JPH0436816B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、複数の隣接する真空領域からなる
作業片係止面を有するテーブルを含む真空保持シ
ステムに関し、特に、そのようなシステムの１又
はそれ以上の真空領域が付勢されるための弁を取
り扱う。

この発明が関連する真空システムの一般的タイ
プにおいて、真空テーブルは隣接する真空領域に
分割された作業片係止テーブルを含む。真空領域
の各々は、それぞれの導入管を通じて真空源連通
しており、操作者が領域を独立して付勢すること
ができるように弁が導管中に設けられている。前
述のような真空保持システムの例は、米国特許第
3495492号及び同第3848327号に開示されたシート
材料吸着テーブルにおいて具体化されている。シ
ステムのこれら一般的タイプの各々の導管弁の数
は、テーブルの真空領域の数に等しく、そして保
持システムの全コストの高い比率を占めているで
あろう。

もし、システムのテーブルが固定した構成に対
して１又はそれ以上の座標方向に駆動モータの手
段によつて移動するように装着されるならば、テ
ーブルを移動するための駆動モータに必要なパワ
ーがより少なく慣性効果による位置決め誤差の可
能性が少ないという理由でテーブルは可能な限り
軽量であることが望まれる。もし、各々の真空領
域と真空源とを連通するためいくつかの弁をテー
ブルによつて搬送するならば、テーブルは必然的
に重くなる。もし、弁がテーブルから離れて載置
されるならば、そのときテーブルの多数の導管の
運動は他の問題を生じる。

典型的には、隣接して領域化されたテーブルの
面上に互いに隣接して配置された真空領域は、テ
ーブル面の実効的保持面積を増加又は減少するた
めに次々と付勢又は消勢される。しかし、もし、
隣接する領域に続いて付勢されることが望まれる
１つのテーブル領域が弁の故障又は単なる不注意
により付勢されない場合、領域が付勢されていな
い事実をときどき気付かないことがある。

従つて、この発明はテーブルの１又はそれ以上
の真空領域を付勢するために、隣接して領域化さ
れた真空テーブルに使用するための単一弁を提供
することを目的とする。

この発明の次の目的は、先行技術におけるテー
ブルによつて搬送されるいくつかの弁又は多数の
導管の代わりに可動真空テーブルに取り付けるの
に適した単一弁を提供することである。

この発明のさらに別の目的は、操作者がテーブ
ルの実効的保持面積を増加又は減少するために隣
接して領域化した真空テーブルの真空領域を次々
に確実に付勢又は消勢することを許容する弁を提
供することである。

この発明は、真空源及び少なくとも２つの真空
領域を有する真空システムにおける弁及び弁の取
り付けに存在する。

この弁は、真空源に取り付けることのできるア
ウトレツト端部を有し、ケースのアウトレツト端
部から延びる中心通孔を形成するケース、及びケ
ースに対してプラグを回転するようにケースの通
孔内に回転可能に受け入れられる部分を有するプ
ラグを含む。ケースはケースの通孔とケース外部
との間で径方向に延びる複数の通路を形成する。
ケース外部に開く各々の通路はそれぞれの真空領
域に取り付けることができる。もし、プラグがケ
ースに対して第１の角位置にあるならば、空洞は
ケースのアウトレツト端部を通じて１つのケース
の通路から１つの空気流路を形成し、もし、プラ
グがケースに対して第２の角位置にあるならば、
空洞はケースのアウトレツト端部を通じて２つの
ケースの通路から１つの空気流路を形成する。

ケースの中心通口の一部分が円錐形であり、中
心通口に受け入れられるプラグの第１端部分は、
ケースの中心通口に整合するように円錐形をな
し、それによつてプラグは、真空源によりケース
の出口に生じる低圧力によつてケースに保持され
る。

弁は真空源と真空領域との間で真空システムに
取り付けられ、１又はそれ以上の真空領域を付勢
する単一の制御素子を形成する。前記のようにケ
ースに対してプラグが第１の角位置にあるとき、
１つの真空領域が付勢され、プラグが第２の角位
置にあるとき、２つの真空領域が付勢される。

第１図は一般的に符号１０で表わされる真空保
持システムを示し、この発明のための代表的な形
態を示す。このシステムは真空テーブル１２及び
真空源又はポンプ１４を含む。テーブル１２は平
坦な作業片係止面２０を有し、この面に対してプ
ロツテイングペーパーのような平滑で平坦な底面
を有する作業片が載置され、真空ポンプ１４によ
りテーブル面上に保持される。テーブル面２０は
隣接して配置された複数の真空保持領域からな
る。複数の真空領域は、符号１６で示されるこの
発明の制御弁を通じて真空ポンプに通じており、
弁の調節により付勢又は消勢される。

真空テーブル１２は、地面に対して不動に固定
された支持枠構造体１５に取り付けられた複数の
ローラ１３，１３上で可能に支持される。各々の
ローラの端部は、テーブルが図のＸ軸方向に前後
に移動するときローラが自由に回転できるように
支持枠構造体中に軸受けされている。支持枠構造
体１５は地面に対して静止しているので、稼働テ
ーブル１２はＹ軸方向に静止または可動の器具又
は装置と共に使用するのに十分適している。この
ような可動テーブルを用いた機械は、特開昭58−
208604号公報に記載されている。

第２図を参照すると、システムの真空テーブ
ル１２は、枠２２及び枠上に載置された小孔のあ
るプラテン２６からなる。枠２２は金属により構
成され、通路の構造的配置及び上部金属シート２
４と下部金属シート２５との間に挟まれた補強部
材を含む。金属シート及び補強部材は共に複数の
空気流区画２８，３０，３２，３４及び３６を形
成する。各々の区画は仕切り補強部材２７により
隣接する区画から隔離されている。

第２図乃至第４図を参照すると、空気は上部金
属シート２４に形成された個々の区画２８，３
０，３２，３４又は３６に連通する５つの孔３８
（１つのみ示されている）の１つを通じて４つの
区画２８，３０，３２及び３４のそれぞれに流入
することができ、そして空気は、区画の側壁に形
成された枠部材５０中に形成された４つの孔５
２，５２の１つを通じて区画２８，３０，３２及
び３４から流出することができる。空気は、上部
金属シート２４に形成された残りの孔３８及び枠
部材５０に形成された孔５４を通じて残りの区画
３６に流入することができ、テーブルの側面を形
成する枠部材５１中の孔５５を通じて区画３６か
ら流出することができる。後で詳述するように、
弁１６は付随する枠の区画２８，３０，３２又は
３４に枠部材５０中の孔５２，５２の１つを通じ
て連通する４つのインレツトを有し、枠の区画３
６に枠部材の孔５４を通じて連通する１つのアウ
トレツトを有する。

第３図及び第５図を参照すると、小孔のあるプ
ラテン２６は５つの真空領域４４，４５，４６，
４７及び４８を形成する。５つの領域のそれぞれ
は、各領域の面上に分散され、プラテンの下面に
形形された溝に連通する複数の孔４０，４０が設
けられている。金属シート２４中の孔３８及びプ
ラテンの溝により形成される空気流路４２を通じ
て、各領域の孔は付随する枠の区画に連通してい
る。特に、領域４４は枠の区画３６に連通し、領
域４５は区画３４に連通し、領域４６は区画３２
に連通し、良識４７は区画３０に連通し、そして
領域４８は区画２８に連通している。

この発明に従つて第６図及び第７図を参照する
と、この発明の制御弁１６は、一般的に５６で示
されるケース、及び一般的に５８で示されるプラ
グを含む。ケースは、空気アウトレツト端部６０
及びアウトレツト端部から離れる方向に円錐形を
なすようアウトレツト端部６０から延びる円錐形
の中心通孔６２を形成する。第７図において最も
よく示されるように、ケースは、ケースの通孔６
２とケース外部との間で径方向に延びる４つの通
路６４，６６，６８及び７０をまた形成する。ケ
ースの通路は通孔の周辺に沿つて軸のまわりに配
列されている。金属スリーブ７２，７４，７６及
び７８は、スリーブの一部がケースから延在する
ようにケースの通路内に嵌着されている。各スリ
ーブのケースから延在する部分は真空ホースに取
り付けることができ、弁１６の空気インレツトと
して作用する。

プラグ５８は、ケースの通孔６２に当接し、回
転可能に受け入れられる円錐形の端部を含む。プ
ラグは、ケース５６のアウトレツト端部６０と関
連したプラグの端部から延びる中心孔８３により
一部が形成され、プラグの中心孔８３とプラグの
外部とを連通する通路８４により一部が形成され
る空洞８２を有する。プラグの通路８４はスロツ
ト状をなし、第７図においてよく示されているよ
うに、ケースの各々の通路は、プラグがケースに
対して特定の角位置に回転したときプラグの中心
孔８３に連通することができる。

第６図を参照すると、プラグ５８は又、一部が
円筒部分８６及び一部が刻目のあるつまみ８８か
らなり、円錐形の端部８０に対向するつまみ端部
を含む。円筒部分８６及びつまみ８８は、操作者
がケース５６に対してプラグ５８を回転できるよ
うに一体に結合されている。第６図に示された弁
１６の他の成分は波状スプリングワツシヤ８７及
びコツプ形のキヤツプ９２を含み、それらはプラ
グ及びケースを一緒に保持するために用いられ
る。コツプ形のキヤツプ９２は、そこに形成され
た通孔９６及びくぼんだ面９７によつて特徴付け
られ、弁の組立て中にキヤツプはプラグの円筒部
８６上に載置され、そのくぼんだ面９７が液状ワ
ツシヤ８７と平らに当接する。キヤツプ９２は２
つのねじ９８（１つのみ示されている）によつて
ケース５６に取り付けられる。プラグ及びキヤツ
プ９２の間の作用で、ワツシヤ８７はプラグをケ
ースの通孔６２内に付勢しプラグとケースとの封
止性を促進する。つまみ８８は、その後プラグの
円筒部分８６上に載置され、そして固定ねじ９０
によつてそこに固定され弁の組立てを完了する。

第７図において、プラグは、プラグの空洞８２
のスロツト状通路８４がケースの通路の全てのも
のに対して整列するようなケースに対する角位置
にあるものとして示されている。この角位置にお
いて、連続した空気流路が、金属スリーブ７２，
７４，７６及び７８で与えられる全ての弁のイン
レツトからプラグの中心孔８３を経由しケースの
アウトレツト端部６０に形成される。プラグを、
プラグの空洞のスロツト状通路８４が第７図に示
すように破線の位置まで移動するように時計方向
に少し回転するとき、スリーブ７２，７４及び７
６によつて形成される３つの弁のインレツトだけ
がプラグの空洞の中心孔８３に連通する。プラグ
をさらに時計方向のケースに対する他の角位置ま
で回転してスリーブ７２及び７４によつて形成さ
れる２つの弁のインレツトだけをプラグの中心孔
８３に連通でき、同様に、プラグをさらにもつと
他の角位置まで回転してスリーブ７２によつて形
成される１つの弁のインレツトだけをプラグの中
心孔に連通できることが分るであろう。また、プ
ラグの空洞のスロツト状通路８４が弁のインレツ
トのいずれとも連通せず、弁のインレツトとプラ
グの中心下との間で空気が全く通過でくなくなる
ような、ケースに対するプラグの他の角位置が存
在することも分るであろう。

弁１６は、又、ケースに対する角位置の各々に
プラグを解放自在に保持するために、プラグとケ
ースとの間で協働するインデツクス手段を含む。
第６図を参照すると、インデツクス手段は、符号
９９で示される。プラグの回転軸の回りに軸を囲
むように位置する一連の回転止めを形成する手段
及びスプリングとプランジヤーとの組合せを含
む。回転止めは、プラグの円筒部８６の面上に形
成されプラグの周辺で相互に間隔を置いた溝１３
２，１３２の形状を有する。スプリングとプラン
ジヤーとの組合せ９９は、一端を丸く他端を平坦
にしたプランジヤー１００及び圧縮スプリング１
０１を含む。円状のくぼみ１０２が、スプリング
１０１及びプランジヤー１００を非拘束的に受入
れるために、コツプ形キヤツプ９２に形成されて
いる。弁１６が組立られ、プランジヤー及びスプ
リングがキヤツプのくぼみ１０２に配置されたと
き、スプリングは、くぼみ１０２の基部とプラン
ジヤーの平坦部との間で、プランジヤーをプラグ
の円筒部に係合させるように付勢する。ケース５
６に対してプラグ５８が回転すると、プランジヤ
ーの丸い端部がプラグの部分８６の面に沿つて滑
らかに滑べるのでプランジヤーがコツプ形のキヤ
ツプの内側及び外側へ移動するようにスプリング
が圧縮または拡張する。溝、スプリング及びプラ
ンジヤーの組合せ９９、プラグの空洞のスロツト
状の通路８４は、４、３、２、１又は０個のケー
スのインレツトがプラグの中心孔８３に連通する
各々の角位置にプラグ存在するとき、プランジヤ
ーが溝１３２に受け入れられるように相互に配置
されている。

プラグを回転するのに要する力は、スプリング
１０１の拡張又は収縮に応じて、プランジヤーが
プラグの円筒部８６の面に沿つて滑動するに従つ
て変化する。スプリング１０１が拡張した状態又
はプランジヤーが溝１３２内に受け入れられてい
るときプラグを係止位置間で回転するために最大
の力が加えられ、ケースに対してプラグが角位置
間でインデツクスされるから、プランジヤー１０
０が溝の中心にありスプリング１０１が拡張した
状態にあるときプラグは解放自在に保持される。

第２図、第４図及び第８図を参照すると、プラ
グの中心孔が枠部材中に形成された開口５４と同
軸的に整列するように弁１６はテーブル１２中に
設置される。開口５４を通じて、プラグの空洞は
枠の区画に連通する。封止ガスケツト１１２を弁
のケースと枠部材５０との間に設けそれらの間の
気密性を向上し、弁は第６図におけるねじ１１
４，１１４により枠部材５０に固定される。第２
図において最もよく示されるように、弁１６は基
本的に枠の１つの区画１１８に取り囲まれ、プラ
グのつまみ端部が枠２２の端部部材１２０に形成
された開口を通つて延在している。したがつて、
つまみ８８を操作者が操作できる。

第２図、第５図及び第７図を参照すると、枠の
４つの区画２８，３０，３２及び３４の各々は、
それぞれ、ホース１２２，１２４，１２６及び１
２８を経由して弁のインレツトに連通している。
各ホースの一端は枠の区画の１つに開いているそ
れぞれの孔５２に整列しており、他端は弁のイン
レツトすなわち金属スリーブ７２，７４，７６又
は７８の各々に密着固定されている。

真空ポンプ１４が付勢されると、ポンプ及びテ
ーブル枠２２の孔５５の間に結合された導管１３
０を経由して枠の区画３６内が真空に引かれる。
テーブルの真空領域４４は枠の区画３６に連続し
て連通しているので、真空領域４４はポンプが作
動しているときはいつも付勢されている。他方、
残りのテーブルの領域４５，４６，４７及び４８
は、弁１６を通じて枠の区画３６に連通しなけれ
ばならない。したがつて、ケースに対して異なる
角位置へのプラグの回転は、プラグの空洞のスロ
ツト状の通路８４が弁のインレツトに整列するよ
うに、又ははずれるように移動するので、残りの
テーブルの領域を付勢又は消勢する。

真空良識は、隣接する領域がテーブル面の実効
保持領域を増加するよう順次付勢されるように弁
のインフレツトに結合される。より具体的第５図
及び第７図を参照すると、領域４５は金属スリー
ブ７８によつて形成された弁のインフレツトに連
通し、領域４６はスリーブ７６によつて形成され
た弁のインレツトに連通し、領域４７はスリーブ
７４によつて形成された弁のインレツトに連通
し、領域４８はスリーブ７２によつて形成された
弁のインレツトに連通している。したがつて、第
７図に示すように、プラグの空洞を通して弁のど
のインレツトも弁のアウトレツトに連通していな
い角位置からプラグを時計方向へ回転すると、プ
ラグが実線で示す位置に達するまで、領域４５，
４６，４７及び４８が順次付勢される。領域４５
はケースに対するプラグの第１の位置において付
勢され、領域４５，４６は他の角位置において付
勢され、領域４５，４６及び４７はさらに他の位
置において付勢され、そしてさらに他の位置にお
いて、全ての領域が付勢される。第７図において
良く示されるように、このような漸新的付勢はテ
ーブル面２０の左下方部からテーブルの実効的保
持面積を増加する。プラグを実線の位置から反時
計方向に回転すると、テーブルの実効的保持面積
を減少するように領域４８，４７，４６及び４５
が順消勢される。

この発明の精神を逸脱することなく前述した弁
１６の実施例のいくつかの変形が可能であること
が理解されよう。例えば、弁１６のケースは４つ
の径方向に延びる通路を有するように説明した
が、同様の２つの通路とすることができ、そのよ
うな弁はこの発明の広い特徴を有する。さらに、
弁が前述のシステムに用いられるとき、真空ポン
プによつて弁のアウトレツトに生じる低圧領域は
プラグをケース内に支持して保持し、プラグとケ
ースとの円錐形状の気密に吸引されるのでプラグ
とケースとの間で効果的な気密が保たれ、プラグ
とケースとを保持し封止するためのスプリング波
状ワツシヤー８７及びコツプ形キヤツプ９２のよ
うな手段の必要性がなくなる。したがつて、ここ
で説明した実施例は説明のためのものであり、こ
れに限定することを意図していない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明が用いられる真空テーブル
システムの斜視図を示す。第２図は、テーブル内
の空気流区画及びこの発明の制御弁を露出するた
め一部破断した第１図の真空テーブルの平面図を
示す。第３図は、第１図及び第２図の線分３−３
に沿つて切断した断面を示す。第４図は、第２図
の線分４−４に沿つて切断した端面を示す。第５
図は、第１図の真空テーブル上に配置された小孔
を有するプラテンの平面図を示す。第６図は、こ
の発明の制御弁の一実施例を示する分解図を示
す。第７図は、第８図のの線分７−７に沿つて切
断した断面を示す。第８図は、第２図のテーブル
内に設置された制御弁の少し拡大した平面図を示
す。 図中の主要な符号とその名称、１２……真空テ
ーブル、１３……ローラ、１４……真空源、１５
……支持枠構造体、１６……弁、２０……作業片
係止面、２４……金属シート、２６……小孔のあ
るプラテン、２８，３０，３２，３４……空気流
区画、３６……空気流区画（導管）、４４，４５，
４６，４７，４８……真空領域、５６……弁のケ
ース、５８……弁のプラグ、６２……中心孔、６
４，６６，６８，７０……通路、７２，７４，７
６，７８……金属スリーブ，８２……空洞、８３
……中心孔、８４……スロツト状の通路、８８…
…つまみ、９９……インデツクス手段、１００…
…プランジヤー、１２２，１２４，１２６，１２
８……ホース（導管）、１３２……溝。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 連続する複数の真空領域４５−４８に区分さ
   れる作業片係止面２０を画成するテーブル１２、
   該真空領域４５−４８の各々から別個に伸長する
   導管１２２−１２８、真空源１４、及び真空源か
   ら伸長する１本の導管１３０を有する真空保持設
   備において使用される真空領域制御弁にして、 ケース５６及びプラグ５８を含み、 ケース５６は、真空源１４から伸長する１本の
   導管１３０に接続される出口６０、出口６０から
   伸長する中心通口６２、及び中心通口６２とケー
   ス５６の外部の間において半径方向へ伸長する複
   数の通路６４−７０を有し、通路６４−７０の
   各々は、各真空領域４５−４８と協働する導管１
   ２２−１２８の各々に連通され、 プラグ５８は、ケース５６の中心通口６２に回
   転可能に受け入れられ且つケースに対する複数の
   角位置の間において回転可能に支持される第１端
   部分８０、ケース５６の出口６０に対し反対側に
   あり操作者によりプラグがケースに対し回転され
   ることを可能にする第２端部分８６，８８、及び
   ケース５６の出口６０へ開口する空洞８２を有
   し、空洞８２は、プラグがケースに対し第１角位
   置にあるときケースの第１通路７０に連通し第１
   真空領域４５から真空源へ至る空気流路を形成
   し、プラグがケースに対し第２角位置にあるとき
   ケースの第１通路７０及び第２通路６８に連通し
   第１真空領域４５及び第２真空領域４６から真空
   源へ至る空気流路を形成し、 ケースの中心通口６２の一部分が円錐形であ
   り、中心通口６２に受け入れられるプラグの第１
   端部分８０はケースの中心通口に整合するように
   円錐形をなし、それによつてプラグは真空源によ
   りケースの出口６０に生じる低圧力によりケース
   ５６に保持されることを特徴とする真空領域制御
   弁。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の真空領域制御
   弁にして、ケースの中心通口６２はプラグ５８が
   ケースに対し回転するときプラグに対し摺動係合
   する摺動面を有し、プラグの空洞８２の一部分が
   ケースの出口６０からケース内へ伸長する中心孔
   ８３により画成され、プラグの空洞８２の他の部
   分がプラグの切除部分８４により画成され、該切
   除部分はプラグの中心孔８３とケースの中心通口
   ６２の摺動面との間に配置されることを特徴とす
   る真空領域制御弁。 ３ 特許請求の範囲第１項に記載の真空領域制御
   弁にして、ケースの中心通口６２はプラグ５８が
   ケースに対し回転するときプラグに対し摺動係合
   する摺動面を有し、ケースの通路６４−７０は中
   心通口６２の摺動面に沿つて周方向に整列して配
   置されることを特徴とする真空領域制御弁。 ４ 特許請求の範囲第１項に記載の真空領域制御
   弁にして、プラグの空洞８２がケースの通路６４
   −７０のいずれとも連通しないような、ケースに
   対するプラグの他の角位置が存在することを特徴
   とする真空領域制御弁。 ５ 特許請求の範囲第１項に記載の真空領域制
   御弁にして、プラグ５８をケース５６に対し各角
   位置において解放自在に保持するため、プラグと
   ケースの間で協働するインデツクス係止手段１０
   ０，１３２を有することを特徴とする真空領域制
   御弁。