專利名稱：真空壓力調(diào)節(jié)裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種能夠向由真空壓力驅(qū)動的流體壓力驅(qū)動裝置提供可調(diào)的預定真空壓力的真空壓力調(diào)節(jié)裝置。
迄今已實現(xiàn)了這樣一種過程，即吸住工件并進行運輸，例如由于真空壓力的作用使用一種空吸裝置如吸力墊。當真空壓力泵提供真空壓力給吸力墊時，在真空泵和吸力墊之間提供一種真空壓力調(diào)節(jié)裝置如真空調(diào)節(jié)器，以調(diào)節(jié)真空泵里的真空到一個預定值，再把真空壓力提供給吸力墊。
根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)的一種真空調(diào)節(jié)器如圖4所示(見日本專利公開號為7-295655)。
真空調(diào)節(jié)器1包括殼體6，其上有真空孔3并連接到真空壓力供給裝置2如真空泵，壓力調(diào)節(jié)孔5連接到真空壓力控制裝置4如吸力墊。
在殼體6的中心部分有一個沿軸向延伸的孔7。閥桿8可以在孔7內(nèi)滑動。由于第一壓縮螺旋彈簧9的彈簧力的推動位于閥座10上的閥塞11接合在閥桿8上。由彈性材料如橡膠構(gòu)成的并緊緊靠在閥座10上的密封件12固定到閥塞11上。在這種布置中，閥塞11由于被第一壓縮螺旋彈簧9的彈簧力推動處于常閉狀態(tài)。由彈性材料構(gòu)成的密封件12以部分咬入閥座10的狀態(tài)位于閥座10上，閥座10有一個環(huán)形的凸起部分(見圖5)。
殼體6上有一個大氣室14和一個真空室16，其中，大氣室14通過連通孔13和外部連通，真空室16通過旁路孔15和壓力調(diào)節(jié)孔5連通，且它們由隔膜17分隔開。
由閥桿8關閉和開啟的連通孔19置于能夠和隔膜17整體移動的連接板18上。殼體6內(nèi)部布置有第二壓縮螺旋彈簧20，它產(chǎn)生的彈簧力使閥塞11從閥座10上離開。第二壓縮螺旋彈簧20如此設計是為了使其彈簧力可以由手柄21調(diào)節(jié)。
在這種布置中，壓力調(diào)節(jié)孔5的真空壓力由第二壓縮螺旋彈簧20設定。當真空壓力不大于預定壓力時，大氣壓力的空氣通過連通孔19供應到壓力調(diào)節(jié)孔5。
然而，以上所討論的傳統(tǒng)技術(shù)的真空調(diào)節(jié)器1包含以下缺點。這就是，當閥塞11處于閥閉狀態(tài)時，閥塞11的密封件12由于第一壓縮螺旋彈簧9的彈簧力的作用部分嵌入閥座10里。于是，即使操作手柄21轉(zhuǎn)動微調(diào)預定真空壓力時，由于以下原因響應靈敏度很鈍。
即，當把所設定預定真空壓力重新設定到另一個微調(diào)真空壓力時，閥塞11必須從閥座10上可靠分離使閥處于打開狀態(tài)，真空孔3和壓力調(diào)節(jié)孔5連通以改變從壓力調(diào)節(jié)孔5供應的真空壓力。為了使閥塞11使閥處于閥開狀態(tài)，閥塞11密封件12必須首先移動嵌入閥座10的量，然后閥塞11的密封件12從閥座10上離開以形成預定間隙。然而，根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)的真空調(diào)節(jié)器1內(nèi)出現(xiàn)了一個所謂的死區(qū)，在這種情況下，即使閥塞11使密封件12輕微移動嵌入閥座10的量，真空壓力也不改變。由于這個原因，真空壓力開始改變需要一個長的時間，即響應速度很慢。
而且，根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)的真空調(diào)節(jié)器1還有以下缺點。就是，當微調(diào)預定的真空壓力并設定為另一個真空壓力值時，重設的真空壓力的設定精度是很低的，設定過程費時且復雜，因為有如上所述的死區(qū)存在。
本發(fā)明總目的是提供一種真空壓力調(diào)節(jié)裝置，以可能通過減少死區(qū)提高響應的靈敏度和設定精度。
本發(fā)明的首要目標是提供一種真空壓力調(diào)節(jié)裝置，它有可能當微調(diào)預定的真空壓力時可以方便地實行設定工藝，并設定為另一個真空壓力。
參照以下以示例的形式說明的本發(fā)明的一個最優(yōu)實施例的附圖，本發(fā)明的以上和其他的目的，特點，優(yōu)點將更加顯而易見。


圖1表示的是根據(jù)本發(fā)明的一個真空調(diào)節(jié)器實施例的軸向的垂直剖視圖2表示的是圖1所示的真空調(diào)節(jié)器的放氣通道略掉一部分后的垂直剖視放大圖；圖3表示的是通過排氣通道和反饋通道吸入一小部分空氣并導入真空孔狀態(tài)的動作過程；圖4表示的是根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)的真空調(diào)節(jié)器的軸向垂直剖視圖；圖5表示的是圖4所示的閥塞位于閥座上的部分的垂直剖視放大圖。
見圖1，序號30是指根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的真空調(diào)節(jié)器。
真空調(diào)節(jié)器30基本上包括機體32，它大致為矩形平行六面體，連接到機體32的上部并和它成為一體的機罩34，可以在機罩34的上部旋轉(zhuǎn)的操作部分36。機體32和機罩34作為一個殼體。
機體32有第一機體40和第二機體42，它們疊置起來并在二者之間插入環(huán)形密封件38而成為一個整體。連接到真空壓力供應源44的真空孔46和連接到真空壓力控制裝置如吸力墊的壓力調(diào)節(jié)孔50基本上同軸形成并相互置于第一機體40的兩側(cè)，于是它們彼此分離開預定的空間距離。將真空孔46和壓力調(diào)節(jié)孔50連通起來的流通通道52在真空孔46和壓力調(diào)節(jié)孔50之間形成。
為關閉在底面形成的孔54的關閉件56擰入第一機體40。允許閥塞58的末端可以滑動的導引孔60如下所述地在封閉件56上形成。
沿軸向延伸的孔62基本上在機體32的中央部分形成。提供的閥塞58可以沿著孔62移動。直徑朝著底部逐漸增加的傘狀部分64在閥塞58的中間部分形成。由如彈性件例如橡膠構(gòu)成的密封件66固定于傘狀部分64的傾斜表面上。由環(huán)形凸起構(gòu)成的閥座68基本上在第一機體40的中央部位形成。連通通道52由座于閥座68上的閥塞58的密封件66鎖住。
環(huán)形件71在傘狀部分64的附近固定于閥塞58上。第一彈簧件74固定于環(huán)形件71和關閉件56的環(huán)形凹進部分73之間。推動閥塞58使閥塞58的密封件66座于閥座68上，在第一彈簧件74的彈簧力的作用下使閥總是處于關閉狀態(tài)。
隔膜72利用第二彈簧件75置于機體32和機罩34之間，以推動閥塞58從閥座68上離開。隔膜72的伸出的圓環(huán)部分77插入由第二機體42和機罩34上形成的環(huán)形凹槽內(nèi)。由機罩34關閉并通過反饋通道76和壓力調(diào)節(jié)孔50連通的真空室78位于隔膜72的上側(cè)。通過通道80和大氣空氣連通的大氣室82位于隔膜72的下側(cè)。于是，由第二機體42和機罩34關閉而形成的內(nèi)部空間被插入其中的隔膜72分隔成上部的真空室78和下部的大氣室82。向上壓隔膜72的第三彈簧件84布置在大氣室82中。
在此實施例中，提供一個真空室通過機體32上形成的排氣通道86和大氣孔88連通，并通過反饋通道76和壓力調(diào)節(jié)孔50連通。如圖2所示，排氣通道86的下側(cè)有一個節(jié)流閥92，其上有一個直徑很小的排氣孔(節(jié)流孔)90。從大氣孔88流入真空室78的大氣空氣的吸入量被節(jié)流孔90節(jié)流。序號94a、94b指分別安裝于排氣通道86和反饋通道76的密封圈。序號95是使排氣通道86和反饋通道76成氣緊狀態(tài)的球形塞。
如圖1所示，隔膜72和一對圓盤96、98相連，以在它們的上表面和下表面之間插入隔膜72的中心部分。穿過圓盤98的下表面形成一個流通通道100，它包括一個把真空室78和大氣室82連通的連通孔。座于圓盤98的座位102上的閥塞58的第一末端將連通通道100關閉。當閥塞58的第一末端從閥座102離開時連通通道100打開。
序號104是指一密封件，它通過包圍閥塞58的外圓周而使大氣室82氣密封。序號106是指加固密封件104的環(huán)形部件。
如圖1所示，控制部分36包括一個可以在機罩34的上部旋轉(zhuǎn)并用來設定真空壓力的手柄108，一個有矩形橫截面的第一端面110并安放于手柄108的矩形孔中的軸部件114，其外圓周表面上有螺紋部分112，一個根據(jù)手柄108的旋轉(zhuǎn)運動和螺紋112配合的彈簧支撐件116，它可以沿軸114的軸向移動。
根據(jù)本發(fā)明實施例的真空調(diào)節(jié)器30的基本結(jié)構(gòu)如上所述。接下來將解釋其工作、功能和效果。
首先，如圖1所示，真空壓力供應源44通過管道或類似結(jié)構(gòu)連接到真空孔46。另一方面，例如，真空壓力調(diào)節(jié)裝置48例如吸力墊預先連接到壓力調(diào)節(jié)孔50。
在完成以上所述的預備工作之后，手柄108以所需方向旋轉(zhuǎn)。于是，隔膜72隨著和軸114匹配的彈簧支撐件116的移動被第二彈簧件75的彈簧力向下壓。隔膜72和閥塞58一起向下移，閥塞58從閥座68上移開。這樣，通道52打開，真空孔46和壓力調(diào)節(jié)孔50連通。
結(jié)果，根據(jù)隔膜72的壓力調(diào)節(jié)運動而調(diào)節(jié)的真空壓力平穩(wěn)地供應到和壓力調(diào)節(jié)孔50連接的壓力控制裝置48。
從壓力調(diào)節(jié)孔50供應到真空壓力控制裝置48的真空壓力通過反饋通道76引導到真空室78。于是，真空室78的真空壓力被設定為大致和壓力調(diào)節(jié)孔50的壓力相同。在這種結(jié)構(gòu)中，向上的恢復力全部作用到隔膜72和根據(jù)引導到真空室78的真空壓力而動作的一對圓盤96、98上。對隔膜72和一對圓盤96、98的向上恢復力由第二彈簧件75的彈簧力平衡。于是，閥塞58位于閥座68上使閥處于關閉狀態(tài)。這樣，預先設定的所需壓力通過壓力調(diào)節(jié)孔50供應到真空壓力控制裝置48。當進入真空壓力控制裝置48的大氣空氣的壓力發(fā)生改變時，如由完成吸住工件和運輸工件后、工件從吸力墊上脫開而引起的壓力改變時，壓力調(diào)節(jié)孔50一側(cè)的真空壓力降低，真空室78的真空壓力同時降低。于是，到隔膜72上的向上的恢復力也降低，在第二彈簧件75的彈簧力克服恢復力的狀態(tài)下，向上的恢復力和第二彈簧件75的彈簧力相平衡的狀態(tài)被破壞。
結(jié)果，隔膜72和一對圓盤96、98由于第二彈簧件75的彈簧力的作用向下移動，閥塞58也和隔膜72一起向下移動。于是，閥塞58從閥座68上分離，閥處于閥開(啟)狀態(tài)。結(jié)果，真空孔46通過通道52和壓力調(diào)節(jié)孔50連通。大氣空氣停止進入前，閥塞58一直保持閥開狀態(tài)。當大氣空氣停止進入時，閥塞58使閥處于閥閉(合)狀態(tài)。
接下來，如當從壓力調(diào)節(jié)孔50供應到真空壓力控制裝置48的真空壓力被調(diào)節(jié)并降低時(真空壓力朝著大氣壓改變)，手柄108以需要方向旋轉(zhuǎn)。這樣做，第二彈簧件75的彈簧力由于手柄108的旋轉(zhuǎn)而降低，作用到隔膜72上的向上的恢復力克服第二彈簧件75的彈簧力。于是，隔膜72和一對圓盤96、98向上移動，連通通道100打開。大氣空氣從大氣室82流到真空室78。結(jié)果，大氣空氣吸入真空室78，于是真空室78的真空壓力降低。同時，真空室78里的真空壓力通過反饋通道供應到壓力調(diào)節(jié)孔50的真空壓力降低。如上所述，當由于手柄108的旋轉(zhuǎn)運動而改變的第二彈簧件新彈簧力和作用到隔膜72上的向上的恢復力再度平衡時，通道100關閉。通過壓力調(diào)節(jié)孔50到真空壓力控制裝置48又提供了一個重新設定的真空壓力。
當閥塞58使閥處于閉合狀態(tài)時，從大氣孔88進入的大氣空氣的動向如圖3箭頭所示。即，大氣空氣的流量通過排氣通道86上的節(jié)流閥92上的排氣孔90被節(jié)流成一很小量。此后，大氣空氣引導到和排氣通道86連通的真空室78。進而，大氣空氣穿過反饋通道76并供應到壓力調(diào)節(jié)孔50。少量的空氣(大氣空氣)進一步通過閥閉狀態(tài)時位于閥座68上的閥塞58和閥座68之間的小間隙進入真空孔46。如上所述，即使當閥塞58使閥處于閥閉狀態(tài)，少量的空氣仍然能夠通過位于閥座68上的閥塞58進入真空孔46。據(jù)此，在閥座68和閥塞58之間有一個小間隙形成。這個小間隙阻止了閥塞58的密封件66嵌入閥座68。
換句話說，由于第二彈簧件75的彈簧力與根據(jù)真空室78的真空壓力而作用到隔膜72上的向上的恢復力相平衡，真空調(diào)節(jié)器30得到控制。據(jù)此，真空調(diào)節(jié)器30有保持真空壓力為預定壓力的功能。于是，通過大氣孔88進入的空氣穿過閥座68和閥塞58的密封件66之間的空間。這樣就在密封件66和閥座68之間形成一個小間隙。阻止了密封件66嵌入閥座68。
于是，在本發(fā)明的實施例中，不必要使閥塞58移過閥塞58密封件66嵌入閥座68的量。就可能減少傳統(tǒng)技術(shù)中真空壓力不能改變的所謂的死區(qū)?？梢詮拈y閉狀態(tài)立即切換到閥開狀態(tài)。這樣，有可能提高響應速度。
結(jié)果，在本發(fā)明的實施例中，和傳統(tǒng)技術(shù)的真空調(diào)節(jié)器1相比，響應的靈敏度提高。
進而，在本發(fā)明的實施例中，當精細調(diào)預定真空壓力并設置到另一個真空壓力時，重新設定的真空壓力的設定精度提高，由于死區(qū)的減少，設定操作可以方便地實現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種用于向由真空壓力驅(qū)動的流體壓力驅(qū)動裝置提供可調(diào)的預定真空壓力的真空壓力調(diào)節(jié)裝置，該真空壓力調(diào)節(jié)裝置包括包括連接到真空壓力供應源(44)的真空孔(46)的殼體(32、34)，一個壓力調(diào)節(jié)孔(50)連接到流體壓力控制裝置(48)，以及一個大氣孔(88)和大氣空氣連通；包括手柄的控制部分(36)在殼體(32、34)的一端旋轉(zhuǎn)，并根據(jù)手柄(108)的旋轉(zhuǎn)運動設定成預定的真空壓力；閥塞(58)在殼體(32、34)的軸向可以移動，當位于閥座(68)上時鎖住真空孔(46)和壓力調(diào)節(jié)孔(50)之間的流通通道；空氣吸取裝置，它把從大氣孔(88)進入的空氣通過閥座(68)和位于閥座(68)上的閥塞(58)之間的間隙吸入真空孔，并阻止位于閥座(68)上的閥塞(58)嵌入閥座(68)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空壓力調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，空氣吸取裝置包括排氣通道(86)，它把從大氣孔(88)進入的空氣引導到一個由隔膜(72)封閉的真空室(78)；反饋通道(76)，它把引導到真空室(78)的空氣引導到壓力調(diào)節(jié)孔(50)；通過反饋通道(76)引導到壓力調(diào)節(jié)孔(50)的空氣通過閥閉狀態(tài)時閥座(68)和閥塞(58)之間的間隙被吸入真空孔(46)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空壓力調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，空氣吸取裝置包括一個節(jié)流閥(92)，其上有節(jié)流孔(90)，用以把吸入的空氣節(jié)流成小的流量。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的真空壓力調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，把從大氣孔(88)進入的空氣引導到由隔膜(72)封閉的真空室(78)排氣通道(86)上配置有節(jié)流閥(92)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的真空壓力調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，隔膜(72)插于組成殼體的機罩(34)和機體(32)之間，殼體內(nèi)部形成一個封閉的整體空間，并被隔膜(72)分隔成真空室(78)和大氣室(82)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的真空壓力調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，隔膜(72)上有一對圓盤(96、98)，隔膜(72)的大體中央部位插入兩圓盤(96、98)的上下表面之間，圓盤(98)上有一個把真空室(78)和大氣室(82)連通的連通孔(100)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的真空壓力調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，連通孔(100)由可在殼體軸向移動的閥塞(58)的一個端面來開啟和關閉。
全文摘要
空氣(大氣)從大氣孔(88)進入,通過排氣孔(90)節(jié)流成小流量。通過排氣通道(86)進入真空室(78),再通過反饋通道(76)進入壓力調(diào)節(jié)孔(60)。接著,空氣通過閥座(68)和閥塞(58)的密封件(66)之間的間隙進入真空孔(46)。這樣,可防止位于閥座(68)上的閥塞(58)的密封件(66)嵌入閥座(68)。
文檔編號G05D16/06GK1267800SQ0010412
公開日2000年9月27日 申請日期2000年3月14日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月23日
發(fā)明者上原照雄, 白根隆, 豬熊直樹 申請人:Smc株式會社