专利名称：真空压力调节装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种能够向由真空压力驱动的流体压力驱动装置提供可调的预定真空压力的真空压力调节装置。
迄今已实现了这样一种过程，即吸住工件并进行运输，例如由于真空压力的作用使用一种空吸装置如吸力垫。当真空压力泵提供真空压力给吸力垫时，在真空泵和吸力垫之间提供一种真空压力调节装置如真空调节器，以调节真空泵里的真空到一个预定值，再把真空压力提供给吸力垫。
根据传统技术的一种真空调节器如图4所示(见日本专利公开号为7-295655)。
真空调节器1包括壳体6，其上有真空孔3并连接到真空压力供给装置2如真空泵，压力调节孔5连接到真空压力控制装置4如吸力垫。
在壳体6的中心部分有一个沿轴向延伸的孔7。阀杆8可以在孔7内滑动。由于第一压缩螺旋弹簧9的弹簧力的推动位于阀座10上的阀塞11接合在阀杆8上。由弹性材料如橡胶构成的并紧紧靠在阀座10上的密封件12固定到阀塞11上。在这种布置中，阀塞11由于被第一压缩螺旋弹簧9的弹簧力推动处于常闭状态。由弹性材料构成的密封件12以部分咬入阀座10的状态位于阀座10上，阀座10有一个环形的凸起部分(见图5)。
壳体6上有一个大气室14和一个真空室16，其中，大气室14通过连通孔13和外部连通，真空室16通过旁路孔15和压力调节孔5连通，且它们由隔膜17分隔开。
由阀杆8关闭和开启的连通孔19置于能够和隔膜17整体移动的连接板18上。壳体6内部布置有第二压缩螺旋弹簧20，它产生的弹簧力使阀塞11从阀座10上离开。第二压缩螺旋弹簧20如此设计是为了使其弹簧力可以由手柄21调节。
在这种布置中，压力调节孔5的真空压力由第二压缩螺旋弹簧20设定。当真空压力不大于预定压力时，大气压力的空气通过连通孔19供应到压力调节孔5。
然而，以上所讨论的传统技术的真空调节器1包含以下缺点。这就是，当阀塞11处于阀闭状态时，阀塞11的密封件12由于第一压缩螺旋弹簧9的弹簧力的作用部分嵌入阀座10里。于是，即使操作手柄21转动微调预定真空压力时，由于以下原因响应灵敏度很钝。
即，当把所设定预定真空压力重新设定到另一个微调真空压力时，阀塞11必须从阀座10上可靠分离使阀处于打开状态，真空孔3和压力调节孔5连通以改变从压力调节孔5供应的真空压力。为了使阀塞11使阀处于阀开状态，阀塞11密封件12必须首先移动嵌入阀座10的量，然后阀塞11的密封件12从阀座10上离开以形成预定间隙。然而，根据传统技术的真空调节器1内出现了一个所谓的死区，在这种情况下，即使阀塞11使密封件12轻微移动嵌入阀座10的量，真空压力也不改变。由于这个原因，真空压力开始改变需要一个长的时间，即响应速度很慢。
而且，根据传统技术的真空调节器1还有以下缺点。就是，当微调预定的真空压力并设定为另一个真空压力值时，重设的真空压力的设定精度是很低的，设定过程费时且复杂，因为有如上所述的死区存在。
本发明总目的是提供一种真空压力调节装置，以可能通过减少死区提高响应的灵敏度和设定精度。
本发明的首要目标是提供一种真空压力调节装置，它有可能当微调预定的真空压力时可以方便地实行设定工艺，并设定为另一个真空压力。
参照以下以示例的形式说明的本发明的一个最优实施例的附图，本发明的以上和其他的目的，特点，优点将更加显而易见。
图1表示的是根据本发明的一个真空调节器实施例的轴向的垂直剖视图2表示的是图1所示的真空调节器的放气通道略掉一部分后的垂直剖视放大图；图3表示的是通过排气通道和反馈通道吸入一小部分空气并导入真空孔状态的动作过程；图4表示的是根据传统技术的真空调节器的轴向垂直剖视图；图5表示的是图4所示的阀塞位于阀座上的部分的垂直剖视放大图。
见图1，序号30是指根据本发明的一个实施例的真空调节器。
真空调节器30基本上包括机体32，它大致为矩形平行六面体，连接到机体32的上部并和它成为一体的机罩34，可以在机罩34的上部旋转的操作部分36。机体32和机罩34作为一个壳体。
机体32有第一机体40和第二机体42，它们叠置起来并在二者之间插入环形密封件38而成为一个整体。连接到真空压力供应源44的真空孔46和连接到真空压力控制装置如吸力垫的压力调节孔50基本上同轴形成并相互置于第一机体40的两侧，于是它们彼此分离开预定的空间距离。将真空孔46和压力调节孔50连通起来的流通通道52在真空孔46和压力调节孔50之间形成。
为关闭在底面形成的孔54的关闭件56拧入第一机体40。允许阀塞58的末端可以滑动的导引孔60如下所述地在封闭件56上形成。
沿轴向延伸的孔62基本上在机体32的中央部分形成。提供的阀塞58可以沿着孔62移动。直径朝着底部逐渐增加的伞状部分64在阀塞58的中间部分形成。由如弹性件例如橡胶构成的密封件66固定于伞状部分64的倾斜表面上。由环形凸起构成的阀座68基本上在第一机体40的中央部位形成。连通通道52由座于阀座68上的阀塞58的密封件66锁住。
环形件71在伞状部分64的附近固定于阀塞58上。第一弹簧件74固定于环形件71和关闭件56的环形凹进部分73之间。推动阀塞58使阀塞58的密封件66座于阀座68上，在第一弹簧件74的弹簧力的作用下使阀总是处于关闭状态。
隔膜72利用第二弹簧件75置于机体32和机罩34之间，以推动阀塞58从阀座68上离开。隔膜72的伸出的圆环部分77插入由第二机体42和机罩34上形成的环形凹槽内。由机罩34关闭并通过反馈通道76和压力调节孔50连通的真空室78位于隔膜72的上侧。通过通道80和大气空气连通的大气室82位于隔膜72的下侧。于是，由第二机体42和机罩34关闭而形成的内部空间被插入其中的隔膜72分隔成上部的真空室78和下部的大气室82。向上压隔膜72的第三弹簧件84布置在大气室82中。
在此实施例中，提供一个真空室通过机体32上形成的排气通道86和大气孔88连通，并通过反馈通道76和压力调节孔50连通。如图2所示，排气通道86的下侧有一个节流阀92，其上有一个直径很小的排气孔(节流孔)90。从大气孔88流入真空室78的大气空气的吸入量被节流孔90节流。序号94a、94b指分别安装于排气通道86和反馈通道76的密封圈。序号95是使排气通道86和反馈通道76成气紧状态的球形塞。
如图1所示，隔膜72和一对圆盘96、98相连，以在它们的上表面和下表面之间插入隔膜72的中心部分。穿过圆盘98的下表面形成一个流通通道100，它包括一个把真空室78和大气室82连通的连通孔。座于圆盘98的座位102上的阀塞58的第一末端将连通通道100关闭。当阀塞58的第一末端从阀座102离开时连通通道100打开。
序号104是指一密封件，它通过包围阀塞58的外圆周而使大气室82气密封。序号106是指加固密封件104的环形部件。
如图1所示，控制部分36包括一个可以在机罩34的上部旋转并用来设定真空压力的手柄108，一个有矩形横截面的第一端面110并安放于手柄108的矩形孔中的轴部件114，其外圆周表面上有螺纹部分112，一个根据手柄108的旋转运动和螺纹112配合的弹簧支撑件116，它可以沿轴114的轴向移动。
根据本发明实施例的真空调节器30的基本结构如上所述。接下来将解释其工作、功能和效果。
首先，如图1所示，真空压力供应源44通过管道或类似结构连接到真空孔46。另一方面，例如，真空压力调节装置48例如吸力垫预先连接到压力调节孔50。
在完成以上所述的预备工作之后，手柄108以所需方向旋转。于是，隔膜72随着和轴114匹配的弹簧支撑件116的移动被第二弹簧件75的弹簧力向下压。隔膜72和阀塞58一起向下移，阀塞58从阀座68上移开。这样，通道52打开，真空孔46和压力调节孔50连通。
结果，根据隔膜72的压力调节运动而调节的真空压力平稳地供应到和压力调节孔50连接的压力控制装置48。
从压力调节孔50供应到真空压力控制装置48的真空压力通过反馈通道76引导到真空室78。于是，真空室78的真空压力被设定为大致和压力调节孔50的压力相同。在这种结构中，向上的恢复力全部作用到隔膜72和根据引导到真空室78的真空压力而动作的一对圆盘96、98上。对隔膜72和一对圆盘96、98的向上恢复力由第二弹簧件75的弹簧力平衡。于是，阀塞58位于阀座68上使阀处于关闭状态。这样，预先设定的所需压力通过压力调节孔50供应到真空压力控制装置48。当进入真空压力控制装置48的大气空气的压力发生改变时，如由完成吸住工件和运输工件后、工件从吸力垫上脱开而引起的压力改变时，压力调节孔50一侧的真空压力降低，真空室78的真空压力同时降低。于是，到隔膜72上的向上的恢复力也降低，在第二弹簧件75的弹簧力克服恢复力的状态下，向上的恢复力和第二弹簧件75的弹簧力相平衡的状态被破坏。
结果，隔膜72和一对圆盘96、98由于第二弹簧件75的弹簧力的作用向下移动，阀塞58也和隔膜72一起向下移动。于是，阀塞58从阀座68上分离，阀处于阀开(启)状态。结果，真空孔46通过通道52和压力调节孔50连通。大气空气停止进入前，阀塞58一直保持阀开状态。当大气空气停止进入时，阀塞58使阀处于阀闭(合)状态。
接下来，如当从压力调节孔50供应到真空压力控制装置48的真空压力被调节并降低时(真空压力朝着大气压改变)，手柄108以需要方向旋转。这样做，第二弹簧件75的弹簧力由于手柄108的旋转而降低，作用到隔膜72上的向上的恢复力克服第二弹簧件75的弹簧力。于是，隔膜72和一对圆盘96、98向上移动，连通通道100打开。大气空气从大气室82流到真空室78。结果，大气空气吸入真空室78，于是真空室78的真空压力降低。同时，真空室78里的真空压力通过反馈通道供应到压力调节孔50的真空压力降低。如上所述，当由于手柄108的旋转运动而改变的第二弹簧件新弹簧力和作用到隔膜72上的向上的恢复力再度平衡时，通道100关闭。通过压力调节孔50到真空压力控制装置48又提供了一个重新设定的真空压力。
当阀塞58使阀处于闭合状态时，从大气孔88进入的大气空气的动向如图3箭头所示。即，大气空气的流量通过排气通道86上的节流阀92上的排气孔90被节流成一很小量。此后，大气空气引导到和排气通道86连通的真空室78。进而，大气空气穿过反馈通道76并供应到压力调节孔50。少量的空气(大气空气)进一步通过阀闭状态时位于阀座68上的阀塞58和阀座68之间的小间隙进入真空孔46。如上所述，即使当阀塞58使阀处于阀闭状态，少量的空气仍然能够通过位于阀座68上的阀塞58进入真空孔46。据此，在阀座68和阀塞58之间有一个小间隙形成。这个小间隙阻止了阀塞58的密封件66嵌入阀座68。
换句话说，由于第二弹簧件75的弹簧力与根据真空室78的真空压力而作用到隔膜72上的向上的恢复力相平衡，真空调节器30得到控制。据此，真空调节器30有保持真空压力为预定压力的功能。于是，通过大气孔88进入的空气穿过阀座68和阀塞58的密封件66之间的空间。这样就在密封件66和阀座68之间形成一个小间隙。阻止了密封件66嵌入阀座68。
于是，在本发明的实施例中，不必要使阀塞58移过阀塞58密封件66嵌入阀座68的量。就可能减少传统技术中真空压力不能改变的所谓的死区。可以从阀闭状态立即切换到阀开状态。这样，有可能提高响应速度。
结果，在本发明的实施例中，和传统技术的真空调节器1相比，响应的灵敏度提高。
进而，在本发明的实施例中，当精细调预定真空压力并设置到另一个真空压力时，重新设定的真空压力的设定精度提高，由于死区的减少，设定操作可以方便地实现。
权利要求
1.一种用于向由真空压力驱动的流体压力驱动装置提供可调的预定真空压力的真空压力调节装置，该真空压力调节装置包括包括连接到真空压力供应源(44)的真空孔(46)的壳体(32、34)，一个压力调节孔(50)连接到流体压力控制装置(48)，以及一个大气孔(88)和大气空气连通；包括手柄的控制部分(36)在壳体(32、34)的一端旋转，并根据手柄(108)的旋转运动设定成预定的真空压力；阀塞(58)在壳体(32、34)的轴向可以移动，当位于阀座(68)上时锁住真空孔(46)和压力调节孔(50)之间的流通通道；空气吸取装置，它把从大气孔(88)进入的空气通过阀座(68)和位于阀座(68)上的阀塞(58)之间的间隙吸入真空孔，并阻止位于阀座(68)上的阀塞(58)嵌入阀座(68)。
2.根据权利要求1所述的真空压力调节装置，其特征在于，空气吸取装置包括排气通道(86)，它把从大气孔(88)进入的空气引导到一个由隔膜(72)封闭的真空室(78)；反馈通道(76)，它把引导到真空室(78)的空气引导到压力调节孔(50)；通过反馈通道(76)引导到压力调节孔(50)的空气通过阀闭状态时阀座(68)和阀塞(58)之间的间隙被吸入真空孔(46)。
3.根据权利要求1所述的真空压力调节装置，其特征在于，空气吸取装置包括一个节流阀(92)，其上有节流孔(90)，用以把吸入的空气节流成小的流量。
4.根据权利要求3所述的真空压力调节装置，其特征在于，把从大气孔(88)进入的空气引导到由隔膜(72)封闭的真空室(78)排气通道(86)上配置有节流阀(92)。
5.根据权利要求2所述的真空压力调节装置，其特征在于，隔膜(72)插于组成壳体的机罩(34)和机体(32)之间，壳体内部形成一个封闭的整体空间，并被隔膜(72)分隔成真空室(78)和大气室(82)。
6.根据权利要求5所述的真空压力调节装置，其特征在于，隔膜(72)上有一对圆盘(96、98)，隔膜(72)的大体中央部位插入两圆盘(96、98)的上下表面之间，圆盘(98)上有一个把真空室(78)和大气室(82)连通的连通孔(100)。
7.根据权利要求6所述的真空压力调节装置，其特征在于，连通孔(100)由可在壳体轴向移动的阀塞(58)的一个端面来开启和关闭。
全文摘要
空气(大气)从大气孔(88)进入,通过排气孔(90)节流成小流量。通过排气通道(86)进入真空室(78),再通过反馈通道(76)进入压力调节孔(60)。接着,空气通过阀座(68)和阀塞(58)的密封件(66)之间的间隙进入真空孔(46)。这样,可防止位于阀座(68)上的阀塞(58)的密封件(66)嵌入阀座(68)。
文档编号G05D16/06GK1267800SQ0010412
公开日2000年9月27日 申请日期2000年3月14日 优先权日1999年3月23日
发明者上原照雄, 白根隆, 猪熊直树 申请人:Smc株式会社