CN1624337A - 真空产生单元 - Google Patents

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Abstract

一种真空产生单元，其中，主体(20)包括由树脂材料构成的第一至第三块部件(12、14、16)。喷嘴孔(28)和扩散器孔(30)成一体形成于第三块部件(16)中。吸力通道(64)布置在喷嘴孔(28)和扩散器孔(30)之间。

Description

真空产生单元
技术领域
本发明涉及一种真空产生单元，它能够将负压施加在吸力机构例如吸力垫上。
背景技术
迄今为止，真空供给装置用作将负压供给吸力垫的装置。该真空供给装置通常包括：喷射器，用于产生负压；真空口，该真空口通过管而与吸力机构例如吸力垫连接并连通；阀机构，该阀机构提供有一供给压力流体的电磁阀和一真空断开电磁阀，用于将压缩空气供给喷射器和真空口以及用于切断压缩空气的供给；以及真空开关，用于检测在真空口中产生的负压(例如见日本实用新型公开No.61-9599)。
在该结构中，喷射器包括喷嘴和扩散器，它们分别形成为单独的部件，并分别同轴地装配在本体的孔中。
下面示意性地介绍这样的普通真空供给装置的操作。
压缩空气通过阀机构部分而供给喷射器，以便产生负压。在喷射器中产生的负压通过与真空口连接的管而施加在吸力垫上。吸力垫根据在吸力垫中产生的负压的作用而吸引和保持工件。当吸力垫吸引和保持工件时，机器人臂使工件移动，以便将工件输送至预定位置。
随后，为了释放工件，将压缩空气(正压)通过与真空口连通的通道而从阀机构部分供给吸力垫，从而使吸力垫的负压作用减小并消失。因此，吸力垫释放工件，并使工件位于合适位置。
目前需要通过减小外径尺寸来尽可能地实现尺寸小且重量轻，并通过减少装配步骤的数目来降低生产成本。因为例如当多个真空供给装置布置成一排以便构成歧管时，可以获得具有非常小尺寸和非常轻重量的电磁阀歧管(manifold)，并可以通过减小整个装置的外径尺寸而有效利用安装空间。
发明内容
本发明的总目的是提供一种真空产生单元，它能够通过减小整个装置的外径尺寸而实现小尺寸和较轻重量，并能够降低制造成本。
通过下面结合附图的说明，将更清楚本发明的上述和其它目的、特征和优点，在附图中，通过所示实例表示了本发明的优选实施例。
附图说明
图1表示了本发明一实施例的真空产生单元的透视图；
图2表示了图1中所示的真空产生单元的、沿轴向的局部切开的侧视图；
图3表示了图2中所示的喷射器的局部纵剖图；
图4表示了当压力传感器可变形地安装在管接头上时的状态的局部切开的侧视图；
图5表示了本发明一变化实施例的喷射器的局部纵剖图；
图6表示了对比实例的喷射器的局部纵剖图。
具体实施方式
在图1和2中，参考标号10表示本发明一实施例的真空产生单元。
真空产生单元10包括：主体20，该主体20包括第一块部件12、第二块部件14和第三块部件16，它们由树脂材料制成，并沿纵向方向彼此连接；电磁阀组件26，该电磁阀组件26包括布置在主体20上部上的压力流体供给电磁阀22和真空断开电磁阀24；喷射器32，该喷射器32包括成一体形成于(即形成单个部件)第三块部件16中的喷嘴孔28和扩散器孔30(见图2)；以及检测器34，用于检测来自真空口(如后面所述)的负压。
压力流体供给电磁阀22和真空断开电磁阀24分别有相同部件，且它们在正常状态下关闭。电磁阀22、24并不局限于上述常闭类型。电磁阀22、24例如可以是在正常状态下打开的类型、自我保持的类型或者装备有定时器的类型。
第一至第三块部件12、14、16分别有基本相同的宽度，且它们形成为薄壁(见图1)。第一块部件12包括压缩空气供给口(压力流体供给口)36，用于将压缩空气(正压)供给喷射器32。
第二块部件14包括在其中的腔室40中的第一ON/OFF(开/关)阀42，该第一ON/OFF阀42通过向它施加先导压力而从OFF状态转变成ON状态。第三块部件16包括在它的腔室中的第二ON/OFF阀(未示出)，该第二ON/OFF阀通过向它施加先导压力而从OFF状态转变成ON状态。
压缩空气供给口36通过具有基本L形弯曲形状的第一通道48而与第二块部件14的、布置有第一ON/OFF阀42的腔室40的内部连通。从第一通道48分支的未示出的第二通道与压力流体供给电磁阀22连通。从第一通道48分支的未示出的第三通道与真空断开电磁阀24连通。从第一通道48分支的未示出的第四通道与第二ON/OFF阀(未示出)连通。
如图2所示，第一先导通道58形成于压力流体供给电磁阀22和第一ON/OFF阀42之间。当通电而处于ON状态时，电磁阀22通过第一先导通道58向第一ON/OFF阀42施加先导压力。第二先导通道60形成于真空断开电磁阀24和未示出的第二ON/OFF阀之间。当通电而处于ON状态时，电磁阀24通过第二先导通道60向第二ON/OFF阀(未示出)施加先导压力。
喷射器32布置在第三块部件16中，该第三块部件16例如通过树脂模制而整体形成。如图3所示，喷射器32包括喷嘴孔28和扩散器孔30，该喷嘴孔28和扩散器孔30都以整体方式形成于第三块部件16中。喷嘴孔28和扩散器孔30分别同轴地设置。喷嘴孔28包括具有很小直径的孔。另一方面，扩散器孔30包含一孔，该孔的直径大于喷嘴孔28的直径，并有沿轴向方向的预定长度。
一吸力通道64形成于构成喷射器32的喷嘴孔28和扩散器孔30之间。该吸力通道64与真空口62连通，并弯曲成基本L形形状。在喷射器32中产生的负压施加在吸力机构例如未示出的吸力垫上，该吸力机构例如通过管而与管接头65连接。
扩散器孔30的出口端与形成于第三块部件16中的排出口(喷出口)连通。供给喷射器32的压缩空气通过与排出口66连通的消声器68而向外排出。
当真空断开电磁阀24处于ON状态时，先导压力施加在未示出的第二ON/OFF阀上。当施加先导压力时，未示出的第二ON/OFF阀变成ON状态，且压缩空气(正压)供给与真空口62连通的吸力通道64。因此，负压的作用减小和消除。
第一ON/OFF阀42和未示出的第二ON/OFF阀分别有相同部件。各阀包括：阀塞72，该阀塞72可沿基本水平的方向移动一预定距离；以及保持器74，该保持器74固定在腔室40中，并形成为柱形，从而环绕阀塞72(见图2)。
第一环部件78在一端侧安装在阀塞72的外周表面上。第一环部件78置于保持器74的座部分76上，以便关闭腔室40。第二环部件80安装在阀塞74的外周表面上并在另一端侧。第二环部件80可沿保持器74的内壁表面滑动。第一和第二环部件78、80由弹性材料制成，例如天然橡胶和合成橡胶。
当第一ON/OFF阀42处于OFF状态时，停止将压缩空气供给喷射器32。当第一ON/OFF阀42处于ON状态时，压缩空气供给喷射器32。
检测器34包括压力传感器82，用于检测通过与吸力通道64连通的未示出的连通通道而施加在吸力垫上的负压。如图4所示，压力传感器82可拆卸地安装在管接头84上，该管接头84通过螺纹而与第三块部件16连接。由压力传感器82输出的检测信号例如通过导线86传递给未示出的外部控制器。
在该结构中，因为压力传感器82通过管接头84而可拆卸地安装，因此，与安装有未示出的真空开关的结构相比，可以使整个装置实现小尺寸和轻重量。操作人员可以任意选择与来自真空口62的负压的负压范围相对应的压力传感器82。而且，还可以方便地更换为其它压力传感器82。
如图2所示，在压力流体供给电磁阀22和真空断开电磁阀24之间提供了流量调节螺钉88，用于调节用于断开真空的压力流体(即先导压力)的流量。当抓住流量调节螺钉88的旋钮88a并沿预定方向旋转时，对着通道60的锥形部分88b可以通过拧转螺钉88而相对于柱体90沿垂直方向移动，以便调节流过通道60的压力流体的流量。
本发明实施例的真空产生单元10的基本结构如上所述。下面将介绍它的操作、功能和效果。假定在起始状态压力流体供给电磁阀22和真空断开电磁阀24都处于OFF状态。
由未示出的压缩空气供给源供给的压缩空气通过压缩空气供给口36而被引入第一通道48中。引入第一通道48中的压缩空气被供给第一ON/OFF阀42的、与该第一通道48连通的腔室40中。阀塞72在压缩空气的作用下沿图2中的向左的方向移动，但是第一ON/OFF阀42仍然处于OFF状态。
在上述状态下，未示出的控制器向压力流体供给电磁阀22输出ON信号，以便开始压力流体供给操作。这时，真空断开电磁阀24仍然处于OFF状态。
当压力流体供给电磁阀22变成ON状态时，先导压力通过第一先导通道58而施加在第一ON/OFF阀42上。阀塞72在先导压力作用下沿图2中向右的方向移动，这样，第一ON/OFF阀42处于ON状态。然后，当第一ON/OFF阀42处于ON状态时，引入第一通道48中的压缩空气通过第一ON/OFF阀42，且压缩空气供给喷射器32。
在喷射器32中，压缩空气从喷嘴孔28朝着扩散器孔30喷射，以便产生负压。负压通过吸力通道64以及与真空口62连接的管而施加在未示出的吸力垫上。
因此，吸力垫根据未示出的机器人臂的操作而与工件接触。当吸力垫在负压作用下吸引并与工件接触时，负压进一步升高。负压由检测器34的压力传感器82来检测。检测信号从压力传感器82传递给未示出的控制器。当控制器接收来自压力传感器82的检测信号时，确认吸力垫能可靠地吸引和保持工件。
下面将介绍在使工件移动一预定距离之后切断吸力垫的负压以便使工件在预定位置与吸力垫分离时的情况。
未示出的控制器将OFF信号传递给压力流体供给电磁阀22。因此，电磁阀22保持OFF状态，从而使第一ON/OFF阀42变成OFF状态。因此，压缩空气向喷射器32的供给会停止，从而停止从真空口62将负压施加在吸力垫上。
另一方面，未示出的控制器将ON信号传递给真空断开电磁阀24，这样，电磁阀24处于ON状态。当电磁阀24处于ON状态时，先导压力通过第二先导通道60而施加在未示出的第二ON/OFF阀上。第二ON/OFF阀的阀塞72在先导压力作用下移动，且第二ON/OFF阀变成ON状态。当第二ON/OFF阀处于ON状态时，引入第一通道48中的压缩空气通过第二ON/OFF阀而供给真空口62。因此，从压缩空气供给口36供给的压缩空气通过真空口62，且该压缩空气被供给吸力垫。吸力垫停止吸引工件，并使工件与它分离。
当吸力垫与工件分离时，吸力垫的压力从负压变成大气压。压力传感器82检测该大气压，并将检测信号传递给未示出的控制器，以便指示已经使工件分离的情况。当控制器接收该检测信号时，确认吸力垫与工件分离。因此，能够可靠地使工件与吸力垫分离。
在本发明的实施例中，喷嘴孔28和扩散器孔30形成一体或形成于单个部件中，例如通过使用用于模制树脂的模具而形成于主体20的第三块部件16中。因此，可以实现整个装置的小尺寸和轻重量。因此，可以有效利用安装真空产生单元10的空间。
当然，多个本发明实施例的真空产生单元10可以连接成一排，以便构成歧管。
下面将介绍在图5所示的本发明变化实施例的喷射器100和图6所示的对比实例的喷射器200之间的比较。
在变化实施例的喷射器100中，喷嘴孔104和扩散器孔106以整体方式同轴地形成于由树脂材料构成的单个块部件102中。吸力口108形成于喷嘴孔104和扩散器孔106之间。用于将压力流体供给喷嘴孔104的供给口110形成于块部件102的一侧。用于排出来自扩散器孔106的压力流体的排出口112形成于块部件102的相对侧。
对比实例的喷射器200包括两个部件：块部件203，该块部件203中形成有扩散器孔202；以及喷嘴210，该喷嘴210形成有喷嘴孔208，并通过在块部件203的开口204中的O形环206而以气密方式与块部件203连接。供给口212和喷嘴孔208成一体形成于喷嘴210中。喷嘴210通过螺纹部分214而插入块部件203的开口204中。
块部件203形成有：吸力口216，该吸力口216与开口204连通；以及排出口218，该排出口218与扩散器孔202连通。
因此，在变化实施例的喷射器100中，与对比实例的喷射器200相比，不需要喷嘴210和O形环206。变化实施例的喷射器100可以只通过单个块部件102而构成。因此，部件数目减少，且不需要进行将喷嘴210装配在块部件203上的操作。因此，变化实施例的喷射器100可以通过减少部件数目和减少装配步骤数目而降低生产成本。
尽管已经参考优选实施例特别表示和介绍了本发明，但是应当知道，在不脱离由附加权利要求确定的本发明精神和范围的情况下，可以进行变化和改变。

Claims (7)

1.一种真空产生单元，包括：
主体(20)，该主体(20)设有与压力流体供给源连接的压力流体供给口(36)、与吸力机构连接的真空口(62)、以及用于将从所述压力流体供给口(36)供给的压力流体向外排出的排出口(66)；以及
喷射器(32)，用于根据从所述压力流体供给口(36)传给的所述压力流体而产生负压；
所述喷射器(32)包括成一体地形成于所述主体(20)中的喷嘴孔(28)和扩散器孔(30)。
2.根据权利要求1所述的真空产生单元，其中：所述主体(20)包括多个由树脂材料构成的块部件(12、14、16)，且所述喷嘴孔(28)和所述扩散器孔(30)成一体地形成于所述块部件之一(16)中。
3.根据权利要求1所述的真空产生单元，还包括：压力传感器(82)，用于检测来自所述真空口(62)的所述负压，其中，所述压力传感器(82)通过管接头(84)而可拆卸和可更换地与所述主体(20)连接。
4.根据权利要求1所述的真空产生单元，其中：所述喷嘴孔(28)和所述扩散器孔(30)分别同轴布置，所述喷嘴孔(28)包括小孔，所述扩散器孔(30)有一直径，该直径大于所述喷嘴孔(28)的直径，且该扩散器孔(30)有沿轴向方向的预定长度。
5.根据权利要求4所述的真空产生单元，其中：所述排出口(66)形成于所述扩散器孔(30)的出口端，设有消声器(68)，以便将从所述排出口(66)供给的所述压力流体向外排出。
6.根据权利要求1所述的真空产生单元，其中：一吸力通道(64)形成于所述喷嘴孔(28)和所述扩散器孔(30)之间。
7.根据权利要求1所述的真空产生单元，其中：所述真空产生单元与另外的真空产生单元连接成一排，以便构成歧管。
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