用於無接觸地輸送和保持物體或材料的裝置的製作方法

2023-05-04 05:40:31 1

專利名稱：用於無接觸地輸送和保持物體或材料的裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於無接觸地輸送和保持物體或材料的裝置。 現有技術中公知有各種用於將平坦物體，如零件、容器或者材料沿著一條輸送軌 道無接觸地輸送或者保持在一特定的位置的技術。應用廣泛的是使用氣墊的輸送裝置，所 述氣墊藉助於大量的噴嘴生成。但這種所謂的空氣支架具有各種各樣的缺陷。噴嘴恆定地 噴出氣體或者一種其他氣體，也就是說，該過程消耗了氣體。因為通常該氣體必須先被清 潔，所以會產生額外費用。在可調整性方面，該空氣支架相當遲緩，還會產生粒子渦流，這例 如在使用清潔室時是不希望發生的。 這些缺陷在原理上可以通過採用其它技術來克服。從專利文件US 5810155得知 一種根據聲壓原理運行的輸送裝置。它被描述成一個輸送軌道，其上連接了一個振動發生 器。輸送軌道產生振動，因此在輸送軌道上的平面零件基於所產生的氣墊而懸浮，也就是 說，與輸送軌道在任何時刻都沒有接觸。公知的是，這時產生駐波，該駐波僅僅引起零件的 懸浮。還公知，產生使零件沿著輸送軌道移動的行波。 該現有技術的其它改造可以從文件DE 19916922、 DE 19916923、 DE 19916859和 DE 19916872中獲悉。 至此所描述的以及基於實驗室所建造的此類裝置表明，在一個振動的輸送軌道上 對零件進行無接觸輸送或保持在原理上是可行的。 然而，在實際應用的嘗試中，當被輸送的零件比薄的矽晶片或者類似的輕材料要 重時，出現了明顯的問題，需要說明的是輸送軌道有自重和特定的振動特徵。當輸送軌道 空載運轉時，即，其上沒有懸空的零件，軌道的振動方式能準確地被計算出來。但是當輸送 軌道由於要被輸送的零件而具有不同的負荷時，共振條件不斷地變化，因此輸送軌道的振 動方式也不斷地變化。這會導致，在輸送軌道的一定的區段上，氣墊不夠厚，因而零件可能 與輸送軌道相接觸。為了確保避免這種接觸，輸送軌道和振動發生器的尺寸的確定必須保 證在大負載下輸送軌道在輸送帶的所有位置上都能夠有足夠強的振動。但這需要使用更強 的振動發生器，因此設備花費和能量花費都提高了。 已表明，當需要輸送一立方米量級的大平面的且重的零件時，例如，在輸送玻璃板 時，根據上述原理，輸送設備的建造和運行成本過高。對此，在輸送軌道的下方需要將多個 振動發生器一個接一個地或者必要時並排地設置。這樣設備花費明顯提高。 一個更大的問 題是，這些振動發生器必須彼此精確地校準，這樣輸送軌道才能夠產生所希望的最佳的振 動方式。因為振動發生器本身會出現一定的老化，這使得振動方式發生微小變化，必須藉助 調節來調整輸送軌道的振動方式。因為只有當輸送軌道的振動持續被測量出來時才有可能 進行所述調節，所以這一技術由於過度高的技術代價而沒有實施。 因此本發明的任務在於，提供一種藉助聲波振動的技術，其不僅適合於輸送和保 持小平面的且輕的零件，而且適用於輸送和保持大平面的且重的零件。 此任務通過要求1所述的裝置來完成。按照本發明的用於輸送和保持零件的裝置 具有至少一個能振動的板狀受料器。該受料器用於承載要被輸送或者被保持的物體。
在能振動的板狀受料器上固定有至少一個振動發生器和至少兩個支撐元件，其中
3振動發生器設置在受料器上的一預定位置上，以使受料器發生彎曲振動。支撐元件被固定 在特定位置上，在該位置上，彎曲振動的振幅至少比最大振幅小50% 。振動發生器將以一定 頻率工作，使得板狀受料器產生一定振動，使其上物體或材料懸浮在氣體膜或空氣膜上。該
氣體膜起著墊子的作用，且阻止零件壓在受料器上。 本發明將所提出的任務完全予以完成。因此例如可以，在一輸送帶上構造一個一 米長寬的部分，其上裝有一個單獨的振動發生器來運送平面重量至多100千克/平方米的 重玻璃片。因為被動支撐點僅僅是機械的固定連接，比如螺釘連接，這樣的輸送帶的製造價 格與現有技術相比非常低。設備重量也明顯降低，因為各個螺釘連接機構比一個振動受料 器(假如採用振動受料器代替螺釘連接機構)要輕很多。本發明因此第一次使超聲懸浮技 術得到廣泛的實際應用。 按照權利要求2，支撐元件具有或者被構造成被動的減震器。該減震器抑制多餘振 動，這種多餘的振動有時可能導致在支撐點上產生不希望的噪聲。機械振動技術領域人員 利用所屬測量技術的相關知識，能夠基於測量確定減震器安裝的位置。 按照權利要求3，支撐元件具有主動的振動發生器。此振動發生器以一定頻率振 動，在該頻率下，不希望的多餘振動被抵消。當在少數支撐位置上出現了很難採用被動的方 式抑制的多餘振動時，就會需要這些措施。 按照權利要求4，被動減震器是可調節或可調整的。這樣就可以達到更好的減震特 性。可調節或可調整的被動減震器的結構是公知的，因此不必對其進行詳細描述。
按照權利要求5，主動減震器是可調節或可調整的。這樣就可以達到更好的抵消特 性。可調節或可調整的主動減震器的結構同樣是公知的，因此不對其進行詳細闡述。
按照權利要求6，板狀受料器被做成二維的拱形。這例如有利於比如帶狀材料，例 如紙無接觸地轉向。 按照權利要求7，板狀受料器被做成三維的拱形。這例如有利於比如將三維成形的
材料例如薄片無接觸地保持在受料器上，以便能夠在所述片的頂面上執行一道加工工序。 按照權利要求8，振動發生器設置在板狀受料器的頂面上，支撐元件設置在板狀受
料器的底面上。當在底面上沒有足夠的空間供使用時，這一方案是有利的。本領域技術人員
知道，所述一個或多個振動發生器必須被固定在不會阻礙例如零件或材料輸送的位置上。
這將在本實施例的進一步的描述中予以說明。 下面結合實施例和附圖進一步闡述本發明。

圖1為本發明的第一種實施方式的示意性的俯視圖； 圖2為第一種實施方式的從下方觀察的立體圖； 圖3示出圖2中帶有主要元件的情形。 圖4為本發明的第二種實施方式的示意性的俯視圖。 圖1至圖3為本發明的第一種實施方式的示意圖。由鋁合金AlMg4. 5麗0. 7製成
的平板2，其尺寸為980mmX980mm，厚度為15mm，藉助於位置3'處的振動發生器3，以20KHz
的頻率振動。在此情況下，形成分布在平板表面上的固定的振動形式，該振動形式在預設位
置具有最大振動和最小振動。由4'所標記的4個位置形成最小振動。在這些位置，平板2
用由塑料所製成的螺釘4擰緊。這些塑料螺釘4作用為被動的減震器。 圖4為本發明的第二種實施方式的立體示意圖。 一個彎曲的板狀受料器2用於使得兩個薄片la和lb的轉向。附圖標記3'表示兩個激發點，振動發生器3(未示出)從外 部設置在這兩個激發點上。附圖標記4示意性地表示兩個支撐元件4，其上支撐著彎曲薄板 2。當以預定頻率激發板2時，在該板表面與薄片之間形成空氣薄膜，這樣薄片la、lb與薄 板表面就無接觸。 本領域技術人員知道，合適的激發點及其數量的選擇、合適的支撐點的選擇都取 決於技術參數。本領域技術人員運用公知的方法能夠確定這些參數。本領域技術人員同樣 還要考慮其他可能影響裝置的振動特性的參數，比如說周圍氣體(如空氣)的特性。
權利要求
用於輸送和保持平面的物體和材料(1)的裝置，其中該裝置具有以下特徵-至少一個能振動的板狀受料器(2)，用來接受要被輸送或被保持的物體，-在所述受料器上至少固定一個振動發生器(3)；-和至少兩個支撐元件(4)，-其中振動發生器(3)被設置在板狀受料器(2)的預定位置上，以便使得板狀受料器(2)發生彎曲振動，支撐元件(4)被設置在如下位置上，即在所述位置上，彎曲振動的振幅至少比最大振幅小50％，-振動發生器(3)以一定的頻率工作，該頻率使得板狀受料器(2)發生振動，從而受料器上的物體或者材料(1)懸浮在氣體膜或者空氣膜上。
2. 如權利要求1所述的裝置，其特徵在於支撐元件(4)具有被動的減震器。
3. 如權利要求1所述的裝置，其特徵在於支撐元件(4)具有主動的減震器。
4. 如權利要求2所述的裝置，其特徵在於，該被動的減震器是可調節或可調整的。
5. 權利要求3所述的裝置，其特徵在於該主動的減震器是可調節或可調整的。
6. 如上述任一權利要求所述的裝置，其特徵在於板狀受料器(2)呈二維拱形。
7. 如權利要求1至5所述的裝置，其特徵在於板狀受料器(2)呈三維拱形。
8. 如上述任一權利要求所述的裝置，其特徵在于振動發生器(3)設置在板狀受料器(2)的頂面上，而支撐元件(4)設置在該板狀受料器(2)的底面上。
全文摘要
本發明涉及一種用於輸送和保持對接觸敏感的零件或材料的裝置，具有如下特徵至少一個能振動的板狀受料器(2)，用於接受要被輸送或者保持的物體，該受料器上固定有至少一個振動發生器(3)；和至少二個支撐元件(4)，其中所述振動發生器(3)設置在板狀受料器(2)的預定位置上，以使板狀受料器產生彎曲振動，在支撐元件(4)所在的位置上，彎曲振動的振幅至少小於最大振幅的50％，振動發生器(3)的工作頻率使得板狀受料器(2)產生振動，該振動使零件或材料無接觸地懸浮。
文檔編號B65G54/00GK101784467SQ200880011180
公開日2010年7月21日 申請日期2008年4月9日 優先權日2007年4月9日
發明者A·齊茨曼, J·齊默爾曼, M·席爾普 申請人:齊默爾曼和席爾普搬運技術有限責任公司