[发明专利]用于运行负压操作系统的方法以及用于实施该方法的负压发生器

说明书

本发明涉及一种用于运行负压操作系统的方法，该负压操作系统包括用于操作工件的负压操作装置以及负压发生器。此外，本发明涉及一种用于实施所述方法的负压发生器。

为了运行负压操作装置已知了不同类型的负压发生器，例如所谓的喷射器，其以压缩空气来运行并且通过抽吸接头来抽吸空气。负压的产生例如借助文丘里喷嘴(Venturi-Duese)来进行。此外，已知了电驱动的负压发生器，例如真空泵，其根据输入量(例如运行电压和/或运行电流)来在抽吸接头中产生负压。

通过在抽吸接头中的抽吸，为负压操作装置提供了负压供给。负压发生器可以具有针对所产生的负压的、集成的监控装置。这能够实现检测抽吸接头中的压力并且通过电信号来显示超过和/或低于阈值。这些信号可以用于实现节省空气的自动控制装置或者节能的自动控制装置。为此，例如喷射器的阀可以在达到阈值之后被关闭，并且只有当抽吸接头中的压力又超过阈值时才又接通(下文中，将抽吸接头中出现的负压称为环境压力以下的压力)。

然而这种监控和能量优化容易出错。例如，如果喷射器的工作能力变化或者在喷射器中或连接的负压操作装置中出现不密封或者泄露，则所述阈值可能直到较迟才达到或者不再达到。系统的能量效率劣化。此外，例如当工件由于在抽吸接头中的过低的负压而不再能够被保持时，会出现运行故障。

在US5617338A中描述了一种用于以电学方式为真空单元处理真空压力信息的方法。在此，采集多个传感器的压力信息并且与所存储的阈值比较。

本发明的任务是，在所述类型的负压操作系统情况下提高能效以及改善运行的可靠性。

该任务通过根据权利要求1所述的方法以及通过根据权利要求9所述的负压发生器来解决。

该方法设计用于运行操作系统，该操作系统包括负压操作装置例如负压抓取装置或者负压夹紧装置用于操作工件，以及包括负压发生器用于产生负压。负压发生器可以构建用于通过使用压缩空气来产生负压(例如喷射器)。也可能的是电动的负压发生器(例如可电驱动的真空泵)。负压发生器具有抽吸接头，空气能够通过该抽吸接头被抽吸，并且于是可以为负压操作装置提供负压供给。如果通过使用压缩空气(例如喷射器)来产生负压，则负压发生器此外具有压力接头，用于对负压发生器提供压缩空气。为了将所使用的供给压缩空气以及必要时的被抽吸的空气排出，必要时设置有废气端子。

根据该方法，实施诊断周期，其尤其是以所示的顺序包括以下步骤：

－为负压操作装置提供负压供给(必要时事先激活负压供给)以及自由的抽吸，即进行抽吸，而没有将工件输送给负压操作装置来对其操作，

－在没有工件的抽吸情况下借助抽吸压力传感器来测量在抽吸接头中出现的平衡压力。

在自由抽吸情况下从平衡压力的测量结果中可以推断出由负压发生器和操作装置构成的系统(没有工件)的工作能力和流通质量。通过与另外的信息或者另外的测量值结合，如下面所阐述的那样，可以有针对性地推断出负压发生器中或者操作装置中的故障源。此外，能够可靠地识别出工件的存在。所获得的信息的分析能够实现控制负压发生器和/或操作系统，使得避免驱动能量(例如压缩空气能量或者电功率)的不必要的浪费。

没有工件情况下的抽吸优选在诊断持续时间上进行。诊断持续时间可以针对诊断周期预先给定，或者固定地预先给定，例如存储在负压发生器的控制装置中。诊断持续时间尤其是选择得足够长，使得可以设置时间恒定的平衡压力(尤其是长于一秒，例如数秒)。

在测量平衡压力之后，也可以在诊断周期中进行工件的操作，如下面还要进一步阐述的那样。

在诊断周期中，优选通过接口来输出表示平衡压力的信号。为此，负压发生器可以具有通信接口。例如，抽吸压力传感器的测量信号可以被输出。然而可以想到的是，通过使用系统的参数和/或另外的确定的测量值从所测量的平衡压力中确定“性能值”，并且通过通信接口将其输出。借助所输出的测量信号和/或性能值，可以进行负压供给装置的高能效的控制以及对运行故障的监控。

该方法的特别有利的扩展方案如下得出：将平衡压力和/或性能值与所确定的至少一个另外的过程特征值关联。由此，于是可以推断出操作系统的工作能力，并且有针对性地推断出各组成部件中的问题。

根据本发明的方法优选还包括工作周期，它们相继地实施，其中诊断周期在确定的、相继的工作周期之间进行。诊断周期例如可以在确定的、预先给定的或者可预先给定的数目的工作周期之后进行。然而也可以想到的是，通过诊断开始信号来引起诊断周期的实施。该诊断开始信号可以例如由外部的控制装置输送给负压发生器。为此，负压发生器又可以设置有通信接口。