JP2558166Y2 - カプラ自動着脱装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案はカプラ自動着脱装置に係
り、自動化ラインに配置される金型等の可動治具に作動
流体を供給するために取付けられるカプラを簡単に着脱
できるようにしたカプラの自動着脱装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、金型成形装置やプレス装置等に
おいて用いられる可動治具に例えば作動流体として圧縮
エアを供給して各種のエア駆動手段を作動させることが
ある。この種の可動治具に対しての作動流体の供給は、
供給対象が可動部材であるため、コンプレッサ等の供給
源とホース接続し、ホースをリール等に巻き付けた状態
にして繰り出し可能としておき、可動治具の動作に追随
するように構成されている。そして、可動治具の交換や
作動流体の供給口の交換ができるように、可動治具の供
給口とホース端とはカプラによって接続されている。

【０００３】カプラは図５に示すように、ホース側に接
続されるプラグ１と治具側に接続されるソケット２によ
り構成され、プラグ１の先端をソケット２内に差込み可
能な構造としいる。そしてプラグ１側の嵌合面に環状溝
３を形成するとともに、ソケット２側の嵌合面には前記
環状溝３に係合可能なボール４を装着している。また、
ソケット２の外周面部にリングカラー５を軸方向可動に
取付け、これを前記ボール４の外面側に出入り可能に取
付けているものである。リングカラー５は通常はボール
４の外面に延在してボール４を環状溝３内に係合保持さ
せるようにスプリング６によって付勢され、このスプリ
ング６に抗してリングカラー５を移動することにより、
ボール４が環状溝３から外れ出れるようにしてプラグ１
をソケット２から離脱させることができるものとなって
いる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
なカプラを介して作動流体が供給される可動治具では、
カプラ接続状態では可動治具が前後左右に移動する時、
ホースは自由に引回されるが、作動流体の供給対象が交
換されるときにはカプラの着脱を行う。この着脱作業
は、上述したようにリングカラー５を操作する必要があ
り、これを作業者が手で操作していた。このため、作業
性が非常に悪く、特に可動治具が自動化ラインに使用さ
れる場合には、カプラ着脱作業の自動化ができないため
全体の自動化システムでの障害となっていたものであ
る。

【０００５】従来、カプラの自動交換を可能とする市販
品のオートカップラが提案されているが、構成が複雑と
なり、動作も多岐にわたっている。また、カプラ締結状
態でホースから作動流体の供給ができないので問題があ
った。

【０００６】本考案は、作動流体の供給対象である可動
治具の移動にも拘らず、カプラ締結を行うだけで作動流
体を可動治具側に供給することができ、かつホースの自
由度を損うことなく、自動でかつ簡便にカプラの着脱を
行う装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本考案に係るカプラ自動着脱装置は、可動体に取付
けられたソケットに対して接続されるプラグは作動流体
供給源から繰り出し可能なホース端を連結され、このプ
ラグを前記ソケット外周に設けたリングカラーの軸方向
移動により着脱可能としたカプラの着脱装置であって、
前記ホースを貫通させるとともに前記プラグを受入れ保
持可能とした第１ピストンと、この第１ピストンの外周
面に相対移動可能に装着され前記リングカラーの端面を
押圧可能とした第２のピストンと、これら第１、第２の
ピストンを摺動可能とするシリンダボディとを有し、こ
のシリンダボディの内部には前記第２ピストンの本体に
よって区画され前記第１ピストンのロッド部外周と前記
第２ピストンのロッド部外周とに形成される加圧室を設
け、一方の加圧室への圧力導入により第２ピストンを第
１ピストンに対して単独で相対移動可能としたものであ
る。

【０００８】

【作用】上記構成によれば第１、第２のピストンは親子
ピストン構造となってシリンダボディに取付けられたシ
リンダ装置構造となり、親子ピストンは中空になってい
るため作動流体供給用ホースをシリンダ内部に通せるも
のとなる。そして、第２ピストンは一方の加圧室への圧
力導入によって単独で駆動できるので、カプラロック用
のリングカラーを操作させることができる。すなわち、
シリンダ内部の１対の加圧室への供給１系統のみでカプ
ラの前後進、ソケットの外側リングカラーの前後進を行
わせカプラの着脱を行わせることができるのである。

【０００９】なお、可動治具が前後左右に運動するた
め、ホースを移動に追随させて繰り出し可能とするが、
このとき作動流体供給ホースが弛まないように常時エア
ツールバランサでホースを引張っておく状態としておけ
ばよい。

【００１０】

【実施例】以下に、本考案に係るカプラ自動着脱装置の
具体的実施例を図面を参照して詳細に説明する。

【００１１】実施例に係るカプラ自動着脱装置は金型等
の可動治具に作動流体としてのエアを供給するために取
付けられているカプラを着脱させるものである。まず、
図４に示すように、可動治具１０はベース１２に直交２
軸平面駆動機構１４などを介して取付けられており、こ
れには図５において示したと同様なカプラ１６を介して
エアホース１８が接続され、作動エアを導入し得るよう
にしている。エアホース１８は図示しないコンプレッサ
等のエア供給源に接続されるが、可動治具１０の移動に
追随して繰り出し可能とするとともに、ホース弛みが生
じないようにその途中に設置されたエアツールバランサ
２０を介して可動治具１０に導いている。エアツールバ
ランサ２０は一定の巻取り張力を発生させるもので、可
動治具１０の移動に支障を与えないようにホース１８に
引き込み張力を発生させている。

【００１２】このような可動治具１０に接続されたカプ
ラ１６を着脱させるために、前記ベース１２の側部には
支持プレート２２が取付けられ、これに自動着脱装置２
４が設置されている。これは前記エアツールバランサ２
０から繰り出されているホース１８を導入貫通させてお
り、可動治具１０の交換位置にてそのカプラ１６と対面
するように配置されている。この具体的構造を図１を参
照して説明する。

【００１３】このカプラ自動着脱装置２４は、エアシリ
ンダ装置として構成されており、前記支持プレート２２
に固定されたシリンダボディ２６と、これに摺動可能に
装着された親子ピストン２８を備えている。シリンダボ
ディ２６はフロントエンドプレートおよびリアエンドプ
レート３０、３２によって密閉空間を形成しており、フ
ロントエンドプレート３０を可動治具１０側に対面する
ように配置して固定されている。

【００１４】一方、前記親子ピストン２８は中心側の第
１ピストン３４と、この第１ピストン３４の外周面に相
対移動可能に装着された第２ピストン３６とにより構成
されている。第１ピストン３４は前記フロントエンドプ
レート３０より突出する大径のピストン本体３４Ｐと、
その後端面に一体的に設けられた小径のピストンロッド
３４Ｒからなるピストン構造とされ、ピストンロッド３
４Ｒを前記リアエンドプレート３２を貫通して突出させ
るようにしてシリンダボディ２６内に装着している。ま
た、第２ピストン３６は第１ピストン３４のピストン本
体３４Ｐの外周面に嵌合装着され、シリンダボディ２６
の内周面に摺動接触するピストン本体３６Ｐと、これよ
り小径に形成され前記フロントエンドプレート３０を摺
動貫通して突出するピストンロッド３６Ｒとからなるピ
ストン構造とされている。これによりシリンダボディ２
６の内部には第２ピストン３６のピストン本体３６Ｐに
よって区画され、第１ピストン３４のロッド３４Ｒの外
周面に形成される第１の加圧室３８Ａと、第２ピストン
３６のロッド３６Ｒの外周面に形成される第２の加圧室
３８Ｂとを形成している。

【００１５】このため、前記第１加圧室３８Ａに加圧エ
アを導入することにより第１ピストン３４および第２ピ
ストン３６はそれらのピストン本体３４Ｐ、３６Ｐの端
面が受圧面となって一体に前進駆動され、第２加圧室３
８Ｂに加圧エアを導入することにより第２ピストン３６
は、その本体３６Ｐの端面が受圧面となって、第１ピス
トン３４に対して単独で後退移動できるようになってい
る。第１加圧室３８Ａへのエア供給はリアエンドプレー
ト３２に形成したポートＡにより、第２加圧室３８Ｂへ
のエア供給はシリンダボディ２６に形成したポートＢに
よって行うものとしている。

【００１６】なお、第２ピストン３６は第１ピストン３
４に対して相対移動するが、第１ピストン本体３４Ｐの
リアーエンド側にストッパフランジ３４Ｆを形成し、第
２ピストン３６がこのストッパフランジ３４Ｆとフロン
トエンドプレート３０の間でストロークするようにして
移動範囲を規制している。また、第１ピストン３４の前
進限を規定するために、そのロッド３４Ｒの端部側には
ストッパリング３４Ｓを取付け、これがリアエンドプレ
ート３２に当接するまで前進し得るものとしている。

【００１７】ところで、上記のような親子ピストン２８
を備えたエアシリンダ装置において、第１ピストン３４
の軸芯部に前記カプラ１６に接続されるエアホース１８
を貫通させるようにしている。すなわち、第１ピストン
３４の軸芯に沿って前後に貫通する挿通孔４０を形成
し、これに前述したエアツールバランサ２０から繰り出
されるホース１８をロッド３４Ｒ端から導入し、挿通孔
４０の内部を通してピストン本体３４Ｐの前端面から導
出させている。このエアホース１８を円滑に挿通孔４０
に導入するために、着脱装置２４の後部にガイドリール
４２を取付け、ホース１８の軸芯と挿通孔４０の軸芯が
一致する状態で第１ピストン３４に繰り出させている。
そして、この挿通孔４０の前端部すなわちピストン本体
３４Ｐの前端面開口部分にはカプラ１６のプラグ１（図
５参照）を受入れ可能な保持開口部４４を形成してい
る。このプラグ保持開口部４４はプラグ１の外形に相当
する内径を有して嵌入させるようにしているが、プラグ
１の外周面に形成したフランジ７をピストン本体３４Ｐ
の先端面に当接可能として嵌入深さを規定している。

【００１８】また、第１ピストン３４の外周面に装着さ
れた第２ピストン３６のピストンロッド３６Ｒの先端に
は前記プラグ１のフランジ７を挿通可能とするが、カプ
ラ着脱用のリングカラー５の端面に当接可能な押出プレ
ート４６を取付けている。この押出プレート４６は第２
ピストン３６の最大引き込み位置で、第１ピストン３４
にホールドされたカプラ１６のリングカラー５に対面す
るように取付けられている。そして、第２ピストン３６
が第１ピストン３４と相対移動したときに、押出プレー
ト４６がリングカラー５を押出すことができるものとな
っている。

【００１９】このように構成されたカプラ自動着脱装置
２４の作用は次のようになる。すなわち、マシンの通常
加工時、可動治具１０は直交２軸平面機構機構１４によ
って前後左右に運動している。このとき、着脱装置２４
では、図２に示すように、Ｂポートにエアを供給して親
子ピストン２８は後退端にあり、中空となっているホー
ス挿通孔４０およびガイドリール４２を介し、常時エア
ツールバランサ２０でホース１８の弛みをとっている。

【００２０】可動治具１０の交換の時、可動治具１０と
ともにカプラ１６は所定の交換位置すなわち着脱装置２
４の前部位置に移動する。このとき、Ａポートにエアを
供給し、親子ピストン２８を前進させる。これにより第
１ピストン３４は、図３（１）に示すように、カプラ１
６のプラグ１をホールドして、ストッパフランジ３４Ｆ
によって所定の位置で止る。継続してＡポートからエア
を供給することにより、第２ピストン３６はそれより更
に数mm前進し、リングカラー押出プレート４６を介し、
カプラ１６のソケット２のボールリングカラー５を押
し、図３（２）に示すように、カプラ１６は離脱可能な
状態になる。

【００２１】可動治具１０は図示しない交換装置によ
り、他のものと入替わり交換される。このときはカプラ
１６のプラグ１とソケット２は分離している。

【００２２】交換された可動治具１０が着脱装置２４に
近接すると、親子ピストン２８は前進端にあり、第２ピ
ストン３６は第１ピストン３４より更に前進した位置に
ある。この状態で可動治具１０が後退すると、可動治具
１０に取付けてあるソケット２がプラグ１と嵌合し始
め、プラグ１が押されて第１ピストン３４と一緒に後退
する。更に可動治具１０が後退すると、リングカラー押
出プレート４６を介し、ソケット２のボールリングカラ
ー５を押して、ボール４をフリーにする。可動治具１０
が移動端まで達すると、第１ピストン３４はピストン本
体３４Ｐの受圧面ａで圧力を受けているため、第１ピス
トン３４を介し、プラグ１はソケット２の中へ押込まれ
る。

【００２３】この状態から、Ｂポートにエアを供給する
と、第２ピストン３６およびこれと一体になったリング
カラー押出プレート４６が後退し、ソケット２のリング
カラー５の押圧力が解除され、スプリング６による付勢
力によってロック位置に戻り、プラグ１とソケット２は
ロック連結される。更にＡポートへのエア供給を停止
し、Ｂポートからのみ供給する、第１ピストン３４も後
退し、そのストローク端に達して着脱作業が完了する。

【００２４】このような実施例によれば、可動治具１０
による通常加工作業に際して作動流体をホース１８によ
って供給するが、カプラ自動着脱装置２４はホース１８
を貫通させているので、その繰り出しや引き込み作業に
支障を与えることがない。また、カプラ１６の着脱は可
動治具１０を着脱位置に移動させておき、シリンダポー
トＡ、Ｂへのエア給排を行わせるだけでよいため、カプ
ラ着脱作業は極めて簡易となる。また、カプラ着脱のた
めのエア給排はポートＡ、Ｂへの切換え給排を行わせる
だけでよいため、その駆動源を単一にしてバルブ切換え
によって容易に達成することができ、系統の異なるエア
源を必要としない利点が得られるのである。

【００２５】

【考案の効果】以上説明したように、本考案によれば、
相対移動可能な親子ピストンを備えたシリンダ機構によ
ってカプラの着脱を行わせるとともに、カプラを介して
作動流体を可動治具に供給するホースを前記親子ピスト
ンに貫通させて任意に繰り出し可能としたので、ホース
の自由度を維持しつつ、カプラを極めて容易に自動着脱
させることができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係るカプラ自動着脱装置の部分断面側
面図である。

【図２】同装置の待機状態の部分断面側面図である。

【図３】同装置のカプラ着脱作業の説明図である。

【図４】同装置の全体配置図である。

【図５】カプラの部分断面側面図である。

【符号の説明】

１ プラグ ２ ソケット ３ 環状溝 ４ ボール ５ リングカラー ６ スプリング ７ フランジ １０ 可動治具 １２ ベース １４ 直交２軸平面駆動機構 １６ カプラ １８ エアホース ２０ エアツールバランサ ２２ 支持プレート ２４ 自動着脱装置 ２６ シリンダボディ ２８ 親子ピストン ３０ フロントエンドプレート ３２ リアエンドプレート ３４ 第１ピストン ３４Ｐ ピストン本体 ３４Ｒ ピストンロッド ３４Ｆ ストッパフランジ ３４Ｓ ストッパリング ３６ 第２ピストン ３６Ｐ ピストン本体 ３６Ｒ ピストンロッド ３８Ａ 第１加圧室 ３８Ｂ 第２加圧室 ４０ ホース挿通孔 ４２ ガイドリール ４４ プラグ保持開口部 ４６ 押出プレート

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 可動体に取付けられたソケットに対して
   接続されるプラグは作動流体供給源から繰り出し可能な
   ホース端を連結され、このプラグを前記ソケット外周に
   設けたリングカラーの軸方向移動により着脱可能とした
   カプラの着脱装置であって、前記ホースを貫通させると
   ともに前記プラグを受入れ保持可能とした第１ピストン
   と、この第１ピストンの外周面に相対移動可能に装着さ
   れ前記リングカラーの端面を押圧可能とした第２のピス
   トンと、これら第１、第２のピストンを摺動可能とする
   シリンダボディとを有し、このシリンダボディの内部に
   は前記第２ピストンの本体によって区画され前記第１ピ
   ストンのロッド部外周と前記第２ピストンのロッド部外
   周とに形成される加圧室を設け、一方の加圧室への圧力
   導入により第２ピストンを第１ピストンに対して単独で
   相対移動可能としたことを特徴とするカプラの自動着脱
   装置。