JP2558918Y2 - 真空供給用ユニット - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、吸着用パッド等の作業
機器に負圧を供給する真空供給用ユニットに関し、一層
詳細には、前記作業機器の圧力状態を正確に測定するこ
とを可能とする真空供給用ユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、吸着用パッドや真空パックの
動力源として真空供給用ユニットが利用されている。こ
の種の真空供給用ユニットは、一般的に負圧を発生させ
るエゼクタあるいは真空ポンプと、吸着用パッド等の作
業機器に連通している真空ポートと、前記エゼクタや真
空ポートに圧縮空気を送給し、あるいは遮断する弁機構
部と、前記作業機器から吸入される空気の汚れを除去す
るフィルタ部と、前記作業機器にかかる負圧を測定し作
業機器を制御する検出部を備える。この場合、前記検出
部は真空ポートに対してフィルタ部の下流側に設けられ
るのが一般的である。

【０００３】以上のように構成された従来技術に係る真
空供給用ユニットの動作について説明する。

【０００４】作業機器から空気を吸引する場合、まず、
圧縮空気を弁機構部を介してエゼクタに送給し、負圧を
生じさせる。作業機器から吸引される空気は、真空ポー
トより真空供給用ユニットに吸入され、フィルタ部で吸
入空気の塵芥、油等の汚れが除去され、前記真空供給用
ユニット内部の通路を通り、排出される。

【０００５】その際、検出部において負圧を測定し、作
業機器にかかる負圧を制御しているが、前記検出部の測
定機器は吸入空気の塵芥、油等の汚れにより前記測定機
器の性能低下および誤作動を生ずるおそれがある。その
ため、真空ポートより真空供給用ユニットに吸入された
空気は、フィルタ部を通過して塵芥、油等の汚れを低減
された後、検出部において前記空気の負圧が測定されて
いる。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の技術では、長期間にわたる使用により作業機器か
らの吸入空気の塵芥、油等の汚れのため、フィルタ部に
目詰まりを生じる。そのため、真空ポートに対しフィル
タ部の上流側と下流側との間で圧力差を生じ、検出部で
測定される圧力の値と作業機器に実際に印加される圧力
の値に差を生じる。この結果、検出部からのフィードバ
ック信号を得て正確に駆動しようとする作業機器の制御
が精緻に行われなくなり、吸着用パッドから被搬送物の
落下、位置ずれ等の問題が惹起する不都合がある。

【０００７】本考案は、この種の問題を解決するもので
あり、検出部が真空ポートに実際に生じている負圧の値
を正確に検出することが可能な真空供給用ユニットを提
供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本考案は、負圧を供給する真空供給用ユニットで
あって、作業機器に連通する真空ポートを有するボデイ
と、前記ボデイ内にあって、負圧発生源と前記真空ポー
トとを連通する第１の通路中に設けられたフィルタ部
と、前記真空ポートに第２の通路を介して連通し、前記
真空ポート内の圧力を測定するための負圧検出部と、 前
記第２の通路に設けられた負圧検出部用フィルタと、 を
備えることを特徴とする。

【０００９】

【作用】上記の本考案に係る真空供給用ユニットでは、
真空ポートと負圧検出部とを直接連通する第２の通路を
設けることにより、フィルタ部を介さずに前記負圧検出
部で圧力を測定できる。そのため、前記フィルタ部の目
詰まり等による圧力差が測定に影響するのを阻止し、前
記負圧検出部を介して真空ポートに発生する負圧を正確
に測定できる。

【００１０】

【実施例】本考案に係る真空供給用ユニットについて好
適な実施例を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細
に説明する。

【００１１】図１および図２において、参照符号１０
は、第１の実施例に係る真空供給用ユニットを示す。

【００１２】真空供給用ユニット１０は、基本的に電磁
弁部１２、弁機構部１４、マニホールド１６、エゼクタ
１８、フィルタ部２０、負圧検出部２２および真空ポー
ト部２４から構成される。

【００１３】矩形体からなる弁機構部１４では、その上
部に電磁弁部１２がねじによって装着され、前記弁機構
部１４の一側面部にはマニホールド１６の一側面部が当
接するように配設されている。前記弁機構部１４の他側
面部には、下部より空気供給ポート２６、パイロット弁
供給ポート２８、真空破壊ポート３０、パイロット弁排
気ポート３２が形成されている。前記パイロット弁供給
ポート２８と真空破壊ポート３０の近傍には螺孔が形成
され、この螺孔に実質的に流量調節弁を構成する弁体３
４を螺合する。前記弁機構部１４の内部には、軸方向が
図面と直交する方向に延在する２ポート２位置型の空気
供給弁３６、真空破壊弁３８を配設し、前記弁３６、３
８、ポート２６乃至３２、電磁弁４０、４２、４４、お
よびマニホールド１６を結ぶ通路が画成されている。

【００１４】また、パイロット弁供給ポート２８と後述
するマニホールド１６のパイロット弁供給通路４８から
空気供給弁３６および真空破壊弁３８に連通するために
チェック弁４５ａ、４５ｂ、４７ａ、４７ｂが設けられ
ている（図５参照）。前記チェック弁４５ａ、４５ｂ、
４７ａ、４７ｂは、コンプレッサ、配管等の事故により
圧縮空気が供給されなくなった場合に、供給圧力を保持
して、パイロット弁として機能する電磁弁部１２の誤作
動を防止する。すなわち、ワークの落下等を阻止し、安
全性を増大させる。

【００１５】さらに、空気供給弁３６から後述するマニ
ホールド１６の通路５４に連通する弁機構部１４の内部
にチェック弁４９を設けている。このチェック弁４９
は、エゼクタ１８が作動していない時に、排気がマニホ
ールド１６のパイロット弁排気通路５２からエゼクタ１
８を介して空気供給弁３６へ逆流しないようにする（図
５参照）。

【００１６】前記弁機構部１４の上部に設置される電磁
弁部１２は、前記弁機構部１４を構成する空気供給弁３
６、および真空破壊弁３８のＯＮ／ＯＦＦ動作を行う５
ポート２位置型の第１電磁弁４０、第２電磁弁４２、第
３電磁弁４４を有する（図２参照）。

【００１７】矩形体からなるマニホールド１６は、一側
面を弁機構部１４に当接し、他側面をエゼクタ１８に当
接している。前記マニホールド１６の内部には、下部か
ら図面と直交する方向に空気供給通路４６、パイロット
弁供給通路４８、真空破壊通路５０、パイロット弁排気
通路５２が形成され、一方、図面の紙面の延在方向に沿
って空気供給弁３６とエゼクタ１８を連通する通路５
４、真空破壊弁３８と後述する真空ポート７０を連通す
る通路５６を有する。

【００１８】前記マニホールド１６の側面部には、前記
エゼクタ１８の一側面部が当接する。前記エゼクタ１８
は矩形体からなり、その内部に所定の口径のノズル部５
８とこのノズル部５８に連接されるディフューザ部６０
を有し、前記ディフューザ部６０は真空発生部６１に連
通している。

【００１９】前記エゼクタ１８の外部壁面にはマニホー
ルド１６のパイロット弁排気通路５２に連通する開口部
６２を形成し、一方、前記ディフューザ部６０は、一方
側が開口した箱型形状であり、この開口部は等間隔に形
成された複数のスリット６３を有する蓋部材６４で閉塞
され、前記開口部６２と蓋部材６４の間にはサイレンサ
６６とチェック弁６７が装着されている。

【００２０】前記エゼクタ１８の他側面部には、負圧検
出部２２および真空ポート部２４が装着されている。前
記負圧検出部２２は箱型形状を呈し、その内部に真空ス
イッチ６８が設けられている。この真空スイッチ６８
は、好ましくは抵抗型あるいは容量型半導体圧力センサ
で構成され、真空発生部６１で発生する負圧を後述する
真空ポート７０に連通する通路（第２の通路）７２を介
して検出し、作業機器を制御するための信号を発する。
また、負圧検出部２２の内部にある基板、例えば、フレ
キシブル基板には、マイクロコンピュータ、もしくはワ
ンチップマイコンを用い、電子式圧力センサの出力信号
を得て、圧力設定、圧力調整、警報の発生並びに停止、
ＯＮ／ＯＦＦ動作、ヒステリシス除去、モード切換、真
空供給用ユニットの内部状態モニタの故障予知機能等を
備え、真空供給用ユニット全体の作動状況を含めて制御
することが可能である。さらに、ファジイ理論を用いて
吸着状態の予測制御も可能である。予め自動的にプログ
ラムに従ってプレ動作させＯＮ／ＯＦＦ設定を自動設定
し、また作動後は基圧変動を他のセンサで検知してフィ
ードバックし自動的に設定値を最適な値へ移動させても
よい。例えば基圧を検知信号の５０％設定とする。ま
た、上記機能を表示する図示しない液晶（カラーＬＣ
Ｄ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）等のデジタル表示装置
を有することもできる。一方、前記負圧検出部２２と真
空ポート部２４との境界面には、フッソ樹脂メンブラン
等で構成される疎水性エレメントとしての負圧検出部用
フィルタ７４が装着され、該負圧検出部用フィルタ７４
は前記真空スイッチ６８に塵埃等が付着することを防止
している。

【００２１】真空ポート部２４は、矩形体形状で、エゼ
クタ１８側の一側面部から可撓性部材で形成されたチェ
ック弁７６、フィルタ部２０へ連通する通路（第１の通
路）７８と他側面部に設けられた真空ポート７０とを有
し、前記真空ポート７０から負圧検出部２２へ指向する
通路７２を形成している。前記通路７２の負圧検出部２
２との境界面に可撓性部材からなるチェック弁７９を装
着している。該チェック弁７９には、微小な孔部８０が
設けられている（図３参照）。

【００２２】フィルタ部２０は、負圧検出部２２に隣接
して、この負圧検出部２２と真空ポート部２４に対して
固定される。フィルタ部２０の内部には、吸油エレメン
ト、吸水エレメント、疎水性エレメント等で構成される
フィルタ本体８１が配設されるとともに、このフィルタ
部２０は先端部にねじ溝を形成したスタッド８２を有す
る摘み８４で真空ポート部２４に固着されている。した
がって、前記摘み８４を螺回することにより前記フィル
タ本体８１を交換することが可能である。

【００２３】また、チェック弁６７、７６に代えて、空
気供給弁３６のような方向制御弁を使用し、パイロット
弁である第１乃至第３電磁弁４０、４２、４４に連動さ
せて同様の機能を持たせてもよい。

【００２４】次に、上記のように構成される真空供給用
ユニットの動作について、図１、図３乃至図５を参照し
て説明する。但し、この動作の説明は、マニホールド１
６を用いて真空供給用ユニット１０を複数個連設し、弁
機構部１４のポートをねじによって閉塞した場合につい
て行う。したがって、圧縮空気の供給、パイロット弁を
駆動するための供給圧力、真空破壊用圧力、パイロット
弁、およびエゼクタ１８からの排気については、この動
作説明ではマニホールド１６を介してのみ行う。

【００２５】そこで、真空ポート７０に連通している作
業機器、例えば、吸着用パッドに負圧をかける場合につ
いて説明する。

【００２６】最初に、図示しないコンプレッサ等の圧縮
空気供給源が付勢され、圧縮空気はマニホールド１６の
パイロット弁供給通路４８を通り、第１電磁弁４０が付
勢されることにより、前記圧縮空気が空気供給弁３６を
開成する。そのため、マニホールド１６の空気供給通路
４６とエゼクタ１８が連通して前記エゼクタ１８に圧縮
空気が供給される。こうしてエゼクタ１８で負圧が発生
し、吸着用パッドの空気を吸引する。この負圧により、
可撓性部材で形成されたチェック弁７６が開く。すなわ
ち、前記負圧によって、真空ポート７０側の空気は、塵
芥を除去するフィルタ部２０、通路７８、真空発生部６
１を介して、ディフューザ部６０に吸引される。

【００２７】その際、真空ポート７０から負圧検出部２
２に連通している通路７２では負圧によりチェック弁７
９が開き（図４参照）、負圧検出部２２の真空スイッチ
６８は真空ポート７０における負圧を測定し、その出力
信号で作業機器を制御する。

【００２８】一方、ディフューザ部６０に真空ポート７
０より吸引された空気、およびノズル部５８より噴出さ
れた圧縮空気は、前記ディフューザ部６０から蓋部材６
４のスリット６３を経た後、活性炭を有するフィルタで
構成されるサイレンサエレメント６６で臭いを除き、開
口部６２を経てマニホールド１６のパイロット弁排気通
路５２より排出される。

【００２９】なお、作業機器にかかる負圧を解除する場
合、第２電磁弁４２が付勢され空気供給弁３６を閉塞
し、通路５４およびエゼクタ１８に圧縮空気が流入して
いない状態で、最初に図示しないコンプレッサ等の圧縮
空気供給源が付勢され、圧縮空気はマニホールド１６の
パイロット弁供給通路４８を通る。第３電磁弁４４が付
勢されることにより、真空破壊弁３８を開成する。その
ため、マニホールド１６の真空破壊通路５０は通路５６
を介して真空ポート７０と直接連通し、作業機器の負圧
を解除する。

【００３０】その際、真空ポート７０から負圧検出部２
２に連通している通路７２では、空気圧によりチェック
弁７９が閉じ（図３参照）、空気が負圧検出部２２に侵
入して前記空気圧により真空スイッチ６８を破壊するの
を阻止する。また、同時にチェック弁７９の孔部８０を
介して空気が僅かながら流入し、真空スイッチ側の負圧
状態を解除する。したがって、作業機器の負圧状態が解
除された後も、真空スイッチ６８が信号を出し続けるの
を阻止する。

【００３１】真空供給用ユニット１０は、以上のような
一連の動作を繰り返すが、本考案のように圧力測定を行
うと、フィルタ部２０の吸入空気の汚れによる目詰まり
の影響もない。また、負圧検出部２２にも疎水性エレメ
ントとしての負圧検出部用フィルタ７４が備えられてい
るが、通路７２には空気の流れをほとんど生じないた
め、前記負圧検出部用フィルタ７４の目詰まりは微小で
ある。すなわち、負圧検出部２２は、作業機器に印加さ
れている圧力を正確に測定することができる。

【００３２】次に第２の実施例を図６を参照して説明す
る。この場合、第１実施例と同一の構成要素には、同一
の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。

【００３３】本実施例は、通路７２の一部に円錐形状に
通路断面が小さくなる縮小部位９０を設け、該縮小部位
９０にばね９２の弾性力によって当接する球体９４を有
すること、および前記縮小部位９０の上流側と下流側を
直接連通する直径の小さな通路（第３の通路）９６を備
えていることが第１実施例と異なる。

【００３４】流体回路は、第１実施例と同様のため、図
５を参照して説明する。エゼクタ１８において負圧が発
生し、真空ポート７０から作業機器に負圧が供給される
際には、前記負圧により球体９４がばね９２を圧縮して
通路７２を負圧検出部２２と連通させる。したがって、
負圧検出部２２は負圧を測定し、その出力信号で作業機
器を制御する。

【００３５】作業機器の負圧状態を解除する際には、ば
ね９２の弾性力により球体９４が前記縮小部位９０に当
接して、通路７２は遮断されている。したがって、真空
ポート７０に達した圧縮空気は、検出部２２に達するこ
とはなく、真空スイッチ６８が破壊されるのを阻止す
る。また、同時に通路９６を介して空気が僅かながら流
入し、真空スイッチ側の負圧状態を解除する。また、弁
体である球体９４または弁座である縮小部位９０の表面
微小溝を小径通路の代わりにすることにより同様の効果
が得られる。したがって、真空スイッチ６８が作業機器
の負圧状態の解除された後も信号を出し続けるのを阻止
する。

【００３６】本実施例も第１実施例と同様の効果を有す
る。

【００３７】以上、エゼクタ仕様の真空供給用ユニット
について説明してきたが、真空ポンプ仕様の真空供給用
ユニットにおいても、エゼクタに代えて真空ポンプを用
いることにより本考案の構成を採用することが可能であ
る。

【００３８】

【考案の効果】以上のように構成される本考案に係る真
空供給用ユニットでは、次のような効果乃至利点を有す
る。

【００３９】すなわち、負圧検出部と真空ポートとを直
接連通させる第２の通路を設けることにより、フィルタ
部を介さずに前記負圧検出部で圧力を測定できる。その
ため、前記フィルタ部の目詰まりによる圧力差が測定に
影響するのを阻止できる。また、前記第２の通路に負圧
検出部用フィルタを装着するため、負圧検出部に塵埃等
が付着することが防止され、さらに、この負圧検出部に
対する空気の流れは微小なため、負圧検出部用フィルタ
は目詰まりをほとんど生じず、前記負圧検出部は作業機
器に印加する圧力を正確に測定できる。よって、圧力の
制御を一層正確に行うことが可能となる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る真空供給用ユニットの第１実施例
の縦断面図である。

【図２】前記真空供給用ユニットの斜視図である。

【図３】前記真空供給用ユニットのチェック弁の第１実
施例の開成状態を示す説明図である。

【図４】前記チェック弁の閉成状態を示す説明図であ
る。

【図５】本考案に係る真空供給用ユニットの流体用通路
を説明するための空気回路図である。

【図６】本考案に係る真空供給用ユニットの第２実施例
の要部概略説明図である。

【符号の説明】

１０…真空供給用ユニット １２…電磁弁部 １４…弁機構部 １６…マニホールド １８…エゼクタ ２０…フィルタ部 ２２…検出部 ２４…真空ポート部 ４５ａ、４５ｂ、４７ａ、４７ｂ、４９、６７、７６、
７９…チェック弁 ５４、５６、７２、７８…通路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 斉藤 昭男 茨城県筑波郡谷和原村絹の台４−２−２ エスエムシー株式会社 筑波技術セン ター内 (56)参考文献 特開 昭63−154900（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−88582（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−90133（ＪＰ，Ｕ)

Claims (6)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】負圧を供給する真空供給用ユニットであっ
   て、 作業機器に連通する真空ポートを有するボデイと、 前記ボデイ内にあって、負圧発生源と前記真空ポートと
   を連通する第１の通路中に設けられたフィルタ部と、前記真空ポートに第２の通路を介して連通し、 前記真空
   ポート内の圧力を測定するための負圧検出部と、 前記第２の通路に設けられた負圧検出部用フィルタと、 を備える ことを特徴とする真空供給用ユニット。
2. 【請求項２】請求項１記載の真空供給用ユニットにおい
   て、前記真空ポートと前記負圧検出部とを直接連通する
   前記第２の通路にチェック弁を設けることを特徴とする
   真空供給用ユニット。
3. 【請求項３】請求項２記載の真空供給用ユニットにおい
   て、前記チェック弁は、その本体中に上流側と下流側と
   を連通する複数の微小な孔部を有することを特徴とする
   真空供給用ユニット。
4. 【請求項４】請求項１記載の真空供給用ユニットにおい
   て、前記真空ポートと前記負圧検出部とを直接連通する
   第２の通路に前記負圧検出部に指向して断面半径が小さ
   くなるように円錐形状の縮小部位を設け、前記円錐形状
   の縮小部位の壁面に球体を弾性部材によって当接させる
   ことを特徴とする真空供給用ユニット。
5. 【請求項５】請求項４記載の真空供給用ユニットにおい
   て、前記円錐形状の縮小部位の上流側と下流側とを連通
   する小径な第３の通路を設けることを特徴とする真空供
   給用ユニット。
6. 【請求項６】請求項４記載の真空供給用ユニットにおい
   て、前記円錐形状の縮小部位の壁面または球体の表面に
   微小溝を形成することを特徴とする真空供給用ユニッ
   ト。