JP2017164891A - 真空発生デバイス - Google Patents

Abstract

【課題】真空破壊時間の短い真空発生器を提供すること。【解決手段】圧縮空気流によって駆動され、真空グリッパ手段に真空ＶａＣを供給するように配置される、真空発生器であって、真空流れ接続部１は、圧縮空気流によって真空グリッパ手段に真空を供給するために、真空発生器と関連付けられ、かつ真空グリッパ手段と流れ接続ＶａＣするように配置され、流れ接続部１は、さらに、真空グリッパ手段に圧縮空気流を供給するように配置される第２の接続部６を備え、流れ接続部１は、下方位置においてばね力によって作動され、真空グリッパ手段への前記接続部１を開放し、上方位置において、第２の接続部６における圧縮空気流からの空気圧によって接続部１を閉鎖するように配置される、弁本体４ａを備える。【選択図】図２

Description

本開示は、真空カップまたは同様のデバイスに適用可能な負圧を発生させるために圧縮空気によって駆動される真空発生デバイスに関する。

本発明は、概して材料搬送システムに関し、より具体的には、真空デバイスに接続された真空源または空気圧デバイスの運転を介して対象物に係合させられ、かつそれらに実質的に密着させられる材料搬送システムの真空カップアセンブリのための真空発生器に関する。実質的に平坦な対象物またはパネル等の対象物に係合するように移動させられ、その対象物を吊り上げて所望の場所に移動するように適合される真空カップ等を含む材料搬送システムを提供することが知られている。そのような真空カップまたは吸着カップは、対象物と係合するように移動させることができ、標的領域に輸送されるときに対象物がカップに対して保持されるように、対象物とカップとの間に真空を作り出すために真空源を作動させることができる。

工業生産ラインにおけるサイクル時間を短縮するために、真空グリッパから対象物を能動的に解放するための構成を有する真空発生器を提供することが知られており、グリッパは、対象物を保持および移動するために負圧または真空に依存する。実施されている解決法は、典型的には制御弁を介して、真空グリッパまたは真空グリッパに真空を供給するラインに圧縮空気を入れることであり、このようにして、真空グリッパ手段に対して対象物を保持する真空を遮断する。これは、概して、かつ具体的に、本開示においていわゆる「真空破壊」と称される。別の既知の解決法は、制御弁を介して、真空グリッパまたは供給ラインを大気圧と接続することである。後者の解決法は、本開示では検討されない。

これらの解決法はどちらも、本開示において「真空カップに通気する」、すなわち、真空を停止すると称される。

最初に述べた解決法は、典型的には合理的で迅速な解放を提供するが、この解決法は、壊れやすい対象物を考慮した場合、いくつかの用途においては乱暴すぎる場合がある。そのような用途において、当業者は、典型的には最後に述べた解決法を用いることを余儀なくされるが、それが必ずしも所望の迅速な応答を提供するとは限らず、したがって生産率の妨げとなり得る。

従来技術のデバイスは、例えば、高圧空気によって駆動され、真空グリッパ内に保持された対象物を能動的に解放するために配置された手段を有する真空発生器が開示されている欧州特許第Ｂ１−２２６３０１１号明細書から既知である。

現在使用されているシステムは、使用されているデバイスの多くの利点を有するが、真空カップに通気するための時間が長すぎると見なされる場合もある。

欧州特許第Ｂ１−２２６３０１１号明細書

本発明の目的は、使用者にとってより扱いやすいこと、またより短い停止時間を有することによって、上述の欠点を排除するかまたは少なくとも軽減する、改善された真空エジェクタデバイスを実現することである。

前述の目的は、独立請求項に従う本発明によって達成される。好ましい実施形態は、従属請求項に記載される。

一態様によれば、本開示は、保持部材、例えば吸着カップに供給される、少なくとも部分真空を発生させるための真空エジェクタデバイスに関する。真空エジェクタデバイスは、「真空破壊」における圧縮空気流によって作動される弁を備える。真空破壊が起動されると、弁が閉鎖して真空チャネルを密封する。このようにして、真空エジェクタデバイスから空気流が出ないようにすることにより、真空破壊の効率が高められる。

一実施形態によれば、圧縮空気流によって駆動され、真空グリッパ手段に真空を供給するように配置される真空発生器が提供され、真空流れ接続部は、圧縮空気流によって真空グリッパ手段に真空を供給するために、真空発生器と関連付けられ、かつ真空グリッパ手段と流れ接続するように配置される。流れ接続部は、さらに、真空グリッパ手段に圧縮空気流を供給するように配置される第２の接続部を備える。流れ接続部は、下方位置においてばね力によって作動され、真空グリッパ手段への流れ接続部の前記接続を開放し、上方位置において、第２の接続部における圧縮空気流からの空気圧によって接続部を閉鎖するように配置される、弁を備える。

したがって、真空エジェクタデバイスは、真空破壊が起動されたときに生成される圧縮空気流によって作動される弁を備える。真空破壊が起動されると、弁が閉鎖し、真空グリッパ手段への流れ接続部における「真空チャネル」とも称される接続部を密封する。

本発明は、上記問題を回避すること、および真空グリッパ手段によって保持された対象物を迅速に解放するために配置される真空発生器を提供することを目標とするが、これは、真空破壊空気が全くまたは実質的に全く無駄にならないためである。これにより、真空破壊流の一部がエジェクタを通って出ることに関する問題を排除するかまたは軽減し、ひいては、エジェクタから真空破壊空気が出ないようにすることにより真空破壊の効率を高める。

本発明はまた、真空グリッパ手段によって保持された対象物を能動的に解放するために、真空発生器に迅速な空気の供給を提供することも目標とする。

本発明のさらに別の目的は、真空グリッパ手段における真空を遮断するために、空気に関する様々な要求に適合させることができる解放機能を備える真空発生器を提供することである。

この実施形態を通して、真空グリッパ手段への流れ接続または非流れ接続である下方位置と上方位置の２つの位置の間で切り替わる２段階弁が提供され、この弁の制御のためにエネルギーが供給されることは必要ではない。

好ましくは、弁は、可撓性材料から好適に作製されるフラップ弁として形成される。

本発明の実施形態が概略的に示される添付の図面を参照して、以下に本発明をより詳細に説明する。

弁を有する真空発生器を備える真空システム１０における本発明の実装の概略図である。 圧縮空気によって駆動される真空発生器と関連付けられたまたはその中に含まれる接続部の断面図であり、弁本体は、真空の流れのために第１の弁位置に配置されている。 図２に対応する断面図であり、弁本体は、真空破壊のために第２の弁位置に位置している。 弁自体の斜視図である。

真空システム１０における本発明の実装の概要について、最初に図１を参照する。図１において、ラインＰ_空気源は、圧縮空気の供給源である空気源からライン２を介して真空発生器３までの圧縮空気流の方向と、いわゆる「真空破壊」のために提供される、同じ真空発生デバイス３への圧縮空気供給接続部６を表している。空気の供給源である空気源は、真空のための圧縮空気流であるＰ_空気源を供給する場合と、真空破壊のための圧縮空気である真空破壊を供給する場合の両方で典型的には同じであるが、異なる供給接続部を介しており、それぞれ、ライン２または圧縮空気供給接続部６を介している。真空発生器３は、吸着ライン５ａを介して、真空グリッパ手段５に真空を供給する。真空流れ接続部１に配置された弁４は、典型的には、それぞれ開放位置Ａと閉鎖位置Ｂとの間で切り替えられるが、真空流量の比例的制御のために調節可能でもあり得る。

図１に概略的に示される真空発生器３は、典型的にはエジェクタとして実現される。真空グリッパ手段５は、真空発生器３から一般的に供給される吸着カップとしてまたは一連の吸着カップとして実現されてもよい。

図１は、本発明を例示する目的で、真空システムの概略的な配置図を示しているに過ぎず、当業者には既知であるように、実際の真空システムは、真空システムを所望の機能に適合させるために、追加のバルブ、センサ、および流れ接続部を備えることができることに留意されたい。

次に、図２〜図４を参照して本発明の一実施形態を説明するが、真空システムの上記説明に対応する実施形態の詳細は、図１で以前に使用された対応する参照番号によって示される。

次に、図２を参照すると、圧縮空気Ｐ_空気源によって駆動される、図１に示され、かつ図１に関連して説明されるもの等の、真空発生器３に関連付けられたまたは含まれる真空流れ接続部１の一部の断面図であり、弁４は、真空の流れのために第１の弁位置Ａに位置付けられ、真空流れ接続部１は、真空の流れＶａＣと流れ接続するように配置されている。弁４がこの位置にある場合、真空の流れは弁本体４ａによって阻害または制限されない。

真空発生器３は、圧縮空気流Ｐ_空気源によって真空グリッパ手段５に真空を供給するために、圧縮空気流によって駆動され、吸着ライン５ａに真空の流れＶａＣを供給するように配置される（図１を参照）。真空流れ接続部１は、さらに、吸着ライン５ａを介して真空グリッパ手段に圧縮空気流ＢＰを供給するように配置される第２の空気供給接続部６を備える。真空流れ接続部１は、下方位置Ａにおいて、ばね１１からのばね力によって作動され、真空グリッパ手段に真空の流れＶａＣを供給するために真空流れ接続部１を開放する弁４を備える。

次に、図３を参照すると、第２の接続部６における圧縮空気流ＢＰからの空気圧によって、弁４が真空流れ接続部１を閉鎖するように配置された場合を示している。弁４は、上方位置Ｂで閉鎖している。

図３に示されるように、真空グリッパ手段５からの対象物の迅速な解放を考慮して、システム１０は弁４に関連付けられ、弁４を閉鎖することにより真空グリッパ手段５への真空の流れＶａＣを能動的に遮断する。弁４は、吸着ライン５ａを介した真空グリッパ手段５と、ライン５ａを介して、流れ連通のために接続させることができる流れ接続部１に含まれる。弁４は、真空破壊のための圧縮空気ＢＰが接続部６を介して真空発生器３に供給されたときに、真空グリッパ手段５への真空の流れＶａＣを閉鎖する２段階弁として配置される。

弁４は、接続部６に蓄積された真空破壊空気圧によって作動される２方向弁として設計される。接続部６を介して真空発生器３に供給される真空破壊ＢＰのための圧縮空気を閉鎖すると、弁４は、流れ接続部１がライン５ａを介して真空グリッパ手段５と流れ連通されることによって、開放位置Ａに切り替わる。

図２を参照すると、弁４が位置Ａに示されており、真空破壊のための圧縮空気ＢＰが遮断されていると考えられる。同時に、弁本体４ａの圧力側４ｃがもはや真空破壊ＢＰのための圧縮空気の流れによる負荷を受けておらず、ばね力が弁本体４ａに流れ接続部１を開放させ、位置Ａに移動させる。

弁４は、流れ接続部１に配置されたシート７において移動可能な弁本体４ａを備え、弁本体４ａは、弁４の第１の位置において真空側Ｖに対する吸着側４ｂと、弁４の第１の位置Ａにおいて第２の接続部（６）を少なくとも部分的に閉鎖する圧力側４ｃとを有する。これは、図２に示される。

一実施形態によれば、図４により詳細に示されるように、弁本体４ａは、ヒンジ接合部１２を有する揺動可能なハッチとして提供されるが、これは、下方位置Ａ（図２を参照）において、ばね１１からのばね力によって作動され、真空グリッパ手段への前記流れ接続部１を開放し、ばね１１からのばね力に打ち勝った場合、上方位置Ｂ（図３を参照）において、第２の接続部６における圧縮空気流ＢＰからの空気圧によって流れ接続部１を閉鎖するように配置される。

典型的には、弁４は、フラップ弁である。

対象物の解放を確実にするために必要とされる真空破壊のための空気量は、真空グリッパ手段ならびにその関連付けられたラインおよびチャネルの合計体積に依存し、圧力は真空グリッパにおけるものと同じである。

図３に示す位置において、弁本体４ａは、その圧力側４ｃとして見ることができる弁本体４ａの端部に印加される真空破壊ＢＰのための圧縮空気の負荷を受けている。弁本体４ａの反対側４ｂは、その流れ方向における断面に見られるように、流れ接続部１を取り囲む密封面７ａに対して密封接続されている。

弁本体４ａとシート７との間のいかなる漏れも、その真空側４ａの領域内に弁本体４ａの周囲を通る逃げ溝４ｄを有することにより効率的に防止され、逃げ溝４ｄは、弁本体４ａの第２の位置Ｂにおいて、圧縮空気流ＢＰによってシート７の内側７ａに対して密着するような寸法である。

弁４および関連付けられた弁要素を備える構成は、真空発生器に接続可能な別個のアセンブリを構成してもよいか（図４を参照）、または代替として、真空発生器の構造に一体化されてもよい（図１を参照）。

保持された対象物を能動的に解放するために提示される解決法は、このようにして、解放シーケンスの時間を短縮することができ、また、真空グリッパ手段からの穏やかな解放を必要とする壊れやすい対象物に関連しても達成されるということを特徴とする。

さらに、提示される解決法は、真空チャネルを密封するためにパイロット空気の供給が必要ではなく、解放シーケンスの間に過剰な圧縮空気が消費されないため、最もエネルギー効率に優れている。

本発明は、上記の教示から当業者によって理解され得る本発明の上記および他の変更例を包含する添付の特許請求の範囲において定義される。

Claims (7)

1. 圧縮空気流によって駆動され、真空グリッパ手段に真空を供給するように配置される、真空発生器であって、
   真空流れ接続部は、前記圧縮空気流によって前記真空グリッパ手段に真空を供給するために、前記真空発生器と関連付けられ、かつ前記真空グリッパ手段と流れ接続するように配置され、
   前記流れ接続部は、さらに、前記真空グリッパ手段に圧縮空気流を供給するように配置される第２の接続部を備え、
   前記流れ接続部に、下方位置においてばね力によって作動され、前記真空グリッパ手段への前記接続部を開放し、上方位置において、前記第２の接続部における圧縮空気流からの空気圧によって前記接続部を閉鎖するように配置される、弁を備えることを特徴とする、真空発生器。
2. 前記弁は、シートにおいて移動可能な弁本体を備え、前記弁本体は、前記弁の第１の位置において真空側に対する吸着側と、前記弁の前記第１の位置において前記第２の接続部を少なくとも部分的に閉鎖する圧力側と、を有することを特徴とする、請求項１に記載の圧縮空気駆動型の真空発生器。
3. 前記弁本体は、その真空側の領域内に前記弁本体の周囲を通る逃げ溝を有し、前記逃げ溝は、前記弁本体の第２の位置において、前記圧縮空気流によって前記シートの内側に対して密封するような寸法であることを特徴とする、請求項２に記載の圧縮空気駆動型の真空発生器。
4. 前記弁本体は、ヒンジ接合部を有する揺動可能なハッチであり、下方位置において、ばねによって作動され、前記真空グリッパ手段への前記接続部を開放し、上方位置において、前記第２の接続部における圧縮空気流からの空気圧によって前記流れ接続部を閉鎖するように配置されることを特徴とする、請求項２または３に記載の圧縮空気駆動型の真空発生器。
5. 前記弁は、フラップ弁であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載される圧縮空気駆動型の真空発生器。
6. 前記弁は、前記真空発生器に一体化されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載される圧縮空気駆動型の真空発生器。
7. 前記弁は、前記真空発生器に着脱可能に取り付けられることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載される圧縮空気駆動型の真空発生器。