JP3455215B2 - 真空発生用ユニット付マニホールド - 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付マニホールドに関する。 ［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付マニホールドが利用されている。
このマニホールドに組み込まれる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力流体を送給しあるいは遮断する
弁機構部と、前記吸着用パッドから吸入される空気の汚
れを除去するフィルタ部とを備える。 以上のように構成される従来技術に係る真空発生用ユ
ニット付マニホールドの動作について説明する。 真空発生用ユニット付マニホールドでは、真空発生用
ユニットがマニホールドに複数個連設される。前記のよ
うに構成された真空発生用ユニット付マニホールドが使
用される際、圧力流体は、マニホールドに設けられた通
路によって圧力流体供給源から夫々の真空発生用ユニッ
トの弁機構部に送り込まれる。 そこで、吸着用パッド等の作業機器を用いて、ワーク
を吸着搬送するには以下のように行う。ワークを吸着す
るために吸着用パッドから空気を吸引する場合、まず、
圧力流体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。吸着用パッド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、その内部に
設けられたフィルタ部で吸入空気の塵埃、油等の汚れを
除去され、前記真空発生用ユニット内部の通路を通り、
外部に排出される。また、マニホールド本体に設けられ
たフィルタに同様の機能を営ませることもできる。な
お、真空発生用ユニット内部に設けられた検出部は、負
圧を検出して吸着用パッドの吸着搬送を制御するための
信号を発する。 一方、吸着用パッドの負圧状態を解除する場合には、
圧力流体が弁機構部から吸着用パッドに直接送り込ま
れ、その負圧状態は解除される。 ［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、マニホールド
によって真空発生用ユニットが複数個配設された場合、
以下に述べるような問題がある。 真空発生用ユニット付マニホールドにおいては、夫々
の真空発生用ユニットの全てにマニホールドから圧力流
体、例えば圧縮空気を供給している。その際、一つの真
空発生用ユニットが弁機構部のポートを使用して別の圧
力流体、例えば窒素を利用して作業を行おうとすると、
マニホールドから該真空発生用ユニットを取り外さなけ
ればならない。窒素を用いる真空発生用ユニットをマニ
ホールドに装着している状態では、圧縮空気と窒素が混
合する可能性があり、所定の目的を達成できないからで
ある。換言すれば、マニホールドに装着されている真空
発生用ユニットのいずれかに異種の圧力流体を供給しよ
うとする時、そのユニット自体をこのマニホールドから
分離して配置しなければならない煩雑さがある。 本発明は、この種の問題を解決するものであり、真空
発生用ユニットがマニホールドによって連設されている
場合に、各真空発生用ユニットが個別に多種の圧力流体
を使用できるよう構成した真空発生用ユニット付マニホ
ールド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、真空ポート
に吸着用パッド等の作業機器を連通させて物品の保持あ
るいは搬送等を行うための真空発生用ユニット付マニホ
ールドであって、 前記真空発生用ユニット付マニホールドは、少なくと
も弁機構部およびエゼクタを含み、開放・閉塞可能な流
体供給通路および流体排出通路を有する複数の真空発生
用ユニットと、 複数の前記流体供給通路または前記流体排出通路に対
して共通に圧力流体の供給および排気を行う通路が形成
されたマニホールドとからなり、 前記真空発生用ユニットの弁機構部と前記マニホール
ドとの間にプレートを装着し、前記プレートには、前記
弁機構部と前記マニホールドとの間の流体通路を選択的
に連通させる孔部が形成されていることを特徴とする異
種の圧力流体を同時に供給する真空発生用ユニット付マ
ニホールドである。 ［作用］ 上記の本発明に係る真空発生用ユニット付マニホール
ドでは、マニホールドと弁機構部の間にプレートを装着
することにより、前記弁機構部に連通しているマニホー
ルドの複数の通路を選択的に遮断することが可能であ
る。そのため、マニホールドから異なる圧力流体を用い
る真空発生用ユニットを取り外すことなく、所期の圧力
流体を夫々の真空発生用ユニットに供給することができ
る。 ［実施例］ 本発明に係る真空発生用ユニット付マニホールドにつ
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。 第１図および第２図において、参照符号10は、第１の
実施例に係る真空発生用ユニット付マニホールドを示
す。 真空発生用ユニット付マニホールド10は、基本的に電
磁弁部12、弁機構部14、遮断プレート16a、マニホール
ド17、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。なお、真空発生用ユニット付マ
ニホールド10から前記遮断プレート16aおよびマニホー
ルド17を除いたその他の構成要素である電磁弁部12、弁
機構部14、エゼクタ18、フィルタ部20、検出部22および
真空ポート部24は、真空発生用ユニットとして機能する
ものである。 矩形体からなる弁機構部14には、その上部に電磁弁部
12が螺子によって装着され、前記弁機構部14の一側面部
には遮断プレート16aが当接する。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が画成されている。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を螺合して
いる。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、前記空気供給弁36、真空破壊弁
38、ポート26乃至32、電磁弁部12および遮断プレート16
aを結ぶ通路が画成されている。なお、前記通路は、開
放・閉塞可能な流体供給通路または流体排出通路として
機能するものである。 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17のパイロット弁供給通路56から空気供給弁36およ
び真空破壊弁38に連通する通路上にはチェック弁39、41
が設けられている（第４図参照）。前記チェック弁39、
41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、安全性を増大させるためであ
る。 さらに、空気供給弁36からマニホールド17の通路62に
連通する弁機構部14の内部にチェック弁43を設けている
（第４図参照）。このチェック弁43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17のパイロット
弁排気通路60から空気供給弁36へ逆流しないようにする
ためである。 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
（第２図参照）。 板状の遮断プレート16aは、一側面を弁機構部14に当
接し、他側面をマニホールド17に当接している。遮断プ
レート16aには、空気供給弁36とエゼクタ18を連通させ
る第１孔部46、真空破壊弁38と後述する真空ポート48を
連通させる第２孔部50、弁機構部14からマニホールド17
まで挿入される螺子付スタッド用の６つの第３孔部52が
形成されている（第３図参照）。なお、マニホールド17
側の一面には、後述するマニホールド17の６つの通路54
乃至64を通過する流体が漏洩することのないようにそれ
ぞれの通路に対応するパッキンが取り付けられている。 矩形体からなるマニホールド17は、一側面を遮断プレ
ート16a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17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54、パイロット弁供給通路5
6、真空破壊通路58、パイロット弁排気通路60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62、真空破壊弁38と真空ポ
ート48を連通する通路64が画成されている。 前記マニホールト17の他面には、前記エゼクタ18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66とこのノズル部66に連接される
ディフューザ部68を有し、前記ディフューザ部68は真空
発生部70に連通している。前記ディフューザ部68はマニ
ホールド17のパイロット弁排気通路60に連通し、その途
中にはサイレンサ72が装着されている。 前記エゼクタ18には、負圧を検出するための検出部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74が設けら
れている。この真空スイッチ74は、好ましくは、半導体
圧力センサで構成され、真空発生部70で発生する負圧を
後述する真空ポート48に連通する通路76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78が介装され
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80、フィ
ルタ部20へ連通する通路82と他側面部に設けられた真空
ポート48とを有し、前記真空ポート48から検出部22へ指
向する通路76が画成されている。 フィルタ部20は、検出部22に隣接し、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は透
明な蓋部材84によってフィルタ本体86を閉塞している。
フィルタ部20の内部には、フィルタ本体86が配設される
とともに、このフィルタ部20は先端部に螺子溝を形成し
たスタッド88を有する摘み90で真空ポート部24に固着さ
れる。従って、前記摘み90を螺回することにより前記フ
ィルタ本体86を交換することが可能である。 また、前記フィルタ本体86およびフィルタ78は、真空
ポート48から流入する水分を取り除く阻水性エレメン
ト、メンブラン、中空子等の水分分離機能を有するエレ
メントを用いたり、併用することが可能である。これに
より、弁、真空スイッチ、サイレンサ等を水分から保護
できる。また、ドレン手段を設けてその水分を排出する
ことも可能である。 次に、上記のように構成される真空発生用ユニット付
マニホールド10の動作を説明する。 この種の装置では、真空発生用ユニット付マニホール
ド10に連通する図示しない吸着用パッドが複数個同時に
使用される。その際、マニホールド17から各真空発生用
ユニット付マニホールド10に圧縮空気が供給される場合
について説明する。予め弁機構部14の各ポート26乃至32
は螺子によって閉塞しておく（第４図、下半分参照）。
このような状態で、吸着用パッドによりワークを吸着搬
送する場合、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17のパイ
ロット弁供給通路56を通る。この時、第１電磁弁40が付
勢され、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17の空気供給通路54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のノズル部66からディフューザ部68に
圧縮空気が流れることによって真空発生部70で負圧が発
生し、吸着用パッドの空気を吸引する。すなわち、前記
負圧によってチェック弁80が破線で示すように開成し、
真空ポート48側の空気は、塵埃を除去するフィルタ部2
0、通路82、真空発生部70を介してディフューザ部68に
吸引される。 その際、真空ポート48から検出部22に連通している通
路76により、検出部22の真空スイッチ74が真空ポート48
における負圧を測定し、その出力信号で吸着用パッドの
吸着搬送の制御を行う。 一方、真空ポート48より吸引された空気、およびノズ
ル部66より噴出された圧縮空気は、前記ディフューザ部
68からサイレンサ72を経てマニホールド17のパイロット
弁排気通路60より外部に排出される。 なお、吸着用パッド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を閉塞する。そこ
で、第３電磁弁44が付勢されることにより、圧縮空気は
マニホールド17のパイロット弁供給通路56を通り、真空
破壊弁38を開成する。そのため、マニホールド17の真空
破壊通路58は通路64を介して真空ポート48と直接連通
し、吸着用パッドの負圧を解除する。 ところが、吸着用パッドで搬送するワークがICを実装
した基板であった場合、圧縮空気では以下に述べるよう
な不都合を生じる。すなわち、吸着用パッドの負圧を解
除する時に、圧縮空気中の塵埃等の不純物がICに付着
し、ICを不良品とするおそれがある。この種の不都合を
回避するために窒素がしばしば使用される。この場合、
全ての真空発生用ユニットに窒素を使用することは、コ
ストが高くなる要因となる。従って、マニホールド17に
は圧縮空気を流し、ICを吸着する吸着用パッドに対応す
る真空発生用ユニットに対してのみ窒素を使用する。そ
の際、遮断プレート16aを使用して、マニホールド17か
ら該真空発生用ユニットに圧縮空気が流入することを防
ぐ。 具体的に、第１図乃至第４図を参照して説明する。真
空発生用ユニット付マニホールド10において、遮断プレ
ート16aを弁機構部14とマニホールド17の間に挿入す
る。遮断プレート16aは、図面上で孔部が見える面を弁
機構部14に指向させて挿入し、第３孔部52を使用して、
弁機構部14から螺子によってマニホールド17にしっかり
と固着する（第２図参照）。その際、第１孔部46が空気
供給弁36とエゼクタ18を結ぶ通路62を連通させ、一方、
第２孔部50が真空破壊弁38と真空ポート48を結ぶ通路64
を連通させる。 しかしながら、マニホールド17の圧縮空気供給用の通
路54乃至58および排気通路60は遮断プレート16aによっ
て窒素を使用する真空発生用ユニットの弁機構部14から
遮断されている（第４図、破線部および第１図参照）。
このような状態で該弁機構部14の各ポート26乃至32を利
用した窒素によって真空発生用ユニットを作動可能であ
る（第４図参照）。 以上のように構成された真空発生用ユニット付マニホ
ールド10において、一つの真空発生用ユニットだけ異な
る圧力流体を使用する場合、遮断プレート16aを挿入す
るだけでその目的が達成される。 第２の実施例を第５図および第６図を参照して説明す
る。この場合、第１の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。 本実施例では、遮断プレート16bのみが第１の実施例
と異なる。第１の実施例で述べたように、ICを実装した
基板を吸着搬送する場合には、負圧を解除する際に窒素
を使用しないと問題が生じる。しかしながら、エゼクタ
18やパイロット弁へ供給する流体は圧縮空気で充分であ
る。そこで、本実施例における遮断プレート16bが採用
された。遮断プレート16bは、第１孔部46、第２孔部5
0、第３孔部52以外にも第４孔部92、第５孔部94、第６
孔部96が画成されており（第５図参照）、それぞれマニ
ホールド17の空気供給通路54、パイロット弁供給通路5
6、パイロット弁排気通路60を弁機構部14と連通させる
（第６図参照）。一方、吸着用パッドの負圧解除用の窒
素は弁機構部14の真空破壊ポート30から送給される。 このようにマニホールド17と弁機構部14のポートを選
択的に使用することにより一層のコストダウンと装置全
体としての簡易化が達成され、窒素を用いる真空発生用
ユニットを別体構造とすることがなく、そのために作業
効率の上昇につながる。 もちろん、以上の実施例に限定されず、孔部の画成位
置、組み合わせについてはその用途に応じて変更するこ
とが可能である。 ［発明の効果］ 以上のように、本発明に係る真空発生用ユニット付マ
ニホールドは、遮断プレートを用いることにより、次の
ような効果乃至利点を有する。 すなわち、真空発生用ユニット付マニホールドにおい
て、個々の真空発生用ユニットが異種の圧力流体を用い
る場合、マニホールドに流れる圧力流体と異なる圧力流
体を使用する真空発生用ユニットは、遮断プレートによ
りマニホールドから不必要な流体の流入を遮断する。従
って、マニホールドから該真空発生用ユニットを取り外
す煩雑性を回避して異なる圧力流体をその用途に応じて
使用可能であり、装置全体としての簡素化に役立つ。

【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付マニホール
ドの第１実施例の縦断面図、 第２図は本発明に係る真空発生用ユニット付マニホール
ドの第１実施例の斜視図、 第３図は本発明に係る遮断プレートの第１実施例の斜視
図、 第４図は本発明に係る真空発生用ユニット付マニホール
ドの第１実施例の流体回路説明図、 第５図は本発明に係る遮断プレートの第２実施例の斜視
図、 第６図は本発明に係る真空発生用ユニット付マニホール
ドの第２実施例の流体回路説明図である。 10……真空発生用ユニット付マニホールド 12……電磁弁部 14……弁機構部 16a、16b……遮断プレート 17……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

───────────────────────────────────────────────────── 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 昭63−154900（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−51500（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】真空ポートに吸着用パッド等の作業機器を
   連通させて保持あるいは搬送等を行うための真空発生用
   ユニット付マニホールドであって、 前記真空発生用ユニット付マニホールドは、少なくとも
   弁機構部およびエゼクタを含み、開放・閉塞可能な流体
   供給通路および流体排出通路を有する複数の真空発生用
   ユニットと、 複数の前記流体供給通路または前記流体排出通路に対し
   て共通に圧力流体の供給および排気を行う通路が形成さ
   れたマニホールドとからなり、 前記真空発生用ユニットの弁機構部と前記マニホールド
   との間にプレートを装着し、前記プレートには、前記弁
   機構部と前記マニホールドとの間の流体通路を選択的に
   連通させる孔部が形成されていることを特徴とする異種
   の圧力流体を同時に供給する真空発生用ユニット付マニ
   ホールド。