三通切换阀的制作方法_3

文档序号:8280536阅读:来源:国知局
移动,从而进行排出口 3、定积槽连接口 4的开闭。而且,在闭时,树脂制片紧贴,由此,能够防止气体泄漏。
[0043]S卩,送到第一气缸7a的缸上室71a的空气压力使得活塞部件8a的一端被向下方下压,活塞部件8a的另一端经由树脂制片9a使排出口 3为“闭”。而且,伴随活塞部件8a的移动而被从缸下室72a挤出的空气送到第一电磁阀6a的端口 Ba并排气。
[0044]另一方面,送到第二气缸7b的缸下室72b的空气压力使得活塞部件Sb的一端被向上方上压,活塞部件Sb的另一端从定积槽连接口 4分离,使定积槽连接口 4为“开”。而且,伴随活塞部件8b的移动而被从缸上室71b挤出的空气送到第二电磁阀6b的端口 Bb并排气。
[0045]接着,在使排出口 3为“开”,定积槽连接口 4为“闭”的情况下,以通过非通电(或通电)来分别切换电磁阀6a、6b的供排气、第一电磁阀6a的端口 Ba变为供气、端口 Aa变为排气、第二电磁阀6b的端口 Bb变为供气、端口 Ab变为排气的方式进行控制。与上述同样,若从外部的空气源对第一电磁阀6a以及第二电磁阀6b供给空气,则该空气从第一电磁阀6a的端口 Ba送到第一气缸7a的缸下室72a,而且,从第二电磁阀6b的端口 Bb送到第二气缸7b的缸上室71b。
[0046]送到第一气缸7a的缸下室72a的空气压力使得活塞部件8a的一端被向上方上压,活塞部件8a的另一端从排出口 3分离,使排出口 3为“开”。而且,伴随活塞部件8a的移动而被从缸上室71a挤出的空气送到第一电磁阀6a的端口 Aa并排气。
[0047]另一方面,送到第二气缸7b的缸上室71b的空气压力使得活塞部件Sb的一端被向下方下推,活塞部件8b的另一端经由树脂制片9b使定积槽连接口 4为“闭”。而且,伴随活塞部件8b的移动而被从缸下室72b挤出的空气送到第二电磁阀6b的端口 Ab并排气。
[0048]接着,在使排出口 3为“开”,定积槽连接口 4为“开”,即均为“开”的情况下,也以分别切换电磁阀6a、6b的供排气、第一电磁阀6a的端口 Ba变为供气、端口 Aa变为排气、第二电磁阀6b的端口 Ab变为供气、端口 Bb变为排气的方式进行控制。另外,在使排出口 3为“闭”,定积槽连接口 4为“闭”,即均为“闭”的情况下,也以分别切换电磁阀6a、6b的供排气、第一电磁阀6a的端口 Aa变为供气、端口 Ba变为排气、第二电磁阀6b的端口 Bb变为供气、端口 Ab变为排气的方式进行控制。
[0049]如此,本发明的三通切换阀具备流入口、排出口以及定积槽连接口这3个端口,能够利用2个气缸使排出口以及定积槽连接口这2个端口直接开闭而形成所期望的流路,因而与以往的球阀式相比较,不需要对端口的直径设限制,能够高速地进行流路的切换,而且由于为简单的构造,故能够抑制制造成本。
[0050]另外,通过使2个气缸独立地动作,从而能够分别调整端口的开闭时机。由此,能够进行更高精度的校正。而且,通过较大地设计端口的直径,从而能够减小使气缸的活塞部件上下运动时的行程长度,因而基于各气缸的开闭时间的缩短成为可能,能够谋求流路的切换的高速化。
[0051]另外,由于2个气缸在所谓仪表化空气压力(约0.4MPa左右)下动作,故能够防止活塞部件移动时的冲击以及振动的发生。另外,由于为在端口的开闭中使用2个气缸的简单构造,故不会像以往的球阀式那样因球的旋转而使得树脂制片磨损,能够长期维持高密封性。由此,能够抑制产品的劣化,谋求长寿命化。
[0052]另外,当定积槽在加压状态下结束测量时,通过使2个气缸同时进行开动作,从而能够排出定积槽内的压力,因而不需要设置专用的排出阀(例如前述快速排气阀等)。
[0053]在图1中,三通切换阀I具备在活塞部件8a、8b的杆部82a、82b安装的工作位置检测板10a、10b、以及作为检测工作位置检测板10a、10b的位置的检测部的一例的激光检测器I la、I lb。即,通过激光检测器I la、I Ib来读取安装于活塞部件8a、Sb的工作位置检测板10a、10b的位置。控制单元5基于激光检测器IlaUlb的读取结果来算出排出口 3以及定积槽连接口 4的开闭所需要的工作时间等。
[0054]此外,作为激光检测器lla、llb,能够使用一般的CMOS (Complementary MetalOxide Semiconductor:互补金属氧化物半导体)激光传感器。具体而言,若工作位置检测板10a、10b的位置变化,则CMOS上的感光位置移动,因而通过检测该感光位置,从而能够正确地测量工作位置检测板10a、10b的位移量(位置)。
[0055]在以往的球阀式三通切换阀(参照图7、图8)的情况下,使用机械的限制开关来检测缸内的活塞部件的移动,从而判定各端口是全开或全闭。然而,通过限制开关来检测活塞部件的移动的时机和各端口实际上变为全开或全闭的时机不完全一致,难以正确地测量各端口的开闭所需要的工作时间。与此相对,在本发明中,通过使用工作位置检测板10a、10b以及激光检测器lla、llb,从而能够正确地测量各端口的开闭所需要的工作时间,因而能够提高再现性,进行更高精度的校正。
[0056]另外,如上所述,通过增大3个端口(流入口 2、排出口 3、定积槽连接口 4)的直径,从而能够减小使气缸7a、7b的活塞部件8a、8b上下运动时的行程长度(相当于最大距离L1、L2)。具体地说明最大距离L1、L2的规定方法。第一气缸7a的活塞部件8a的另一端与排出口 3的最大距离LI设为最大距离LI乘以排出口 3的周围长度的值变为流入口 2的截面积的值以上的值,第二气缸7b的活塞部件Sb的另一端与定积槽连接口 4的最大距离L2设为最大距离L2乘以定积槽连接口 4的周围长度的值变为流入口 2的截面积的值以上的值。
[0057]在此,若流入口 2、排出口 3以及定积槽连接口 4的端口直径相同,则流入口 2、排出口 3以及定积槽连接口 4的各端口的截面积、周围长度相同。例如,在上述中,在以成为流入口 2的截面积的值的方式决定最大距离L1、L2的情况下,最大距离LI通过流入口 2的截面积/排出口 3的周围长度来求出,最大距离L2通过流入口 2的截面积/定积槽连接口4的周围长度来求出。在此,最大距离L1、L2为相同的值。
[0058]图2是示意性地示出本发明的三通切换阀的其他构成例的图。在图中,20表示三通切换阀。三通切换阀20具备流入口 21、排出口 22、定积槽连接口 23、进行排出口 22的开闭的第一气缸24a、进行定积槽连接口 23的开闭的第二气缸24b、以及阀室部25。此外,虽然基本构成与图1的示例相同,但为了简化说明,省略了控制单元、电磁阀等的记载。
[0059]在本例的情况下,虽然排出口 22以及定积槽连接口 23 —同沿与流入口 21的气体流动方向平行的方向配置,但排出口 22与定积槽连接口 23配置在对角线上这一点与图1的构成不同。在该情况下,第一气缸24a与第二气缸24b在相互平行的方向上且逆向配置。第一气缸24a的活塞部件的另一端以及第二气缸24b的活塞部件的另一端一同收容在
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