CN104718385B - 流体压汽缸及回旋式夹持装置 - Google Patents

流体压汽缸及回旋式夹持装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种流体压汽缸及回旋式夹持装置，其可经由流体压力感测活塞构件移动到移动极限位置，动作确实性优异，且可用简单的构成来与活塞构件连动而使检测用开闭。本发明解决手段如下:用以检测油压汽缸(2)的活塞构件(4)到达松开位置的检测用开闭阀机构(11)具备：阀体收容孔(35)，连通于松开用油压作动室(12a)；阀体(36)，以可移动方式收容于阀体收容孔(35)，且在外周部具有环状卡合凹部(37)；球体(38)，以可移动方式装设于汽缸本体(10)，且可卡合于环状卡合凹部(37)；及卡合部(39)，形成于辅助杆(7)，且球体(38)可与其卡合，其构成方式为：在油压充填于松开用油压作动室(12a)，而活塞构件(4)到达松开位置时，阀体(36)受到油压，同时，球体(38)的一部分会卡合于卡合部(39)，使阀体(36)切换到闭阀位置；活塞构件(4)从松开位置移动时，球体(38)不卡合于卡合部(39)，而是卡合于环状卡合凹部(37)，使阀体(36)保持在开阀位置。

Description

流体压汽缸及回旋式夹持装置
技术领域
本发明关于流体压汽缸及回旋式夹持装置，特别是关于活塞构件到达预定的移动极限位置时，会与活塞构件的动作连动，而藉由开闭阀机构切换夹持装置本体内的空气通路连通状态，并可经由空气压的变化感测前述活塞构件的位置的流体压汽缸及回旋式夹持装置。
背景技术
现有技术中，将供机械加工的工件等夹持对象物施行夹持的夹持装置等所采用的流体压汽缸具备有：汽缸本体；以进退自如方式装设于该汽缸本体的活塞构件；及用于将该活塞构件驱动到伸出侧与退入侧的至少一个的流体压作动室等。
然而，用于检测上述流体压汽缸的活塞构件的轴心方向前进极限位置、后退极限位置、中途位置等的各种活塞杆位置感测技术业已付诸使用。
例如，专利文献1的夹持装置就是用对供给到流体压汽缸的流体压力施行检测的压力感测器、以及2个位置感测器来检测活塞杆的位置，而该2个位置感测器对从流体压汽缸活塞构件突出到外部的操作杆下端部的被检测部的上升位置与下降位置进行检测
专利文献2的夹持装置中，将与流体压汽缸的输出杆的升降动作连动而将空气通路进行开闭的机构设于汽缸本体的一端侧外部，并构成为可检测出输出杆的上升位置与下降位置。
专利文献3的夹持装置中，安置夹持对象物的工作台独立设置。工作台具备有：形成有空气喷出口的垫板构件；及将该垫板构件弹性支持于夹持对象物侧的外筒构件。垫板构件位于突出位置的情况下，加压空气会从空气喷出口喷出，使夹持装置受到夹持驱动，垫板构件因夹持对象物推压而退入时，空气喷出口受到外筒构件封塞，使加压空气的压力上升，而检测出已到达夹持状态。
先前技术文献
专利文献
专利文献1日本特开2001－87991号公报
专利文献2日本特开2003－305626号公报
专利文献3日本特开2009－125821号公报
发明内容
发明所欲解决的课题
专利文献1的夹持装置中，由于使操作杆从流体压汽缸的活塞构件突出于外部，并用2个位置感测器对设于该操作杆下端部的被检测部的上升位置与下降位置施行检测，所以流体压汽缸的下侧需要有供被检测部移动及用以设置位置感测器的检测空间，故有夹持装置(即，流体压汽缸)会大型化的问题。
专利文献2的夹持装置中，将检测输出杆的上升位置与下降位置的机构设于夹持装置本体的外侧。因此，与专利文献1的夹持装置同样的，夹持装置本体的外部需要检测空间，而无法将夹持装置精简其构成。
专利文献3的夹持装置的工作台的空气喷出口，在松开状态时，由于开口于夹持装置或夹持对象物的附近部位，故有机械加工的切屑粉或冷却液(切削液)侵入并塞住空气喷出口之虞。
本发明的目的在提供一种可经由流体压力感测活塞构件移动到移动极限位置，动作确实性优异，可用简单的构成来与活塞构件连动而使检测用开闭阀机构开启的流体压汽缸及回旋式夹持装置。
解决课题所用的手段
权利要求1的流体压汽缸，具备：汽缸本体，形成有缸孔；活塞构件，具有以可移动方式收容于缸孔的活塞部、及从该活塞部延伸至汽缸本体外的输出杆；及流体压作动室，形成于缸孔，其特征在于该流体压汽缸又具备：辅助杆，从前述活塞部朝与输出杆相反的方向延伸：杆插入孔，以连通于前述流体压作动室的形态形成于前述汽缸本体，且可供前述辅助杆插入其中；第1检测用开闭阀机构，组装于前述汽缸本体：以及第1流体通路，形成于前述汽缸本体，且以第1检测用开闭阀机构使之开闭，而前述第1检测用开闭阀机构则具备：第1阀体收容孔，与缸孔的轴心平行地形成于前述汽缸本体，且连通于前述流体压作动室；第1阀体，以可移动方式收容于前述第1阀体收容孔，且在外周部具有第1卡合凹部；第1球体，以可移动方式装设于前述汽缸本体，且可卡合于第1卡合凹部；以及第1卡合部，形成于前述辅助杆，且前述第1球体可与其卡合，而前述流体压汽缸的构成方式为：于流体压力充填于前述流体压作动室而使活塞构件到达移动极限位置时，在第1阀体承受流体压作动室的流体压力的同时，前述第1球体卡合于前述第1卡合部，使第1阀体切换到闭阀位置，活塞构件从移动极限位置移动时，前述第1球体不卡合于前述第1卡合部，而是卡合于第1卡合凹部，第1阀体保持在开阀位置。
权利要求2的流体压汽缸，在权利要求1项的发明中，前述流体压汽缸的构成方式以经由供给到前述第1流体通路的流体压力来感测前述第1检测用开闭阀机构的闭阀。
权利要求3的流体压汽缸，在权利要求1或2的发明中，前述第1卡合部呈环状形成于辅助杆的外周部。
权利要求4的回旋式夹持装置，其特征在于：在权利要求1的流体压汽缸的辅助杆与汽缸本体中，组装有与输出杆的进退动作连动，使输出杆绕其轴心回旋设定角度的回旋机构，且在前述输出杆的前端部分设置夹持臂。
权利要求5的回旋式夹持装置，在权利要求4的发明中，前述输出杆形成为从活塞部向上方延伸至汽缸本体外，前述流体压作动室形成于活塞部的下侧，前述活塞构件的移动极限位置为活塞部位于上限位置的松开位置。
权利要求6的回旋式夹持装置，在权利要求5的发明中，具备：第2检测用开闭阀机构，组装于前述汽缸本体；及第2流体通路，形成于前述汽缸本体，且以第2检测用开闭阀机构使之开闭，而前述第2检测用开闭阀机构具备：第2阀体收容孔，与缸孔的轴心平行地形成于前述汽缸本体，且连通于前述流体压作动室；第2阀体，以可移动方式收容于前述第2阀体收容孔，且在外周部具有第2卡合凹部；第2球体，以可移动方式装设于前述汽缸本体，且可卡合于第2卡合凹部；第2卡合部，形成于前述辅助杆，且前述第2球体可与其卡合；以及压缩弹簧，将前述第2阀体朝闭阀位置方向弹推施压；而前述回旋式夹持装置的构成方式为：于前述活塞构件位于松开位置时，前述第2球体不卡合于前述第2卡合部，而是卡合于第2卡合凹部，藉以将第2阀体保持在开阀位置；使前述活塞构件位于较松开位置下降的夹持位置时，前述第2球体卡合于前述第2卡合部，且第2阀体切换到闭阀位置。
权利要求7的回旋式夹持装置，在权利要求6的发明中，前述第2卡合部由形成于前述辅助杆的外周部的1条纵槽所组成。
权利要求8的回旋式夹持装置，在权利要求6的发明中，前述第2卡合部由朝上下方向串联式形成于前述辅助杆的外周部的2条纵槽所组成。
权利要求9的回旋式夹持装置，在权利要求4或5的发明中，在用以安装前述回旋式夹持装置的底座构件形成有用于将夹持装置本体的下部从上方插入装设的装设孔，该装设孔由下部装设孔及直径较该下部装设孔稍大的上部装设孔所构成，夹持装置本体的下端侧部分与装设于其外周部的密封构件装设于下部装设孔。
权利要求10的回旋式夹持装置，在权利要求9的发明中，设有用以将前述第1阀体向开阀侧弹推施压的压缩弹簧。
发明的功效
在具有流体压作动室的流体压汽缸设有：辅助杆、杆插入孔、第1检测用开闭阀机构、以及第1流体通路，而第1检测用开闭阀机构具备有：形成于汽缸本体且连通于流体压作动室的第1阀体收容孔；具有第1卡合凹部的第1阀体；以可移动方式装设于汽缸本体，且可卡合于第1卡合凹部的第1球体；以及形成于辅助杆，且第1球体可与其卡合的第1卡合部。而且，前述流体压汽缸的构成方式为：在流体压力充填于前述流体压作动室，而活塞构件到达移动极限位置时，第1阀体会接受到流体压作动室的流体压力，同时，第1球体卡合于第1卡合部，使第1阀体切换到闭阀位置；而在活塞构件从移动极限位置移动时，第1球体不卡合于第1卡合部，而是卡合于第1卡合凹部，第1阀体保持在开阀位置。
因此，活塞构件移动到移动极限位置时，由于第1检测用开闭阀机构会切换到闭阀位置，将第1流体通路遮断，所以可经由第1检测用开闭阀机构及供给到第1流体通路的流体压力来感测活塞构件移动到移动极限位置的状态。由于以流体压作动室的流体压力对第1阀体弹推施压而进入闭阀位置，所以第1检测用开闭阀机构在闭阀性能上与动作确实性上甚优异。
由于将第1检测用开闭阀机构组装于汽缸本体，故可谋求流体压汽缸的小型化。而且，由于第1检测用开闭阀机构的第1阀体在外周部具有第1卡合凹部，且前述流体压汽缸的构成方式为：在第1球体不卡合于第1卡合部，而卡合于第1卡合凹部时，使之开阀，在第1球体卡合于第1卡合部时，使之闭阀。所以，用简单的构成来与活塞构件连动，即可令第1检测用开闭阀机构开闭。
若依权利要求2的发明，由于经由供给到前述第1流体通路的流体压力来感测前述第1检测用开闭阀机构的闭阀，所以可用简单的构成来感测闭阀。
若依权利要求3的发明，由于前述第1卡合部呈环状形成于辅助杆的外周部，所以，即使在活塞构件绕其轴心旋转的情况下，亦能确保第1卡合部的功能。
若依权利要求4的发明，由于该回旋式夹持装置在权利要求1的流体压汽缸的辅助杆与汽缸本体组装有可与输出杆的进退动作连动以使输出杆绕其轴心回旋设定角度的回旋机构，故可经由流体压力来感测回旋式夹持装置的活塞构件移动极限位置。此外，亦可获得与权利要求1同样的功效。
若依权利要求5的发明，输出杆从活塞部向上方延伸至汽缸本体外，且前述活塞构件的移动极限位置为活塞部位于上限位置的松开位置，故可经由流体压力来感测该松开位置。
若依权利要求6的发明，由于设有：与第1检测用开闭阀机构相同的第2检测用开闭阀机构；以及以该第2开闭阀机构使之开闭的第2流体通路，并且前述回旋式夹持装置的构成方式为：前述活塞构件位于松开位置时，第2球体不卡合于第2卡合部，而是卡合于第2卡合凹部，且第2阀体保持在开阀位置；在将前述活塞构件切换到较松开位置下降的夹持位置时，第2球体卡合于第2卡合部，第2阀体切换到闭阀位置，所以可经由第2流体通路的流体压力来感测活塞构件位于夹持位置的状况。
而且，由于设有将第2阀体向闭阀位置弹推施压的压缩弹簧，所以可确保第2检测用开闭阀机构的闭阀性能。
若依权利要求7的发明，由于第2检测用开闭阀机构的第2卡合部由形成在前述辅助杆外周部的1条纵槽所组成，所以亦可适用于由于夹持各种厚度的工件的关系，而使夹持位置朝上下方向具有宽度的情况。
若依权利要求8的发明，由于第2卡合部由朝上下方向以串联式形成在前述辅助杆外周部的2条纵槽所组成，故亦可适用于夹持位置在上下方向具有宽度的2个位置的情形。
若依权利要求9的发明，在用以安装回旋式夹持装置的底座构件上，形成有将夹持装置本体的下部从上方插入装设的装设孔，而该装设孔由下部装设孔、及直径较该下部装设孔稍大的上部装设孔所构成，夹持装置本体的下端侧部分及装设于其外周部的密封构件装设于下部装设孔，所以，即使在形成有与上部装设孔连通的第1流体通路，且面对上部装设孔的第1流体通路的末端残留有毛边，在将夹持装置本体的下端侧部分插入装设于下部装设孔时，不会有夹持装置本体的下端侧部分外周部的密封构件因前述毛边而受到损伤的情形。
若依权利要求10的发明，由于设有将前述第1阀体向开阀侧弹推施压的压缩弹簧，故可提高第1检测用开闭阀机构的开阀性能。
附图说明
图1为本发明实施例1的回旋式夹持装置(松开状态)的俯视图；
图2为图1的夹持装置的纵剖面图；
图3为回旋式夹持装置(夹持状态)的俯视图；
图4为图3的夹持装置的纵剖面图；
图5为活塞构件的前视图；
图6为图4的VI－VI线剖面图；
图7为检测用开闭阀机构(开阀状态)及其周边部分的放大纵剖面图；
图8为检测用开闭阀机构(闭阀状态)及其周边部分的放大纵剖面图；
图9为变化例的检测用开闭阀机构(开阀状态)及其周边部分的放大纵剖面图；
图10为变化例的活塞构件的前视图；
图11为变化例的夹持装设的主要部分纵剖面图；
图12为本发明实施例2的回旋式夹持装置(松开状态)的俯视图；
图13为图12 XIII－XIII线剖面图；
图14为图13的活塞构件的前视图；
图15为图13的XV－XV线剖面图；
图16为图13的A部分的放大图；
图17为图13的B部分的放大图；
图18为实施例2的回旋式夹持装置(夹持状态)的俯视图；
图19为图18的XIX－XIX线剖面图；
图20为图19的XX－XX线剖面图；
图21为图19的C部分的放大图；
图22为图19的D部分的放大图；以及
图23为实施例2的变化形态所涉及的活塞构件的前视图。
具体实施方式
发明的实施形态
以下，根据实施例来说明本发明的实施形态。
实施例1
根据图1至图8来说明有关本实施例的回旋式夹持装置1。
该回旋式夹持装置1具备：油压汽缸2(相当于流体压汽缸)；夹持臂3，固定于该油压汽缸2的输出杆6的上端部；回旋机构8，使输出杆6绕其轴心回旋一设定角度(本实施例中为90度)。夹持臂3的基端部套合在输出杆6的推拔轴部6a，并藉螺合于输出杆6上端部的螺帽3a予以固定。
回旋式夹持装置1在输出杆6从收缩状态伸长时就变成松开状态。在输出杆6退缩的状态中，则形成夹持状态，并藉由夹持臂3将夹持对象物推压夹持于下方。从图1所示的松开状态移动到图4所示的夹持状态时，从俯视来看，输出杆6绕其轴心朝反时针方向回旋90度。从夹持状态移动到松开状态时，与上述相反地朝顺时针方向回旋90度。
首先，就油压汽缸2加以说明。
如图1至图4所示，该油压汽缸2具备：汽缸本体10、活塞构件4、松开用油压作动室12a、夹持用油压作动室12b、辅助杆7、以及检测用开闭阀机构11。汽缸本体10具有：上部汽缸本体10U、及下部汽缸本体10L(此为头侧的端壁构件)。上部汽缸本体10U具有：俯视呈矩形的矩形汽缸本体部10a、及从该矩形汽缸本体部10a的下端朝下方延伸成筒形的筒形汽缸本体部10b。矩形汽缸本体部10b的下端形成有用来安装在底座构件13上面的安装面14。上部汽缸本体10U用4支螺栓27固定在底座构件13。
矩形汽缸本体部10a与筒形汽缸本体部10b的内部形成有缸孔15，该缸孔15的下端侧用下部汽缸本体10L予以闭塞。
下部汽缸本体10L的上半部嵌合于与缸孔15的下侧相连的嵌合孔15a，并用密封构件16予以密封。下部汽缸本体10L的下端部与筒形汽缸本体部10b的下端部之间形成有环状间隙17。环构件19装设于该环状间隙17，并螺合于筒形汽缸本体部10b的母螺孔18。藉由该环构件19，下部汽缸本体10L即被固定于上部汽缸本体10U。下部汽缸本体10L形成有与缸孔15连通的杆插入孔20且该杆插入孔20供辅助杆7插入其中。
用于安装回旋式夹持装置1的底座构件13形成有用于从上方插入装设筒形汽缸本体部10b与下部汽缸本体部10L(相当于夹持装置本体的下部)的装设孔21。装设孔21由下部装设孔22、及直径较该下部装设孔22稍大的上部装设孔23所构成。装设在筒形汽缸本体部10b的下端侧约2/5部分(相当于夹持装置本体的下端侧部分)及其外周部的密封构件24a设置于下部装设孔22。上部装设孔23在筒形汽缸本体部10b的外周侧形成有环状间隙25。此外，筒形汽缸本体部10b的上端部装设有密封构件24b。
其次，就活塞构件4加以说明。
如图2、图4、图5所示，活塞构件4具有：活塞部5，以朝上下方向滑动自如方式装设在缸孔15内；输出杆6，从该活塞部5向上方延伸至汽缸本体10外；以及辅助杆7，在汽缸本体10的内部，从活塞部5向下方朝着与输出杆6相反的方向延伸一设定长度。活塞部5的外周部装设有密封构件26。输出杆6的上端形成有插入扳手用六角孔6b。
缸孔15以活塞部5分隔为上下，活塞部5的上侧形成有夹持用油压作动室12b，活塞部5的下侧形成有松开用油压作动室12a。上述的油压作动室12a、12b相当于流体压作动室。
上部汽缸本体10U的矩形汽缸本体部10a形成有油压口30、31，油压口30经由汽缸本体10的油路30a而连通于松开用油压作动室12a，油压口31则经由汽缸本体10的油路31a而连通于夹持用油压作动室12b，油压口30、31用油压软管等连接于油压供给源(图示省略)。
其次，就检测用开闭阀机构11与空气通路32(相当于流体通路)加以说明。该检测用开闭阀机构11组装于汽缸本体10的下部汽缸本体10L。形成于汽缸本体10的空气通路32的中途部藉由该检测用开闭阀机构11而开闭。空气通路32具有：使前述环状间隙25连通于阀体收容孔35的下端部外周的上游侧空气通路33、以及使阀体收容孔35的下端中央部连通于装设孔21的底部的下游侧空气通路34。加压空气从加压空气供给源40经由底座构件13内的空气通路42与前述环状间隙25而供给到上游侧空气通路33。检测用开闭阀机构11在开阀状态时，上述加压空气流向下游侧空气通路34，并通过底座构件13内的空气通路43而往大气中排放。
前述检测用开闭阀机构11(第1检测用开闭阀机构)具备：阀体收容孔35(第1阀体收容孔)；以可移动方式收容于该阀体收容孔35的阀体36(第1阀体)；形成于阀体36的外周部的环状卡合凹部37(第1卡合凹部)；可卡合于该卡合凹部37的球体38(第1球体)；以及形成于辅助杆7且球体38可与其卡合的卡合部39(第1卡合部)。
阀体收容孔35以与缸孔15的轴心平行且呈大略圆筒形的方式形成于下部汽缸本体10L，且阀体收容孔35连通于松开用油压作动室12a。
阀体收容孔35的上端侧约1/5部分至1/4部分的内径形成为较其他部分的内径稍大，且其内径从其大径部流畅地缩小。
如图2、图4、图7、图8所示，阀体36构成为以可朝上下方向移动的方式收容于阀体收容孔35，且可接受松开用油压作动室12b的油压。阀体36的上下长度与阀体收容孔35的上下长度大致相等。阀体36上部的外周部形成有卡合凹部37。该卡合凹部37具有：位于其中段部的小径圆筒面37a；从该圆筒面37a的上端向上方延伸，且越上方直径越大的上侧部分圆锥面37b；及从圆筒面37a的下端向下方延伸，且越下方直径越大的下侧部分圆锥面37c。此外，阀体36下部的外周部装设有密封构件36a。
在下部汽缸本体10L的壁部44，即位于活塞杆插入孔20与阀体收容孔35之间的壁部44，形成有球体保持孔45。该球体保持孔45为朝向水平方向的小径圆筒孔。球体38以可朝水平方向移动的方式装设球体保持孔45中，且保持成可与卡合凹部37卡合。此外，球体38的直径设定成大于壁部44的厚度。
如图2所示，辅助杆7的外周部形成有由环状槽所构成的卡合部39。在活塞构件4位于松开位置时，球体38的一部分会与该环状槽卡合。
在松开状态时，由于松开作动油室12a的油压会作用于阀体36的上端，使球体38的一部分卡合于卡合部39，且球体38朝辅助杆7侧移动，故容许卡合凹部37的上侧部分圆锥面37b向下方移动，使阀体36下降，且阀体36的下端面抵接于阀体收容孔35的底面，使检测用开闭阀机构11形成闭阀状态。该闭阀状态可藉由连接到加压空气供给系统的压力开关41或压力感测器检测出来。
如图4所示，活塞构件4从松开位置往下方移动时，卡合部39会较球体38更朝下方移动，使球体38因辅助杆7的外周面而被推向朝阀体36侧，球体38则将卡合凹部37的上侧部分圆锥面37b向上方推。因此，阀体36会稍微向上方移动，而在阀体36的下端面与阀体收容孔35的底面之间形成间隙，使检测用开闭阀机构11保持在开阀状态。
接着，就回旋机构8加以说明。该回旋机构8与输出杆6的进退动作连动，使输出杆6绕其轴心回旋设定角度，并且该回旋机构8组装于油压汽缸2的辅助杆7与汽缸本体10。
如图2、图4、图5、图6所示，回旋机构8具备有3个钢球50、以及分别供这些钢球50卡合的3条卡合槽51。下部汽缸本体10L的杆插入孔20的外周壁部，有3个半球状的卡合凹部52分别形成于圆周方向的3等分位置。
辅助杆7的外周部，在圆周方向3等分位置分别形成有供3个钢球50卡合的上述3条卡合槽51，各卡合槽51卡合钢球50的一半。各卡合槽51的上部约1/3为朝铅直方向的直线槽51a，下部约1/3为从俯视看来朝反时针方向偏移90度相位的直线槽51c，中段部形成有将上部的直线槽51a的下端与下部直线槽51c的上端相连起来的螺旋槽51b，从俯视看来，该螺旋槽51b涵盖90度范围。各钢球50卡合于对应的卡合凹部52与卡合槽51。
因此，活塞构件4从上限的松开位置向夹持位置下降时，藉由上述回旋机构8，活塞构件4(即，输出杆6)会绕其轴心从俯视看来朝反时针方向回旋约90度。活塞构件4从下限的夹持位置向松开位置上升时，活塞构件4(即，输出杆6)则与上述相反地朝顺时针方向回旋约90度。
接着，就回旋式夹持装置1的作用、功效加以说明。
图1、图2所示的松开状态中，松开用油压作动室12a充填有油压，此时，检测用开闭阀机构11中，松开用油压作动室12a的油压会作用于阀体36的上端，且球体38的一部分卡合于辅助杆7的卡合部39，使球体38不会推压阀体36的卡合凹部37的上侧部分圆锥面37a。所以，如图2、图8所示，阀体36会下降到下限位置，而成为闭阀位置。因此，空气通路32被遮断，使空气通路42的空气压力上升，且压力开关41导通，接收压力开关41的检测信号的控制单元即可感测夹持装置1处在松开状态。
要对夹持对象物进行夹持，而将松开用油压作动室12a的油压切换到泄压，使油压供给到夹持用油压作动室12b时，活塞构件4会下降至夹持位置，而如图3所示，在输出杆6朝反时针方向回旋约90度的状态下将夹持对象物予以夹持。此外，上述的夹持位置并不限于一定高度的位置，而是因应配合作为夹持对象物的工件的厚度的位置。
活塞构件4下降时，辅助杆7的卡合部39也下降，球体38因辅助杆7的外周面而被推向阀体36侧，使该球体38卡合于阀体36的卡合凹部37，且将其上侧部分圆锥面37a往上方推压，所以阀体36会稍向上方移动，而如图4、图7所示，检测用开闭阀机构11的第1阀体36即变成开阀位置。因此，压力开关41回复到关断状态，而可感测已非为松开状态。
依上述方式，活塞构件4移动到松开位置(移动极限位置)时，由于检测用开闭阀机构11切换到闭阀位置，将空气通路32遮断，故可经由检测用开闭阀机构11与供给到空气通路32的空气压力来感测活塞构件4已移动到松开位置。由于以松开用油压作动室12a的油压将阀体36弹推施压而到达闭阀位置，故检测用开闭阀机构11的动作确实性甚优异。
由于将检测用开闭阀机构11组装于汽缸本体10的壁部，故可谋求油压汽缸2的小型化。检测用开闭阀机构11的阀体36在其外周部具有卡合凹部37，且构成为：球体38不卡合于卡合部39，而卡合于卡合凹部37时，进行开阀，球体38卡合于卡合部39时进行闭阀，故可用简单的构成来与活塞构件4连动藉以使检测用开闭阀机构11开闭。
由于经由供给到前述空气通路32的加压空气的空气压力来感测检测用开闭阀机构11的闭阀状态，故可以用简单的构成来感测闭阀状态。
前述卡合部39呈环状形成于辅助杆7的外周部，故即使在活塞构件4绕其轴心旋转的情况中，也能够确保卡合部39的功能。
由于该回旋式夹持装置1在流体压汽缸2的辅助杆7与汽缸本体10组装有可与输出杆6的进退动作连动以使输出杆6绕其轴心回旋设定角度的回旋机构8，故可经由加压空气的空气压力来感测回旋式夹持装置1的活塞构件4的移动极限位置。
将夹持装置本体10的下部从上方插入装设于安装回旋式夹持装置1的底座构件13的装设孔21，由下部装设孔22及直径较该下部装设孔22稍大的上部装设孔23所构成，夹持装置本体10的下端侧部分及装设于其外周部的密封构件24a装设于下部装设孔22，故即使形成有连通于上部装设孔23的空气通路42，且空气通路42面对上部装设孔23的终端残留有毛边，于夹持装置本体10的下端侧部分插入装设在下部装设孔22时，夹持装置本体10的下端侧部分外周部的密封构件24a也不会因前述毛边而受到损伤。
继就前述实施例1的回旋式夹持装置1施以局部改变的变化例加以说明。
(1)如图9所示，检测用开闭阀机构11中，在阀体36的下端部形成下端开放孔54a，并在空气通路34上端部的部位，于下部汽缸本体10L形成上端开放孔54b，且在所述下端开放孔54a与上端开放孔54b装设用以将阀体36朝上方往开阀侧弹推施压的压缩弹簧55。在设置有该压缩弹簧55的情况中，开阀的动作确实性获得提升。
(2)如图10所示，也可构成为在辅助杆7形成由部分球状凹部所构成的卡合部53，以取代前述环状卡合部39，且在活塞构件4位于松开位置时，使球体卡合于卡合部53。
(3)如图11所示，也可在阀体36形成非环状且形成在圆周方向的一部份，并可使球体38与其卡合的卡合凹部37M，以取代前述环状卡合凹部37。
(4)流到空气通路32的加压空气的流动方向，并不限定于前述实施例的方向，也可构成为将加压空气供给源40连接到空气通路34，而从空气通路34向空气通路33流动。
(5)形成于前述辅助杆7的卡合部39为用以供球体38往轴心侧退避的设计，故卡合部39不必线接触于球体38，只要是能使球体38往轴心侧退避，且能回复到图4所示状态的构造即可。
(6)辅助杆7中，若在图4中对应球体38的部位形成与卡合部39同样的卡合部，则除了可感测活塞构件4位在松开位置外，也可感测活塞构件4已移动到夹持位置。
(7)本发明的油压汽缸2也可适用于回旋式夹持装置1以外的各种夹持装置。
实施例2
本实施例所涉及的回旋式夹持装置1A，除了松开位置检测用的第1检测用开闭阀机构11A外，还设有夹持位置检测用的第2检测用开闭阀机构61。其中，与实施例1的回旋式夹持装置1相同的构件，均标注相同符号，同时，对同样的构件附注同样的符号(附注英文字母A的符号)来表示。所述构件的说明容予省略，以下仅就与回旋式夹持装置1不同的构成加以说明。
该回旋式夹持装置1A具备：油压汽缸2A(相当于流体压汽缸)；固定于该油压汽缸2A的输出杆6A上端部的夹持臂3A；以及使输出轴6A绕其轴心回旋设定角度(本实施例中为90度)的回旋机构8。由于该回旋式夹持装置1A的动作与前述夹持装置1相同，故其动作的概要说明容予省略。
首先，就油压汽缸2A加以说明。
如图12至图15所示，油压汽缸2A具备：汽缸本体10A、活塞构件4A、缸孔15A、松开用油压作动室12a、夹持用油压作动室12b、辅助杆7A、第1检测用开闭阀机构11A、以及第2检测用开闭阀机构61。汽缸本体10A与实施例1的汽缸本体10相同的组件。活塞构件4A具有：活塞部5A、输出杆6A、以及从活塞部5A朝着与输出杆6A相反之侧延伸的辅助杆7A。除了具有第2检测用开闭阀机构61以外，该油压汽缸2A与前述油压汽缸2相同。
第1检测用开闭阀机构11A为与实施例1的检测用开闭阀机构11相同，且为用以感测夹持装置1A处在松开状态的机构。
如图13、图17所示，第1检测用开闭阀机构11A具备有：第1阀体收容孔35；以可移动方式收容于该第1阀体收容孔35的第1阀体36；形成于第1阀体36的外周部的环状第1卡合凹部37；可卡合于该第1卡合凹部37的第1球体38；以及形成于辅助杆7A，且第1球体38可与其卡合的第1卡合部53A。
第1阀体36的下端形成有由越往上方直径越大的推拔面所形成的阀面36v，下游侧空气通路的上端侧壁部形成有与阀面36v相对的环状阀座44s。当阀面36v抵接于阀座44s时，即形成闭阀状态。此外，第1卡合部53A与图10所示的卡合部53相同。
如图13、图17所示，活塞构件4A位于松开位置(上限位置)时，第1检测用开闭阀机构11A成为闭阀状态，而将空气通路32A遮断。而且，如图19、图22所示，活塞构件4A处在从松开位置(上限位置)稍微下降的状态(夹持位置)时，第1检测用开闭阀机构11A成为开阀状态，而将空气通路32A设在连通状态。
其次，就第2检测用开闭阀机构61加以说明。
该第2检测用开闭阀机构61用以感测夹持装置1A处在夹持状态的设计。如图13、图16所示，第2检测用开闭阀机构61在活塞构件4A处于松开位置时成为开阀状态，而将空气通路62设在连通状态。而且，如图19、图21所示，活塞构件4A处在从松开位置(上限位置)稍微下降移动的状态(夹持位置)时，成为闭阀状态，而将空气通路62遮断。此外，夹持臂3与底座构件13之间，由于夹持各种厚度的工件(夹持对象物)的关系，而设定了朝上下方向具有宽度的夹持位置。
如图15所示，第2检测用开闭阀机构61在相对于第1检测用开闭阀机构11A，从俯视看来，例如朝顺时针方向相差约120度相位的位置，设于下部汽缸本体10LA。
如图13、图16所示，第2检测用开闭阀机构61具备有：第2阀体收容孔65；以可移动方式收容于该第2阀体收容孔65的第2阀体66；形成于第2阀体66外周部的环状第2卡合凹部67；可卡合于该第2卡合凹部67的第2球体68；形成于辅助杆7A，且第2球体68可与其卡合的第2卡合部69(参照图14、图19、图20)；以及将第2阀体66朝闭阀方向赋予弹性势能的压缩弹簧70。此外，第2阀体66下端附近部位的外周部装设有密封构件66a。
第2阀体收容孔65与缸孔15A的轴心平行地以细长形态形成在下部汽缸本体10LA的上半部；下部汽缸本体10LA的下半部则与第2阀体收容孔65同心状地形成有连通于第2阀体收容孔65的杆孔71与弹簧收容孔72。杆孔71与弹簧收容孔72兼作空气通路62中的下游侧空气通路64。
第2阀体66的上端侧部分形成有形状与第1卡合凹部37同样的第2卡合凹部67。第2阀体收容孔65与杆插入孔20A间的壁部76形成有球体保持孔77，该球体保持孔77以可径向移动方式装设有第2球体68，该第2球体68则局部地卡合于第2卡合凹部67。此外，又形成有从第2阀体66的下端向下方延伸的小径杆部73，该小径杆部73穿过杆孔71，并向弹簧收容孔72内延伸。此外，小径杆部73的直径小于杆孔71。
在弹簧收容孔72内，小径杆部73套设有压缩弹簧70，该压缩弹簧70的上端则以弹簧收容孔72的上端壁卡定。小径杆部73的下部套设有套筒体74，套筒体74以螺合于小径杆部73的下端部的螺帽75来支持，压缩弹簧70的下端则用套筒体74予以挡住。。
如图13、图16所示，第2阀体66的下端部形成有由越上方直径越大的部分圆锥面所构成的阀面66v。杆孔71上端侧的壁部形成有与阀面66v相向的阀座76s。阀面66v抵接于阀座76s时，就变成闭阀状态。以第2检测用开闭阀机构61来开闭的空气通路62则具有：以连通于第2阀体收容孔65的下端部外周的方式形成于汽缸本体10A的上游侧空气通路63；以及包含杆孔71与弹簧收容孔72的下游侧空气通路64。
上游侧空气通路63经由底座构件13内的空气通路78而连接于加压空气供给源40A，而压力开关41B或压力感测器则连接于该空气通路78。下游侧空气通路64经由底座构件13内的空气通路43A而朝大气开放。
如图14所示，在与第2检测用开闭阀机构61的第2球体68对应的圆周方向位置，辅助杆7A的外周部形成有1条纵槽状的第2卡合部69。第2卡合部69形成在辅助杆7A的外周部中离上端附近约2/3长度的部位，且构成为当活塞构件4A从松开位置(上限位置)往下方移动超过短小的设定距离而处在夹持状态时，第2球体68局部卡合于第2卡合部69。
继就以上所述的回旋式夹持装置1A的作用、功效加以说明。
夹持装置1A的活塞构件4A处于松开位置(上限位置、移动极限位置)时，与实施例1同样地，如图13、图17所示，由于第1检测用开闭阀机构11A的第1球体38卡合于第1卡合部39，第1检测用开闭阀机构11A则变为闭阀位置而将空气通路32遮断，在接收压力开关41A的检测信号的控制单元，即可感测其为松开状态。再者，活塞构件4A从松开位置往下方移动时，如图19、图22所示，第1球体38不卡合于第1卡合部39，而是卡合于第1卡合凹部37，并将第1阀体36向上方推动，故可成为开阀状态。
第2检测用开闭阀机构61中，活塞构件4A处于松开位置时，如图13、图16所示，第2球体68不卡合于第2卡合部69，而是卡合于第2卡合凹部67，第2球体68会将第2阀体66稍微向上推，而保持在开阀状态。因此，在接收来自压力开关41B的检测信号的控制单元，可以感测其为松开状态。
接着，活塞构件4A从上限位置往下方移动前述设定距离以上而到达夹持位置时，如图19、图21所示，在第2检测用开闭阀机构61中，第2球体68卡合于第2卡合部69，由于第2球体68容许第2阀体66往下方移动，故第2检测用开闭阀机构61变成闭阀状态。因此，在接收来自压力开关41B的检测信号的控制单元，可以感测其为夹持状态。
由于第2卡合部69形成上下方向较长的1条纵槽，故在夹持厚度较大工件的情况、或夹持厚度较小工件的情况，均可经由第2检测用开闭阀机构61确实感测其为夹持状态。
由于第1、第2检测用开闭阀机构11A、61组装于汽缸本体10A内，故可谋求油压汽缸2A、夹持装置1A的小型化。
因将第1、第2卡合部39、69形成于辅助杆7A，使第1、第2检测用开闭阀机构11A、61与辅助杆7A连动而进行开闭的构造，故可以简单的构成来与活塞构件4A连动，而使第1、第2检测用开闭阀机构11A、61开闭。
兹就前述实施例2施以局部改变的变化例加以说明。
(1)如图23所示，也可在辅助杆7A外周部形成朝上下方向以串联式构成的2条纵槽69a、69b，以代替前述第2卡合部69。夹持较大厚度工件的情况中，使第2球体68卡合于下侧的纵槽69a并感测夹持状态。此外，夹持较小厚度工件的情况中，则使第2球体68卡合于上侧的纵槽69b并感测夹持状态。第2球体68卡合并停止于纵槽69a、69b间的接合部69c，且保持开阀状态时，即当作夹到夹持对象外的工件而进行错误通报。
此外，也可在辅助杆7A的外周部设置朝上下方向以串联式形成的3条以上纵槽，以取代前述2条纵槽69a、69b。
(2)实施例1的变化例(1)、(3)～(5)，也可同样采用于第1检测用开闭阀机构11A中。
(3)实施例1的变化例(3)～(5)，也可同样采用于第2检测用开闭阀机构61中。
(4)本发明的油压汽缸2A也可适用于回旋式夹持装置1A以外的各种夹持装置。
附图标记说明
1、1A 回旋式夹持装置
2、2A 油压汽缸
4、4A 活塞构件
5、5A 活塞部
6、6A 输出杆
7、7A 辅助杆
8 回旋机构
10、10A 汽缸本体
11、11A 第1检测用开闭阀机构
12a 松开用油压作动室
12b 夹持用油压作动室
13 底座构件
21 装设孔
22 下部装设孔
23 上部装设孔
32、32A 第1空气通路
35 第1阀体收容孔
36 第1阀体
37、37M 第1卡合凹部
38 第1球体
39、53、53A 第1卡合部
55 压缩弹簧
61 第2检测用开闭阀机构
62 第2空气通路
65 第2阀体收容孔
66 第2阀体
67 第2卡合凹部
68 第2球体
69 第2卡合部
69a 第2卡合部
69b 第2卡合部
70 压缩弹簧
73 小径杆部

Claims (10)

1.一种流体压汽缸，具备：汽缸本体，形成有缸孔；活塞构件，具有以可移动方式收容于缸孔的活塞部、及从该活塞部延伸至汽缸本体外的输出杆；以及流体压作动室，形成于缸孔，其特征在于该流体压汽缸具备：
辅助杆，从前述活塞部朝与输出杆相反的方向延伸：
杆插入孔，以连通于前述流体压作动室的形态形成于前述汽缸本体，且可插入前述辅助杆；
第1检测用开闭阀机构，组装于前述汽缸本体：以及
第1流体通路，形成于前述汽缸本体，且以第1检测用开闭阀机构使之开闭，
而前述第1检测用开闭阀机构则具备：
第1阀体收容孔，以与缸孔的轴心平行的方式形成于前述汽缸本体，且连通于前述流体压作动室；
第1阀体，以可移动方式收容于前述第1阀体收容孔，且在外周部具有第1卡合凹部；
第1球体，以可移动方式装设于前述汽缸本体，且可卡合于第1卡合凹部；
以及
第1卡合部，形成于前述辅助杆，且前述第1球体可与其卡合，
前述流体压汽缸的构成方式为：
于流体压力充填于前述流体压作动室而使活塞构件到达移动极限位置时，于第1阀体受到流体压作动室的流体压的同时，前述第1球体的一部分卡合于前述第1卡合部，使第1阀体切换到闭阀位置，
于活塞构件从移动极限位置移动时，前述第1球体不卡合于前述第1卡合部，而是卡合于第1卡合凹部，使第1阀体在保持开阀位置。
2.根据权利要求1所述的流体压汽缸，其特征在于，以经由供给到前述第1流体通路的流体压力来感测前述第1检测用开闭阀机构的闭阀的方式构成。
3.根据权利要求1或2所述的流体压汽缸，其特征在于，前述第1卡合部呈环状形成于辅助杆的外周部。
4.一种回旋式夹持装置，其特征在于，在权利要求1所述的流体压汽缸的辅助杆与汽缸本体中，组装有与输出杆的进退动作连动，使输出杆绕其轴心回旋设定角度的回旋机构，且在前述输出杆的前端部分设置夹持臂。
5.根据权利要求4所述的回旋式夹持装置，其特征在于，前述输出杆形成为从活塞部向上方延伸至汽缸本体外的方式，前述流体压作动室形成于活塞部的下侧，前述活塞构件的移动极限位置为活塞部位于上限位置的松开位置。
6.根据权利要求5所述的回旋式夹持装置，其特征在于，具备：
第2检测用开闭阀机构，组装于前述汽缸本体；以及
第2流体通路，形成于前述汽缸本体，且以第2检测用开闭阀机构使之开闭，
而前述第2检测用开闭阀机构具备：
第2阀体收容孔，与缸孔的轴心平行地形成于前述汽缸本体，且连通于前述流体压作动室；
第2阀体，以可移动方式收容于前述第2阀体收容孔，且在外周部具有第2卡合凹部；
第2球体，以可移动方式装设于前述汽缸本体，且可卡合于第2卡合凹部；
第2卡合部，形成于前述辅助杆，且前述第2球体可与其卡合；以及
压缩弹簧，将前述第2阀体朝闭阀位置弹推施压，
且前述回旋式夹持装置的构成方式为：于前述活塞构件位于松开位置时，前述第2球体不卡合于前述第2卡合部，而是卡合于第2卡合凹部，藉以使第2阀体保持在开阀位置；前述活塞构件位于较松开位置更下降的夹持位置时，前述第2球体卡合于前述第2卡合部，使第2阀体切换到闭阀位置。
7.根据权利要求6所述的回旋式夹持装置，其特征在于，前述第2卡合部由形成于前述辅助杆的外周部的1条纵槽所组成。
8.根据权利要求6所述的回旋式夹持装置，其特征在于，前述第2卡合部由朝上下方向串联式形成于前述辅助杆的外周部的2条纵槽所组成。
9.根据权利要求4或5所述的回旋式夹持装置，其特征在于，在安装前述回旋式夹持装置的底座构件形成有将夹持装置本体的下部从上方插入装设的装设孔，该装设孔由下部装设孔及直径较该下部装设孔稍大的上部装设孔所构成，夹持装置本体的下端侧部分与装设于其外周部的密封构件装设于下部装设孔。
10.根据权利要求9所述的回旋式夹持装置，其特征在于，设有将前述第1阀体向开阀侧弹推施压的压缩弹簧。
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