专利名称：用于无接触地输送和保持物体或材料的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于无接触地输送和保持物体或材料的装置。 现有技术中公知有各种用于将平坦物体，如零件、容器或者材料沿着一条输送轨 道无接触地输送或者保持在一特定的位置的技术。应用广泛的是使用气垫的输送装置，所 述气垫借助于大量的喷嘴生成。但这种所谓的空气支架具有各种各样的缺陷。喷嘴恒定地 喷出气体或者一种其他气体，也就是说，该过程消耗了气体。因为通常该气体必须先被清 洁，所以会产生额外费用。在可调整性方面，该空气支架相当迟缓，还会产生粒子涡流，这例 如在使用清洁室时是不希望发生的。 这些缺陷在原理上可以通过采用其它技术来克服。从专利文件US 5810155得知 一种根据声压原理运行的输送装置。它被描述成一个输送轨道，其上连接了一个振动发生 器。输送轨道产生振动，因此在输送轨道上的平面零件基于所产生的气垫而悬浮，也就是 说，与输送轨道在任何时刻都没有接触。公知的是，这时产生驻波，该驻波仅仅引起零件的 悬浮。还公知，产生使零件沿着输送轨道移动的行波。 该现有技术的其它改造可以从文件DE 19916922、 DE 19916923、 DE 19916859和 DE 19916872中获悉。 至此所描述的以及基于实验室所建造的此类装置表明，在一个振动的输送轨道上 对零件进行无接触输送或保持在原理上是可行的。 然而，在实际应用的尝试中，当被输送的零件比薄的硅晶片或者类似的轻材料要 重时，出现了明显的问题，需要说明的是输送轨道有自重和特定的振动特征。当输送轨道 空载运转时，即，其上没有悬空的零件，轨道的振动方式能准确地被计算出来。但是当输送 轨道由于要被输送的零件而具有不同的负荷时，共振条件不断地变化，因此输送轨道的振 动方式也不断地变化。这会导致，在输送轨道的一定的区段上，气垫不够厚，因而零件可能 与输送轨道相接触。为了确保避免这种接触，输送轨道和振动发生器的尺寸的确定必须保 证在大负载下输送轨道在输送带的所有位置上都能够有足够强的振动。但这需要使用更强 的振动发生器，因此设备花费和能量花费都提高了。 已表明，当需要输送一立方米量级的大平面的且重的零件时，例如，在输送玻璃板 时，根据上述原理，输送设备的建造和运行成本过高。对此，在输送轨道的下方需要将多个 振动发生器一个接一个地或者必要时并排地设置。这样设备花费明显提高。 一个更大的问 题是，这些振动发生器必须彼此精确地校准，这样输送轨道才能够产生所希望的最佳的振 动方式。因为振动发生器本身会出现一定的老化，这使得振动方式发生微小变化，必须借助 调节来调整输送轨道的振动方式。因为只有当输送轨道的振动持续被测量出来时才有可能 进行所述调节，所以这一技术由于过度高的技术代价而没有实施。 因此本发明的任务在于，提供一种借助声波振动的技术，其不仅适合于输送和保 持小平面的且轻的零件，而且适用于输送和保持大平面的且重的零件。 此任务通过要求1所述的装置来完成。按照本发明的用于输送和保持零件的装置 具有至少一个能振动的板状受料器。该受料器用于承载要被输送或者被保持的物体。
在能振动的板状受料器上固定有至少一个振动发生器和至少两个支撑元件，其中
3振动发生器设置在受料器上的一预定位置上，以使受料器发生弯曲振动。支撑元件被固定 在特定位置上，在该位置上，弯曲振动的振幅至少比最大振幅小50% 。振动发生器将以一定 频率工作，使得板状受料器产生一定振动，使其上物体或材料悬浮在气体膜或空气膜上。该
气体膜起着垫子的作用，且阻止零件压在受料器上。 本发明将所提出的任务完全予以完成。因此例如可以，在一输送带上构造一个一 米长宽的部分，其上装有一个单独的振动发生器来运送平面重量至多100千克/平方米的 重玻璃片。因为被动支撑点仅仅是机械的固定连接，比如螺钉连接，这样的输送带的制造价 格与现有技术相比非常低。设备重量也明显降低，因为各个螺钉连接机构比一个振动受料 器(假如采用振动受料器代替螺钉连接机构)要轻很多。本发明因此第一次使超声悬浮技 术得到广泛的实际应用。 按照权利要求2，支撑元件具有或者被构造成被动的减震器。该减震器抑制多余振 动，这种多余的振动有时可能导致在支撑点上产生不希望的噪声。机械振动技术领域人员 利用所属测量技术的相关知识，能够基于测量确定减震器安装的位置。 按照权利要求3，支撑元件具有主动的振动发生器。此振动发生器以一定频率振 动，在该频率下，不希望的多余振动被抵消。当在少数支撑位置上出现了很难采用被动的方 式抑制的多余振动时，就会需要这些措施。 按照权利要求4，被动减震器是可调节或可调整的。这样就可以达到更好的减震特 性。可调节或可调整的被动减震器的结构是公知的，因此不必对其进行详细描述。
按照权利要求5，主动减震器是可调节或可调整的。这样就可以达到更好的抵消特 性。可调节或可调整的主动减震器的结构同样是公知的，因此不对其进行详细阐述。
按照权利要求6，板状受料器被做成二维的拱形。这例如有利于比如带状材料，例 如纸无接触地转向。 按照权利要求7，板状受料器被做成三维的拱形。这例如有利于比如将三维成形的
材料例如薄片无接触地保持在受料器上，以便能够在所述片的顶面上执行一道加工工序。 按照权利要求8，振动发生器设置在板状受料器的顶面上，支撑元件设置在板状受
料器的底面上。当在底面上没有足够的空间供使用时，这一方案是有利的。本领域技术人员
知道，所述一个或多个振动发生器必须被固定在不会阻碍例如零件或材料输送的位置上。
这将在本实施例的进一步的描述中予以说明。 下面结合实施例和附图进一步阐述本发明。
图1为本发明的第一种实施方式的示意性的俯视图； 图2为第一种实施方式的从下方观察的立体图； 图3示出图2中带有主要元件的情形。 图4为本发明的第二种实施方式的示意性的俯视图。 图1至图3为本发明的第一种实施方式的示意图。由铝合金AlMg4. 5丽0. 7制成
的平板2，其尺寸为980mmX980mm，厚度为15mm，借助于位置3'处的振动发生器3，以20KHz
的频率振动。在此情况下，形成分布在平板表面上的固定的振动形式，该振动形式在预设位
置具有最大振动和最小振动。由4'所标记的4个位置形成最小振动。在这些位置，平板2
用由塑料所制成的螺钉4拧紧。这些塑料螺钉4作用为被动的减震器。 图4为本发明的第二种实施方式的立体示意图。 一个弯曲的板状受料器2用于使得两个薄片la和lb的转向。附图标记3'表示两个激发点，振动发生器3(未示出)从外 部设置在这两个激发点上。附图标记4示意性地表示两个支撑元件4，其上支撑着弯曲薄板 2。当以预定频率激发板2时，在该板表面与薄片之间形成空气薄膜，这样薄片la、lb与薄 板表面就无接触。 本领域技术人员知道，合适的激发点及其数量的选择、合适的支撑点的选择都取 决于技术参数。本领域技术人员运用公知的方法能够确定这些参数。本领域技术人员同样 还要考虑其他可能影响装置的振动特性的参数，比如说周围气体(如空气)的特性。
权利要求
用于输送和保持平面的物体和材料(1)的装置，其中该装置具有以下特征-至少一个能振动的板状受料器(2)，用来接受要被输送或被保持的物体，-在所述受料器上至少固定一个振动发生器(3)；-和至少两个支撑元件(4)，-其中振动发生器(3)被设置在板状受料器(2)的预定位置上，以便使得板状受料器(2)发生弯曲振动，支撑元件(4)被设置在如下位置上，即在所述位置上，弯曲振动的振幅至少比最大振幅小50％，-振动发生器(3)以一定的频率工作，该频率使得板状受料器(2)发生振动，从而受料器上的物体或者材料(1)悬浮在气体膜或者空气膜上。
2. 如权利要求1所述的装置，其特征在于支撑元件(4)具有被动的减震器。
3. 如权利要求1所述的装置，其特征在于支撑元件(4)具有主动的减震器。
4. 如权利要求2所述的装置，其特征在于，该被动的减震器是可调节或可调整的。
5. 权利要求3所述的装置，其特征在于该主动的减震器是可调节或可调整的。
6. 如上述任一权利要求所述的装置，其特征在于板状受料器(2)呈二维拱形。
7. 如权利要求1至5所述的装置，其特征在于板状受料器(2)呈三维拱形。
8. 如上述任一权利要求所述的装置，其特征在于振动发生器(3)设置在板状受料器(2)的顶面上，而支撑元件(4)设置在该板状受料器(2)的底面上。
全文摘要
本发明涉及一种用于输送和保持对接触敏感的零件或材料的装置，具有如下特征至少一个能振动的板状受料器(2)，用于接受要被输送或者保持的物体，该受料器上固定有至少一个振动发生器(3)；和至少二个支撑元件(4)，其中所述振动发生器(3)设置在板状受料器(2)的预定位置上，以使板状受料器产生弯曲振动，在支撑元件(4)所在的位置上，弯曲振动的振幅至少小于最大振幅的50％，振动发生器(3)的工作频率使得板状受料器(2)产生振动，该振动使零件或材料无接触地悬浮。
文档编号B65G54/00GK101784467SQ200880011180
公开日2010年7月21日 申请日期2008年4月9日 优先权日2007年4月9日
发明者A·齐茨曼, J·齐默尔曼, M·席尔普 申请人:齐默尔曼和席尔普搬运技术有限责任公司