JP3822259B2 - シリンダ装置 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、各種の工場において、自動化機器に用いられる往復動作の駆動源となる装置であって、例えば、搬送ライン間に設けられ、ワークを所定距離変位させるためのシリンダ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、従来から、工場において、複数の搬送コンベアまたは搬送ローラ等を連結してワークの搬送システムが構築されている。前記搬送システムは、複数の搬送ラインによって構成され、前記複数の搬送ライン中、例えば、相互に直交する第1搬送ラインと第2搬送ラインとの連結部位には、第1搬送ラインから搬送されるワークを持ち上げて第2搬送ラインへと移送する移送手段が配設される。前記移送手段としては、例えば、シリンダを利用したリフト装置等が用いられている。
【0003】
ここで、シリンダを利用したリフト装置を図11および図12に示す。このリフト装置2は、矢印X方向に変位自在なピストンロッド4を有するシリンダ6が台板8の略中央部に固設され、前記台板8の対角線状に一組のガイドロッド10a、10bが配設される。前記ピストンロッド4および夫々のガイドロッド10a、10bの端部には、取付プレート12を介して天板14が連結される。シリンダボデイ16の一側面部に画成された一組の圧縮空気供給排出ポート18a、18bにはチューブ20が接続され、前記チューブ20の端部はポートブロック22に設けられた管継手24a、24bに連結される。なお、前記天板14上には、駆動源の駆動作用下に回動する搬送ベルト等のワーク搬送手段(図示せず)が搭載される。
【0004】
前記リフト装置2の動作について説明する。このリフト装置2では、チューブを介して図示しない圧縮空気供給源と管継手24a、24bとを接続し、前記圧縮空気供給源の付勢作用下にシリンダ6に圧縮空気を供給する。前記圧縮空気がシリンダボデイ16内の一方のシリンダ室に供給されることによりピストンが変位し、ピストンロッド4が上昇する。前記ピストンロッド4の先端部に連結された天板14は、ガイドロッド10a、10bに案内されて矢印X1 方向に上昇する。一方、前記シリンダボデイ16内の他方のシリンダ室に圧縮空気を供給することにより、前記とは反対方向(矢印X2 方向)に天板14を下降させることができる。
【0005】
以上の如き構成のリフト装置2を搬送システムに組み込むと、先ず、第1搬送ラインの搬送過程において、ワークが所定位置に到達した際、シリンダ6の付勢作用下に天板14を上昇させてワークを第1搬送ラインから離間させておき、前記第1搬送ラインよりも高い位置にある搬送ベルトを駆動させ、持ち上げられているワークを保持して第2搬送ライン側にワークを移送する。以上のようにして、前記第1搬送ラインと直交する第2搬送ラインに対してワークを搬送することが可能となる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術に係るリフト装置2では、台板8と天板14との間に設けられるシリンダ6の高さ方向の寸法によって該リフト装置自体の高さが設定されるため、前記リフト装置自体の高さをシリンダ6の高さよりも低く設定することができないという不都合がある。
【0007】
また、前記リフト装置2では、台板8と天板14との間に、シリンダ6、一組のガイドロッド10a、10bおよびポートブロック22等の複数の部品を配設しなければならないことから部品点数および組立工数が多くなり、この結果、製造コストが高騰するという不都合がある。
【0008】
本発明は、前記の不都合を克服するためになされたものであり、高さ方向の寸法を抑制して省スペース化を図るとともに、ユニット化して部品点数を少なくし廉価に製造することが可能なシリンダ装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明は、ワークを所定距離変位させるためのシリンダ装置であって、
平面視して略正方形状に形成された台板と、
前記台板に対して固着されたピストンと、
前記ピストンのピストンヘッド側とピストンロッド側との間でシリンダ室を画成し、前記ピストンの軸線方向に沿って往復動作するシリンダ本体と、
前記シリンダ本体に固着され、該シリンダ本体を間にして前記台板と平行に設けられるとともに前記台板と略同一形状に形成された天板と、
前記台板に対して固着され、前記シリンダ本体を囲繞するケーシングと、
前記ケーシングと前記シリンダ本体との間に介装され、該シリンダ本体の外周壁に摺接することにより、該シリンダ本体の往復動作を案内するブッシュと、
を備え、
前記台板には、前記ケーシングの一側面に形成された一組の圧力流体出入ポートと前記シリンダ室とを連通させる一組の連通路が形成され、
前記一組の圧力流体出入ポートおよび連通路を介して前記シリンダ室のピストンヘッド側とピストンロッド側へと交互に圧力流体を導入することにより、前記台板に固定されているピストンに対して前記シリンダ本体並びに天板を前記ブッシュの案内作用下に往復動作させて前記天板に当接するワークを所定距離移送し、
前記シリンダ本体は、軸線方向に沿った高さ方向の寸法よりも幅方向の寸法が大きく設定され、
前記シリンダ本体の一方の面または台板の一方の面にクッション部材を設け、
前記シリンダ本体の外周面または前記外周面の近接部位に磁石を設け、さらに、前記ケーシングの外周面の少なくとも一側面にセンサ取付用の溝部が画成され、
前記シリンダ本体の一側面部には、ピストンの軸線方向に沿って往復動作する該シリンダ本体の変位終端を規制するストッパが設けられ、
略正方形状に形成された前記台板および天板の四隅角部には、夫々、ねじ溝が刻設された4個の取付用孔部が画成され、前記取付用孔部に近接する前記ケーシングの四隅角部の外壁面は、前記取付用孔部が外部に露呈可能な内側に窪んだ曲面に形成されることを特徴とする。
【0010】
【作用】
上記の本発明に係るシリンダ装置では、ケーシングの一側面に形成された一組の圧力流体出入ポートのいずれか一方から供給された圧力流体が、台板に形成された連通路を経由して、ピストンヘッド側又はピストンロッド側のシリンダ室に導入される。前記シリンダ室に導入された圧力流体によって天板が押圧され、前記天板はブッシュの案内作用下にシリンダ本体と一体的に変位する。
【0011】
この場合、シリンダ本体並びに天板は、ブッシュの案内作用下に、台板に固定されているピストンに対して往復動作する。従って、前記シリンダ本体並びに天板の往復動作を介して、天板に当接するワークを所定距離移送することができる。また、シリンダ本体を軸線方向に沿った高さ方向の寸法よりも幅方向の寸法を大きく設定することにより、高さ方向の寸法を抑制して高さ方向におけるスペースの有効利用を図ることができる。
【0012】
【実施例】
次に、本発明に係るシリンダ装置について好適な実施例を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【0013】
図1は、本発明の第1実施例に係るシリンダ装置の斜視図、図2は、図1に示すシリンダ装置の天板を上昇させた状態を示す斜視図、図3は、図1に示すシリンダ装置の底面図、図4は、図3のIV−IV線に沿った縦断面図、図5は、図4において天板を上昇させた状態を示す縦断面図、図6は、シリンダ室に連通する連通路を示す部分断面図である。
【0014】
このシリンダ装置30は、基本的には、略正方形状の台板32と、前記台板32上に画成された段部にねじ部材33(図3参照)を介して螺着され、断面略円形状の貫通孔34(図4および図5参照)内に上昇または下降自在なシリンダ本体36が設けられたケーシング38と、前記台板32と略同一形状に形成され、ねじ部材40a〜40dを介して前記シリンダ本体36に固定された天板42とから構成される。なお、前記天板42とシリンダ本体36との接合部位には、後述するシリンダ室44a、44bの気密性を保持するためにリング状のシール部材46が装着される(図4および図5参照)。
【0015】
前記台板32および天板42の四隅角部には、夫々、ねじ溝が刻設された4個の取付用孔部48a〜48dおよび50a〜50dが画成され、例えば、台板32の4個の取付用孔部48a〜48dに図示しないねじ部材を螺入してシリンダ装置30を他の部材に固定することができる。前記取付用孔部48a〜48dに近接するケーシング38の四つの隅角部の外壁面は、該取付用孔部48a〜48dが外部に露呈するように曲面52の形状に形成される。
【0016】
また、前記ケーシング38の外周側の三側面には、夫々、断面が変形した略T字状の対をなす取付溝54a〜54cが画成され(図3参照)、これらの取付溝54a〜54cは矢印X方向に沿って延在している。相互に所定間隔離間する前記夫々の取付溝54a〜54cの中間には、矢印X方向に沿って対をなすセンサ取付用溝56a〜56cが画成される。この場合、頭部が膨出した前記取付溝54a〜54cの溝形状に対応した形状の図示しない係合部材をこれらの取付溝54a〜54cに夫々嵌合することにより、シリンダ装置30を横方向から支持することが可能である。この場合、取付溝54a〜54cは矢印X方向に貫通して画成されているために、前記図示しない係合部材の取付位置の高さを調節することができる。前記取付溝54a〜54c等が画成された三側面を除く残りのケーシング38の一側面には、一組の圧縮空気出入ポート(圧力流体出入ポート)58a、58bが画成され、前記一組の圧縮空気出入ポート58a、58bは、ケーシング38の底面部に画成されたポート59a、59bを経由し、さらに、台板32内に画成された連通路60a、60bを介して後述するシリンダ室44a、44bに夫々連通するように形成されている(図3並びに図6参照)。前記ケーシング38の内部には断面略円形状の貫通孔34が画成され、前記貫通孔34の内壁面には、例えば、合成樹脂等の材料で形成される円筒状のブッシュ62が同軸状に嵌挿される。
【0017】
以上の構成において、台板32の略中央部分、すなわち、前記ケーシング38の中心部には、一組のねじ部材64a、64bを介して該台板32に固定されたピストン66が設けられる。該ピストン66の大径部外周にはシールリング68が設けられている。この場合、前記ピストン66は矢印X方向に延在する大径な孔部を画成したシリンダ本体36に収装されている。前記シリンダ本体36は、前記ブッシュ62の内壁面に沿って摺動変位するものであり、該ピストン66、天板42およびシリンダ本体36とによって前記大径な孔部はシリンダ室44a、44bを画成することになる。
【0018】
前記シリンダ室44bの画成には、実際、ロッドカバー70が用いられる。すなわち、前記シリンダ本体36の内周側に環状段部が画成され、この環状段部にピストン66の外周面を囲繞するロッドカバー70がねじ部材72によって螺着され、前記ロッドカバー70とピストン66との摺動部位にはリング状のシール部材74が設けられる。前記シリンダ本体36は高さ(H)よりも大なる幅(W)を有し(図4参照)、前記シリンダ室44a、44bに交互に導入されている圧力流体により、ブッシュ62の内壁面に沿って矢印X1 方向に上昇し、または矢印X2 方向に下降する。ここで、前記構成では、前記シリンダ本体36が上昇時および下降時にロッドカバー70に当接して、該シリンダ本体36の変位終端における衝撃を緩和するとともに、衝撃音の発生を防止するためのリング状のダンパ部材76a、76b(クッション部材)が設けられる。また、前記ロッドカバー70は、ピストン66の上部に形成された環状突部に当接することにより、シリンダ本体36の上昇端におけるストッパとして機能するものである。なお、前記ピストン66、ロッドカバー70、シリンダ本体36およびブッシュ62は、略正方形状に形成された台板32の対角線が交差する点Oを中心として夫々同一軸心状に形成されることは、図3を参照すれば容易に諒解されるであろう。
【0019】
前記シリンダ本体36にはケーシング38に画成された夫々のセンサ取付用溝56a〜56cに近接して磁石78(図3、図4および図5参照)が設けられ、前記センサ取付用溝56cの所定部位に保持されたセンサ80(図1および図2参照)によってシリンダ本体36の位置を検出することができる。さらに、シリンダ本体36には点Oから所定距離偏位してガイド穴82が画成され(図3および図4参照)、前記ガイド穴82には台板32に固設されたガイドロッド84が挿通されることにより、前記シリンダ本体36の回り止めの機能並びに案内機能を営む。なお、前記シリンダ本体36の外周面およびケーシング38の内周面の形状を角形とすることにより、ガイドロッド84を省略することが可能である。
【0020】
前記シリンダ本体36が上昇または下降して変位する際、台板32とシリンダ本体36との間に画成される室86および天板42とガイドロッド84との間に画成される室88に対して、空気が流入、流出するための流出入孔部89が台板32に画成される(図1、図2および図3参照)。前記流出入孔部89は、図示しない通路を介して前記室86、88に夫々連通するように画成される。
【0021】
本発明の第1実施例に係るシリンダ装置30は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
【0022】
先ず、図7Aに示されるように、複数の搬送ローラ90a〜90fが略並列に配設され、図示しない駆動源の駆動作用下に各搬送ローラ90a〜90fが回動する第1搬送ライン92と、複数の搬送ローラ93a〜93cが略並列に配設され、図示しない駆動源の駆動作用下に前記第1搬送ライン92の搬送方向と略直交する方向に搬送する第2搬送ライン94が配設されているものとする。この場合、取付用孔部48a〜48dを介してシリンダ装置30が基台96上に固定されるとともに、一組のガイドローラ98a、98bに懸架され、図示しない駆動源の駆動作用下に略平行な一組の搬送ベルト100a、100bが矢印方向に循環して回動する搬送手段102を天板42上に搭載する(図7B参照)。この場合、前記一組の搬送ベルト100a、100bが搬送ローラ90a〜90fと略平行となるように、且つ隣接する搬送ローラ90bと90cおよび90dと90eの間隙に位置するように位置決めしておく。なお、前記シリンダ装置30の圧縮空気出入ポート58a、58bは、予め、チューブ等を介して圧縮空気供給手段に接続しておく。
【0023】
以上のような準備作業を経た後、第1搬送ライン92によってワークWが矢印方向に沿って搬送される過程において、前記ワークWが搬送ベルト100a、100b上の所定位置に到達したことを図示しない検知手段によって検知し、前記検知手段から出力される検知信号に基づいて、図示しない切換弁の切換作用下にシリンダ装置30の一方の圧縮空気出入ポート58aに圧縮空気を供給する。この結果、天板42が上昇することにより、ワークWが搬送ローラ90a〜90fから離間し、搬送手段102が搬送ローラ90a〜90fより上方に突出するともに、搬送ベルト100a、100bの回動作用下にワークWを第1搬送ライン92と略直交する第2搬送ライン94側に移送することができる。
【0024】
すなわち、シリンダ装置30の一方の圧縮空気出入ポート58aに供給された圧縮空気は、台板32に画成された連通路60aを介して一方のシリンダ室44aに導入され、天板42を矢印X1 方向に上昇させるように押圧する。なお、他方の圧縮空気出入ポート58bは大気開放状態にしておく。前記天板42は、ガイドロッド84の案内作用下にシリンダ本体36と一体的に矢印X1 方向に上昇し、図5に示す変位終端位置に至る。この場合、ロッドカバー70がダンパ部材76aに当接して衝撃を緩和するとともに、衝撃音が発生することもない。矢印X1 方向に上昇して搬送ベルト100a、100bが隣接する搬送ローラ90bと90cおよび90dと90eの間隙から上方に突出することにより(図7Bの二点鎖線参照)、ワークWが搬送ローラ90a〜90fから所定距離だけ離間し且つ搬送ベルト100a、100bによって支持される。そして、前記搬送ベルト100a、100bの回転駆動作用下にワークWが第1搬送ライン92に直交する第2搬送ライン94側に移送され、該第2搬送ライン94によって該ワークWは所望の位置に搬送される。
【0025】
前記ワークWを移送した後、他方の圧縮空気出入ポート58bに圧縮空気を供給し、シリンダ室44bに圧縮空気を導入することにより、天板42はシリンダ本体36と一体的に矢印X2 方向に変位して原位置に復帰する。
【0026】
本実施例に係るシリンダ装置30では、天板42を支持するとともに、前記天板42を矢印X1 またはX2 方向に変位させるシリンダ本体36の直径が、高さ方向に対して幅広に形成されている。さらに、シリンダ本体36は、該シリンダ本体36を囲繞するケーシング38によって上昇または下降変位自在に保持され、ブッシュ62の案内作用下に台板32に固定されたピストン66に対してシリンダ本体36並びに天板42を上昇または下降させることができる。
【0027】
そこで、例えば、上下に2段からなる第1搬送ライン92を設け、前記第1搬送ライン92に対応して上下に2段からなる第2搬送ライン94を相互に直交するように配置した場合、本実施例に係るシリンダ装置30では、幅(W)方向に対して高さ(H)方向の寸法を抑制することができるため、上下方向に2つのシリンダ装置30を配設することが可能である。この結果、高さ方向におけるスペースの有効利用を図ることにより、レイアウトの自由度を増大させることが可能となる。
【0028】
また、台板32に螺入されたねじ部材33、64a、64bまたは天板42に螺入されたねじ部材40a〜40dを取り外すことにより、ケーシング38内に配設されたシリンダ本体36、ピストン66並びにロッドカバー70等を取り出して簡便に保守点検することができるとともに、部品交換も容易に行うことができる。
【0029】
さらに、本実施例に係るシリンダ装置30では、装置全体を一体的にユニット化して形成しているため、図11および図12に示す従来技術と比較して部品点数および組立工数を削減して製造コストの低減化を図ることができる。
【0030】
次に、本発明の第2実施例に係るシリンダ装置110を図8〜図10に示す。なお、以下においては、上記した第1実施例と異なる構成要素についてのみ説明するとともに、同様の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【0031】
このシリンダ装置110は、図8に示されるように、ピストン66の中心点を点Oから偏心した位置に設けるとともに、シリンダ本体112の回り止めの機能を営むガイドロッド84がない点が第1実施例と相違する。この結果、より一層部品点数が削減され、廉価に製造することが可能となる。なお、その他の動作並びに作用効果は、第1実施例と同様である。
【0032】
加えて、第1および第2実施例では、台板32に固定されたピストン66に対しシリンダ本体36を上下方向に変位させて説明しているがこれに限定されるものではなく、例えば、台板32を横設してシリンダ本体36を横方向に変位させることも可能である。
【0033】
【発明の効果】
本発明に係るシリンダ装置によれば、以下の効果が得られる。
【0034】
すなわち、案内部材をシリンダ本体の外周壁に摺接するように配設することにより、シリンダ装置の高さ方向の寸法を抑制することができ、高さ方向におけるスペースの有効利用を図ることが可能となる。この結果、レイアウトの自由度が増大して設備投資におけるコストダウンを図ることができる。
【0035】
また、シリンダ装置内に案内部材をユニット化して一体的に組み付けることにより、部品点数および組立工数を削減して製造コストの低減化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係るシリンダ装置の斜視図である。
【図2】図1に示すシリンダ装置の天板を上昇させた状態を示す斜視図である。
【図3】図1に示すシリンダ装置の底面図である。
【図4】図3のIV−IV線に沿った縦断面図である。
【図5】図4において天板を上昇させた状態を示す縦断面図である。
【図6】シリンダ室に連通する連通路を示す部分断面図である。
【図7】図1に示すシリンダ装置を第1搬送ラインと第2搬送ラインの接合点に配設した搬送システムを示し、図7Aは平面図、図7Bは正面図である。
【図8】本発明の第2実施例に係るシリンダ装置の底面図である。
【図9】図8のIX−IX線に沿った縦断面図である。
【図10】図9において天板を上昇させた状態を示す縦断面図である。
【図11】従来技術に係るリフト装置を示す正面図である。
【図12】図11に示すリフト装置の底面図である。
【符号の説明】
30、110…シリンダ装置 32…台板
34…貫通孔 36、112…シリンダ本体
38…ケーシング 42…天板
44a、44b…シリンダ室
48a〜48d、50a〜50d…取付用孔部
54a〜54c…取付溝 58a、58b…圧縮空気出入ポート
60a、60b…連通路 62…ブッシュ
66…ピストン 70…ロッドカバー
84…ガイドロッド
Claims (1)
- ワークを所定距離変位させるためのシリンダ装置であって、
平面視して略正方形状に形成された台板と、
前記台板に対して固着されたピストンと、
前記ピストンのピストンヘッド側とピストンロッド側との間でシリンダ室を画成し、前記ピストンの軸線方向に沿って往復動作するシリンダ本体と、
前記シリンダ本体に固着され、該シリンダ本体を間にして前記台板と平行に設けられるとともに前記台板と略同一形状に形成された天板と、
前記台板に対して固着され、前記シリンダ本体を囲繞するケーシングと、
前記ケーシングと前記シリンダ本体との間に介装され、該シリンダ本体の外周壁に摺接することにより、該シリンダ本体の往復動作を案内するブッシュと、
を備え、
前記台板には、前記ケーシングの一側面に形成された一組の圧力流体出入ポートと前記シリンダ室とを連通させる一組の連通路が形成され、
前記一組の圧力流体出入ポートおよび連通路を介して前記シリンダ室のピストンヘッド側とピストンロッド側へと交互に圧力流体を導入することにより、前記台板に固定されているピストンに対して前記シリンダ本体並びに天板を前記ブッシュの案内作用下に往復動作させて前記天板に当接するワークを所定距離移送し、
前記シリンダ本体は、軸線方向に沿った高さ方向の寸法よりも幅方向の寸法が大きく設定され、
前記シリンダ本体の一方の面または台板の一方の面にクッション部材を設け、
前記シリンダ本体の外周面または前記外周面の近接部位に磁石を設け、さらに、前記ケーシングの外周面の少なくとも一側面にセンサ取付用の溝部が画成され、
前記シリンダ本体の一側面部には、ピストンの軸線方向に沿って往復動作する該シリンダ本体の変位終端を規制するストッパが設けられ、
略正方形状に形成された前記台板および天板の四隅角部には、夫々、ねじ溝が刻設された4個の取付用孔部が画成され、前記取付用孔部に近接する前記ケーシングの四隅角部の外壁面は、前記取付用孔部が外部に露呈可能な内側に窪んだ曲面に形成されることを特徴とするシリンダ装置。
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