JP4105277B2

JP4105277B2 - Air balancer

Info

Publication number: JP4105277B2
Application number: JP07481098A
Authority: JP
Inventors: 明男松井
Original assignee: 株式会社パボット技研
Priority date: 1998-02-16
Filing date: 1998-02-16
Publication date: 2008-06-25
Anticipated expiration: 2018-02-16
Also published as: JPH11228100A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、組立作業に於いて、重量物を高精度に移動させる場合に、補助力として、空気圧の使用が可能なエアバランサーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、エアバランサーとして、特開平３−１６６２００号公報により、荷重積替装置が提案されている。また、重量自動感知バランス吊上装置が、特開平７−１０１７００号公報により提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の従来のエアバランサーは、何れも装置が大型化し、バランスをとるための操作性が悪く、微妙な制御ができないという課題があった。
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、ワンタッチ操作で、自動荷重検出を行ない、且つ、ワーク自体を操作することが可能な廉価で、小型で、微妙な制御が可能なエアバランサーを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のエアバランサーは、エアシリンダのヘッド側に、エアシリンダのピストン５と等しい面積のダイヤフラムピストン６を有する荷重センサーブロック４を、ガイド２、ストッパー３、及び、自重調整ばね７により、軸方向に若干量（±３ｍｍ程度）スライドできるように組み込み、荷重センサーブロック４を支持することにより、エアシリンダ本体が前記若干量可動できる。このシリンダ本体の可動により、自動的に荷重を検出する。
ここで、前記荷重センサーブロック４に、リリーフ付き減圧弁３０を組み込むことができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本願発明のエアバランサーの断面図であり、図２は本願発明のエアバランサー用のエア回路図である。
【０００６】
図１において、センサーブロック４は上位にある支持部材（図示せず）に支持される。すなわち、センサーブロック４は支持部材に対し定位置に固定され、図１に示すように、センサーブロック４の上に、ストッパー３がスプリング７を介して載置され、ストッパー３の下部にダイヤフラムピストン６の内周を固定した固定部が固定され、ストッパー３の右端部にはガイド２を介してエアシリンダのヘッドカバー１が固定されている。
【０００７】
給排気口３１、３２、３３、３４、３５は、それぞれ、図２の管路４１、４２、４３、４４、４５に接続されている。ピストンロッド８の先端には回転ジョイント９、ワイヤー１０、フック１１が取り付けられている。
【０００８】
ダイヤフラムピストン６は、内周をストッパー３に、外周をセンサーブロック４に固定され、このダイヤフラムピストン６の軸方向の相対変位により、弁棒１２を上下させて、弁座１３、１４から検出室１５に給排気を行う。
【０００９】
また、センサーブロック４内に組み込まれたダイヤフラムピストン２１と弁棒１８を有するリリーフ付減圧弁３０は、パイロット室１６と操作室１７の差圧により、ダイヤフラムピストン２１を操作し、弁棒１８により弁座１９、２０から操作室１７の給排気を行う。
【００１０】
次に、全体の動作についてのべる。図２のリリーフ付減圧弁４０の設定圧を、無負荷の状態（ピストン５、ピストンロッド８、回転ジョイント９、ワイヤー１０、フック１１の重量）に調整する。この状態は無負荷バランス状態であり、フック１１を軽く上下させることが出来る。
【００１１】
次に、フック１１に負荷（重量物）を掛けて、図２の押しボタンバルブ４６
を押すと、リレーバルブ４７が給気側となり、管路４３より荷重センサーブロック４の給排気口３３に給気される。
【００１２】
この時、リリーフ付減圧弁４０の設定圧により、エアシリンダ本体が下方に下がり、弁座１３は閉に弁座１４は開となっている。弁座１４から検出室１５に流入したエアは給排気口３４、管路４４、パイロットチェック弁３７、４８、管路４５、給排気口３５を経てパイロット室１６に流入する。
【００１３】
この時、エア操作バルプ４９は給気側である。このパイロット室１６への流入が続くと、弁座２０が開き、操作室１７が給気され、更に、給排気口３２、管路４２、シャトル弁５０、給排気口３１を経てエアシリンダ内が加圧され、加負荷時のバランス状態となると、弁座１４が閉じ、バランス状態が完了する。このように、フック１１に負荷（重量物）を掛けて、図２の押しボタンバルブ４６を押したとき、バランス状態となるように、スプリング７が調整されている。
【００１４】
次に、上記バランス状態になった後に、絞り５１及びエアタンク５２による遅延回路を経てエア操作バルブ４９は排気状態となり、パイロットチェック弁３７、４８が閉状態となり、パイロット室１６にはバランス状態の圧力が密閉されたことになる。この状態で、負荷（重量物）を上下させると、弁座１９及び２０より給排気され、バランス状態で負荷の上下動が可能となる。
【００１５】
次に、負荷を所定の位置に固定（地上に降ろす等）してから、押しボタンバルプ５３を押すと、リレーバルブ４７から排気され、チェック弁５４、５５を通してパイロット室１６及び検出室１５が排気され、つづいて、操作室１７及び管路４２が排気される。
【００１６】
この状態で、エアシリンダ内のエアは、シャトル弁５０を通ってリリーフ付減圧弁４０の設定圧まで排気され、無負荷時のバランス状態となる。ここで、フックを外す等の作業を行う。以上の操作は、全て、押しボタンバルブ４６及び５３のワンタッチ操作だけて行われている。
【００１７】
ところで、リンク機構等によりピストンロッドが戻る方向に負荷をかける場合は、図１に示す、センサーブロック４が上下逆方向に組み込んだ構造となり、この場合のダイヤフラムピストン６の受圧面積はピストン５の出側の面積と等しくする。
【００１８】
【実施例】
以下の条件で、本発明を実施した結果、負荷時の操作力が３ｋｇｆ以内でスムースな操作が確認できた。
【００１９】
エアシリンダ内径…８０ｍｍ、ストローク…８００ｍｍ、弁座１３、１４の内径…６ｍｍ、弁座１９、２０の内径…６ｍｍ、支持形式…トラ二オン支持、最大エアシリンダ内圧力…５ｋｇｆ／ｃｍ²
【００２０】
【発明の効果】
本願発明の効果は、次の二点である。
１、押しボタンバルブ等のワンタッチ操作で、バランス状態が得られる。
２、上下動する可動部への配管が無く、一体化した小型化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すエアバランサーの断面図である。
【図２】同エアバランサーに用いるエア配管図である。
【符号の説明】
１はへッドカバー。
２はガイド。
３はストッパー。
４はセンサーブロック。
５はピストン。
６はダイヤフラムピストン。
７はスプリング。
８はピストンロッド。
９は回転ジョイント。
１０はワイヤー。
１１はフック。
１２、１８は弁棒。
１３、１４、１９、２０は弁座。
１５は検出室。
１６はパイロット室。
１７は操作室。
２１はダイヤフラムピストン。
３１，３２，３３，３４，３５は配管接続口。
４１，４２，４３，４４，４５は接続配管。
４０はリリーフ付減圧弁。
４６，５３は押しボタンスイッチ。
４７はリレーバルブ。
３７，４８はパイロットチェック弁
４９はエア操作バルブ。
５０はシャトルバルブ。
５１は絞り。
５２はタンク。
５４，５５はチェック弁。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an air balancer capable of using air pressure as an auxiliary force when moving a heavy object with high accuracy during assembly work .
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as an air balancer , a load transfer device has been proposed by Japanese Patent Laid-Open No. 3-166200 . The weight autosense balance hoisting apparatus has been proposed by JP-A 7-101700 JP.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, each of the above conventional air balancers has a problem that the apparatus becomes large, the operability for balancing is poor, and fine control cannot be performed.
The present invention has been made in view of the above points , and provides an inexpensive, small, and delicately controlled air balancer capable of performing automatic load detection with one-touch operation and operating the workpiece itself. The purpose is to do.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an air balancer of the present invention comprises a load sensor block 4 having a diaphragm piston 6 having an area equal to the piston 5 of the air cylinder on the head side of the air cylinder, a guide 2, a stopper 3, and The self-weight adjusting spring 7 is incorporated so that it can slide a little (about ± 3 mm) in the axial direction, and by supporting the load sensor block 4, the air cylinder body can be moved a little. The load is automatically detected by the movement of the cylinder body.
Here, a relief pressure reducing valve 30 can be incorporated in the load sensor block 4.
[0005]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of an air balancer of the present invention, and FIG. 2 is an air circuit diagram for the air balancer of the present invention.
[0006]
In FIG. 1, the sensor block 4 is supported by a support member (not shown) at the upper level. That is, the sensor block 4 is fixed at a fixed position with respect to the support member. As shown in FIG. 1, the stopper 3 is placed on the sensor block 4 via the spring 7, and the diaphragm piston 6 is placed below the stopper 3. A fixed portion that fixes the inner periphery of the air cylinder is fixed, and a head cover 1 of an air cylinder is fixed to the right end portion of the stopper 3 via a guide 2.
[0007]
The air supply / exhaust ports 31, 32, 33, 34, and 35 are connected to the pipe lines 41, 42, 43, 44, and 45 in FIG. A rotary joint 9, a wire 10, and a hook 11 are attached to the tip of the piston rod 8.
[0008]
The diaphragm piston 6 has an inner periphery fixed to the stopper 3 and an outer periphery fixed to the sensor block 4, and the valve rod 12 is moved up and down by the relative displacement in the axial direction of the diaphragm piston 6, thereby detecting the detection chamber 15 from the valve seats 13 and 14. for feeding exhaust to.
[0009]
In addition , the relief pressure reducing valve 30 having the diaphragm piston 21 and the valve rod 18 incorporated in the sensor block 4 operates the diaphragm piston 21 by the differential pressure between the pilot chamber 16 and the operation chamber 17, and the valve rod 18 controls the valve. The operation chamber 17 is supplied and exhausted from the seats 19 and 20.
[0010]
Next, the overall operation will be described. The set pressure of the pressure reducing valve 40 with relief in FIG. 2 is adjusted to an unloaded state (the weight of the piston 5, the piston rod 8, the rotary joint 9, the wire 10, and the hook 11). This state is a no-load balance state, and the hook 11 can be moved up and down lightly.
[0011]
Next, a load (heavy object) is applied to the hook 11 to push the push button valve 46 of FIG.
When is pressed, the relay valve 47 is turned to the air supply side, and air is supplied from the pipe line 43 to the air supply / exhaust port 33 of the load sensor block 4 .
[0012]
At this time, the set pressure of the relief with the pressure reducing valve 40, the air cylinder body descends, the valve seat 1 3 has the valve seat 14 in the closed and open. Air that has flowed into the detection chamber 15 from the valve seat 14 flows into the pilot chamber 16 through the air supply / exhaust port 34, the pipe 44, the pilot check valves 37 and 48, the pipe 45, and the air supply / exhaust port 35.
[0013]
At this time, the air operation valve 49 is on the supply side. If the inflow into the pilot chamber 16 continues, the valve seat 20 opens, the operation chamber 17 is supplied with air, and the interior of the air cylinder passes through the supply / exhaust port 32, the pipe line 42, the shuttle valve 50, and the supply / exhaust port 31. When the pressure is applied and the balance state at the time of applied load is reached, the valve seat 14 is closed and the balance state is completed. As described above, the spring 7 is adjusted so as to be in a balanced state when a load (heavy object) is applied to the hook 11 and the push button valve 46 in FIG. 2 is pushed .
[0014]
Then, after becoming the balance state, the air operated valve 49 via the delay circuit according to the aperture 51 and the air tank 52 becomes an exhaust state, the pilot check valve 3 7,48 is closed, the balance condition in the pilot chamber 16 The pressure is sealed. When the load (heavy object) is moved up and down in this state, air is supplied and exhausted from the valve seats 19 and 20, and the load can be moved up and down in a balanced state.
[0015]
Next, after fixing the load at a predetermined position (such as lowering it to the ground), when the push button valve 53 is pressed, the relay valve 47 is exhausted, and the pilot chamber 16 and the detection chamber 15 are exhausted through the check valves 54 and 55. Subsequently, the operation chamber 17 and the pipe line 42 are exhausted.
[0016]
In this state, the air in the air cylinder passes through the shuttle valve 50 and is exhausted to the set pressure of the pressure reducing valve 40 with relief, so that a balance state is obtained when there is no load. Here, work such as removing the hook is performed. All of the above operations are performed by a one-touch operation of the push button valves 46 and 53.
[0017]
Incidentally, when loading the direction the piston rod that returns by the link mechanism or the like, shown in FIG. 1, the sensor block 4 becomes incorporated structure upside down, the pressure receiving area of the diaphragm piston 6 in this case the piston 5 Make it equal to the area on the exit side.
[0018]
【Example】
As a result of carrying out the present invention under the following conditions, a smooth operation could be confirmed when the operating force under load was within 3 kgf.
[0019]
Air cylinder inner diameter : 80 mm, stroke : 800 mm, inner diameter of valve seats 13, 14 ... 6 mm, inner diameter of valve seats 19, 20 ... 6 mm, support type : trunnion support, maximum air cylinder pressure : 5 kgf / cm ²
[0020]
【The invention's effect】
The effects of the present invention are the following two points.
1. A balanced state can be obtained by a one-touch operation such as a push button valve.
2. There is no piping to the movable part that moves up and down, and an integrated miniaturization is possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an air balancer showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an air piping diagram used for the air balancer .
[Explanation of symbols]
1 is a head cover.
2 is a guide.
3 is a stopper.
4 is a sensor block.
5 is a piston.
6 is a diaphragm piston.
7 is a spring.
8 is a piston rod.
9 is a rotary joint.
10 is a wire.
11 is a hook.
12 and 18 are valve stems.
13, 14, 19, and 20 are valve seats.
15 is a detection chamber.
16 is a pilot room.
17 is an operation room.
21 is a diaphragm piston.
31, 32, 33, 34 and 35 are pipe connection ports.
41, 42, 43, 44 and 45 are connection pipes.
40 is a pressure reducing valve with a relief.
46 and 53 are push button switches.
47 is a relay valve.
37 and 48 are pilot check valves 49 and air operation valves.
50 is a shuttle valve.
51 is an aperture.
52 is a tank.
54 and 55 are check valves.

Claims

A stopper (3) is fixed via an axial guide (2) on an air cylinder head cover (1) provided with a hook for hanging a heavy object at the tip of the piston rod, and the stopper (3) is spring (7 ) On the load sensor block (4), and the load sensor block is supported by a support member fixed at a fixed position. The load sensor block (4) includes a piston (5) of the air cylinder. A diaphragm piston (6) having an area equal to that of the diaphragm piston (6) is provided, and a portion where the inner peripheral portion of the diaphragm piston (6) is fixed is fixed to a lower portion of the stopper (3), and an outer peripheral portion of the diaphragm piston (6) is Fixed to the load sensor block (4), the head cover, the guide (2), and the stopper (3) move up and down relative to the load sensor block (4). The load sensor block (4) is provided with a diaphragm piston (6) and a detection chamber (15) for detecting a load, and the diaphragm piston (21) and the pilot chamber (16) A relief pressure reducing valve (30) having an operation chamber (17) is provided, and a supply / exhaust pipe is connected to the detection chamber (15), the pilot chamber (16), the operation chamber (17) and the air cylinder. Air balancer characterized by that .