JP3229613B2 - 真空発生用ユニット - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、吸着用パッド等の作業機器に負圧を供給す
る真空発生用ユニットに関する。

［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
真空発生用ユニットが利用されている。この種の真空発
生用ユニットは、一般的に負圧を発生させるエゼクタ
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。

以上のように構成された従来技術に係る真空発生用ユ
ニットの動作について説明する。

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、負圧を生じさせて
行う。作業機器から吸引される空気は、真空ポートより
真空発生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、前記真空発生用ユニッ
ト内部の通路を通り、排出される。

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
ポートより真空発生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、
検出部において負圧が測定されている。

［発明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等の落下、位置ずれ等の問題が惹
起する不都合がある。

本発明は、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発生用ユニットを提供すること
を目的とする。

［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、本発明は、少なくと
も、弁機構部、マニホールド、エゼクタ、検出部および
フィルタ部がそれぞれ一体的に組み付けられて構成され
たボデイと、 前記フィルタ部内に設けられ、前記エゼクタと真空ポ
ートとを連通させる第１通路中に配設された第１フィル
タ部材と、 前記検出部内に設けられ、前記第１フィルタ部材より
も前記真空ポート側に近接する前記第１通路の途中から
分岐し、且つ前記真空ポートと前記検出部とを連通させ
る第２通路中に配設された第２フィルタ部材と、 前記第２通路中における前記第２フィルタ部材と前記
真空ポートとの間に設けられ、前記第２通路に供給され
る負圧によって吸引されることにより前記第２通路を開
成し、一方、負圧を解除した際に前記第２通路を閉塞し
て前記検出部側に対して圧力流体が進入することを阻止
するチェック弁と、 を備えることを特徴とする。

［作用］ 上記の本発明に係る真空発生用ユニットでは、第１フ
ィルタ部材よりも真空ポート側に近接する第１通路の途
中から分岐する第２通路を設け、前記第２通路によって
真空ポートと検出部とを直接連通させることにより、第
１フィルタ部材を介さずに前記検出部で圧力を測定でき
る。そのため、前記第１フィルタ部材の目詰まり等によ
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。

［実施例］ 本発明に係る真空発生用ユニットについて実施例を挙
げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。

第１図および第２図において、参照符号10は、本実施
例に係る真空発生用ユニットを示す。

真空発生用ユニット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、
検出部22、真空ポート部24から構成される。

矩形体からなる弁機構部14は、上部に電磁弁部12をね
じによって装着し、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34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、
38、ポート26乃至32、電磁弁40乃至44、マニホールド16
を結ぶ通路が画成されている。

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に連通するにはチェック弁45、47が設け
られている（第４図参照）。前記チェック弁45、47は、
コンプレッサ、配管等の事故により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、安全性が増大させるためである。

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18を介して空気供給弁36へ逆流しな
いようにするためである（第４図参照）。

前記弁機構部14部の上部に設置される電磁弁部12は、
前記弁機構部14部を構成する空気供給弁36、および真空
破壊弁38のオン／オフ動作を行う５ポート２位置弁から
なる第１電磁弁40、第２電磁弁42、第３電磁弁44を有す
る。

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54、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。

前記マニホールド16の側面部は、前記エゼクタ18の一
側面部が当接するように配設されている。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
58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。

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、この開口部は複数の等間隔に形成されたスリ
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が装着されている。

前記エゼクタ18の他側面部には、検出部22および真空
ポート部24が装着されている。前記検出部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、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、調整、警報、オン／オフ、ヒシテリシス、モード切
換、真空発生用ユニットの内部状態モニターの故障予知
機能等を備え、真空発生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、ファジィ理論
を用いて吸着状態の予測制御も可能である。また、上記
機能に関して図示しない液晶（LCD）、発光ダイオード
（LED）等のデジタル表示装置を有する。前記検出部22
と真空ポート部24との境界面にはフィルタ（第２フィル
タ部材）74が装着されている。

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
検出部22へ指向する通路72を形成している。前記通路72
の検出部22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。

フィルタ部20は、検出部22に隣接して、この検出部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、フィルタ本体（第１フィルタ部材）80が配置
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
固着している。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80を交換することが可能であ
る。

次に、上記のように構成される真空発生装置の動作に
ついて、第２図乃至第４図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16を用いて真空発生用
ユニット10を単体で取り付け、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。

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。

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61を介して、ディフューザ部60に吸引さ
れる。

その際、真空ポート70から検出部22に連通している通
路72では負圧によりチェック弁79が開き（第３図ｂ参
照）、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。

一方、ディフューザ部60に真空ポート70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64のスリット63を経た
後、サイレンサ66、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。

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。

その際、真空ポート70から検出部22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（第３図ａ
参照）、前記空気圧が検出部22に侵入して真空スイッチ
68を破壊するのを阻止する。

真空発生用ユニット10は、以上のような一連の動作を
繰り返すが、本発明のように、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、検出部22にもフィルタ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
記フィルタ74の目詰まりは微小である。すなわち、作業
機器に印加されている圧力を検出部22は正確に測定する
ことができる。

［発明の効果］ 以上のように構成される本発明に係る真空発生用ユニ
ットでは、次のような効果乃至利点を有する。

すなわち、第１フィルタ部材よりも真空ポート側に近
接する第１通路の途中から分岐する第２通路を設け、前
記第２通路によって真空ポートと検出部とを直接連通さ
せることにより、第１フィルタ部材を介さずに前記検出
部で圧力を測定できる。そのため、前記第１フィルタ部
材の目詰まり等による圧力差が測定に影響するのが阻止
される。また、前記第１フィルタ部材よりも真空ポート
側に近接する第２通路中に第２フィルタ部材を装着して
も、この検出部に対する圧力流体の流れが微小なため、
該検出部の第２フィルタ部材は目詰まりをほとんど生じ
ず、前記検出部は作業機器にかかる圧力を正確に測定す
ることができる。さらに、負圧を解除した際に前記第２
通路を閉塞して前記検出部側に対して圧力流体が進入す
ることを阻止するチェック弁を設けることにより、検出
部を保護することができる。この結果、圧力の制御を一
層正確に行うことができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る真空発生用ユニットの実施例の斜
視図、 第２図は本発明に係る真空発生用ユニットの実施例の縦
断面図、 第３図ａ、ｂは本発明のチェック弁の動作状態を示す説
明図、 第４図は本発明に係る真空発生用ユニットの実施例に形
成される流体用通路を説明するための空気回路図であ
る。 10……真空発生用ユニット 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 24……検出部 45、47、49、76、79……チェック部 54、56、72、78……通路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斉藤 昭男 埼玉県草加市稲荷６―19―１ エスエム シー株式会社草加工場内 (56)参考文献 特開 平２−216026（ＪＰ，Ａ) 実開 昭64−19025（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−88582（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−91240（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−163821（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも、弁機構部、マニホールド、エ
   ゼクタ、検出部およびフィルタ部がそれぞれ一体的に組
   み付けられて構成されたボデイと、 前記フィルタ部内に設けられ、前記エゼクタと真空ポー
   トとを連通させる第１通路中に配設された第１フィルタ
   部材と、 前記検出部内に設けられ、前記第１フィルタ部材よりも
   前記真空ポート側に近接する前記第１通路の途中から分
   岐し、且つ前記真空ポートと前記検出部とを連通させる
   第２通路中に配設された第２フィルタ部材と、 前記第２通路中における前記第２フィルタ部材と前記真
   空ポートとの間に設けられ、前記第２通路に供給される
   負圧によって吸引されることにより前記第２通路を開成
   し、一方、負圧を解除した際に前記第２通路を閉塞して
   前記検出部側に対して圧力流体が進入することを阻止す
   るチェック弁と、 を備えることを特徴とする真空発生用ユニット。