(57)【要約】【課題】アクチュエータを動作させるために用いた圧縮空気の再利用の有効性または再利用効率を高める。【解決手段】空気圧シリンダ装置１３、１７から流出する圧縮空気を選択的にタンク３２に供給し、タンク３２により圧縮空気の脈動を除去し、脈動が除去された圧縮空気をタンク３２から真空発生装置２１におけるエジェクタ２２の供給ポート２２Ａに供給する。エジェクタ２２はタンク３２から供給された圧縮空気を利用して真空を形成し、吸着パッド２８に吸引力を発生させ、吸着パッド２８による被工作物２９の把持・搬送を可能にする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の空気圧源と、
前記第１の空気圧源に接続され、前記第１の空気圧源から供給される圧縮空気により動作し、この動作に伴い圧縮空気を排出する空気圧アクチュエータ装置と、
供給ポート、放出ポートおよび真空ポートを有し、前記供給ポートが前記空気圧アクチュエータ装置に接続され、前記空気圧アクチュエータ装置から排出され前記供給ポートを介して流入した圧縮空気を放出ポートから放出することにより真空ポートに真空を発生させる真空発生器と、
前記真空発生器の真空ポートに接続された吸着パッドとを備えていることを特徴とする空気圧システム。
【請求項２】
前記空気圧アクチュエータ装置と前記真空発生器との間に接続され、前記空気圧アクチュエータ装置から排出された圧縮空気を蓄積し、この蓄積された圧縮空気を前記真空発生器に供給する第１のタンクを備えていることを特徴とする請求項１に記載の空気圧システム。
【請求項３】
第２のタンクと、
一端側が前記空気アクチュエータ装置と前記真空発生器との間に接続され、他端側が前記第２のタンクに接続された第１の分岐経路とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の空気圧システム。
【請求項４】
前記空気圧アクチュエータ装置から排出された圧縮空気とは別に、前記第１の空気圧源から吐出された圧縮空気を前記第１のタンクに供給する供給経路を備えていることを特徴とする請求項２に記載の空気圧システム。
【請求項５】
前記第１のタンクと前記真空発生器との間に接続され、前記第１のタンクから排出された圧縮空気を蓄積し、この蓄積された圧縮空気を前記真空発生器に供給する第３のタンクと、
前記第１のタンクと前記第３のタンクとの間に接続され、前記第１のタンクと前記第３のタンクとの間の接続・遮断を切り換える第１の切換弁とを備えていることを特徴とする請求項２に記載の空気圧システム。
【請求項６】
前記第１のタンクと前記第３のタンクとの間に増圧器を接続することを特徴とする請求項５に記載の空気圧システム。
【請求項７】
前記真空発生器の前記供給ポートに接続され、前記真空発生器に圧縮空気を供給する第２の空気圧源と、
前記第２の空気圧源と前記真空発生器との間に接続され、前記第２の空気圧源と前記真空発生器との間の接続・遮断を切り換える第２の切換弁とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の空気圧システム。
【請求項８】
複数の前記空気圧アクチュエータ装置を備え、
一端側が前記各空気圧アクチュエータ装置と前記真空発生器の前記供給ポートとの間に接続され、他端側が外部に開放された第２の分岐経路と、
前記第２の分岐経路の途中に接続され、前記各空気圧アクチュエータ装置から前記真空発生器の前記供給ポートに供給すべき圧縮空気の一部または全部を外部に排出するための制御弁とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の空気圧システム。
【請求項９】
前記真空発生器の前記真空ポートと前記吸着パッドとの間に接続された第４のタンクと、
前記第４のタンクと前記吸着パッドとの間に接続され、前記第４のタンクと前記吸着パッドとの間の接続・遮断を切り換える第３の切換弁とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の空気圧システム。
【請求項１０】
空気圧源と、
前記空気圧源に接続され、前記空気圧源から供給される圧縮空気により動作し、この動作に伴い圧縮空気を排出する空気圧アクチュエータ装置と、
供給ポート、放出ポートおよび真空ポートを有し、前記供給ポートが前記空気圧アクチュエータ装置に接続され、前記空気圧アクチュエータ装置から排出され前記供給ポートを介して流入した圧縮空気を放出ポートから放出することにより真空ポートに真空を発生させる複数の主真空発生器と、
供給ポート、放出ポートおよび真空ポートを有し、前記供給ポートが前記空気圧源に接続され、前記空気圧源から排出され前記供給ポートを介して流入した圧縮空気を放出ポートから放出することにより真空ポートに真空を発生させる副真空発生器と、
前記複数の主真空発生器の真空ポートおよび前記副真空発生器の真空ポートが一端側にそれぞれ接続され、他端側に吸着パッドが接続された真空経路と、
前記真空経路の前記一端側と前記他端側との間に接続されたタンクとを備えていることを特徴とする空気圧システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば空気圧シリンダ、真空パッドなど、空気圧により動作する複数のアクチュエータを備えた空気圧システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば複動形空気圧シリンダのロッドを前進させるときには、シリンダのキャップ側給排ポートに圧縮空気を流入させる。このとき、ヘッド側（ロッド側）給排ポートからシリンダ内部の圧縮空気が流出する。また、シリンダのロッドを後退させるときには、シリンダのヘッド側給排ポートに圧縮空気を流入させる。このとき、キャップ側給排ポートからシリンダ内部の圧縮空気が流出する。ヘッド側給排ポートおよびキャップ側給排ポートからそれぞれ流出する圧縮空気は、一般に、大気中に排出される。
【０００３】
また、シリンダのヘッド側給排ポートまたはキャップ側給排ポートから流出する圧縮空気を大気中に直ちに排出せず、再利用する技術がいくつか知られている。例えば、特開２００７−１４６８６７号公報（特許文献１）には、シリンダのヘッド側（ロッド側）給排ポートから流出する圧縮空気を大気中に排出しない空気圧回路が記載されている。また、特開２００４−３６０７３５号公報（特許文献２）には、シリンダを動作させるために用いた圧縮空気を、コンプレッサを含むローカルパワーユニットのインレットポートに導入して再利用する技術が記載されている。また、特開２００２−１７４２０３号公報（特許文献３）には、シリンダを動作させるために用いた圧縮空気をポンプに戻して再利用する技術が記載されている。
【特許文献１】特開２００７−１４６８６７号公報
【特許文献２】特開２００４−３６０７３５号公報
【特許文献３】特開２００２−１７４２０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
空気圧シリンダ等のアクチュエータを動作させるために用いた圧縮空気を何ら再利用することなく大気中に排出してしまうことは、エネルギーの利用効率が悪く、好ましくない。このため、アクチュエータを動作させるために用いた圧縮空気を大気中に直ちに排出するのではなく、その圧縮空気を再利用して、他のアクチュエータ等を動作させることが望ましい。この場合、圧縮空気をいかに有効に再利用するか、つまり圧縮空気の再利用効率をいかに高めるかが問題となる。
【０００５】
この点、特開２００７−１４６８６７号公報（特許文献１）に記載された技術は、シリンダのキャップ側給排ポートから流出する圧縮空気を大気中に直ちに排出しているため、圧縮空気の再利用効率が高いとはいえない。
【０００６】
また、特開２００４−３６０７３５号公報（特許文献２）に記載された技術は、シリンダを動作させるために用いた圧縮空気を、コンプレッサを含むローカルパワーユニットに戻し、空気として再利用しているにすぎず、圧力、流量またはエネルギーを有する圧縮空気としての再利用の有効性は高いとはいえない。特開２００２−１７４２０３号公報（特許文献３）に記載された技術についても、これと同じことがいえる。
【０００７】
このように、アクチュエータを動作させるために用いた圧縮空気を再利用する技術はいくつか知られているものの、これらいずれの技術においても、空気圧シリンダ等のアクチュエータを動作させるために用いた圧縮空気の再利用の有効性または再利用効率は高いとはいえない。
【０００８】
一方、初段のアクチュエータを動作させるために用いた圧縮空気を再利用して、後段のアクチュエータを動作させる場合、初段のアクチュエータを動作させるために用いた圧縮空気を、その圧力または流量を安定化させてから後段のアクチュエータに供給する必要がある。また、この圧縮空気の圧力または流量を、後段のアクチュエータを動作させるのに適切な圧力または流量となるように設定する必要がある。また、初段のアクチュエータが停止している間に後段のアクチュエータを動作させるといった状況も考慮しなければならない。
【０００９】
しかしながら、再利用する圧縮空気の圧力または流量の安定化を図ること、再利用する圧縮空気の圧力または流量を後段のアクチュエータに適合するように設定すること、および、初段のアクチュエータが停止している間に後段のアクチュエータを動作させることは、いずれも容易ではない。
【００１０】
本発明は例えば上述した問題に鑑みなされたものであり、本発明の第１の課題は、アクチュエータを動作させるために用いた圧縮空気の再利用の有効性または再利用効率を高めることができる空気圧システムを提供することにある。
【００１１】
本発明の第２の課題は、初段のアクチュエータを動作させるために用いた圧縮空気を再利用して後段のアクチュエータを動作させる場合に、再利用する圧縮空気の圧力または流量の安定化を図ることができ、再利用する圧縮空気の圧力または流量を後段のアクチュエータに適合するように設定することができ、または、初段のアクチュエータが停止している間に後段のアクチュエータを動作させることができる空気圧システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明の第１の空気圧システムは、第１の空気圧源と、前記第１の空気圧源に接続され、前記第１の空気圧源から供給される圧縮空気により動作し、この動作に伴い圧縮空気を排出する空気圧アクチュエータ装置と、供給ポート、放出ポートおよび真空ポートを有し、前記供給ポートが前記空気圧アクチュエータ装置に接続され、前記空気圧アクチュエータ装置から排出され前記供給ポートを介して流入した圧縮空気を放出ポートから放出することにより真空ポートに真空を発生させる真空発生器と、前記真空発生器の真空ポートに接続された吸着パッドとを備えている。
【００１３】
上述した本発明の第１の空気圧システムにおいて、前記空気圧アクチュエータ装置と前記真空発生器との間に接続され、前記空気圧アクチュエータ装置から排出された圧縮空気を蓄積し、この蓄積された圧縮空気を前記真空発生器に供給する第１のタンクを追加してもよい。
【００１４】
また、上述した本発明の第１の空気圧システムにおいて、第２のタンクと、一端側が前記空気アクチュエータ装置と前記真空発生器との間に接続され、他端側が前記第２のタンクに接続された第１の分岐経路とを追加してもよい。
【００１５】
また、上述した本発明の第１の空気圧システムにおいて、前記空気圧アクチュエータ装置から排出された圧縮空気とは別に、前記第１の空気圧源から吐出された圧縮空気を前記第１のタンクに供給する供給経路を追加してもよい。
【００１６】
また、上述した本発明の第１の空気圧システムにおいて、前記第１のタンクと前記真空発生器との間に接続され、前記第１のタンクから排出された圧縮空気を蓄積し、この蓄積された圧縮空気を前記真空発生器に供給する第３のタンクと、前記第１のタンクと前記第３のタンクとの間に接続され、前記第１のタンクと前記第３のタンクとの間の接続・遮断を切り換える第１の切換弁とを追加してもよい。
【００１７】
また、上述した本発明の第１の空気圧システムにおいて、前記第１のタンクと前記第３のタンクとの間に増圧器を接続してもよい。
【００１８】
また、上述した本発明の第１の空気圧システムにおいて、前記真空発生器の前記供給ポートに接続され、前記真空発生器に圧縮空気を供給する第２の空気圧源と、前記第２の空気圧源と前記真空発生器との間に接続され、前記第２の空気圧源と前記真空発生器との間の接続・遮断を切り換える第２の切換弁とを追加してもよい。
【００１９】
また、上述した本発明の第１の空気圧システムにおいて、複数の前記空気圧アクチュエータ装置を備え、一端側が前記各空気圧アクチュエータ装置と前記真空発生器の前記供給ポートとの間に接続され、他端側が外部に開放された第２の分岐経路と、前記第２の分岐経路の途中に接続され、前記各空気圧アクチュエータ装置から前記真空発生器の前記供給ポートに供給すべき圧縮空気の一部または全部を外部に排出するための制御弁とを追加してもよい。
【００２０】
また、上述した本発明の第１の空気圧システムにおいて、前記真空発生器の前記真空ポートと前記吸着パッドとの間に接続された第４のタンクと、前記第４のタンクと前記吸着パッドとの間に接続され、前記第４のタンクと前記吸着パッドとの間の接続・遮断を切り換える第３の切換弁とを追加してもよい。
【００２１】
また、上記課題を解決するために、本発明の第２の空気圧システムは、空気圧源と、前記空気圧源に接続され、前記空気圧源から供給される圧縮空気により動作し、この動作に伴い圧縮空気を排出する空気圧アクチュエータ装置と、供給ポート、放出ポートおよび真空ポートを有し、前記供給ポートが前記空気圧アクチュエータ装置に接続され、前記空気圧アクチュエータ装置から排出され前記供給ポートを介して流入した圧縮空気を放出ポートから放出することにより真空ポートに真空を発生させる複数の主真空発生器と、供給ポート、放出ポートおよび真空ポートを有し、前記供給ポートが前記空気圧源に接続され、前記空気圧源から排出され前記供給ポートを介して流入した圧縮空気を放出ポートから放出することにより真空ポートに真空を発生させる副真空発生器と、前記複数の主真空発生器の真空ポートおよび前記副真空発生器の真空ポートが一端側にそれぞれ接続され、他端側に吸着パッドが接続された真空経路と、前記真空経路の前記一端側と前記他端側との間に接続されたタンクとを備えている。
【発明の効果】
【００２２】
上述した本発明によれば、アクチュエータを動作させるために用いた圧縮空気の再利用の有効性または再利用効率を高めることができる。また、上述した本発明によれば、初段のアクチュエータを動作させるために用いた圧縮空気を再利用して後段のアクチュエータを動作させる場合に、再利用する圧縮空気の圧力または流量の安定化を図ることができ、再利用する圧縮空気の圧力または流量を後段のアクチュエータに適合するように設定することができ、初段のアクチュエータが停止している間に後段のアクチュエータを動作させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。
【００２４】
（第１の実施形態）
図１は本発明の空気圧システムの第１の実施形態を示している。図１中の空気圧システム１は、空気圧シリンダ装置１３、１７を動作させるために用いた圧縮空気を再利用して真空発生装置２１を動作させるシステムである。
【００２５】
空気圧システム１において、メインコンプレッサ１１は、空気を圧縮することにより圧縮空気を生成し、この圧縮空気を吐出する。メインコンプレッサ１１は第１の空気圧源の具体例である。圧力ゲージ１２はメインコンプレッサ１１から吐出する圧縮空気の圧力を測定するものである。
【００２６】
空気圧シリンダ装置１３は、メインコンプレッサ１１に接続されている。メインコンプレッサ１１から吐出された圧縮空気は空気圧シリンダ装置１３に供給される。空気圧シリンダ装置１３は、メインコンプレッサ１１から供給された圧縮空気により動作し、この動作に伴い圧縮空気を排出する。
【００２７】
具体的には、空気圧シリンダ装置１３は、複動形空気圧シリンダ１４、ダブルソレノイド形５ポート３位置方向切換弁１５およびスピードコントローラ１６、１６を備えている。切換弁１５のソレノイド１５Ａにハイレベルの制御信号を供給し、ソレノイド１５Ｂにローレベルの制御信号を供給すると、切換弁１５は、メインコンプレッサ１１と空気圧シリンダ１４のヘッド側（ロッド側）給排ポートとの間を接続し、空気圧シリンダ１４のキャップ側給排ポートと真空発生装置２１との間をチェック弁３４およびタンク３２を介して接続する。一方、切換弁１５のソレノイド１５Ａにローレベルの制御信号を供給し、ソレノイド１５Ｂにハイレベルの制御信号を供給すると、切換弁１５は、メインコンプレッサ１１と空気圧シリンダ１４のキャップ側給排ポートとの間を接続し、かつ、空気圧シリンダ１４のヘッド側給排ポートと真空発生装置２１との間をチェック弁３４およびタンク３２を介して接続する。また、切換弁１５のソレノイド１５Ａ、１５Ｂにローレベルの制御信号をそれぞれ供給すると、切換弁１５は、メインコンプレッサ１１と空気圧シリンダ１４との間を遮断すると共に、空気圧シリンダ１４と真空発生装置２１との間を遮断する。スピードコントローラ１６、１６は、空気圧シリンダ１４のロッドの前進速度および後退速度をそれぞれ調整する。
【００２８】
空気圧シリンダ装置１７は、メインコンプレッサ１１に接続され、メインコンプレッサ１１から供給された圧縮空気により動作し、この動作に伴い圧縮空気を排出する。空気圧シリンダ装置１７は、複動形空気圧シリンダ１８、ダブルソレノイド形５ポート３位置方向切換弁１９およびスピードコントローラ２０、２０を備え、空気圧シリンダ装置１３と同様に動作する。空気圧シリンダ装置１３、１７はそれぞれ空気圧アクチュエータ装置の具体例である。
【００２９】
真空発生装置２１は、エジェクタ２２、真空発生用のシングルソレノイド形２ポート２位置切換弁２３、真空破壊用のシングルソレノイド形２ポート２位置切換弁２４、絞り弁２５およびチェック弁２６を備えている。
【００３０】
エジェクタ２２は、供給ポート２２Ａ、放出ポート２２Ｂおよび真空ポート２２Ｃを有している。供給ポート２２Ａにはチェック弁３４、タンク３２および切換弁２３を介して空気圧シリンダ装置１３、１７がそれぞれ接続されている。放出ポート２２Ｂは消音器２７を介して大気中に開放されている。真空ポート２２Ｃにはチェック弁２６、タンク３０および切換弁３１を介して吸着パッド２８が接続されている。空気圧シリンダ装置１３または１７から排出された圧縮空気が、チェック弁３４、タンク３２および切換弁２３を通過し、供給ポート２２Ａを介して流入し、放出ポート２２Ｂから放出されることにより、真空ポート２２Ｃに真空が発生する。エジェクタ２２は真空発生器の具体例である。
【００３１】
真空発生用の切換弁２３は、空気圧シリンダ装置１３、１７とエジェクタ２２の供給ポート２２Ａとの間（具体的にはタンク３２と供給ポート２２Ａとの間）に接続されている。切換弁２３のソレノイドにハイレベルの制御信号を供給すると、切換弁２３は、空気圧シリンダ装置１３、１７とエジェクタ２２の供給ポート２２Ａとの間をチェック弁３４、タンク３２を介して接続する。一方、切換弁２３のソレノイドにローレベルの制御信号を供給すると、切換弁２３は、空気圧シリンダ装置１３、１７と供給ポート２２Ａとの間を遮断する。
【００３２】
真空破壊用の切換弁２４は、空気圧シリンダ装置１３、１７と接続点Ａとの間（具体的にはタンク３２と絞り弁２５との間）に接続されている。接続点Ａは、エジェクタ２２の真空ポート２２Ｃと吸着パッド２８とを接続する管路の途中であって、切換弁３１と吸着パッド２８との間に位置する。切換弁２４のソレノイドにハイレベルの制御信号を供給すると、切換弁２４は、チェック弁３４、タンク３２および絞り弁２５を介して空気圧シリンダ装置１３、１７と接続点Ａとの間を接続する。切換弁２４のソレノイドにローレベルの制御信号を供給すると、切換弁２４は、空気圧シリンダ装置１３、１７と接続点Ａとの間を遮断する。
【００３３】
絞り弁２５は、真空破壊時、すなわち、切換弁２４により空気圧シリンダ装置１３、１７と接続点Ａとの間を接続したときに、空気圧シリンダ装置１３、１７から吸着パッド２８に向けて流れる圧縮空気の流量（破壊流量）を調整する弁である。
【００３４】
チェック弁２６は、エジェクタ２２の真空ポート２２Ｃからタンク３０に向けて圧縮空気が流れることにより、タンク３０内の圧力が上昇するのを阻止するための弁である。
【００３５】
吸着パッド２８は、エジェクタ２２が形成する真空の吸引力を利用して、被工作物２９を把持・搬送するためのパッドである。
【００３６】
タンク３０は、エジェクタ２２の真空ポート２２と吸着パッド２８との間（より具体的にはチェック弁２６と切換弁３１との間）に接続されている。タンク３０は、エジェクタ２２により形成された真空のエネルギーを蓄積する。なお、タンク３０は第４のタンクの具体例である。
【００３７】
シングルソレノイド形２ポート２位置切換弁３１は、タンク３０と吸着パッド２８との間に接続されている。切換弁３１のソレノイドにハイレベルの制御信号を供給すると、切換弁３１は、タンク３０と吸着パッド２８との間を接続する。一方、切換弁３１のソレノイドにローレベルの制御信号を供給すると、切換弁３１は、タンク３０と吸着パッド２８との間を遮断する。切換弁３１は第３の切換弁の具体例である。
【００３８】
タンク３２は、空気圧シリンダ装置１３、１７と真空発生装置２１との間（具体的にはチェック弁３４と真空発生装置２１との間）に接続されている。タンク３２は、空気圧シリンダ装置１３、１７から排出された圧縮空気を蓄積し、この蓄積された圧縮空気を真空発生装置２１に供給する。タンク３２は第１のタンクの具体例である。圧力ゲージ３３は、タンク３２の排出側の圧力を測定するものである。なお、タンク３２には、タンク３２内の圧力を検出し、この圧力が予め設定されたタンク内上限圧力を超えたときに、タンク３２内の圧縮空気をタンク３２外に排出する弁を設けることが望ましい。
【００３９】
チェック弁３４は、タンク３２に蓄積された圧縮空気またはサブコンプレッサ４３により供給された圧縮空気が、分岐配管３６、４０を通じて大気中に逃げるのを阻止するための弁である。
【００４０】
シングルソレノイド形２ポート２位置切換弁３５は、一端側が空気圧シリンダ装置１３と真空発生装置２１におけるエジェクタ２２の供給ポート２２Ａとの間（具体的には空気圧シリンダ装置１３とチェック弁３４との間）に接続され、他端側が大気中に開放された分岐配管３６の途中に接続されている。切換弁３５のソレノイドにハイレベルの制御信号を供給すると、切換弁３５は分岐配管３６の他端側を大気中から遮断する。一方、切換弁３５のソレノイドにローレベルの制御信号を供給すると、切換弁３５は分岐配管３６の他端側を大気中に開放する。また、分岐配管３６には、分岐配管３６を通じて大気中に排出される圧縮空気の流量を調整するための絞り弁３７、および分岐配管３６を通じて圧縮空気を大気中に排出するときに発生する異音を軽減するための消音器３８が設けられている。なお、切換弁３５は制御弁の具体例であり、分岐配管３６は第２の分岐経路の具体例である。
【００４１】
シングルソレノイド形２ポート２位置切換弁３９は、一端側が空気圧シリンダ装置１７と真空発生装置２１におけるエジェクタ２２の供給ポート２２Ａとの間（具体的には空気圧シリンダ装置１７とチェック弁３４との間）に接続され、他端側が大気中に開放された分岐配管４０の途中に接続されている。切換弁３９のソレノイドにハイレベルの制御信号を供給すると、切換弁３９は分岐配管４０の他端側を大気中から遮断する。一方、切換弁３９のソレノイドにローレベルの制御信号を供給すると、切換弁３９は分岐配管４０の他端側を大気中に開放する。また、分岐配管４０には、分岐配管４０を通じて大気中に排出される圧縮空気の流量を調整するための絞り弁４１、および分岐配管４０を通じて圧縮空気を大気中に排出するときに発生する異音を軽減するための消音器４２が設けられている。なお、切換弁３９は制御弁の具体例であり、分岐配管４０は第２の分岐経路の具体例である。
【００４２】
サブコンプレッサ４３は、切換弁４５、タンク３２および切換弁２３を介してエジェクタ２２の供給ポート２２Ａに接続されている。サブコンプレッサ４３は、空気を圧縮することにより圧縮空気圧を生成し、この圧縮空気を吐出する。サブコンプレッサ４３は第２の空気圧源の具体例である。圧力ゲージ４４はサブコンプレッサ４３から吐出する圧縮空気の圧力を測定するものである。
【００４３】
シングルソレノイド形２ポート２位置切換弁４５は、サブコンプレッサ４３とエジェクタ２２の供給ポート２２Ａとの間（具体的にはサブコンプレッサ４３とタンク３２との間）に接続されている。切換弁４５のソレノイドにハイレベルの制御信号を供給すると、切換弁４５は、サブコンプレッサ４３とエジェクタ２２の供給ポート２２Ａとの間をタンク３２および切換弁２３を介して接続する。一方、切換弁４５のソレノイドにローレベルの制御信号を供給すると、切換弁４５は、サブコンプレッサ４３とエジェクタ２２の供給ポート２２Ａとの間を遮断する。切換弁４５は第２の切換弁の具体例である。
【００４４】
空気圧システム１を構成する上述のコンプレッサ、シリンダ、各制御弁、タンクなどの接続には配管などが用いられている。
【００４５】
コントローラ４６は例えばマイクロコンピュータであり、切換弁制御手段および空気圧源制御手段としての機能を果たす。コントローラ４６は、切換弁１５、１９、２３、２４、３１、３５、３９および４５のソレノイドとそれぞれ電気的に接続されている。コントローラ４６は、これらのソレノイドに制御信号を供給することにより、切換弁１５、１９、２３、２４、３１、３５、３９および４５の切換を制御する。また、コントローラ４６は、メインコンプレッサ１１およびサブコンプレッサ４３の駆動を制御する。
【００４６】
図２は、空気圧システム１の動作時において、コントローラ４６から切換弁１５、１９、２３、２４、３１、３５、３９および４５のソレノイドにそれぞれ供給される制御信号を示している。図２では、説明の便宜上、期間Ｐ１において、空気圧シリンダ装置１３を動作させるために用いた圧縮空気を再利用して真空発生装置２１を動作させるための準備を行い、期間Ｐ２において、空気圧シリンダ装置１３を動作させるために用いた圧縮空気を再利用して真空発生装置２１を動作させる。続いて、期間Ｐ３において、空気圧シリンダ装置１７を動作させるために用いた圧縮空気を再利用して真空発生装置２１を動作させるための準備を行い、期間Ｐ４において、空気圧シリンダ装置１７を動作させるために用いた圧縮空気を再利用して真空発生装置２１を動作させる。続いて、期間Ｐ５において、サブコンプレッサ４３から供給される圧縮空気を利用して真空発生装置２１を動作させるための準備を行い、期間Ｐ６において、サブコンプレッサ４３から供給される圧縮空気を利用して真空発生装置２１を動作させる。
【００４７】
図２に示すように、空気圧システム１を動作させる直前の時点（期間Ｐ１の始点よりも前の時点）において、コントローラ４６は、切換弁１５、１９、２３、２４、３１、３５、３９および４５のソレノイドにローレベルの制御信号をそれぞれ供給する。これにより、切換弁１５、１９、２３、２４、３１、３５、３９および４５は、図１に示すような位置になる。
【００４８】
続いて、期間Ｐ１において、コントローラ４６は、空気圧シリンダ装置１３の切換弁１５のソレノイド１５Ａ、１５Ｂにハイレベルとローレベルとが周期的に切り替わる略方形波形の制御信号をそれぞれ供給する。ソレノイド１５Ａに供給する制御信号とソレノイド１５Ｂに供給する制御信号とは位相が互いに１８０度ずれている。この直後、コントローラ４６はメインコンプレッサ１１を駆動させる。これにより、メインコンプレッサ１１から吐出された圧縮空気が空気圧シリンダ１４に供給され、空気圧シリンダ１４が動作（ロッドの前進・後退）を開始する。そして、空気圧シリンダ１４のヘッド側給排ポートおよびキャップ側給排ポートからは圧縮空気が交互に流出する。続いて、コントローラ４６は、切換弁３５のソレノイドに供給する制御信号のレベルをローレベルからハイレベルに切り換える。これにより、切換弁３５の位置が切り換えられ、分岐配管３６の他端側が大気中から遮断される。この結果、空気圧シリンダ１４のヘッド側給排ポートおよびキャップ側給排ポートからそれぞれ流出した圧縮空気は、いずれもチェック弁３４を通過してタンク３２に供給される。この時点では、真空発生装置２１の切換弁２３によりタンク３２とエジェクタ２２の供給ポート２２Ａとの間が遮断されているので、空気圧シリンダ１４から供給される圧縮空気はタンク３２内にもっぱら蓄積され、この結果、タンク３２内の圧力が上昇する。
【００４９】
その後、期間Ｐ１中において、タンク３２内の圧力が所定の圧力に達した時、コントローラ４６は、真空発生装置２１における真空発生用の切換弁２３のソレノイドに供給する制御信号のレベルをローレベルからハイレベルに切り換える。これにより、切換弁２３の位置が切り換えられ、タンク３２とエジェクタ２２の供給ポート２２Ａとの間が接続される。これにより、空気圧シリンダ装置１３の空気圧シリンダ１４から供給され、タンク３２に蓄積された圧縮空気が、エジェクタ２２の供給ポート２２Ａに供給される。この圧縮空気は、供給ポート２２Ａからエジェクタ２２内に流入し、エジェクタ２２内に形成されたノズルおよびディフューザを通り、放出ポート２２Ｂを介してエジェクタ２２内から流出し、消音器２７を介して大気中に排出される。これにより、真空ポート２２Ｃに真空が発生する。この時点では、切換弁３１によりタンク３０と吸着パッド２８との間が遮断されているので、真空ポート２２Ｃに発生した真空のエネルギーはタンク３０内にもっぱら蓄積される。
【００５０】
続いて、真空のエネルギーがタンク３０内に蓄積され、タンク３０内の真空圧力が十分に高まった時点（期間Ｐ１の終点）において、コントローラ４６は、切換弁３１のソレノイドに供給する制御信号のレベルをローレベルからハイレベルに切り換える。これにより、切換弁３１の位置が切り換えられ、タンク３０と吸着パッド２８との間が接続され、タンク３０内の真空圧力により吸着パッド２８に吸引力が発生する。
【００５１】
続いて、期間Ｐ２においては、空気圧シリンダ装置１３の空気圧シリンダ１４から供給され、タンク３２に蓄積された圧縮空気によりエジェクタ２２の真空ポート２２Ｃに真空が形成され、これにより発生する吸着パッド２８における吸引力により被工作物２９の把持・搬送が行われる。空気圧シリンダ１４からタンク３２へ供給される圧縮空気は、空気圧シリンダ１４のロッドの往復動に伴い、空気圧シリンダ１４のヘッド側給排ポートおよびキャップ側給排ポートから交互に流出する圧縮空気であるため、脈動している。しかし、この圧縮空気の脈動は、タンク３２により除去される。したがって、タンク３２からエジェクタ２２の供給ポート２２Ａに供給される圧縮空気は脈動していない。
【００５２】
続いて、期間Ｐ３において、コントローラ４６は、空気圧シリンダ装置１７の切換弁１９のソレノイド１９Ａ、１９Ｂにハイレベルとローレベルとが周期的に切り替わる略方形波形の制御信号をそれぞれ供給する。ソレノイド１９Ａに供給する制御信号とソレノイド１９Ｂに供給する制御信号とは位相が互いに１８０度ずれている。これにより、メインコンプレッサ１１から吐出された圧縮空気が空気圧シリンダ１８に供給され、空気圧シリンダ１８が動作（ロッドの前進・後退）を開始する。そして、空気圧シリンダ１８のヘッド側給排ポートおよびキャップ側給排ポートからは圧縮空気が交互に流出する。この直後、コントローラ４６は、切換弁３９のソレノイドに供給する制御信号のレベルをローレベルからハイレベルに切り換える。これにより、切換弁３９の位置が切り換えられ、分岐配管４０の他端側が大気中から遮断される。この結果、空気圧シリンダ１８のヘッド側給排ポートおよびキャップ側給排ポートからそれぞれ流出した圧縮空気は、いずれもチェック弁３４を通過してタンク３２に供給される。
【００５３】
この直後、コントローラ４６は、切換弁３５のソレノイドに供給する制御信号のレベルをハイレベルからローレベルに切り換える。これにより、切換弁３５の位置が切り換えられ、分岐配管３６の他端側が大気中に開放される。この結果、空気圧シリンダ１４のヘッド側給排ポートおよびキャップ側給排ポートからそれぞれ流出した圧縮空気は、いずれも分岐配管３６を通って大気に開放される。その後、コントローラ４６は、空気圧シリンダ装置１３の切換弁１５のソレノイド１５Ａ、１５Ｂにローレベルが継続する制御信号をそれぞれ供給する。これにより、メインコンプレッサ１１と空気圧シリンダ１４との間が遮断され、空気圧シリンダ１４が停止する。このように、期間Ｐ３において、真空発生装置２１を動作させるための圧縮空気の供給元が、空気圧シリンダ装置１３から空気圧シリンダ装置１７に切り換えられる。
【００５４】
続いて、期間Ｐ４においては、空気圧シリンダ装置１７の空気圧シリンダ１８から供給され、タンク３２に蓄積された圧縮空気によりエジェクタ２２の真空ポート２２Ｃに真空が形成され、これにより発生する吸着パッド２８における吸引力により被工作物２９の把持・搬送が行われる。空気圧シリンダ１８からタンク３２へ供給される圧縮空気も、空気圧シリンダ１４からタンク３２へ供給されていた圧縮空気と同様に脈動しているが、この脈動はタンク３２により除去される。
【００５５】
続いて、期間Ｐ５において、コントローラ４６は、切換弁４５に供給する制御信号のレベルをローレベルからハイレベルに切り換える。これにより、切換弁４５の位置が切り換えられ、サブコンプレッサ４３とタンク３２との間が接続される。この直後、コントローラ４６はサブコンプレッサ４３を駆動する。これにより、サブコンプレッサ４３から吐出された圧縮空気がタンク３２に供給される。
【００５６】
この直後、コントローラ４６は、切換弁３９のソレノイドに供給する制御信号のレベルをハイレベルからローレベルに切り換える。これにより、切換弁３９の位置が切り換えられ、分岐配管４０の他端側が大気中に開放される。この結果、空気圧シリンダ１８のヘッド側給排ポートおよびキャップ側給排ポートからそれぞれ流出した圧縮空気は、いずれも分岐配管４０を通って大気に開放される。その後、コントローラ４６は、空気圧シリンダ装置１７の切換弁１９のソレノイド１９Ａ、１９Ｂにローレベルが継続する制御信号をそれぞれ供給する。これにより、メインコンプレッサ１１と空気圧シリンダ１９との間が遮断され、空気圧シリンダ１９が停止する。
【００５７】
続いて、期間Ｐ６においては、サブコンプレッサ４３から供給され、タンク３２に蓄積された圧縮空気によりエジェクタ２２の真空ポート２２Ｃに真空が形成され、これにより発生する吸着パッド２８における吸引力により被工作物２９の把持・搬送が行われる。
【００５８】
なお、吸着パッド２８により把持した被工作物２９を、吸着パッド２８から分離するときには、切換弁３１に供給する制御信号のレベルをハイレベルからローレベルに切り換えることにより切換弁３１の位置を切り換え、タンク３０と吸着パッド２８との間を遮断し、これと同時に、切換弁２４に供給する制御信号のレベルをローレベルからハイレベルに切り換えることにより切換弁２４の位置を切り換え、タンク３２と接続点Ａとの間を接続する。これにより、タンク３２に蓄積された圧縮空気が接続点Ａを介して吸着パッド２８に流れ、真空破壊が生じ、被工作物が吸着パッド２８から離れる。
【００５９】
また、図２では、説明の便宜上、真空発生装置２１を動作させるための圧縮空気の供給元を、空気圧シリンダ装置１３、空気圧シリンダ装置１７、サブコンプレッサ４３の順で切り換える場合を例にあげたが、実際には、空気圧シリンダ装置１３、１７の動作状況に応じて、真空発生装置２１を動作させるための圧縮空気の供給元を切り換える。例えば、空気圧シリンダ装置１３を動作させて工作物の加工、搬送などを行う間は、空気圧シリンダ装置１３を動作させるために用いる圧縮空気を再利用して真空発生装置２１を動作させる。また、空気圧シリンダ装置１７を動作させて工作物の加工、搬送などを行う間は、空気圧シリンダ装置１７を動作させるために用いる圧縮空気を再利用して真空発生装置２１を動作させる。また、空気圧シリンダ装置１３および１７の双方を動作させて工作物の加工、搬送などを行う間は、切換弁３５、３９を適宜切り換え、空気圧シリンダ装置１３および１７のいずれか一方を動作させるために用いる圧縮空気を再利用して真空発生装置２１を動作させる。また、空気圧シリンダ装置１３および１７の双方を停止させる間は、サブコンプレッサ４３を駆動し、サブコンプレッサ４３から供給される圧縮空気を利用して真空発生装置２１を動作させる。また、空気圧シリンダ装置１３、１７からの圧縮空気の供給量が不足している場合には、空気圧シリンダ装置１３、１７と同時にサブコンプレッサ４３を駆動し、圧縮空気の不足分をサブコンプレッサ４３から供給される圧縮空気によって補うことができる。
【００６０】
また、真空発生装置２１を動作させる間、タンク３２からエジェクタ２２の供給ポート２２Ａに供給する圧縮空気の圧力が一定の範囲内となるようにする。具体的には、真空発生装置２１を動作させる間、タンク３２からエジェクタ２２の供給ポート２２Ａに供給する圧縮空気の圧力を、エジェクタ２２が真空発生動作を適切に行うことができる所定範囲内の圧力（例えばおよそ０．３ＭＰａないし０．４ＭＰａ）に常時維持する。空気圧シリンダ装置１３からタンク３２に圧縮空気を供給する場合、タンク３２からエジェクタ２２の供給ポート２２Ａに供給する圧縮空気の圧力の調整は、切換弁３５を適宜切り換えてタンク３２内の圧力を調整することにより行う。すなわち、タンク３２内の圧力が所定範囲の圧力を超えた場合には、切換弁３５の切り換えにより分岐配管３６の他端側を大気中に一時的に開放し、空気圧シリンダ装置１３から供給される圧縮空気がタンク３２に供給されるのを一時的に阻止し、タンク３２内の圧力を所定の圧力となるまで下げる。また、空気圧シリンダ装置１７からタンク３２に圧縮空気を供給する場合もこれと同様に、切換弁３９を適宜切り換えてタンク３２内の圧力を調整し、タンク３２からエジェクタ２２の供給ポート２２Ａに供給する圧縮空気の圧力が所定範囲内の圧力となるように制御する。
【００６１】
以上説明した通り、空気圧システム１では、空気圧シリンダ装置１３または１７を動作させるために用いた圧縮空気を再利用して真空発生装置２１を動作させる。空気圧システム１では、空気圧シリンダ１４または１８の動作時に、空気圧シリンダ１４または１８のヘッド側（ロッド側）給排ポートから流出する圧縮空気およびキャップ側給排ポートから流出する圧縮空気の双方を、タンク３２等を介して真空発生装置２１に供給し、これにより真空発生装置２１を動作させる。したがって、空気圧システム１によれば、空気圧シリンダ１４または１８を動作させるために用いた圧縮空気の全部を有効にかつ効率よく再利用することができる。
【００６２】
さらに、空気圧システム１では、空気圧シリンダ１４または１８から流出する圧縮空気の圧力または流量を利用して真空発生装置２１を動作させる。すなわち、空気圧システム１では、空気圧シリンダ１４または１８を動作させるために用いた圧縮空気を単なる空気として再利用するのではなく、圧力または流量を有する圧縮空気として再利用する。したがって、空気圧システム１によれば、空気圧シリンダ１４または１８を動作させるために用いた圧縮空気が有するエネルギーを有効にかつ効率よく再利用することができる。
【００６３】
また、空気圧システム１では、空気圧シリンダ装置１３、１７と真空発生装置２１との間にタンク３２を設け、タンク３２により、空気圧シリンダ装置１３、１７から流出する圧縮空気の脈動を除去する。これにより、真空発生装置２１におけるエジェクタ２２の供給ポート２２Ａに供給する圧縮空気の圧力または流量を安定化させることができる。したがって、エジェクタ２２の真空ポート２２Ｃに安定した真空を形成することができ、吸着パッド２８における吸引力を安定化させることができ、吸着パッド２８による被工作物２９の把持の確実性、安全性および信頼性を高めることができる。
【００６４】
また、空気圧システム１では、切換弁３５、３９を設け、空気圧シリンダ装置１３、１７からタンク３２への圧縮空気の供給量を切換弁３５、３９により調整することにより、タンク３２から真空発生装置２１におけるエジェクタ２２の供給ポート２２Ａに供給される圧縮空気の圧力が所定範囲内となるようにする。このように、空気圧システム１によれば、エジェクタ２２の供給ポート２２Ａに供給する圧縮空気の圧力または流量を、エジェクタ２２に適合するように設定することができる。
【００６５】
また、空気圧システム１では、複数の空気圧シリンダ装置１３、１７を設け、これら空気圧シリンダ装置１３、１７から排出される圧縮空気を、切換弁３５、３９により、選択的に真空発生装置２１に供給する。これにより、空気圧シリンダ装置１３、１７のいずれか一方が動作していれば、真空発生装置２１を動作させることができ、圧縮空気を再利用して真空発生装置２１を動作させる機会を増やすことができる。したがって、圧縮空気の再利用により真空発生装置２１を有効に活用することができる。
【００６６】
また、空気圧システム１では、サブコンプレッサ４３を設け、空気圧シリンダ装置１３、１７の双方が停止しているとき、あるいは、タンク３２に蓄積すべき圧縮空気が不足しているときに、サブコンプレッサ４３を駆動して、真空発生装置２１に供給すべき圧縮空気を補う。これにより、空気圧シリンダ装置１３、１７がいずれも停止している場合、あるいは、空気圧シリンダ装置１３、１７からの圧縮空気の供給量が真空発生装置２１を動作させるのに不十分な場合でも、真空発生装置２１を動作させることができる。したがって、空気圧システム１によれば、空気圧シリンダ装置１３、１７の動作状況により真空発生装置２１の動作が影響を受けるのを防止することができる。
【００６７】
また、空気圧システム１では、エジェクタ２２の真空ポート２２Ｃから吸着パッド２８に通じる管路の途中にタンク３０を設け、真空ポート２２Ｃに形成された真空のエネルギーをタンク３０内に蓄積し、タンク３０内に十分な真空圧力を確保する。これにより、吸着パッド２８に安定した吸引力を確実に発生させることができる。また、タンク３０は、タンク３２と共に、空気圧シリンダ１４、１８から流出する圧縮空気の脈動を除去する効果も奏する。
【００６８】
また、エジェクタ２２の動作開始時（期間Ｐ１）には、タンク３０と吸着パッド２８との間を遮断し、真空ポート２１に形成される真空のエネルギーをタンク３０に蓄積し、タンク３０内の真空圧力が十分に高まった後、タンク３０と吸着パッド２８との間を接続し、吸着パッド２８に吸引力を発生させる。これにより、被工作物２９の把持・搬送作業の開始当初から、吸着パッド２８に安定した吸引力を発生させることができ、被工作物２９の把持・搬送作業の安全性を高めることができる。
【００６９】
なお、上述した空気圧システム１では、２個の空気圧シリンダ装置１３、１７を設ける場合を例にあげたが、本発明はこれに限らない。空気圧シリンダ装置の個数は１個でもよいし、３個以上でもよい。また、上述した空気圧システム１では、１個の真空発生装置２１を設ける場合を例にあげたが、真空発生装置の個数は２個以上でもよい。２個以上の真空発生装置を同時に動作させる場合など、圧縮空気を多量に再利用する場合には、２個以上の空気圧シリンダ装置から圧縮空気を同時にタンクに蓄積し、タンク内の圧力を高めてもよい。
【００７０】
また、上述した空気圧システム１では、空気圧シリンダ装置１３、１７から流出する圧縮空気を切換弁３５、３９により選択的に真空発生装置２１に供給する場合を例にあげたが、本発明はこれに限らない。空気圧シリンダ装置１３から流出する圧縮空気と空気圧シリンダ装置１７から流出する圧縮空気との双方を同時に真空発生装置２１に供給してもよい。この場合、真空発生装置２１におけるエジェクタ２２の供給ポート２２Ａに流入する圧縮空気の圧力または流量が過剰な場合には、切換弁３５、３９により、空気圧シリンダ装置１３、１７からエジェクタ２２の供給ポート２２Ａに供給すべき圧縮空気の一部または全部を大気中に排出し、これにより、タンク３２内の圧力、あるいはエジェクタ２２の供給ポート２２Ａに流入する圧縮空気の圧力または流量を適切な範囲内に収めるようにすればよい。また、このような圧縮空気の圧力または流量の調整を行うためにレギュレータなどの制御弁を用いてもよい。
【００７１】
（第２の実施形態）
図３は本発明の空気圧システムの第２の実施形態を示している。上述した空気圧システム１（図１参照）では、複数の空気圧シリンダ装置１３、１７を設け、空気圧シリンダ装置１３、１７と真空発生装置２１との間にタンク３２を設ける場合を例にあげたが、図３に示す空気圧システム２のように、空気圧シリンダ装置を１個とし、タンク３２を排除してもよい。この場合、空気圧シリンダ１４から流出する圧縮空気の脈動は、エジェクタ２２と吸着パッド２８との間に接続されたタンク３０により除去または抑制することができる。
【００７２】
（第３の実施形態）
図４は本発明の空気圧システムの第３の実施形態を示している。上述した空気圧システム１（図１参照）では、複数の空気圧シリンダ装置１３、１７を設け、エジェクタ２２と吸着パッド２８との間にタンク３０を設ける場合を例にあげたが、図４に示す空気圧システム３のように、空気圧シリンダ装置を１個とし、タンク３０を排除してもよい。この場合、タンク３２内の圧力を安定化させることにより、吸着パッド２８における吸引力の安定化を図ることができる。
【００７３】
（第４の実施形態）
図５は本発明の空気圧システムの第４の実施形態を示している。上述した空気圧システム３（図４参照）では、空気圧シリンダ装置１３とタンク３２と真空発生装置２１とが直列に配置されるように、空気圧シリンダ装置１３と真空発生装置２１との間にタンク３２を接続した。しかし、図５に示す空気圧システム４のように、タンク５１（第２のタンク）と、一端側が空気圧シリンダ装置１３と真空発生装置２１との間（具体的にはチェック弁３４と切換弁２３との間）に接続され、他端側がタンク５１に接続された分岐配管（第１の分岐経路）５２とを備え、空気圧シリンダ装置１３が動作しているときには、空気圧シリンダ装置１３から排出された圧縮空気を、分岐配管５２を介してタンク５１に蓄積し、空気圧シリンダ装置１３が停止したときは、タンク５１に蓄積された圧縮空気を、分岐配管５２を介して真空発生装置２１に供給する構成としてもよい。また、分岐配管５２の途中にレギュレータ５３を接続し、空気圧シリンダ装置１３からタンク５１に向けての圧縮空気の過剰な圧力を大気中に逃がしてもよい。また、タンク５１には、タンク５１内の圧力を検出し、この圧力が予め設定されたタンク内上限圧力を超えたときに、タンク５１内の圧縮空気をタンク５１外に排出する弁を設けてもよい。また、図５に示すタンク５１、分岐配管５２およびレギュレータ５３を備えた構成を、図１に示す空気圧システム１に適用してもよい。
【００７４】
（第５の実施形態）
図６は本発明の空気圧システムの第５の実施形態を示している。図６中の空気圧システム５は、図４中の空気圧システム３の構成要素に加え、メインコンプレッサ１１とタンク３２との間を接続する供給配管５５を備えている。これにより、空気圧シリンダ装置１３から排出された圧縮空気とは別に、メインコンプレッサ１１から吐出された圧縮空気が供給配管５５を介してタンク３２に供給される。供給配管５５を設けることにより、空気圧シリンダ装置１３が停止しているときでも、あるいは空気圧シリンダ装置１３から十分な圧縮空気が排出されないときでも、タンク３２に十分な圧縮空気を供給することができ、真空発生装置２１を動作させることができる。
【００７５】
供給配管５５の途中には、供給配管５５を介してメインコンプレッサ１１からタンク３２に供給される圧縮空気の圧力を調整するためのレギュレータ５６、メインコンプレッサ１１から吐出する圧縮空気を、供給配管５５を介してタンク３２に供給するかしないかを切り換える切換弁５７、および供給配管５５を介してタンク３２からメインコンプレッサ１１側に向けて圧縮空気が逆流するのを防止するチェック弁５８を設けてもよい。図６中の供給配管５５、レギュレータ５６、切換弁５７およびチェック弁５８を備えた構成を、図１中の空気圧システム１に適用してもよい。
【００７６】
（第６の実施形態）
図７は本発明の空気圧システムの第６の実施形態を示している。図７中の空気圧システム６は、図６中の空気圧システム５の構成要素に加え、タンク５９（第３のタンク）および切換弁６０（第１の切換弁）を備えている。タンク５９は、タンク３２と真空発生装置２１との間に接続され、タンク３２から排出された圧縮空気を蓄積し、この蓄積された圧縮空気を真空発生装置２１に供給する。切換弁６０は、タンク３２とタンク５９との間に接続され、タンク３２とタンク５９との間の接続・遮断を切り換える。メインコンプレッサ１１および空気圧シリンダ装置１３が動作している間、あるいはメインコンプレッサ１１のみが動作している間は、切換弁６０のソレノイドにハイレベルの制御信号を供給して切換弁６０を切り換え、タンク３２とタンク５９との間を接続する。これにより、タンク３２から排出される圧縮空気がタンク５９に流入し、タンク５９内に蓄積される。真空発生装置２１を動作させるのに十分な圧縮空気がタンク５９内に蓄積された後、切換弁５９を切り換え、タンク３２とタンク５９との間を遮断する。これにより、真空発生装置２１はもっぱらタンク５９に蓄積された圧縮空気を使用して動作する。
【００７７】
真空発生装置２１を動作させるのに十分な圧縮空気がタンク５９内に蓄積されている間は、メインコンプレッサ１１および空気圧シリンダ装置１３の動作が停止しても、真空発生装置２１は動作を継続することができる。真空発生装置２１を動作させるのに十分な圧縮空気の蓄積がタンク５９内において常時維持されるように、メインコンプレッサ１１または空気圧シリンダ装置１３の動作、および切換弁６０の切換を制御することにより、メインコンプレッサ１１または空気圧シリンダ装置１３の動作期間と、真空発生装置２１の動作期間とが異なる場合であっても、真空発生装置２１を確実に動作させることができる。すなわち、空気圧シリンダ装置１３の動作と真空発生装置２１の動作との独立性を高めることができ、真空発生装置２１の活用の自由度を高めることができる。図７中のタンク５９および切換弁６０を備えた構成を、図１中の空気圧システム１に適用してもよい。
【００７８】
（第７の実施形態）
図８は本発明の空気圧システムの第７の実施形態を示している。図８中の空気圧システム７は、図７中の空気圧システム６の構成要素に加えて増圧器６１を備えている。増圧器６１は、例えば増圧弁であり、タンク３２とタンク５９との間に接続されている。また、タンク３２と増圧器６１との間、および増圧器６１とタンク５９との間には、タンク５９からタンク３２に向けて圧縮空気が逆流するのを防止するチェック弁６２、６３がそれぞれ接続されている。
【００７９】
タンク３２に蓄積された圧縮空気の圧力が、真空発生装置２１を動作させるのに必要な圧縮空気の圧力よりも低い場合でも、タンク３２から排出された圧縮空気の圧力を増圧器６１で増加させることにより、真空発生装置２１を動作させるのに必要な圧縮空気の圧力をつくり出すことができる。そして、真空発生装置２１を動作させるのに必要な圧力を有する圧縮空気をタンク５９に蓄積することができる。
【００８０】
なお、図８では、図７中の切換弁６０を取り除いたが、この切換弁６０を図８中のタンク３２とタンク５９との間のいずれかの場所に接続してもよい。また、図８中のタンク５９、増圧器６１およびチェック弁６２、６３を備えた構成を、図１中の空気圧システム１に適用してもよい。
【００８１】
（第８の実施形態）
図９は本発明の空気圧システムの第８の実施形態を示している。図９中の空気圧システム８は、供給配管５５、レギュレータ５６、切換弁５７およびチェック弁５８が取り除かれている点で図８中の空気圧システム７と異なる。増圧器６１を動作させるために増圧器６１に供給すべき圧縮空気の圧力、すなわち増圧器６１の作動圧力が大きい場合には、増圧器６１を適切に動作させるために、空気圧シリンダ装置１３から排出される圧縮空気に加え、メインコンプレッサ１１から吐出される圧縮空気の供給が必要である場合が多い。ところが、増圧器６１の作動圧力が小さい場合には、空気圧シリンダ装置１３から排出される圧縮空気だけで増圧器６１を適切に動作させることができ、この場合には、メインコンプレッサ１１からの圧縮空気の供給は必ずしも必要ない。増圧器６１の作動圧力が大きい場合には、図８中の空気圧システム７が好適であるが、増圧器６１の作動圧力が小さい場合には図９中の空気圧システム８を適用することで、システムの簡素化を図ることができる。
【００８２】
（第９の実施形態）
図１０は本発明の空気圧システムの第９の実施形態を示している。なお、図１０中の空気圧システム９において、図１中の空気圧システム１と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００８３】
図１０中の空気圧システム９において、空気圧源としてのコンプレッサ７１に、２つの空気圧アクチュエータ装置としての空気圧シリンダ装置７２、７３がそれぞれ接続されている。コンプレッサ７１から吐出される圧縮空気は空気圧シリンダ装置７２、７３にそれぞれ供給される。空気圧シリンダ装置７２、７３はこの圧縮空気によりそれぞれ動作し、この動作に伴い圧縮空気を排出する。空気圧シリンダ装置７２、７３の内部構造は、上述した図１中の空気圧シリンダ装置１３、１７とそれぞれ同じである
空気圧シリンダ装置７２には、２つの真空発生装置７４、７５がそれぞれ並列的に接続されている。これら真空発生装置７４、７５は空気圧シリンダ装置７３にもそれぞれ並列的に接続されている。真空発生装置７４、７５はそれぞれ、上述した図１中の真空発生装置２１と同様に、供給ポート２２Ａ、放出ポート２２Ｂおよび真空ポート２２Ｃを有し、供給ポート２２Ａが空気圧シリンダ装置７２、７３に接続され、空気圧シリンダ装置７２、７３から排出され供給ポート２２Ａを介して流入した圧縮空気を放出ポート２２Ｂから放出することにより真空ポート２２Ｃに真空を発生させるエジェクタ２２（主真空発生器）、真空発生用の切換弁２３、およびエジェクタ２２の真空ポート２２Ｃからタンク８２に向けて圧縮空気が流れるのを阻止するチェック弁２６を備えている。
【００８４】
また、コンプレッサ７１には、真空発生装置７６が接続されている。真空発生装置７６も、上述した図１中の真空発生装置２１と同様に、供給ポート２２Ａ、放出ポート２２Ｂおよび真空ポート２２Ｃを有し、供給ポート２２Ａが空気圧シリンダ装置７２、７３に接続され、空気圧シリンダ装置７２、７３から排出され供給ポート２２Ａを介して流入した圧縮空気を放出ポート２２Ｂから放出することにより真空ポート２２Ｃに真空を発生させるエジェクタ２２（副真空発生器）、真空発生用の切換弁２３、およびエジェクタ２２の真空ポート２２Ｃからタンク８２に向けて圧縮空気が流れるのを阻止するチェック弁２６を備えている。また、コンプレッサ７１と真空発生装置７６との間にはレギュレータ７７が接続されている。レギュレータ７７は、コンプレッサ７１から真空発生装置７６に供給される圧縮空気の圧力を、真空発生装置７６のエジェクタ２２を動作させるのに適切な圧力に減少させる。
【００８５】
真空発生装置７４、７５、７６が有するエジェクタ２２の真空ポート２２Ｃは、真空配管８０（真空経路）の一端側にそれぞれ接続され、真空配管８０の他端側には吸着パッド８１が接続されている。また、真空配管８０の一端側と他端側との間にはタンク８２が接続されている。タンク８２と吸着パッド８１との間には、タンク８２と吸着パッド８１との間の接続・遮断を切り換える切換弁８３が接続されている。
【００８６】
また、真空配管８０において切換弁８３と吸着パッド８１との間に位置する接続点Ｂと、コンプレッサ７１との間は真空破壊配管８４が設けられており、真空破壊配管８４の途中には、真空破壊用の切換弁８５が接続され、この切換弁８５と接続点Ｂとの間には、破壊流量を調整するための絞り弁８６が接続されている。
【００８７】
このような構成を有する空気圧システム９において、切換弁８５によりコンプレッサ７１と接続点Ｂとの間を遮断し、真空発生装置７４、７５、７６の各切換弁２３により空気圧シリンダ装置７２、７３と各エジェクタ２２の供給ポート２２Ａとの間を接続し、切換弁８３によりタンク８２と吸着パッド８１との間を遮断し、コンプレッサ７１を駆動する。これにより、コンプレッサ７１からの圧縮空気により空気圧シリンダ装置７２、７３がそれぞれ動作し、これに伴い空気圧シリンダ装置７２、７３から排出される圧縮空気により、真空発生装置７４、７５の各エジェクタ２２が動作する。さらに、コンプレッサ７１から空気圧シリンダ７２、７３を介さずに供給される圧縮空気により真空発生装置７６のエジェクタ２２が動作する。真空発生装置７４、７５、７６の各エジェクタ２２の動作により各エジェクタ２２の真空ポート２２Ｃに真空が発生し、この真空のエネルギーがタンク８２に蓄積され、タンク８２内の真空圧力が上昇する。タンク８２内の真空圧力が所定の真空圧力に達したとき、切換弁８３を切り換えることによりタンク８２と吸着パッド８１との間を接続すると、吸着パッド８１に吸着力が発生し、吸着パッド８１による被工作物８７の把持が可能になる。なお、被工作物８７を吸着パッド８１から分離するときには、切換弁８３を切り換えることによりタンク８２と吸着パッド８１との間を遮断すると共に、切換弁８５を切り換えることによりコンプレッサ７１と接続点Ｂとの間を接続し、コンプレッサ７１からの圧縮空気を、真空破壊配管８４を介して吸着パッド８１に供給する。
【００８８】
空気圧システム９によれば、上述した図１中の空気圧システム１と同様に、空気圧シリンダ装置７２、７３を動作させるために用いた圧縮空気の全部を有効にかつ効率よく再利用することができる。また、空気圧シリンダ７２、７３を動作させるために用いた圧縮空気が有するエネルギーを有効にかつ効率よく再利用することができる。また、上述した図３中の空気圧システム２と同様に、空気圧シリンダ７２、７３から流出する圧縮空気の脈動をタンク８２により除去または抑制することができる。また、空気圧シリンダ装置７２、７３から排出される圧縮空気を利用して複数の真空発生装置７４、７５を動作させ、これらの真空発生装置７４、７５により作り出される真空のエネルギーをタンク８２に集めことにより、タンク８２内の真空圧力を高めることができ、吸着パッド８１に十分な吸着力を発生させることができる。また、空気圧シリンダ装置７２、７３から排出される圧縮空気を利用する真空発生装置７４、７５だけではタンク８２内の真空圧力を確保できない場合には、コンプレッサ７１から供給される圧縮空気を直接的に利用する真空発生装置７６を動作させることにより、タンク８２内の真空圧力を十分に高めることができる。
【００８９】
また、空気圧システム９においては、空気圧シリンダ装置７２、７３から排出される圧縮空気を利用して動作する２つの真空発生装置７４、７５を設ける場合を例にあげたが、空気圧シリンダ装置７２、７３から排出される圧縮空気を利用して動作する真空発生装置の個数は３つ以上でもよい。真空発生装置の個数を２つまたは３つ以上とすることにより、各真空発生装置において採用するエジェクタ２２のノズル径が小さい場合でも、空気圧シリンダ装置７２、７３における空気圧シリンダ１４、１８の動作速度を上げることができる。すなわち、図１０に示すように、空気圧シリンダ１４、１８の排出経路に接続されたエジェクタ２２内のノズルの径が小さい場合には、エジェクタ２２内のノズルにより、空気圧シリンダ１４、１８の排出経路に絞り作用が生じ、この結果、空気圧シリンダ１４、１８からの圧縮空気の排出流量が制限され、空気圧シリンダ１４、１８の動作速度が下がってしまう場合がある。このような場合には、真空発生装置の個数を増やし、空気圧シリンダ１４、１８の排出経路に接続されるエジェクタ２２の個数を増やす。これにより、エジェクタ２２内のノズルにより空気圧シリンダ１４、１８の排出経路に生じる絞り作用を小さくすることができ、空気圧シリンダ１４、１８からの圧縮空気の排出流量を増やすことができ、空気圧シリンダ１４、１８の動作速度を上げることができる。
【００９０】
なお、上述した空気圧システム１ないし９における各切換弁の具体的な構成、例えば各切換弁の切換操作方式などは、図１、図３ないし図１０に示す例に限定されない。また、図１中の切換弁１５、１９などは、５ポート２位置方向切換弁でもよい。
【００９１】
また、上述した空気圧システム１ないし９では、空気圧アクチュエータ装置として空気圧シリンダ装置１３（１７）を用いる場合を例にあげたが、本発明はこれに限らない。空気圧アクチュエータ装置として、例えば揺動形アクチュエータ装置などを用いることもできる。
【００９２】
また、本発明は、請求の範囲および明細書全体から読み取るこのできる発明の要旨または思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う空気圧システムもまた本発明の技術思想に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の第１の実施形態である空気圧システムを示す回路図である。
【図２】本発明の第１の実施形態である空気圧システムにおける切換弁を制御するための制御信号を示すタイミングチャートである。
【図３】本発明の第２の実施形態である空気圧システムを示す回路図である。
【図４】本発明の第３の実施形態である空気圧システムを示す回路図である。
【図５】本発明の第４の実施形態である空気圧システムを示す回路図である。
【図６】本発明の第５の実施形態である空気圧システムを示す回路図である。
【図７】本発明の第６の実施形態である空気圧システムを示す回路図である。
【図８】本発明の第７の実施形態である空気圧システムを示す回路図である。
【図９】本発明の第８の実施形態である空気圧システムを示す回路図である。
【図１０】本発明の第９の実施形態である空気圧システムを示す回路図である。
【符号の説明】
【００９４】
１、２、３、４、５、６、７、８、９  空気圧システム
１１  メインコンプレッサ
１３、１７、７２、７３  空気圧シリンダ装置
２１、７４、７５、７６  真空発生装置
２２  エジェクタ
２２Ａ  供給ポート
２２Ｂ  放出ポート
２２Ｃ  真空ポート
２８、８１  吸着パッド
３０、３２、５１、５９、８２  タンク
３１、３５、３９、４５、６０  切換弁
３６、３９、５２  分岐配管
４３  サブコンプレッサ
５５  供給管路
６１  増圧器
７１  コンプレッサ
８０  真空配管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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