JP2018130823A - Impact device, impact force adjustment method for impact device, and impact sound frequency adjustment method for impact device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば削岩機、コンクリートブレーカー、はつり機、釘打機、リベット打機、杭打ち機、地ならし機、コンパクター、ランマー、タンパー、転圧機、アスファルトやコンクリートの整地機械、又はいわゆるジェットタガネ等のようなものに適用可能な衝撃装置、衝撃装置の打撃力調整方法、並びに衝撃装置の打撃音周波数調整方法に関するものである。 The present invention can be applied to, for example, a rock drill, a concrete breaker, a suspension machine, a nailing machine, a rivet driving machine, a pile driving machine, a ground leveling machine, a compactor, a rammer, a tamper, a compactor, an asphalt or concrete leveling machine, or a so-called jet chisel. It is related with the impact apparatus applicable to things like this, the impact force adjusting method of an impact apparatus, and the impact sound frequency adjusting method of an impact apparatus.
従来、上記のような衝撃装置は、種々提案されている(例えば、特許文献1参照。)。例えば、特許文献1には、作業ロボットの動作により、順次流れてくる鋳物工作物に押し付けられる衝撃伝達工具が開示されており、前記衝撃伝達工具のチゼルが、シリンダ方向に移動すると圧縮エアが排出する排気口が当該チゼルによって閉鎖されて起動開始する構成が示されている。なお、このように特許文献1に開示された構成は、チゼルがシリンダに対して気密性が高められた状態で可動するため、チゼルとシリンダとが精緻に組み付けられており、チゼルがシリンダ方向に移動して初めて起動する構造とすることで空打ちが防止されている。
Conventionally, various impact devices as described above have been proposed (see, for example, Patent Document 1). For example,
しかしながら上記特許文献1の構成は、例えば鋳砂を落とす作業のなかで飛散した鋳砂が、チゼルの周面に付着してチゼルの周囲の微間隙に入り込んでしまうおそれがある。このように、チゼルの周囲に鋳砂が噛み込むと、チゼルがシリンダ方向に適正に可動しなくなって衝撃伝達工具が安定して起動しなくなる問題が生ずる。このため、実際には、このような鋳砂を落とすような粉塵等が飛散する作業環境では使用が困難であった。
However, in the configuration of
そこで、本発明は、不意に起動することがなく安全であって、粉塵等を含む作業環境でもチゼルの噛み込みが防止されて安定して起動する衝撃装置、衝撃装置の打撃力調整方法、及び衝撃装置の打撃音周波数調整方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention is an impact device that is safe without starting unexpectedly, and that is stably activated with the chisel being prevented from being bitten even in a work environment including dust, etc., an impact force adjusting method for the impact device, and An object of the present invention is to provide a method for adjusting the impact sound frequency of an impact device.
本発明は、下向きの先端具が下端に保持されている衝撃装置本体部を有し、前記衝撃装置本体部に気体が圧入されることによって得られた打撃力を前記先端具を介して打撃対象に付与する衝撃装置であって、前記衝撃装置本体部は、上下動自在なハンマーが内蔵されている筒状のシリンダ部と、前記シリンダ部の下方に配置されており、前記先端具を所定の高さ範囲で上下動自在に保持する先端具保持部と、前記シリンダ部の側壁に形成されており、圧入された前記気体を前記シリンダ部内に導入する気体導入口部と、前記気体導入口部を介して前記気体が前記シリンダ部内における前記ハンマーの下方空間に導入されて前記ハンマーが前記シリンダ部内を上昇開始することを契機として前記ハンマーを前記先端具の上端に上から衝突させる吸排気構造と、を具備し、前記打撃対象に相対的に押し付けられた前記先端具の上端が、前記シリンダ部内に置かれた状態の前記ハンマーに当接しており、かつ前記ハンマーが前記シリンダ部内で押し上げられて前記先端具保持部における最上位置まで先端具が移動したときに、当該先端具の所定部位と前記シリンダ部の所定部位とが当接すると共に、当該ハンマーの下方に前記気体導入口部が臨む気密状の高圧空間が形成されて、前記ハンマーが上昇開始して前記ハンマーと当該先端具とが衝突可能な駆動状態となり、一方、前記先端具が前記最上位置よりも下方に位置し、かつ前記先端具に乗載した前記ハンマーの周面が前記気体導入口部を閉塞しているときに、前記ハンマーの下方に、外気と連通した非高圧空間が形成されて、当該ハンマーが前記気体導入口部を閉塞し続ける待機状態となることを特徴とする衝撃装置である。 The present invention has an impact device main body portion in which a downward pointing tool is held at the lower end, and an impact force obtained by press-fitting gas into the impact device main body portion is a target to be hit through the tip tool. The impact device main body is disposed in a cylindrical cylinder portion in which a vertically movable hammer is built, and below the cylinder portion, and the tip tool is attached to a predetermined tool. A tip holder holding portion that is movable up and down within a height range, a gas introduction port portion that is formed on a side wall of the cylinder portion, and introduces the press-fitted gas into the cylinder portion, and the gas introduction port portion The gas is introduced into the lower space of the hammer in the cylinder portion through the cylinder and the hammer starts to rise in the cylinder portion, and the hammer is caused to collide with the upper end of the tip tool from above. An upper end of the tip tool pressed against the hitting object is in contact with the hammer placed in the cylinder portion, and the hammer is placed in the cylinder portion. When the tip tool is pushed up and moved to the uppermost position in the tip tool holding part, the predetermined part of the tip tool and the predetermined part of the cylinder part come into contact with each other, and the gas introduction port part is below the hammer. An airtight high-pressure space is formed, and the hammer starts to rise so that the hammer and the tip can collide with each other, while the tip is located below the uppermost position; and When the peripheral surface of the hammer mounted on the tip implement closes the gas introduction port, a non-high pressure space communicating with outside air is formed below the hammer, and the hammer Ma is a percussion device, wherein a a standby state continues to close the gas inlet portion.
かかる構成にあっては、先端具と打撃対象とが当接して相対的に先端具が最上位置まで上昇すると、初めてハンマーと先端具とが衝突開始して衝撃装置が起動し始めることになる。このため、いわゆる空打ちが防止されており、極めて安全性能に優れている。また、本発明は、衝撃装置の駆動状態又は待機状態に選択的に制御する機能が、シリンダ部内のハンマーが気体導入口部を開閉する構造によって実現されている。したがって、従来のようにチゼルが気体導入口を開閉する構造ではないため、かえって先端具は精緻に組み付けられる必要がなくなる。このため、前記先端具保持部と前記先端具の周囲との間に設けられた十分な間隙によって例えば鋳砂等の異物が噛み込んでしまうことがなくなり、駆動状態と待機状態とが選択的に状態変換する構成が安定して得られる。 In such a configuration, when the tip tool comes into contact with the hit target and the tip tool relatively rises to the uppermost position, the hammer and the tip tool start to collide for the first time and the impact device starts to be activated. For this reason, so-called idling is prevented, and the safety performance is extremely excellent. Further, according to the present invention, the function of selectively controlling the impact device in the drive state or standby state is realized by a structure in which a hammer in the cylinder portion opens and closes the gas introduction port portion. Therefore, since the chisel does not have a structure for opening and closing the gas introduction port as in the prior art, the tip tool does not need to be assembled precisely. For this reason, foreign matter such as cast sand is prevented from being caught by a sufficient gap provided between the tip tool holding portion and the periphery of the tip tool, and the driving state and the standby state are selectively selected. A configuration for state conversion can be obtained stably.
また、上記構成にあって、前記衝撃装置本体部は、前記シリンダ部が内蔵されているカバー体を有し、前記カバー体は、外部から前記気体が圧入される内空部を具備し、前記内空部には、前記カバー体に対して相対的に上下摺動可能な摺動体本体部と前記摺動体本体部の下端部に設けられた前記シリンダ部とを有する摺動体、前記摺動体の上端面と前記カバー体との間に上下方向に配向されて介装されている上側コイルバネ、並びに、前記摺動体の下端面と前記カバー体との間に上下方向に配向されて介装されている下側コイルバネが配置されており、さらに前記内空部において前記摺動体の上端面と、前記上端面に対向する前記カバー体の内周面との間に、気密性が高められた圧縮空気流入室が形成されており、前記圧縮空気流入室内に外部から前記気体が圧入されると、前記気体が前記気体導入口部に到達すると共に、前記摺動体が前記気体の圧力により前記カバー体に対して相対的に下降し、前記下側コイルバネが弾縮することで前記摺動体が上方へ付勢され、かつ前記上側コイルバネによって前記摺動体が下方へ付勢された状態となる構成が好ましい。 Further, in the above configuration, the impact device main body portion has a cover body in which the cylinder portion is built, and the cover body includes an inner space portion into which the gas is press-fitted from the outside, A sliding body having a sliding body main body that can slide up and down relative to the cover body and a cylinder portion provided at a lower end of the sliding body main body, An upper coil spring that is vertically oriented between the upper end surface and the cover body, and an upper coil spring that is oriented vertically and interposed between the lower end surface of the sliding body and the cover body. Compressed air with improved airtightness between the upper end surface of the sliding body and the inner peripheral surface of the cover body opposed to the upper end surface in the inner space. An inflow chamber is formed, and an outside of the compressed air inflow chamber is formed. When the gas is pressed into the gas, the gas reaches the gas introduction port, the sliding body is lowered relative to the cover body by the pressure of the gas, and the lower coil spring is elastically compressed. Thus, it is preferable that the sliding body is urged upward and the sliding body is urged downward by the upper coil spring.
かかる構成にあっては、前記摺動体が、各々弾縮した状態の下側コイルバネ及び上側コイルバネとの間に配置された状態のまま駆動状態が発生する。ここで、下側コイルバネは、圧縮空気によって下方に押し出された摺動体を受け止める役割を果たしている。一方、上側コイルバネは、摺動体が下方に押し出された状態で、さらに該摺動体を下方に付勢する役割を果たしており、反作用で上側に跳ね返ろうとする摺動体を下方に押さえつけて先端具を打撃対象に安定的に押し付ける補助的な役割を果たしている。また、前記摺動体内のハンマーと前記先端具とが衝突した際に発生する衝撃や、往復運動するハンマーの慣性が、両コイルバネにより好適に吸収されるため、カバー体を保持する作業者に大きな振動が伝達され難くなる。加えて、気体が圧縮空気流入室に圧入されるとシリンダ部が下降するため、別途エアシリンダ構造を設けることなく、先端具を打撃対象に接近させる機能を実現できる。一方、気体の流入を制御して圧縮空気流入室を低圧化すると、摺動体が上昇し、先端具が打撃対象から離開する。このため、作業ロボットに前記衝撃装置を組み付けた場合には、簡易な構造で先端具と打撃対象とを接近又は離開させることが可能となる。 In such a configuration, the driving state is generated while the sliding bodies are arranged between the lower coil spring and the upper coil spring in the elastic state. Here, the lower coil spring plays a role of receiving the sliding body pushed downward by the compressed air. On the other hand, the upper coil spring plays a role of further urging the sliding body downward while the sliding body is pushed downward. It plays an auxiliary role to stably press against the hit object. In addition, since the impact generated when the hammer in the sliding body collides with the tip and the inertia of the reciprocating hammer are suitably absorbed by the two coil springs, it is great for the operator holding the cover body. Vibration is difficult to be transmitted. In addition, when the gas is press-fitted into the compressed air inflow chamber, the cylinder part is lowered, so that it is possible to realize the function of bringing the tip tool close to the hitting object without providing a separate air cylinder structure. On the other hand, when the pressure of the compressed air inflow chamber is reduced by controlling the inflow of gas, the sliding body rises, and the tip is separated from the impact target. For this reason, when the impact device is assembled to the work robot, the tip tool and the hitting object can be brought close to or separated from each other with a simple structure.
また、前記摺動体が前記カバー体に対して相対的に下降する過程で、前記先端具と前記打撃対象とが相対的に押し付けられて前記駆動状態が発生する構成としてもよい。 Moreover, it is good also as a structure which the said front-end | tip tool and the said hit | damage object press relatively, and the said drive state generate | occur | produces in the process in which the said sliding body descends relatively with respect to the said cover body.
かかる構成とすることにより、摺動体が最下位置に下降するまでに駆動状態を発生させることができるため、作業効率が飛躍的に向上する。 With such a configuration, the driving state can be generated before the sliding body is lowered to the lowest position, so that the working efficiency is dramatically improved.
さらに本発明は、前向きの先端具が前端に保持されている衝撃装置本体部を有し、前記衝撃装置本体部に気体が圧入されることによって得られた打撃力を前記先端具を介して打撃対象に付与する衝撃装置であって、前記衝撃装置本体部は、前後動自在なハンマーが内蔵されている筒状のシリンダ部と、前記シリンダ部の前方に配置されており、前記先端具を所定の長さ範囲で前後動自在に保持する先端具保持部と、前記シリンダ部の側壁に形成されており、圧入された前記気体を前記シリンダ部内に導入する気体導入口部と、前記気体導入口部を介して前記気体が前記シリンダ部内における前記ハンマーの前方空間に導入されて前記ハンマーが前記シリンダ部内を後方移動開始することを契機として前記ハンマーを前記先端具の後端に後側から衝突させる吸排気構造と、を具備し、前記シリンダ部内における前記ハンマーの後方空間は、外気よりも高圧な高圧空間が形成されており、前記打撃対象に相対的に押し付けられた前記先端具の後端が、前記シリンダ部内に置かれた状態の前記ハンマーに当接しており、かつ前記ハンマーが前記シリンダ部内で前記後方空間内の圧力に抗して後方に押されて前記先端具保持部における最後位置まで先端具が移動したときに、当該先端具の所定部位と前記シリンダ部の所定部位とが当接すると共に、当該ハンマーの前方に前記気体導入口部が臨む気密状の高圧空間が形成されて、前記ハンマーが後方移動開始して前記ハンマーと当該先端具とが衝突可能な駆動状態となり、一方、前記先端具が前記最後位置よりも前方に位置し、かつ前記先端具に押し付けられた前記ハンマーの周面が前記気体導入口部を閉塞しているときに、前記ハンマーの前方である前記前方空間に、外気と連通した非高圧空間が形成され、かつ、前記ハンマーの後方である後方空間に、外気よりも高圧な高圧空間が形成されて、当該ハンマーが前記気体導入口部を閉塞し続ける待機状態となることを特徴とする衝撃装置である。 Further, the present invention has an impact device main body portion in which a forward-facing tip tool is held at the front end, and a striking force obtained by injecting gas into the impact device main body portion is struck through the tip tool. An impact device to be applied to an object, wherein the impact device main body portion is disposed in a cylindrical cylinder portion in which a hammer capable of moving back and forth is built in, and in front of the cylinder portion, and the tip tool is set in a predetermined manner. A tip end holding portion that is movably moved back and forth within a length range, a gas introduction port that is formed on a side wall of the cylinder portion, and introduces the press-fitted gas into the cylinder portion, and the gas introduction port When the gas is introduced into the front space of the hammer in the cylinder portion through the portion and the hammer starts to move backward in the cylinder portion, the hammer is moved to the rear end of the tip. A rear space of the hammer in the cylinder portion is formed with a high-pressure space higher than the outside air, and the rear end of the tip tool relatively pressed against the hit object The end is in contact with the hammer placed in the cylinder part, and the hammer is pushed backward against the pressure in the rear space in the cylinder part, so that the end in the tip holding part When the tip tool moves to a position, a predetermined part of the tip tool and a predetermined part of the cylinder portion come into contact with each other, and an airtight high-pressure space is formed in front of the hammer so that the gas inlet port faces. The hammer starts to move backward, and the hammer and the tip are in a driving state in which the hammer can collide, while the tip is positioned forward of the last position and the tip A non-high pressure space communicating with outside air is formed in the front space, which is in front of the hammer, when the peripheral surface of the hammer pressed against the gas inlet port portion is closed, and the hammer The impact device is characterized in that a high-pressure space higher in pressure than the outside air is formed in the rear space, which is the rear, and the hammer is in a standby state in which the gas introduction port portion is continuously closed.
かかる構成にあっては、先端具と打撃対象とが当接して相対的に先端具が最後位置まで移動すると、初めてハンマーと先端具とが衝突開始して衝撃装置が起動し始めることになる。このため、いわゆる空打ちが防止されており、極めて安全性能に優れている。また、本発明は、衝撃装置の駆動状態又は待機状態に選択的に制御する機能が、シリンダ部内のハンマーが気体導入口部を開閉する構造によって実現されている。したがって、従来のようにチゼルが気体導入口を開閉する構造ではないため、かえって先端具は精緻に組み付けられる必要がなくなる。このため、前記先端具保持部と前記先端具の周囲との間に設けられた十分な間隙によって例えば鋳砂等の異物が噛み込んでしまうことがなくなり、駆動状態と待機状態とが選択的に状態変換する構成が安定して得られる。さらに、当該衝撃装置は、先端具を下向きにして使用することに限定されず、例えば先端具を横向きにしても使用することができる。 In such a configuration, when the tip tool comes into contact with the hit target and the tip tool relatively moves to the last position, the hammer and the tip tool start to collide for the first time and the impact device starts to be activated. For this reason, so-called idling is prevented, and the safety performance is extremely excellent. Further, according to the present invention, the function of selectively controlling the impact device in the drive state or standby state is realized by a structure in which a hammer in the cylinder portion opens and closes the gas introduction port portion. Therefore, since the chisel does not have a structure for opening and closing the gas introduction port as in the prior art, the tip tool does not need to be assembled precisely. For this reason, foreign matter such as cast sand is prevented from being caught by a sufficient gap provided between the tip tool holding portion and the periphery of the tip tool, and the driving state and the standby state are selectively selected. A configuration for state conversion can be obtained stably. Further, the impact device is not limited to being used with the tip end facing downward, and can be used even when the tip end is oriented sideways, for example.
また、上記構成にあって、前記衝撃装置本体部は、前記シリンダ部が内蔵されているカバー体を有し、前記カバー体は、外部から前記気体が圧入される内空部を具備し、前記内空部には、前記カバー体に対して相対的に前後摺動可能な摺動体本体部と前記摺動体本体部の前端部に設けられた前記シリンダ部とを有する摺動体、前記摺動体の後端面と前記カバー体との間に前後方向に配向されて介装されている後側コイルバネ、並びに、前記摺動体の前端面と前記カバー体との間に前後方向に配向されて介装されている前側コイルバネが配置されており、さらに前記内空部において前記摺動体の後端面と、前記後端面に対向する前記カバー体の内周面との間に、気密性が高められた圧縮空気流入室が形成されており、前記圧縮空気流入室内に外部から前記気体が圧入されると、前記気体が前記気体導入口部に到達すると共に、前記摺動体が前記気体の圧力により前記カバー体に対して相対的に前方移動し、前記前側コイルバネが弾縮することで前記摺動体が後方へ付勢され、かつ前記後側コイルバネによって前記摺動体が前方へ付勢された状態となる構成が好ましい。 Further, in the above configuration, the impact device main body portion has a cover body in which the cylinder portion is built, and the cover body includes an inner space portion into which the gas is press-fitted from the outside, The inner space includes a sliding body main body that is slidable back and forth relative to the cover body, and a cylinder that is provided at a front end of the sliding body main body. A rear coil spring that is interposed between the rear end face and the cover body in the front-rear direction, and a rear coil spring that is interposed between the front end face of the sliding body and the cover body. Compressed air with improved airtightness between the rear end surface of the sliding body and the inner peripheral surface of the cover body facing the rear end surface in the inner space. An inflow chamber is formed, and an outside of the compressed air inflow chamber is formed. When the gas is pressed into the gas, the gas reaches the gas inlet port, the sliding body moves forward relative to the cover body by the pressure of the gas, and the front coil spring is elastically compressed. Thus, it is preferable that the sliding body is urged rearward and the sliding body is urged forward by the rear coil spring.
かかる構成にあっては、前記摺動体が、各々弾縮した状態の前側コイルバネ及び後側コイルバネとの間に配置された状態のまま駆動状態が発生する。ここで、前側コイルバネは、圧縮空気によって前方に押し出された摺動体を受け止める役割を果たしている。一方、後側コイルバネは、摺動体が前方に押し出された状態で、さらに該摺動体を前方に付勢する役割を果たしており、反作用で後側に跳ね返ろうとする摺動体を前方に押さえつけて先端具を打撃対象に安定的に押し付ける補助的な役割を果たしている。また、前記摺動体内のハンマーと前記先端具とが衝突した際に発生する衝撃や、往復運動するハンマーの慣性が、両コイルバネにより好適に吸収されるため、カバー体を保持する作業者に大きな振動が伝達され難くなる。加えて、気体が圧縮空気流入室に圧入されるとシリンダ部が前方移動するため、別途エアシリンダ構造を設けることなく、先端具を打撃対象に接近させる機能を実現できる。一方、気体の流入を制御して圧縮空気流入室を低圧化すると、摺動体が後方移動し、先端具が打撃対象から離開する。このため、作業ロボットに前記衝撃装置を組み付けた場合には、簡易な構造で先端具と打撃対象とを接近又は離開させることが可能となる。 In such a configuration, the driving state is generated while the sliding bodies are disposed between the front coil spring and the rear coil spring in the elastic state. Here, the front coil spring plays a role of receiving the sliding body pushed forward by the compressed air. On the other hand, the rear coil spring plays a role of further urging the sliding body forward in a state where the sliding body is pushed forward. It plays an auxiliary role to stably press the tool against the strike target. In addition, since the impact generated when the hammer in the sliding body collides with the tip and the inertia of the reciprocating hammer are suitably absorbed by the two coil springs, it is great for the operator holding the cover body. Vibration is difficult to be transmitted. In addition, when the gas is press-fitted into the compressed air inflow chamber, the cylinder portion moves forward, so that it is possible to realize the function of bringing the tip tool close to the hitting object without providing a separate air cylinder structure. On the other hand, when the pressure of the compressed air inflow chamber is reduced by controlling the inflow of gas, the sliding body moves backward, and the tip implement is separated from the hit target. For this reason, when the impact device is assembled to the work robot, the tip tool and the hitting object can be brought close to or separated from each other with a simple structure.
また、前記摺動体が前記カバー体に対して相対的に前方移動する過程で、前記先端具と前記打撃対象とが相対的に押し付けられて前記駆動状態が発生する構成としてもよい。 Moreover, it is good also as a structure which the said driving | running state generate | occur | produces in the process in which the said sliding body moves relatively ahead with respect to the said cover body, the said tip implement and the said hit | damage target are pressed relatively.
かかる構成とすることにより、摺動体が最前方位置に移動するまでに駆動状態を発生させることができるため、作業効率が飛躍的に向上する。 With such a configuration, the driving state can be generated before the sliding body moves to the foremost position, so that the working efficiency is dramatically improved.
また、本発明は、前記衝撃装置の打撃力調整方法であって、前記先端具の軸長さを変更することで前記ハンマーの往復距離を変更して、前記打撃力を調整することを特徴とする衝撃装置の打撃力調整方法である。 Further, the present invention is a method for adjusting the impact force of the impact device, wherein the impact force is adjusted by changing a reciprocating distance of the hammer by changing an axial length of the tip tool. This is a method for adjusting the impact force of the impact device.
ここで、例えば所定長さの先端具を軸長の長い別の先端具に交換して、相対的にハンマーの往復距離を短くすると、ハンマーの加速度距離が短縮されて打撃力が小さくなる。一方、所定長さの先端具を軸長の短い別の先端具に交換して、相対的にハンマーの往復距離を長くすると、ハンマーの加速度距離が延長されて打撃力が大きくなる。 Here, for example, if a tip having a predetermined length is replaced with another tip having a long axial length and the reciprocating distance of the hammer is relatively shortened, the acceleration distance of the hammer is shortened and the striking force is reduced. On the other hand, if the tip having a predetermined length is replaced with another tip having a short axial length and the reciprocating distance of the hammer is relatively increased, the acceleration distance of the hammer is extended and the striking force is increased.
また、本発明は、前記衝撃装置の打撃音周波数調整方法であって、前記先端具の軸長さを変更して、前記ハンマーが前記先端具を打撃する打撃音の周波数を調整することを特徴とする衝撃装置の打撃音周波数調整方法である。 Further, the present invention is a method for adjusting a striking sound frequency of the impact device, wherein a frequency of a striking sound with which the hammer strikes the tip tool is adjusted by changing an axial length of the tip tool. It is the impact sound frequency adjustment method of the impact device.
このように、先端具を、軸長さが長いものに変更したり短いものに変更したりすることにより、打撃音の周波数を調整して作業環境において最も騒音が小さくなる条件を特定することが可能となる。 In this way, by changing the tip tool to one with a long shaft length or to a short one, the frequency of the impact sound can be adjusted to specify the condition that produces the lowest noise in the work environment. It becomes possible.
本発明の衝撃装置は、振動及び騒音が飛躍的に低減され、かつ構造が簡単かつ軽量であるため安価に製造でき、加えて安全で安定的に起動できる効果がある。 The impact device of the present invention has the effects that vibration and noise are drastically reduced and the structure is simple and lightweight, so that it can be manufactured at low cost and can be started safely and stably.
また、本発明の衝撃装置の打撃力調整方法は、衝撃装置の打撃力を容易に調整できる効果がある。 Further, the impact force adjusting method of the impact device according to the present invention has an effect of easily adjusting the impact force of the impact device.
また、衝撃装置の打撃音周波数調整方法は、打撃音の周波数を容易に調整できる効果がある。 Moreover, the impact sound frequency adjusting method of the impact device has an effect of easily adjusting the frequency of the impact sound.
本発明にかかる衝撃装置の実施形態を添付図面に従って説明する。なお、本発明は、下記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。 Embodiments of an impact device according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Note that the present invention is not limited to the following embodiment, and can be appropriately changed in design without departing from the gist of the present invention.
図1に示すように、衝撃装置1は、圧縮空気(気体)を用いた装置であって、外部から圧入された圧縮空気によって打撃力を発生させる衝撃装置本体部1Aと、衝撃装置本体部1Aから下方に差し出された下向きのチゼル(先端具)20とを備えている。衝撃装置本体部1Aは、いわゆるロボットアームRの先端部に固定されており、ロボットアームRが作動してワーク台100に載置された打撃対象Wにチゼル20が押し当てられて、当該チゼル20を介して前記打撃力が打撃対象Wに付与される。これにより、例えば打撃対象Wに付着した鋳砂を落とす作業が実行される。
As shown in FIG. 1, the
まず、図2に従って衝撃装置本体部1Aについて詳述する。
衝撃装置本体部1Aは、カバー体2を有している。カバー体2は、軸線方向が上下方向とされた筒状体で構成されており、カバー体2の上端部には、圧縮空気を外部から導入するための吸気口4aが設けられている。そして、図示しないトリガー部を操作することにより、衝撃装置本体部1Aへの圧縮空気の供給が制御可能となっている。なお、トリガー部を操作することによって圧縮空気を外部からカバー体2内に導入し、かつ圧縮空気の流入を制御自在とする圧縮空気導入機構は、公知の機構が好適に採用される。
First, the
The impact device
また、カバー体2は、上下方向を長手方向とする内空部2aを有している。また、カバー体2の上端部の周壁には、内空部2aに圧縮空気を圧入するための気体圧入部6aが設けられている。また、気体圧入部6aには、バルブ5が配設されている。そして、吸気口4aから導入された圧縮空気は、バルブ5を介して内空部2aに流入する。また、カバー体2の下端の周壁には、気体排出部6bが設けられており、カバー体2内に導入された圧縮空気が外部へ排出可能となっている。
The
また、上述の内空部2aには、摺動体8が上下方向に摺動可能に装填されている。摺動体8は金属材料からなり、径大な円柱形状の摺動体本体部10と、摺動体本体部10の下端面10aの中心から下方へ差し出された円筒状のシリンダ部11とを有している。さらに、シリンダ部11は、カバー体2の下端に開口したシリンダ部差出孔6cを介してカバー体2から部分的に下向きに突き出されている。なお、シリンダ部差出孔6cの内縁には、軸受け部材17が内接されており、軸受け部材17によってシリンダ部11が摺動自在に保持されている。
Moreover, the sliding
また、摺動体本体部10の外周面には、Oリング12が複数嵌着されている。そして、Oリング12がカバー体2の内周面に密着している。そして、内空部2aの上部において、摺動体8と、カバー体2の内周面との間には、気密性が高められた圧縮空気流入室7が形成されている。
A plurality of O-
さらに、圧縮空気流入室7には、上下方向に配向された上側コイルバネ91(弾性体)が配置されている。さらに詳述すると、上側コイルバネ91は、摺動体本体部10の上端面10bと、上端面10bより上方に位置するカバー体2の内周面に形成された端面16bと、の間に、弾縮した状態で介装されている。そして、この弾縮した上側コイルバネ91は、摺動体8を下方へ付勢している。
Further, an upper coil spring 91 (elastic body) oriented in the vertical direction is disposed in the compressed
さらに、シリンダ部11の外周には、下側コイルバネ92(弾性体)が外嵌装着されている。さらに詳述すると、カバー体2の下端部には環状のバネ止め部16が設けられており、下側コイルバネ92は、上下方向に沿って配向された状態で、環状のバネ止め部16の上端面16aと、摺動体本体部10の下端面10aとの間に介装されて圧縮バネとして機能する。
Further, a lower coil spring 92 (elastic body) is fitted on the outer periphery of the
また、摺動体本体部10内には、図2,3等に示されるように、複数の気体流路が貫設されている。そして、これら複数の気体流路のうち、圧縮空気流入室7と気体排出部6bとを連通する気体流路により気体排出中継部13が構成され、圧縮空気流入室7とシリンダ部11内とを連通する気体流路により気体導入部14aが構成されている。
Further, as shown in FIGS. 2 and 3 and the like, a plurality of gas flow paths are provided through the sliding body
次に、図5に従ってシリンダ部11について詳述する。
図5に示すように、摺動体8のシリンダ部11は、外筒部11aを有している。また、外筒部11a内の基端部(上端部)には、給排気切り替えバルブ14cが配設されている。一方、外筒部11aの下端に形成された下側開口部8aには先端具保持部18が形成されており、先端具保持部18にチゼル20がシリンダ部11に対して所定の高さ範囲で上下動可能に保持されている。なお、先端具保持部18については、後述する。
Next, the
As shown in FIG. 5, the
次に、チゼル20について詳述する。
図5に示すように、チゼル20は金属材料からなり、先端具本体22を有すると共に、先端具本体22の先端に取り付けられる尖頭状の先端部20aと、先端具本体22の中間部に形成されるほぼ円板状の抜止部20bを備えている。
Next, the
As shown in FIG. 5, the
また、先端部20aの上端部には、軸部20eが連成されており、軸部20eにOリング20fが装着されている。そして、軸部20eが先端具本体22の下端に形成された孔部に嵌入されて固定されている。なお、軸部20eが先端具本体22に対して抜き差しされることにより、先端部20aは適宜交換可能となっている。
A
また、先端具本体22における抜止部20bより下方は、筒形状とされている。そして、先端具本体22の内部には例えば繊維材料からなる緩衝材21が充填されており、繊維材料により騒音低減が図られている。さらに、先端具本体22の周壁において、緩衝材21が充填された部位には、緩衝材21が熱エネルギーを得て過剰に温度上昇することを防止する放熱孔20dが複数形成されている。ただし、緩衝材21が充填されず、かつ放熱孔20dが形成されていない構成が採用されても勿論よい。
In addition, a portion below the retaining
また、チゼル20を保持する先端具保持部18は、キャップ状のチャック体15を有している。さらに詳述すると、チゼル20の上端20cが、外筒部11aの下側開口部8aから挿入されてシリンダ部11内に差し出された上、チゼル20が挿通される先端具挿通孔15aが中心に開口したチャック体15が被せられる。チャック体15が被せられた状態において、抜止部20bはチャック体15の内面と外筒部11aの先端面との間で所定の高さ範囲で上下動自在に保持され、シリンダ部11の外周に取り付けられたOリング15bを介して、チャック体15とシリンダ部11の下端部とが螺合する。これにより、チゼル20はシリンダ部11から脱落することなく保持される。かかるチャック体15とチゼル20との間は微間隙が形成されていてもよく、チャック体15内は、非気密空間となっている。なお、チゼル20の動作態様については後述する。
Further, the
また、シリンダ部11における外筒部11a内には、金属材料からなるハンマー30が上下方向に摺動可能に装填されている。ハンマー30においては、最適な大きさや重量が適宜設定される。
Further, a
また、外筒部11aの側壁には、給排気切り替えバルブ14cの上方空間に連通した気体導入口部11bが設けられている。そして、ハンマー30が上下動することにより、気体導入口部11bが開放された状態、又はハンマー30の側面(周面)によって閉塞された状態が選択的に得られる構成となっている。なお、気体導入口部11bが開放又は閉塞された際の衝撃装置1の作動状態については、後述する。
Further, a gas
上述の衝撃装置1にあって、不使用時には、トリガー部(図示省略)が操作されて、圧縮空気が導入されない停止状態αとなっている(図2参照)。この停止状態αでは、摺動体8はカバー体2内において上方寄りに位置し、かつ図5に示すようにシリンダ部11内のハンマー30は自重によって最下位置に載置され、先端具保持部18内のチゼル20は自重によって最下位置に載置された状態となっている。そして、気体導入口部11bはハンマー30の側面によって閉塞された状態となっている。
In the
一方、衝撃装置1が使用される場合には、ロボットアームRによって衝撃装置本体部1Aが所定位置に配置されると共に、トリガー部(図示省略)が操作されて、圧縮空気が気体圧入部6aを介して、バルブ5によって逆流が防止されつつ圧縮空気流入室7へ圧入され続ける。そして、図4に示すように、圧縮空気流入室7内で高まった圧力により、摺動体8が下側コイルバネ92の付勢力に抗して下降する。
On the other hand, when the
図4に示すように、摺動体8が下方に押し出されると、圧縮空気流入室7の容積は拡張され、かつ下側コイルバネ92は、バネ止め部16と摺動体本体部10との間で弾縮し、摺動体8を上方へ付勢する状態となる。また、これと共に、上側コイルバネ91は、弾縮した状態で摺動体8を下方へ付勢し続ける。このような構成において、下側コイルバネ92により、振動吸収効果、及び騒音抑制効果が得られる。また、上側コイルバネ91により、圧縮空気の圧力を補完して摺動体8を下方へ適度に押さえ付けて駆動時の摺動体8の跳ね返りを押さえ、打撃力を安定化させる効果が得られる。
As shown in FIG. 4, when the sliding
また、図6に示すように、カバー体2内に圧入された圧縮空気は、摺動体本体部10に形成された気体排出中継部13を経て、気体排出部6bからカバー体2外へ排出される。これと共に、カバー体2内に圧入された圧縮空気は、摺動体本体部10の気体導入部14aを介してシリンダ部11内に導入され、気体導入口部11bまで圧縮空気が到達する。このように気体導入口部11bに圧縮空気が到達すると衝撃装置1が待機状態βとなる。なお、かかる状態においても気体導入口部11bは、ハンマー30の側面によって閉塞されている。
Further, as shown in FIG. 6, the compressed air press-fitted into the
ここで、図6に示すように、上述のように摺動体8が下降する過程のなかでチゼル20が打撃対象Wに当接し、かつ押し付けられる。そうすると、これに伴いチゼル20の上端20cがハンマー30に当接したままシリンダ部11内でチゼル20がハンマー30を押し上げ始める。
Here, as shown in FIG. 6, the
そして、摺動体8が下降する過程のなかでチゼル20が先端具保持部18内における最上位置まで移動すると、これと共に、図7に示すように押し上げられたハンマー30の下端が、気体導入口部11bの上方に位置して気体導入口部11bが開放される。ここで、チゼル20が先端具保持部18部内の最上位置となる位置にあっては、チゼル20の抜止部20bの上端部における凹状湾曲面部と、下側開口部8aの開口縁における凸状湾曲面部とが当接する。
Then, when the
上述のように気体導入口部11bが開放された際には、ハンマー30の下方に圧縮空気が気体導入口部11bから流出し、気体導入口部11bが臨む気密状の高圧空間11cが形成される。そうすると、ハンマー30における上下空間の気圧差でハンマー30が上昇開始し、これを契機として給排気切り替えバルブ14cによって流動方向が適宜制御されてハンマー30が繰り返し上下動し、チゼル20の上端20cに繰り返し衝突して打撃力が加え続けられる駆動状態γが発生する。なお、ハンマー30を繰り返し上下動させるような給排気切り替えバルブ14cを含む構造により、吸排気構造11dが構成されている。
When the
上記構成にあっては、ロボットアームRが保持するカバー体2と、チゼル20を打撃するハンマー30が内挿された摺動体8と、が別体となっており、しかもカバー体2と摺動体8との間に上側コイルバネ91及び下側コイルバネ92が介在するため、ハンマー30とチゼル20とが衝突した際に発生する衝撃や、往復運動するハンマー30の慣性が、上側コイルバネ91及び下側コイルバネ92により好適に吸収される。このため、ロボットアームRへの振動伝達が効果的に抑制される。
In the above configuration, the
また、上記構成は、摺動体8が最下位置に下降するまでに駆動状態γが発生するため、衝撃装置1としての作業効率が良い。
Moreover, since the drive state (gamma) generate | occur | produces by the said structure until the sliding
そして、打撃力を加える作業が完了してロボットアームRが衝撃装置本体部1Aを上昇させると、チゼル20が自重によりシリンダ部11に対して相対的に下降し始めて、外部と連通することでハンマー30の下方に非高圧空間が形成される。また、図6に示すような停止したハンマー30がチゼル20に乗載したまま気体導入口部11bが閉塞されて待機状態βに復帰する。したがって、衝撃装置1は、いわゆる空打ちが防止されており、極めて安全性能に優れている。また、上記した構成は、チゼル20が先端具保持部18によって精緻に組み付けられている必要がなくチゼル20とシリンダ部11との間に例えば鋳砂等の異物が噛み込んでしまうことがなくなり、駆動状態γと待機状態βとが安定して選択的に状態変換する。
When the operation of applying the striking force is completed and the robot arm R raises the impact device
また、かかる待機状態βで圧縮空気の導入が停止されると、圧縮空気流入室7が低圧化して摺動体8がカバー体2に対して相対的に上昇する(停止状態α)。したがって、衝撃装置1は、作業中においては摺動体8が下寄りの位置となり、一方、トリガー部を操作して作業を中断した時には圧縮空気の圧力から解放され、かつ下側コイルバネ92の付勢力によって摺動体8がもとの位置に上昇し、チゼル20を打撃対象Wから離すことができる。
Further, when the introduction of the compressed air is stopped in the standby state β, the compressed
また、チゼル20の軸長さを変更することでハンマー30の往復距離を変更して、打撃力を調整する打撃力調整方法が提案される。
Further, a striking force adjustment method is proposed in which the striking force is adjusted by changing the reciprocating distance of the
ここで、例えば抜止部20bより上側部分が所定長さであるチゼル20を、当該部分が長い別のチゼル20に交換して、相対的にハンマー30の往復距離を短くすると、ハンマー30の加速度距離が短縮されて打撃力が小さくなる。一方、前記上側部分が所定長さのチゼル20を、当該部分が短い別のチゼル20に交換して、相対的にハンマー30の往復距離を長くすると、ハンマー30の加速度距離が延長されて打撃力が大きくなる。
Here, for example, when the
また、チゼル20の軸長さを変更して、ハンマー30がチゼル20を打撃する打撃音の周波数を調整する打撃音周波数調整方法が提案される。
In addition, a striking sound frequency adjusting method is proposed in which the axial length of the
このように、チゼル20を、軸長さが長いものに変更したり短いものに変更したりすることにより、チゼル20とハンマー30とが衝突する際に発生する打撃音の周波数を調整して作業環境において最も騒音が小さくなる条件を特定することが可能となる。
In this way, by changing the
チゼル20は、例えば削岩機やコンクリートブレーカーやはつり機であれば先端具、釘打機やリベット打機や杭打ち機であれば釘やリベットや杭、地ならし機やコンパクターやランマーやタンパーや転圧機や整地機械であれば地面をならすプレート、ジェットタガネであればニードル束等であってもよい。また、衝撃装置1に圧入する気体は、圧縮空気に限らず、不活性ガスなどの気体であってもよい。
The
さらに、図8に示すように、カバー体2内に、公知の軸受け部材で構成される支持体40が配設されており、支持体40が、摺動体8の側面部に接触して摺動体8を上下移動自在に支持し、摺動体8のがたつきを防止している衝撃装置本体部1Bとしてもよい。
Further, as shown in FIG. 8, a
また、上述のハンマー30に代えて、以下に述べるハンマー130を採用した単発式構造の衝撃装置110を図9等に沿って説明する。
Further, an
図9に示すように、外筒部11aの内周面であって、給排気切り替えバルブ14cと気体導入口部11bとの間の位置には、収容凹溝185が周状に形成されている。そして、収容凹溝185には、シリンダ部11の円周方向に沿って弾性部材(金属材料)としての一部切欠環状体180が取り付けられている。
As shown in FIG. 9, an accommodation
さらに詳述すると、一部切欠環状体180は、図10に示すように、金属製かつ断面円形で環状の線状材181で構成され、一部が切欠して間隙182が形成されることで、収容凹溝185内において径方向に弾性変形して内径が拡縮自在とされている。なお、一部切欠環状体180は、金属製が望ましいが、硬質プラスチック等のその他の硬質材料であってもよい。
More specifically, as shown in FIG. 10, the partially-notched
そして、図9に示すように、収容凹溝185に一部切欠環状体180が配置された状態で、一部切欠環状体180の一部がシリンダ部11の内部に突出するような配置となっている。
Then, as shown in FIG. 9, the arrangement is such that a part of the notched
これに対し、ハンマー130の外周面には、ハンマー130の軸線周りの方向に沿って凹部としての溝137が円環状に形成されている。
On the other hand, a
そして、上述のように、摺動体8が下降する過程のなかでチゼル20が打撃対象Wに当接し、チゼル20の上端がハンマー130を押し上げて気体導入口部11bが開放されることでハンマー130が上昇すると、一旦、ハンマー130が一部切欠環状体80に嵌合して係止する。このとき、一部切欠環状体180を構成する線状材181の断面形状(円形)は変形することなく一部切欠環状体180の内径が拡径する。なお、ハンマー130において一部切欠環状体180内に挿入される過程で一部切欠環状体180に最初に接触する上端部は、上端に向かって外径が小さくなるテーパ形状としてもよい。
Then, as described above, the
そして、図11,図12(a)に示すように、溝137内に一部切欠環状体180の一部が入り込んでハンマー130がシリンダ部11に対して仮停止している。
As shown in FIGS. 11 and 12A, a part of the partially cut
次いで、ハンマー130が仮停止しているときに圧縮空気がシリンダ部11内に上方から導入されると、ハンマー130が下方へ付勢された状態になる。さらに、かかる付勢力が所定の大きさを超えると、図12(b)に示すように、一部切欠環状体180の中心軸線CLを含む平面で切断された際の線状材181の切断面形状(円形)が変形することなく、かつ、一部切欠環状体180の内径が拡径することで前記係止状態が解除されて一部切欠環状体180からハンマー130が離脱する。これにより、図13に示すようにハンマー130がシリンダ部11内を下向きに瞬発的に移動開始する。このとき、ハンマー130が一部切欠環状体180の位置を通過するまでは、ハンマー130の外周面と一部切欠環状体180とが接触しているが、ハンマー130全体が一部切欠環状体180の位置を通過すると、ハンマー130は一部切欠環状体180による抵抗を一切受けることなく下降することになる。そして、ハンマー130が、チゼル20に衝突し、打撃力を単発で発生させる。
Next, when compressed air is introduced into the
上記構成は、一部切欠環状体180が溝137から抜け出る瞬間に一気にハンマー130を加速させることができるため、ハンマー130の打撃力を十分に確保することができる。さらに、一部切欠環状体180はシリンダ部11側に配置されており、ハンマー130が、一部切欠環状体180が配される位置を通過した後は、一部切欠環状体180がハンマー130と接触することがないため、摩擦抵抗によってハンマー130の速度上昇を妨げることがないと共に、一部切欠環状体180やハンマー130の磨耗を最小限に留めることができる。
In the above configuration, the
また、本発明は、上述の衝撃装置1のような打撃対象Wに対して上から下向きに衝撃を伝達するものに限らず、例えば横向きに衝撃を伝達するものであってもよい。以下、図14〜図18に従って衝撃装置200を説明する。なお、衝撃装置本体部1Cにおいてチゼル20の先端側を前側とし、その反対側を後側としている。また、上述の衝撃装置1と同様の構成を有するものは同じ符号を付して説明することとする。
In addition, the present invention is not limited to transmitting the impact from the top to the bottom with respect to the strike target W like the above-described
衝撃装置200は、圧縮空気(気体)を用いた装置であって、外部から圧入された圧縮空気によって打撃力を発生させる衝撃装置本体部1Cと、衝撃装置本体部1Cから前方に差し出された横向きのチゼル(先端具)20とを備えている。衝撃装置本体部1Cは、図1に示した衝撃装置1と同様に、いわゆるロボットアームRの先端部に固定されており、ロボットアームRが作動してワーク台100に載置された打撃対象Wにチゼル20が押し当てられて、当該チゼル20を介して前記打撃力が打撃対象Wに付与される。これにより、例えば打撃対象Wに付着した鋳砂を落とす作業が実行される。
The
まず、図14に従って衝撃装置本体部1Cについて詳述する。
衝撃装置本体部1Cは、カバー体2を有している。カバー体2は、軸線方向が上下方向とされた筒状体で構成されており、カバー体2の後端部には、圧縮空気を外部から導入するための吸気口4aが設けられている。そして、図示しないトリガー部を操作することにより、衝撃装置本体部1Cへの圧縮空気の供給が制御可能となっている。なお、トリガー部を操作することによって圧縮空気を外部からカバー体2内に導入し、かつ圧縮空気の流入を制御自在とする圧縮空気導入機構は、公知の機構が好適に採用される。
First, the
The impact device
また、カバー体2は、前後方向を長手方向とする内空部2aを有している。また、カバー体2の後端部の周壁には、内空部2aに圧縮空気を圧入するための気体圧入部6aが設けられている。また、気体圧入部6aには、バルブ5が配設されている。そして、吸気口4aから導入された圧縮空気は、バルブ5を介して内空部2aに流入する。また、カバー体2の前端の周壁には、気体排出部6bが設けられており、カバー体2内に導入された圧縮空気が外部へ排出可能となっている。
The
また、上述の内空部2aには、摺動体8が上下方向に摺動可能に装填されている。摺動体8は金属材料からなり、径大な円柱形状の摺動体本体部10と、摺動体本体部10の前端面210aの中心から前方へ差し出された円筒状のシリンダ部11とを有している。さらに、シリンダ部11は、カバー体2の前端に開口したシリンダ部差出孔6cを介してカバー体2から部分的に前向きに突き出されている。なお、シリンダ部差出孔6cの内縁には、軸受け部材17が内接されており、軸受け部材17によってシリンダ部11が摺動自在に保持されている。
Moreover, the sliding
また、摺動体本体部10の外周面には、Oリング12が複数嵌着されている。そして、Oリング12がカバー体2の内周面に密着している。そして、内空部2aの後部において、摺動体8と、カバー体2の内周面との間には、気密性が高められた圧縮空気流入室7が形成されている。
A plurality of O-
さらに、圧縮空気流入室7には、前後方向に配向された後側コイルバネ291(弾性体)が配置されている。さらに詳述すると、後側コイルバネ291は、摺動体本体部10の後端面210bと、後端面210bより後方に位置するカバー体2の内周面に形成された端面16bと、の間に、弾縮した状態で介装されている。そして、この弾縮した後側コイルバネ291は、摺動体8を前方へ付勢している。
Further, a rear coil spring 291 (elastic body) oriented in the front-rear direction is disposed in the compressed
さらに、シリンダ部11の外周には、前側コイルバネ292(弾性体)が外嵌装着されている。さらに詳述すると、カバー体2の前端部には環状のバネ止め部16が設けられており、前側コイルバネ292は、前後方向に沿って配向された状態で、環状のバネ止め部16の後端面216aと、摺動体本体部10の前端面210aとの間に介装されて圧縮バネとして機能する。
Further, a front coil spring 292 (elastic body) is fitted on the outer periphery of the
また、摺動体本体部10内には、図2,3等に示されるように、複数の気体流路が貫設されている。そして、これら複数の気体流路のうち、圧縮空気流入室7と気体排出部6bとを連通する気体流路により気体排出中継部13が構成され、圧縮空気流入室7とシリンダ部11内とを連通する気体流路により気体導入部14aが構成されている。
Further, as shown in FIGS. 2 and 3 and the like, a plurality of gas flow paths are provided through the sliding body
次に、図15に従ってシリンダ部11について詳述する。
図15に示すように、摺動体8のシリンダ部11は、外筒部11aを有している。また、外筒部11a内の基端部(後端部)には、給排気切り替えバルブ14cが配設されている。一方、外筒部11aの前端に形成された前側開口部208aには先端具保持部18が形成されており、先端具保持部18にチゼル20がシリンダ部11に対して所定の長さ範囲で前後動可能に保持されている。なお、先端具保持部18については、後述する。
Next, the
As shown in FIG. 15, the
次に、チゼル20について詳述する。
図15に示すように、チゼル20は金属材料からなり、先端具本体22を有すると共に、先端具本体22の先端に取り付けられる尖頭状の先端部20aと、先端具本体22の中間部に形成されるほぼ円板状の抜止部20bを備えている。
Next, the
As shown in FIG. 15, the
また、先端部20aの後端部には、軸部20eが連成されており、軸部20eにOリング20fが装着されている。そして、軸部20eが先端具本体22の前端に形成された孔部に嵌入されて固定されている。なお、軸部20eが先端具本体22に対して抜き差しされることにより、先端部20aは適宜交換可能となっている。
A
また、先端具本体22における抜止部20bより前方は、筒形状とされている。そして、先端具本体22の内部には例えば繊維材料からなる緩衝材21が充填されており、繊維材料により騒音低減が図られている。さらに、先端具本体22の周壁において、緩衝材21が充填された部位には、緩衝材21が熱エネルギーを得て過剰に温度上昇することを防止する放熱孔20dが複数形成されている。ただし、緩衝材21が充填されず、かつ放熱孔20dが形成されていない構成が採用されても勿論よい。
In addition, the front part of the distal end tool
また、チゼル20を保持する先端具保持部18は、キャップ状のチャック体15を有している。さらに詳述すると、チゼル20の後端220cが、外筒部11aの前側開口部208aから挿入されてシリンダ部11内に差し出された上、チゼル20が挿通される先端具挿通孔15aが中心に開口したチャック体15が被せられる。チャック体15が被せられた状態において、抜止部20bはチャック体15の内面と外筒部11aの先端面との間で所定の長さ範囲で前後動自在に保持され、シリンダ部11の外周に取り付けられたOリング15bを介して、チャック体15とシリンダ部11の前端部とが螺合する。これにより、チゼル20はシリンダ部11から脱落することなく保持される。かかるチャック体15とチゼル20との間は微間隙が形成されていてもよく、チャック体15内は、非気密空間となっている。なお、チゼル20の動作態様については後述する。
Further, the
また、シリンダ部11における外筒部11a内には、金属材料からなるハンマー30が前後方向に摺動可能に装填されている。ハンマー30においては、最適な大きさや重量が適宜設定される。
A
また、外筒部11aの側壁には、給排気切り替えバルブ14cの上方空間に連通した気体導入口部11bが設けられている。そして、ハンマー30が上下動することにより、気体導入口部11bが開放された状態、又はハンマー30の側面(周面)によって閉塞された状態が選択的に得られる構成となっている。なお、気体導入口部11bが開放又は閉塞された際の衝撃装置1の作動状態については、後述する。
Further, a gas
さらに、シリンダ部11における外筒部11a内で、ハンマー30よりも後方である後方空間11eは、外気よりも高圧な高圧空間が形成されている。
Furthermore, in the
上述の衝撃装置200にあって、不使用時には、トリガー部(図示省略)が操作されて、圧縮空気が導入されない停止状態αとなっている(図14参照)。この停止状態αでは、摺動体8はカバー体2内において後方寄りに位置し、かつ図15に示すようにシリンダ部11内のハンマー30は後方空間11eが高圧空間であることによって最前位置に位置するよう付勢されると共に、先端具保持部18内のチゼル20はハンマー30に押されて最前位置に位置するよう付勢された状態となっている。そして、気体導入口部11bはハンマー30の側面によって閉塞された状態となっている。
In the above-described
一方、衝撃装置200が使用される場合には、ロボットアームRによって衝撃装置本体部1Cが所定位置に配置されると共に、トリガー部(図示省略)が操作されて、圧縮空気が気体圧入部6aを介して、バルブ5によって逆流が防止されつつ圧縮空気流入室7へ圧入され続ける。そして、図16に示すように、圧縮空気流入室7内で高まった圧力により、摺動体8が前側コイルバネ292の付勢力に抗して前方移動する。
On the other hand, when the
図16に示すように、摺動体8が前方に押し出されると、圧縮空気流入室7の容積は拡張され、かつ前側コイルバネ292は、バネ止め部16と摺動体本体部10との間で弾縮し、摺動体8を後方へ付勢する状態となる。また、これと共に、後側コイルバネ291は、弾縮した状態で摺動体8を前方へ付勢し続ける。このような構成において、前側コイルバネ292により、振動吸収効果、及び騒音抑制効果が得られる。また、後側コイルバネ291により、圧縮空気の圧力を補完して摺動体8を前方へ適度に押さえ付けて駆動時の摺動体8の跳ね返りを押さえ、打撃力を安定化させる効果が得られる。
As shown in FIG. 16, when the sliding
また、図17に示すように、カバー体2内に圧入された圧縮空気は、摺動体本体部10に形成された気体排出中継部13を経て、気体排出部6bからカバー体2外へ排出される。これと共に、カバー体2内に圧入された圧縮空気は、摺動体本体部10の気体導入部14aを介してシリンダ部11内に導入され、気体導入口部11bまで圧縮空気が到達する。このように、摺動体8が前方に押し出され、かつ気体導入口部11bに圧縮空気が到達すると衝撃装置1が待機状態βとなる。なお、かかる状態においても気体導入口部11bは、ハンマー30の側面によって閉塞されている。
In addition, as shown in FIG. 17, the compressed air press-fitted into the
ここで、図17に示すように、上述のように摺動体8が前方移動する過程のなかでチゼル20が打撃対象Wに当接し、かつ押し付けられる。そうすると、これに伴いチゼル20の後端面220cがハンマー30に当接したままシリンダ部11内でチゼル20がハンマー30を後方へ押し込み始める。
Here, as shown in FIG. 17, the
そして、摺動体8が前方移動する過程のなかでチゼル20が先端具保持部18内における最後位置まで移動すると、これと共に、図18に示すように押し込められたハンマー30の前端が、気体導入口部11bの後方に位置して気体導入口部11bが開放される。ここで、チゼル20が先端具保持部18部内の最後位置となる位置にあっては、チゼル20の抜止部20bの後端部における凹状湾曲面部と、前側開口部208aの開口縁における凸状湾曲面部とが当接する。
Then, when the
上述のように気体導入口部11bが開放された際には、ハンマー30の前方に圧縮空気が気体導入口部11bから流出し、気体導入口部11bが臨む気密状の高圧空間11cが形成される。そうすると、ハンマー30における上下空間の気圧差でハンマー30が後方移動開始し、これを契機として給排気切り替えバルブ14cによって流動方向が適宜制御されてハンマー30が繰り返し前後動し、チゼル20の後端面220cに繰り返し衝突して打撃力が加え続けられる駆動状態γが発生する。なお、ハンマー30を繰り返し前後動させるような給排気切り替えバルブ14cを含む構造により、吸排気構造11dが構成されている。
When the
上記構成にあっては、ロボットアームRが保持するカバー体2と、チゼル20を打撃するハンマー30が内挿された摺動体8と、が別体となっており、しかもカバー体2と摺動体8との間に後側コイルバネ291及び前側コイルバネ292が介在するため、ハンマー30とチゼル20とが衝突した際に発生する衝撃や、往復運動するハンマー30の慣性が、後側コイルバネ291及び前側コイルバネ292により好適に吸収される。このため、ロボットアームRへの振動伝達が効果的に抑制される。
In the above configuration, the
また、上記構成は、摺動体8が最前位置に移動するまでに駆動状態γが発生するため、衝撃装置1としての作業効率が良い。
Moreover, since the drive state (gamma) generate | occur | produces by the said structure until the sliding
そして、打撃力を加える作業が完了してロボットアームRが衝撃装置本体部1Cを上昇させると、チゼル20が後方空間11eにある空気の圧力によりシリンダ部11に対して相対的に前方移動し始めて、外部と連通することでハンマー30の下方に非高圧空間が形成される。また、図15に示すような停止したハンマー30がチゼル20に当接したまま気体導入口部11bが閉塞されて待機状態βに復帰する。したがって、衝撃装置200は、いわゆる空打ちが防止されており、極めて安全性能に優れている。また、上記した構成は、チゼル20が先端具保持部18によって精緻に組み付けられている必要がなくチゼル20とシリンダ部11との間に例えば鋳砂等の異物が噛み込んでしまうことがなくなり、駆動状態γと待機状態βとが安定して選択的に状態変換する。
Then, when the operation of applying the striking force is completed and the robot arm R raises the impact device
また、かかる待機状態βで圧縮空気の導入が停止されると、圧縮空気流入室7が低圧化して摺動体8がカバー体2に対して相対的に後方移動する(停止状態α)。したがって、衝撃装置200は、作業中においては摺動体8が前寄りの位置となり、一方、トリガー部を操作して作業を中断した時には圧縮空気の圧力から解放され、かつ前側コイルバネ292の付勢力によって摺動体8がもとの位置に後方移動し、チゼル20を打撃対象Wから離すことができる。なお、上述の停止状態αにあって、例えばチゼル20を上向きにしたとしても、後方空間11eが外気よりも高圧な高圧空間とされているためにハンマー30はシリンダ部11内の最前位置に位置したままの状態を維持される。
Further, when the introduction of the compressed air is stopped in the standby state β, the compressed
1,200 衝撃装置
1A,1B,1C 衝撃装置本体部
2 カバー体
2a 内空部
7 圧縮空気流入室
8 摺動体
10 摺動体本体部
11 シリンダ部
11b 気体導入口部
11d 吸排気構造
11e 後方空間
18 先端具保持部
20 チゼル(先端具)
30 ハンマー
91 上側コイルバネ
92 下側コイルバネ
291 後側コイルバネ
292 前側コイルバネ
W 打撃対象
β 待機状態
γ 駆動状態
1,200
30
Claims (8)
前記衝撃装置本体部は、上下動自在なハンマーが内蔵されている筒状のシリンダ部と、
前記シリンダ部の下方に配置されており、前記先端具を所定の高さ範囲で上下動自在に保持する先端具保持部と、
前記シリンダ部の側壁に形成されており、圧入された前記気体を前記シリンダ部内に導入する気体導入口部と、
前記気体導入口部を介して前記気体が前記シリンダ部内における前記ハンマーの下方空間に導入されて前記ハンマーが前記シリンダ部内を上昇開始することを契機として前記ハンマーを前記先端具の上端に上から衝突させる吸排気構造と、
を具備し、
前記打撃対象に相対的に押し付けられた前記先端具の上端が、前記シリンダ部内に置かれた状態の前記ハンマーに当接しており、かつ前記ハンマーが前記シリンダ部内で押し上げられて前記先端具保持部における最上位置まで先端具が移動したときに、当該先端具の所定部位と前記シリンダ部の所定部位とが当接すると共に、当該ハンマーの下方に前記気体導入口部が臨む気密状の高圧空間が形成されて、前記ハンマーが上昇開始して前記ハンマーと当該先端具とが衝突可能な駆動状態となり、
一方、前記先端具が前記最上位置よりも下方に位置し、かつ前記先端具に乗載した前記ハンマーの周面が前記気体導入口部を閉塞しているときに、前記ハンマーの下方に、外気と連通した非高圧空間が形成されて、当該ハンマーが前記気体導入口部を閉塞し続ける待機状態となる
ことを特徴とする衝撃装置。 An impact that has an impact device main body having a downward-pointing tip held at the lower end, and applies a striking force obtained by press-fitting gas into the impact device main body to the impact target via the tip A device,
The impact device main body includes a cylindrical cylinder portion in which a vertically movable hammer is incorporated,
A tip tool holding part that is disposed below the cylinder part and holds the tip tool in a predetermined height range so as to be movable up and down;
Formed on the side wall of the cylinder portion, and a gas introduction port portion for introducing the press-fitted gas into the cylinder portion;
The hammer collides with the upper end of the tip tool from above when the gas is introduced into the lower space of the hammer in the cylinder portion through the gas introduction port portion and the hammer starts to rise in the cylinder portion. Intake and exhaust structure
Comprising
An upper end of the tip tool relatively pressed against the hitting object is in contact with the hammer placed in the cylinder part, and the hammer is pushed up in the cylinder part and the tip tool holding part When the tip tool moves to the uppermost position, a predetermined part of the tip tool and a predetermined part of the cylinder part come into contact with each other, and an airtight high-pressure space where the gas introduction port part faces below the hammer is formed. Then, the hammer starts to rise and enters a driving state in which the hammer and the tip can collide,
On the other hand, when the tip tool is located below the uppermost position and the peripheral surface of the hammer mounted on the tip tool closes the gas inlet port, the outside air is placed below the hammer. The impact device is characterized in that a non-high pressure space communicating with the gas is formed, and the hammer is in a standby state in which the gas introduction port portion is continuously closed.
前記シリンダ部が内蔵されているカバー体を有し、
前記カバー体は、
外部から前記気体が圧入される内空部を具備し、
前記内空部には、
前記カバー体に対して相対的に上下摺動可能な摺動体本体部と前記摺動体本体部の下端部に設けられた前記シリンダ部とを有する摺動体、
前記摺動体の上端面と前記カバー体との間に上下方向に配向されて介装されている上側コイルバネ、
並びに、前記摺動体の下端面と前記カバー体との間に上下方向に配向されて介装されている下側コイルバネ
が配置されており、
さらに前記内空部において前記摺動体の上端面と、前記上端面に対向する前記カバー体の内周面との間に、気密性が高められた圧縮空気流入室が形成されており、
前記圧縮空気流入室内に外部から前記気体が圧入されると、前記気体が前記気体導入口部に到達すると共に、前記摺動体が前記気体の圧力により前記カバー体に対して相対的に下降し、前記下側コイルバネが弾縮することで前記摺動体が上方へ付勢され、かつ前記上側コイルバネによって前記摺動体が下方へ付勢された状態となる
請求項1に記載の衝撃装置。 The impact device body is
A cover body in which the cylinder portion is built;
The cover body is
Comprising an inner space into which the gas is injected from the outside,
In the inner space,
A sliding body having a sliding body main body that can slide up and down relatively with respect to the cover body, and the cylinder provided at a lower end of the sliding body main body;
An upper coil spring interposed between the upper end surface of the sliding body and the cover body, oriented in the vertical direction;
In addition, a lower coil spring is disposed between the lower end surface of the sliding body and the cover body so as to be oriented in the vertical direction.
Further, a compressed air inflow chamber with improved airtightness is formed between the upper end surface of the sliding body and the inner peripheral surface of the cover body facing the upper end surface in the inner space,
When the gas is pressed into the compressed air inflow chamber from the outside, the gas reaches the gas inlet port, and the sliding body is lowered relative to the cover body by the pressure of the gas, 2. The impact device according to claim 1, wherein the lower coil spring is elastically urged to urge the sliding body upward, and the sliding body is urged downward by the upper coil spring.
請求項2に記載の衝撃装置。 The impact device according to claim 2, wherein the driving state is generated by pressing the tip tool and the hitting object relatively in a process in which the sliding body descends relative to the cover body.
前記衝撃装置本体部は、前後動自在なハンマーが内蔵されている筒状のシリンダ部と、
前記シリンダ部の前方に配置されており、前記先端具を所定の長さ範囲で前後動自在に保持する先端具保持部と、
前記シリンダ部の側壁に形成されており、圧入された前記気体を前記シリンダ部内に導入する気体導入口部と、
前記気体導入口部を介して前記気体が前記シリンダ部内における前記ハンマーの前方空間に導入されて前記ハンマーが前記シリンダ部内を後方移動開始することを契機として前記ハンマーを前記先端具の後端に後側から衝突させる吸排気構造と、
を具備し、
前記シリンダ部内における前記ハンマーの後方空間は、外気よりも高圧な高圧空間が形成されており、
前記打撃対象に相対的に押し付けられた前記先端具の後端が、前記シリンダ部内に置かれた状態の前記ハンマーに当接しており、かつ前記ハンマーが前記シリンダ部内で前記後方空間内の圧力に抗して後方に押されて前記先端具保持部における最後位置まで先端具が移動したときに、当該先端具の所定部位と前記シリンダ部の所定部位とが当接すると共に、当該ハンマーの前方に前記気体導入口部が臨む気密状の高圧空間が形成されて、前記ハンマーが後方移動開始して前記ハンマーと当該先端具とが衝突可能な駆動状態となり、
一方、前記先端具が前記最後位置よりも前方に位置し、かつ前記先端具に押し付けられた前記ハンマーの周面が前記気体導入口部を閉塞しているときに、前記ハンマーの前方である前記前方空間に、外気と連通した非高圧空間が形成され、かつ、前記ハンマーの後方である後方空間に、外気よりも高圧な高圧空間が形成されて、当該ハンマーが前記気体導入口部を閉塞し続ける待機状態となる
ことを特徴とする衝撃装置。 An impact that has an impact device main body portion that has a forward-facing tip tool held at the front end, and that imparts a striking force obtained by press-fitting gas into the impact device main body portion to an impact target via the tip tool. A device,
The impact device main body includes a cylindrical cylinder portion in which a hammer that can move back and forth is built-in,
A tip tool holding part that is disposed in front of the cylinder part and holds the tip tool in a predetermined length range so as to be movable back and forth; and
Formed on the side wall of the cylinder portion, and a gas introduction port portion for introducing the press-fitted gas into the cylinder portion;
When the gas is introduced into the front space of the hammer in the cylinder portion through the gas introduction port portion and the hammer starts to move backward in the cylinder portion, the hammer is moved to the rear end of the tip tool. An intake / exhaust structure for collision from the side,
Comprising
The space behind the hammer in the cylinder part is formed with a high-pressure space that is higher than the outside air,
A rear end of the tip tool pressed relatively to the hit object is in contact with the hammer placed in the cylinder portion, and the hammer is subjected to pressure in the rear space in the cylinder portion. When the tip is moved backward to the last position in the tip holder holding portion, the predetermined part of the tip and the predetermined part of the cylinder part come into contact with each other, and the front part of the hammer is in front of the hammer. An airtight high-pressure space facing the gas inlet port is formed, the hammer starts to move backward, and the hammer and the tip end are in a driving state in which they can collide,
On the other hand, when the tip is located in front of the last position and the peripheral surface of the hammer pressed against the tip closes the gas inlet port, the tip is in front of the hammer. A non-high pressure space communicating with the outside air is formed in the front space, and a high pressure space higher in pressure than the outside air is formed in the rear space behind the hammer, and the hammer closes the gas introduction port portion. An impact device characterized by being in a standby state to continue.
前記シリンダ部が内蔵されているカバー体を有し、
前記カバー体は、
外部から前記気体が圧入される内空部を具備し、
前記内空部には、
前記カバー体に対して相対的に前後摺動可能な摺動体本体部と前記摺動体本体部の前端部に設けられた前記シリンダ部とを有する摺動体、
前記摺動体の後端面と前記カバー体との間に前後方向に配向されて介装されている後側コイルバネ、
並びに、前記摺動体の前端面と前記カバー体との間に前後方向に配向されて介装されている前側コイルバネ
が配置されており、
さらに前記内空部において前記摺動体の後端面と、前記後端面に対向する前記カバー体の内周面との間に、気密性が高められた圧縮空気流入室が形成されており、
前記圧縮空気流入室内に外部から前記気体が圧入されると、前記気体が前記気体導入口部に到達すると共に、前記摺動体が前記気体の圧力により前記カバー体に対して相対的に前方移動し、前記前側コイルバネが弾縮することで前記摺動体が後方へ付勢され、かつ前記後側コイルバネによって前記摺動体が前方へ付勢された状態となる
請求項4に記載の衝撃装置。 The impact device body is
A cover body in which the cylinder portion is built;
The cover body is
Comprising an inner space into which the gas is injected from the outside,
In the inner space,
A sliding body having a sliding body main body that can slide back and forth relative to the cover body and the cylinder portion provided at a front end of the sliding body main body;
A rear coil spring that is interposed between the rear end surface of the sliding body and the cover body so as to be oriented in the front-rear direction;
In addition, a front coil spring is disposed between the front end face of the sliding body and the cover body and is oriented in the front-rear direction, and is disposed.
Further, a compressed air inflow chamber with improved airtightness is formed between the rear end surface of the sliding body and the inner peripheral surface of the cover body facing the rear end surface in the inner space portion,
When the gas is pressed into the compressed air inflow chamber from the outside, the gas reaches the gas inlet port, and the sliding body moves forward relative to the cover body by the pressure of the gas. 5. The impact device according to claim 4, wherein the sliding body is biased rearward by the elastic contraction of the front coil spring, and the sliding body is biased forward by the rear coil spring.
請求項5に記載の衝撃装置。 The impact device according to claim 5, wherein the driving state is generated by pressing the tip tool and the hitting target relatively in a process in which the sliding body moves forward relative to the cover body.
前記先端具の軸長さを変更することで前記ハンマーの往復距離を変更して、前記打撃力を調整する
ことを特徴とする衝撃装置の打撃力調整方法。 The impact force adjusting method for an impact device according to any one of claims 1 to 6,
A striking force adjustment method for an impact device, wherein the striking force is adjusted by changing the reciprocating distance of the hammer by changing the axial length of the tip tool.
前記先端具の軸長さを変更して、前記ハンマーが前記先端具を打撃する打撃音の周波数を調整する
ことを特徴とする衝撃装置の打撃音周波数調整方法。 The impact sound frequency adjusting method for an impact device according to any one of claims 1 to 6,
A method for adjusting a striking sound frequency of an impact device, comprising: changing a shaft length of the tip tool to adjust a frequency of a striking sound with which the hammer strikes the tip tool.
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