JP2015212560A - 流体圧シリンダ - Google Patents

Abstract

【課題】流体圧シリンダは、ボディに対する変位ブロックの軸方向に沿った位置調整を容易且つ確実に行う。【解決手段】流体圧シリンダ１０は、ボディ１２の他端部側に変位自在な変位ブロック２０を有し、該変位ブロック２０には、シリンダ部１６を構成するピストンロッド２６の第２連結部４６が第２シリンダ孔７２を介して螺合され、一方、負圧流体の供給されるサクションロッド１８の端部がカバー部材８２を介して挿入されている。そして、第２連結部４６の端部に形成された工具溝４８に工具を挿入して所定方向に回転させることで、ピストンロッド２６に対して変位ブロック２０をボディ１２に接近・離間する方向へと移動させることができる。すなわち、ボディ１２に対する変位ブロック２０の相対的な位置を自在に調整することが可能となる。【選択図】図１

Description

本発明は、圧力流体の供給作用下にピストンを軸方向に沿って変位させる流体圧シリンダに関する。

従来から、ワーク等の搬送手段として、例えば、圧力流体の供給作用下に変位するピストンを有する流体圧シリンダが用いられている。このような流体圧シリンダでは、例えば、ピストンに連結されたピストンロッドの先端にプレートが設けられ、該プレートにワークを吸着可能な吸着パッドが装着される。そして、流体圧シリンダに供給される圧力流体によってピストンが変位し、プレートがワーク側へと移動して当接することで吸着パッドによって吸着される。

韓国登録特許第１０−０８４０２７１号公報

上述したような流体圧シリンダを搬送ライン等に設置してワークの搬送を行う際、ワークの高さに応じて流体圧シリンダの設置位置やピストンのストローク量を調整する必要があり、その調整作業が非常に煩雑である。

本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、ボディに対する変位ブロックの軸方向に沿った位置調整を容易且つ確実に行うことが可能な流体圧シリンダを提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、駆動用流体の供給されるシリンダ室を内部に有したボディと、
ボディに設けられ、シリンダ室に変位自在に設けられるピストンと、ピストンに連結されるピストンロッドとを有したシリンダ部と、
ボディにおいてピストンロッドと略平行、且つ、変位自在に設けられ、内部にワーク保持用流体の供給される流路を有し、その先端に流路と連通したワーク保持用の保持部材が装着される供給ロッドと、
供給ロッド及びピストンロッドの端部に連結され、ピストンの変位作用下に変位する変位ブロックと、
ボディに対する変位ブロックの相対位置を調整可能な位置調整手段と、
を備え、
位置調整手段は、ピストンロッドの端部に設けられることを特徴とする。

本発明によれば、流体圧シリンダを構成するボディには、シリンダ部のピストン及びピストンロッドがシリンダ室に沿って変位自在に設けられ、一方、ピストンロッドと略平行でワーク保持用流体の供給される供給ロッドが変位自在に設けられ、ピストンロッド及び供給ロッドの端部に設けられた変位ブロックのボディに対する相対位置を位置調整手段によって調整可能としている。

従って、位置調整手段によって変位ブロックを軸方向に沿って移動させることで、例えば、流体圧シリンダを搬送ライン等に設置し、変位ブロックに設けられた保持部材によってワークを搬送する際、変位ブロックをワークの位置に合わせて容易且つ確実に位置を調整することができる。

また、位置調整手段は、ピストンロッドに設けられたねじ部と、変位ブロックに設けられねじ部の螺合されるねじ孔とから構成するとよい。

さらに、ピストンロッドの端部は、ねじ孔を通じて外部に露呈し、その端部には、ピストンロッドを回転させるための治具を挿入する挿入溝を形成するとよい。

さらにまた、変位ブロックには、ピストンロッドの軸方向に沿った変位を規制するロック手段を設けるとよい。

本発明によれば、以下の効果が得られる。

すなわち、流体圧シリンダを構成するボディには、シリンダ部のピストン及びピストンロッドがシリンダ室に沿って変位自在に設けられ、一方、ピストンロッドと略平行でワーク保持用流体の供給される供給ロッドが変位自在に設けられ、ピストンロッド及び供給ロッドの端部に設けられた変位ブロックのボディに対する相対位置を位置調整手段によって調整可能とすることで、例えば、変位ブロックに設けられた保持部材によってワークを搬送する際、変位ブロックをワークの位置に合わせて容易且つ確実に位置調整することができる。

本発明の実施の形態に係る流体圧シリンダの全体断面図である。 図１の流体圧シリンダにおけるシリンダ部近傍を示す拡大断面図である。 図１の流体圧シリンダにおける変位ブロック近傍を示す拡大断面図である。 図１の流体圧シリンダにおいて変位ブロックがボディから離間する方向へと移動した状態を示す一部省略断面図である。

本発明に係る流体圧シリンダについて好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係る流体圧シリンダを示す。

この流体圧シリンダ１０は、図１に示されるように、ボディ１２と、該ボディ１２の軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って変位自在に設けられたピストン１４を含むシリンダ部１６と、前記ピストン１４と略平行に設けられたサクションロッド（供給ロッド）１８と、前記シリンダ部１６及び前記サクションロッド１８と接続され、前記ボディ１２に対して接近・離間するように設けられた変位ブロック２０とを含む。ここでは、流体圧シリンダ１０における変位ブロック２０が下方（矢印Ａ方向）となるように用いられる場合について説明する。

ボディ１２は、図１及び図２に示されるように、例えば、金属製材料から断面略長方形状に形成され、その内部には軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って貫通した第１シリンダ孔２２及び第１ロッド孔２４が形成される。この第１シリンダ孔２２及び第１ロッド孔２４は所定間隔離間して略平行に形成されると共に、前記第１シリンダ孔２２が前記ボディ１２の他端部側に開口し、一方、前記第１ロッド孔２４は、前記ボディ１２の一端部から他端部まで貫通し、その一端部には負圧流体の供給される負圧供給ポート２５が形成される。

そして、第１シリンダ孔２２には、シリンダ部１６を構成するピストン１４及びピストンロッド２６が変位自在に設けられる。一方、第１ロッド孔２４には、サクションロッド１８が挿通され、その他端部近傍に設けられた軸受２７によって軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って変位自在に支持される。

この第１シリンダ孔２２に隣接するボディ１２の一側面には、第１シリンダ孔２２に圧力流体（駆動用流体）を供給する第１及び第２ポート２８、３０が形成され、前記第１ポート２８が前記第１シリンダ孔２２の一端部と連通し、前記第２ポート３０が、前記第１シリンダ孔２２の他端部近傍に接続され連通している。

そして、第１及び第２ポート２８、３０は、それぞれ配管を介して図示しない圧力流体供給源に接続され、切換手段（図示せず）による切換作用下に前記第１及び第２ポート２８、３０のいずれか一方に圧力流体が選択的に供給される。これにより、第１ポート２８又は第２ポート３０に供給された圧力流体が第１シリンダ孔２２へと導入される。

一方、第１ロッド孔２４に隣接するボディ１２の他側面には、例えば、流体圧シリンダ１０を搬送アーム等に固定する際に用いられる複数の取付孔３２及びロケート孔３４が形成される。

シリンダ部１６は、ボディ１２の内部に設けられ、第１シリンダ孔２２に設けられるピストン１４と、該ピストン１４に連結されるピストンロッド２６と、該ピストンロッド２６を変位自在に支持するロッドカバー３６とを含む。

ピストン１４は、例えば、円筒状に形成され、その外周面には環状溝を介して一対のピストンパッキン３８と、ウェアリング４０が装着される。そして、ピストンパッキン３８及びウェアリング４０は、第１シリンダ孔２２の内周面に摺接している。また、ピストン１４の内部には、軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に貫通したピストン孔が形成され、その内部にピストンロッド２６の一端部が螺合されることで連結される。

ピストンロッド２６は、軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に所定長さを有した軸体からなり、その一端部に形成され中央部より縮径した第１連結部４２がピストン１４のピストン孔に挿入され連結され、該ピストン１４の一端部から突出した部位にはダンパ４４が装着される。このダンパ４４は、例えば、ゴム等の弾性材料からなり、ピストン１４の変位作用下に第１シリンダ孔２２の一端部側（矢印Ａ方向）へと変位した際に直接接触することを防止し、接触時における衝撃及び衝撃音の発生を防止する。

また、ピストンロッド２６の他端部に形成された第２連結部４６が、変位ブロック２０に螺合されることで連結され、前記ピストンロッド２６の変位作用下に軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って一体的に変位する。この第２連結部４６の端部には、その端面に工具等の係合可能な工具溝４８が形成され、第２シリンダ孔７２の開口部を通じて変位ブロック２０の他端部側（矢印Ａ方向）に露呈し、該工具溝４８に図示しない工具を挿入して回転させることで、ピストンロッド２６を変位ブロック２０に螺合させた状態で回転させることができる。

さらに、ピストンロッド２６の他端部近傍には、図１及び図３に示されるように、外周面に沿って環状に窪んだ第１溝部（挿入溝）５０が形成される。

ロッドカバー３６は、例えば、金属製材料から円筒状に形成され、第１シリンダ孔２２の他端部側（矢印Ｂ方向）から挿入され、ボディ１２の他端部に装着されるエンドプレート５２によって保持される。また、ロッドカバー３６の外周面には、環状溝を介してシールリング５４が設けられ第１シリンダ孔２２の内周面に当接する。これにより、第１シリンダ孔２２とロッドカバー３６との間を通じた圧力流体の漏出が防止される。

さらに、ロッドカバー３６の内部には、軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って貫通した貫通孔５６が形成され、ピストンロッド２６が変位自在に挿通されると共に、その内周面に装着されたロッドパッキン５８が前記ピストンロッド２６の外周面に当接することで、前記ロッドカバー３６と前記ピストンロッド２６との間を通じた圧力流体の漏出が防止される。

サクションロッド１８は、軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に所定長さを有した軸体からなり、第１ロッド孔２４に沿って変位自在に設けられ、その中心には軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って貫通した負圧通路（流路）６０が形成されている。また、サクションロッド１８の他端部近傍には、外周面に沿って環状に窪んだ第２溝部６２が形成される。第１ロッド孔２４には、ボディ１２の他端部側（矢印Ｂ方向）となる位置が拡径して形成され円筒状の軸受２７が設けられる。

この軸受２７は、第１ロッド孔２４の他端部側（矢印Ｂ方向）から挿入され、ボディ１２の他端部にエンドプレート５２を装着することで保持される。なお、エンドプレート５２はプレート状に形成され、複数のボルト６４によって前記ボディ１２の端部に固定されている。

また、軸受２７は、例えば、軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って貫通したガイド孔６６が略中央に形成され、該ガイド孔６６にはサクションロッド１８が変位自在に挿通される。このガイド孔６６には、軸方向に沿った略中央部に半径外方向に窪んだ環状溝６８が形成され、該環状溝６８にはグリス等の潤滑剤が充填されている。そして、ガイド孔６６に沿ってサクションロッド１８が変位する際、その外周面に潤滑剤が塗布されることで摺動抵抗が低減され一層円滑に変位させることが可能となる。

さらに、軸受２７の外周面には、環状溝を介して一組のОリング７０が設けられ、該Оリング７０が第１ロッド孔２４の内周面に当接することで、該第１ロッド孔２４における前記軸受２７のがたつきを防止する。

変位ブロック２０は、図１及び図３に示されるように、例えば、ボディ１２と略同一の幅寸法で形成され、その一端部及び他端部は、ピストンロッド２６及びサクションロッド１８の軸線と略直交した平面状に形成される。

この変位ブロック２０には、第１シリンダ孔２２と同軸に形成され、ピストンロッド２６の挿通される第２シリンダ孔７２と、該第２シリンダ孔７２と略平行に形成されサクションロッド１８の挿通される第２ロッド孔７４とが形成される。

第２シリンダ孔７２は、その内周面にねじが刻設されたねじ部７６を有し、前記ねじ部７６に対してピストンロッド２６の第２連結部４６が螺合されることで連結される。

また、第２シリンダ孔７２に隣接する変位ブロック２０の一側面には、該第２シリンダ孔７２まで貫通したねじ孔７８に第１ロック用ねじ（ロック手段）８０が螺合されている。この第１ロック用ねじ８０は、ねじ孔７８を介してピストンロッド２６及び第２シリンダ孔７２に対して略直交する方向に進退自在に設けられる。

そして、第１ロック用ねじ８０を螺回させねじ孔７８に沿ってピストンロッド２６側へと移動させ、該ピストンロッド２６の他端部近傍に形成された第１溝部５０へと係合させる。これにより、第２シリンダ孔７２においてピストンロッド２６が軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に移動することが規制され、変位ブロック２０に対して固定される。すなわち、第１ロック用ねじ８０は、変位ブロック２０に対してピストンロッド２６を固定するための固定手段（ロック手段）として機能する。

なお、第１溝部５０は、その軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿った幅寸法が第１ロック用ねじ８０の直径よりも大きくなるように形成される。

第２ロッド孔７４は、ボディ１２の第１ロッド孔２４と同軸となるように形成され、変位ブロック２０の他端部側（矢印Ｂ方向）が拡径するように形成されると共に、その内部には断面Ｕ字状のカバー部材８２が装着される。カバー部材８２には、その内部にサクションロッド１８の他端部が挿入されると共に、その略中央部には負圧通路６０と連通する接続ポート８４が形成されている。そして、カバー部材８２を介して変位ブロック２０の他端部に、例えば、ワークＷを把持するための吸着パッド（保持部材）８６（図１及び図３中、二点鎖線形状）が装着され、該吸着パッド８６の内部に対してサクションロッド１８を通じて負圧流体が供給される。

一方、第２ロッド孔７４に隣接する変位ブロック２０の他側面には、該第２ロッド孔７４まで貫通したねじ孔８８に第２ロック用ねじ９０が螺合されている。この第２ロック用ねじ９０は、ねじ孔８８を介してサクションロッド１８及び第２ロッド孔７４に対して略直交する方向に進退自在に設けられる。そして、第２ロッド孔７４にサクションロッド１８が挿通された状態で、前記第２ロック用ねじ９０を螺回させて前記サクションロッド１８側へと移動させ、その先端部を前記サクションロッド１８の第２溝部６２へと挿入させ係合させる。これにより、第２ロッド孔７４においてサクションロッド１８が軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に移動することが規制され、変位ブロック２０に対して該サクションロッド１８が固定される。

すなわち、第２ロック用ねじ９０は、変位ブロック２０に対してサクションロッド１８を固定するための固定手段として機能する。

本発明の実施の形態に係る流体圧シリンダ１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。ここでは、図１に示されるピストン１４がボディ１２の一端部側（矢印Ｂ方向）に位置している状態を初期位置として説明すると共に、吸着パッド８６の下方（矢印Ａ方向）に載置されたワークＷ（図４参照）を流体圧シリンダ１０を用いて吸着して搬送する場合について説明する。

先ず、この初期位置において、図示しない圧力流体供給源から第１ポート２８へ圧力流体を供給することで、第１シリンダ孔２２に導入された前記圧力流体によってピストン１４がボディ１２の他端部側（矢印Ａ方向）に向かって変位し、それに伴って、ピストンロッド２６及び変位ブロック２０が一体的に変位する。なお、この場合、第２ポート３０は大気開放状態としておく。

また、変位ブロック２０が変位することで、該変位ブロック２０に連結されているサクションロッド１８が軸受２７に支持された状態で軸方向（矢印Ｂ方向）に一体的に変位し、その他端部に連結された吸着パッド８６がワークＷ（図４参照）側へと接近する。

そして、図４に示されるように、さらにピストン１４が下方（矢印Ａ方向）へと変位し、それに伴って、吸着パッド８６がワークＷに当接する。この吸着パッド８６の内部には、負圧供給ポート２５からサクションロッド１８の負圧通路６０及び接続ポート８４を通じて負圧流体が供給されているため、該吸着パッド８６の吸着面にワークＷが吸着される。

次に、ワークＷの吸着が確認された後、図示しない切換手段によって第１ポート２８へ供給されていた圧力流体を第２ポート３０へと供給することで、第１シリンダ孔２２に供給された前記圧力流体によってピストン１４が上方（矢印Ｂ方向）に向かって押圧され、それに伴って、ピストンロッド２６を介して変位ブロック２０がボディ１２側に接近するように上昇する。その結果、ワークＷが吸着パッド８６に吸着された状態で載置台から上方（矢印Ｂ方向）へと離間する。この際、変位ブロック２０の上昇に伴ってサクションロッド１８も一体的に上方へと変位する。

そして、ピストン１４が第１シリンダ孔２２の一端部まで上昇した状態で、流体圧シリンダ１０が固定された搬送装置等によって所定の搬送位置まで移動させた後、第２ポート３０から第１ポート２８へと圧力流体の供給を切り換えることでワークＷを変位ブロック２０と共に下降させ、該ワークＷを所定位置に載置した状態で負圧供給源から負圧供給ポート２５への負圧の供給を停止する。これにより、吸着パッド８６におけるワークＷの吸着状態が解除され、ワークＷが所定位置に載置され搬送作業が完了する。

次に、流体圧シリンダ１０を搬送ラインに臨むように設置した後、ワークＷの位置に応じて変位ブロック２０の位置を調整する場合について説明する。なお、予め第１及び第２ポート２８、３０に対して圧力流体を供給せず、負圧供給ポート２５へ負圧流体を供給しない状態としておく。

最初に、図示しない作業者が、変位ブロック２０に装着された第１ロック用ねじ８０を螺回させ、ピストンロッド２６から離間する方向へと移動させることで、変位ブロック２０に対する前記ピストンロッド２６のロック状態が解除される。

次に、上述した作業者がピストンロッド２６の第２連結部４６に形成された工具溝４８に対して図示しない工具の先端を挿入し、該工具を回転させることで前記ピストンロッド２６を所定方向に回転させる。これにより、ピストンロッド２６の第２連結部４６に螺合された変位ブロック２０が前記ピストンロッド２６に対してボディ１２に離間又は接近する方向（矢印Ａ、Ｂ方向）へと移動する。

このように、ピストンロッド２６を工具を使って回転させ、その回転方向及び回転量を適宜調整することで、ボディ１２に対する変位ブロック２０の相対的な位置関係を調整することができる。

具体的には、ピストン１４をボディ１２の他端部側（矢印Ａ方向）へと変位させた状態において、変位ブロック２０に装着された吸着パッド８６がワークＷに当接するように、前記変位ブロック２０の上下方向に沿った位置を調整する。

最後に、変位ブロック２０の位置調整が完了した後、第１ロック用ねじ８０を螺回させピストンロッド２６側へと移動させ、その先端部を第１溝部５０へと挿入して係合させることで、前記変位ブロック２０に対する前記ピストンロッド２６の軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿った移動が規制され、位置調整がなされた状態で保持される。換言すれば、変位ブロック２０の位置調整された状態が確実に維持される。

以上のように、本実施の形態では、流体圧シリンダ１０において、ボディ１２の他端部に設けられ吸着パッド８６等の装着される変位ブロック２０を有し、前記変位ブロック２０にはシリンダ部１６を構成するピストンロッド２６の第２連結部４６が螺合されると共に、前記吸着パッド８６と連通するサクションロッド１８が挿通されている。

そして、変位ブロック２０に対してピストンロッド２６を回転させることで、第２連結部４６と第２シリンダ孔７２との螺合作用下に該変位ブロック２０をボディ１２に離間・接近させる方向（矢印Ａ、Ｂ方向）へと移動させることができる。すなわち、ピストンロッド２６を所望の回転方向且つ回転数で回転させることで、変位ブロック２０に設けられた吸着パッド８６がワークＷを吸着可能な位置となるように前記変位ブロック２０の位置を容易且つ確実に調整することができる。

また、シリンダ部１６を構成するピストンロッド２６を利用して位置調整を行うことができるため、例えば、流体圧シリンダ１０を搬送ライン等に設置して配管や吸着パッド８６を装着した後に調整作業を行う場合、前記吸着パッド８６の装着されたサクションロッド１８側を回転させる必要がなく好適である。

さらに、変位ブロック２０の位置を調整した後に、第１ロック用ねじ８０をピストンロッド２６の第１溝部５０へと係合させることで、位置調整された前記変位ブロック２０がピストンロッド２６に対して相対的に軸方向へと移動してしまうことが確実に規制され、前記変位ブロック２０を位置調整のなされた状態で確実に維持することができる。

なお、本発明に係る流体圧シリンダは、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

１０…流体圧シリンダ １２…ボディ
１４…ピストン １６…シリンダ部
１８…サクションロッド ２０…変位ブロック
２２…第１シリンダ孔 ２４…第１ロッド孔
２５…負圧供給ポート ２６…ピストンロッド
２８…第１ポート ３０…第２ポート
３６…ロッドカバー ４８…工具溝
５０…第１溝部 ６０…負圧通路
７２…第２シリンダ孔 ７４…第２ロッド孔
８０…第１ロック用ねじ ８４…接続ポート
８６…吸着パッド ９０…第２ロック用ねじ

Claims (4)

1. 駆動用流体の供給されるシリンダ室を内部に有したボディと、
   前記ボディに設けられ、前記シリンダ室に変位自在に設けられるピストンと、該ピストンに連結されるピストンロッドとを有したシリンダ部と、
   前記ボディにおいて前記ピストンロッドと略平行、且つ、変位自在に設けられ、内部にワーク保持用流体の供給される流路を有し、その先端に前記流路と連通したワーク保持用の保持部材が装着される供給ロッドと、
   前記供給ロッド及び前記ピストンロッドの端部に連結され、該ピストンの変位作用下に変位する変位ブロックと、
   前記ボディに対する前記変位ブロックの相対位置を調整可能な位置調整手段と、
   を備え、
   前記位置調整手段は、前記ピストンロッドの端部に設けられることを特徴とする流体圧シリンダ。
2. 請求項１記載の流体圧シリンダにおいて、
   前記位置調整手段は、前記ピストンロッドに設けられたねじ部と、
   前記変位ブロックに設けられ、前記ねじ部の螺合されるねじ孔と、
   からなることを特徴とする流体圧シリンダ。
3. 請求項２記載の流体圧シリンダにおいて、
   前記ピストンロッドの端部は、前記ねじ孔を通じて外部に露呈し、該端部には、前記ピストンロッドを回転させるための治具が挿入される挿入溝が形成されることを特徴とする流体圧シリンダ。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の流体圧シリンダにおいて、
   前記変位ブロックには、前記ピストンロッドの軸方向に沿った変位を規制するロック手段が設けられることを特徴とする流体圧シリンダ。

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