und beträgt beispielsweise bei einer Flä¬ che von ca. 78 mmz und bei einem Unterdruck von 0,20 bar im Verhältnis zur Umgebung 1,57 N. Bei einem kreisrunden Druck- kolben 31 wäre dessen Durchmesser dann 10 mm. Vergrößert man den Kolbendurchmesser des Druckkolbens 31 bzw. dessen Fläche auf 16 mm bzw. 201 mm2, ist bei gleichem Unterdruck von 0,2 bar eine Ansaugkraft von ungefähr 4 N möglich. Wenn man den Unterdruck weiter vergrößert, beispielsweise auf 0,9 bar, be- trägt die Ansaugkraft etwa 18 N. Es versteht sich, dass Abwandlungen der Erfindung ohne weite¬ res möglich sind. Beispielsweise können mehrere Ventilkanäle zwischen der Unterdruckkammer 30 und dem Ansaugbereich 27 vorgesehen sein. Die Elastizität des Haltekopfs 28, dessen geometrische Form oder dergleichen können an die jeweils auf¬ zunehmenden Gegenstände optimal angepasst sein.

Eine erfindungsgemäße Saugvorrichtung kann auch mehrere Hal¬ teköpfe aufweisen, die mit der jeweiligen durch den erfin¬ dungsgemäßen Lineardirektantrieb volumenveränderlichen Unter- druckkammer durch entsprechende Verbindungskanäle fluidtech- nisch verbunden sind.