排出器的制造方法
【專利摘要】裝入排出器容納孔18內的排出器20具有噴嘴21和擴散器22，所述噴嘴21用于擴散并噴出來自進氣口23的壓縮空氣，所述擴散器22形成有用于吐出從噴嘴21噴出的空氣以及從吸入口30流入的空氣的噴出口29。安裝于排出器塊11的消聲器主體42形成有消音室43，消聲器主體42的前端壁部42b上與噴出口29相對形成有排氣口48。通過將空氣從排氣口48排出，能夠在確保負壓空氣的真空度與吸入流量的同時實現消音效果。
【專利說明】排出器
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種通過從噴嘴向擴散器噴壓縮空氣、再從擴散器的噴出口噴出壓縮空氣來而在吸入口產生負壓的排出器，特別涉及一種具有用于降低從噴出口噴出的排氣噪音的消聲器的排出器。
【背景技術】
[0002]利用壓縮空氣的氣流產生負壓的真空產生裝置被稱為排出器。該排出器具有將壓縮空氣進行一次擠壓后使其擴散并噴出的噴嘴，以及與該噴嘴同軸的擴散器。從噴嘴向擴散器供給壓縮空氣并使空氣流向設置于擴散器下游部的噴出口后，在噴嘴的前端部周圍形成負壓區域。如果在該負壓區域打開吸入口，則由于空氣粘性而使吸入口的部分成為負壓。
[0003]作為具有這種工作原理的排出器，如專利文獻I所述，有一種被安裝在組裝有真空調節器和真空過濾器的氣動設備單元的排出器。這種排出器適用于大量供給負壓空氣的情況，為增加吸入空氣的流量而采用兩段擴散器。
[0004]而作為用于吸附運送幾毫米見方的半導體芯片等小型電子部件的排出器，如專利文獻2所述，還有一種被裝入塊內的排出器。這種排出器在塊內組裝有真空產生用電磁閥，用于控制向排出器的噴嘴供給壓縮空氣；以及真空破壞用電磁閥，用于控制從吸附裝置取下電子部件時供給用于破壞真空的壓縮空氣。
[0005]每種排出器均設置有消音器，用于降低因從擴散器的噴出口、即排氣口向外部排出空氣而產生的排氣噪音。
[0006]在先技術文獻
[0007]專利文獻
[0008]專利文獻1:特開2003-194000號公報
[0009]專利文獻2:特開2005-262351號公報
【發明內容】
[0010]發明要解決的技術問題
[0011]在用于吸附小型電子部件的真空吸附裝置上搭載排出器后，通過將壓縮空氣供給至排出器而能夠在吸入口產生負壓，同時壓縮空氣破壞真空，從而能夠取下吸附在吸附裝置上的電子部件。如果為了產生真空而使用排出器，則與從在遠離真空吸附裝置的位置設置的真空泵供給真空的情況相比，來自排出器的排氣噪音增大。
[0012]特別是在集合有各自具有排出器的多個真空吸附裝置的歧管型裝置中，從多個噴出口噴出的總排氣噪音要比來自一個排出器的排氣噪音大。
[0013]為降低來自裝入有排出器的排出器塊的排氣噪音，現有技術中廣泛應用利用由多孔部件形成的消音部件堵住形成在排氣流道的最下游部分的排氣口，以此來增加將空氣排出到外部之前的通氣阻力的類型的排出器塊。但是，在排出器中如果不提高從噴出口排出的空氣量，就不能充分確保負壓空氣的真空度和吸入流量，因此在增加排出空氣中的通氣阻力這種方式中，為了確保真空度和吸入流量，而在提高消音效果方面是受限制的。這是因為如果以切斷從噴出口排出的空氣氣流的方式在排氣口設置消音部件而增加排氣流道的通氣阻力，則會使得負壓空氣的真空度和吸入流量下降。
[0014]于是，對排出器中排氣噪音的發生原因進行了研究。排出器中的擴散器的噴出口由擴散孔形成，因此從該部分噴出的空氣一邊向徑向外側膨脹一邊向下游流動。因此可以認為，來自噴出口的噪音向徑向外側擴散，而排氣噴射流的中心部分的直行空氣產生的噪音小于擴散空氣產生的噪音。可以認為排氣噴射流的中心部分的氣流所含噪音成分不多，而排氣噴射流的中心部分的氣流很大程度上依賴于產生的負壓空氣的真空度和吸入流量。基于這種考慮，開發出一種能夠降低排出器的排氣噪音的排出器。
[0015]本發明的目的在于在維持排出器產生的負壓空氣的真空度和吸入流量的同時，降低來自排出器的排氣噪音。
[0016]解決技術問題的技術方案
[0017]本發明的排出器的特征在于，包括:排出器塊，在基端形成有連通進氣口的排出器收容孔；噴嘴，設置于所述排出器收容孔的基端側，對來自所述進氣口的壓縮空氣進行擠壓后將其擴散并噴出；擴散器，設置于所述排出器收容孔并位于所述噴嘴的下游側，形成有噴出口并與所述噴嘴共同構成排出器，其中，所述噴出口吐出由所述噴嘴噴出的空氣和由吸入口流入的空氣；消聲器主體，具有覆蓋所述噴出口的圓筒部及與所述圓筒部的前端成為一體的前端壁部，所述消聲器主體內部形成有由所述噴出口吐出的空氣流入的消音室；圓筒狀的消音部件，設置于所述圓筒部內；以及排氣口，設置為與所述噴出口相對且在所述前端壁部與所述排出器同軸。
[0018]本發明的排出器的特征在于，所述消音部件與所述圓筒部的內周面之間形成消音間隙。本發明的排出器的特征在于，所述噴嘴的內徑為0.5mm?1.0mm，所述消音部件的長度為20mm?50mm。本發明的排出器的特征在于，所述噴嘴的內徑為0.5mm?1.0mm,所述排氣口的內徑為所述噴嘴的內徑的2倍?4倍。
[0019]發明效果
[0020]根據本發明，從排出器中的擴散器噴出口噴出的空氣一邊向徑向外側膨脹一邊向下游流動，成為產生噪音的主要因素的擴散空氣通過圓筒狀的消音部件被消音。另一方面，噪音產生因素較少的排氣噴射流中心部分的氣流從排氣口向外部排出，通過將中心氣流從排氣口排出，從而能夠充分確保產生的負壓空氣的真空度和吸入流量。由此，能夠在維持由排出器產生的負壓空氣的真空度和吸入流量的同時，降低來自排出器的排氣噪音。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1是表示本發明的一個實施方式的排出器的立體圖。
[0022]圖2是圖1的一部分切掉后的主視圖。
[0023]圖3是圖2的一部分放大截面圖。
[0024]圖4是表示圖1所示的排出器中的空氣氣流的氣壓電路圖。
[0025]圖5的(A)?(C)是表示使05型、07型和10型3種類型排出器的消音部件的長度尺寸不同時的供給壓和真空度之間關系的測量結果的特性曲線圖。
[0026]圖6的(A)?(C)是表示使3種類型排出器的消音部件的長度尺寸不同時的供給壓和吸入流量之間關系的測量結果的特性曲線圖。
[0027]圖7的(A)?(C)是表示3種類型排出器的消音部件的長度尺寸和噪音性能之間的關系的特性曲線圖。
[0028]圖8的(A)?(C)是表示使3種類型排出器的排氣口的內徑不同時的供給壓和真空度之間的關系的測量結果的特性曲線圖。
[0029]圖9的(A)?(C)是表示使3種類型排出器的排氣口的內徑不同時的供給壓和吸入流量之間的關系的測量結果的特性曲線圖。
[0030]圖10的(A)?(C)是表示3種類型排出器的排氣口的內徑和噪音性能之間的關系的測量結果的特性曲線圖。
【具體實施方式】
[0031]下面，基于附圖對本發明的實施方式進行詳細說明。排出器10如圖1及圖2所示，具有長方體狀的排出器塊11。該排出器塊11的一側端面Ila安裝有正壓接頭12和負壓接頭13。正壓接頭12自由裝卸地安裝有正壓配管14，通過該正壓配管14排出器10連接至具有壓縮機等的氣壓供給源15。負壓接頭13自由裝卸地安裝有負壓配管16，該負壓配管16安裝有用于吸附電子部件的、作為負壓工作設備的吸附裝置17。正壓配管14和負壓配管16分別由可撓性管或剛性管等那樣在內部形成有引導空氣的流道的部件形成。
[0032]排出器塊11中形成排出器容納孔18。如圖2及圖3所示，該排出器容納孔18開口于排出器塊11的另一側端面11b，是具有底部的帶底的孔。排出器20裝入該排出器容納孔18中。
[0033]如圖3所示，該排出器20具有設置于排出器容納孔底部側的噴嘴21，及設置于比噴嘴21更靠近開口端部一側的擴散器22。噴嘴21具有嵌合至排出器容納孔18的基部21a，及直徑小于基部21a的前端部21b。基部21a形成有流入孔24，該流入孔24與開口于排出器容納孔18的底面而形成的進氣口 23連通，前端部21b上形成直徑小于流入孔24并與流入孔24連通的擠壓孔25，并形成與擠壓孔25連通且在比擠壓孔25更靠近前端部一側向著前端面內徑逐漸增大的擴散孔26。
[0034]擴散器22具有與噴嘴21的前端部21b的外側嵌合的基端部側的吸引部22a以及前端部側的噴出部22b。噴出部22b形成有壓縮空氣從噴嘴21的擴散孔26流入的引導孔27，以及與該引導孔27連通且向著前端面內徑逐漸增大的擴散孔28，擴散孔28的開口部成為用于吐出空氣的噴出口 29。擴散器22的吸引部22a形成有與噴嘴21的前端和擴散器22的引導孔27之間的吸引空間連通的吸入口 30。該吸入口 30連通至負壓接頭13。
[0035]將來自氣壓供給源15的壓縮空氣供給進氣口 23后，壓縮空氣通過噴嘴21的擠壓孔25，從擴散孔26向擴散器22的引導孔27噴射。從擴散孔26噴射出的空氣將擴散孔26和引導孔27之間的空氣、即吸入口 30的空氣卷入，并與卷入的空氣一起從擴散器22的擴散孔28噴出。由此，負壓空氣從吸入口 30被供給至通過負壓配管16連接的吸附裝置17，半導體芯片等電子部件可以通過吸附裝置17吸附運送。
[0036]如圖1所示，排出器塊11的上表面安裝有電磁閥塊31和接頭塊32。電磁閥塊31是串聯三通閥，設置有兩個三通閥。一個三通閥如圖4所示，構成真空產生控制閥34，所述真空產生控制閥34用于開關正壓接頭12和進氣口 23之間的真空產生流道33。另一個三通閥構成真空破壞控制閥37，所述真空破壞控制閥37用于開關吸入口 30和負壓接頭13之間形成的真空流道35與正壓接頭12之間的真空破壞流道36。
[0037]為去除流經負壓配管16內部向吸入口 30流動的空氣中的異物，如圖1及圖2所示，排出器塊11的上表面設置有過濾器38。排出器塊11的上表面設置有用于檢測真空流道35的真空度的壓力傳感器39。并且，排出器塊11的上表面安裝有節流器40，用于調整經由真空破壞流道36供給吸附裝置17的真空破壞用壓縮空氣的流量。
[0038]為降低由從排出器20的噴出口 29噴出的氣流產生的排氣噪音，排出器塊11的端面Ilb安裝有消音器41。消音器41具有消聲器主體42，該消聲器主體42包括通過螺釘等安裝于排出器塊11的端面Ilb的圓筒部42a,和與該圓筒部42a成為一體的前端壁部42b。消聲器主體42的內部形成有消音室43。擴散器22的前端部向消聲器主體42的內部突出，擴散器22的前端部安裝有圓筒狀的支撐架44。
[0039]消聲器主體42的內部設置有圓筒狀的消音部件45，該消音部件45的一端部被支撐架44支撐，另一端部被設置在前端壁部42b的突起部46支撐。該消音部件45由多孔材料或纖維材料等具有通氣性的材料形成。消音部件45與圓筒部42a之間設置有消音間隙47，透過消音部件45的排氣噪音在消音間隙47中被消音。
[0040]前端壁部42b形成有與噴出口 29相對且與噴出口 29同軸的排氣口 48。從擴散器22的噴出口 29向消音室43內噴出的空氣的中心部的軸向氣流直接從排氣口 48向外部排出。與此相對，從噴出口 29流入消音室43內后向徑向外側擴散的擴散氣流與消音部件45碰撞而被消音部件45吸音。透過消音部件45的擴散氣流的噪音通過消音間隙47被消音。
[0041]用于向吸附裝置17等負壓工作設備供給負壓空氣的排出器10，為了通過吸附裝置17使電子部件吸附，需要向吸附裝置17供給具有吸附所必需的真空度與流量的負壓空氣。排出器10優選不但具有所需的真空度與吸入流量，而且從擴散器22的噴出口噴出的空氣所產生的排氣噪音較低。
[0042]設置于排出器的現有技術中的消音器將消音部件嵌入將從擴散器噴出的空氣引導至排氣口的排氣流道。這種現有技術中的消音器雖然向吸附裝置供給具有吸附電子部件所需的真空度和流量的負壓空氣，但在降低排氣噪音方面受到限制。
[0043]如圖所示，如果使排氣口 48與擴散器22的噴出口 29相對，則從噴出口 29向消音室43內噴出的空氣的中心部的軸向氣流直接從排氣口 48向外部排出。如果這樣將氣流從噴出口 29以原來的狀態向外部排出，以往則認為排氣噪音增加。但是已經判明，如果通過該排氣口 48使直行氣流的中心部向外部排出，而使其他空氣向徑向外側擴散后再向外部排出，則可以在確保負壓空氣的真空度與吸入流量的同時，降低由從排氣口 48向外部排出的氣流產生的排氣噪音。但是，還判明排氣口 48的內徑D對產生的負壓空氣的真空度與流量也產生很大影響，如果排氣口 48的內徑D過小，則不能確保所需的真空度與流量。
[0044]
【發明者】發現了既能夠將需要供給吸附裝置17等負壓工作設備的負壓空氣的真空度與流量設定為所需的值，又能夠降低從排氣口 48排出的空氣的排氣噪音的條件。在用于吸附半導體芯片等電子部件的排出器10中，供給吸附裝置17的負壓空氣的流量很大程度上依賴于根據噴嘴21的擠壓孔25的內徑設定的噴嘴內徑d。噴嘴內徑d如果在0.5mm?1.0mm左右的范圍，則作為向電子部件的安裝生產線中使用的負壓工作設備供給的負壓空氣，可以確保足夠的流量。[0045]于是，針對噴嘴內徑d=0.5mm、d=0.7mm和d=l.0mm的3種類型的排出器，改變消音部件45的長度尺寸L和排氣口 48的內徑D，測量獲得的負壓空氣的真空度、吸入流量及吸音性能。噴嘴內徑d為0.5mm的排出器被稱為05型,噴嘴內徑d為0.7mm的排出器被稱為07型，噴嘴內徑d為1.0mm的排出器被稱為10型。
[0046]圖5 (A)?(C)是表示使05型、07型和10型3種類型的排出器的消音部件45的長度尺寸L不同時的供給壓和真空度之間關系的測量結果。測量中使用的排出器10的排氣口 48的內徑D是3mm。供給壓是供給進氣口 23的壓縮空氣的壓力，真空度是通過排出器得到的負壓空氣的壓力。對消音部件45的長度尺寸L為11mm、16mm、21mm、26mm、31mm、36mm、41mm、46mm這8種情況進行了測量。關于05型和07型，如圖5 (A) (B)所示，長度不同的上述8種情況的排出器中供給壓和真空度之間的關系，分別如圖所示發生了相同的變化。關于10型，觀測到微小的差異，即使長度L不同真空度也幾乎沒有變化。圖5 (A) (B)中，分別示出將長度尺寸L設定為Ilmm時的測量結果，圖5 (C)中以實線表示長度尺寸L為16mm時的情況，以點劃線表示尺寸L為41mm時的情況。
[0047]圖6 (A)?(C)表示使上述3種類型的排出器的消音部件45的長度尺寸L不同時的供給壓和吸入流量之間關系的測量結果。測量中使用的排出器10的排氣口 48的內徑D是3_。吸入流量是指通過由排出器10獲得的負壓而被吸附裝置17吸引的空氣的流量。關于05型和07型，圖6 (A) (B)示出將尺寸L設定為最短的L尺寸IImm的排出器的測量結果，在設定為其他長度時吸入流量也沒有太大的變化。關于10型，圖6 (C)中，以實線表示L尺寸為最短的L=Ilmm的排出器，以點劃線表示最長的L=46mm的排出器，其他尺寸的排出器的吸入流量在此二者之間。
[0048]如圖5及圖6所示可知，與消音器41的長度尺寸相對應的消音部件45的長度尺寸L對得到的負壓空氣的真空度和吸入流量沒有太大的影響。
[0049]圖7表示(A)?(C)上述3種類型的排出器的消音部件45的長度尺寸L和噪音性能之間的關系。該測量使用的排出器10的排氣口 48的內徑D與圖5及圖6所示情況相同為3mm。圖7中，以符號I?8表不上述8種情況，以符號I表不的排出器的尺寸L為11謹，2?8的排出器的尺寸L依次為16謹、21謹、26謹、31謹、36謹、41謹、46謹。
[0050]由該結果可知,尺寸L越大消音性能越高，但如果將尺寸L設定為50mm以上,則導致排出器10大型化，而將尺寸L設定為20mm?50mm范圍的長度，3種類型均可以確保消音性能。如圖7 (A) (B)所示可知，關于05型和07型，將尺寸L由21mm加長至36mm時，噪音的降低率較大，將尺寸L設定為20mm?50mm的范圍時，在實用方面得到了所期望的消音效果。特別是如果將尺寸L設定為40mm?50mm的范圍，則能夠進一步提高消音效果。
[0051 ] 如圖5?圖7所示，消音部件45的長度尺寸L越大越能夠提高吸音性能，但如果過長則導致出器10大型化。因此可知，關于上述3種類型，如果將長度尺寸L設定為20mm?50mm的范圍，則能夠確保所需的消音性能，如果設定為40mm?50mm的范圍，則能夠進一步提高消音效果。并且可知，消音部件45的長度尺寸L對真空度和吸入流量沒有太大影響。
[0052]圖8 (A)?(C)表示使上述3種類型的排出器的排氣口 48的內徑D不同時的供給壓和真空度之間的關系的測量結果。該測量是針對將內徑D分別設定為Φ1、Φ1.5、Φ2，Φ2.5及Φ3這5種情況進行的。圖8 (A)表示關于Φ I和Φ3的測量結果，圖8 (B)表示Φ1、Φ1.5及Φ 3的測量結果。圖8 (C)表示Φ1.5、Φ2、Φ2.5及Φ 3的測量結果。[0053]根據該測量結果可知，將05型的內徑D設定為Imm以上、07型的內徑D設定為
1.5mm以上、10型的內徑D設定為2mm以上時，通過排出器得到的負壓的真空度足夠。即，可知只要將內徑D設定為噴嘴內徑d的2倍以上，就能夠獲得需要的真空度。
[0054]圖9 (A)?(C)表示使上述3種類型的排出器的排氣口 48的內徑D不同時的供給壓和吸入流量之間的關系的測量結果。該測量與圖8所示的測量結果相同，是分別將內徑D設定為Φ1、Φ1.5、Φ2、Φ2.5及Φ3這5種情況而進行的。如圖9 (C)所示，關于10型雖然將內徑D設定為Imm時吸入流量不充分，但在其他內徑中得到充分的吸入流量。關于05型與07型，各個內徑D都得到充分的吸入流量。
[0055]根據圖8及圖9所示的測量結果可知，為確保真空度和吸入流量，優選將排氣口 48的內徑D設定為噴嘴內徑d的2倍以上。
[0056]圖10⑷?(C)表示上述3種類型的排出器的排氣口 48的內徑D和噪音性能之間的關系的測量結果。根據該測量可知，如圖10(A)所示，關于05型，將內徑D設定為2.5mm以下，即噴嘴內徑d的5倍以下時，可以得到充分的消音效果。如圖10(B)所示可知，關于07型，將內徑D設定為1.5mm?2.5mm的范圍，即噴嘴內徑d的約2倍?4倍的范圍時，可以得到充分的消音效果。如圖10(C)所示可知，關于10型，將內徑D設定為2.0mm?3.0mm的范圍，即噴嘴內徑d的約2倍?3倍的范圍時，可以得到充分的消音效果。
[0057]本發明并不局限于上述實施方式，在不脫離其主旨的范圍內可以進行各種改變。例如，噴嘴內徑并不局限于上述3種類型，可以采用各種內徑。排出器塊11安裝有電磁閥塊31及過濾器38等，但這些部件也可以與排出器塊11分開設置。
[0058]工業可利用性
[0059]本發明的排出器適用于吸附運送小型電子部件的裝置。
【權利要求】
1.一種排出器,其特征在于， 具有: 排出器塊，在基端形成有連通進氣口的排出器收容孔； 噴嘴，設置于所述排出器收容孔的基端側，對來自所述進氣口的壓縮空氣進行擠壓后將其擴散并噴出； 擴散器，設置于所述排出器收容孔并位于所述噴嘴的下游側，形成有噴出口并與所述噴嘴共同構成排出器，其中，所述噴出口吐出由所述噴嘴噴出的空氣和由吸入口流入的空氣; 消聲器主體，具有覆蓋所述噴出口的圓筒部及與所述圓筒部的前端成為一體的前端壁部，所述消聲器主體內部形成有由所述噴出口吐出的空氣流入的消音室； 圓筒狀的消音部件，設置于所述圓筒部內；以及 排氣口，設置為與所述噴出口相對且在所述前端壁部與所述排出器同軸。
2.根據權利要求1所述的排出器，其特征在于， 所述消音部件與所述圓筒部的內周面之間形成消音間隙。
3.根據權利要求1或2所述的排出器，其特征在于， 所述噴嘴的內徑為0.5mm?1.0mm,所述消音部件的長度為20mm?50mm。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的排出器，其特征在于， 所述噴嘴的內徑為0.5mm?1.0mm,所述排氣口的內徑為所述噴嘴的內徑的2倍?4倍。
【文檔編號】F04F5/20GK103459855SQ201180069685
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2011年8月29日 優先權日:2011年3月28日
【發明者】渡邊智博 申請人:株式會社小金井