JP5209698B2 - 内蔵真空ポンプを持つレベル補正器 - Google Patents

Description

本発明は真空システムに使用されるレベル補正器に係り、より詳しくは内部に真空ポンプを含むレベル補正器に関するものである。

図１を参照すれば、通常の真空システムは、空気流入口、排出口及び吸入口を持つ真空ポンプ１と、真空ポンプ１の吸入口と通じる包囲空間を提供する円筒状または箱状のハウジング２と、ハウジング２に吸入ライン３を介して連結される中空型マニホールド４と、マニホールド４に連結された多数の真空パッド５とからなる。圧縮空気が高速で流入して真空ポンプ１を通じて排出されるとき、真空パッド５の内部空気が吸入口に吸い込まれて圧縮空気とともに排出されることにより、真空パッド５の内部に負圧が発生する。発生された負圧は作業対象物を把持して持ち上げるか移動させる目的で使用される。

作業対象物の表面が平らであれば、多数の真空パッド５が同一レベルで固定されることは問題にならない。しかし、その表面が湾曲しているか段差が形成されている場合にもすべての真空パッド５のレベルが均等になっていれば、作業対象物に対するそれぞれの真空パッド５の接触姿勢や位置が不安定になり、作業対象物の表面損傷または破損などが発生することがある。よって、真空パッド５とともにレベル補正器６が使用される。

図２及び図３は従来技術によるレベル補正器をそれぞれ例示する。便宜上、両図において機能的に同一の要素に対しては同一符号を付けた。従来のレベル補正器は、円筒状固定管７と、固定管７を貫通して上下運動する管状スライダー８と、固定管７とスライダー８の間に配置され、スライダー８の移動を伸縮自在に支えるスプリング９とからなる。前記スライダー８の下端に結合される真空パッドはスライダー８とともに移動し、よって作業対象物の表面状態によって適切なレベルに補正される。前記レベル補正器には作業対象物に加わる衝撃を緩衝させる役目もある。

通常の真空システムにおいて、前述した従来のレベル補正器が作業対象物の表面状態によって真空パッドのレベルを適切に補正する手段として使用されることは事実である。しかし、このレベル補正器は既定の用途にだけ使用されるという限界がある点、その使用によってシステムが一層複雑になる点、その使用によって吸入ラインがさらに長くなる点などの問題がある。

本発明は前述した従来のレベル補正器の問題点を解決するためになされたものである。本発明の目的は、真空システムをより簡単に構成することができるレベル補正器を提供することである。本発明の他の目的は、真空システムにおける吸入ラインを排除して真空応答速度をより速くしたレベル補正器を提供することである。本発明のさらに他の目的は、効率よく騒音を減らすことができるレベル補正器を提供することである。

本発明によれば、レベル補正器は、構造物に固定される固定管と、固定管の内部に配置され、上下運動する中空型スライダーと、固定管とスライダーの間に配置され、スライダーの移動を伸縮自在に支えるスプリングとを含む。特に、前記スライダーの内部空間には、一端に流入口が、他端に排気口が、側壁に吸入孔が形成された真空ポンプが装着される。また、スライダーの上端開口に導かれた圧縮空気が、真空ポンプの流入口と排気口の間を貫通してスライド側壁の排出口を通じて排出されるとき、スライダーの下部に通じる空気がスライダーの内部空間に吸い込まれ、真空ポンプの吸入孔を通じて圧縮空気とともに排出される。

より具体的には、前記スライダーは、上側固定管内部に配置される中空型ボディーと、ボディーの上端開口に挿入されるガイド管と、ボディーの内部でガイド管の挿入端部と離隔して対向するように形成され、ボディーの内部空間と真空パッドを通じさせる通孔及びボディーの内部空間とボディーの側壁排出口を通じさせる通路が形成された支持部とを含む。また、前記真空ポンプは、一端に流入口が、他端に排気口が、側壁に吸入孔が形成され、そして前記真空ポンプは、流入口がガイド管の挿入端部に接続され、排気口が支持部の通路入口に接続されるように、前記ボディーの内部空間に装着される。

本発明によれば、真空ポンプはレベル補正器の内部空間に装着される。すなわち、レベル補正器は吸入ラインではない真空生成部として使用される。したがって、本発明のレベル補正器を用いる真空システムにおいては、真空ポンプの包囲空間を提供するハウジングや吸入ラインなどの使用が排除されるので、真空システムの構成が簡単になり、圧縮空気に対する真空応答速度が非常に速くなる。

本発明のレベル補正器は内蔵の真空ポンプを持つ。したがって、負圧を形成する真空システムの構成が簡単になり、圧縮空気に対する真空応答速度が非常に速くなる効果がある。一方、吸音材による騒音抑制及びフィルターによる空気濾過が効果的になる利点がある。

通常の真空システムの構成図及び作用図である。 従来技術によるレベル補正器を例示した断面図である。 従来技術によるレベル補正器を例示した断面図である。 本発明の最適な実施例によるレベル補正器の断面図である。 図２ないし図４のレベル補正器を利用した真空システム構成及び作用図

１０：レベル補正器 １１：固定管
１２：スライダー １３：真空ポンプ
１５：ボディー １６：ガイド管
１７：連結管 ２０：排出口
２６：ホール ２９：フィルター
３０：カバーリング ３１：吐出口

前述した、またはその他の本発明の特徴及び作用効果は、添付図面を参照する以下の説明からより明らかになるであろう。

図４及び図５を参照すれば、本発明の最適な実施例によるレベル補正器は符号１０で表示される。前記レベル補正器１０は、円筒状の固定管１１と、固定管１１を貫通して上下運動可能なように配置されるスライダー１２と、スライダー１２の内部に装着される真空ポンプ１３とを含む。

前記固定管１１は、マニホールド、フレーム、ブラケットその他の構造物に結合される部材であり、この固定管１１によってレベル補正器１０の全体が位置固定される。固定管１１の表面には、他の構造物との結合のためのネジが形成されており、ナット部材が提供されている。そして、固定管１１の上端にはスライダー１２のボディー１５の上端外面に接する内向縮径部１４が形成される。

前記スライダー１２は、固定管１１より長い長さを有し、上側が固定管１１の内部に配置される中空型スライドボディー１５と、ボディー１５の上端開口に一定の深さで装着されるガイド管１６と、ボディー１５の下端に固定される連結管１７とを含む。前記連結管１７の下部には真空パッド４１が結合される。

前記ボディー１５の表面には、固定管１１の下端内面に接する外向拡径部１８が形成され、外向拡径部１８の下側に突出フランジ１９が形成され、フランジ１９の下側に空気排出口２０が形成される。そして、固定管１１の内向縮径部１４とボディー１５の外向拡径部１８によって上下に延びる空間にスプリング２１が挿入される。他の実施例において、前記スプリング２１は固定管１１の下端１１ａとフランジ１９の間に配置することができ（図３参照）、この場合には本実施例の内向縮径部１４及び外向拡径部１８は不要である。

ボディー１５の下端内部には、前記ガイド管１６の挿入端部と離隔して対向する支持部２２が全体的に形成される。前記支持部２２には、ボディー１５の内部空間と連結管１７を通じさせる通孔２３と、ボディー１５の内部空間と排出口２０を通じさせる通路２０ａとが形成される。

前記ガイド管１６はボディー１５の上端開口に一定の深さで装着され、上側にフランジ２４が形成されることにより、ガイド管１６及びボディー１５が固定管１１の上端面１１ｂにかかるようになっている。

前記連結管１７はボディー１５の下端に固定され、ボディー１５と真空パッド４１を通じさせる部材である。ただ、他の実施例において、真空パッドがボディー１５の下端に直接固定されるように設計することもできる。連結管１７の上側にはボディー１５のフランジ１９と対向するフランジ２５が形成され、一つの側には内部を貫通する真空解除用ホール２６が形成される。連結管１７はボディー１５側の大内径部２７と真空パッド４１側の小内径部２８とに区分され、大内径部２７にはフィルター２９が装着できる。この際、前記ホール２６はフィルター２９より上側に位置する。

互いに対向する二つのフランジ１９、２５の間には、吐出口３１が形成された円筒状カバーリング３０が備えられ、吐出口３１はボディー１５の排出口２０と通じる。この際、ボディー１５とカバーリング３０の間に形成された空間には装置の騒音除去のための吸音材３２が配置される。排気効率及び吸音効率を考慮すると、前記吸音材３２は好ましくは螺旋形のものである。

前記真空ポンプ１３は、一端に流入口３３を、他端に排気口３４を持ち、側壁に吸入孔３５が形成された通常の回転対称形エアポンプである。図示されていないが、真空ポンプ１３の内部には直列のノズルが装着されている。通常のものと同様に、この真空ポンプ１３は、内部のノズルを高速で通過する圧縮空気の作用によって、吸入孔３５と通じる包囲空間に真空を発生させる。本発明において、包囲空間はボディー１５の内部空間になる。

真空ポンプ１３は、流入口３３がガイド管１６の挿入端部に接続され、排気口３４が通路２０ａの入口に接続されるように、ボディー１５の内部空間に同軸上に装着される。もちろん、真空ポンプ１３の表面はボディー１５の内面に接触しない。

本発明を利用した真空システムは、レベル補正器１０と、連結管１７の下部に固定される真空パッド４１とからなり、前記レベル補正器１０を固定させるための構造物４２を備える。固定管１１が構造物４２に結合され、本発明のレベル補正器１０が装着される。この真空システムは、レベル補正器とは別に備えられる真空ポンプ、ハウジング及び吸入ラインなどを含む従来の真空システム（図１参照）に比べ、非常に簡単に構成されることが分かる。

構造物４２としてマニホールドを例示しているが、他のフレームやブラケットなどが使用できる。一方、圧縮空気は構造物４２を通じて各レベル補正器１０に供給されるものを例示しているが、構造物４２を通じないでレベル補正器１０に直接供給することもできる。この場合には、真空システムがより簡素化できる。

例えば、構造物４２が下降して、図５のように、作業対象物Ｐの表面の高低によって真空パッド４１に圧力が加えられれば、レベル補正器１０のスライダー１２が上側に移動しながら衝撃を吸収するとともに真空パッド４１のレベルが弾力的に補正される。

それぞれの真空パッド４１が作業対象物Ｐの表面に接触した状態で、構造物４２に供給されてガイド管１６に流入した圧縮空気が真空ポンプ１３を高速で通過して最終出口である吐出口３１を通じて外部に吐き出される（図５の矢印参照）。圧縮空気の吐出の際、装置の騒音は螺旋形吸音材によって発生が抑制される。

この際、真空パッド４１の内部空気は真空ポンプ１３の吸入孔３５に吸い込まれて圧縮空気とともに外部に吐き出される。真空パッド４１の内部空気中のほこりや異物はフィルター２９によって濾過されて真空ポンプ１３の内部に流入しない。

空気の吐出過程で、スライドボディー１５の内部空間に真空が発生するとともに、真空パッド４１の内部には負圧が形成される。このように、本発明において、レベル補正器１０は吸入ラインではない真空生成部として用いられる。すなわち、このシステムにおいては、吸入ラインが排除されることにより、圧縮空気に対する真空応答速度が非常に速くなる。前記発生した負圧によって真空パッド４１は作業対象物Ｐを把持し、移送可能になる。

移送が完了すれば、圧縮空気は真空解除ホール２６に流入され、真空パッド４１の内部に供給される。圧縮空気の供給ポート１６、２６は電磁バルブによって選択的に開放または閉鎖される。ホール２６に流入された空気によって真空パッド４１内の負圧が解除され、真空パッド４１と作業対象物Ｐは分離される。この際、流入される圧縮空気は下向きにフィルター２９を通過しながらフィルター２９の下面に濾過された異物を叩き落とす。したがって、フィルターの寿命が延長される利点がある。

Claims (9)

1. 構造物に固定される固定管と、
   前記固定管の内部に配置され、上下運動する中空型のスライダーと、
   前記固定管と前記スライダーの間に配置され、前記スライダーの移動を伸縮自在に支えるスプリングとを含み、
   前記スライダーの内部空間には、一端に流入口が、他端に排気口が、側壁に吸入孔が形成された真空ポンプが装着され、
   前記スライダーの上端開口に導かれた圧縮空気が、前記真空ポンプの前記流入口と前記排気口の間を貫通して前記スライダー側壁の排出口を通じて排出されるとき、前記スライダーの下部に通じる空気が前記スライダーの前記内部空間に吸い込まれ、前記真空ポンプの前記吸入孔を通じて圧縮空気とともに排出され、
   前記スライダーは、前記固定管の内部上側に配置される中空型のボディーと、前記ボディーの上端開口に装着されるガイド管と、前記ボディーの内部で前記ガイド管の挿入端部と離隔して対向するように形成され、前記ボディーの内部空間と真空パッドを通じさせる通孔及び前記ボディーの内部空間と前記ボディーの側壁排出口を通じさせる通路が形成された支持部を含み、
   前記真空ポンプは、一端に前記流入口が、他端に前記排気口が、側壁に前記吸入孔が形成され、そして前記真空ポンプは、前記流入口が前記ガイド管の挿入端部に接続され、前記排気口が前記支持部の前記通路入口に接続されるように、前記ボディーの前記内部空間に装着されることを特徴とする、レベル補正器。
2. 前記ガイド管は、前記固定管の上端面にかかる上側フランジを含むことを特徴とする、請求項１に記載のレベル補正器。
3. 前記スライダーは、前記ボディーの下端に締結され、前記ボディーと前記真空パッドを通じさせるよう媒介する連結管を含むことを特徴とする、請求項１に記載のレベル補正器。
4. 前記連結管の側壁には真空解除用ホールが形成されたことを特徴とする、請求項３に記載のレベル補正器。
5. 前記連結管の内部にはエアフィルターが備えられることを特徴とする、請求項３に記載のレベル補正器。
6. 前記連結管の側壁には真空解除用のホールが形成され、内部にはエアフィルターが配置され、前記ホールの位置は前記エアフィルターより上側であることを特徴とする、請求項３に記載のレベル補正器。
7. 前記ボディーの前記側壁排出口の上側に突出フランジが形成され、前記連結管の上側に対向フランジが形成され、両フランジの間には前記側壁排出口と通じる吐出口が形成されたカバーリングが備えられることを特徴とする、請求項３に記載のレベル補正器。
8. 前記ボディーと前記カバーリング間の空間には吸音材が備えられることを特徴とする、請求項７に記載のレベル補正器。
9. 前記吸音材は螺旋形であることを特徴とする、請求項８に記載のレベル補正器。

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