TWI689679B - 真空大容量電控比例閥 - Google Patents
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Abstract
一種真空大容量電控比例閥,由閥底座、中閥座、導引座構成之本體,本體具有一真空壓力腔,且真空壓力腔內設有主膜片,此主膜片上方設有彈性元件連結導引座,並於主膜片中央嵌設具有真空閥門組的一先導排氣直桿,而本體內還設有一主通道,該主通道通連有導引通道與回授通道,且導引座上方設有真空壓電磁閥、大氣壓電磁閥、感應器,該導引座內更有通連真空壓力腔的一調整通道,而一先導大氣通道設於中閥座內通連至主膜片下方空間;該先導排氣直桿配合中閥座上方形成有第一真空破壞閥門,而該真空閥門組上方配合閥底座內部的上閥內壁形成有第二真空破壞閥門,能以大氣壓電磁閥導入外部大氣壓力推動啟閉第一真空破壞閥門與第二真空破壞閥門,使本體內部真空之調降幅度更為迅速;而閥底座內設置有直桿嵌座配合該先導排氣直桿下方形成第一閥門,當真空壓電磁閥持續運作帶動第一閥門開啟,使一次側壓力經副通道形成二次側壓力,該真空閥門組下方配合閥底座內部的下閥內壁形成有第二閥門,更有一第三閥門設於第二閥門上方,且能與第二閥門同步啟閉,能將一次側壓力加速導入至二次側壓力。
Description
本創作係關於一種真空大容量電控比例閥,透過內部所設的先導排氣直桿與真空閥門組,進一步配合先導大氣通道導入大氣壓力、以及通連一次側壓力與二次側壓力的主通道和副通道,使先導排氣直桿得以透過上下位移動作進行調整真空強度,使其能達到具有節能及精密調整之目的。
以往,自動化設備領域所廣泛使用的真空電控比例閥,請參考如第14圖,通常具備有吸附物件的習用設定孔(91)、連接真空泵用的習用真空孔(92)、以及用來調整真空壓力的習用大氣孔(93),通常係由真空泵運作時,透過真空電控比例閥內部通路吸取習用設定孔(91)的壓力與流體流向習用真空孔(92)形成真空,如圖中的箭頭標示;而真空電控比例閥於測試過程時,作業人員須要經過長時間的累積經驗與反覆測試,才能製造出一個良好的真空電控比例閥,但真空電控比例閥結構內的迴路也相對複雜,讓測試用的真空氣壓管路與設備需以90度轉角方式進行連結,對於測試作業人員而言,無法透過以直進直出的組裝方式連接真空氣壓管路與設備進行測試時,將會耗費較多的時間與精力;目前習用的真空電控比例閥內部的迴路,若需針對內部氣壓迴路進行修改,則需要花費許多時間與金錢進行改良,雖能改變外部真空氣壓管路
連接的方式,但還有各種零件的配合也需要逐一進行測試,其中若需要維持原有真空調控的精細水準,勢必需重新設計相關真空調控的零件,倘若是用於更大容量應用的真空電控比例閥時,其前述的管路連接及零件配合也會更加繁瑣;是故,仍有許多可供改善之處。
本創作係為一種真空大容量電控比例閥,其主要技術性目的,係利用先導排氣直桿配合本體內所設的第一真空破壞閥門、第二真空破壞閥門來進行真空強度之調降、以及同樣設於本體內所設的第一閥門和第二閥門來進行真空強度之調升,藉此能減少更動原習用結構內部的複雜迴路,透過前述各閥門之啟閉配合該先導排氣直桿,讓其應用於大容量電控比例閥之真空調整時,能精密調整真空壓力之強度及縮短反應時間。
本創作真空大容量電控比例閥,其係由:一閥底座由下往上依序連結一中閥座和一導引座而構成一本體,而導引座和中閥座間夾設有一主膜片而形成一真空壓力腔,而主膜片上方設有一彈性元件連結該導引座,且主膜片中央嵌設具有真空閥門組的一先導排氣直桿,該本體內部具有供一次側壓力與二次側壓力流通用的一主通道,該主通道更通連有引導通道和回授通道,且於該導引座上方設置有控制該引導通道開閉的一真空壓電磁閥、一大氣壓電磁閥、以及用以偵測該回授通道的一感測器,並於該導引座內設有一調整通道通連至該真空壓力腔的上方,該調整通道兩端則分別連接該真空壓電磁閥和大氣壓電磁閥,且另有一先導大氣通道設於該中閥座內通連至該主膜片的下方空間,用以供一大氣壓力流通用;
當一次側壓力經引導通道配合真空壓電磁閥運作產生真空壓力流至真空壓力腔內,藉該調整通道關閉,使該真空壓力腔內的主膜片回復至水平位置後形成穩壓狀態,該先導排氣直桿配合該中閥座上方形成一第一真空破壞閥門,而該真空閥門組上方配合該閥底座內部的一上閥內壁形成有一第二真空破壞閥門,能以該大氣壓電磁閥的一大氣口導入外部大氣壓力推動第一真空破壞閥門、及第二真空破壞閥門,使本體內部真空的強度調降更為迅速,用以縮短降低真空吸附的反應時間;該閥底座內部另設置有一直桿嵌座,該直桿嵌座配合該先導排氣直桿下方形成一第一閥門,當該真空壓電磁閥持續運作產生真空壓力,能帶動該第一閥門開啟,使該一次側壓力經一副通道形成二次側壓力,且該真空閥門組下方配合該閥底座內部的一下閥內壁形成有一第二閥門,該第二閥門能將該一次側壓力加速導入至二次側壓力,且該第二閥門還能連帶驅使一第三閥門啟閉,使本體內部的真空強度調升更為迅速。
藉此,本創作真空大容量電控比例閥能夠有效縮短真空吸附的反應時間,使其能達到節能及真空強度精密調整之目的。
(10):本體
(11):閥底座
(111):上閥內壁
(112):下閥內壁
(113):大氣通道
(12):中閥座
(121):先導大氣通道
(13):導引座
(131):真空壓電磁閥
(132):大氣壓電磁閥
(1321):大氣口
(133):感測器
(134):調整通道
(20):主膜片
(201):彈性元件
(21):先導排氣直桿
(211):第一真空破壞閥門
(22):真空閥門組
(221):第二真空破壞閥門
(222):凸型件
(223):彈簧
(224):限位凸掣
(23):真空壓力腔
(30):主通道
(31):引導通道
(32):回授通道
(33):副通道
(40):直桿嵌座
(41):第一閥門
(42):第二閥門
(43):第三閥門
(A):大氣孔
(O):設定孔
(V):真空孔
(P1):一次側壓力
(P2):二次側壓力
(PP):大氣壓力
(PT):真空壓力
(P):控制迴路
(PR):電源
(PI):入力訊號
(PS):壓力表示
(PO):出力訊號
(91):習用設定孔
(92):習用真空孔
(93):習用大氣孔
[第1圖]係為本創作的立體圖。
[第2圖]係為本創作於另一視角的立體圖。
[第3圖]係為本創作之迴路示意圖。
[第4圖]係為本創作於準備狀態的結構示意圖。
[第5圖]係為本創作於穩壓狀態的結構示意圖。
[第6圖]係為本創作於真空狀態調降的第一段示意圖。
[第7圖]係為本創作於第6圖的局部放大示意圖。
[第8圖]係為本創作於真空狀態調降的第二段示意圖。
[第9圖]係為本創作於第8圖的局部放大示意圖。
[第10圖]係為本創作於真空狀態調升的第一段示意圖。
[第11圖]係為本創作於第10圖的局部放大示意圖。
[第12圖]係為本創作於真空狀態調升的第二段示意圖。
[第13圖]係為本創作於第12圖的局部放大示意圖。
[第14圖]係為習用技術的示意圖。
通常根據本創作,該最佳之可行之實施例,並配合圖式第1~4圖詳細說明後,俾增加對本創作之瞭解;本創作係一種真空大容量電控比例閥,結構包含有:一本體(10),係由一閥底座(11)由下往上依序連結有一中閥座(12)、及一導引座(13)構成,而導引座(13)與中閥座(12)之間夾設有一主膜片(20)形成一真空壓力腔(23),該主膜片(20)上方設有一彈性元件(201)連結導引座(13),而主膜片(20)中央嵌設具有一真空閥門組(22)的一先導排氣直桿(21),該真空閥門組(22)主要係由:兩凸型件(222)各以凸面相對配合一彈簧(223)所組成,該凸型件(222)內部為貫通設計,能供該先導排氣直桿(21)配設其中,且先導排氣直桿(21)於側緣上、下兩處
各設有一限位凸掣(224),能藉以限制該先導排氣直桿(21)於上下位移動作的行程;前述本體(10)內部還具有提供一次側壓力(P1)與二次側壓力(P2)流通用的一主通道(30),此主通道(30)還連通有一引導通道(31)和一回授通道(32),該導引座(13)上方更設有控制引導通道(31)開關的一真空壓電磁閥(131)、一大氣壓電磁閥(132)、及用以偵測該回授通道(32)的一感測器(133),該導引座(13)內還設有一調整通道(134)通連至該真空壓力腔(23)的上方,該調整通道(134)兩端更分別連接該真空壓電磁閥(131)與該大氣壓電磁閥(132);一先導大氣通道(121),設於中閥座(12)內通連至主膜片(20)下方空間,藉以供一大氣壓力(PP)流通,當一次側壓力(P1)經引導通道(31)配合真空壓電磁閥(131)運作,藉以產生一真空壓力(PT)流至真空壓力腔(23)內,讓調整通道(134)關閉,使真空壓力腔(23)內的主膜片(20)回復至水平位置後而形成穩壓狀態;該先導排氣直桿(21)位於中閥座(12)上方設有一第一真空破壞閥門(211),而該真空閥門組(22)上方配合該閥底座(11)內部的一上閥內壁(111)另設有一第二真空破壞閥門(221),能以大氣壓電磁閥(132)的一大氣口(1321)導入外部大氣壓力(PP)推動該第一真空破壞閥門(211)、及該第二真空破壞閥門(221),使該本體(10)內部真空的調降幅度更為迅速,用以縮短降低真空吸附的反應時間;而該閥底座(11)內部另設置有一直桿嵌座(40),該直桿嵌座(40)配合該先導排氣直桿(21)下方形成一第一閥門(41),當真空壓電磁閥(131)持續運作產生真空壓力(PT),能帶動第一閥門(41)開啟,使一次側壓力(P1)經一副通道
(33)形成二次側壓力(P2),真空強度作第一段的調升,且真空閥門組(22)下方配合閥底座(11)內部的一下閥內壁(112)形成有一第二閥門(42),該第二閥門(42)能將一次側壓力(P1)加速導入至二次側壓力(P2)內,使真空強度作第二段的加速調升,本體(10)內部的真空調升幅度更為迅速。
請參閱圖式第1~2圖,能見本體(10)設置的連結端,其分別吸附物件的一設定孔(O)、連接真空泵的一真空孔(V)、及調整大氣壓的一大氣孔(A),透過內部結構的設計,讓測試用的管線連結後,改由設定孔(O)直進至真空孔(V)直出,不需要以習用結構轉90度的特別方式進行測試,讓繁瑣重複測試工作的不便處能獲得改善;請參閱圖式第3圖,能見真空壓電磁閥(131)、大氣壓電磁閥(132)、及感測器(133),其主要透過一控制迴路(P)經電源(PR)驅動後,設定好入力訊號(PI)、及出力訊號(PO)後,透過控制迴路(P)的顯示相關壓力表示(PS),藉以驅動真空壓電磁閥(131)與大氣壓電磁閥(132),而感測器(133)主要係用以偵測二次側壓力(P2)的真空壓力,當超過或低於二次側壓力(P2)設定值時,用以將資訊反饋至控制迴路(P)進行真空壓電磁閥(131)和大氣壓電磁閥(132)之間的判別,並透過控制迴路(P)驅動後續相關控制動作,此部分操控為一般常用手段,故不再加以贅述;請參閱圖式第4圖,當本創作為準備狀態時,能見真空壓電磁閥(131)與大氣壓電磁閥(132)皆為未啟動狀態,而主通道(30)內的第一閥門(41)和第二閥門(42)也呈關閉,而先導大氣通道(121)則有部分大氣壓力(PP)流通至主膜片(20)下方,但主膜片(20)受到上方彈性元件(201)的彈性預壓,使主膜片(20)保持為水平以下,可使大氣壓力(PP)經由第一真空破壞閥門(211)流通至二次側壓力
(P2),此時二次側壓力(P2)等於大氣壓力(PP),此處描述水平以主膜片(20)兩端為基準,再以主膜片(20)中央與兩端基準進行對比後的描述。
請參閱圖式第5圖,係為穩壓狀態,當真空吸附目的達成後,感測器(133)會傳送相關資訊至控制迴路(P),進而關閉真空壓電磁閥(131),而位於真空壓力腔(23)和調整通道(134)內的真空壓力(PT)則保持穩定,此時的彈性元件(201)也會和從先導大氣通道(121)進入的大氣壓力(PP)相互施壓於主膜片(20),使主膜片(20)回復至水平,藉以維持本體(10)整體的內部真空。
請參閱圖式第6~7圖所示,係為真空調降狀態的第一段,首先能見大氣壓電磁閥(132)開啟,從一大氣口(1321)導入外部大氣壓力(PP)經調整通道(134)進入真空壓力腔(23)內,讓原本保持水平的主膜片(20)向下位移,逐漸的讓第一真空破壞閥門(211)開啟,使先導大氣通道(121)內的大氣壓力(PP)得以順沿先導排氣直桿(21)向下通過第一真空破壞閥門(211),藉以進行內部真空強度的第一段調降的調整。
請參閱圖式第8~9圖所示,係為真空調降狀態的第二段,當大氣壓電磁閥(132)持續開啟後,大氣口(1321)將會導入更多大氣壓力(PP),促使主膜片(20)持續向下位移,該先導排氣直桿(21)的限位凸掣(224)將會推動第二真空破壞閥門(221)開啟,此時位於第二真空破壞閥門(221)下方的大氣通道(113)將會提供更多的大氣壓力(PP)進入,使內部真空調降幅度得更為迅速,當主膜片(20)向下至該真空壓力腔(23)底部時,會將該先導大氣通道(121)進入的大氣壓力(PP)流量降至最小,同時也使大氣通道(113)進入的大氣壓力(PP)流量升到最大。
請參閱圖式第10~11圖所示,係為真空調升狀態的第一段,當真空壓電磁閥(131)開啟後,一次側壓力(P1)會配合真空壓電磁閥(131)經由引導通
道(31)和調整通道(134)流至位於該真空壓力腔(23)內形成真空壓力(PT),也將帶動該主膜片(20)和先導排氣直桿(21)向上位移,而此時的第一閥門(41)也將開啟,能讓一次側壓力(P1)通過第一閥門(41)沿副通道(33)形成二次側壓力(P2),使真空強度作第一段的調升。
請參閱圖式第12~13圖所示,該下閥內壁(112)更包含有:一第三閥門(43)設於第二閥門(42)的上方,該第三閥門(43)主要能配合第二閥門(42)的啟閉狀態同步作動,而當真空壓電磁閥(131)持續開啟,主膜片(20)將會向上位移至真空壓力腔(23)頂端,此時形成真空調升狀態的第二段,而先導排氣直桿(21)將會帶動真空閥門組(22)下方的凸型件(222)連動向上位移,使第二閥門(42)與第三閥門(43)同步開啟,藉以讓更多一次側壓力(P1)流至二次側壓力(P2),作第二段的調升,使真空強度調升的反應時間更加縮短。
綜上所述,本創作真空大容量電控比例閥,透過設計的先導大氣通道(121)和先導排氣直桿(21)加以配合,使外部空氣藉由第一真空破壞閥門(211)與第二真空破壞閥門(221),得以流入二次側壓力(P2)進行真空強度降低調整,更應用先導排氣直桿配合真空閥門組(22)連動,使第一閥門(41)、第二閥門(42)、第三閥門(43)能加速真空強度的提升過程,使調整的反應時間能獲得改善且適用於更大容量的電控比例閥,更簡化習用複雜通氣迴路所帶來的測試不便的問題。
(10):本體
(11):閥底座
(111):上閥內壁
(112):下閥內壁
(113):大氣通道
(12):中閥座
(121):先導大氣通道
(13):導引座
(131):真空壓電磁閥
(132):大氣壓電磁閥
(1321):大氣口
(133):感測器
(134):調整通道
(20):主膜片
(201):彈性元件
(21):先導排氣直桿
(211):第一真空破壞閥門
(22):真空閥門組
(221):第二真空破壞閥門
(222):凸型件
(223):彈簧
(224):限位凸掣
(23):真空壓力腔
(30):主通道
(31):引導通道
(32):回授通道
(33):副通道
(40):直桿嵌座
(41):第一閥門
(42):第二閥門
(43):第三閥門
(P1):一次側壓力
(PP):大氣壓力
(P):控制迴路
(PR):電源
(PI):入力訊號
(PS):壓力表示
(PO):出力訊號
Claims (3)
- 一種真空大容量電控比例閥,其包含:一本體(10),係由一閥底座(11)由下往上依序連結一中閥座(12)、及一導引座(13)所構成,而該導引座(13)與該中閥座(12)間夾設有一主膜片(20)形成一真空壓力腔(23),該主膜片(20)上方設有一彈性元件(201)連結該導引座(13),該主膜片(20)中央嵌設具有真空閥門組(22)的一先導排氣直桿(21),該本體(10)內部具有提供一次側壓力(P1)與二次側壓力(P2)流通用的一主通道(30),該主通道(30)還連通有一引導通道(31)和一回授通道(32),該導引座(13)上方還設置有控制該引導通道(31)開閉的一真空壓電磁閥(131)、一大氣壓電磁閥(132)、及用以偵測該回授通道(32)的一感測器(133),該導引座(13)內還設有一調整通道(134)通連至該真空壓力腔(23)的上方,該調整通道(134)兩端更分別連接該真空壓電磁閥(131)與該大氣壓電磁閥(132);一先導大氣通道(121),設於該中閥座(12)內通連至該主膜片(20)下方空間,藉以供一大氣壓力(PP)流通;其特徵在於:當該一次側壓力(P1)經該引導通道(31)配合該真空壓電磁閥(131)運作產生一真空壓力(PT)流至該真空壓力腔(23)內,藉該調整通道(134)關閉,使該真空壓力腔(23)內的該主膜片(20)回復至水平位置後而形成穩壓狀態;該先導排氣直桿(21)配合該中閥座(12)上方形成有一第一真空破壞閥門(211),而該真空閥門組(22)上方配合該閥底座(11)內部的一上閥內壁(111)形成有一第二真空破壞閥門(221),能以該大氣壓電磁閥(132)的一大氣口(1321)導入外部大氣壓力(PP)推動該第一真空破壞閥門(211)、及該第二真空破壞閥門(221),使該本體(10)內部真空強度的調降幅度更為迅速,用以縮短降低真空吸附的反應時間;而該閥底座(11) 內部另設置有一直桿嵌座(40),該直桿嵌座(40)配合該先導排氣直桿(21)下方形成一第一閥門(41),當該真空壓電磁閥(131)持續運作產生真空壓力(PT),能帶動該第一閥門(41)開啟,使該一次側壓力(P1)經一副通道(33)形成該二次側壓力(P2),且該真空閥門組(22)下方配合該閥底座(11)內部的一下閥內壁(112)形成有一第二閥門(42),且另有一第三閥門(43)設於該第二閥門(42)的上方,該第二閥門(42)與該第三閥門(43)能同步進行啟閉,能將該一次側壓力(P1)加速導入至該二次側壓力(P2),使該本體(10)內部的真空調升幅度更為迅速。
- 依據申請專利範圍第1項所述之真空大容量電控比例閥,其中該彈性元件(201)係為彈簧。
- 依據申請專利範圍第1項所述之真空大容量電控比例閥,其中該真空閥門組(22)係由:兩凸型件(222)以凸面相對配合一彈簧(223)而組成,該凸型件(222)內部為貫通設計,能供該先導排氣直桿(21)配設其中,且該先導排氣直桿(21)於側緣上下兩處各設有一限位凸掣(224),能藉以限制該先導排氣直桿(21)於上下位移的行程。
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