用于提升和定位物體的設備的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種用于提升和定位物體的設備(10)，該設備具有用于借助氣旋產生負壓以吸附物體的第一裝置，其中，所述第一裝置設置在一殼體內部，該殼體具有抽吸口，并且該殼體具有至少一個摩擦元件，所述摩擦元件至少部分地覆蓋所述抽吸口。
【專利說明】用于提升和定位物體的設備
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種用于提升和定位物體的設備。
【背景技術】
[0002]已知的是，用于在空間提升和定位物體的設備是以與一個泵或類似裝置相接的吸頭、例如彈性吸盤為基礎，以便利用該吸頭通過負壓和摩擦來保持物體并且能夠將其在該吸頭上懸掛著在空間任意移動。特別是對于較大的或平坦的物品，如塑料板、金屬板或紙張通常需要多個吸頭，以便能夠在移動期間保持住物體。在移動過程中，必須可靠地避免物體與吸頭之間的相對運動，以便能夠實現物體繼移動之后的精確定位。
[0003]在將已知吸頭用于幾何形狀不正的物體、具有粗糙表面的物體或者油滑的、臟污的或以其他的方式弄臟的物體時，存在著吸頭突然失去與物體的接觸以及物體從吸頭上掉落的危險。另外，使用已知吸頭時在空間傾斜移動過程中還存在著物體由于移動被吸頭剝去表皮并向下掉落的危險。
[0004]另外，為了搬運物體，特別是平坦的物體，如下的設備是已知的，其中，在一個通常為圓筒形的殼體內產生氣旋，該氣旋產生負壓，物體可以被負壓吸引。這種設備也稱為渦流吸引器(Vortex-Attraktor)。US6, 565, 321介紹了一種潤流吸引器,該潤流吸引器具有一個帶有大量徑向設置的、用于產生氣旋的葉片的葉輪。氣旋造成負壓，該負壓可以用于吸引和保持物體。
[0005]然而在已知的渦流吸引器中同樣會出現問題:具有彎曲幾何形狀或粗糙表面的物體在提升過程或保持過程中相對設備發生滑移，因而妨礙了物體的精確定位。

【發明內容】

[0006]因此本發明的目的是，提供一種用于提升和定位物體的設備，用該設備可以使物體盡可能良好地定位。
[0007]本發明的這個目的通過具有權利要求1或21特征的設備得以實現。
[0008]本發明的用于提升和定位物體的設備具有用于借助氣旋產生負壓以吸附物體的第一裝置，其中，所述第一裝置設置在一殼體內部，該殼體具有抽吸口，該設備的特征在于:殼體具有至少一個摩擦元件，該摩擦元件至少部分地覆蓋所述抽吸口。
[0009]通過摩擦元件提高了物體與用于提升和定位物體的設備之間的摩擦力，以便防止物體與設備之間無意的相對運動。
[0010]特別優選摩擦元件覆蓋抽吸口的少于60%的面積，以便盡可能少地影響通過氣旋在抽吸口前的負壓形成。
[0011]優選摩擦元件具有小于抽吸口的直徑的4%的高度，以便盡可能少地影響通過氣旋在抽吸口前的負壓形成。
[0012]根據一個優選的實施方式，摩擦元件是有彈性的并且例如由橡膠制成，以便同樣能夠盡可能可靠地貼合在幾何形狀不正的物體上。[0013]優選摩擦元件具有軸對稱或點對稱的幾何形狀，這樣允許實現簡單且經濟的制造方式。
[0014]優選摩擦元件構造成柵網，以便能夠在抽吸口前均勻地形成負壓。
[0015]根據本發明的一個優選的實施方式,摩擦元件具有至少一個環形元件，該元件優選同心地設置在抽吸口之前或之中。
[0016]優選摩擦元件具有一個圓形元件,該元件優選同心地設置在抽吸口之中或之前。
[0017]根據本發明的一個特別優選的實施方式，摩擦元件具有三維的結構，利用該三維的結構同樣能夠特別良好地貼合在幾何形狀不正的、不平的、粗糙的或臟污的物體上。
[0018]優選摩擦元件構造成波形的并且具有優選同心的波紋，這樣也能實現在幾何形狀不正的、不平的、粗糙的或臟污的物體上良好地貼合。
[0019]根據本發明的一個優選的實施方式，摩擦元件具有諸如筋條、凹坑和/或凸頭這樣的結構元件，各結構元件優選成格柵布置，以便以這種方式在用于提升或定位物體的設備與物體本身之間實現提高的摩擦力。
[0020]根據本發明的一個優選的發展設計，摩擦元件具有打孔的表面，通過這種方式有助于抽吸口前負壓的均勻形成。
[0021]根據本發明的一個優選的實施方式，摩擦元件由至少兩種具有不同摩擦系數和/或不同表面結構和/或不同構造圖案和/或不同滲透度的不同材料制成，以便能夠使摩擦元件盡可能有效地與各種不同的物體相匹配。
[0022]根據本發明的一個有益的實施方式，設置有兩個摩擦元件，其中至少一個摩擦元件就其位置而言沿氣旋的縱軸線是可變的，以便能夠貼合在不同形狀的物體上并且特別是能夠補償公差。
[0023]優選摩擦元件具有一環形元件和一圓形元件，其中，所述環形元件沿氣旋的縱軸線的方向相對所述圓形元件軸向錯開地設置。
[0024]環形元件與圓形元件有益地沿徑向方向有重疊地設置。
[0025]根據本發明的一個特別優選的實施方式，摩擦元件借助彈簧件設置在殼體上，以便以這種方式能夠盡可能良好地貼合在不同形狀的物體上或者在必要時能夠補償公差。
[0026]優選摩擦元件構造為透氣的，以便盡可能少地影響抽吸口前負壓的形成。
[0027]根據一個優選的實施方式，設置有兩個摩擦元件，這兩個摩擦元件以其彼此的相對間距和/或以其與殼體的相對間距可變地設置，以便以這種方式能夠盡可能有效地與各種不同的表面結構相匹配。
[0028]本發明的另一種可選的用于提升和定位物體的設備，該設備具有用于借助氣旋產生負壓以吸附物體的第一裝置，其中，所述第一裝置設置在一殼體內部，該殼體具有抽吸口，氣旋在該抽吸口前產生負壓，所述設備的特征在于:該設備具有用于改變抽吸口前的負壓的第二裝置。由此實現了使負壓與相應的物體和該物體的計劃的移動相匹配，因而特別是能夠防止物體與用于提升和定位物體的設備之間發生不希望有的相對運動以及另外可實現對物體移動的更好控制。
[0029]根據本發明的一個優選的實施方式，第二裝置被如下地構造，即，它們將抽吸口至少部分地遮蓋，并且優選構造成滑閥(滑板)或光闌式節流閥。以這種方式方法，抽吸口的面積能夠以簡單的方式方法至少部分地或完全地被遮蓋，這隨著在抽吸口前構成的負壓的相應減弱而出現。
[0030]根據一個優選的實施方式，第二裝置具有帶有敞開及封閉面積的第一元件和帶有敞開及封閉面積的第二元件，這些元件按如下方式相對彼此設置在抽吸口前，即，使抽吸口的被遮蓋的面積依據所述第一元件和第二元件的相對位置而變化，以便按這種方式方法通過使兩個元件簡單地相對旋轉來改變抽吸口的被遮蓋的面積以及因此改變在抽吸口前產生的負壓。
[0031]根據本發明的一個有益的發展設計，第二裝置構造成第一裝置的制動器，優選構造成電磁制動器，以便能夠通過降低第一裝置的轉速構成速度較低的氣旋以及因此構成較低的負壓。
[0032]根據本發明的一個有益的實施方式，第一裝置構造成第一葉輪，第二裝置構造成第二葉輪，第二葉輪與第一葉輪同軸設置，其中只有第一葉輪由電動機驅動，以及，第二葉輪具有一電磁制動器。
[0033]根據本發明的一個優選的實施方式，第二裝置構造成用于產生對氣旋有抵消作用的鼓風，以便能夠按這種方式通過提供過壓來抵消由氣旋所產生的負壓并實施對作用于物體上的力的調節。
[0034]根據本發明的一個優選的實施方式，第一裝置和第二裝置構造成第一和第二葉輪，其中，第二葉輪相對第一葉輪同軸地設置在該第一葉輪的對置于抽吸口的那側上，在第一葉輪與第二葉輪之間設置有分隔壁，圍繞第二葉輪設置有一殼體，該殼體構造成與第一葉輪的殼體同心并且與第一葉輪的殼體相比具有更大的直徑。按這種方式方法，通過第二葉輪產生一種可調節的氣流，該氣流特別是對氣旋有抵消作用，從而可以對作用于物體上的力進行調節。
[0035]優選第一裝置構造成第一葉輪，以便能夠按這種方式方法簡單而經濟地產生氣旋。
[0036]優選葉輪具有葉輪輪體和葉輪殼體，其中，葉輪輪體能夠沿旋轉軸方向相對葉輪殼體運動，因此便給出了另一種可以調節由氣旋產生的負壓的可能性。
[0037]優選地設置有用于調節第一裝置和/或第二裝置的調節器，優選用于調節、接通、斷開、減緩和/或加速第一和/或第二裝置，尤其是在第一裝置和/或第二裝置構造成葉輪的情況下。通過這種方式特別是可以調節第一和/或第二裝置的轉速，以便能夠按簡單的方式方法控制由所述裝置產生的負壓。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0038]參照下面的附圖對本發明加以詳細闡述。
[0039]附圖中:
[0040]圖1為渦流吸引器的實施例的側視圖；
[0041]圖2為由圖1所示的渦流吸引器產生的氣流的示意圖；
[0042]圖3為用于提升和定位物體的設備的實施例的示意圖；
[0043]圖4a為具有第一實施方式的摩擦元件的渦流吸引器的軸向剖視圖；
[0044]圖4b為圖4a所示的渦流吸引器的摩擦元件的俯視圖；
[0045]圖5為具有第二實施方式的摩擦元件的渦流吸引器的軸向剖視圖；[0046]圖6為具有第三實施方式的摩擦元件的渦流吸引器的軸向剖視圖；
[0047]圖7為具有第四實施方式的摩擦元件的渦流吸引器的軸向剖視圖；
[0048]圖8為具有第五實施方式的摩擦元件的渦流吸引器的軸向剖視圖；
[0049]圖9為第六實施方式的摩擦元件的俯視圖；
[0050]圖10為第七實施方式的摩擦元件的俯視圖；
[0051]圖11為第八實施方式的摩擦元件的俯視圖；
[0052]圖12為第九實施方式的摩擦元件的俯視圖；
[0053]圖13為圖12的局部放大圖；
[0054]圖14為第十實施方式的摩擦元件的俯視圖；
[0055]圖15為第十一實施方式的摩擦元件的俯視圖；
[0056]圖16為第十二實施方式的摩擦元件的俯視圖；
[0057]圖17為具有一個可軸向移動的殼體的另一種實施方式的渦流吸引器的縱剖視圖，包括對氣流的示意表示； [0058]圖18為圖17所示的、殼體位于移動位置中的渦流吸引器，包括對氣流的示意表示；
[0059]圖19為圖17和圖18所示的設備的所產生的負壓的比較；
[0060]圖20a為具有光闌式節流閥的渦流吸引器的縱剖視圖；
[0061]圖20b為圖20a所示的渦流吸引器的分解圖；
[0062]圖21a為圖20a所示的渦流吸引器的俯視圖，光闌式節流閥關閉；
[0063]圖21b為圖20a所示的渦流吸引器的俯視圖，光闌式節流閥部分開啟；
[0064]圖21c為圖20a所示的渦流吸引器的俯視圖，光闌式節流閥開啟；
[0065]圖22a為圖21a所示的渦流吸引器的負壓的示圖；
[0066]圖22b為圖21b所示的渦流吸引器的負壓的示圖；
[0067]圖22c為圖21c所示的渦流吸引器的負壓的示圖；
[0068]圖23a為節流件的一個實施方式的示意圖；
[0069]圖23b為圖23a所示的兩個彼此可相對旋轉的節流件在第一位置中；
[0070]圖23c為圖23a所示的實施方式的兩個節流件在另一個位置中；
[0071]圖24a為在圖25中示出的另一實施方式的節流件在第一位置中的縱剖視圖；
[0072]圖24b為圖24a所示的摩擦元件在另一個位置中；
[0073]圖25為圖24a和圖24b所示的節流件的俯視圖；
[0074]圖26為具有第十三實施方式的摩擦元件的渦流吸引器的縱剖視圖；
[0075]圖27a為另一個實施方式的節流件的俯視圖；
[0076]圖27b為另一個實施方式的節流件的俯視圖；
[0077]圖27c為圖27a和圖27b所示的兩個節流件相疊在第一相對位置中；
[0078]圖27d為圖27a和圖27b所示的兩個節流件在第二相對位置中；
[0079]圖27e為圖27a和圖27b所示的兩個節流件在第三相對位置中；
[0080]圖28為用于提升和定位物體的設備的一個實施例的縱剖視圖的示意圖，該設備具有用于產生負壓的第一裝置和用于改變負壓的、構造為用于產生鼓風的第二葉輪的第二裝置；[0081]圖29為用于提升和定位物體的設備的另一個實施例的縱剖視圖的示意圖，該設備具有用于產生負壓的第一裝置和用于改變負壓的、構造為具有電磁制動器的另外的葉輪的第二裝置；
[0082]圖30a為用于提升和定位物體的設備的另一個實施例的縱剖視圖和俯視圖，該設備具有用于產生負壓的第一裝置和用于在抽吸口前改變負壓的、構造成兩個可相互旋轉的、具有側向孔的殼體的第二裝置；
[0083]圖30b為圖30a所示的設備的分解圖；
[0084]圖30c為圖30b所示的設備的俯視圖；
[0085]圖31a為用于提升和定位物體的設備的另一個實施例的縱剖視圖的示意圖，該設備具有用于產生負壓的第一裝置和用于改變負壓的、構造成滑閥(滑板)的第二裝置，滑閥位于開啟位置中，以及具有對所產生的氣流的示意表示；
[0086]圖31b為圖31a所示的的設備，滑閥位于關閉位置中；和
[0087]圖31c為由圖31a和圖31b所示的設備產生的負壓的比較。
【具體實施方式】
[0088]在各附圖中，相同的附圖標記表示相同的或功能相同的部件，其中為清楚起見并非在所有的附圖中都標出所有的附圖標記。
[0089]圖1和2示出了帶有一個由電動機20驅動的下部葉輪12的渦流吸引器10。下部葉輪12具有一個由電動機20驅動的分隔元件18以及大量在分隔元件18上徑向延伸的葉片14，這些葉片基本上垂直地設置在分隔元件18上。葉片14圍繞旋轉軸R旋轉。在一個實施方式中，在分隔元件18的對置的那側上設置有一個類似構造的、帶有葉片14的上部葉輪16。在一個實施方式中，兩個葉輪12、16之一，優選上部葉輪16用來冷卻電動機20。分隔元件18可以對稱地設置在上部葉輪16與下部葉輪12之間，然而優選在一個實施方式中，用于冷卻電動機20的上部葉輪16稍微高于提供用以吸附物體的負壓的下部葉輪12。特別是在一個實施方式中，渦流吸引器10只具有用于借助氣旋產生負壓的下部葉輪12。在此，特別是一個引力A施加于未示出的物體上。電動機20可以是直流電動機或交流電動機。例如，電動機20構造成無刷直流電動機或步進電動機。
[0090]葉片14可以具有不同的形狀并且例如可以呈鏟子形彎曲。然而在一個實施方式中，葉片14設計成基本上直而平的結構以及特別是徑向地設置。通過這種方式允許實現葉輪12、16以兩個方向都能旋轉。
[0091]在另一個實施方式中，上部葉輪16的葉片14可以在上部、內部和徑向延伸的區域中具有一個凹空，例如電動機20可以設置在該凹空中。作為可選方案，電動機當然也可以設置在上部葉輪16之外。
[0092]渦流吸引器10可以具有一個殼體30，只要存在分隔壁18的話，該殼體圍繞這個分隔壁18的外側邊緣以及葉片14的外側邊緣設置。殼體30可以構造成薄殼或者環，該殼體為了提供特別輕的葉輪輪體而構造成與葉片14分離的。作為可選方案，葉輪12和/或葉輪16也可以構造如下:一個構成殼體30的環直接設置在葉片14的外側邊緣上。
[0093]原則上，每個產生氣旋FF的設備都可以被視為渦流吸引器10。特別是徑向延伸的葉片14產生氣流FF，該氣流特別是形成氣旋狀并且在葉輪12前產生一個負壓區域LP。豎直的氣流具有一根旋轉軸，該旋轉軸特別是與葉片14的旋轉軸R —致。在負壓區域LP內產生引力A，該引力實現了使渦流吸引器10能夠吸附物體和/或移至一個物體的表面上一如果該渦流吸引器10的位置不是固定的話。渦流吸引器10特別適合于作用于物體的平坦的以及不平坦的表面上并且必要時將該物體在空間移動。
[0094]在一個實施方式中，上部葉輪16和下部葉輪12由輕質材料諸如塑料制成并且優選具有約50mm的直徑。
[0095]圖3示出了用于提升和定位物體的設備I的一個實施例的示意性構造，該設備具有用于借助氣旋產生負壓以吸附物體的第一裝置2。該第一裝置2可以構造成如在本申請中介紹的實施例之任一例所述的渦流吸引器10。
[0096]在此，第一裝置2設置在一個殼體3內，該殼體具有基本上呈圓形的抽吸口 4。在這種情況下，抽吸口 4可以構造成直接與圓筒形的殼體3相接。作為可選方案，抽吸口 4也可以構造成一個錐狀擴展的、與殼體3相接的元件。一個僅僅示意性畫出的機構5與第一裝置2相接，利用該機構，設備I能夠在空間移動。另外，該設備I還與一個調節單元6連接，該調節單元控制和調節所述第一裝置2以及機構5和必要時設備I的其他一些將在下文中說明的部件。
[0097]在一個實施方式中，在抽吸口 4前設置有至少一個摩擦元件，該摩擦元件可以構造成如下文特別是借助圖4至16和26所說明的那樣，該摩擦元件能夠實現物體與抽吸口4之間的更好附著，用以防止物體與抽吸口 4之間發生不希望有的相對移動。
[0098]圖4a示出了渦流吸引器10的縱剖視圖，圖4b示出了渦流吸引器10的俯視圖，該渦流吸引器在其殼體30內只有一個葉輪12，其中，電動機20軸向錯開地并且優選與葉輪12同軸地設置在殼體30的上方。殼體30構造成圓筒形并且一端被封閉，而另一端構造成敞開的并構成抽吸口 4。在抽吸口 4前設置有第一摩擦元件40，該摩擦元件由多個彼此同心設置的環的多個環段狀的部段42所構成。
[0099]圖5示出了具有第二摩擦元件50的渦流吸引器10的縱剖視圖，該摩擦元件具有一個環繞在抽吸口 4的邊緣上的環形元件52和一個與之同心地優選在相同平面內設置的圓形元件54。
[0100]圖6示出了具有第三摩擦元件60的渦流吸引器10的縱剖視圖，該摩擦元件具有一種三維的結構。摩擦元件60特別是構造成波形的并且具有例如彼此同心設置的波紋。在此，波紋的振幅(幅度)走向特別是與葉輪12的旋轉軸R平行。
[0101]圖7示出了具有第四摩擦元件70的渦流吸引器10的縱剖視圖，該摩擦元件同樣具有一種三維的結構。第四摩擦元件70具有:一個設置在抽吸口 4的邊緣上的環繞的環72 ;以及另一個環形元件74，該元件所具有的外徑小于環形元件72的內徑，然而所具有的內徑大于環形元件72的內徑；和一個圓形元件76，該元件具有的外徑大于環形元件74的內徑。圓形元件76和環形元件74、72彼此同軸配置，而且是按如下方式配置的，即，在圓形元件76與環形元件72之間環形元件74與環形元件72軸向錯開地以及與圓形元件76軸向錯開地設置。
[0102]圖8示出了具有第五摩擦元件80的渦流吸引器10的縱剖視圖，該摩擦元件具有一個設置在抽吸口 40的邊緣上的環形元件82和一個與之軸向錯開設置的圓形元件84，其中，圓形元件的外徑大于環形元件的內徑，因此環形元件82與圓形元件84沿徑向方向彼此重疊地設置。
[0103]圖9示出了第六摩擦元件90的俯視圖，該摩擦元件在一個圓形的蓋板中具有一個設置在中心的圓形開口 92和六個全等的、由各兩條穿過抽吸口 4的割線和一個圍繞旋轉軸的圓弧段限定邊界的、構造在蓋板邊緣區域中的開口 94。
[0104]圖10示出了第七摩擦元件100的俯視圖，該摩擦元件設計成螺旋形纏繞結構。這個纏繞結構可以位于抽吸口 4的平面內、其前或其后，或者也可以構造成三維的。
[0105]圖11示出了第八摩擦元件110的俯視圖,該摩擦元件具有兩個通過徑向延伸的接筋112相互連接的環形元件114、116。
[0106]圖12示出了第九摩擦元件120的俯視圖，該摩擦元件構造成設置在抽吸口 4內中心處的元件，該元件通過多個彈簧件122與抽吸口 4的邊緣連接。如在圖13中所示的那樣，彈簧件122可以附加地具有一個阻尼減震件124。
[0107]圖14示出了第十摩擦元件130的俯視圖，該摩擦元件構造成螺旋彈簧，該螺旋彈簧設置在抽吸口 4之內、之后或之前的中心處并且例如可以以外圈設置在抽吸口 4的邊緣上或者如在圖14中所示的那樣可以以外圈設置在一個通過接筋132與抽吸口 4邊緣連接的環形元件134中。 [0108]圖15示出了第^^一摩擦元件140,該摩擦元件滑動支承地設置在一個布置于抽吸口 4前的連桿142上,通過該摩擦元件,例如保持在抽吸口 4上的物體相對該抽吸口 4的偏移能夠得到補償。
[0109]圖16示出了第十二摩擦元件150的俯視圖，該摩擦元件作為環形元件設置在抽吸口 4之前或之中，例如借助接筋或類似結構。
[0110]圖26示出了渦流吸引器10的縱剖視圖，其中，葉輪12的葉片14趨向抽吸口 4變得窄小并且例如構造成一個在縱剖面中呈凸狀的幾何構形。在抽吸口 4前設置有第十三摩擦元件160,該摩擦元件具有形式上為凸頭162的三維結構。
[0111]摩擦元件40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160 應該優選設計為，
使它們覆蓋抽吸口 4的少于60%的面積，以便盡可能少地影響由用于產生氣旋的、特別是構造成葉輪12的第一裝置所產生的負壓。
[0112]摩擦元件40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160 具有這樣的高度，該高度應該有益地小于抽吸口 4的直徑的4%，以便盡可能少地影響由葉輪12產生的負壓。
[0113]所有的摩擦元件40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160 設置為用于在它們與由渦流吸引器10所吸持的物體之間產生大的摩擦力。為此，摩擦元件40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160例如構造成具有彈性的，特別是由橡膠制成，具有一種粗糙的或者帶有某種結構的表面，例如形式上為結構元件諸如筋條、凹坑和/或凸頭，或者可以具有三維的結構。所述結構特別是可以成格柵布置或在幾何構形上規則地布置。摩擦元件40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160可以構造成柵網或者具有波形的結構。
[0114]為了減少被摩擦元件40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160 遮擋的表面，所述摩擦元件 40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160 可以具有打孔的表面或者由透氣的材料制成。摩擦元件40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160中的每一個可以設置為:其相對抽吸口 4平面的軸向間距是可變的，或者有至少一個這樣的元件，該元件構造成:其相對抽吸口 4平面的間距是可變的。
[0115]下文將對渦流吸引器10的多個實施例加以闡述，這些渦流吸引器未設置摩擦元件以及這些渦流吸引器為了能使產生的負壓變化而具有第二裝置。當然這些設備10中的每一個也可以具有一個或者多個此前所介紹的摩擦元件40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160。
[0116]圖17示出了渦流吸引器10的一個實施例，該渦流吸引器具有一個帶有后壁30b的殼體30，其中，在后壁30b中設置有一個凹部30c，電動機20裝入該凹部內。在此，殼體30可以借助一個主軸(絲杠)驅動機構31沿著一根桿體S相對葉輪12的葉片14運動，特別是借助另一個電動機33，該電動機可以構造成步進電動機。
[0117]圖17示出了一個帶有位于如下位置中的殼體30的渦流吸引器10，在該位置，所述殼體30將葉輪12的葉片14包圍。圖18示出了圖17所示的渦流吸引器10，此時，殼體30沿桿體S向上發生了移動，使得該殼體30沿軸向被置于葉輪12的葉片14的上方。通過殼體30的該移動，可以改變渦流吸引器10的負壓的方向和絕對強度，如特別是在圖19中可以看到的那樣，在該圖中標記為b的曲線表示在殼體30位于向上移動的位置(參照圖18)中的情況下渦流吸引器10的負壓，而標記為a的曲線則表示在殼體30位于向下移動的位置(參照圖17)中的情況下渦流吸引器10的負壓。
[0118]在圖20至22中示出了渦流吸引器10的另一個實施例，該渦流吸引器具有第二裝置，以便能夠改變負壓的強度。渦流吸引器10具有一個光闌式節流閥34，該光闌式節流閥設置在渦流吸引器10的抽吸口 4前。光闌式節流閥34可以借助柄桿34a開啟和關閉，其中，該柄桿34a可以或是手動或是借助一個電動機進行操作。
[0119]圖21a為圖20a所示的渦流吸引器10的俯視圖，其中，光闌式節流閥34為關閉狀態。圖21b示出了處于部分開啟位置中的光闌式節流閥34，以及，圖21c示出了處于開啟位置中的光闌式節流閥34。
[0120]圖22a、22b和22c示出了由圖20a所示的渦流吸引器10在光闌式節流閥34處于如在圖21a、21b和21c中所示不同位置時產生的負壓。
[0121]圖23a、23b和23c示出了另一種使在抽吸口 4前產生的負壓不同變化的可能性。為此，在抽吸口 4前有兩個節流件35圍繞一根特別是與氣旋的旋轉軸一致的共同旋轉軸可旋轉地設置于抽吸口 4前。節流件35具有敞開區域35a和關閉區域35b，這些區域按本例特別是構造成扇形的并且交替地彼此以相同的角距設置。
[0122]圖23a示出了按照如下相對布置方式的兩個節流件35，在該布置方式中，關閉區域35b直接上下相疊地設置，以及，敞開區域相應地同樣直接上下相疊地布置。在兩節流件35的這種彼此相對位置中，抽吸口 4最大限度地開啟。如在圖23b中示出的那樣，兩個節流件35被相對旋轉。一個節流件35的關閉區域35b部分地遮擋另一個節流件35的敞開區域35a，以及反過來，因而抽吸口 4前的敞開面積減小。如在圖23c中示出的那樣，兩個節流件35按如下方式彼此相對布置，即，關閉區域35b將相應的另一節流件35的敞開區域35a遮蓋，因此抽吸口 4完全關閉。可以以這種方式改變抽吸口 4前所產生的負壓。
[0123]在圖24a、24b和25中示出用于改變抽吸口 4前的負壓的另一種可能性。為此，在抽吸口 4前設置有一個如在圖25中示出的節流件36。節流件36就其軸向位置而言可移動地設置在抽吸口 4前。通過如下方式進行軸向移動:將兩個通過一個齒輪相互耦聯的元件彼此拉開，由此使元件36軸向運動，并且氣流并非往元件36周圍而是只能穿過該元件36流動，以此方式使得在抽吸口 4前產生的負壓成為可變化的。
[0124]圖27a至27e示出了用于改變抽吸口 4前的負壓的另一種可能性。類似于在圖23a至23c中示出的實施例，兩個節流件37、38能夠圍繞一根共同的旋轉軸相對旋轉地設置在抽吸口 4前。在此，節流件38與圖23a所示的節流件35相當并且具有敞開區域38a和關閉區域38b，這些區域構造成基本上扇形的并且交替地以彼此相同的角距構成。節流件37在一個其半徑小于節流件37半徑的圓形的內部區域37a中具有一種帶有敞開區域37b和關閉區域37c的相似設計，這些區域構造成扇形的并且交替地以彼此相同的角距構成。在一個與內部區域37a相接的環形區域37d內，關閉區域37e與敞開區域37f同樣地以彼此相同的角距交替設置，但此時，在環形區域37d的下述環段中一靠近該環段在內部區域37a中設置有一個關閉區域37c，在所述環形區域37d中是設置一個敞開區域37f ;而在環形區域37d的下述環段中一靠近該環段在內部區域37a中設置有一個敞開區域37b，在外側環形區域37d中是設置一個關閉區域37e。兩個節流件37和38能夠彼此相對旋轉。在此，兩節流件37、38之一，例如節流件37可以固定地設置在抽吸口 4前。在相對節流件37旋轉節流件38時，在一個位置中，節流件38的關閉區域38b被置于節流件37的內部區域37a的敞開區域37b前，使得內部區域37a的面積在抽吸口 4前被完全關閉(參照圖27c)，而節流件38的關閉區域38b在外側環形區域37d內將節流件37的關閉面積37e遮蓋，使得在外側環形區域37d內敞開區域與關閉區域在抽吸口 4前交替(參照圖27c)。在另一個位置中，節流件38的關閉區域38b將節流件37的外側環形區域37d的敞開面積37f遮蓋，而節流件38的敞開區域38a與節流件37的內部區域37a的敞開區域37b對齊，使得外側環形區域37d內的面積在抽吸口 4前完全關閉，而在節流件37的內部區域37a內在抽吸口 4前敞開區域與關閉區域交替。一方面，按這種方式方法就已經可以改變抽吸口 4前的負壓，因為抽吸口 4的面積的敞開或關閉部分在變化。而特別優選的是，將這種節流結構與下文借助圖28介紹的設備I組合使用。
[0125]圖28示意性地示出了具有用于產生負壓的第一裝置2的設備1，該設備特別是構造成如前述實施例之任一例所述的渦流吸引器10。渦流吸引器10特別是設置在殼體30內，該殼體向上是封閉的，其中，電動機20在殼體30內部軸向設置在葉輪12的上方。在此，電動機20特別是設置在葉輪12的與抽吸口 4對置的那側上。殼體30的背向抽吸口 4的壁構成了與第二葉輪170的分隔壁，該葉輪借助一個電動機172驅動。在此，電動機172與第二葉輪170相對彼此軸向設置，其中，電動機172與殼體30的后壁鄰接地設置。第二葉輪170與電動機172設置在一殼體174內，該殼體構造成基本上圓筒形并且優選與同樣圓筒形的殼體30同軸地定向。在此，殼體174與殼體30相比具有更大的直徑。然而第二葉輪170具有與葉輪12相似的尺寸。因此第二葉輪170產生一個氣流，該氣流從該第二葉輪170側向流出并且穿過殼體30外壁與殼體174內壁之間的環形容積腔圍繞抽吸口 4同心地流出，形成一個鼓風，該鼓風對由葉輪12產生的氣旋的引力有抵消作用。在適當地控制葉輪170和葉輪12的情況下，只要利用第一葉輪12產生的氣旋的引力與利用第二葉輪170產生的鼓風的推斥力保持平衡，就能夠無接觸地將置于抽吸口 4前的物體保持懸浮狀。為了控制葉輪12、170可以設置一個調節器176。如前面介紹的那樣，同樣可以借助在圖27a和27b中示出的節流器37和38來改變葉輪12的負壓強度或者第二葉輪170的葉輪推斥力強度。[0126]如果設置了對葉輪12轉速施加影響和例如使該葉輪即刻停止的裝置的話，葉輪12在抽吸口 4前產生的負壓同樣是可變的。在圖29中示出了這種渦流吸引器10的一個實施例。在殼體30內(該殼體中設置有由設于殼體30外部的電動機20驅動的葉輪12)，以間距d軸向間隔開地和具有相同旋轉軸地設置一個另外的葉輪180，該葉輪不被電動機驅動，而僅僅通過借助葉輪12產生的氣旋得到驅動。葉輪180的轉速取決于葉輪12與該葉輪180之間的間距d。因此，優選兩個葉輪12、180之間的間距d構造成可變化的。葉輪180具有一個電磁制動器182，利用該制動器，葉輪180的旋轉運動能夠即刻停止，這同樣導致葉輪12旋轉運動的即刻停止以及渦流吸引器10引力的驟然中斷。
[0127]在圖30a至30c中示出了圖28所示既能產生引力也能產生推斥力之設備I以外的另一可選實施方式。這個設備I只具有一個葉輪12，該葉輪設置在一殼體30內，在該殼體的側壁上設置有孔，這些孔能夠至少部分地封閉。為此，殼體30在一個實施方式中具有兩個可以相對旋轉的殼體件190、192，這些殼體件環繞地具有孔191、193，這些孔要么能夠在一個相對位置中彼此對齊地定位取向，要么在另一相對位置中相互遮蓋。如果孔191、193相互遮蓋的話，殼體30基本上被封閉，葉輪12在抽吸口 4前便產生最大引力的氣旋。如果孔191、193對齊的話，殼體30在側壁中具有一些孔，經過這些孔由葉輪12產生的氣流能通過殼體30流向外部，在那里它被一個相對殼體30基本上同心設置并朝向抽吸口 4敞開的外側殼體194向抽吸口 4的方向轉向，但是現在卻是起到鼓風的功能并且對由葉輪12產生的負壓有抵消作用。兩個殼體件190、192的定位取向可以借助一個柄桿196手動地或電動機控制地進行操作。
[0128]在圖31a至31c中示出了渦流吸引器10的另一種具有用于改變由葉輪12產生的負壓的第二裝置的可選實施方式。該渦流吸引器10的抽吸口 4可以借助一滑閥(滑板)200被遮蓋。圖31a示出了位于開啟位置中的滑閥200，在該位置，由葉輪12產生一個氣旋FF，該氣旋吸引物體O。在圖31b中滑閥200是關閉的。同時，在殼體30側壁中有一孔被打開，從而由葉輪12產生鼓風，該鼓風通過殼體30側壁中的孔吹出，由外側殼體210朝向抽吸口4圍繞這個抽吸口同心地轉向并在那里對物體O施加一個推斥力。圖31c在曲線Kl中示出了當滑閥200如圖31a所示開啟時施加于物體O上的壓力，而曲線K2示出的是當滑閥200如圖31b所示關閉時施加于物體O上的壓力。
[0129]附圖標記列表
[0130]I 設備
[0131]2 第一裝置
[0132]3 殼體
[0133]4 抽吸口
[0134]5 機構
[0135]8 調節單元
[0136]10 渦流吸引器
[0137]12 葉輪
[0138]14 葉片
[0139]16 葉輪
[0140]18 分隔壁[0141]20電動機
[0142]30殼體
[0143]30b后壁
[0144]30c凹部
[0145]31主軸驅動機構
[0146]S桿體
[0147]33電動機
[0148]34光闌式節流閥
[0149]34a 柄桿
[0150]35 節流件
[0151]35a敞開區域
[0152]35b關閉區域
[0153]36節流件
[0154]37節流件
[0155]37a內部區域
[0156]37b敞開區域
[0157]37c關閉區域
[0158]37d環形區域
[0159]37e關閉區域
[0160]37f 敞開區域
[0161]38節流件
[0162]38a敞開區域
[0163]38b關閉區域
[0164]40第一摩擦元件
[0165]42部段
[0166]50第二摩擦元件
[0167]52環形元件
[0168]54圓形元件
[0169]60第三摩擦元件
[0170]70第四摩擦元件
[0171]72環形元件
[0172]74環形元件
[0173]76圓形元件
[0174]80第五摩擦元件
[0175]82環形元件
[0176]84圓形元件
[0177]90第六摩擦元件
[0178]92圓形元件
[0179]94元件[0180]100第七摩擦元件
[0181]110第八摩擦元件
[0182]112接筋
[0183]114環形件
[0184]116環形件
[0185]120第九摩擦元件
[0186]122彈簧件
[0187]124阻尼減震件
[0188]130第十摩擦元件
[0189]132接筋
[0190]134環形元件
[0191]140第十一摩擦元件
[0192]142連桿 [0193]150第十二摩擦元件
[0194]160第十三摩擦元件
[0195]162凸頭
[0196]170第二葉輪
[0197]172電動機
[0198]174殼體
[0199]176調節器
[0200]180葉輪
[0201]182電磁制動器
[0202]190殼體件
[0203]191孔
[0204]192殼體件
[0205]193孔
[0206]194外側殼體
[0207]196柄桿
[0208]200滑閥
[0209]210外側殼體
【權利要求】
1.用于提升和定位物體的設備，該設備具有用于借助氣旋產生負壓以吸附物體的第一裝置，其中，所述第一裝置設置在一殼體內部，該殼體具有抽吸口，并且該殼體具有至少一個摩擦元件，所述摩擦元件至少部分地覆蓋所述抽吸口。
2.如權利要求1所述的設備，其特征在于:所述摩擦元件覆蓋所述抽吸口的少于60%的面積。
3.如前述權利要求之任一項所述的設備，其特征在于:所述摩擦元件具有小于所述抽吸口的直徑的4%的高度。
4.如前述權利要求之任一項所述的設備，其特征在于:所述摩擦元件是有彈性的。
5.如前述權利要求之任一項所述的設備，其特征在于:所述摩擦元件由橡膠制成。
6.如前述權利要求之任一項所述的設備，其特征在于:所述摩擦元件具有軸對稱或點對稱的幾何形狀。
7.如前述權利要求之任一項所述的設備，其特征在于:所述摩擦元件為柵網。
8.如前述權利要求之任一項所述的設備，其特征在于:所述摩擦元件具有至少一個環形元件，該環形元件優選同心地設置在所述抽吸口之前或之中。
9.如前述權利要求之任一項所述的設備，其特征在于:所述摩擦元件具有圓形元件，該圓形元件優選同心地設置在所述抽吸口之中或之前。
10.如前述權利要求之任一項所述的設備，其特征在于:所述摩擦元件具有三維的結構。
11.如前述權利要求之任一項所述的設備，其特征在于:摩擦元件構造成波形的并且具有優選同心的波紋。
12.如前述權利要求之任一項所述的設備，其特征在于:所述摩擦元件具有諸如筋條、凹坑和/或凸頭這樣的結構元件，各結構元件優選成格柵布置。
13.如前述權利要求之任一項所述的設備，其特征在于:所述摩擦元件具有打孔的表面。
14.如前述權利要求之任一項所述的設備，其特征在于:所述摩擦元件由至少兩種具有不同摩擦系數和/或不同表面結構和/或不同構造圖案和/或不同滲透度的不同材料制成。
15.如前述權利要求之任一項所述的設備，其特征在于:設置有兩個摩擦元件，其中至少一個摩擦元件就其位置而言沿氣旋的縱軸線是可變的。
16.如前述權利要求之任一項所述的設備，其特征在于:所述摩擦元件具有環形元件和圓形元件，其中，所述環形元件沿氣旋的縱軸線方向相對所述圓形元件軸向錯開地設置。
17.如權利要求16所述的設備，其特征在于:所述環形元件與所述圓形元件沿徑向方向重疊地設置。
18.如前述權利要求之任一項所述的設備，其特征在于:所述摩擦元件借助彈簧件設置在所述殼體上。
19.如前述權利要求之任一項所述的設備，其特征在于:所述摩擦元件為透氣的。
20.如前述權利要求之任一項所述的設備，其特征在于:設置有兩個摩擦元件，這兩個摩擦元件以其彼此的相對間距和/或以其與殼體的相對間距可變地設置。
21.用于提升和定位物體的設備，優選如前述權利要求之任一項所述，該設備具有用于借助氣旋產生負壓以吸附物體的第一裝置，其中，所述第一裝置設置在一殼體內部，該殼體具有抽吸口，氣旋在所述抽吸口前產生負壓，并且，該設備具有用于改變所述抽吸口前的負壓的第二裝置。
22.如權利要求21所述的設備，其特征在于:所述第二裝置將所述抽吸口至少部分地遮蓋并且優選構造成滑閥或光闌式節流閥。
23.如權利要求21或22所述的設備，其特征在于:所述第二裝置具有帶有敞開及封閉面積的第一元件和帶有敞開及封閉面積的第二元件，這些元件按下述方式相對彼此設置在抽吸口前，即，使抽吸口的被遮蓋的面積依據所述第一元件和第二元件的相對位置而變化。
24.如權利要求21至23之任一項所述的設備，其特征在于:所述第二裝置構造成所述第一裝置的制動器，優選構造成電磁制動器。
25.如權利要求21至24之任一項所述的設備，其特征在于:所述第一裝置構造成第一葉輪，所述第二裝置構造成第二葉輪，其中，所述第二葉輪與所述第一葉輪同軸設置，所述第一葉輪由電動機驅動，并且所述第二葉輪具有電磁制動器。
26.如權利要求21至25之任一項所述的設備，其特征在于:所述第二裝置構造成用于產生對氣旋有抵消作用的鼓風。
27.如權利要求21至26之任一項所述的設備，其特征在于:所述第一裝置和所述第二裝置構造成第一和第二葉輪，其中，所述第二葉輪相對所述第一葉輪同軸地設置在該第一葉輪的對置于所述抽吸口的那側上，在所述第一葉輪與所述第二葉輪之間設置有分隔壁，圍繞所述第二葉輪設置有一殼體，該殼體構造成與所述第一葉輪的殼體同心并且與所述第一葉輪的殼體相比具有更大的直徑。
28.如前述權利要求之任一項所述的設備，其特征在于:所述第一裝置構造成第一葉輪。
29.如前述權利要求之任一項所述的設備，其 特征在于:所述葉輪具有葉輪輪體和葉輪殼體，其中，所述葉輪輪體能夠沿旋轉軸方向相對所述葉輪殼體運動。
30.如前述權利要求之任一項所述的設備，其特征在于:設置有用于調節所述第一裝置和/或第二裝置的調節器，優選用來調節、接通、斷開、減緩和/或加速所述第一和/或第二裝置，尤其是在所述第一裝置和/或第二裝置構造成葉輪的情況下。
【文檔編號】B66C1/02GK103974894SQ201280060506
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2012年11月5日 優先權日:2011年11月7日
【發明者】P·X·基爾尼 申請人:Bdt媒體自動化有限公司