JP3542254B2 - Auto balancer - Google Patents

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JP3542254B2
JP3542254B2 JP22703997A JP22703997A JP3542254B2 JP 3542254 B2 JP3542254 B2 JP 3542254B2 JP 22703997 A JP22703997 A JP 22703997A JP 22703997 A JP22703997 A JP 22703997A JP 3542254 B2 JP3542254 B2 JP 3542254B2
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【0001】 [0001]
【発明の属する技術分野】 BACKGROUND OF THE INVENTION
本発明は、荷重体の重量を瞬時に検出して直ちにこの荷重体をバランスさせる力を作用させ、作業者の僅かな力で荷重体を自由に移動させるオートエアバランサ用のオートバランサ(荷重−空気圧変換器)に関する。 The present invention, by the action of a force to balance immediately the load body by detecting the weight instantaneous load body, automatic balancers (load for automatic air balancer freely move the load member with a slight force of the worker - pneumatic converter) related.
【0002】 [0002]
【従来の技術】 BACKGROUND OF THE INVENTION
図4は、従来から存在する電気・空気圧機器を用いて構成したオートバランサを示す回路図である。 Figure 4 is a circuit diagram showing an automatic balancer configured using the electro-pneumatic devices existing in the prior art. エアシリンダ1のピストンロッド2にロードセル3を介して荷重体4が吊るされており、ロードセル3によって荷重体4の荷重が電気信号に変換されるように配置されている。 And a load member 4 is suspended through a load cell 3 to the piston rod 2 of the air cylinder 1, it is arranged such load of the load member 4 is converted into electrical signals by the load cell 3. ロードセル3の出力はアンプ5で増幅されて電空変換器6に入力され、電空変換器6によって空気圧源7からの圧力空気の圧力がロードセル3の出力に比例した空気圧に変換される。 The output of the load cell 3 is input to and amplified by electropneumatic transducer 6 by the amplifier 5, the pressure of the pressure air from the air pressure source 7 by electropneumatic transducer 6 is converted into air pressure in proportion to the output of the load cell 3. 電空変換器6の出力がパイロット信号としてパイロット操作式減圧弁8のパイロット操作部に入力され、パイロット操作式減圧弁8の出力空気がエアシリンダ1のロッド側空気室に供給される。 Electric output of the air-converter 6 is input to the pilot operation of the pilot-operated pressure reducing valve 8 as the pilot signal, the output air of the pilot-operated pressure reducing valve 8 is supplied to the rod-side air chamber of the air cylinder 1. エアシリンダ1のロッド側空気室の空気圧は、ロードセル3の出力信号に比例するものであり、この空気圧によって荷重体4の荷重とバランスする力が発生し、ピストンロッド2は図示の位置に維持される。 Pneumatic rod-side air chamber of the air cylinder 1 is in proportion to the output signal of the load cell 3, the load balance to the loading force body 4 is generated by the pneumatic piston rod 2 is maintained in the position shown that. そして、外力を荷重体4に作用させることにより、荷重体4を上げたり下げたりすることが容易にできる。 Then, by the action of an external force to the load body 4, it can easily be raised or lowered load body 4.
【0003】 [0003]
【発明が解決しようとする課題】 [Problems that the Invention is to Solve
従来のバランサは、ロードセルによって荷重を電気信号に変換し、次いで電空変換器により電気信号を空気圧信号に変換していた。 Conventional balancer converts a load into an electric signal by the load cell, and then was converted electric signal to pneumatic signal by electropneumatic transducer. もし、荷重を空気圧に直接変換でき、その空気圧をバランスシリンダ(エアシリンダ)に直接供給することができれば、空気圧機器のみの簡単なシステムで全空気圧式のオートエアバランサを構成することができることとなる。 If can be converted directly to load the air pressure, if it is possible to directly supply the air pressure balance cylinder (air cylinder), it becomes possible to configure the automatic air balancer of all pneumatic simple system of pneumatic equipment only .
本発明は、空気圧機器のみによって簡単なオートエアバランサを構成するときに必要な、荷重を空気圧に変換しバランスシリンダに直接供給することができる荷重−空気圧変換器(オートバランサ)を提供することを課題とする。 The present invention is necessary to configure the simple automatic air balancer only by pneumatic devices, load can be supplied directly to the balance cylinder converts the load pressure - air pressure transducer to provide a (auto balancer) an object of the present invention.
【0004】 [0004]
【課題を解決するための手段】 In order to solve the problems]
本発明は、前記課題を達成するために、オートバランサであって、二次圧力ポートAと供給圧力ポートPとの間に給気弁が配設され、二次圧力ポートAと排気ポートRとの間に排気弁が配設され、エアアクチュエータ内の上側の背圧室に背圧が導入され、エアアクチュエータ内の下側のフィードバック室に二次圧力が導入され、エアアクチュエータの出力部材に下向きの荷重が作用するようにされ、 給気弁には第2ポペット弁体及び第2弁座があるとともに排気弁には第1ポペット弁体及び第1弁座があり 、フィードバック室の圧力上昇によって排気弁が開放され、フィードバック室の圧力低下によって給気弁が開放され、二次圧力ポートAの二次圧力が荷重に対応した値となったとき、給気弁及び排気弁が閉鎖され、二次圧力ポートAの二 The present invention, in order to achieve the above object, a automatic balancers, air supply valve is disposed between the supply pressure port P and the secondary pressure port A, and the secondary pressure port A and the exhaust port R is disposed an exhaust valve during, the introduction of back pressure in the back pressure chamber of the upper within the air actuator, the secondary pressure in the lower feedback chamber of the air actuator is introduced, downwardly to the output member of the air actuator are as load is applied, the air supply valve to the the exhaust valve with there is a second poppet valve body and the second valve seat there is a first poppet valve body and a first valve seat, the pressure rise in the feedback chamber the exhaust valve is opened, the air supply valve is opened by the pressure drop of the feedback chamber, when secondary pressure in the secondary pressure port a becomes a value corresponding to the load, intake valve and the exhaust valve is closed, the two the following pressure port a two 圧力をバランスシリンダのシリンダ室に直接供給するようにされたことを第1構成とする。 That is to so that to supply directly a pressure to the cylinder chamber of the balance cylinder the first configuration.
本発明は、第1構成において、背圧室には、荷重体及びオートエアバランサ装置の合計重量をエアアクチュエータのピストンの上側面積で除した値の背圧を、供給圧力空気が減圧弁により減圧して導入され、エアアクチュエータには出力部材としてシャフトが連結され、給気弁及び排気弁の各ポペット弁・各端部材の中央孔にシャフトが挿通され、シャフトの下端にフックが形成されたことを第2構成とする。 The present invention, in the first configuration, the back pressure chamber, the back pressure value the total weight was divided by the upper area of the air actuator piston load member and the automatic air balancer, vacuum supply pressure air by a pressure reducing valve is introduced in, the air actuator shaft is connected as an output member, a shaft is inserted into the center hole of the poppet valve, each end member of the supply valve and the exhaust valve, the hook is formed at the lower end of the shaft It is referred to as the second configuration.
本発明は、第1構成又は第2構成において、オートバランサ本体に操作杆が揺動可能に配設され、操作杆の把手を上下動させることにより、給気弁又は排気弁が開放するようにされたことを第3構成とする。 The present invention, in the first configuration or the second configuration, the operating rod to the auto balancer main body is arranged swingably by vertically moving the handle of the operating rod, as the air supply valve or the exhaust valve is opened that is the third configuration.
【0005】 [0005]
【発明の実施の形態】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
図1は、本発明の実施の形態のオートバランサ57を示す。 Figure 1 shows the auto-balancer 57 according to the embodiment of this invention. 主弁本体10の縦軸方向には段付の貫通孔が形成され、段付の貫通孔は上部から順に、ピストン24が摺動自在に嵌合されるシリンダ部12、第1端部材25が嵌合される第1大径部13・第1中径部14(段付孔)、Rポート(排気ポート)に連通した排気室15、第1弁座28が嵌合される段付の第1弁座支持部16、Aポート(二次圧力ポート)に連通される二次圧室17、第2弁座29が嵌合される段付の第2弁座支持部18、Pポート(圧力供給ポート)に連通される一次圧室19、第2端部材26が嵌合される第2中径部20・第2大径部21(段付孔)とされている。 The vertical axis of the main valve body 10 through holes of the stepped is formed, in this order through hole stepped from upper cylinder 12 the piston 24 is slidably fitted in the first end member 25 the first large-diameter portion 13, the first middle diameter portion 14 is fitted (stepped hole), an exhaust chamber 15 communicating with R port (exhaust port), the stepped first valve seat 28 is fitted a 1 valve seat support part 16, a port (secondary pressure port) the secondary pressure chamber communicates with the 17, the second valve seat support part 18 of the stepped second valve seat 29 is fitted, P port (pressure the primary pressure chamber 19 communicates with the supply port), there is a second end second middle diameter portion 20, the second large-diameter portion 21 of member 26 is fitted (stepped hole). 主弁本体10の上面にカバー11が載置され、これらはボルト等により相互に連結され固定されており、カバー11の上側にハンガー30が連結されている。 Cover 11 on the upper surface of the main valve body 10 is placed, they are connected to each other and fixed by bolts or the like, the hanger 30 on the upper side of the cover 11 are connected. なお、主弁本体10とカバー11とを合わせたものをオートバランサ本体と称することとする。 Note that will be referred to a combination of the main valve body 10 and the cover 11 and the auto-balancer body.
【0006】 [0006]
カバー11の側面にP1ポート(背圧ポート)が形成され、P1ポートは連通路31を通してシリンダ部12の背圧室(ピストン24の上側のシリンダ室)32に連通されている。 P1 port on the side surface of the cover 11 (back pressure port) is formed, P1 port is communicated with the (upper cylinder chamber of the piston 24) 32 the back pressure chamber of the cylinder portion 12 through the communicating path 31. 主弁本体10の側面にRポート(図1の背面)、Aポート(図1の左側面)、Pポート(図1の右側面)が開口され、段付の貫通孔の中心部に、小径部35A、第1中径部35B、大径部35C、第2中径部35D、フック35Eを有するシャフト35が配設されている。 R port on the side surface of the main valve body 10 (the back in Fig. 1), (left side in FIG. 1) A port, P port (right side in FIG. 1) is opened, the center of the through hole of the stepped small diameter parts 35A, first middle diameter portion 35B, the large diameter portion 35C, a second middle diameter portion 35D, a shaft 35 having a hook 35E is disposed. シャフト35の小径部35Aはピストン24の中央孔に挿通され、小径部35Aの上側の雄ねじにワッシャが嵌合され、この雄ねじにナット36が螺合されて、小径部35Aにピストン24が連結されている。 The small diameter portion 35A of the shaft 35 is inserted into the center hole of the piston 24, the washer is fitted to the upper male screw of the small diameter portion 35A, the nut 36 to the male screw and is screwed, the piston 24 is connected to the small diameter portion 35A ing. ピストン24の外周とシリンダ部12との間はピストン24に装着されたシールにより密封され、ピストン24の中央孔とシャフト35の小径部35Aとの間はピストン24の中央孔に装着されたシールにより密封されている。 Between the outer and the cylinder portion 12 of the piston 24 is sealed by the mounted seal the piston 24, the seal between the mounted in a central bore of the piston 24 between the small-diameter portion 35A of the central hole and the shaft 35 of the piston 24 It is sealed.
【0007】 [0007]
シャフト35の第1中径部35Bは第1端部材25の上部隔壁25Aの中央孔にOリングを介して摺動自在に挿通され、第1端部材25は第1大径部13の環状溝に装着された止め具37によって抜け止めがされている。 The first middle diameter portion 35B of the shaft 35 is slidably inserted through the O-ring in the center hole of the upper partition wall 25A of the first end member 25, first end member 25 has an annular groove of the first large-diameter portion 13 has been retained by the stop 37 mounted on. 第1ポペット弁体39が第1端部材25と第1弁座28との間に配置され、第1ポペット弁体39の下部隔壁39Aの中央孔にシャフト35の第1中径部35Bが挿通されている。 The first poppet valve element 39 is disposed between the first end member 25 and the first valve seat 28, the first middle diameter portion 35B of the shaft 35 in the center hole of the lower partition 39A of the first poppet valve body 39 is inserted It is. 第1端部材25では上部隔壁25Aと円筒部25Bとが一体化されており、円筒部25Bは下端が開口されており、円筒部25Bの外周溝に装着されたシールにより、第1端部材25と第1中径部14との間が密封されている。 It is integrated with the first in the end member 25 upper partition wall 25A and the cylindrical portion 25B is cylindrical portion 25B has a lower end is opened, the seal mounted on the outer groove of the cylindrical portion 25B, first end member 25 If during it is sealed to the first middle diameter portion 14. 第1ポペット弁体39の下部隔壁39Aの上側に円筒部39Bが一体に連結されており、円筒部39Bの上端が開口され、円筒部39Bの外周溝に装着されたシール42が第1端部材25の円筒部25Bの内面に摺動自在に嵌合されている。 And the cylindrical portion 39B on the upper side of the lower partition 39A is integrally connected to the first poppet valve body 39, the upper end of the cylindrical portion 39B is opened, the seal 42 mounted on the outer groove of the cylindrical portion 39B is the first end member It is slidably fitted to the inner surface of the cylindrical portion 25B of 25. 第1端部材25の上部隔壁25Aの下面と第1ポペット弁体39の下部隔壁39Aの上面との間に第1スプリング45が介装されている。 The first spring 45 is interposed between the upper surface of the lower surface of the upper partition wall 25A of the first end member 25 lower partition 39A of the first poppet valve body 39. 第1スプリング45の弾発力により第1ポペット弁体39が下方に付勢され、第1ポペット弁体39の下部隔壁39Aの第1シール部47が第1弁座28を押圧している。 The first poppet valve body 39 by the elastic force of the first spring 45 is urged downward, the first seal portion 47 of the lower partition 39A of the first poppet valve body 39 presses the first valve seat 28. なお、第1ポペット弁体39、第1弁座28、第1スプリング45及び第1端部材25により排気弁54が構成されている。 The first poppet valve element 39, the first valve seat 28, the exhaust valve 54 is constituted by the first spring 45 and the first end member 25. 第1ポペット弁体39の下部隔壁39Aには複数個の連通孔が形成され、この連通孔によって二次圧室17と第1ポペット弁体39の内部とが連通されている。 The lower partition 39A of the first poppet valve body 39 is a plurality of communication holes are formed by the communication hole and the secondary pressure chamber 17 and the interior of the first poppet valve body 39 are communicated.
【0008】 [0008]
排気弁54と上下対称に給気弁55が形成されており、給気弁55は第2ポペット弁体40、第2弁座29、第2スプリング46及び第2端部材26により構成される。 An exhaust valve 54 and supply valve 55 is formed vertically symmetrically, air supply valve 55 and the second poppet valve element 40, the second valve seat 29, constituted by a second spring 46 and a second end member 26. シャフト35の第2中径部35Dは第2端部材26の下部隔壁26Aの中央孔にOリングを介して摺動自在に挿通され、第2端部材26は第2大径部21の環状溝に装着された止め具38によって抜け止めがされている。 The second middle diameter portion 35D of the shaft 35 is slidably inserted through the O-ring in the center hole of the lower partition 26A of the second end member 26, the second end member 26 is an annular groove of the second large-diameter portion 21 has been retained by the stop 38 mounted on the. 第2ポペット弁体40が第2端部材26と第2弁座29との間に配置され、第2ポペット弁体40の上部隔壁40Aの中央孔にシャフト35の第2中径部35Dが挿通されている。 The second poppet valve element 40 is disposed between the second end member 26 and the second valve seat 29, the second middle diameter portion 35D of the shaft 35 in the center hole of the upper partition wall 40A of the second poppet valve member 40 is inserted It is. 第2端部材26には下部隔壁26Aと円筒部26Bとが一体化されており、円筒部26Bは上端が開口され、円筒部26Bの外周溝に装着されたシールにより、第2端部材26と第2中径部20との間が密封されている。 The second end member 26 are integrated and the lower partition 26A and the cylindrical portion 26B, the cylindrical portion 26B has an upper end is opened, the seal mounted on the outer groove of the cylindrical portion 26B, a second end member 26 between the second middle diameter portion 20 is sealed. 第2ポペット弁体40の上部隔壁40Aの下側に円筒部40Bが一体に連結されており、円筒部40Bの下端が開口され、円筒部40Bの外周溝に装着されたシール43が第2端部材26の円筒部26Bの内面に摺動自在に嵌合されている。 Cylindrical portion 40B on the lower side of the upper partition wall 40A of the second poppet valve element 40 is integrally connected to the lower end of the cylindrical portion 40B is opened, the seal 43 mounted on the outer circumferential groove of the cylindrical portion 40B and the second end It is slidably fitted to the inner surface of the cylindrical portion 26B of the member 26. 第2端部材26の下部隔壁26Aの上面と第2ポペット弁体40の上部隔壁40Aの下面との間に第2スプリング46が介装され、第2スプリング46の弾発力により第2ポペット弁体40が上方に付勢され、第2ポペット弁体40の上部隔壁40Aの第2シール部48が第2弁座29を押圧している。 The second spring 46 is interposed between the lower surface of the upper surface and the upper partition wall 40A of the second poppet valve body 40 of the lower partition 26A of the second end member 26, a second poppet valve by the elastic force of the second spring 46 body 40 is urged upward, the second seal portion 48 of the upper partition wall 40A of the second poppet valve body 40 presses the second valve seat 29. なお、第2ポペット弁体40の上部隔壁40Aには複数個の連通孔が形成され、この連通孔によって二次圧室17と第2ポペット弁体40の内部とが連通されている。 Note that the upper partition wall 40A of the second poppet valve element 40 is a plurality of communication holes are formed by the communication hole and the secondary pressure chamber 17 and the inside of the second poppet valve body 40 are communicated.
【0009】 [0009]
第1端部材25の円筒部25Bの内径と第1弁座28の先端部の径とは同一とされており、第1シール部47が第1弁座28に当接するとき、排気室15内の空気圧が第1ポペット弁体39に作用する力は、上下方向の大きさが同一でバランスしており、二次圧が第1ポペット弁体39に作用する力も、上下方向の大きさが同一でバランスしている。 The inner diameter of the cylindrical portion 25B of the first end member 25 and the diameter of the tip portion of the first valve seat 28 are the same, when the first sealing portion 47 abuts against the first valve seat 28, the exhaust chamber 15 same air pressure force acting on the first poppet valve body 39 is the magnitude of the vertical direction is balanced by the same, even force the secondary pressure acts on the first poppet valve body 39, the size of the vertical direction in are balanced. そして、第1ポペット弁体39と上下対称の第2ポペット弁体40も、第1ポペット弁体39と同様に上下方向の力がバランスする。 The second poppet valve body 40 vertically symmetrical with the first poppet valve body 39 is likewise vertical force between the first poppet valve body 39 are balanced.
【0010】 [0010]
二次圧室17はフィードバック通路50を介してシリンダ部12のフィードバック室(ピストン24の下側のシリンダ室)33に連通されている。 The secondary pressure chamber 17 is communicated with the (lower cylinder chamber of the piston 24) 33 feedback chamber of the cylinder portion 12 through the feedback passage 50. 主弁本体10の下端に支持部51が突設され、支持部51の下端に操作杆52の中間部がピン63により揺動自在に連結され、操作杆52の先端がシャフト35の第2中径部35Dにピン64により回動自在に連結されている。 Support portion 51 to the lower end of the main valve body 10 is projected, is swingably connected to the intermediate portion the pin 63 of the lower end to the operating rod 52 of the support portion 51, the second in the tip of the operating rod 52 of the shaft 35 It is rotatably connected to the pin 64 to the diameter 35D. ハンガー30によってオートバランサ57が吊り下げられ、Pポートには供給圧力空気が供給され、P1ポートにはシャフト35等とバランスさせるための背圧が供給されている。 Auto balancer 57 is suspended by hangers 30, it is supplied feed pressure air to the P port, the P1 port is supplied with a back pressure to balance the shaft 35 or the like.
本発明の実施の形態のオートバランサでは、エアアクチュエータとしてシリンダを用いたが、ダイヤフラム、ベロフラム、ベローズ等を用いることができる。 The auto balancer embodiment of the present invention, was used cylinder as an air actuator, it can be used a diaphragm, bellofram, a bellows or the like. また、本発明の実施の形態のオートバランサでは、オートバランサ本体内の上側にアクチュエータを配置し、下側に排気弁及び給気弁を配置したが、上側に排気弁及び給気弁を配置し、下側にアクチュエータを配置してもよい。 Further, in the embodiment of the auto-balancer of the present invention, the actuator is arranged on the upper side in the auto balancer main body has been disposed an exhaust valve and intake valve in the lower, the exhaust valve and the air supply valve is disposed on the upper side it may be disposed an actuator on the lower side.
【0011】 [0011]
次に本発明のオートバランサ57の実施の形態の作用について説明する。 Next will be described the operation of the embodiment of the auto-balancer 57 of the present invention. 荷重ゼロの初期位置(図1)において、二次圧室17の圧力がフィードバック通路50を通してフィードバック室33に導入され、予め設定された圧力の背圧が背圧室32に導入されている。 Initial position of zero load in (FIG. 1), the pressure in the secondary pressure chamber 17 is introduced into the feedback chamber 33 through the feedback passage 50, the back pressure of preset pressure is introduced to the back pressure chamber 32. フィードバック室33の圧力は背圧室32の背圧とバランスした圧力となり、ピストン24、第1ポペット弁体39及び第2ポペット弁体40を図1に示す初期位置を維持している。 The pressure in the feedback chamber 33 becomes a pressure that back pressure balance in the back pressure chamber 32, piston 24, and the first poppet valve body 39 and the second poppet valve element 40 to maintain the initial position shown in FIG. そして、排気弁54及び給気弁55は閉鎖されている。 Then, the exhaust valve 54 and intake valve 55 is closed.
【0012】 [0012]
フック35Eに下向きの荷重Wが作用すると、ピストン24及び第2ポペット弁体40が下方に変位し(第2ポペット弁体40はシャフト35の大径部35Cと第2中径部35Dとの段差部により押し下げられる)、排気弁54は閉鎖位置に維持され、給気弁55が開かれる。 When downward load W on the hook 35E acts, the piston 24 and the second poppet valve element 40 is displaced downward (second poppet valve element 40 and the large diameter portion 35C of the shaft 35 a step between the second middle diameter portion 35D depressed by parts), the exhaust valve 54 is maintained in the closed position, the air supply valve 55 is opened. 供給圧力空気がPポートから一次圧室19、給気弁55の開口部(第2ポペット弁体40の上部隔壁40Aと第2弁座29との間の隙間)を通って二次圧室17・Aポートに流入し、二次圧力が上昇する。 Supply pressure air primary pressure chamber 19 from the P port, the opening of the intake valve 55 through a secondary pressure chamber (second gap between the upper partition wall 40A and the second valve seat 29 of the poppet valve body 40) 17 - flows into the a port, the secondary pressure is increased. 上昇した二次圧力空気は、フィードバック通路50を通ってフィードバック室33に流入し、フィードバック室33に流入した二次圧力はピストン24の下面に作用して、背圧室33の圧力による下方への力に対抗し、荷重Wと対抗する。 Elevated secondary pressure air flows into the feedback chamber 33 through the feedback passage 50, the secondary pressure that has flowed into the feedback chamber 33 acts on the lower surface of the piston 24, the downward due to the pressure of the back pressure chamber 33 against the force, to counter the load W. 二次圧力が荷重Wに見合った値になると、ピストン24が荷重Wと対応したバランス位置に変位し、給気弁55が閉鎖する。 When the secondary pressure becomes a value commensurate with the load W, the piston 24 is displaced to the balance position corresponding with the load W, the air supply valve 55 is closed.
【0013】 [0013]
次に、フック35Eに作用する荷重Wが減少すると、ピストン24及び第1ポペット弁体39が上方に変位し(第1ポペット弁体39はシャフト35の大径部35Cと第1中径部35Bとの段差部により押し上げられる)、給気弁55は閉鎖位置に維持され、排気弁54が開かれる。 Next, when the load W acting on the hook 35E decreases, the piston 24 and the first poppet valve body 39 is displaced upward (first poppet valve body 39 is large diameter portion 35C and the first middle diameter portion 35B of the shaft 35 pushed by the stepped portion of the), air supply valve 55 is maintained in the closed position, the exhaust valve 54 is opened. 二次圧室17の二次圧力空気が排気弁54の開口部(第1ポペット弁体39の下部隔壁39Aと第1弁座28との間の隙間)、排気室15及びRポートを通って排出され、二次圧室17及びフィードバック室33の空気圧が低下し、その低下した空気圧力がピストン24の下面に作用する。 And secondary pressure air in the secondary pressure chamber 17 through the (gap between the lower partition wall 39A and the first valve seat 28 of the first poppet valve element 39), the exhaust chamber 15 and R port opening of the exhaust valve 54 is discharged, reduces the air pressure in the secondary pressure chamber 17 and the feedback chamber 33, the reduced air pressure is applied to the lower surface of the piston 24. 二次圧力が減少した荷重Wに見合った値になると、ピストン24が小さくなった荷重と対応したバランス位置に変位し、排気弁が閉鎖する。 When a value commensurate with the load W of the secondary pressure is reduced, displaced to balance position corresponding with the load piston 24 is reduced, the exhaust valve closes.
以上のとおり、荷重Wの変化に追従して二次圧力が変化し、荷重Wに見合った二次圧力になったとき、ピストン24がバランス位置に変位し、給気弁及び排気弁が閉鎖される。 As described above, the secondary pressure is changed following the change of the load W, when it becomes the secondary pressure commensurate with the load W, the piston 24 is displaced in the balance position, the air supply valve and the exhaust valve is closed that.
【0014】 [0014]
図2は、荷重を空気圧に変換する本発明の実施の形態のオートバランサ57を用いて、荷重を空気圧に直接変換し、空気圧機器のみで構成した全空気圧式オートバランサシステムの回路図である。 2, by way of an exemplary auto-balancer 57 of the present invention for converting a load pressure, converting directly the load pressure is a circuit diagram of the entire pneumatic automatic balancer system configured only with pneumatic equipment. バランスシリンダ(エアシリンダ)58が天井に縦向きにして固定され、バランスシリンダ58のピストンロッド59にオートバランサ57を介して荷重体60が吊るされており、オートバランサ57によって荷重体60の荷重が空気圧信号に変換されるように配置されている。 Balance cylinder (air cylinder) 58 is fixed to vertically to the ceiling, the piston rod 59 of the balance cylinder 58 are suspended load 60 via the auto-balancer 57, the load of the load 60 by the auto balancer 57 It is arranged so as to be converted into pneumatic signals. オートバランサ57のAポートは可撓性のバランス圧力導管61を通してバランスシリンダ58のロッド側室(ロッド側シリンダ室) 62に連通され、オートバランサ57の二次圧力はバランスシリンダ58のロッド側室62に直接供給される。 A port for auto balancer 57 is communicated with the rod side chamber (rod-side cylinder chamber) 62 of the balance cylinder 58 through a flexible balance the pressure line 61, the secondary pressure of the automatic balancers 57 directly to the rod side chamber 62 of the balance cylinder 58 It is supplied. バランスシリンダ58のロッド側室62の空気圧(当初空気圧)は、オートバランサ57の二次圧力に等しく、この二次圧力によって荷重体60の荷重及び装置自重とバランスする力が発生するように設定されており、ピストンロッド59は図示の位置に維持されている。 Pneumatic rod side chamber 62 of the balance cylinder 58 (initially air pressure) is equal to the secondary pressure of the automatic balancers 57, it is configured to load and device self weight and balance to the force of the load 60 is generated by the secondary pressure cage, the piston rod 59 is maintained in the position shown. なお、背圧室32への背圧は、Pポートに供給される圧力空気を減圧弁70により減圧されたものであり、荷重体60及びオートバランサ装置(オートバランサ57、ピストン24及びシャフト35等)の合計重量をピストン24の上側面積で除したものに相当する。 Incidentally, the back pressure of the back pressure chamber 32, which pressure air supplied to the P port is depressurized by the pressure reducing valve 70, the load member 60 and the automatic balancer (auto balancer 57, the piston 24 and shaft 35 such the total weight of the) corresponding to divided by the upper area of ​​the piston 24.
【0015】 [0015]
荷重体60を下降させたいときには、操作杆52の右端の把手を小さな力で下げると、操作杆52はピン63を中心にして揺動し、操作杆52の先端がシャフト35の第2中径部35Dを僅かに持ち上げる。 When it is desired to lower the load member 60, lowering the right end of the handle of the operating rod 52 with a small force, the operating rod 52 swings around the pin 63, during the second diameter of the tip shaft 35 of the operating rod 52 slightly lift the part 35D. その状態は前記図1の作用の説明の荷重Wが減少したときに相当し、二次圧室17内の空気が排気弁54を通って排気され、オートバランサ57の二次圧力が低下する。 That state corresponds to when the load W of the description of the action of FIG 1 is reduced, the air in the secondary pressure chamber 17 is evacuated through the exhaust valve 54, the secondary pressure of the automatic balancer 57 is decreased. オートバランサ57の二次圧力が低下すれば、全空気圧式オートバランサシステムのバランスシリンダ58のロッド側室62の空気圧は低下し、ピストンロッド59及び荷重体60は下降する。 A decline secondary pressure of the automatic balancer 57, the air pressure of the rod side chamber 62 of the balance cylinder 58 of all pneumatic auto balancer system is reduced, the piston rod 59 and the load member 60 is lowered. 荷重体60を速く下降させたいときには、操作杆52の下げ量を多くし、二次圧力の低下量を大きくし、バランスシリンダ58のロッド側室62の空気圧の低下量を大きくすればよい。 When it is desired to descend faster loading body 60 to increase the lowering amount of the operating rod 52, increasing the amount of decrease in the secondary pressure may be increased to decrease the amount of air pressure in the rod side chamber 62 of the balance cylinder 58. 荷重体60をゆっくり下降させたいときには、操作杆52の下げ量を少なくすればよい。 When you want to slow down the loading member 60 may be reduced lowering the amount of the operating rod 52. そして、荷重体60の下降動作を停止させたいときには、操作杆52に加える操作力をゼロにすると、ロッド側室62の空気圧が前記の当初空気圧となり、荷重体60の下降動作が停止し、停止位置に維持される。 Then, when it is desired to stop the downward movement of the load member 60, when the operating force applied to the operating rod 52 to zero, the air pressure of the rod side chamber 62 serves as the initial air pressure lowering movement of the load member 60 is stopped, the stop position It is maintained in.
【0016】 [0016]
荷重体60を上昇させたいときには、操作杆52の把手を小さな力で上げると、操作杆52はピン63を中心にして揺動し、操作杆52の先端がシャフト35の第2中径部35Dを僅かに押し下げる。 If you want to increase the load body 60, increasing the grip of the operating rod 52 with a small force, the operating rod 52 swings around the pin 63, the second middle diameter portion of the tip shaft 35 of the operating rod 52 35D a slightly depressing. その状態は前記図1の作用の説明の荷重Wが増加するときに相当し、オートバランサ57の二次圧力が上昇する。 That state corresponds to when the load W of the description of the action of FIG 1 is increased, the secondary pressure of the automatic balancer 57 is increased. オートバランサ57の二次圧力が上昇すれば、全空気圧式オートバランサシステムのバランスシリンダ58のロッド側室62の空気圧は上昇し、ピストンロッド59及び荷重体60は上方へ移動する。 If the secondary pressure of the automatic balancer 57 is increased, the air pressure of the rod side chamber 62 of the balance cylinder 58 of all pneumatic auto balancer system is increased, the piston rod 59 and the load member 60 is moved upward. 荷重体60の上方移動速度を上げたいときには、操作杆52の上げ量を多くし、二次圧力の上昇量を大きくし、バランスシリンダ58のロッド側室62の空気圧の上昇量を大きくすればよい。 When you want to increase the upward movement speed of the load member 60 to increase the advance distance of the operating rod 52, increasing the amount of increase in the secondary pressure may be increased to increase the amount of air pressure in the rod side chamber 62 of the balance cylinder 58. 荷重体60の上方移動速度を低下させたいときは、操作杆52の上げ量を少なくすればよい。 When it is desired to reduce the upward movement speed of the load member 60 may be reduced advance distance of the operating rod 52. そして、荷重体60の上方移動動作を停止させたいときには、操作杆52に加える操作力をゼロにすると、ロッド側室62の空気圧が前記当初空気圧となり、荷重体60の上方移動動作が停止し、停止位置に維持される。 Then, when you want to stop the upward movement of the load member 60, when the operating force applied to the operating rod 52 to zero, the air pressure of the rod side chamber 62 serves as the initial air pressure upward movement operation of the load 60 is stopped, stop It is maintained in position.
【0017】 [0017]
図3は、図2の全空気圧式オートバランサシステムの変形例の回路図である。 Figure 3 is a circuit diagram of a modification of the entire pneumatic auto balancer system of FIG. バランスシリンダ58が支柱65に横向きに固定され、バランスシリンダ58のピストンロッド59の先端に第1滑車66が連結されている。 Balance cylinder 58 is fixed laterally to the strut 65, the first pulley 66 is connected to the distal end of the piston rod 59 of the balance cylinder 58. 第1滑車66の水平方向に第2滑車67が回転自在に固定され、一端が固定されたロープ68を第1滑車66及び第2滑車67に掛け、ロープ68の他端にオートバランサ57を介して荷重体60が吊るされている。 The second pulley 67 is fixed rotatably in a horizontal direction of the first pulley 66, ropes 68, one end of which is fixed to the first pulley 66 and second pulley 67, via the automatic balancer 57 to the other end of the rope 68 load body 60 Te has been suspended. 供給圧力空気は支柱内の配管から可撓性の圧力空気導管69を通してオートバランサ57のPポートに供給され、図2と同様にオートバランサ57によって荷重体60の荷重が空気圧信号に変換され、図2の場合と同様に機能する。 Supply pressure air is supplied to the P port of the auto-balancer 57 through a flexible pressure air conduit 69 from the pipe in the struts, the load of the load member 60 is converted into a pneumatic signal by the auto balancer 57 as in FIG. 2, FIG. for 2 and function similarly.
【0018】 [0018]
【発明の効果】 【Effect of the invention】
本発明の請求項1及び2のものは、荷重に対応した二次圧力を発生させることができる。 Those of claims 1 and 2 of the present invention, it is possible to generate a secondary pressure corresponding to the load. そして、本発明では、給気弁及び排気弁にそれぞれポペット弁体及び弁座があり、ポペット弁体及び弁座の直径を大きくすることにより二次圧ポートAと供給圧力ポートP・排気ポートRとの間の流量を大きくできるので、オートバランサの二次圧ポートAをバランスピストンのロッド側室等に接続して、二次圧空気を直接供給し、バランスピストンを作動させることができる。 In the present invention, the air supply valve and has its own exhaust valve poppet valve body and the valve seat, the secondary pressure port A and the supply pressure port P · exhaust port R by increasing the diameter of the poppet valve body and the valve seat because it increases the flow rate between, by connecting the secondary pressure port a of the automatic balancers rod side chamber or the like of the balance piston, supplying secondary air directly, it is possible to operate the balance piston. また、減圧弁を用いて背圧を制御することにより、一つのオートバランサで重さの異なる荷重・装置自重にバランスさせることができる。 Further, by controlling the back pressure by using the pressure reducing valve can be balanced on the weight of different load-device self weight in a single automatic balancer.
本発明の請求項3のものは、操作杆の把手を上下動させることにより、バランスシリンダのピストンロッド及び荷重体の移動方向及び速度をコントロールすることができる。 Those of claim 3 of the present invention, by vertically moving the handle of the operating rod, it is possible to control the moving direction and speed of the piston rod and the load of the balance cylinder.
【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
【図1】本発明のオートバランサの実施の形態を示す断面図である。 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of the automatic balancer of the present invention.
【図2】本発明のオートバランサを用いて構成した全空気圧式オートバランサシステムの回路図である。 2 is a circuit diagram of the entire pneumatic automatic balancer system using the auto-balancer of the present invention.
【図3】本発明の荷重−空気圧変換器を用いて構成した全空気圧式オートバランサシステムの変形例の回路図である。 It is a circuit diagram of a modification of the entire pneumatic automatic balancer system using the air pressure transducer - [3] a load of the present invention.
【図4】従来のバランサシステムを示す回路図である。 4 is a circuit diagram showing a conventional balancer system.
【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS
24 ピストン(エアアクチュエータ) 24 piston (air actuator)
28 第1弁座(排気弁の弁座) 28 first valve seat (valve seat of the exhaust valve)
29 第2弁座(給気弁の弁座) 29 second valve seat (valve seat air supply valve)
32 背圧室33 フィードバック室35 シャフト(出力部材) 32 back-pressure chamber 33 feedback chamber 35 shaft (output member)
39 第1ポペット弁(排気弁のポペット弁) 39 first poppet valve (poppet valve of the exhaust valve)
40 第2ポペット弁(給気弁のポペット弁) 40 second poppet valve (poppet valve intake valve)
54 排気弁55 給気弁 54 exhaust valve 55 the air supply valve

Claims (3)

  1. 二次圧力ポートAと供給圧力ポートPとの間に給気弁が配設され、二次圧力ポートAと排気ポートRとの間に排気弁が配設され、エアアクチュエータ内の上側の背圧室に背圧が導入され、エアアクチュエータ内の下側のフィードバック室に二次圧力が導入され、エアアクチュエータの出力部材に下向きの荷重が作用するようにされ、 給気弁には第2ポペット弁体及び第2弁座があるとともに排気弁には第1ポペット弁体及び第1弁座があり 、フィードバック室の圧力上昇によって排気弁が開放され、フィードバック室の圧力低下によって給気弁が開放され、二次圧力ポートAの二次圧力が荷重に対応した値となったとき、給気弁及び排気弁が閉鎖され、二次圧力ポートAの二次空気をバランスシリンダのシリンダ室に直接供給するようにされ Air supply valve is disposed between the secondary pressure port A and the supply pressure port P, it is disposed an exhaust valve between the secondary pressure port A and the exhaust port R, the upper back pressure within the air actuator chamber back pressure is introduced into, the introduction of secondary pressure in the lower feedback chamber of the air actuator is adapted downward load to the output member of the air actuator acts, the air supply valve second poppet valve the exhaust valve with there is a body and the second valve seat there is a first poppet valve body and a first valve seat, the exhaust valve is opened by the pressure rise in the feedback chamber, the air supply valve is opened by the pressure drop in the feedback chamber , when the secondary pressure in the secondary pressure port a becomes a value corresponding to the load, intake valve and the exhaust valve is closed, to directly supply the secondary air in the secondary pressure port a to the cylinder chamber of the balance cylinder is to so that オートバランサ。 Auto-balancer.
  2. 背圧室には、荷重体及びオートエアバランサ装置の合計重量をエアアクチュエータのピストンの上側面積で除した値の背圧を、供給圧力空気が減圧弁により減圧して導入され、エアアクチュエータには出力部材としてシャフトが連結され、給気弁及び排気弁の各ポペット弁・各端部材の中央孔にシャフトが挿通され、シャフトの下端にフックが形成された請求項1記載のオートバランサ。 The back pressure chamber, the back pressure value the total weight was divided by the upper area of the air actuator piston load member and the automatic air balancer, supply pressure air is introduced under reduced pressure by a pressure reducing valve, the air actuator shaft is connected as an output member, the air supply valve and the shaft is inserted into the central hole of the poppet valve, each end member of the exhaust valve, automatic balancer of claim 1, wherein the hook is formed at the lower end of the shaft.
  3. オートバランサ本体に操作杆が揺動可能に配設され、操作杆の把手を上下動させることにより、給気弁又は排気弁が開放するようにされた請求項1又は2記載のオートバランサ。 Auto balancer body operating rod is arranged swingably by vertically moving the handle of the operating rod, the air supply valve or automatic balancers according to claim 1 or 2, wherein the exhaust valve is adapted to open.
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