JPH01240800A - 真空保持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、圧力調整弁を介して導かれる圧縮空気を噴出
ノズルから噴出させ、当該噴出空気流の吸引力によって
真空を発生させ、その真空を保持する真空保持装置に係
り、特に真空圧力を受ける受圧体の真空圧力に対応して
噴出ノズルへの空気の供給を制御し、無駄な空気の消費
を制限するようにした真空保持装置に関するものである
。

（従来の技術） ノズルから噴出する圧縮空気流の吸引力により真空を発
生してその真空を保持する真空保持装置は、例えば吸着
パッドの真空保持手段として多用されている。このよう
な真空保持装置における真空圧力を受ける吸着パッドな
どの受圧体の真空圧力が所定の水準に保持されている間
は、噴出空気の供給を制限若しくは停止してエネルギー
の無駄を排除することが図られている。

例えば、実公昭５７−２４０号公報に開示されているも
のでは、圧縮空気の導入口を電磁作動弁で開閉させると
ともに、吸着パッドに至る真空管路中の真空圧力によっ
て作動するシリンダ機構をを設け、当該シリンダ機構の
ピストンに連動して前記電磁作動弁のコイルへの通電を
オン・オフするスイッチ機構を設けている。

しかして、吸着パッド内の真空圧力が所定真空圧力より
も低下しているときは、前記ピストンに連動するスイッ
チ機構によってコイルに通電し、電磁作動弁を開いて圧
縮空気を供給し、ノズルから空気流を噴出させて真空圧
力を高める。そして。

吸着パッド内の真空圧力が所定値以上になるとスイッチ
機構が作用し、コイルへの通電が断たれ。

電磁作動弁は閉ざされてノズルからの噴出空気が停止さ
れるものである。

（発明が解決しようとす課題） しかしながら、このような従来の真空保持装置では、シ
リンダ機構のピストンと連動するスイッチ機構は受圧体
の真空圧力が一般定値を基準にして当該基準以下になる
と作動するものであり、受圧体の真空が破壊されないよ
う設定値をかなり高くしておかなければならず、また、
−旦空気の供給が開始されると、大量の空気量を供給し
てしまうことになり、無駄が多く、空気の供給を最小限
にしてエネルギーの経済性を高めるという本来の目的を
達成できるものではなく、また、複雑な機械的並びに電
気的構成が含まれていて設備費が高くなるという問題点
があった。

本発明は、このような従来の欠点に鑑みてなされたもの
であって、受圧体の真空圧力が所定の水準に保たれてい
る限り圧縮空気の供給が遮断されるのみならず、真空圧
力の変化に対応して過不足ない空気量を供給し、所定の
真空圧力を保って消費空気の経済性を図るとともに、簡
単で安価な設備で構成できる真空保持装置を提供するこ
とを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために１本発明の要旨とするところ
は、付勢力の調節自在な調圧ばねを有する圧力調整弁と
、該圧力調整弁を介して空気源から供給される圧力空気
を噴出させる噴出ノズルを有し該噴出ノズルの噴流の吸
引力で真空を発生させる真空発生部と、該真空発生部と
真空圧力を受ける受圧体との間に設けられ該受圧体の真
空圧力を保持する逆止弁と、該受圧体の真空圧力を前記
圧力調整弁側に帰還させる真空フィードバック管とを備
え、前記圧力調整弁には前記調圧ばねの付勢力と前記真
空フィードバック管からの帰還真空圧力とで定まる調整
圧力の大きさに応じて変位し、該帰還真空圧力が所定圧
力よりも低いときに、前記噴出ノズルからの噴出空気量
を増大させ、前記帰還真空圧力が前記所定圧力よりも高
いときに該噴出空気量を減少させる開閉弁体を備えてし
することを特徴とする真空保持装置に存する。

（作用） 受圧体の真空圧力が低いときは、圧力調整弁は大きく開
口し、大量の圧縮空気を真空発生部で噴出ノズルに供給
し、噴出ノズルから噴出される大量の空気噴流は強い吸
引力を発揮し強力な真空を発生して逆止弁を介して受圧
体の真空圧力を高める。

受圧体の真空圧力は、真空フィードバック管を通って圧
力調整弁に伝えられており、真空圧力の高まりと対応し
て徐々に空気の供給量が減少するから、真空発生部にお
けるエゼクタ効果も徐々に弱くなり、ついには空気の噴
出が停止し、このとき受圧体の真空圧力も高い水準に達
している。

逆止弁は噴出ノズルで噴流の吸引力を生じなくなったと
きに、真空発生部から大気圧が負圧側に逆流しないよう
阻止している。

受圧体の真空圧力が何等かの理由で低下すると、その低
下の度合が真空フィードバック管を通じて圧力調整弁に
伝えられているから、再び圧力調整弁は圧縮空気の供給
を開始し、噴出ノズルからの空気流を生じて真空発生部
の機能を回復する。

受圧体の真空圧力を解除するときは、真空破壊弁を開放
すると、大気圧が受圧体に導入され、受圧体の真空が解
除される。

（実施例） 以下１図面を参照しながら本発明の一実施例について説
明する。

真空保持装置１０は、空気源から供給される圧縮空気を
噴出する噴出ノズル２２を内蔵し、空気噴流の吸引力で
真空を発生する真空発生部２ｏと。

当該真空発生部２０と真空圧力を受ける受圧体としての
吸着パッドＦとの間に設けられ、吸着パッドＦを大気圧
から遮断して真空圧力を保持する逆止弁３０と、当該逆
止弁３０に′吸着バッドＦとの間にあって真空圧力を解
除するための真空破壊弁４０と、吸着パッドＦの真空圧
力に対応して真空発生部２０への圧縮空気の送気を制御
する圧力調整弁５０と、吸着パッドＦの真空圧力を前記
圧力調整弁５０に帰還させ伝える真空フィードバック管
４８とを備えている。

真空発生部２０と、逆止弁３０と、真空破壊弁４０とは
、ブロック体２５内に一体に組み込まれ゛ている。真空
発生部２０は、後端部に圧縮空気を受ける開口２１を有
し、先端部に噴出ノズル２２を有するノズル体２３がブ
ロック体２５に挿嵌されており、噴出ノズル２２の開口
部には空洞２６が設けられて空気流を導く導孔２４がブ
ロック体２５を貫通している。一方、空洞２６には吸着
パッドＦに通ずる吸引導孔２７が噴出ノズル２２の先端
に直交するように開口している。

逆止弁３０は、吸引導孔２７中に設けられており、吸着
バッドＦ側から空洞２６側に向かう方向を自由流れ方向
としている。逆止弁３０の弁体３２は自由流れの入口側
のシート３３に着座し、後部をばね３４によって押圧さ
れている。

真空破壊弁４０は、ハンドル４３と弁板４４とが一体と
なった弁体４５と、大気圧導入孔４６に向かって弁板４
４を押圧するばね４２とを有している。弁板４４の背部
空間は逆止弁３０と吸着パッドＦとを結ぶ吸引導孔２７
に連通している。

圧力調整弁５０は、−面に調圧ばね５１による押圧力と
吸着パッドＦの真空圧力とを受け、多面に大気圧を受け
るダイヤフラム５２を挾んで、調圧ばね５１を収納する
ばねケース５３と、開閉弁体５４を収納する本体５５と
を備えている。

ばねケース５３の内部は制御室５８を形成しており、中
心軸に沿って調圧ばね５１を調整する調整ねじ５６が設
けられ、また、吸着パッドＦの真空を導くフィードバッ
クポート５７が開口している。

本体５５のダイヤフラム５２に面する部分には大気圧室
５９が設けられており、大気圧導入ボート６０が開口し
ている 本体５５には、一方に圧縮空気の圧縮空気導入口６１が
、他方に送出口６２が開口しており、これら両日の間は
開閉弁体５４によって開閉制御される。

開閉弁体５４の足部に設けられているばね６５は開閉弁
体５４を弁シート６４に向かって閉止させるよう付勢す
ると共に、ブツシュロッド６６を介してダイヤフラム５
２のピボット６７に当接してダイヤフラム５２を押し上
げるように付勢している。

真空フィードバック管４８は、一端を圧力調整弁５０の
ばねケース５３にもけられているフィードバックポート
５７に、他端がブロック体２５の逆止弁３０の負荷側に
結合されている。

吸引導孔２７の負荷側の開口部３１と吸着パッドＦとは
可撓性チューブによる真空導管３５が配設されている。

なお、真空破壊弁４０を、第１図に示すように配設する
代りに、第２図に示すように、真空フィードバック管４
８の管路中に三方弁７０を配設することもできる。

つぎに、上記真空保持装置の作用について説明する。

吸着パッドＦを偏平な物体の表面Ｂに押し付けて、圧縮
空気を圧力調整弁５０の圧縮空気導入口６１から送り込
む。

初めは真空フィードバック管４８内は大気圧であり、従
って、圧力調整弁５０の制御室５８内も大気圧となって
おり、ダイヤフラム５２の下面の大気圧室５９内の大気
圧と平衡しているから、ダイヤフラム５２は専ら調圧ば
ね５１に押されてブツシュロッド６６を押し下げ、開閉
弁体５４も押し下げられて弁シート６４は開き、圧縮空
気は送出口６２側に送り込まれ、噴出ノズル２２から噴
出される。

噴出ノズル２２から噴出した空気流は、エゼクタ効果に
より空洞２６内に大気圧以下の真空状態を発生させ、吸
着パッドＦ内の空気が大気圧以下になり、この圧力が真
空フィードバック管４８を経て圧力調整弁５０の制御室
５８に帰還真空圧力として伝達され、制御室５８内も大
気圧以下になり、帰還真空圧力と調整ばね５１の付勢力
とで定まる調整圧力が低下する。一方、ダイヤフラム５
２の下面には常に大気圧が作用しているから、ダイヤフ
ラム５２は次第に上方に押し上げられていく。

しかるに開閉弁体５４は、ばね６５によって弁シート６
４側に向けて常に付勢されているので、ダイヤフラム５
２が上方に移行するのに従って、上方に変位し、弁シー
ト６４を閉じるようになり、漸次圧縮空気の送出を減少
させていく。

そして、吸着パッドＦ内の圧力が所定の真空圧力に到達
すると、開閉弁体５４は弁シート６４を完全に閉塞し、
圧縮空気が噴出ノズル２２には供給されなくなり、噴出
ノズル２２のエゼクタ効果は消滅し、真空発生部２０の
空洞２６は大気圧となる。そして逆止弁３０は負荷側を
閉じて真空圧力を保持する。配管系などからの洩れによ
って吸着パッドＦの真空圧力が低下すると、真空フィー
ドバック管４８によって、圧力調整弁５０の制御室５８
内の帰還真空圧力も低下し、ダイヤフラム５２は調圧ば
ね５１の付勢力と帰還真空圧力とで定まる調整圧力によ
って下方に押し下げられ、開閉弁体５４は弁シート６４
から離れ、送出口６２側に送り出される圧縮空気の量を
増加させ、当該圧縮空気が噴出ノズル２２から噴射され
て再び空洞２６内が真空となり、逆止弁３０を開口させ
。

吸着パッドＦ側から空気を吸引し、真空圧力を上昇させ
る。圧力調整弁５０の調整ねじ５６を推進させて調圧ば
ね５１の付勢力を強めると、制御室５８内の真空圧力が
高くならなければ開閉弁体５４は開弁じないから、吸着
パッドＦの真空圧力は高いものとなり、調圧ばね５１を
緩めると逆に低い真空圧力が得られる。

一方、逆止弁３０には開弁に要するクランキング圧力、
即ち開弁圧力（正確には開弁圧力差）なるものがあり１
例えば、吸着パッドＦ側の圧力Ｐ１が０．５ｋｇ／ａ（
で真空発生部２０側の圧力Ｐ２が０．２ｋｇ／ｆｆｌに
おいて開弁じたとすると、逆止弁３０のクラッキング圧
力は０．３ｋｇ／ａｄとなり、開弁後Ｐ２が不要で、Ｐ
ｌのみが低下したとすると直ちに閉弁動作に復帰して不
安定となるようであるが、実際には閉弁圧力は開弁圧力
より低くなされており、上側の場合１例えば閉弁圧力が
０．１ｋｇ／ｄであるとすれば、Ｐ２が不変と仮定して
Ｐ工が０．３ｋｇ／ａＪに低下したとき、この逆上弁３
０は閉弁することになる。一般にクランキング圧力と閉
弁圧力（いわゆるリシーティンｄ圧力）との開きが小さ
いと、チャタリングなどの不安定現象が起きやすいとさ
れているが、本発明におけるような真空保持装置では、
前記面圧力の間隔をあまり大きくすることは困難であり
、受圧体の真空圧力に対する要求水準に基づいて適正に
設定される。

第３図（ａ）及び同図（ｂ）に本発明に係る真空保持装
置の作用につき、吸着パッドＦ側の真空圧力と、圧力調
整弁５０側と連動する真空発生部２０の真空圧力との関
係を時間経過に対応して示したもので、第３図（ａ）で
は吸着パッドＦ側真空圧力が洩れの存在によって常に変
動している場合を示し、同図（ｂ）では洩れがなく、所
定真空圧力に到達した後は真空発生部２０の作用が休止
し、圧縮空気の供給が停止されているいることを示して
いる。

吸着パッドＦの真空を解除するには、真空破壊弁４０の
ハンドルを押圧すれば、弁板４４は開弁し、大気圧導入
孔４６から大気が流入して吸着パッドＦに供給され、真
空が破壊される。

この際、真空フィードバック管４８を介して圧力調整弁
５０の制御室５８にも大気圧が導入され、開閉弁体５４
は開口するので、圧縮空気導入口６１側に遮断弁などを
設ける必要がある。

第２図に示した三方弁７０を真空フィードバック管４８
内に設けておけば、吸着パッドＦに大気圧が導入される
際に、圧力調整弁５ｏ側は遮断され、制御室５８内は所
定真空圧力に保たれるから。

開閉弁体５４は閉止したままとなっており、圧縮空気の
供給は停止されたままとなる。

なお１本発明は、上述の実施例に限定されるものではな
く、大気圧室５９に代えて任意の圧力室にしてもよく、
調圧ばねは圧縮ばねに代えて引張りばねとし、当該圧力
室へ真空フィードバック管を介して受圧体の真空圧力を
フィードバックするようにすることもでき、その他種々
の変形が可能である。

（発明の効果） 本発明は上述の如く構成され、真空圧力を受ける受圧体
の真空圧力が所定の水準に保たれているときは、圧縮空
気の供給が停止されるのみならず、受圧体の真空圧力の
変化に対応して過不足のない空気量を供給し、所定の真
空圧力を保って空気消費の経済性が図られ、また、構成
が簡単で多額の設備費を必要としない等の効果を有する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る真空保持装置を示す全
体構成図、第２図は他の実施例を示す回路図、第３図（
ａ）及び同図（ｂ）は本発明に係る真空保持装置の作用
説明図であって、それぞれ真空消費がある場合及び真空
消費がない場合の受圧体の真空圧力と装置の出力真空圧
力との関係を示す線図である。 Ｆ・・・真空圧力を受ける受圧体（吸着パッド）。 １０・・・真空保持装置、２０・・・真空発生部、２２
・・・噴出ノズル、３０・・・逆止弁、４０・・・真空
破壊弁、５０・・・圧力調整弁、５１・・・調圧ばね、
５２・・・ダイヤフラム、５４・・・開閉弁体、７０・
・・三方弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）付勢力の調節自在な調圧ばねを有する圧力調整弁
   と、該圧力調整弁を介して空気源から供給される圧力空
   気を噴出させる噴出ノズルを有し該噴出ノズルの噴流の
   吸引力で真空を発生させる真空発生部と、該真空発生部
   と真空圧力を受ける受圧体との間に設けられ該受圧体の
   真空圧力を保持する逆止弁と、該受圧体の真空圧力を前
   記圧力調整弁側に帰還させる真空フィードバック管とを
   備え、前記圧力調整弁には前記調圧ばねの付勢力と前記
   真空フィードバック管からの帰還真空圧力とで定まる調
   整圧力の大きさに応じて変位し、該帰還真空圧力が所定
   圧力よりも低いときに、前記噴出ノズルからの噴出空気
   量を増大させ、前記帰還真空圧力が前記所定圧力よりも
   高いときに該噴出空気量を減少させる開閉弁体を備えて
   いることを特徴とする真空保持装置。