专利名称：玻璃板非接触抓取装置及方法
技术领域：
本发明涉及以非接触式抓取玻璃板的装置以及方法，特别是具有尺寸为数平方公尺的玻璃板。此类玻璃板由，举例来说，光伏应用而为人知，并且时常伴随触控式涂层而提{共。
背景技术：
下列文件与现有技术相关。DE 100 39 482 Al揭露用于半导体工业中的特定芯片，在两站之间用于运送平面基板的操纵器。在此操纵器下方的物体大大避免在运送过程中与承载表面的接触。为实现此物体，实质上提出将用于产生纵向超音波振荡的振荡产生器与承载臂相互作用，使得伴随至少一振荡波腹的平稳振荡可设置于此承载臂上，所述的平稳振荡容许置于所述承载臂上的基板的浮动。此文件亦揭露作为指定用于横向定位的基板位置的手段，是经由伴随基板的边缘区域的相互作用而专门地形成。此操纵器明显地不适合用于以非接触的方式抓取大型玻璃板。DE 103 52 944 Al描述以非接触的方式用于运送、操纵以及轴承部件及材料的装置，其中实质上将刚性支撑结构、薄型振动片状部件平行于该支撑结构排列，并提出振动产生的手段，以经由物体的声悬浮于声音发散表面上产生悬停状态。将在此装置下的物体先使用空气喷嘴以避开轴承，并且其次以克服存在于声浮方法以及置于运送路径与轴承装置的必要条件之间的差异。虽然DE 103 52 944 Al描述金属片状物可在表面上以停悬的方式被支承、固定以及运送，以此已知的装置明显地无法解决以非接触式与重力反向抓取并举起大型玻璃板的问题。DE 10 2007 016 840 Al亦揭露运送与支承触控平坦物体与材料的装置，所述装置本质上具有带有振荡产生器以及至少两个支撑部件的板状固定器。额外的陈述，其原则上仅阐述一个物体，是关于振荡产生器以及支撑部件的位置，并亦关于振荡产生器的频率而制造。在此装置下的物体是通过声波振荡的手段而提供，其技术亦适合用于运送与支承不仅小型表面面积与轻的部件像是芯片，举例而言，亦可为比上述那些较大型且较重者。具有平方公尺的尺寸的玻璃板于此引用为范例。在此背景中，DE 10 2007 016 840 Al指出， 若振荡器的数目以相对方式增加，并将它们分布于部件的整个底面以被承载，作为运送芯片而发展出的传统技术原则上亦将适合用于运送较大的部件。然而，为此将有必要具有多个分离的振荡系统，其将全部得互相精确地校准。这些测量将导致花费的大幅上升。除此之外，仅以水平方向运送在此处为可行的。以此装置与重力反向举升部件是不可能的。此装置非经设计，并因此也不适合作为抓取与举升具有数平方公尺表面积的玻璃板，因为具有数平方公尺面积的玻璃板带有由生产条件造成的大范围不均质，并且额外地因为它们自身的重量，当于中央举升时亦向各个方向弯曲。这些不可预期的不均质结合在边缘发生的下垂，致使描述于DE 10 2007 016 840 Al的装置的使用为不可能。DE 10 2006 017 763 Al描述作为支承和移动片状工件的薄玻璃夹具，其包含具有至少一个于此每个情况下作用的吸盘的多个夹持臂，其中可将夹持臂通过常见的连接凸缘连接至操纵与转移装置，并且可将吸盘连接至真空线。此开发的目地提供薄玻璃夹具，其容许温和操纵各种玻璃形式。于此实现此目的是以薄玻璃夹具的夹持臂关于连接凸缘以放射状定向并且沿它们的轴方向为可伸缩的。以此薄玻璃夹具，窗玻璃板的非接触抓取是不可能的。期刊「iwbnewsletter」，2007 年 9 月，第 15 卷，No. 3，ISSN 1434-324X，第 3 及 4 页揭露伴随超音波真空夹具的敏感部件的非接触操纵。在此情况下被夹持的主要物体为小型且轻量的电子部件例如电气表面声波滤波器。大型表面积玻璃板的非接触操纵未于此处理。EP 1 676 794 Al描述承载单位，其可伴随正或负压缩空气操作并且可设置物体被快速且安全地进行。大型表面积玻璃板的非接触抓取未于此讨论。
发明内容
根据本发明的装置以及根据本发明的方法乃基于以非接触式且以经济与可靠并且亦具成本效益的方式，以抓取及举升具有数平方公尺表面积尺寸的触控玻璃板的物体。此物体是经由根据权利要求1或权利要求2的装置，以及经由根据权利要求12项或权利要求13项的方法实现。
根据本发明的装置是以更多细节描述于下文。特别是图1 显示根据本发明的振荡板的平面2 显示图1中的振荡板的侧面3 显示根据本发明的装置的缩小尺寸建构图4:显示根据图北的建构的其它配置图5 显示根据白努利流发明的应用
具体实施例方式根据本发明的装置的基本功能原理是基于在二维物体，特别是玻璃板的非接触抓取中，超音波与关于环境空气的负压的相互作用。如此，此类物体与重力反向的非接触举升为可能的。为此，使用振荡产生器以制造刚性板振荡，于此板下侧的某些位置产生关于环境空气的负压，并且如此将板以非接触式连接至要举升的物体。由于在抓取及举升具有大型表面积的重玻璃板的情况下会发生特定的问题，根据本发明创造出目前的特殊装置。图1显示振荡板1的平面图。在此情况中振荡板1具有长方形的基本形式，其在四个角落区域具有在每一种情况下具有实质上方形结构的次表面9。四个方形次表面9与两个长的与两个短的结合横杆10 —起形成完整的振荡板1，其上与振荡产生器8耦合。四个方形次表面9于它们的四个角落的每一个皆具有舌状突起，作为调和振荡特性。每一个次表面9在其中央具有抽吸管2，在每一种情况下其于次表面9的下侧开口成圆形切口。将吸收振荡板1的振荡并且在每一种情况下被支承环4围绕的弹性材料3以同心状附加围绕抽吸管2。在每个次表面9，于每一种情况下将支承环4连接至连结梁7。将所有四个连结梁7进一步于振荡板1的中心上方连结至被中央附属物6连接的中央阻尼接头5。中央阻尼接头5具有进一步的材料3，其阻尼任何剩余的振荡，并且被装于中央附属物6上，使得其可为四边的轴心而旋转。此涉及根据本发明的装置的基本功能，因为此项措施确保整个振荡板1可适应玻璃板的不均质。这是因为生产条件意谓着具有尺寸数平方公尺的玻璃板带有天然地大范围不均质，并且因为它们的力学，此类玻璃板当于中央举升时，由于它们自身的重量而向各个方向弯曲。如有特定要求似乎使其为必要，可将进一步具有相对应的抽吸管2的次表面9加在根据图1的振荡板的中心，所述次表面通过额外横向的结合横杆10而被连接至振荡板1。 由于相对应的配置似乎很容易理解，此未显示于任何图式中。根据图2的侧面图说明两个抽吸管2，其每个皆具有吸管12并且其将于此图示中看不见的两个进一步的抽吸管2以及它们的吸管12 —起引至未被分别显示的共同的中央抽吸-提取装置。作为降低振荡板1以及随后结合接受的玻璃板17而举升振荡板1的一种方法的范例，举升柱18是伴随承载该装置的承载臂14于图2中说明。伺服驱动器16为承载臂14 的精确移动而服务。为了控制伺服驱动器16，至少一个距离传感器11为必需的，特别是当振荡板1在玻璃板17的方向移动时。所述距离传感器11送出对于控制必要的回馈讯息。 如同在图2中围绕支承环4绘制的圆圈中的细节放大所显示的，此类距离传感器11应有益地安装于抽吸管2中的开口内。提供此类距离传感器11于每个抽吸管2中亦为有益的。结果，以来自这些传感器11的所期望的输出讯号的方式所获得的额外信息，所述的输出讯号在细节处相异。关于玻璃板17不均质的结论可被绘制，举例来说，从这些相异处，对于所述结论而后使用于控制装置15以及在中央计算机评估是可能的。对于控制具有多数振荡板的相对大型设置的重要参数可经由中央计算机从所述的距离传感器11在玻璃板方向的移动期间，由输出讯号速度的改变而陆续获得。可使用在初步试验中所测定的标准数值作为控制组程序结构的参数。为了侦测对被举升的玻璃板17的对玻璃的毁损，可能进一步安装光学传感器13 于一或更多抽吸管2中。此类传感器通常记录由被毁损的玻璃造成的激光光束辐射的散射光。安装于玻璃板外的另外的传感器范例，将传感器13另外以图示说明于图2的右手边。 此类传感器的选择、安排与活化视各别安装的配置而定。此任务为本领域的技术人员所熟
^^ ο图3说明根据本发明的装置的缩小尺寸建构。因此，显示于图3a中的振荡板与显示于图1的四个次表面9的连接的次表面9相对应。由于在大型玻璃板的非接触抓取中可能发生非常不同的形式，为了抓取例如长但窄的玻璃板，必须连续使用多重性装置。为了此目的，可使用根据图3a的多重性的振荡板，以管理此项工作。视此类玻璃板的长度而定，亦可能足以使用根据图北的振荡板。应再提供舌状突起于整个展示配置的角落。然而，为了以非接触式抓取具有复杂构造的玻璃板，亦可证明适合使用来自图3a 与图北的振荡板的结合。
然而，在这些例子中，讨论中的振荡板每个皆具有相应的振荡产生器8以及相应的抽吸管2。图4显示根据图北的建构的其它配置。这里，为了特别宽的玻璃板的情况，在图 3b的建构中的两个振荡板以连结梁7的方式而连接。在此建构的中心，图解说明中央阻尼接头5作为举升装置的一部分。图5显示根据白努利流发明的应用。根据白努利定律，已知不可压缩的流体流经管道的流速与改变管道横截面呈反比表现。因此从这里，在图5的圆圈处所显示的细节中， 负压关联于顶部吹入的压缩空气而于下侧产生。根据这个原则，这是同样可能，如同类推于图2的图5的横截面所显示的，与重力反向以举升玻璃板17。同样地对于这种情况，为了达成构成此应用的物体，旋转轴5必须结合所指的传感器11。进一步的悬浮原理存在于装置的排气开口的目标安排，作为输送供应空气以及废气。这可导致两空气流动的平衡并且此平衡可用于悬浮的目的。此效应可根据本发明结合与所述白努利夹具情况相似方式的板而使用，所述板具有可以槽流管的方式而连接的供应空气管以及抽吸管的结合，而非抽吸管。申请者保留对于这样的装置或这样的方法主导额外的权利要求的权利。由于根据本发明的装置可作为大型生产装置的一部分使用，其中具有经常灵敏的表面涂层的非常不同形式的玻璃板需被快速连续地以非接触式抓取，在此情况下推荐非常不同尺寸的振荡板的匣以使其为可行。提供于生产在线、针对此目的而必需的振荡板装置， 以及其连接的举升与运送装置因而另外需要多样性的传感器与控制部件。使用于每种情况下的移动部件和传感器的互动控制需要特定的控制程序。组件符号表(1)振荡板(2)抽吸管(3)弹性材料(4)支承环(5)中央阻尼接头(6)中央附属物(7)连接梁(8)振荡产生器(9)次表面(10)结合横杆(11)距离传感器(12)吸管(13)光学传感器(玻璃毁损传感器)(14)承载臂(15)控制装置(16)举升装置的伺服驱动器(17)玻璃板(18)举升柱
(19)白努利夹具(20)加压空气线
权利要求
1.一种用于以非接触的方式抓取玻璃板的装置，特别是具有数平方公尺的尺寸的玻璃板，其具有下列特征a)至少一个振荡式、长方形、板状振荡板(1)，其具有至少一个振荡产生器(8)，其中所述振荡板(1)四个角落的每个是由方形次表面(9)形成，且其中这些次表面(9)的每个在其四个角落皆具有舌状突起，以及其中所述次表面(9)经由结合横杆(10)而连接在一起，b)每个次表面(9)具有中央开口，以供接受抽吸管O)，其安装于上侧，用于空气的抽吸提取，c)于每个次表面(9)的下侧提供圆形切口，其连接至所述中央开口，d)将所述板状振荡板(1)经由四个连接梁(7)连接至可为所有侧边轴心的中央阻尼接头(5)，每个连接梁(7)经由支承环(4)使其牢固于次表面(9)的所述抽吸管0)，并且被一起携至所述振荡板(1)的中心，e)将中央阻尼接头( 连接至中央附属物(6)，以将所述剩余的本体振荡退耦合，f)距离传感器(11)，用于控制以所述玻璃板(17)的方向移动所述振荡板(1)的伺服驱动器(16)，所述距离传感器(11)被容纳于至少一个抽吸管O)。
2.一种用于以非接触的方式抓取玻璃板的装置，特别是具有数平方公尺的尺寸的玻璃板，其具有下列特征a)至少一个振荡式、方形、板状振荡板(1)，其具有至少一个振荡产生器(8)，其中所述振荡板(1)于其四个角落具有舌状突起，b)所述振荡板(1)具有开口，以供接受抽吸管O)，其安装于上侧，用于空气的抽吸提取，c)于所述振荡板(1)的下侧提供者为圆形切口，其连接至所述中央开口，d)将所述振荡板(1)于所述抽吸管(2)经由支承环(4)连接至连接梁(7)并且连接至可为所有侧边轴心的中央阻尼接头(5)，e)将所述中央阻尼接头( 连接至中央附属物(6)，以将所述剩余的本体振荡退耦合，f)距离传感器(11)，用于控制以所述玻璃板(17)的方向移动所述振荡板(1)的伺服驱动器(16)，所述距离传感器(11)容纳于所述抽吸管O)。
3.一种用于以非接触的方式抓取玻璃板的装置，特别是具有数平方公尺的尺寸的玻璃板，其具有下列特征a)至少一个振荡式、长方形、板状振荡板(1)，其具有至少一个振荡产生器(8)，其中振荡板(1)于其四个角落具有舌状突起，b)所述振荡板(1)具有至少两个开口，以供在每个情况下接受抽吸管O)，其安装于上侧，用于空气的抽吸提取，c)于所述振荡板(1)的下侧提供者为至少两个圆形切口，其每个连接至所述中央开Π,d)将所述振荡板(1)于中央抽吸管(2)经由支承环(4)连接至连接梁(7)，并且连接至可为所有侧边轴心的中央阻尼接头(5)，e)将所述中央阻尼接头( 连接至中央附属物(6)，以将所述剩余本体振荡退耦合，f)距离传感器(11)，用于控制以所述玻璃板(17)的方向移动所述振荡板(1)的伺服驱动器(16)，所述距离传感器(11)容纳于所述抽吸管O)。
4.一种用于以非接触的方式抓取玻璃板的装置，特别是具有数平方公尺的尺寸的玻璃板，其具有下列特征a)至少两个振荡式、长方形、板状振荡板(1)，其每个具有至少一个振荡产生器(8)，其中每个振荡板(1)于其四个角落具有舌状突起，b)每个振荡板(1)具有至少两个开口，以供在每个情况下接受抽吸管O)，其安装于上侧，用于空气的抽吸提取，c)于每个振荡板(1)的下侧提供者为至少两个圆形切口，其每个连接至所述中央开Π,d)将所述振荡板(1)的每个于中央抽吸管(2)经由支承环(4)一起经由连接梁(7)而连接，并且所述连接梁经由中央阻尼接头( 依序连接至可为所有侧边轴心的中央阻尼接头⑶，e)将所述中央阻尼接头( 连接至中央附属物(6)，以将所述剩余本体振荡退耦合，f)距离传感器(11)，用于控制以所述玻璃板(17)的方向移动所述振荡板(1)的伺服驱动器(16)，该距离传感器(11)容纳于所述抽吸管O)的每一者。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于在此于所述振荡板(1)的中心，将以相同方式形成的另一次表面(9)经由至少两个额外的横向结合横杆而连接至所述连接结合横杆(10)。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于此外还有至少一个光学传感器(13)，其用于侦测所举升的玻璃板(17)的玻璃毁损，被容纳于至少一个抽吸管(2)及/或于玻璃板(17)外的区域。
7.一种用于以非接触的方式抓取玻璃板的方法，特别是具有数平方公尺的尺寸的玻璃板，其具有下列特征a)使用至少一个振荡产生器(8)以使刚性板(1)在欲抓取的玻璃板(17)之外振荡，并且于此板下侧的特定位置上产生关于所述环境空气的负压，b)将所述振荡板(1)以距离传感器(11)的方式而降低至所述玻璃板(17)的邻近处， 直到达成所述振荡板(1)以及所述玻璃板(17)之间的压力符合连接，c)将所述振荡板(1)伴随所述玻璃板(17)—起举升，d)将所述振荡板(1)于所述目标位置伴随所述玻璃板(17)—起卸下，e)将所述至少一个振荡产生器(8)以及位于所述振荡板(1)的所述负压关闭并转移至新的使用点。
8.根据权利要求7中所述的方法，其特征在于在此，将所述振荡板(1)经由至少一个距离传感器(11)降低至玻璃板(17)上，其中将后者(距离传感器(11))有益地安装于抽吸管⑵的开口内，并且其中对于控制具有多个振荡盘(1)的相对大型的安装的重要参数，可通过中央计算机，于以玻璃板(17)的方向移动期间，从来自所述的距离传感器(11)所输出讯号的速度改变而获得。
9.根据权利要求8中所述的方法，其特征在于在此，为适应玻璃板(17)中的不均质，在所述中央附属物(6)上以中央阻尼接头(5) 的方式而设置振荡板(1)，使得它可为所有侧边的轴心，因此所述振荡板(1)适应所述玻璃板(17)中的不均质。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的方法， 其特征在于在此使非常不同尺寸的振荡板(1)的匣可用于大型制造装置中的操作。
11.一种具有程序代码的计算机程序，用于当执行所述程序于计算机上时，实施根据权利要求7项至第10项中任一项所述的方法步骤。
12.—种具有计算机程序的程序代码的机器可读取存储媒体，用于当所述程序执行于计算机时，实施根据权利要求7至10中任一项所述的方法。
全文摘要
发明涉及一种用于非接触抓取玻璃板的方法及装置，该装置包括至少一个振荡式、长方形、板状振荡板(1)，该振荡板(1)包括振荡产生器(8)。该振荡板(1)包括在振荡板四个角落上的舌状突起以及中央开口以用于容纳抽吸管(2)，以及包覆在至少一个抽吸管内的距离传感器及光学传感器，其中该抽吸管用于抽吸空气且安装在上侧。
文档编号B65G47/91GK102256884SQ201080003665
公开日2011年11月23日 申请日期2010年2月18日 优先权日2009年2月23日
发明者克利斯汀·荷佛特 申请人:格林策巴赫机械制造有限公司