TWI619885B - 抽真空裝置及其多段真空切換裝置 - Google Patents

Abstract

一種抽真空裝置包含負壓泵浦以及真空切換裝置。真空切換裝置包含氣缸、活塞以及活塞驅動裝置。氣缸包含缸體、前缸蓋以及後缸蓋組裝而成。缸體具有一孔排，孔排包含複數個等間距的真空吸附孔，前缸蓋以及後缸蓋各具有一通孔。活塞可滑動的連接於缸體的空腔內。活塞驅動裝置驅動活塞往復於缸體的空腔內，以區隔出兩個具有壓差的空腔，使得對應的該些真空吸附孔產生漸進式壓差切換。

Description

抽真空裝置及其多段真空切換裝置

本發明是有關於一種抽真空裝置的組件，且特別是有關於一種多段真空的切換裝置。

目前抽真空系統中若欲提供不同真空程度的閥位切換，皆需以人工手動或串聯整列電磁閥的模式進行。人工手動方式，只能預先規劃要使用之區域，作動中區域無法切換。

若以串聯整列模式進行電磁閥切換閥位，裝配過程中管路多且複雜，不易組裝、控制困難，且因組件繁多，導致整體成本造價高昂。因為此類裝置真空之切換均需透過電磁閥的動作，在多段切換的使用上則必需並接多個電磁閥。一般常見的大面積吸盤，孔位的數量約有30列，如透過電磁閥方式切換真空閥位則必需並接30組電磁閥，因此在程序控制與軟體設計上也相對複雜，在氣壓管路與配電上也會有空間上的受限。

另若真空之切換係透過凸輪壓抵機械閥來達到目的，因透過凸輪去壓抵閥門的方式，在切換的分割數上無 法達到較高的解析度，因此該裝置只適用於較少段數(4段以下)之真空切換，否則在空間的配置上無法獲得解決。另外，應用上也會有所限制，會受限管線與配電之考量。

有鑑於上述的問題，多段真空的切換裝置之構造仍有改善的空間。

因此，本發明之一目的是在提供一種多段真空的切換裝置，藉以解決上述習知真空切換裝置的問題。

根據本發明之上述目的，提出一種真空切換裝置，其包含氣缸、活塞以及活塞驅動裝置。氣缸具有第一孔排，第一孔排包含複數個真空吸附孔，氣缸之兩端部各具有一通孔。該些個真空吸附孔供欲抽真空的裝置連接，氣缸兩端部之通孔其中之一者連接至負壓源。活塞可滑動的連接於缸體的空腔內。活塞驅動裝置驅動活塞往復於氣缸的空腔內，以區隔出兩個具有壓差的空腔，使得對應的該些真空吸附孔產生漸進式壓差切換。

根據本發明之上述目的，提出一種抽真空裝置，其包含負壓泵浦以及真空切換裝置。真空切換裝置包含氣缸、活塞以及活塞驅動裝置。氣缸具有第一孔排，第一包含複數個真空吸附孔，氣缸之兩端部各具有一通孔。該些個真空吸附孔供欲抽真空的裝置連接，氣缸兩端部之通孔其中之一者連接至負壓泵浦。活塞可滑動的連接於缸體的空腔內。活塞驅動裝置驅動活塞往復於缸體的空腔內，以區隔出 兩個具有壓差的空腔，使得對應的該些真空吸附孔產生漸進式壓差切換。

依據本發明之一實施例，氣缸由一缸體、一前缸蓋以及一後缸蓋組裝而成，且該些通孔位於前缸蓋及後缸蓋，第一孔排位於缸體上。

依據本發明之一實施例，活塞驅動裝置包含一馬達以及一導螺桿，活塞套接於導螺桿上，馬達與氣缸並排設置，且馬達藉皮帶傳動以驅動導螺桿轉動進而驅動活塞往復滑動於缸體的空腔內。

依據本發明之一實施例，氣缸更包含第二孔排，第二孔排包含複數個真空吸附孔，且平行於第一孔排，第二孔排之該些真空吸附孔與第一之該些真空吸附孔彼此錯位，且彼此等間距。

依據本發明之一實施例，氣缸更包含第三孔排以及第四孔排，其各包含複數個真空吸附孔，第一、二、三、四孔排彼此均相互平行，第一、三孔排之該些真空吸附孔彼此對齊，第二、四孔排之該些真空吸附孔彼此對齊，第一、三孔排之該些真空吸附孔與第二、四孔排之該些真空吸附孔彼此錯位。

依據本發明之一實施例，活塞驅動裝置包含氣壓驅動裝置、油壓驅裝置、壓電裝置、磁力裝置、馬達裝置或手動裝置。

依據本發明之一實施例，抽真空裝置更包含一真空吸盤，真空吸盤內包含彼此不連通的複數條流道，該些 條流道之開口分別連接至該些個真空吸附孔。

抽真空裝置更包含一真空吸盤，真空吸盤內包含彼此不連通的複數條流道，該些條流道之一側的開口連接至第一、二孔排之該些個真空吸附孔，該些條流道之兩相對側均個別具有開口，藉以交替的連接至第一、二、三、四孔排之該些個真空吸附孔。

本發明之抽真空及真空切換裝置運用缸體、活塞、導螺桿等設計，來達到依序漸進真空與漸進破真空之目的，將可替代傳統真空切換使用多個電磁閥的配置。另可搭配吸盤使用，使組合後之吸盤可導入所需製程中使用，不需再透過大量並列之電磁閥裝置，可簡化程序控制，在氣壓配管與配電上均可簡化，因此可減少裝配的空間，降低成本、減少故障。

100‧‧‧真空切換裝置

102‧‧‧缸體

102a‧‧‧皮帶輪

102b‧‧‧內壁

103‧‧‧前缸蓋

103a‧‧‧通孔

104‧‧‧第一孔排

104a‧‧‧真空吸附孔

105‧‧‧後缸蓋

105a‧‧‧通孔

106‧‧‧第二孔排

106a‧‧‧真空吸附孔

108‧‧‧馬達

108a‧‧‧驅動輪

110‧‧‧前基板

112‧‧‧底基板

116‧‧‧皮帶

118‧‧‧導螺桿

120‧‧‧活塞

130‧‧‧真空吸盤

130’‧‧‧真空吸盤

132‧‧‧本體

134‧‧‧流道

134a‧‧‧分岔流道

134b‧‧‧開口

134c‧‧‧開口

150‧‧‧負壓泵浦

d‧‧‧間距

200‧‧‧真空切換裝置

204a‧‧‧第一孔排

204b‧‧‧第二孔排

206a‧‧‧第三孔排

206b‧‧‧第四孔排

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之詳細說明如下：[圖1]係繪示根據本發明之一實施例所述之多段真空切換裝置的立體圖；[圖2]係繪示[圖1]之多段真空切換裝置側邊的透視圖；[圖3]係繪示[圖1]之多段真空切換裝置的分解圖；[圖4]係繪示本發明之一實施例所述之真空吸盤；[圖5]係繪示根據本發明之另一實施例所述之多段真空切換裝置的立體圖；以及 [圖6]係繪示本發明之另一實施例所述之真空吸盤。

為解決上述問題，本發明提供一種多段的真空切換裝置，其裝置之構成包括真空缸、活塞、導螺桿以及伺服馬達。真空缸之前缸蓋與後開蓋各設有通孔可作為負壓抽出口，真空缸之缸體上設有2排交錯之真空吸附孔。透過供給負壓於真空缸即可使2排之每一真空吸附孔產生負壓。活塞與導螺桿連接後透過馬達皮帶之傳動，可在缸體內進行往復之直線運動，其中活塞於往復的過程中可與缸體之每一真空吸附孔產生關閉與開起之功能，而達到依序漸進真空與漸進破真空之目的。本裝置可大幅減少習知真空切換裝置對電磁閥需求度，並可簡化程序控制軟體設計之複雜度。

請同時參照圖1、圖2、圖3，[圖1]係繪示根據本發明之一實施例所述之多段真空切換裝置的立體圖；[圖2]係繪示[圖1]之多段真空切換裝置側邊的透視圖；[圖3]繪示[圖1]之多段真空切換裝置的分解圖。真空切換裝置100包含一氣缸以及一活塞驅動裝置。氣缸包含一缸體102、一前缸蓋103以及一後缸蓋105組裝密封而成，但不以此設計為限，原則上只要能讓活塞滑動於其空腔內的氣缸均能應用於本發明。缸體102具有一第一孔排104，第一孔排104包含複數個等間距的真空吸附孔104a沿一直線排列。為使真空吸附孔104a能供連接管方便裝配，真空吸附孔104a的間距不宜過小，才能提供足夠的管體裝配空間。 因此，若需較多真空吸附孔時，可設計成多個孔排(例如圖1中的第二孔排106，其包含複數個等間距的真空吸附孔106a沿一直線排列)，藉以縮短缸體102的整體長度。

該些個真空吸附孔(104a、106a)用以供欲抽真空的裝置(例如圖4之真空吸盤130)連接。在一實施例中，前缸蓋103或後缸蓋105各設有一通孔(103a/105a)，可供連接至一負壓源(例如圖3之負壓泵浦150)。當其中一通孔(103a或105a)連通至負壓源時，另一通孔則連通至環境壓。在另一實施例中，通孔亦可位於缸體上(未繪示於圖面)。

在此實施例中，氣缸內尚有一活塞120，可滑動的連接於缸體102的空腔內。活塞驅動裝置即用以驅動活塞120往復滑動於缸體102的空腔內。當活塞120滑動至一位置時，缸體102的空腔即被區隔出環境壓空腔(例如，透過缸蓋的通孔連通至外界環境)與負壓空腔(例如，透過缸蓋的通孔連通至一負壓源)等兩個具有壓差的空腔。當上述的真空吸附孔(104a、106a)係等間距的排列於缸體102上，活塞120往復滑動於缸體102的空腔內時(即活塞120氣密的接觸缸體102的內壁102b)，空腔即因活塞的漸進移動區隔出環境壓空腔與負壓空腔，也使得孔排連通的抽真空裝置產生漸進式壓差切換。

當缸體102上的真空吸附孔設計成2排時，2孔排彼此平行，且2孔排之該些真空吸附孔彼此錯位，亦彼此等間距(即圖2中的間距d均相同)。若孔數的需求很大， 缸體102上的真空吸附孔亦不排除設計成3排或更多，以滿足氣壓配管的裝配空間。原則上，真空吸附孔排列時可平行缸體102之軸線，上述的所謂的「真空吸附孔彼此錯位」亦是以缸體102之軸線為基準錯開。

請參照[圖5]係繪示根據本發明之另一實施例所述之多段真空切換裝置200的立體圖，其中的氣缸上即具有4孔排。第一孔排204a、第二孔排204b、第三孔排206a、第四孔排206b彼此均相互平行，第一、三孔排(204a、206a)之該些真空吸附孔彼此對齊，第二、四孔排(204b、206b)之該些真空吸附孔彼此對齊，第一、三孔排(204a、206a)之該些真空吸附孔與第二、四孔排(204b、206b)之該些真空吸附孔彼此錯位。

活塞驅動裝置包含一馬達108以及一導螺桿118，活塞120套接於導螺桿118上，馬達108驅動導螺桿118轉動進而驅動活塞120往復滑動於缸體102的空腔內。在本實施例中，馬達108與缸體102係並排設置(鎖固於前基板110及底基板112上)，且馬達108藉皮帶116傳動以驅動導螺桿118轉動進而驅動活塞120往復滑動於缸體102的空腔內。具體而言，馬達108藉由其驅動輪108a帶動皮帶116而傳動至皮帶輪102a，再傳動至與皮帶輪102a連接的導螺桿118。

活塞驅動裝置除了可以是上述的馬達配和導螺桿外，亦可以是氣壓驅動裝置、油壓驅裝置、壓電裝置、磁力裝置、馬達裝置或手動裝置。另外，帶動活塞運動的機制 可為螺桿或其他往復運動的機制。

請參照[圖4]，其繪示本發明之一實施例所述之真空吸盤。真空吸盤130用以搭配上述的真空切換裝置100。真空吸盤130之本體132內具有彼此不連通的複數條流道134，每一條流道134具有分岔流道134a連通至本體132之上表面，使得每一條流道134施以負壓時，本體132之上表面藉眾多分岔流道134a產生的負壓吸附標的物。每一條流道134之開口134b用以依序連接至上述真空切換裝置100的真空吸附孔(104a、106a)。具體而言(請同時參照圖2及圖4)，真空吸附孔104a及真空吸附孔106a可依序由左而右、一上(104a)一下(106a)藉氣管連接至流道134之開口134b(可依需求，依序由上而下或由下而上連接至開口134b)。因此，當活塞120往復滑動於真空切換裝置之缸體102的空腔內時，空腔漸進式的被活塞120區隔出環境壓空腔與負壓空腔，也使得一部份流道134連通的真空吸附孔仍具有負壓(即連通至負壓空腔)，而另一部份流道134連通的真空吸附孔已破真空(即連通至環境壓空腔)，真空吸盤130的諸多流道134依序逐條產生環境壓、負壓切換。

請參照[圖6]，其繪示本發明之另一實施例所述之真空吸盤。真空吸盤130’與真空吸盤130之設計類似，主要不同點在於真空吸盤130’之每一條流道134之兩端均具有開口(134b、134c)。真空吸盤130’搭配上述的真空切換裝置200，該些條流道134之兩相對側的開口(134b、 134c)可交替的連接至第一、二、三、四孔排(204a、204b、206a、206b)，藉以增強真空吸盤之負壓吸附力。

綜合以上，本發明之抽真空及真空切換裝置運用缸體、活塞、導螺桿等設計，來達到依序漸進真空與漸進破真空之目的，將可替代傳統真空切換使用多個電磁閥的配置。另可搭配吸盤使用，使組合後之吸盤可導入所需製程中應用，不需再透過大量並列之電磁閥配置，可簡化程序控制，在氣壓配管與配電上均可簡化，因此可減少裝配的空間，降低成本、減少故障。

雖然本發明已以數個實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，在本發明所屬技術領域中任何具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (8)

1. 一種多段真空切換裝置，包含：一氣缸，具有一第一孔排及一第二孔排，其中該第一孔排及該第二孔排分別包含複數個真空吸附孔，該第二孔排之該些真空吸附孔與該第一孔排之該些真空吸附孔彼此錯位，並彼此等間距，該氣缸之兩端部各具有一通孔，該些個真空吸附孔用以供欲抽真空的裝置連接，且該兩端部之該些通孔其中之一者用以供負壓源連接；一活塞，可滑動的連接於該缸體的空腔內；以及一活塞驅動裝置，驅動該活塞往復滑動於該氣缸的空腔內，以區隔出兩個具有壓差的空腔，使得對應的該些真空吸附孔產生漸進式壓差切換。
2. 如申請專利範圍第1項所述之多段真空切換裝置，其中該氣缸包含一缸體、一前缸蓋以及一後缸蓋組裝而成，且該些通孔位於該前缸蓋及該後缸蓋，該第一孔排位於該缸體。
3. 如申請專利範圍第1項所述之多段真空切換裝置，其中該活塞驅動裝置包含一馬達以及一導螺桿，該活塞套接於該導螺桿上，該馬達藉皮帶傳動以驅動該導螺桿轉動進而驅動該活塞往復滑動於該缸體的空腔內。
4. 如申請專利範圍第1項所述之多段真空切換裝置，其中該氣缸更包含第三孔排以及第四孔排，其各 包含複數個真空吸附孔，該第一、三孔排之該些真空吸附孔彼此對齊，該第二、四孔排之該些真空吸附孔彼此對齊，該第一、三孔排之該些真空吸附孔與該第二、四孔排之該些真空吸附孔彼此錯位。
5. 一種抽真空裝置，包含：一負壓泵浦；以及一真空切換裝置，包含：一氣缸，具有一第一孔排及一第二孔排，其中該第一孔排及該第二孔排分別包含複數個真空吸附孔，該第二孔排之該些真空吸附孔與該第一孔排之該些真空吸附孔彼此錯位，並彼此等間距，該氣缸之兩端部各具有一通孔，該些個真空吸附孔供欲抽真空的裝置連接，且該兩端部之該些通孔其中之一者連接至該負壓泵浦；一活塞，可滑動的連接於該氣缸的空腔內；以及一活塞驅動裝置，驅動該活塞往復於該氣缸的空腔內，以區隔出兩個具有壓差的空腔，使得對應的該些真空吸附孔產生漸進式壓差切換。
6. 如申請專利範圍第5項所述之抽真空裝置，更包含一真空吸盤，該真空吸盤內包含彼此不連通的複數條流道，該些條流道之開口分別連接至該些個真空吸附孔。
7. 如申請專利範圍第5項所述之抽真空裝 置，其中該氣缸更包含第三孔排以及第四孔排，其各包含複數個真空吸附孔，該第一、三孔排之該些真空吸附孔彼此對齊，該第二、四孔排之該些真空吸附孔彼此對齊，該第一、三孔排之該些真空吸附孔與該第二、四孔排之該些真空吸附孔彼此錯位。
8. 如申請專利範圍第7項所述之抽真空裝置，更包含一真空吸盤，該真空吸盤內包含彼此不連通的複數條流道，該些條流道之兩相對側均個別具有開口，藉以交替的連接至該第一、二、三、四孔排之該些個真空吸附孔。