JPS6311432Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、真空圧を利用して物品の吸着、解放
動作を行う場合に使用する真空圧制御弁に関する
ものである。

［従来の技術］ 従来、真空圧を利用して物品の吸着、解放動作
を行う場合の真空圧制御弁としては、第３図に示
すように、２個の電磁弁１，２を用い、該電磁弁
１，２を、吸着パツド３に連通するポートと、真
空ポンプ等の真空源４、又はコンプレツサやエア
レシーバ等の圧力空気源５に連通するポートとを
有する２ポート弁で構成している。

このような真空圧制御弁は、図示の不作動状態
において、電磁弁１のソレノイドａを励磁する
と、吸着パツド３が真空源４に連通するので、真
空圧により所望の物品を吸着保持することができ
る。また、上記ソレノイドａを非励磁にすると共
に電磁弁２のソレノイドｂを励磁すると、吸着パ
ツド３が圧力空気源５に連通するので、圧力空気
によつて吸着パツド３の真空圧を解消して、吸着
した物品が解放される。

しかるに、上記従来の真空圧制御弁では、吸着
パツド３に真空圧が作用して物品を吸着保持して
いるときに、停電等によつて電磁弁１のソレノイ
ドａが消磁されると、吸着パツド３と真空源４の
連通が遮断されるので、吸着パツド３による物品
の吸着保持機能が喪失し、重大な事故を起す可能
性がある。

上述の真空圧制御弁の欠点を解消するために
は、第４図に示すように、パイロツト流体を給排
する２個の３ポートパイロツト弁１１，１２によ
つて方向切換弁１４を作動させるようにし、か
つ、パイロツト弁１２に切換位置を保持するデテ
ント機構１５とこのデテント機構１５の係止を解
除するソレノイドｃを設けた真空圧制御弁が考え
られる。

この真空圧制御弁においては、パイロツト弁１
１，１２における各ソレノイドａ，ｂ，ｃが非励
磁で、方向切換弁１４の両端のパイロツト室がパ
イロツト弁１１，１２を通して大気に開放され、
それによつて切換弁１４が図示の中立位置にある
ときは、吸着パツド３、真空源４及び圧力空気源
５に連通する各ポートがいずれも閉鎖されている
ので、吸着パツド３の動作が休止している。

この状態でソレノイドｂを励磁すると、圧力空
気源５からのパイロツト流体がパイロツト弁１２
を通つて切換弁１４の左方のパイロツト室に供給
されるので、切換弁１４の切換えにより吸着パツ
ド３が真空源４に連通する。

この切換状態では、パイロツト弁１２がデテン
ト機構１５によつてこの状態に保持されるので、
吸着パツド３が物品を吸着保持しているときに停
電等によつてソレノイドｂが消磁しても、吸着パ
ツド３による物品の吸着保持機能が喪失すること
はない。

次いで、ソレノイドｃを励磁すると、デテント
機構１５による位置保持が解除されてパイロツト
弁１２が図示の状態に復帰し、切換弁１４の左方
のパイロツト室のパイロツト流体が大気に排出さ
れるので、切換弁１４はスプリングの付勢力によ
つて図示の中立位置に復帰する。

その後、パイロツト弁１１のソレノイドａを励
磁すると、切換弁１４の右方のパイロツト室にパ
イロツト流体が供給されることにより切換弁１４
が左動し、吸着パツド３が圧力空気源５に連通さ
れるので、吸着パツド３に吸着保持された物品が
解放される。次いで、ソレノイドａの励磁を解除
すると、切換弁１４の右方のパイロツト室のパイ
ロツト流体がパイロツト弁１１を通して大気に排
出されるので、切換弁１４はスプリングの付勢力
によつて図示の中立位置に復帰し、吸着パツドは
休止状態に戻る。

上記真空圧制御弁は、方向切換弁１４における
吸着パツド３と真空源４の連通切換時に、デテン
ト機構１５がパイロツト弁１２のパイロツト空気
供給位置を保持するので、従来の真空圧制御弁に
おける上述の欠点を解消することができる。

しかしながら、一般に物品を吸着、解放する吸
着パツドの動作は、物品の解放から吸着保持の間
には休止状態を必要としても、物品の吸着保持か
ら解放の間には休止状態を必要としないので、上
記真空圧制御弁は動作に無駄があり、またパイロ
ツト弁１２に別個のソレノイドｃを必要とするの
で高価になる欠点がある。

［考案が解決しようとする問題点］ 本考案は、停電等によつてソレノイドが消磁し
た場合でも吸着パツドの吸着保持機能を喪失する
ことがなく、また物品の吸着保持から解放の間に
休止状態が介在するという動作上の無駄をなくし
た安価な真空圧制御弁を得ることを、解決すべき
問題点とするものである。

［問題点を解決するための手段］ 本考案は、主弁と、該主弁を駆動する第１及び
第２のパイロツト弁を備えた真空圧制御弁であつ
て、上記主弁には、第１切換位置において吸着パ
ツドに連通する出力ポートを真空源に連通する真
空圧ポートと連通させ、第２切換位置において上
記出力ポートを圧力空気源に連通する供給ポート
に切換連通させる弁部と、ピストンで区画された
２つのパイロツト室への圧力空気の給排によつて
上記弁部を第１または第２切換位置に切換える駆
動部を設け、上記第１及び第２のパイロツト弁
は、ソレノイドの励磁により上記主弁の第１及び
第２のパイロツト室に圧力空気を供給すると共
に、その非励磁により各パイロツト室を大気に開
放する切換弁によつて構成し、上記駆動部に、真
空圧弁部が開放状態にあるときに、第２のパイロ
ツト弁を通じて第２のパイロツト室へ空気が流入
するのを抑止する弁機構、及び同状態のときに第
２のパイロツト室を真空源に連通させて、真空圧
弁部の開放を保持する封止弁を設け、それによつ
て上記問題点を解決したものである。

［作用］ 両パイロツト弁のソレノイドが共に非励磁のと
きは、両パイロツト室が大気に開放されているの
で、供給弁部及び真空圧弁部が閉鎖して、吸着パ
ツドは休止状態にある。

第１のパイロツト弁におけるソレノイドを励磁
すると、第１パイロツト室に圧力空気が供給され
るため、その空気圧力によつてピストンが摺動
し、真空圧弁部が開放する。それにより、出力ポ
ートと真空圧ポートが連通して吸着パツドに真空
圧が作用する。また、ピストンの摺動終端では、
弁機構により第２パイロツト室と第２パイロツト
弁の間が閉鎖された後、ピストンにより封止弁が
開放され、第２パイロツト室を真空源に連通させ
ることにより、ピストンの位置が保持される。

したがつて、この状態で停電等によつてソレノ
イドが消磁し、第１パイロツト室の圧力空気が排
出されても、第２パイロツト室が封止弁を通じて
真空源に連通しているため、ピストンがその位置
に保持され、吸着パツドの吸着保持機能が喪失す
ることはない。

次に、第１パイロツト弁のソレノイドの励磁を
解除して、第２パイロツト弁のソレノイドを励磁
すると、第１パイロツト室の圧力空気が排出され
るとともに第２のパイロツト室に圧力空気が供給
される。この場合、封止弁が閉鎖した後に弁機構
が開放し、あるいはピストンの駆動が開始された
後に封止弁が直ちに閉鎖するので、封止弁を通じ
て真空源に流出する空気量を最少限にとどめるこ
とができる。

上記第２パイロツト室への圧力空気の供給によ
り、ピストンは中立位置に止まることなく摺動
し、真空圧弁部が閉鎖して供給弁部が開放する。
これによつて、吸着パツドに圧力空気が供給さ
れ、吸着が解除される。

第２のソレノイドの励磁を解除すると、第２の
パイロツト室が大気に開放されるので、供給弁部
が閉鎖して吸着パツドが休止状態に復帰する。

［実施例］ 第１図は本考案の第１実施例を示し、この真空
圧制御弁は、主弁２０と、該主弁２０を駆動する
パイロツト弁５０ａ，５０ｂとで構成されてい
る。

上記主弁２０における弁本体２１は、圧力空気
源５に連通する供給ポート２２、吸着パツド３に
連通する出力ポート２３及び真空源４に連通する
真空圧ポート２４を備え、内部には、供給弁部２
５、真空圧弁部２６及びそれらの弁部における弁
体を開閉駆動する駆動部２７が設けられている。

供給弁部２５は、供給ポート２２と出力ポート
２３を連通させる供給弁座２９を備え、供給弁座
２９の対向位置にはシリンダ状の背室を形設し、
その背室に供給弁座２９を開閉する供給弁体３０
を摺動可能に挿嵌すると共に、供給弁体３０を供
給弁座２９に押し付ける主弁スプリング３１を縮
設している。なお、上記背室は、それに設けた連
通孔により出力ポート２３側に連通させている。

上記供給弁部２５と同軸上に形成された真空圧
弁部２６は、出力ポート２３と真空圧ポート２４
を連通させる真空圧弁座３２を備え、その真空圧
弁座３２は上記供給弁座２９と背向状態に形設さ
れている。また、弁本体２１における真空圧弁座
３２と対向する位置には、シリンダ状の背室が形
設され、その背室は真空圧弁座３２を開閉する真
空圧弁体３３を摺動可能に挿嵌すると共に、真空
圧弁体３３を真空圧弁座３２に押し付ける主弁ス
プリング３４を縮設している。

上記供給弁部２５及び真空圧弁部２６を駆動す
る駆動部２７は、供給弁体３０及び真空圧弁体３
３のロツド挿通孔に摺動自在に挿通したロツド３
５を備え、該ロツド３５における供給弁体３０と
真空圧弁体３３との間の部分に大径部を形設して
いる。第１図の中立状態においては、供給弁部２
５及び真空圧弁部２６の両方が閉鎖した状態にあ
り、またロツド３５が下動した状態にあつては、
真空圧弁体３３がロツド３５の下動を許容しなが
ら閉弁状態を維持すると共に、供給弁体３０が大
径部の下面により主弁スプリング３１の付勢力に
抗して下動開弁され、さらにロツド３５の上動位
置にあつては、上記とは逆に、供給弁部２５が閉
鎖し、真空圧弁部２６が開放する。

ロツド１８に固定されたピストン３７は、弁本
体２１内に第１パイロツト室３８と第２パイロツ
ト室３９を区画形成し、それらにおける圧力差に
より軸方向に駆動されるもので、第１パイロツト
室３８は第１パイロツト通路４０に、第２パイロ
ツト室３９は第２パイロツト通路４１及び真空圧
通路４２にそれぞれ連通し、真空圧通路４２の他
端は真空圧ポート２４に連通している。従つて、
ピストン３７及びロツド３５は、第１パイロツト
室３８の圧力が第２パイロツト室３９のそれより
大きいときには上動し、小さいときには下動す
る。

上記ピストン３７は、第２パイロツト室３９側
にそれよりも小径の凸部４３を有し、第２パイロ
ツト室３９の端面には凸部４３が気密に挿嵌され
る凹部４４が形成され、この凸部４３と凹部４４
によつて第２パイロツト通路４１の弁機構４５が
形成されている。

真空圧通路４２に設けられた封止弁４６は、ス
プリングの付勢力によつて常時通路４２を閉鎖し
ており、弁棒４７がピストン３７に押圧されると
スプリングの付勢力に抗して真空圧通路４２を開
放するものである。

而して、上記封止弁４６の弁棒４７は、ピスト
ン３７の凸部４２が凹部４４に挿嵌した後にピス
トン３７がその先端に当接するような高さに形成
しているので、ピストン３７が図において上動す
ると、凸部４３が凹部４４に挿嵌して第２パイロ
ツト通路４１を閉鎖した後に封止弁４６が開放さ
れ、ピストン３７が図において下動すると、封止
弁４６が真空圧通路４２を閉鎖した後に凸部４３
が凹部４４から脱け出して第２パイロツト通路４
１が開放される。

なお、上記真空圧通路４２を真空圧ポート２４
に連通させる代りに、出力ポート２３に連通させ
てもよい。

一方、パイロツト弁５０ａ，５０ｂには、弁部
材５２ａ，５２ｂが摺動する弁室が設けられ、こ
の弁室に、パイロツト通路４０，４１に連通する
パイロツトポート５４ａ，５４ｂ、圧力空気源５
に連通する圧力ポート５５ａ，５５ｂ、及び大気
に連通する排気ポート５６ａ，５６ｂが開設され
ている。

上記弁部材５２ａ，５２ｂは、復帰スプリング
５７ａ，５７ｂの付勢力によつてソレノイド６０
ａ，６０ｂ側に押圧されて、パイロツトポート５
４ａ，５４ｂと排気ポート５６ａ，５６ｂを連通
させると共に、圧力ポート５５ａ，５５ｂを閉鎖
し、ソレノイド６０ａ，６０ｂが励磁されると、
弁棒６１ａ，６１ｂに押圧されて、パイロツトポ
ート５４ａ，５４ｂと圧力ポート５５ａ，５５ｂ
を連通させると共に、排気ポート５６ａ，５６ｂ
を閉鎖するものである。

次に、上記実施例の作動を説明する。

第１図はソレノイド６０ａ，６０ｂが共に非励
磁の状態にあり、主弁２０のパイロツト室３８，
３９は大気に連通しているので、主弁スプリング
３１，３４により主弁の供給弁部２５、真空圧弁
部２６が閉鎖して、吸着パツド３は休止状態にあ
る。

この状態でソレノイド６０ａを励磁すると、パ
イロツト弁５０ａの弁部材５２ａが弁棒６１ａに
押圧され、復帰スプリング５７ａの付勢力に抗し
て摺動するので、パイロツトポート５４ａと圧力
ポート５５ａが連通して排気ポート５６ａが閉鎖
される。

これによつて、圧力空気源５の圧力空気が第１
パイロツト通路４０を通つて第１パイロツト室３
８に供給されるので、ピストン３７が上動して真
空圧弁部２６が開放した第１切換位置をとり、出
力ポート２３が真空圧ポート２４に連通して吸着
パツド３に真空圧が作用する。

この場合に、ピストン３７の上動により凸部４
３が第２パイロツト室３９の凹部４４に挿嵌して
第２パイロツト通路４１を閉鎖するが、第２パイ
ロツト室３９の圧力が低下しているので、ピスト
ン３７の上動が妨げられることはなく、ピストン
３７は引続き上動して封止弁４６の弁棒４７を押
圧し、その封止弁４６を開放する。この封止弁４
６の開放により、第２パイロツト室３９が真空圧
ポート２４に連通してその内部圧力が低下するた
め、ピストン３７は上動位置に保持される。な
お、ピストン３７が上動する際、凸部４３と凹部
４４による弁機構４５が第２パイロツト通路４１
を閉鎖した後に真空圧通路４２を開放するので、
第２パイロツト通路４１からの空気が吹抜けるこ
とはなく、真空圧通路４２に流出する空気は少量
である。

この状態で、停電等によつてソレノイド６０ａ
が消磁すると、弁部材５２ａが復帰スプリング５
７ａの付勢力によつて切換わつて第１パイロツト
室３８を大気に連通させるが、第２パイロツト室
３９はピストン３７の押圧によつて開放された封
止弁４６及び真空圧通路４２を通つて真空ポート
２４に連通しており、また第２パイロツト通路４
１は凸部４３、凹部４４よりなる弁機構４５で閉
鎖しているので、ピストン３７は第２パイロツト
室３９に作用する真空圧によつて保持される。し
たがつて、真空圧弁部２６の開放状態が維持さ
れ、吸着パツド３は吸着保持機能を喪失すること
がない。

ソレノイド６０ａの励磁を解除してソレノイド
６０ｂを励磁すると、パイロツト弁５０ａの弁部
材５２ａが復帰すると共に、パイロツト弁５２ｂ
の弁部材５２ｂが切換えられ、圧力ポート５５ｂ
とパイロツトポート５４ｂが連通して排気ポート
５６ｂが閉鎖する。

したがつて、弁機構４５による閉鎖を解除して
第２パイロツト室３９に圧力空気が供給されると
共に、第１パイロツト室３８の空気が第１パイロ
ツト通路４０を通つて大気に排出されるので、ピ
ストン３７は中立位置に止まることなく下動し、
真空圧弁部２６が閉鎖すると共に供給弁部２５が
開放して、吸着パツド３に圧力空気が供給され
る。

この場合、ピストン３７の下降により封止弁４
６が真空圧通路４２を閉鎖した後に、凸部４３が
凹部４４を脱け出し、それによつて圧力空気がピ
ストン３７の全面に作用するので、第２パイロツ
ト室３９に供給された圧力空気が真空圧通路４２
に流出することはない。

なお、真空圧通路４２を出力ポート２３に連通
させた場合は、封止弁４６の閉鎖時に洩れが生じ
ても、真空源４に流出する機会が少なくなる。

パイロツト弁５０ｂのソレノイド６０ｂの励磁
を解除すると、弁部材５２ｂが復帰スプリング５
７ｂの付勢力によつて復帰し、圧力ポート５５ｂ
が閉鎖してパイロツトポート５４ｂと排気ポート
５６ｂが連通するので、第２パイロツト室３９の
空気が大気に排出される。これによつて、主弁２
０の両パイロツト室３８，３９が大気に連通する
ため、主弁スプリング３１の付勢力によつて供給
弁部２５が閉鎖され、吸着パツド３は休止状態に
戻る。

第２図は本考案の第２実施例を示し、この第２
実施例においては、弁機構４５として、前記第１
実施例における凸部４３と凹部４４に代えて、パ
イロツト弁５０ｂの排気ポート５６ｂに逆止弁４
９を設けている。この逆止弁４９は、排気ポート
５６ｂからの空気の排出を許容するが、排気ポー
ト５６ｂからの大気の侵入を阻止するものであ
る。また、第２実施例における真空圧通路４２
は、出力ポート２３に連通させている。

この第２実施例においては、第１パイロツト弁
５０ａのソレノイド６０ａを励磁して、パイロツ
ト室３８に圧力空気を供給し、ピストン３７が上
動して、第２パイロツト室３９が真空圧通路４２
により真空源４に連通しているときに、逆止弁４
９によつて第２パイロツト室３９の真空を保ち、
この真空圧によつてピストンを保持するものであ
る。

なお、真空圧弁部２６を閉鎖して供給弁部２５
を開放するために第２パイロツト室３９に圧力空
気を供給した場合、ピストン３７の下動当初に若
干の圧力空気が封止弁４６、出力ポート２３を通
つて真空源４に流出するが、この流出量は第２パ
イロツト通路４１及び真空圧通路４２を小径とす
ることによつて減少させることができる。

また、図示を省略しているが、弁機構４５は、
ピストン上面または第２パイロツト通路４１の開
口部周縁に設けたシールリングによつて、第２パ
イロツト通路４１と第２パイロツト室３９の間を
シールするものとしてもよい。

なお、第２実施例の他の構成及び作用は第１実
施例と同じなので、図中、同一または相当部分に
同一の符号を付して、詳細な説明は省略する。

また、上記各実施例における主弁は、真空圧弁
部と供給弁部の一方を閉鎖して他方を開放するも
のであればよく、図示のものに限定されるもので
はない。

［考案の効果］ 本考案は、主弁の真空圧弁部が開放して出力ポ
ートと真空圧ポートが連通しているときに、停電
等によつてソレノイドが消磁して真空圧弁部を開
放させる一方のパイロツト室の圧力が消失して
も、他方のパイロツト室に作用する真空圧によつ
て真空圧弁部の開放を保持するので、吸着パツド
は吸着保持機能を喪失することがない。

また、上述した真空圧弁部の開放状態の保持及
びその解除をパイロツト空気によつて行い、第４
図の場合のように、開弁保持の機械的デテント機
構及びその保持を解除するソレノイド等を必要と
しないので、真空圧制御弁を安価なものとするこ
とができる。

さらに、物品の吸着保持から開放の間に休止状
態が介在するという動作上の無駄をなくし、主弁
に無駄のない効率的な動作を行わせることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例の縦断正面図、第
２図は同第２実施例の縦断正面図、第３図は従来
の真空圧制御弁の作動説明図、第４図は先行技術
の作動説明図である。 ３……吸着パツド、４……真空源、５……圧力
空気源、２０……主弁、２２……供給ポート、２
３……出力ポート、２４……真空圧ポート、２５
……供給弁部、２６……真空圧弁部、２７……駆
動部、３７……ピストン、３８，３９……パイロ
ツト室、４２……真空圧通路、４５……弁機構、
４６……封止弁。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 主弁と、該主弁を駆動する第１及び第２のパイ
   ロツト弁を備えた真空圧制御弁であつて、 上記主弁には、第１切換位置において吸着パツ
   ドに連通する出力ポートを真空源に連通する真空
   圧ポートと連通させ、第２切換位置において上記
   出力ポートを圧力空気源に連通する供給ポートに
   切換連通させる弁部と、ピストンで区画された２
   つのパイロツト室への圧力空気の給排によつて上
   記弁部を第１または第２切換位置に切換える駆動
   部を設け、 上記第１及び第２のパイロツト弁は、ソレノイ
   ドの励磁により上記主弁の第１及び第２のパイロ
   ツト室に圧力空気を供給すると共に、その非励磁
   により各パイロツト室を大気に開放する切換弁に
   よつて構成し、 上記駆動部に、真空圧弁部が開放状態にあると
   きに、第２のパイロツト弁を通じて第２のパイロ
   ツト室へ空気が流入するのを抑止する弁機構、及
   び同状態のときに第２のパイロツト室を真空源に
   連通させて、真空圧弁部の開放を保持する封止弁
   を設けたことを特徴とする真空圧制御弁。