JPH0511986Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本考案は例えば物品搬送装置に用いられる吸着
パツドのように、所定空間内に正圧及び負圧を選
択的に導入する事により物理的動作を行う駆動機
器に連結される正・負圧発生装置に関する。

「従来の技術」 従来より吸着パツドに負圧発生装置を連結し、
物品と当接させる事により形成される閉鎖空間内
を真空ポンプにより吸引して負圧下に置き、その
吸引力を利用して物品の搬送を行う物品搬送装置
は公知である。

この種の負圧発生装置には例えばエジエクタ弁
を用いた装置があるが、その構成作用を例示的に
第４図を用いて説明するに、圧縮空気をエジエク
タ弁Ａの一次通口Ａ１を介してノズルＡ４より噴
出させると、該噴出された圧縮空気は排気口Ａ３
から大気中へ放出されるが、この際ノズル出口側
は圧縮空気の膨張の為に負圧下に置かれ、該ノズ
ル出口側に開口し吸着パツドＰ内空間Ｐ１と連通
する二次通口Ａ２側の二次側空気が吸引されて前
記一次空気とともに排気されることによつて二次
通口Ａ２側に負圧即ち真空が発生し、これにより
吸着パツドＰの物品と当接している閉鎖空間に吸
引力が生成されるものである。

「考案が解決しようとする問題点」 このような装置は簡単に真空を発生できる為
に、多くの物品搬送装置に組込まれているが、次
に述べるような欠点を有している。

即ち前記エジエクタ弁Ａにおいては圧縮空気を
常に噴出し続けなければ二次通口Ａ２側の負圧が
維持出来ず、而も前記負圧度を高めようとすれば
する程大量の圧縮空気を必要とし、省エネルギー
の面から問題があるのみならず、而も前記圧縮空
気は排気口Ａ３から大気中へ常に放出される為
に、騒音が発生し而も室内温度が変動する為に環
境上からも問題が生じる。

而も前記エジエクタ弁Ａに供給する一次側圧縮
空気は大量の圧縮空気量を必要とする為に工場内
に設置されているコンプレツサから供給しなけれ
ばならないが、このような構成を採ると必然的に
配管が長くなり、而も物品搬送ロボツト等にこの
装置を組込んだ場合には、ロボツトの動きによる
配管の引き回しが大きくなり、作業上からも安全
上からも問題がある。

かかる欠点を解消する為に真空ポンプを用いる
技術もあるが、真空ポンプを用いた場合には負圧
度言い換えれば吸着パツドＰ内部空間の吸引力の
調整が困難であるとともに、真空ポンプを起動後
所定の負圧力に達するまでに時間を要し、而も該
時間を短縮する為に大型のポンプを用いた場合に
は必然的に装置が大型化する。

而も前記両装置はいずれも負圧発生手段のみで
ある為に、吸着パツド内へ逆に圧縮空気を吹き込
み、吸着物を強制的に離脱させる、いわゆる真空
破壊を行う為には、別に圧縮空気を供給する正圧
発生手段を必要とし、必然的に装置が大型化する
のが避けられない。

本考案はかかる従来技術の欠点に鑑み、小型に
して且つ簡単な構成にて正圧発生装置と負圧発生
装置を一体化した正・負圧発生装置を提供する事
を目的とする。

又本考案は、省エネルギー効果が高く而も騒音
その他の外部環境への悪影響が生ずる事のない
正・負圧発生装置を提供する事を目的する。

「問題点を解決しようとする手段」 本考案は、かかる技術的課題を達成する為に、 例えば可逆モータの出力軸に連結されたベー
ンポンプのように、モータの正逆回転を利用し
て給気／圧気動作を行うポンプを設けた点、 前記ポンプの吐出側に並列的に連結された正
圧タンクと負圧タンクを設けた点、 前記タンクの入口側に夫々電磁開閉弁を設
け、該開閉弁の通電制御によりモータの正逆回
転に対応して前記タンクとポンプ間を選択的に
連通・遮断するように構成した点、 例えば一対の電磁開閉制御弁又は一の電磁切
換弁のような開閉制御手段を介して該両タンク
と連結された駆動機器（例えば吸着パツド）を
設けた点、 圧力スイツチ等により検知される、前記両タ
ンク内の検知圧力に対応して前記一対の電磁開
閉弁を通電制御し且つモータを正転又は逆転さ
せながら該タンク内の圧力を選択的に所定圧力
範囲に維持させるように構成した点、 言い換えれば前記両タンク内検知圧力により
一対の電磁開閉弁とモータの正逆転（ポンプの
圧気吸気）動作が同時に制御されるように構成
した点、 を必須構成要件とする正・負圧発生装置を提案す
る。

「作用」 かかる技術手段によれば、前記駆動機器は開閉
制御手段を介して正圧及び負圧タンクと連通して
いる為に、該駆動機器と前記両タンクとの連通を
選択的に切り替え又は開閉制御を行う事により、
前記駆動機器内空間を速やかに負圧又は正圧に移
行、容易に吸着及び吸着解除等の物理的動作を行
う事が出来るとともに、正圧発生装置と負圧発生
装置を夫々独立して設ける必要がない為に、全体
としての構成の簡単化とコンパクト化が達成さ
れ、而もタンク内に貯溜している圧力を利用して
負圧又は正圧の導入を行う為に応答性も極めてよ
い。

又本技術手段は、エジエクタ弁のように大量の
圧縮空気量を常に必要とする事はなく、タンク内
の圧力が所定圧力以下又は以上に降下又は上昇し
た際に圧縮空気を選択的にタンク内に導入、又は
吸引すればよい為に、省電力で且つ騒音も大幅に
低減するとともにポンプ及びタンクを大型化する
必要がなく全体としての小型化が達成され、更に
は前記圧縮空気を外部に放出する必要もない為
に、外部環境も著しく向上する。

又小型化が達成される事は、該装置をそのまま
駆動機器近傍に配置させる事が可能となり、結果
として応答性が向上するとともに、特に搬送ロボ
ツト内に該装置を装着して使用する事が出来る為
に、外部の圧縮源とロボツト間を空気配管等で接
続させる必要がなく、作業性と安全性が向上す
る。

又前記ポンプと両タンク間の選択的な連通制
御、及びタンク内圧力の検知等はいずれも電磁弁
や圧力スイツチ等を利用して電気的に行う事が可
能である為に、これらの切換制御とモータの正逆
回転を連動させて制御させる事が可能であり、結
果として誤作動等が生じる事なく正確且つ確実に
前記動作を行う事が出来る。

「実施例」 以下、図面を参照して本考案の好適な実施例を
例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載
されている構成部品の寸法、材質、形状、その相
対配置などは特に特定的な記載がない限りは、こ
の考案の範囲をそれのみに限定する趣旨ではな
く、単なる説明例に過ぎない。

第１図は物品搬送装置に用いられる吸着パツド
と連結された正・負圧発生装置で、電気信号によ
り正逆回転可能な可逆モータ１の出力軸側にベー
ンポンプ２を連結し、該モータ１の正逆回転を利
用して吸気／圧気動作を行うよう構成する。

そして前記ベーンポンプ２の吐出側通路は分岐
９Ａ，９Ｂされ、夫々前記モータ１の正転逆転の
いずれかによつて開放される電磁開閉制御弁（２
ポート ２ポジシヨン弁）３Ａ，３Ｂを介して正
圧を貯蔵する正圧タンク４Ａと、負圧を貯蔵する
負圧タンク４Ｂに並列に連結させている。

そして前記正圧タンク４Ａ及び負圧タンク４Ｂ
には、タンク内の圧力によつてON・OFFの電気
信号が取り出せる圧力スイツチ５Ａ，５Ｂが取り
付けられており、該圧力スイツチ５Ａ，５Ｂは、
正圧タンク４Ａ及び負圧タンク４Ｂ内の圧力が所
定の圧力設定範囲（例えば、正圧タンク４Ａの場
合は上限５Kgｆ／cm²〜下限３Kgｆ／cm²、負圧タン
ク４Ｂの場合は上限−500mmHg〜下限−300mm
Hg）の下限上限で夫々ON・OFF制御を繰返す
事によつて、モータ１の正転逆転と電磁開閉制御
弁３Ａ，３Ｂを制御し常時正圧タンク４Ａと負圧
タンク４Ｂには、前述した所定設定範囲内の圧力
が貯蔵される様になつている。

そして正圧タンク４Ａ及び負圧タンク４Ｂの出
口側を夫々の圧力を選択制御するための電磁切換
弁（３ポート ２ポジシヨン弁）７の夫々の入口
ポートに接続し、更に該電磁切換弁７の出口ポー
トを真空パツド８に接続させる。これにより電磁
切換弁７の切換制御により前記真空パツド８と対
応する各タンク４Ａ，４Ｂ間が選択的に連通し、
真空パツド８内に、前記各タンク４Ａ，４Ｂの負
圧又は正圧が導入され、所定の吸着及び真空破壊
動作を行う事が出来る。

尚、図中６は正圧タンク４Ａと電磁切換弁７の
間に介在させた絞り弁６で、電磁切換弁７を介し
て真空パツド８に流れる流量を調整し、真空破壊
時の応答速度の調整を図つている。

次にかかる実施例の動作を説明する。

先ず図示しない電気制御回路によりモータ１が
正転している際は、正圧タンク４Ａ側の電磁開閉
制御弁３ＡのソレノイドがONし、逆転している
際は負圧タンク４Ｂ側電磁開閉制御弁３Ｂのソレ
ノイドがONする様になつており、又モータ１の
正転逆転の制御は、正圧タンク４Ａ及び負圧タン
ク４Ｂに取り付けられている圧力スイツチ５Ａ，
５Ｂによつて、例えば真空パツド８内への正圧の
導入により、正圧タンク４Ａ内の圧力が設定範囲
の下限まで下降した場合は、圧力スイツチ５Ａを
ONしてモータ１を正転させてベーンポンプ２よ
り圧縮空気を吐出する事により、正圧タンク４Ａ
内に正圧力を補充し、そして該正圧タンク４Ａ内
の圧力が設定範囲の上限に達した場合はモータ１
と電磁開閉制御弁３ＡをOFFし、正圧タンク４
Ａ内の圧力を常に所定設定圧力範囲内に維持し、
一方負圧タンク４Ｂについても同様な動作で負圧
タンク４Ｂ内の圧力を常に所定設定圧力範囲内に
維持するよう構成してある。

又、始動時の様な正圧タンク４Ａや負圧タンク
４Ｂ内のどとらにも設定範囲の下限以下の圧力の
場合で、圧力スイツチ５Ａ，５Ｂが、どちらも
ONしている様な場合は、モータ１の回転方向に
は、優先的に正転あるいは、逆転する様な電気回
路に構成されており、ここでは優先的に正転する
回路動作について説明する。

先ず図示しないモータ１電源スイツチをONに
するとモータ１が正転し、それと同時に電磁開閉
制御弁３ＡのソレノイドがONし、ベーンポンプ
２より吐出される圧縮空気が正圧タンク４Ａ内に
貯蔵される。そして該タンク４Ａ内圧力が設定範
囲の上限に達した場合は圧力スイツチ５Ａが
OFFしてモータ１の正転が停止するとともに電
磁開閉制御弁３Ａのソレノイドへの通電がOFF
し、ベーンポンプ２と正圧タンク４Ａの通路９
Ａ，９Ｂを遮断する。

次に負圧タンク４Ｂも設定範囲の下限以下の圧
力なので、前記モータ１は引き続いて逆回転を開
始し、と同時に電磁開閉制御弁３Ｂのソレノイド
かONしベーンポンプ２の吸気動作により発生し
た負圧が、負圧タンク４Ｂ及び電磁切換弁７を介
して図示しないロボツトのハンド部分などに取り
付けられた真空パツド８内空間の空気を吸引す
る。

そして例えば缶ジユース１０を箱詰めする場合
真空パツド８を缶ジユース１０に吸着させること
によつて、負圧タンク４Ｂ内の負圧が徐々に高く
なり設定範囲の上限に達した場合圧力スイツチ５
ＢがOFFしてモータ１を停止させると同時に電
磁開閉制御弁３Ｂのソレノイドへの通電がOFF
しベーンポンプ２と負圧タンク４Ｂ間の通路９
Ａ，９Ｂを遮断する。

そして正圧タンク４Ａ及び負圧タンク４Ｂに十
分に貯蔵された正・負圧は、電磁切換弁７を操作
することによつて真空パツド８内空間に正・負圧
が導入され、例えば電磁切換弁７のソレノイドを
OFFした場合には、負圧タンク４Ｂと真空パツ
ド８間が連通し、真空パツド８内空間に導入され
た負圧によつて缶ジユース１０を吸着させた後、
該真空パツド８をロボツトのアーム等により所定
方向に移動させて前記缶ジユース１０を箱の中に
収納する。

次に、電磁切換弁７のソレノイドをONにする
事により正圧タンク４Ａと真空パツド８が絞り弁
６及び電磁切換弁７を介して連通し、真空パツド
８に導入する正圧によつて真空破壊動作が行わ
れ、缶ジユース１０から真空パツド８が離脱す
る。

以下同様な動作が繰り返される。

そして前記動作の繰り返しにより正圧タンク４
Ａあるいは負圧タンク４Ｂの圧力が低下しその圧
力が設定範囲の下限にまで達すると、前述した動
作により該タンク４Ａ，４Ｂ内圧力を設定位置の
上限位置まで高め、両タンク４Ａ，４Ｂ内圧力を
常に設定圧力範囲内に維持する。

第２図は、電磁切換弁７の代わりに両タンク４
Ａ，４Ｂの出口側に夫々電磁開閉制御弁７Ａ，７
Ｂを設け、該電磁開閉制御弁７Ａ，７Ｂの開閉制
御により前記両タンク４Ａ，４Ｂと真空パツド８
間を選択的に連通・遮断させるものである。

かかる実施例によれば、前記電磁開閉制御弁７
Ａ，７Ｂの両者をOFFする事により前記各タン
ク４Ａ，４Ｂと真空パツド８間を遮断し、正圧及
び負圧のいずれも真空パツド８側への供給を停止
する事が出来、下記のような効果を有する。

即ち前記第１実施例のように前記両タンク４
Ａ，４Ｂと真空パツド８間に電磁切換弁７を介在
した構成では、正圧タンク４Ａ側と負圧タンク４
Ｂ側のいずれか一方が常に真空パツド８と連通し
ている構成を採る為に、例えば、搬送物を箱につ
めてから次の搬送物を選ぶために、真空パツド８
が移動し、吸着するまでの間のように搬送物を吸
着していない状態でも、真空パツド８内に正圧負
圧が流れ、正圧タンク４Ａと負圧タンク４Ｂ内の
貯溜圧力を無駄に消費してしまう事になる。

しかしながら本実施例においては搬送物を吸着
していない状態の際は電磁開閉制御弁７Ａ，７Ｂ
の両者をOFFする事により、正圧及び負圧のい
ずれも真空パツド８側への供給を停止する事が出
来、前記欠点が解消される。

第３図Ａ，Ｂ，Ｃは移動用ベツド又は移動用荷
台等に本考案に係る正・負圧装置２０を組込んだ
他の実施例で、前記ベツド１１又は荷台を支持す
る四本の脚部１２ａ…の途中に、芯棒１３により
軸方向にのみ移動可能に移動規制された伸縮部材
１４を設け、該伸縮部材１４の内部空間１４ａに
夫々正圧又は負圧１５が導入可能に構成する。

かかる実施例によれば第３図Ｂ，Ｃに示すよう
に前記伸縮部材１４の内部空間に夫々正圧又は負
圧を導入する事により、前記伸縮部材１４を伸縮
且つ所定位置で保持させ容易に高さ調整を行う事
が出来、極めて実用的である。

「考案の効果」 以上記載した如く本考案によれば、小型にして
且つ簡単な構成にて正圧及び負圧を選択的に且つ
確実に駆動機器側に導入し得るとともに、省エネ
ルギー効果が高く而も騒音その他の外部環境への
悪影響が生ずる事のない正・負圧発生装置を提供
する事が出来る、等の種々の著効を有す。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例に係る物品搬送装置に
用いられる吸着パツドと連結された正・負圧発生
装置を示す概略図、第２図はその変形例を示す概
略図である。第３図Ａ，Ｂ，Ｃは移動用ベツド又
は移動用荷台等に本考案に係る正・負圧装置を組
込んだ他の実施例で、Ａは全体斜視図、Ｂ及びＣ
はその作動状態を示す要部断面図である。第４図
は従来技術にかかる負圧発生装置を示す概略図で
ある。 ８……駆動機器、１……モータ、２……ポン
プ、５Ａ……正圧タンク、５Ｂ……負圧タンク、
７，７Ａ，７Ｂ……開閉制御手段、３Ａ，３Ｂ…
…電磁開閉弁。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 所定空間内に正圧及び負圧を選択的に導入す
   る事により物理的動作を行う駆動機器に連結さ
   れる正・負圧発生装置において、 モータの正逆回転を利用して吸気／圧気動作
   を行うポンプと、 該ポンプの吐出側に並列的に連結された正正
   タンクと負圧タンクと、 前記夫々のタンクの入口側に夫々配設され、
   モータの正逆回転に対応して前記タンクとポン
   プ間を選択的に連通・遮断するように通電制御
   可能に構成した一対の電磁開閉弁と、 開閉制御手段を介して前記両タンクの出口側
   に連結された駆動機器とを有し、 前記両タンク内の検知圧力に対応して前記一
   対の電磁開閉弁を通電制御しつつ前記モータを
   断続的に正転又は逆転させながら該タンク内の
   圧力を選択的に所定圧力範囲に維持させるよう
   に構成した事を特徴とする正・負圧発生装置。 ２ 前記ポンプが可逆モータの出力軸に連結され
   たベーンポンプであり、又前記開閉制御手段が
   一対の電磁開閉制御弁又は一の電磁切換弁であ
   り、更に前記駆動機器が吸着パツドである実用
   新案登録請求の範囲第１項記載の正・負圧発生
   装置。