KR100691410B1

KR100691410B1 - 진공 및 진공파괴용 복합 밸브

Info

Publication number: KR100691410B1
Application number: KR1020060037532A
Authority: KR
Inventors: 신지 미야조에; 타쿠미 마쯔모토
Original assignee: 에스엠시 가부시키가이샤
Priority date: 2005-04-26
Filing date: 2006-04-26
Publication date: 2007-03-12
Also published as: US20060237068A1; TWI303297B; JP4284687B2; US7607454B2; DE102006019997B4; TW200702580A; CN100453873C; CN1854583A; KR20060112234A; JP2006307896A; DE102006019997A1

Abstract

간단하고 또한 합리적인 설계 구조의 채용에 의해 전체가 콤팩트화 또한 심플화됨과 아울러, 진공용 및 가압용의 각 유로의 배치나 유로 길이의 문제도 개선된, 진공 및 진공파괴용 복합 밸브를 얻는다.

부하에 진공압을 공급하기 위한 진공 유로(6), 및 진공파괴용 압력 유체를 공급하기 위한 가압 유로(7)를, 진공용 및 가압용의 2개의 밸브부재(8,9)로 개별적으로 개폐하도록 한 주밸브부(1)와, 상기 진공 유로(6)와 가압 유로(7)를 1개의 합류 포트(10)를 통해서 부하에 접속하게 한 유로 합류부(2)와, 상기 밸브부재(8,9)를 2개의 파일럿 밸브(11,12)로 개별적으로 개폐 조작하는 파일럿 밸브부(3)를, 동등한 부품 폭으로 형성함과 아울러, 밸브 축선(L)을 따라 일렬 또한 일체로 결합한다.

Description

진공 및 진공파괴용 복합 밸브{VACUUM AND VACUUM-BREAKING COMPOSITE VALVE}

도 1은 본 발명에 따른 복합 밸브의 일실시형태에 있어서의 단면도이다.

도 2는 도 1의 주밸브부를 확대해서 나타내는 요부 확대도이다.

도 3은 도 1의 유로 합류부를 확대해서 나타내는 요부 확대도이다.

도 4는 도 1의 분해 사시도이다.

도 5는 본 발명에 따른 복합 밸브로 밸브 어셈블리를 구성할 경우의 도중의 조립 상태를 나타내는 사시도이다.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

V : 복합 밸브 1 : 주밸브부

2 : 유로 합류부 3 : 파일럿 밸브부

4 : 진공 포트 5 : 가압 포트

6 : 진공 유로 7 : 가압 유로

8 : 진공측 밸브부재 9 : 가압측 밸브부재

8a,9a : 복귀용 압력 수용부 8b,9b : 구동용 압력 수용부

10 : 합류 포트 11,12 : 파일럿 밸브

13 : 연접면 17 : 밸브구멍

27 : 스로틀 밸브 45a : 앞끝면

47,48 : 필터실 51 : 필터

52 : 필터 홀더 53 : 유로 구멍

53a : 구멍 개구

본 발명은, 진공 및 진공파괴용 복합 밸브에 관한 것이며, 더욱 상세하게는, 흡착 패드 등의 부하에 대하여 진공압과 진공파괴용 압력 유체를 교대로 공급하도록 구성된 복합 밸브에 관한 것이다.

예컨대, 각종 가공장치에 있어서 공작물을 소정의 가공 장소나 수납 장소 등에 반송할 경우, 진공흡착장치가 사용된다. 이 진공흡착장치는, 흡착 패드와, 흡인 펌프 등의 진공원과, 진공파괴를 위한 압력 유체를 공급하는 압력 유체원과, 이들 진공원 및 압력 유체원과 상기 흡착 패드 사이에 접속되는 진공 전환장치를 갖고 있어서, 이 진공 전환장치로 상기 흡착 패드를 진공원에 접속시킴으로써 공작물을 흡착하고, 소정의 장소에 반송한 뒤, 상기 진공 전환장치로 흡착 패드를 압력 유체원에 접속시킴으로써, 진공을 파괴해서 흡착을 해제하여, 공작물을 그 위치로 해방하는 것이다.

이러한 진공흡착장치에 이용되는 상기 진공 전환장치는, 예컨대 특허문헌1이나 특허문헌2에 기재되어 있는 바와 같이, 복수의 전자밸브나 전환밸브 등을 조합 함으로써 구성되고, 이들 전자밸브나 전환밸브가, 스로틀부 등 그 외의 관련부품과 함께 장치 보디에 맞붙여져 있다.

[특허문헌1] 일본 특허공개 평5-26367 공보

[특허문헌2] 일본 특허공개 평8-309684 공보

그러나, 상기 종래의 진공 전환장치는, 상술한 바와 같이 복수의 전자밸브나 전환밸브를 그 외의 관련부품과 함께 장치 보디에 일체로 맞붙임으로써 구성되어 있지만, 모두, 각 부품이 장치 보디의 여러 위치에 여러 방향으로 부착되어 있기 때문에, 전체적으로 대형이며 어수선하게 되어 있을 뿐만 아니라, 유로도 복잡하게 뒤얽혀져 있으며 유로 길이도 길어, 아직 개선해야 할 점이 많았다.

그래서 본 발명의 목적은, 상기 종래의 진공 전환장치 대신에, 간단하고 또한 합리적인 설계 구조의 채용에 의해 전체가 콤팩트화 또한 심플화됨과 아울러, 진공용 및 가압용의 각 유로의 배치나 유로 길이에 관한 문제점도 개선된, 진공 및 진공파괴용 복합 밸브를 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 복합 밸브는, 진공원에 접속되는 진공 포트와, 압력 유체원에 접속되는 가압 포트와, 상기 진공 포트와 합류 포트를 연결하는 진공 유로를 개폐하는 진공측 밸브부재와, 상기 가압 포트와 합류 포트를 연결하는 가압 유로를 개폐하는 가압측 밸브부재를 구비한 주밸브부; 부하에 접속하기 위한 상기 합류 포트와, 상기 진공 유로 중 및 가압 유로 중에 각각 개재하는 필터실과, 각 필터실 내에 착탈가능하게 배치된 필터를 구비한 유로 합류부; 상기 주밸브부에 있어서의 진공측 밸브부재 및 가압측 밸브부재를 개별적으로 조작하는 2개의 파일럿 밸브를 구비한 파일럿 밸브부를 갖고, 상기 주밸브부와 유로 합류부와 파일럿 밸브부가 동등한 부품 폭으로 형성되어 있어서, 주밸브부의 축선방향의 일단측에 상기 유로 합류부를 결합함과 아울러, 타단측에 상기 파일럿 밸브부를 결합함으로써, 이들 주밸브부와 유로 합류부와 파일럿 밸브부가 상기 축선을 따라 일렬로 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명에 있어서는, 상기 주밸브부가, 축선방향으로 연장되는 1개의 밸브구멍을 갖고 있어서, 이 밸브구멍 내에 상기 진공측 밸브부재와 가압측 밸브부재가 개별적으로 동작가능하도록 수용되어 있고, 이들 밸브부재는, 서로 마주 대하는 측에 압력 수용 면적이 작은 복귀용 압력 수용부를 가짐과 아울러, 상반되는 측에 압력 수용 면적이 큰 구동용 압력 수용부를 갖고, 상기 복귀용 압력 수용부에 상기 가압 포트로부터의 압력 유체가 항상 작용하고, 구동용 압력 수용부에 상기 파일럿 밸브로부터 공급되는 파일럿 유체가 작용하도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 합류 포트가, 상기 유로 합류부의 앞끝면에 형성됨과 아울러, 상기 2개의 필터실이, 상기 유로 합류부의 내부의 상기 합류 포트를 사이에 두고 마주 대하는 위치에 축선방향으로 형성되고, 각 필터실 내에, 상기 필터가, 상기 앞끝면측으로부터 착탈가능한 필터 홀더를 통해서 상기 필터 홀더와 함께 착탈가능하도록 부착되어 있어도 된다.

또한, 본 발명에 있어서 바람직하게는, 상기 필터가 원통형상을 이루고, 또 한 상기 필터 홀더가 원기둥 형상을 이루고 있고, 상기 필터 홀더의 내부에는 상기 진공 유로 또는 가압 유로의 일부를 구성하는 유로 구멍이 형성되고, 이 유로 구멍의 일단은 필터 홀더의 측면의 구멍 개구를 통해서 상기 합류 포트에 연통하고, 이 구멍 개구를 덮도록 상기 필터가 상기 필터 홀더의 외주에 장착되어 있는 것이다.

또한, 본 발명에 있어서는, 상기 주밸브부의 상면에 스로틀 밸브가 부착되고, 이 스로틀 밸브로 상기 가압 주유로(主流路) 내를 흐르는 압력 유체의 유량 조절을 행하도록 구성되어 있어도 된다.

또한, 본 발명에 있어서는, 복합 밸브의 양측면이 다른 복합 밸브를 연접하기 위한 실질적으로 평평한 연접면으로 되어 있고, 또한, 상기 가압 포트와 진공 포트가, 상기 주밸브부를 폭방향으로 관통하고 있어서, 연접한 다른 복합 밸브의 가압 포트 및 진공 포트와 접속가능한 것이 바람직하다.

도 1~4는 본 발명에 따른 진공 및 진공파괴 복합 밸브의 일실시형태를 나타내는 것으로, 이 복합 밸브(V)는, 부하에 진공압을 공급하기 위한 진공 유로(6), 및 진공파괴용 압력 유체(예컨대, 에어)를 공급하기 위한 가압 유로(7)를, 진공측 및 가압측의 2개의 밸브부재(8,9)로 개별적으로 개폐하도록 한 주밸브부(1)와, 상기 진공 유로(6)와 가압 유로(7)를 1개의 합류 포트(10)를 통해서 부하에 접속하도록 한 유로 합류부(2)와, 상기 2개의 밸브부재(8,9)를 2개의 파일럿 밸브(11,12)로 개별적으로 개폐 조작하는 파일럿 밸브부(3)로 이루어져 있어서, 이들 주밸브부(1)와 유로 합류부(2)와 파일럿 밸브부(3)를 밸브의 축선(L)을 따라 일렬로 또한 일체로 결합한 것이다.

또한, 이 복합 밸브(V)는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 동일한 구성을 갖는 다른 복합 밸브(V)와 서로 연접하고, 배관 블록(100)이나 배전 블록(101)이라는 관련부품과 함께 레일(102) 상에 통합하여 탑재함으로써, 밸브 어셈블리로서 사용할 수 있게 구성되어 있다. 따라서, 이 복합 밸브(V)의 폭(두께)은 전체적으로 거의 일정하고, 그 폭방향의 양측면은, 다른 복합 밸브(V)나 관련부품 등을 연접하기 위한 실질적으로 평평한 연접면(13)으로 되어 있다.

이하, 상기 복합 밸브(V)의 구체적 구성에 대해서 상세히 설명한다.

상기 복합 밸브(V)의 주밸브부(1)는, 직사각형이며 세로로 긴 단면형상을 갖는 주밸브부 하우징(16)을 갖고 있다. 이 주밸브부 하우징(16)은, 복수의 블록으로 이루어지는 것이므로, 중앙에 위치하는 밸브 블록(16a)과, 그 밸브 블록(16a)의 축선(L)방향 일단측에 위치하는 매뉴얼 블록(16b)과, 이들 밸브 블록(16a)과 매뉴얼 블록(16b)의 저부에 양쪽블록(16a,16b)에 걸쳐 위치하는 포트 블록(16c)을, 서로 결합함으로써 구성되어 있다.

상기 밸브 블록(16a)에는, 상기 축선(L)을 따라 연장되는 1개의 밸브구멍(17)이 형성되고, 이 밸브구멍(17) 내의 한쪽 절반부측과 다른쪽 절반부측에, 스풀식의 상기 진공측 밸브부재(8)와 가압측 밸브부재(9)가, 개별적으로 동작가능하도록 수용되어 있다. 이들 밸브부재(8,9)는, 서로 마주 대하는 측의 끝면에 압력 수용 면적이 작은 복귀용 압력 수용부(8a,9a)를 가짐과 아울러, 서로 상반되는 측의 단부에 압력 수용 면적이 큰 구동용 압력 수용부(8b,9b)를 갖고 있다. 이 구동용 압력 수용부(8b,9b)는, 상기 밸브부재(8,9)의 끝면에 접촉하는 피스톤(18,19)에 의해 형성되어 있고, 상기 피스톤(18,19)의 외측에는 파일럿용 압력 수용실(21,22)이 형성되어 있다. 그리고, 상기 파일럿 밸브(11,12)로부터 대응하는 압력 수용실(21,22)에 파일럿 유체가 공급되면, 도 1 및 도 2의 가압측 밸브부재(9)와 같이, 피스톤(18,19)에 의해 밸브부재(8,9)가 밀어져서 밸브구멍(17)의 내측의 연통위치로 이동하고, 또한, 상기 압력 수용실(21,22)의 파일럿 유체가 배출되면, 도 1 및 도 2의 진공측 밸브부재(8)와 같이, 복귀용 압력 수용부(8a,9a)에 작용하고 있는 가압 포트(5)로부터의 유체압에 의해 상기 밸브부재(8,9)가 밀어 움직여져, 외측의 차단 위치로 복귀하도록 되어 있다.

또한, 상기 밸브 블록(16a)에는, 상기 진공측 밸브부재(8)의 동작영역에서 상기 밸브 구멍(17)의 다른 위치에 개구하는 진공 제1통공(6a) 및 진공 제2통공(6b)과, 가압측 밸브부재(9)의 동작영역에서 상기 밸브 구멍(17)의 다른 위치에 개구하는 가압 제1통공(7a) 및 가압 제2통공(7b)이 형성되어 있다. 상기 진공 제1통공(6a)은, 상기 포트 블록(16c)에 형성된 진공 포트(4)에 연통하고, 진공 제2통공(6b)은, 상기 유로 합류부(2)와의 접합면에 개구하는 진공 연통구멍(6c)에 연통하고 있어서, 이들 진공 제1통공(6a)과 밸브구멍(17)과 진공 제2통공(6b)과 진공 연통구멍(6c)에 의해서, 상기 진공 유로(6)의 일부인 주밸브부측 진공 유로부분(6A)이 형성되어 있다. 그리고, 이 주밸브부측 진공 유로부분(6A)이, 상기 진공 제1통공(6a)과 진공 제2통공(6b) 사이의 밸브구멍부분에 있어서, 상기 진공측 밸브부재(8)의 밸브 시일부재(24)가, 밸브구멍 내주면의 랜드에 접촉 이간함으로써 개폐되게 되어 있다.

또한, 상기 주밸브부측 진공 유로부분(6A)은, 후술하는 유로 합류부(2)에 있어서의 합류부측 진공 유로부분(6B)과 연이어져, 상기 진공 유로(6)를 구성하는 것이다.

한편, 상기 가압 제1통공(7a)은, 상기 포트 블록(16c)에 형성된 가압 포트(5)에 연통하고, 가압 제2통공(7b)은, 스로틀 밸브(27) 및 중간 통공(7d)을 경유하여, 상기 유로 합류부(2)와의 접합면에 개구하는 가압 연통구멍(7c)에 연통하고 있고, 이들 가압 제1통공(7a)과 밸브구멍(17)과 가압 제2통공(7b)과 스로틀 밸브(27)와 중간 통공(7d) 및 가압 연통구멍(7c)에 의해서, 상기 가압 유로(7)의 일부인 주밸브부측 가압 유로부분(7A)이 형성되어 있다. 그리고, 이 주밸브부측 가압 유로부분(7A)이, 상기 가압 제1통공(7a)과 가압 제2통공(7b) 사이의 밸브구멍부분에 있어서, 상기 가압측 밸브부재(9)의 밸브 시일부재(26)가, 밸브구멍 내주면의 랜드에 접촉 이간함으로써 개폐되도록 되어 있다.

또한, 상기 주밸브부측 가압 유로부분(7A)은, 후술하는 유로 합류부(2)에 있어서의 합류부측 가압 유로부분(7B)과 연이어져, 상기 가압 유로(7)를 구성하는 것이다.

또한, 가압 포트(5)에 통하는 상기 가압 제1통공(7a)은, 2개의 밸브부재(8,9)의 복귀용 압력 수용부(8a,9a)의 사이의 위치에서 밸브구멍(17) 내에 개구하고 있어서, 상기 가압 제1통공(7a)을 통해서 밸브구멍(17) 내에 공급되는 가압 포트(5)로부터의 압력 유체가, 이들 2개의 밸브부재(8,9)의 복귀용 압력 수용부(8a,9a)에 항상 작용하게 되어 있다.

상기 진공 포트(4) 및 가압 포트(5)는, 상기 포트 블록(16c)을 폭방향으로 관통하고 있고, 그 일단측에는, 연접면(13)으로부터 외방으로 돌출하는 접속관부(29)가 형성되고, 타단측에는, 환상의 시일부재를 구비한 접속 구멍부(도시생략)가 형성되어 있다. 그리고, 이 복합 밸브(V)의 양측의 연접면(13)에 다른 복합 밸브(V)를 연접했을 때, 상기 접속관부(29)와 접속 구멍부가 다른 복합 밸브(V)의 접속 구멍부와 접속관부(29)에 끼워 맞춰지고, 포트끼리가 기밀하게 접속되도록 되어 있다.

또한, 상기 진공 포트(4) 및 가압 포트(5)는, 도 5에 나타내는 배관 블록(100)을 통해서, 흡인 펌프 등의 진공원이나, 압축공기 등을 공급하는 압력 유체원에 접속된다.

상기 포트 블록(16c)은 또한, 폭방향으로 관통하는 파일럿 배출 포트(31)를 갖고 있다. 이 파일럿 배출 포트(31)는, 도시를 생략한 파일럿 연통구멍을 통해서 상기 파일럿 밸브부(3)의 2개의 파일럿 밸브(11,12)에 연통하고 있다. 그리고, 이 파일럿 배출 포트(31)의 양단에도, 연접한 다른 복합 밸브(V)의 파일럿 배출 포트(31)를 접속시키기 위한 접속관부와 접속 구멍부가 형성되어 있다.

상기 매뉴얼 블록(16b)은, 2조의 수동조작부(32,33)를 갖고 있다. 이들 수동조작부(32,33)는, 2개의 파일럿 밸브(11,12)에 의한 전환상태를 수동조작으로 재현하기 위한 것으로, 상기 매뉴얼 블록(16b)의 상면에 폭방향으로 나열하여 설치된 2개의 매뉴얼 버튼(32a,33a)을 갖고, 제1매뉴얼 버튼(32a)이 진공측 밸브부재(8)를 조작하는 제1파일럿 밸브(11)에 대응하고, 제2매뉴얼 버튼(33a)이 가압측 밸브부 재(9)를 조작하는 제2파일럿 밸브(12)에 대응하고 있다. 그리고, 상기 제1매뉴얼 버튼(32a)을 누르면, 진공측 압력 수용실(21)에 파일럿 유체가 직접 공급되어 진공측 밸브부재(8)가 연통 위치로 전환되고, 제2매뉴얼 버튼(33a)을 누르면, 가압측 압력 수용실(22)에 파일럿 유체가 직접 공급되어 가압측 밸브부재(9)가 연통 위치로 전환되게 되어 있다. 그러나, 이러한 수동조작부(32,33)의 구조 및 작용은 공지의 것이다.

또한, 상기 주밸브부 하우징(16)의 상면에는 오목부가 형성되고, 이 오목부 내에 스페이서(34)를 통해서 스로틀 밸브 보디(35)가 고정나사(36)에 의해 고정되고, 상기 스로틀 밸브 보디(35)에 상기 스로틀 밸브(27)가 탑재되어 있다. 이 스로틀 밸브(27)는, 밸브봉(37)을 진퇴시켜 스로틀 구멍(38)의 개구량을 조절하는 방식의 것으로, 상기 밸브봉(37)이, 상기 스로틀 밸브 보디(35)의 상면에 수직 상승한 통부(35a)의 내부에 시일부재(39)를 개재하여 회전가능하게 또한 진퇴가능하게 수용되고, 상기 밸브봉(37)의 기단부의 수나사부(40)와 통부측의 암나사부(41)가 맞물려져 있다. 그리고, 상기 밸브봉(37)을 회전이동 조작하면, 상기 밸브봉(37)이 상하방향 즉 밸브의 축선(L)과 직교하는 방향으로 진퇴하고, 그 선단의 조절부(37a)에 의해, 상기 가압 제2통공(7b)과 가압 연통구멍(7c)을 연결하는 유로 중에 개재되는 상기 스로틀 구멍(38)의 개구 면적이 조절되도록 되어 있다.

또한, 상기 스페이서(34)를 밸브 블록(16a)과 일체로 형성함으로써, 이 스페이서(34)를 생략할 수도 있다.

상기 유로 합류부(2)는, 상기 주밸브부(1)에 있어서의 주밸브부 하우징(16) 의 접합면에 결합된 합류부 하우징(45)을 갖고 있다. 이 합류부 하우징(45)은, 상기 주밸브부 하우징(16)과 실시적으로 동일한 높이 및 폭(두께)을 갖는 것으로, 축선(L)방향의 앞끝면(45a)의 거의 중앙위치에, 부하에 접속하기 위한 1개의 상기 합류 포트(10)를 갖고 있다. 이 합류 포트(10)는, 상기 주밸브부(1)에 있어서의 밸브 구멍(17)과 거의 동축상의 위치에 형성되고, 2개로 분기된 분기 통공(46,47)과, 진공측 및 가압측의 필터실(48,49)을 통해서, 상기 주밸브부(1)의 진공 연통구멍(6c)과 가압 연통구멍(7c)에 접속되어 있다. 따라서, 상기 분기 통공(46)과 진공측 필터실(48)에 의해서 상기 합류부측 진공 유로부분(6B)이 형성되고, 또한, 상기 분기 통공(47)과 가압측 필터실(49)에 의해서 상기 합류부측 가압 유로 부분(7B)이 형성되어 있다.

상기 합류 포트(10)에 접속되는 부하로서는, 예컨대, 공작물을 흡착해서 반송하는 흡착 패드가 있다.

상기 필터실(48,49)은, 가늘고 긴 원형의 구멍으로 이루어지는 것으로, 상기 합류 포트(10)를 사이에 두고 상하 마주 대하는 위치에 이들 2개의 필터실(48,49)이, 상기 합류부 하우징(45)의 앞끝면(45a)측으로부터 상기 축선(L)과 평행하고 또한 서로 평행하도록 형성되어 있다. 그리고, 각 필터실(48,49)의 선단이, 접속 구멍(48a,49a)을 통해서 주밸브부(1)의 진공 연통구멍(6c) 및 가압 연통구멍(7c)에 연통하고, 상기 필터실(48,49)의 중간부 측면위치에 상기 분기 통공(46,47)이 연통되어 있다.

상기 각 필터실(48,49) 내에는, 각각 필터(51)가 착탈가능하게 배치되어 있 다. 이 필터(51)는, 필터 홀더(52)에 장착됨으로써 상기 필터 홀더(52)와 함께 필터 유닛(50)을 구성하고 있어, 이 필터 유닛(50)이 상기 각 필터실(48,49)에 착탈가능하게 장착되어 있다. 이 점에 관하여 더욱 구체적으로 설명하면 상기 필터 홀더(52)는 원기둥 형상을 이루고 있고, 그 내부에 상기 필터 홀더(52)의 길이방향으로 연장되는 유로 구멍(53)을 갖고 있다. 이 유로 구멍(53)은, 상기 유로부분(6B,7B)의 일부를 형성하는 것으로, 그 일단은 상기 필터 홀더(52)의 선단부에 개구하고, 타단은 상기 필터 홀더(52)의 길이방향의 중간위치까지 도달되어 있어서, 상기 필터 홀더(52)의 측면에 개구하는 복수의 구멍 개구(53a)에 연통하고 있다.

또한, 상기 필터 홀더(52)의 선단부에는, 외주에 수나사를 갖는 나사부(52a)가 형성되고, 기단부에는, 드라이버 등의 공구를 걸기 위한 걸림홈(52c)을 갖는 회전이동 조작을 위한 조작부(52b)가 형성되어 있다.

한편, 상기 필터(51)는, 원통형을 이루는 것으로, 상기 필터 홀더(52)의 외주의 상기 구멍 개구(53a)가 형성되어 있는 부분에 상기 구멍 개구(53a)를 덮도록 끼워 부착되고, 상기 나사부(52a)에 나사결합된 고정 링(54)에 의해 단부가 지지됨으로써 그 위치에 고정되어 있다.

그리고, 상기 필터 홀더(52)를 각 필터실(48,49) 내에 합류부 하우징(45)의 앞끝면(45a)측으로부터 삽입하고, 선단의 나사부(52a)를 상기 필터실(48,49) 내에 고정된 나사 수용부(55)에 나사 결합함으로써, 상기 필터 유닛(50)이 필터실(48,49) 내에 착탈가능하게 부착되어 있다. 이 때, 상기 분기 통공(46,47)은, 상 기 필터(51)의 외주를 둘러싸는 영역 내에 있어서 필터실(48,49)에 연통함으로써, 상기 필터(51)를 통해서 상기 필터 홀더(52)의 구멍 개구(53a)에 연통하고 있고, 이것에 의해, 상기 필터(51)를 통해서 상기 합류 포트(10)와 주밸브부(1)의 진공 유로부분(6A) 및 가압 유로부분(7A)이 서로 연통하게 된다.

도면 중 56은, 상기 필터 홀더(52,52)의 외주와 필터실(48,49)의 내주 사이를 기밀하게 유지하는 시일부재이다.

상기 합류부 하우징(45)의 상면에는, 상기 가압측 필터실(49)에 연통하는 센서 포트(60)가 형성되고, 이 센서 포트(60)에, 가압용 유체의 압력을 검출하는 압력센서(61)가, 센서 홀더(62)를 통해서 부착되어 있다. 이 센서 홀더(62)는, 통형상의 다리부(62a)를 상기 포트(60)에 나사삽입식으로 부착하고, 이 다리부(62a)의 상단의 부착부(62b)에 상기 압력센서(61)를 부착한 것으로, 상기 다리부(62a)의 내부의 검출 구멍(62c)을 통해서 압력 유체를 압력센서(61)의 검출부에 도입하도록 되어 있다.

상기 센서 포트(60)는, 상기 필터(51)의 외주를 둘러싸는 영역, 바꾸어 말하면, 상기 필터(51)를 통해서 상기 필터 홀더(52)의 구멍 개구(53a)에 연통가능한 영역에 있어서, 상기 필터실(49)에 연통하고 있고, 이것에 의해, 상기 필터(51)에 의해 여과된 후의 압력 유체가 상기 압력센서(61)에 도입되게 되어 있다.

그러나, 상기 센서 포트(60) 및 압력센서(61)는, 주밸브부(1)의 주밸브부 하우징(16)에 형성해도 된다. 또는, 이 압력센서(61)를 주밸브부 하우징(16)에도 합류부 하우징(45)에도 부설하는 일없이, 단독부재로서 형성하고, 별도로 설치해서 유로에 접속해도 좋다.

또한, 도시한 실시형태에 있어서는, 상기 합류부 하우징(45)이 1개의 블록으로 일체로 형성되어 있지만, 복수의 블록을 결합하여 형성할 수도 있다.

또한, 상기 파일럿 밸브부(3)는, 파일럿 하우징(65)의 상하에 전자조작식의 상기 2개의 파일럿 밸브(11,12)를 구비함과 아울러, 상기 파일럿 하우징(65)의 하단부에 집중 단자형을 한 일괄 배선을 위한 전기 커넥터(66)를 구비하고, 또한, 상기 파일럿 하우징(65)의 중간위치에 파일럿 공급 포트(67)를 구비한 것이다.

상기 2개의 파일럿 밸브(11,12)는, 도시를 생략한 복수의 파일럿용 유로를 통해서, 상기 파일럿 공급 포트(67)에 공통적으로 연통함과 아울러, 상기 진공측 압력 수용실(21)과 가압측 압력 수용실(22)에 개별적으로 연통하고, 또한 상기 파일럿 배출 포트(31)에도 연통하고 있다. 또한, 상기 파일럿 하우징(65)에 내장한 도전 기구를 통해서 상기 전기 커넥터(66)에 전기접속되어 있다. 그리고, 2개의 파일럿 밸브(11,12)의 한쪽에 통전하면, 대응하는 압력 수용실(21,22)에 파일럿 유체가 공급되어서 밸브부재(8,9)가 연통 위치로 이동하고, 통전을 해제하면, 상기 압력 수용실(21,22)의 파일럿유체가 배출되어서 밸브부재(8,9)가 차단 위치로 복귀하게 되어 있다.

그러나, 이러한 파일럿 밸브(11,12)의 구조 및 작용은 공지의 것과 마찬가지이므로, 이 이상 구체적인 설명은 생략한다.

또한, 상기 파일럿 공급 포트(67)의 양단부에는, 상기 파일럿 배출 포트(31)와 마찬가지로, 연접한 다른 복합 밸브(V)의 파일럿 공급 포트에 접속하기 위한 접 속관부와 접속 구멍부가 형성되어 있다.

또한, 상기 전기 커넥터(66)도, 연접한 다른 복합 밸브(V)의 전기 커넥터와 플러그인식으로 접속할 수 있게, 연접면(13)의 일측에 삽입부를 갖고, 타측에 삽입 수용부를 갖도록 구성되어 있다.

도면 중 69a,69b는, 상기 복합 밸브(V)를 레일(102)(도 5 참조)의 플랜지부(102a)와 결합시키기 위해, 주밸브부 하우징(16)과 합류부 하우징(45)에 걸쳐서 형성된 부착부이다. 이 중 한쪽의 부착부(69a)는, 다른쪽의 부착부(69b)에 대하여 탄력적으로 개폐할 수 있게 되어 있다.

상기 구성을 갖는 복합 밸브(V)에 있어서, 도 1 및 도 2의 동작 상태는, 파일럿 밸브부(3)의 제2파일럿 밸브(12)에 통전하고, 제1파일럿 밸브(11)를 비통전 으로 함으로써, 진공파괴상태로 한 것이다. 이 때, 상기 제2파일럿 밸브(12)로부터 가압측 압력 수용실(22)에 파일럿 유체가 공급되고, 피스톤(19)에 의해 가압측 밸브부재(9)가 도시의 연통위치로 전진시켜짐으로써, 가압 제1통공(7a)과 가압 제2통공(7b)이 밸브 구멍(17)을 통해서 연통하기 때문에, 가압 유로(7)가 개방된다. 따라서, 가압 포트(5)로부터의 압력 유체는, 상기 가압 제1통공(7a)으로부터 가압 제2통공(7b)을 경유하여 스로틀 밸브(27)에 의해 유량 조절된 뒤, 가압 연통구멍(7c)으로부터 유로 합류부(2)의 가압 유로부분(7B)에 이르고, 상기 가압 유로부분(7B) 중에 개재되는 필터(51)를 경유하여 합류 포트(10)에 도달한 후, 부하에 공급되고 있다.

한편, 진공측 밸브부재(8)는, 복귀용 압력 수용부(8a)에 작용하는 상기 압력 유체에 의해 도시의 복귀 위치를 점유하고, 진공 제1통공(6a)과 진공 제2통공(6b) 사이를 차단하고 있기 때문에, 진공 유로(6)는 차단되어 있다.

이 때문에, 예컨대 상기 합류 포트(10)에 접속된 흡착 패드에 공작물이 흡착되어 있었던 경우에는, 이 공작물은 흡착상태로부터 해방되게 된다.

또한, 상기 합류 포트(10)로부터 출력되는 압력 유체의 압력은, 센서 포트(60)에 부착된 압력센서(61)에 의해 검출된다.

이 상태로부터, 상기 제1파일럿 밸브(11)에 통전하고, 제2파일럿 밸브(12)를 비통전으로 하면, 상기 제1파일럿 밸브(11)로부터 진공측 압력 수용실(21)에 파일럿 유체가 공급되기 때문에, 진공측 밸브부재(8)가 피스톤(18)에 밀려져 도면에 나타내는 바와는 반대의 전환위치인 연통 위치로 전환되고, 진공 제1통공(6a)과 진공 제2통공(6b)이 밸브 구멍(17)을 통해서 연통하여, 진공 유로(6)가 개방한다. 따라서, 부하로부터의 압력 유체는, 합류 포트(10)로부터, 분기 통공(46) 및 필터(51)를 통해서 필터 홀더(52)의 내부의 유로 구멍(53)에 흡인되고, 또한, 주밸브부(1)의 진공 연통구멍(6c)으로부터 진공 제2통공(6b), 밸브구멍(17), 진공 제1통공(6a)을 경유하여 상기 진공 포트(4)에 흡인된다.

한편, 상기 가압측 밸브부재(9)는, 가압측 압력 수용실(22)이 배기상태로 되기 때문에, 복귀용 압력 수용부(9a)에 작용하는 압력 유체에 의해 복귀 위치로 후퇴하여, 가압 제1통공(7a)과 가압 제2통공(7b) 사이를 차단한다. 따라서 가압 유로(7)는 폐쇄된다.

이 때문에, 예컨대 상기 합류 포트(10)에 접속된 흡착 패드에 진공압이 공급 되어, 이 흡착 패드에서 공작물이 흡착되게 된다.

여기서, 상기한 바와 같이, 가압 포트(5)로부터의 압력 유체를 가압 유로(7)로부터 합류 포트(10)를 통해서 부하에 공급하고, 진공파괴를 할 경우, 압력 유체 중의 먼지는 가압 유로(6) 중의 필터(51)에 의해 제거되어, 공작물을 오염시킬 일이 없다. 또한, 진공 포트(4)로부터의 진공압을 진공 유로(6)로부터 합류 포트(10)를 통해서 부하에 공급할 경우, 즉, 상기 합류 포트(10)로부터 에어를 흡인하는 경우에는, 흡인 에어 중의 먼지는 진공 유로 중의 필터(51)에 의해 제거되어, 주밸브부(1)까지 흡입되는 일이 없다.

눈막힘이 일어난 필터(51)는, 필터 유닛(50) 전체를 각 필터실(48,49)로부터 떼어냄으로써, 개별적으로 교환할 수 있다.

이리하여 상기 복합 밸브(V)는, 상기 주밸브부(1)와 유로 합류부(2)와 파일럿 밸브부(3)를 밸브의 축선(L)을 따라 일렬로 또한 일체로 결합한다는 매우 간단하고 합리적인 설계 구조의 채용에 의해, 통상의 전자밸브와 동일한 구성을 갖는 복합 밸브로서 구성하는 것이 가능하게 되고, 이 결과, 전체가 콤팩트화 또한 심플화됨과 아울러, 진공용 및 가압용의 각 유로의 배치도 심플화되어, 유로 길이의 단축화도 도모된다.

또한, 상기 복합 밸브는, 그 폭방향의 양측면이 실질적으로 평평한 연접면(13)으로 되어 있기 때문에, 다른 복합 밸브와 서로 연접함으로써 밸브 어셈블리로서 사용할 수 있다. 도 5는, 상기 복합 밸브(V)를 복수 연접함과 아울러, 배관 블록(100)이나 배전 블록(101)이라는 관련 부재와 함께 레일(102) 상에 통합하여 탑재함으로서, 매니폴드형 밸브 어셈블리로서 구성할 경우의 도중의 조립상태가 나타내어져 있다. 또한, 조립이 완성된 상태에서는, 도면의 가장 우단에 떨어져 위치하고 있는 복합 밸브(V)가, 이미 접합이 완료되어 있는 4개의 복합 밸브(V)의 바깥측에 접합되고, 또한 그 외측에, 도시를 생략한 엔드블록이 배치된다.

상기 복합 밸브(V)는, 하면의 부착부를 레일(102)의 플랜지부(102a)에 결합함으로써 상기 레일(102) 상에 탑재되고, 다른 배관 블록(100)이나 배전 블록(101) 및 엔드블록도 마찬가지의 방법으로 탑재되고, 양단에 위치하는 배전 블록(101)과 엔드블록이 레일(102)에 나사 고정 등에 의해 고정되어 있다.

상기 배관 블록(100)에는, 관 조인트(103)가 접속된 진공용 배관 포트(104)와 가압용 배관 포트(105)가 설치되고, 이 중 진공용 배관 포트(104)가 흡인 펌프 등의 진공원에 접속되고, 가압용 배관 포트(105)가 압력 유체원에 접속됨으로써, 이 배관블록(10)을 통해서 상기 각 복합 밸브(V)에 진공압과 압력 유체가 집중적으로 공급된다.

또한, 상기 배전 블록(101)은, 일괄 배선을 위한 기점이 되는 집중 단자형의 베이스 커넥터(106)를 갖고, 이 베이스 커넥터(106)가, 상기 복합 밸브(V)에 설치되어서 순차적으로 접속되는 집중 단자형 전기 커넥터(66)에 접속됨으로써, 이 베이스 커넥터(106)를 기점으로 하여 각 복합 밸브(V)에 일괄적으로 급전된다.

또한, 상기 복합 밸브(V)는, 다른 복합 밸브와 연접해서 사용하는 연접형 복합 밸브로서의 구성을 구비하고 있어서, 진공 포트 및 가압 포트와, 파일럿 공급 포트 및 파일럿 배출 포트가, 각각, 공통 포트로서 다른 복합 밸브의 포트와 순차 적으로 접속되도록 되어 있지만, 복합 밸브를 독립적으로 사용하는 단체(單體)형의 것으로 하여 구성할 수도 있다. 이 경우에는, 상술한 각 포트는 단독 포트로서 형성되게 된다.

주밸브부와 유로 합류부와 파일럿 밸브부를 밸브의 축선을 따라 일렬로 또한 일체로 결합한다라는 매우 간단하고 합리적인 설계 구조의 채용에 의해, 통상의 전자밸브와 동일한 구성을 갖는 복합 밸브로서 구성하는 것이 가능하게 되고, 이 결과, 전체가 콤팩트화 또한 심플화됨과 아울러, 진공용 및 가압용의 각 유로의 배치도 심플화되고, 유로 길이의 단축화도 도모된다.

Claims

진공원에 접속되는 진공 포트와, 압력 유체원에 접속되는 가압 포트와, 상기 진공 포트와 합류 포트를 연결하는 진공 유로를 개폐하는 진공측 밸브부재와, 상기 가압 포트와 합류 포트를 연결하는 가압 유로를 개폐하는 가압측 밸브부재를 구비한 주밸브부;

부하에 접속하기 위한 상기 합류 포트와, 상기 진공 유로 중 및 가압 유로 중에 각각 개재하는 필터실과, 각 필터실 내에 착탈가능하게 배치된 필터를 구비한 유로 합류부; 및

상기 주밸브부에 있어서의 진공측 밸브부재 및 가압측 밸브부재를 개별적으로 조작하는 2개의 파일럿 밸브를 구비한 파일럿 밸브부를 갖고,

상기 주밸브부와 유로 합류부와 파일럿 밸브부가 동등한 부폭으로 형성되어 있어서, 주밸브부의 축선방향의 일단측에 상기 유로 합류부를 결합함과 아울러, 타단측에 상기 파일럿 밸브부를 결합함으로써, 이들 주밸브부와 유로 합류부와 파일럿 밸브부가 상기 축선을 따라 일렬로 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 진공 및 진공파괴용 복합 밸브.
제1항에 있어서, 상기 주밸브부가, 축선방향으로 연장되는 1개의 밸브구멍을 갖고 있어서, 이 밸브구멍 내에 상기 진공측 밸브부재와 가압측 밸브부재가 개별적으로 동작가능하도록 수용되어 있고, 이들 밸브부재는, 서로 마주 대하는 측에 압 력 수용 면적이 작은 복귀용 압력 수용부를 가짐과 아울러, 상반되는 측에 압력 수용 면적이 큰 구동용 압력 수용부를 갖고, 상기 복귀용 압력 수용부에 상기 가압 포트로부터의 압력 유체가 항상 작용하고, 구동용 압력 수용부에 상기 파일럿 밸브로부터 공급되는 파일럿 유체가 작용하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 복합 밸브.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 합류 포트가, 상기 유로 합류부의 앞끝면에 형성됨과 아울러, 상기 2개의 필터실이, 상기 유로 합류부의 내부의 상기 합류 포트를 사이에 두고 마주 대하는 위치에 축선방향으로 형성되고, 각 필터실 내에, 상기 필터가, 상기 앞끝면측으로부터 착탈가능한 필터 홀더를 통해서 상기 필터 홀더와 함께 착탈가능하도록 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 복합 밸브.
제3항에 있어서, 상기 필터가 원통형상을 이루고, 또한 상기 필터 홀더가 원기둥 형상을 이루고 있고, 상기 필터 홀더의 내부에는 상기 진공 유로 또는 가압 유로의 일부를 구성하는 유로 구멍이 형성되고, 이 유로 구멍의 일단은 필터 홀더의 측면의 구멍 개구를 통해서 상기 합류 포트에 연통하고, 이 구멍 개구를 덮도록 상기 필터가 상기 필터 홀더의 외주에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 복합 밸브.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 주밸브부의 상면에 스로틀 밸브가 부착되 고, 이 스로틀 밸브로 상기 가압 주유로 내를 흐르는 압력 유체의 유량 조절을 행하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 복합 밸브.
제1항 또는 제2항에 있어서, 복합 밸브의 양측면이 다른 복합 밸브를 연접하기 위한 실질적으로 평평한 연접면으로 되어 있고, 또한, 상기 가압 포트와 진공 포트가, 상기 주밸브부를 폭방향으로 관통하고 있어서, 연접한 다른 복합 밸브의 가압 포트 및 진공 포트와 접속가능한 것을 특징으로 하는 복합 밸브.