JP2004052628A - 真空吸着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の吸着パッドが個別の開閉弁を介して共通に接続されるバキュームタンクに、逆止弁を介して真空ポンプが接続される真空吸着装置において、低コストかつ簡単な構成で、真空ポンプのオン・オフ作動制御を可能とする。
【解決手段】逆止弁１５およびバキュームタンク１２間の圧力を一面に臨ませるダイヤフラムを有するとともに前記圧力が第１設定圧以下になるのに応じた遮断状態ならびに前記圧力が第１設定圧よりも高い第２設定圧以上となるのに応じた導通状態を切換えるダイヤフラム型圧力スイッチ１６Ａが、真空ポンプ１３を駆動する電動モータ１４の作動・停止を制御するようにして電動モータ１４に接続される。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の吸着パッドが個別の開閉弁を介して共通に接続されるバキュームタンクに、逆止弁を介して真空ポンプが接続される真空吸着装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、このような真空吸着装置において、小規模のものでは真空ポンプを常時作動し続けるようにするのが一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに上述のように真空ポンプを作動し続けるのは、省エネルギー化の観点からは望ましくなく、必要なときだけ真空ポンプを作動せしめるようにすることが望まれるが、そのような真空ポンプのオン・オフ制御を行なう上でバキュームタンクの圧力を検出する圧力センサを用いた制御システムを用いると、真空ポンプの価格に対して割に合わないような高コストになってしまう。
【０００４】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、低コストかつ簡単な構成で、真空ポンプのオン・オフ作動制御を可能とした真空吸着装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、複数の吸着パッドが個別の開閉弁を介して共通に接続されるバキュームタンクに、逆止弁を介して真空ポンプが接続される真空吸着装置において、前記逆止弁およびバキュームタンク間の圧力を一面に臨ませるダイヤフラムを有するとともに前記圧力が第１設定圧以下になるのに応じた遮断状態ならびに前記圧力が第１設定圧よりも高い第２設定圧以上となるのに応じた導通状態を切換えるダイヤフラム型圧力スイッチが、前記真空ポンプを駆動する電動モータの作動・停止を制御するようにして前記電動モータに接続されることを特徴とする。
【０００６】
このような構成によれば、ダイヤフラム型圧力スイッチが、バキュームタンクの圧力に応じて導通・遮断し、それにより真空ポンプを駆動する電動モータの作動・停止が切換えられ、真空ポンプを必要なときだけ作動せしめるようにして省エネルギー化を図るとともに電動モータおよび真空ポンプの寿命向上を図ることができる。しかもダイヤフラム型圧力スイッチは、圧力センサを用いた制御システムに比べると低コストであり、ダイヤフラム型圧力スイッチにより真空ポンプの作動・停止を切換えるだけなので、構成も簡単である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【０００８】
図１〜図３は本発明の第１実施例を示すものであり、図１は真空吸着装置の全体構成を示す系統図、図２はダイヤフラム型圧力スイッチの縦断面図、図３はバキュームタンク内の圧力変化を示す図である。
【０００９】
先ず図１において、複数の吸着パッド１０，１０…が、各吸着パッド１０，１０…に個別に対応した開閉弁たとえば常閉型電磁弁１１，１１…を介して共通に接続されるバキュームタンク１２には、真空ポンプ１３が逆止弁１５を介して接続される。しかも真空ポンプ１３を駆動する電動モータ１４は電源１７に接続されるとともに、ダイヤフラム型圧力スイッチ１６Ａを介して接地されており、電動モータ１４の作動・停止は、ダイヤフラム型圧力スイッチ１６Ａのオン・オフ作動により切換えられる。
【００１０】
図２を併せて参照して、ダイヤフラム型圧力スイッチ１６Ａは、逆止弁１５およびバキュームタンク１２間の圧力を一面に臨ませるダイヤフラム１８Ａを有するものであり、逆止弁１５およびバキュームタンク１２間の圧力が第１設定圧以下になるのに応じた遮断状態ならびに前記圧力が第１設定圧よりも高い第２設定圧以上となるのに応じた導通状態を切換えるように構成される。
【００１１】
ダイヤフラム型圧力スイッチ１６Ａのケーシング１９は、ダイヤフラムケース２０と、ケーシング主体２１と、それら２０，２１の間に挟まれる絶縁板２２とが締結されて成るものである。
【００１２】
ダイヤフラムケース２０は、皿状に形成される金属製の第１ケース半体２３と、第１ケース半体２３に嵌合される金属製円盤状の第２ケース半体２４とから成るものであり、第１ケース半体２３との間にＯリング２５およびダイヤフラム１８Ａの周縁部を相互に重ねて挟むようにして第１ケース半体２３に嵌合される第２ケース半体２４に、第１ケース半体２３がかしめ結合される。
【００１３】
第１ケース半体２３の中央部には、接続筒部２３ａが一体に形成されており、この接続筒部２３ａが、バキュームタンク１２および逆止弁１５間の管路２６（図１参照）に接続される。しかも第１ケース半体２３およびダイヤフラム１８Ａ間には、ダイヤフラム１８Ａの一面を臨ませる圧力室２７が形成されており、この圧力室２７は、前記接続筒部２３ａを介して前記管路２６に通じることになる。すなわち圧力室２７には、バキュームタンク１２内の負圧が作用することになる。
【００１４】
ケーシング主体２１は、合成樹脂により形成されるものであり、ケーシング主体２１およびダイヤフラムケース２０間に挟まれる絶縁板２２およびケーシング主体２１間に作動室２８が形成される。また圧力室２７とは反対側でダイヤフラム１８Ａの中央部には、セラミックスやフェノール樹脂等の絶縁材料から成る作動軸２９の一端が連結されており、該作動軸２９は、ダイヤフラムケース２０の第２ケース半体２４を摺動自在に貫通して作動室２８側に突出する。
【００１５】
作動室２８内には、前記作動軸２９の他端を中間部に当接させた導電金属製の可動板３０が配置されており、この可動板３０の一端は、導電金属から成るリベット３１でケーシング主体２１に固定される。しかもケーシング主体２１の外面側に配置される第１端子３２にリベット３１が電気的に接続される。
【００１６】
また可動板３０の他端には可動接点３４が固着されており、この可動接点３４に導通可能な固定接点３５が、ケーシング主体２１の外面側に配置される第２端子３３に電気的に連なってケーシング主体２１内に固定配置される。而して固定接点３５は、作動軸２９で押された可動板３０が図２で示すようにダイヤフラムケース２０とは反対側に撓むことで可動接点３４に接触導通するようにして、ケーシング主体２１内に固定配置される。
【００１７】
第１および第２端子３２，３３の一方は、電源１７に接続された電動モータ１４に電気的に接続され、第１および第２端子３２，３３の他方は接地される。
【００１８】
前記可動板３０の中央部には、前記作動軸２９の軸線と同軸に配置されるコイル状のばね３６の一端が作動軸２９とは反対側から当接しており、このばね３６の他端は、前記作動軸２９の軸線に沿う方向での進退位置を調整可能としてケーシング主体２１に螺合される調整ねじ３７で受けられる。このばね３６は、可動接点３４を固定接点３５から離反させる側に可動板３０を撓ませるように該可動板３０を付勢するばね力を発揮する。
【００１９】
ところで、ダイヤフラム１８Ａは、図２で示すように圧力室２７の容積を増大させる側に撓んだ状態すなわち作動室２８側に凸の状態と、圧力室２７の容積を減少させる側に撓んだ状態すなわち作動室２８とは反対側に凸の状態とを、圧力室２７の負圧変化によって急峻に切換えるスナップアクション作動をするものであり、圧力室２７の圧力が第１設定圧以下すなわち第１設定圧よりも高真空状態になるのに応じて作動室２８とは反対側に凸の状態となって固定接点３５から可動接点３４を離反させ、また圧力室２７の圧力が第１設定圧よりも高く設定された第２設定圧以上すなわち第２設定圧よりも低真空状態になるのに応じて作動室２８側に凸の状態となって固定接点３５に可動接点３４を接触させる。
【００２０】
すなわちダイヤフラム型圧力スイッチ１６Ａは、逆止弁１５およびバキュームタンク１２間の圧力が第１設定圧以下になるのに応じた遮断状態ならびに前記圧力が第１設定圧よりも高い第２設定圧以上となるのに応じた導通状態を切換えるように作動するものであり、真空ポンプ１３を駆動する電動モータ１４は、ダイヤフラム型圧力スイッチ１６Ａの導通に応じた作動状態と、ダイヤフラム型圧力スイッチ１６Ａの遮断に応じた停止状態とを切換えることになる。
【００２１】
このような電動モータ１４および真空ポンプ１３の作動・停止の切換えにより、バキュームタンク１２内の圧力は図３で示すように変化することになり、第２設定圧を、各吸着パッド１０，１０…で必要とされる真空圧よりもわずかに高い真空圧に設定することにより、各吸着パッド１０，１０…で必要とされる真空圧をバキュームタンク１２で常時確保することができる。また第１および第２設定圧は、調整ねじ３７を回転操作することによるばね３６のばね荷重調整により変更可能である。
【００２２】
この第１実施例によれば、真空ポンプ１３およびバキュームタンク１２間に介設される逆止弁１５と、バキュームタンク１２との間の圧力を一面に臨ませるダイヤフラム１８Ａを有するとともに前記圧力が第１設定圧以下になるのに応じた遮断状態ならびに前記圧力が第１設定圧よりも高い第２設定圧以上となるのに応じた導通状態を切換えるダイヤフラム型圧力スイッチ１６Ａが、真空ポンプ１３を駆動する電動モータ１４の作動・停止を制御するようにして電動モータ１４に接続される。
【００２３】
したがってダイヤフラム型圧力スイッチ１６Ａがバキュームタンク１２の圧力に応じて導通・遮断し、それにより電動モータ１４の作動・停止が切換えられ、電動モータ１４および真空ポンプ１３を必要なときだけ作動せしめるようにして省エネルギー化を図るとともに電動モータ１４および真空ポンプ１３の寿命向上を図ることができる。しかもダイヤフラム型圧力スイッチ１６Ａは、圧力センサを用いた制御システムに比べると低コストであり、ダイヤフラム型圧力スイッチ１６Ａにより真空ポンプ１３の作動・停止を切換えるだけなので、構成も簡単である。
【００２４】
図４および図５は本発明の第２実施例のダイヤフラム型圧力スイッチを示すものであり、図４はダイヤフラム型圧力スイッチの縦断面図、図５は図４の５−５線断面図である。
【００２５】
Ｏリング２５とともに外周部がダイヤフラムケース２０に挟持されるダイヤフラム１８Ｂは、たとえばステンレス鋼の薄板円板を加工して同心形状の波形に形成されて成り、このダイヤフラム１８Ｂの一面を臨ませる圧力室２７が、ダイヤフラムケース２０の第１ケース半体２３とダイヤフラム１８Ｂとの間に形成される。
【００２６】
ダイヤフラム１８Ｂの中央部には、絶縁材料から成る作動軸３９の一端が連結されており、該作動軸３９は、前記圧力室２７とは反対側に延びて第２ケース半体２４を摺動自在に貫通し、作動室２８側に突出する。
【００２７】
作動室２８には、前記ダイヤフラム１８Ｂの変位に伴なう作動軸３９の軸方向移動量が軸方向いずれの側からでも設定移動量以上となるのに応じてスナップ作動するスナップアクション機構４０が収容される。
【００２８】
スナップアクション機構４０は、一端がケーシング主体２１の内面に固定される単一の引張りばね４１と、ケーシング主体２１に支持される受け部材４３に一端が支持される一対の圧縮ばね４２，４２とを備える。
【００２９】
引張りばね４１および両圧縮ばね４２，４２は、引張りばね４１の両側に圧縮ばね４２，４２が配置されるようにして単一の薄板ばね材を加工して形成されるものであり、引張りばね４１および両圧縮ばね４２，４２の他端は共通に連結される。
【００３０】
受け部材４３は、ケーシング主体２１の内面に前記引張りばね４１の一端とともにリベット３１によって固定される平板状の被取付け部４３ａと、引張りばね４１の両側に配置されるようにして被取付け部４３ａから延出される一対の腕部４３ｂ，４３ｂと、両腕部４３ｂ，４３ｂの先端に一端部がほぼ直角に連設されてダイヤフラムケース２０とは反対側に延びる支持部４３ｃ，４３ｃと、両支持部４３ｃ，４３ｃの他端を共通に連結する平板状の受圧部４３ｄとを一体に有して、薄い金属板により形成される。
【００３１】
受け部材４３の支持部４３ｃ，４３ｃは、それらの支持部４３ｃ，４３ｃの中間部を引張りばね４１の一端側に凹ませて略Ｖ字状に形成されており、圧縮ばね４２，４２の一端は、支持部４３ｃ，４３ｃの中間部に当接、支持される。
【００３２】
ダイヤフラム１８Ｂに一端が連結されている作動軸３９の他端部は、引張りばね４１の中間部に連接される。
【００３３】
また引張りばね４１および両圧縮ばね４２，４２の他端部には可動接点３４が設けられ、ケーシング主体２１には、可動接点３４に接触可能な固定接点３５が第２端子３３に電気的に連なるようにして固定配置される。また前記固定接点３５とは反対側でケーシング主体２１内には、可動接点３４が固定接点３５から離反する側に変位したときに引張りばね４１および両圧縮ばね４２，４２の他端部に当接するストッパ４４が固定配置される。
【００３４】
このようなスナップアクション機構４０によれば、圧力室２７の圧力が第２設定圧以上であるときには、引張りばね４１および圧縮ばね４２…は、可動接点３４を固定接点３５に接触させた状態にあり、圧力室２７の圧力が第１設定圧以下になると、圧縮ばね４２…のばね力および引張りばね４１のばね力が次第に小さくなり、作動軸３９の軸方向移動量が設定移動量に達して引張りばね４１の変位量が思案点となったときには、圧縮ばね４２…のばね力および引張りばね４１のばね力が平衡し、さらに圧力室２７の圧力がさらに減圧して作動軸３９が軸方向に移動し、引張りばね４１が思案点を通過して変位したときには、引張りばね４１および圧縮ばね４２…の他端部が可動接点３４を固定接点３５から離反させる方向に鋭く作動する。
【００３５】
スナップアクション機構４０をスナップ作動せしめるための作動軸３９の設定作動量、引張りばね４１の思案点は、ケーシング１９の外部からねじ軸４５の進退位置を変化させることにより調節可能であり、ねじ軸４５は、受け部材４３の受圧部４３ｄに内端を当接させるとともに軸方向の進退位置を変化させ得るようにしてケーシング主体２１に螺合される。
【００３６】
この第２実施例のダイヤフラム型圧力スイッチ１６Ｂを用いても上述の第１実施例と同様の効果を奏することができる。
【００３７】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、真空ポンプを必要なときだけ作動せしめるようにして省エネルギー化を図るとともに電動モータおよび真空ポンプの寿命向上を図ることができ、しかもダイヤフラム型圧力スイッチは、圧力センサを用いた制御システムに比べると低コストであり、ダイヤフラム型圧力スイッチにより真空ポンプの作動・停止を切換えるだけなので、構成も簡単である。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の真空吸着装置の全体構成を示す系統図である。
【図２】ダイヤフラム型圧力スイッチの縦断面図である。
【図３】バキュームタンク内の圧力変化を示す図である。
【図４】第２実施例のダイヤフラム型圧力スイッチの縦断面図である。
【図５】図４の５−５線断面図である。
【符号の説明】
１０・・・吸着パッド
１１・・・開閉弁としての常閉型電磁弁
１２・・・バキュームタンク
１３・・・真空ポンプ
１４・・・電動モータ
１５・・・逆止弁
１６Ａ，１６Ｂ・・・ダイヤフラム型圧力スイッチ
１８Ａ，１８Ｂ・・・ダイヤフラム

Claims (1)

1. 複数の吸着パッド（１０）が個別の開閉弁（１１）を介して共通に接続されるバキュームタンク（１２）に、逆止弁（１５）を介して真空ポンプ（１３）が接続される真空吸着装置において、前記逆止弁（１５）およびバキュームタンク（１２）間の圧力を一面に臨ませるダイヤフラム（１８Ａ，１８Ｂ）を有するとともに前記圧力が第１設定圧以下になるのに応じた遮断状態ならびに前記圧力が第１設定圧よりも高い第２設定圧以上となるのに応じた導通状態を切換えるダイヤフラム型圧力スイッチ（１６Ａ，１６Ｂ）が、前記真空ポンプ（１３）を駆動する電動モータ（１４）の作動・停止を制御するようにして前記電動モータ（１４）に接続されることを特徴とする真空吸着装置。

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