JP2015519502A - インライン真空ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】 従来技術に比べて設計及び具現が易しく、真空の発生及び維持が安定になるインライン真空ポンプを提供する。【解決手段】 本発明は真空ポンプの中でも、特にインライン真空ポンプに関するものである。本発明のインライン真空ポンプは、シリンダー型ハウジングと、ハウジングの内部の上側及び下側に直列に装着されるエジェクター及びガイドと、ハウジングの下部に結合されるグリッパーコネクタとを含む。ここで提供された前記ガイドは、圧縮空気の排出及び排気空気の吸入のための通路及びパスを提供する。本発明によれば、装置の設計及び具現が従来技術に比べて易しく、真空の発生及び維持が安定になる効果がある。また、エジェクターの選択及び適用が比較的自由な効果がある。【選択図】 図４

Description

本発明は高速の圧縮空気を用いて一定空間の排気を行う真空ポンプに係り、その中でも特にインライン真空ポンプに関するものである。

真空ポンプとは、一般に真空移送システムにおいて高速の圧縮空気を用いて一定空間の排気を行う装置を言う。その中でも特に圧縮空気供給ラインと排気ラインが一直線上に配列されるものをいわゆる“インライン真空ポンプ”と言う。この装置を使えば、別途のポンプ手段が不要であるので、移送システムの設計上非常に有利な利点がある。これに相当する装置として、アメリカ特許第７，２２２，９０１号及び大韓民国特許第８１７２５４号に開示された真空ポンプがある。

図１を参照すれば、アメリカ特許第７，２２２，９０１号の真空ポンプは、シリンダー型ハウジング１と、ハウジング１の内壁に密着して装着されたエジェクターノズル２と、ハウジング１のノズル吸入口６側に連結される真空グリッパー３とを含んでなる。そして、ハウジング１の一側には排出口５が形成されている。特に、前記ノズル２は先端が曲がって割れる二重管状に巧みに設計されており、その内管２ａは一端の流入口４から前記排出口５に伸び、外管２ｂは他端の吸入口６から内管の流入口４に伸びる。

この構造において、高速で流入した圧縮空気が内管２ａを通じて排出されるとき、グリッパー３の内部空気が内管２ａと外管２ｂとの間隔に沿って移動し、流入口４に投入されて圧縮空気とともに排出される。この排気過程で、グリッパー３の内部に真空が発生することによって対象物の把持及び移送が可能になるものである。

しかし、この装置は構造的に特別に設計されたノズル２を含む装置の設計、配置及び具現が複雑で難しい問題がある。なお、普遍的な構造のノズルやエジェクターが装置に全然適用できないので、この装置は現実的に用いられにくい使用上の限界がある。

図２を参照すれば、大韓民国第８１７２５４号の真空ポンプは、別途の構築物に固定される固定管７と、固定管７を貫いて上下に遊動可能に配置されるシリンダー型スライダー８と、スライダー８の内部に非接触方式で装着される真空ポンプ９とを含んでなる。そして、スライダー８の一側には排出口１０が形成されている。特に、前記スライダー８はグリッパー側の端部１１が塞がっている形態であり、それにグリッパーとスライダー８の内部との間に伸びた吸入通路１２と、真空ポンプ９と排出口１０との間に伸びた排出通路１３が設計及び加工されている。この際、前記真空ポンプ９の排出口側の端部は排出通路１３の入口に挿入されて接続される。

この構造において、高速で流入した圧縮空気が真空ポンプ９を通過して排出されるとき、グリッパーの内部空気が吸入通路１２に沿って移動してスライダー８の内部に流入し、さらに通孔１４を通じて真空ポンプ９内に投入され、圧縮空気とともに排出される。この排気過程でグリッパーの内部で真空が発生することで、対象物の把持及び移送が可能となるものである。

しかし、この装置もやはり構造的に吸入通路１２と排出通路１３などを含む装置の設計及び具現が複雑で難しい問題があり、機能的には真空ポンプ９がスライダー８とともに上下に遊動することによって真空の発生及び維持が不安定になる問題がある。一方、真空ポンプ９は端部が排出通路１３と気密に結合されなければならないので、そのサイズ、特に長さの選択が自由ではない問題がある。

本発明は前述した従来の真空ポンプの問題点を解決するために提案されたものである。本発明の目的は従来技術に比べて設計及び具現がわりと易しく、真空の発生及び維持が安定したインライン真空ポンプを提供することである。本発明の他の目的はノズルまたはエジェクターの選択及び適用が比較的自由なインライン真空ポンプを提供することである。

本発明のインライン真空ポンプは：
側壁の下部に排出ポートが形成されたシリンダー型ハウジング；
上面ホールから側面に延びた排出通路及び前記排出通路と連通しない縦方向パスを持ち、前記ハウジングの内部に装着されるとき、排出通路の末端が前記排出ポートに連通するガイド；
上端流入口、下端排出口及び側壁吸入口を含み、ハウジングの内部に配置されるとき、流入口部分がハウジングの上端部に固定され、排出口部分が前記ホールに挿着される真空エジェクター；及び
前記ハウジングの下端部に結合され、内部には前記パスを介して吸入口に連通する排気通路が形成されたグリッパーコネクタ；
を含んでなる。

好ましくは、前記パスはガイドの外壁とハウジングの内壁の間に非接触空間として形成される。

好ましくは、前記コネクタは、その端部に結合されるグリッパーが上下に遊動することができるように設計される。また、前記コネクタは、一側を通じて前記排気通路に連通するように形成された真空解除ホールを含み、より好ましくは、前記解除ホールには、圧縮空気の供給圧力によって開放する逆流防止バルブが設置される。

本発明によるインライン真空ポンプは一定の形態に単純加工され、ハウジング内に有機的に配置されるガイドによって所望の目的を達成する。そして、ここでは汎用のノズルまたはエジェクターを使う。したがって、本発明によれば、装置の設計及び具現が従来技術に比べてとても易しくて簡便な効果がある。また、本発明によれば、前記ガイドを適切に備えることにより、エジェクターまたはノズルの選択及び適用が比較的自由な効果がある。

従来技術によるインライン真空ポンプの断面図である。 従来技術による他のインライン真空ポンプの断面図である。 本発明の実施例によるインライン真空ポンプの斜視図である。 図３のインライン真空ポンプの分解斜視図である。 図３の‘Ａ−Ａ’線についての断面図である。 図３の‘Ｂ−Ｂ’線についての断面図である。 図３の‘Ｃ−Ｃ’線についての断面図である。 図５の‘Ｄ’部の拡大図である。 図３〜図８に適用されたバルブの他の例示図である。

以上に記載したか記載しなかった本発明の特徴及び作用効果は、以下に添付図面に基づいて説明する実施例記載によってもっと明らかになるであろう。図３以降の図において、本発明のインライン真空ポンプは符号１００で表示される。図３〜図８と図９は相異なる実施例を示すが、機能上同一の構成に対しては同一符号を使う。

図３〜図７を同時に参照すれば、本発明のインライン真空ポンプ１００は、シリンダー型ハウジング１１０と、前記ハウジング１１０の内部に直列に配置されるガイド１２０及び真空エジェクター１３０と、前記ハウジング１１０の下端部に結合されるグリッパーコネクタ１４０とを含んでなる。

前記ハウジング１１０は側壁の下部に排出ポート１１１が形成されたシリンダー型ボディーである。前記排出ポート１１１には、高速の圧縮空気排出による騷音を除去するために、サイレンサー１１３が装着される。一方、前記ハウジング１１０の外周面にはネジ１１４が形成される。これは別途の移送ロボットアームを直接ハウジング１１０に締結するためのものである。

前記ガイド１２０は、上面のホール１２４から形成されて側面に延びた排出通路１２１を持つ中空型ブロックで、前記ハウジング１１０の内部に挿入される。前記ガイド１２０はその外壁がハウジング１１０の内壁に密着接触するようにハウジング１１０の内部に装着される。この際、排出通路１２１の末端が前記排出ポート１１１に直接連通する。そして、前記サイレンサー１１３がガイド１２０の側面の排出通路１２１にまで伸びることにより、ガイド１２０が勝手に回転または遊動することを防止することができる。

また、ガイド１２０は一つ以上の縦方向パス１２２を持つ。機能的に見て、前記パス１２２はガイド１２０によって区分されたハウジング１１０の内部の上下を空間的に互いに連結する狭い通路である。もちろん、前記パス１２２は前記排出通路１２１及び排出ポート１１１と連通しない。

この実施例において、前記パス１２２はガイド１２０の外壁とハウジング１１０の内壁との間に非接触空間として形成されるように設計される。より具体的に、前記ガイド１２０の外壁は平面加工部を含み、ガイド１２０の外壁とハウジングの内壁が互いに密着するとき、前記加工部とハウジング１１０の円形内壁との間に形成される非接触空間がまさにパス１２２となるものである（図６参照）。この構造はガイド１２０の加工及びパス１２２の形成という面で最良と思われる。他の実施例において、前記加工部はガイド１２０外壁の凹溝状にも可能であろう。

前記エジェクター１３０は、上端の流入口１３１、下端の排出口１３２、及び側壁吸入口１３３を含む通常の真空エジェクターである。前記エジェクター１３０は単一ノズルから構成されることもでき、複数の直列ノズルを含んで構成されることもできる。ただ、本発明がエジェクター１３０の形態に限定されるものではなく、ここで説明したエジェクター１３０はいずれも本発明で特別なものでもない。

前記エジェクター１３０は、ハウジング１１０内で、流入口１３１の部分がハウジング１１０の上端部１１５に固定され、排出口１３２の部分が前記ガイド１２０の上面ホール１２４に挿合されて直列に装着される。この際、排出口１３２が前記排出通路１２１を介して排出ポート１１１に連通することになる。これにより、エジェクター１３０の流入口１３１から供給されて排出口１３２を通過した圧縮空気が排出通路１２１及び排出ポート１１２を通じて外部に排出されることができるものである。

符号１３４は空気の無駄な移動を防止するためにエジェクター１３０とガイド１２０との間に装着されるシーリング部材である。

前記コネクタ１４０はハウジング１１０の下端部１１６に結合され、内部には前記パス１２２を介して前記エジェクター１３０の吸入口１３３に連通することになる排気通路１４１が形成される。これにより、グリッパーの内部空気が前記吸入口１３３に誘引されてエジェクター１３０内に入ることができるものである。

この実施例において、前記コネクタ１４０はその端部に結合されるグリッパーが上下に遊動することができるように設計される。具体的に、前記コネクタ１４０は、ハウジング１１０の下端１１６に一体に形成されるとか固定される中空型ホルダー１４２と、上端が前記ホルダー１４２に上下に遊動可能に挿入されるパイプ形ロッド１４３と、前記ロッド１４３の遊動を弾力的に支持する弾性部材１４４とを含む。そして、前記弾性部材１４４はロッド１４３の外部に同軸に配置され、上下側の両端がそれぞれホルダー１４２とロッド１４３に支持されるコイルスプリングである。

ここで、前記排気通路１４１はホルダー１４２及びロッド１４３に連続して貫設され、前記ロッド１４３の下端部に装着されるグリッパーの内部排気空間と連通することになるものである。

図示したように、この実施例において、前記ロッド１４３はその端部に形成または結合された胴体１４５を含み、前記スプリング部材１４４はその両端がそれぞれホルダー１４２と胴体１４５との間に延設されている。このようなロッド１４３の構造は、前記胴体１４５を用いて、前記弾性部材１４４を配置するとか下記の解除ホール１４６及びバルブ１５０を構成するのに適すると思われる。ただ、本発明において胴体１４５が必ず必要なものではない。

一方、前記コネクタ１４０はその一側を通じて排気通路１４１に連通するように形成された圧縮空気用真空解除ホール１４６を含み、前記解除ホール１４６には圧縮空気の供給圧力の有無によって開放または閉鎖する逆流防止バルブ１５０が設置される。前記解除ホール１４６は遊動ロッド１４３の端部、特に胴体１４５の部分に形成される。

図８を参照すれば、前記バルブ１５０は、中央供給ホール１５２が形成された仕上げ部材１５１と、前記供給ホール１５２の出口側に提供されるチェックバルブ１５３とを含む。そして、前記仕上げ部材１５１が解除ホール１４６に挿着されるとき、供給ホール１５２の出口側が解除ホール１４６を通じて排気通路１４１に連通することになるものである。前記チェックバルブ１５３は伸縮性素材の板で、圧縮空気の供給圧力有無によって供給ホール１５１を開放及び閉鎖することになるものである。

以上のように構成された本発明のインライン真空ポンプ１００は、必要によって後述するような真空または解除の動作を遂行する。この動作のために、前記コネクタ１４０の末端には、コップ、パッド、その他の真空グリッパーが結合され、前記グリッパーの内部排気空間はコネクタ１４０の排気通路１４１に連結されている。そして、前記グリッパーは作業対象物の表面に接触している。

前記インライン真空ポンプ１００は例えば複数備えられて一つの対象物を移送する。それぞれの真空ポンプ１００の端部に結合されたグリッパーはコネクタ１４０のスプリング部材１４４によって上下遊動及びレベル調整が可能なので、その対象物の表面に段差または屈曲がある場合でもすべてのグリッパーが作業対象物の表面に完璧に接触することができる。この状態で、対象物の移送作業は次のように遂行される。

自動化作業において、一応対象物の移送が終われば、グリッパーと対象物の間の迅速な分離が必要である。

もちろん、供給ホール１５１への圧縮空気の供給が中止されれば、チェックバルブ１５３が縮小して復帰しながらバルブ１５０は閉鎖され、また真空及び移送が遂行される。これにより、移送作業が迅速に繰り返し行われる。

図９を参照すれば、本発明の他の実施例において、前記バルブ１５５は、中央供給ホール１５２が形成された仕上げ部材１５１と、前記供給ホール１５２の出口側に設けられるボールバルブ１５６と、前記ボールバルブ１５６の表面に加わる空圧の反対方向にボールバルブ１５６を弾支するスプリング１５７とを含む。そして、前記仕上げ部材１５１が解除ホール１４６に挿入されるとき、供給ホール１５２の出口側が解除ホール１４６を介して排気通路１４１に連通することになるものである。

この構造において、圧縮空気が前記バルブ１５５の供給ホール１５２に供給されれば、ボールバルブ１５６が押されてバルブ１５５が開放する。もちろん、圧縮空気の供給が中止されれば、ボールバルブ１５３がスプリング１５７によって元の位置に復帰し、バルブ１５５は閉鎖する。広い意味で、このバルブ１５５も圧縮空気の供給圧力の有無によって供給ホール１５２を開放及び閉鎖するものであり、この点で図３〜図８のバルブ１５０と比較して違いがない。

１００ インライン真空ポンプ
１１０ ハウジング
１１１ 排出ポート
１１３ サイレンサー
１１４ ネジ
１２０ ガイド
１２１ 排出通路
１２２ パス
１２３ 下端面
１２４ ホール
１３０ エジェクター
１３１ 流入口
１３２ 排出口
１３３ 吸入口
１４０ コネクタ
１４１ 排気通路
１４２ ホルダー
１４３ ロッド
１４４ 弾性部材
１４５ 胴体
１４６ 解除ホール
１５０、１５５ バルブ
１５１ 仕上げ部材
１５２ 供給ホール
１５３ チェックバルブ
１５６ ボールバルブ
１５７ スプリング

Claims (14)

1. 側壁下部に排出ポート１１１が形成されたシリンダー型ハウジング１１０；
   上面ホール１２４から側面に延びた排出通路１２１及び前記排出通路と連通しない縦方向パス１２２を持ち、前記ハウジングの内部に装着されるとき、排出通路の末端が前記排出ポートに連通するガイド１２０；
   上端流入口１３１、下端排出口１３２及び側壁吸入口１３３を含み、ハウジングの内部に配置されるとき、流入口部分がハウジング上端部に固定され、排出口部分が前記ホール１２４に挿着される真空エジェクター１３０；及び
   前記ハウジングの下端部に結合され、内部には前記パス１２２を介して吸入口１３３に連通する排気通路１４１が形成されたグリッパーコネクタ１４０；を含むことを特徴とする、インライン真空ポンプ。
2. 前記排出ポート１１１にはサイレンサー１１３が装着され、前記サイレンサー１１３はガイド１２０の側面の排出通路１２１にまで伸びることで、前記ガイド１２０が勝手に回転することを防止することを特徴とする、請求項１に記載のインライン真空ポンプ。
3. 前記ガイド１２０の下端面１２３は、前記グリッパーコネクタ１４０の排気通路１４１を通じてパス１２２に流れる排気空気の流れをなだらかにするために、傾斜またはラウンドに処理されたことを特徴とする、請求項１に記載のインライン真空ポンプ。
4. 前記パス１２２はガイド１２０の外壁とハウジング１１０の内壁の間に非接触空間として形成されるように設計されたことを特徴とする、請求項１に記載のインライン真空ポンプ。
5. 前記ガイド１２０は、外壁に形成された平面または凹溝加工部を含み；
   前記パス１２２は、前記ガイド１２０の外壁とハウジング１１０の内壁が密着するとき、ガイド１２０の加工部とハウジング１１０の円形内壁との間に形成される非接触空間であることを特徴とする、請求項１に記載のインライン真空ポンプ。
6. 前記コネクタ１４０は：前記ハウジング１１０の下端に一体に形成されるとか固定される中空型ホルダー１４２と、上端が前記ホルダー１４２に挿入されるパイプ形スライドロッド１４３と、前記ロッド１４３の外部に同軸に配置されてロッド１４３の上下遊動を弾支するスプリング部材１４４とを含み；
   前記排気通路１４１はホルダー１４２とロッド１４３に連続して貫設され、ロッドの下端部に装着された前記グリッパーの内部排気空間と連通することを特徴とする、請求項１に記載のインライン真空ポンプ。
7. 前記ハウジング１１０の外周面には、ロボットアームをハウジング１１０に直接結合するためのネジ１１４が形成されたことを特徴とする、請求項１に記載のインライン真空ポンプ。
8. 前記コネクタ１４０は、一側を通じて前記排気通路１４１に連通するように形成された圧縮空気用真空解除ホール１４６を含むことを特徴とする、請求項１に記載のインライン真空ポンプ。
9. 前記コネクタ１４０は、ロッド１４３の一側を通じて前記排気通路１４１に連通するように形成された圧縮空気用真空解除ホール１４６を含むことを特徴とする、請求項６に記載のインライン真空ポンプ。
10. 前記ロッド１４３は端部に形成または結合された胴体１４５を含み、前記解除ホール１４６が胴体１４５に形成されたことを特徴とする、請求項９に記載のインライン真空ポンプ。
11. 前記解除ホール１４６には、圧縮空気の供給圧力によって開放する逆流防止バルブ１５０、１５５が設置されたことを特徴とする、請求項８〜１０のいずれか一項に記載のインライン真空ポンプ。
12. 前記バルブ１５０は：
    中央に供給ホール１５２が形成され、前記解除ホール１４６に挿着されるとき、前記供給ホール１５２が解除ホール１４６を介して排気通路に連通する仕上げ部材１５１；及び
    前記供給ホール１５２の出力側に設けられ、圧縮空気の供給圧力によって開放するチェックバルブ１５３；を含むことを特徴とする、請求項１１に記載のインライン真空ポンプ。
13. 前記チェックバルブ１５３は伸縮性素材の板であることを特徴とする、請求項１２に記載のインライン真空ポンプ。
14. 前記バルブ１５５は：
    中央に供給ホール１５２が形成され、前記解除ホール１４６に挿着されるとき、前記供給ホール１５２が解除ホール１４６を介して排気通路に連通する仕上げ部材１５１；
    前記供給ホール１５２の出力側に設けられ、圧縮空気の供給圧力によって開放するボールバルブ１５６；及び
    前記空圧の反対方向にボールバルブ１５６を弾支するスプリング１５７；を含むことを特徴とする、請求項１１に記載のインライン真空ポンプ。