JP2019015348A - ガスシリンダ - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、実施例1におけるエアシリンダ10の一例を示すブロック図である。本実施例におけるエアシリンダ10は、例えば図1に示すように、制御部11と、エア供給部12と、複数のバルブ14−1および14−2と、エアシリンダ本体20とを備える。なお、以下では、バルブ14−1および14−2のそれぞれを区別することなく総称する場合に、単にバルブ14と記載する。本実施例におけるエアシリンダ10は、例えば、半導体ウエハの処理装置において、半導体ウエハを搬送する搬送系における駆動部や、処理装置内で半導体ウエハを載置台に対して昇降させるプッシャーピンの駆動部等に用いられる。エアシリンダ10は、ガスシリンダの一例である。
図2は、実施例1におけるエアシリンダ本体20の一例を示す断面図である。本実施例におけるエアシリンダ本体20は、シリンダ21およびピストンロッド24を有する。シリンダ21には、ポート22およびポート23が設けられている。例えば図2に示すように、ピストンロッド24の一端24aはシリンダ21内に配され、ピストンロッド24の他端24bはシリンダ21から突出している。シリンダ21とピストンロッド24との間には、例えばOリング等のシール部材27が配置されており、シール部材27によって、ピストンロッド24の移動においても、シリンダ21内の空間の気密性が維持される。
ピストンロッド24を押し出す場合、制御部11は、例えば図3に示すように、それぞれのバルブ14を制御する。図3は、実施例1においてピストンロッド24を押し出す場合の圧縮空気の供給および吸引方法の一例を示す図である。図3に例示された各バルブ14において、黒塗りで示されたポートは、圧縮空気が通過するように制御されたポートであることを示し、白抜きで示されたポートは、圧縮空気を遮断するように制御されたポートであることを示す。
A=SP1×PC+SP2×P0−SR×P0 ・・・(1)
式(1)において、SP1は、ピストンロッド24の延伸方向におけるピストン25の断面積を表し、SRは、ピストンロッド24の断面積を表し、SP2は、SP1からSRを引いた面積を表す。また、式(1)において、PCは、圧縮空気の圧力を表し、P0は、大気圧を表す。なお、圧力PCはゲージ圧であり、圧力P0は、絶対圧である。
A’=SP2×PC+SP1×P0 ・・・(2)
図6は、実施例2におけるエアシリンダ10の一例を示すブロック図である。本実施例におけるエアシリンダ10は、例えば図6に示すように、制御部11と、エア供給部12と、複数のバルブ14−1〜14−4と、エアシリンダ本体30とを備える。なお、以下では、バルブ14−1〜14−4のそれぞれを区別することなく総称する場合に、単にバルブ14と記載する。また、以下に説明する点を除き、図6において、図1と同じ符号を付したブロックは、図1におけるブロックと同一または同様の機能を有するため説明を省略する。
図7は、実施例2におけるエアシリンダ本体30の一例を示す断面図である。本実施例におけるエアシリンダ本体30は、シリンダ31およびピストンロッド34を有する。シリンダ31には、複数のポート32および複数のポート33が設けられている。例えば図7に示すように、ピストンロッド34の一端34aはシリンダ31内に配され、ピストンロッド34の他端34bはシリンダ31から突出している。シリンダ31とピストンロッド34との間には、シール部材37が配置されており、このシール部材37によって、ピストンロッド34の移動においても、シリンダ31内の空間の気密性が維持される。
ピストンロッド34を押し出す場合、制御部11は、例えば図8に示すように、それぞれのバルブ14を制御する。図8は、実施例2においてピストンロッド34を押し出す場合の圧縮空気の供給および吸引方法の一例を示す図である。本実施例において、制御部11は、ピストンロッド34を押し出す場合、例えば図8に示すように、バルブ14−1および14−3を第2の状態に制御し、バルブ14−2および14−4を第1の状態に制御する。具体的には、制御部11は、排気装置13に接続されたポートとエアシリンダ本体30の各ポート32に接続されたポートとを連通させるようにバルブ14−1および14−3をそれぞれ制御する。また、制御部11は、エア供給部12に接続されたポートとエアシリンダ本体30の各ポート33に接続されたポートとを連通させるようにバルブ14−2および14−4をそれぞれ制御する。
A={SP1+SP2}×PC+2×P0×(SP2−SR) ・・・(3)
上記式(3)において、SRは、ピストンロッド34の断面積を表す。
A’=2×SP2×PC+SP1×P0+SP2×P0−SR×P0 ・・・(4)
なお、開示の技術は、上記した各実施例に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。
A={SP1+(n−1)×SP2}×PC+n×P0×(SP2−SR) ・・・(5)
A’=n×SP2×PC+P0×{SP1+(n−1)×(SP2−SR)} ・・・(6)
図11に例示したエアシリンダ10においても、エアシリンダの推力を高めることができる。
10 エアシリンダ
11 制御部
12 エア供給部
120 レギュレータ
121 ミストセパレータ
122 エアフィルタ
123 タンク
124 コンプレッサ
13 排気装置
14 バルブ
20 エアシリンダ本体
21 シリンダ
22 ポート
23 ポート
24 ピストンロッド
24a 一端
24b 他端
25 ピストン
26 シール部材
27 シール部材
30 エアシリンダ本体
31 シリンダ
32 ポート
33 ポート
34 ピストンロッド
34a 一端
34b 他端
35 ピストン
36 シール部材
37 シール部材
38 区分壁
39 シール部材
Claims (6)
- シリンダと、
一端が前記シリンダ内に配され、他端が前記シリンダから突出するピストンロッドと、
前記ピストンロッドの一端に設けられ、前記シリンダ内における移動により前記ピストンロッドを移動させるピストンと、
前記ピストンよりも前記ピストンロッド側の前記シリンダ内の空間である第1の空間と、前記ピストンを挟んで前記第1の空間と反対側の前記シリンダ内の空間である第2の空間とにおいて、一方の空間内に圧縮されたガスを供給し、他方の空間内からガスを吸引するガス制御部と
を備えることを特徴とするガスシリンダ。 - 前記ピストンロッドには、前記ピストンロッドに沿って前記ピストンがさらに複数設けられており、
前記シリンダ内には、隣り合う2つの前記ピストン毎に当該2つのピストンと前記シリンダの内壁とで囲まれる第3の空間を前記ピストンロッドの延伸方向に区分する区分壁が設けられ、
それぞれの前記第3の空間において、前記区分壁を挟んで前記ピストンロッドの前記一端側の前記シリンダ内の空間が前記第1の空間であり、前記区分壁を挟んで前記ピストンロッドの前記他端側の前記シリンダ内の空間が前記第2の空間であることを特徴とする請求項1に記載のガスシリンダ。 - 前記ガス制御部は、
前記ピストンロッドの他端が前記シリンダから離れる方向に前記ピストンロッドを移動させる場合、前記第1の空間内からガスを吸引し、第2の空間内に圧縮されたガスを供給することを特徴とする請求項1または2に記載のガスシリンダ。 - 前記ガス制御部は、
前記ピストンロッドの他端が前記シリンダに近づく方向に前記ピストンロッドを移動させる場合、前記第1の空間に圧縮されたガスを供給し、前記第2の空間内からガスを吸引することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のガスシリンダ。 - 前記ガス制御部は、
真空ポンプにより前記シリンダ内の空間からガスを吸引することを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のガスシリンダ。 - 前記ガスは、ドライエアであることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載のガスシリンダ。
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