JP4464239B2 - ストッパシリンダ - Google Patents

Description

この発明は、ローラーコンベアライン上を移動するワークを所定位置で停止させるストッパシリンダに関するものである。

従来、ローラーコンベアを使用した生産設備では、コンベア上を移動するワークを所定位置に一端停止させて所定の作業を行い、作業終了後には再びコンベアに沿ってワークを移動させている。

そして、ワークを一端停止させるためにストッパシリンダが使用され、このストッパシリンダはオイル式ショックアブソーバの衝撃吸収性を利用して、ワークを緩やかに停止させるようになっている。

このようなショックアブソーバを使用したストッパシリンダが特許文献１，２に開示されている。
特開平１０−８７０６６号公報 特開平１１−２２７９３７号公報

上記のようなストッパシリンダでは、オイル式ショックアブソーバの耐久性が低く、破損した場合には内蔵されている油が飛散するという問題点がある。
また、ワークの重量に応じてショックアブソーバの衝撃吸収力を調整するためには、各ショックアブソーバに設けられる調整ノブを操作する必要がある。

ところが、ストッパシリンダは通常ラインの下部に設置され、ショックアブソーバはストッパシリンダのチューブ内に収容されるため、その調整作業が煩雑となり、ライン上に多数のストッパシリンダが設置される状況では、各ストッパシリンダの衝撃吸収力を調整することは容易ではない。

一方、ショックアブソーバをストッパシリンダのチューブ外に取着すると、ストッパシリンダが大型化するという問題点がある。
また、ショックアブソーバによりワークを緩やかに停止させる機能を備えてはいるが、停止させたワークをコンベアに沿って送り出す機能を備えていない。

この発明の目的は、小型化を図りながら、耐久性を向上させ得るストッパシリンダを提供することにある。

上記目的は、コンベア上を移動するワークを緩やかに停止させる衝撃吸収装置と、停止したワークを送り出す送り出し装置を備えたシリンダーストッパにおいて、前記衝撃吸収装置及び送り出し装置を、前記ワークに係合して回動するリンク機構と、前記リンク機構に連結されたエアシリンダーとで構成し、前記ワークに当接されることによって前記リンク機構を回動させるキャッチレバーと、前記リンク機構の回動に基づいてその先端部が前記ワークの係合孔に係合されるキックレバーとを前記リンク機構の両端部に回動可能に支持するとともに、第一のヒンジピンが挿通された一対の支持片を前記リンク機構の中間部に設け、前記第一のヒンジピンと前記キックレバーとの間に、第一のエアシリンダーと第二のエアシリンダーとをそれらの出力ロッドが互いに反対側へ出没するように背中合わせに固定された状態で配置し、前記第一のエアシリンダーの出力ロッドの先端を前記リンク機構の前記キックレバーを支持する側の端部に連結するととともに、前記第二のエアシリンダーの出力ロッドの先端を第二のヒンジピンを介して前記一対の支持片の下端に連結したストッパシリンダにより達成される。

本発明によれば、小型化を図りながら、耐久性を向上させ得るストッパシリンダを提供することができる。

以下、本発明を具体化した一実施の形態を図面に従って説明する。図１及び図２に示すシリンダストッパは、ベース１に上方に延びる一対の上部支持片２が形成され、その上部支持片２の上端部間に支持されるヒンジピン３にはリンクロッド４の中間部が回動可能に支持されている。

前記リンクロッド４の一端には、キャッチレバー５の基端部がヒンジピン６で回動可能に支持されている。なお、キャッチレバー５はリンクロッド４に形成された係止ピン７により、図１に示す状態から矢印Ａ方向にのみ回動可能であり、捩りコイルスプリング８の付勢力により、常には図１に示す状態に保持される。前記キャッチレバー５の先端にはローラー９が回転可能に支持されている。

前記リンクロッド４の他端には、キックレバー１０の基端部がヒンジピン１１により回動可能に支持されている。キックレバー１０は、リンクロッド４に形成された係止ピン１２により、図１に示す状態から矢印Ｂ方向にのみ回動可能であり、捩りコイルスプリング１３の付勢力により、常には図１に示す状態に保持される。従って、前記キャッチレバー５とキックレバー１０は、それらの先端が対向するように、リンクロッド４に対しハ字状に支持されている。

前記ベース１には下方に延びる一対の下部支持片１４が設けられ、その下部支持片１４の下端部間には、ヒンジピン１５が挿通されている。
前記下部支持片１４のヒンジピン１５と前記リンクロッド４のキックレバー１０支持部近傍との間には、ワークを停止させる際の衝撃吸収装置及び停止されたワークを送り出す送り出し装置として動作するエアシリンダーが設けられる。

すなわち、そのエアシリンダーは、衝撃吸収装置として動作する第一のエアシリンダー１６ａと、送り出し装置として動作する第二のエアシリンダー１６ｂとで構成され、両エアシリンダー１６ａ，１６ｂの外筒１７ａ，１７ｂが互いに背中合わせとなるように、固定されている。

そして、第一のエアシリンダー１６ａの出力ロッド１８ａは外筒１７ａから上方へ突出して、ヒンジピン１９で前記リンクロッド４に回動可能に連結され、第二のエアシリンダー１６ｂの出力ロッド１８ｂは外筒１７ｂから下方へ突出して、前記ヒンジピン１５に回動可能に連結されている。

従って、第二のエアシリンダー１６ｂの出力ロッド１８ｂが外筒１７ｂから突出すると、ヒンジピン１５を支点として外筒１７ｂ，１７ａが押し上げられる。また、第一のエアシリンダー１６ａの出力ロッド１８ａが外筒１７ａから突出すると、ヒンジピン１５を支点としてリンクロッド４を図１に示す矢印Ｃ方向に回動させるようになっている。

前記外筒１７ａ，１７ｂは四角筒状に形成され、先端が外筒１７ｂの両側面に当接する止めネジ２０が前記下部支持片１４に螺合されて、前記出力ロッド１８ａ，１８ｂの出没動作時の外筒１７ａ，１７ｂの回転を阻止するようになっている。

前記外筒１７ａ，１７ｂには、それぞれ２つずつの継手ポート２１が設けられ、第一及び第二のエアシリンダー１６ａ，１６ｂに正圧空気あるいは大気圧を供給する配管（図示しない）がそれぞれ接続される。

前記第一及び第二のエアシリンダー１６ａ，１６ｂの動作を制御する制御ユニットの構成及び動作を図４〜図６に従って説明する。
前記第一のエアシリンダー１６ａには、前記各継手ポート２１に対応して第一及び第二のポート２２ａ，２２ｂが設けられ、前記第二のエアシリンダー１６ｂには、前記各継手ポート２１に対応して第三及び第四のポート２２ｃ，２２ｄが設けられている。

前記第一及び第二のポート２２ａ，２２ｂは、第一のエアシリンダー１６ａ内のピストンの両側に位置し、第三及び第四のポート２２ｃ，２２ｄは、第二のエアシリンダー１６ｂ内のピストンの両側に位置する。

第一のポート２２ａにはリリーフ弁付のレギュレータ２３及び絞り弁２４を介して正圧空気が供給される。その供給気圧はレギュレータ２３に供給される例えば０．５ＭＰａの正圧空気ＡＰが、レギュレータ２３の動作により、０．０５ＭＰａに制限されて供給される。また、第一のエアシリンダー１６ａのピストンの圧縮動作により、第一のポート２２ａの気圧が０．０５ＭＰａ以上となるときは、その気圧がレギュレータ２３から放出されて、第一のポート２２ａの気圧が０．０５ＭＰａ以下となるように制御される。なお、レギュレータ２３と絞り弁２４との間には、圧力計２９が接続されている。

前記第二及び第三のポート２２ｂ，２２ｃは電磁弁２５に接続され、その電磁弁２５の開閉動作により、前記正圧空気ＡＰ及び大気圧ＡＮのいずれかが供給される。そして、第二のポート２２ｂに正圧空気ＡＰが供給されると、前記出力ロッド１８ａがシリンダーから突出し、第二のポート２２ｂに大気圧ＡＮが供給されると、前記出力ロッド１８ａがシリンダー内に没入するようになっている。

前記第四のポート２２ｄは電磁弁２５に接続され、その電磁弁２５の開閉動作により、前記正圧空気ＡＰ及び大気圧ＡＮのいずれかが供給される。また、前記第二及び第三のポート２２ｂ，２２ｃに正圧空気ＡＰが供給されるとき、第四のポート２２ｄには大気圧ＡＮが供給され、第二及び第三のポート２２ｂ，２２ｃに大気圧ＡＮが供給されるとき、第四のポート２２ｄには正圧空気ＡＰが供給される。

そして、第三のポート２２ｃに正圧空気ＡＰが供給されると、第二のシリンダー１６ｂの出力ロッド１８ｂがシリンダーから突出し、第三のポート２２ｃに大気圧ＡＮが供給されると、第二のシリンダー１６ｂの出力ロッド１８ｂがシリンダー内に没入するようになっている。

次に、上記のように構成されたストッパシリンダの動作を図３〜図６に従って説明する。
図３（ａ）は、待機状態を示し、制御ユニットは図４に示す状態となり、出力ロッド１８ａ，１８ｂはシリンダー内に没入した状態である。そして、キャッチレバー５の先端部のローラー９は、ローラーコンベア２６上を移動するパレット２７の移動軌跡上に位置する。パレット２７は、ローラーコンベアに沿ってワークを搬送する。

この状態から、パレット２７が移動して、図３（ｂ）に示すように、ローラー９に当接すると、パレット２７及びワークの慣性力により、リンクロッド４が図３（ｃ）に示すように回動され、この回動にともなって第一のエアシリンダー１６ａの出力ロッド１８ａがシリンダーから引き出される。

このとき、図５に示すように、第一のシリンダー１６ａ内のピストンの圧縮動作と絞り弁２４により、パレット２７及びワークの慣性力が吸収され、パレット２７が緩やかに停止する。

また、リンクロッド４の回動に基づいて、キックレバー１０の先端部がパレット２７の係合孔２８に係合する状態となる。
次いで、ワークに対する所定の作業が終了すると、制御ユニットの電磁弁２５が切り替わり、図６に示す状態となる。すなわち、第二及び第三のポート２２ｂ，２２ｃに正圧空気ＡＰが供給され、第四のポート２２ｄに大気圧ＡＮが供給される状態となる。

すると、第二のエアシリンダー１６ｂの出力ロッド１８ｂがシリンダーから突出し、第一及び第二のエアシリンダー１６ａ，１６ｂの外筒１７ａ，１７ｂがヒンジピン１５を支点として上方へ持ち上げられ、出力ロッド１８ａが上方へ持ち上げられる。この結果、図３（ｄ）（ｅ）に示すように、パレット２７の送り出しが行われる。

次いで、電磁弁２５は図４に示す状態に切り換えられる。すると、第一のエアシリンダー１６ａでは、第一のポート２２ａに供給される０．０５ＭＰａの正圧空気により、出力ロッド１８ａがシリンダー内に没入し、第二のエアシリンダー１６ｂでは第四のポート２２ｄに供給される正圧空気ＡＰにより出力ロッド１８ｂがシリンダー内に没入する。この結果、リンクロッド４が回動されて、図３（ａ）に示す待機状態に復帰する。

上記のように構成されたストッパシリンダでは、次に示す作用効果を得ることができる。
（１）第一及び第二のエアシリンダー１６ａ，１６ｂの動作により、ローラーコンベア２６上を移動するパレット２７を緩やかに停止させ、かつローラーコンベア２６に沿って送り出すことができる。
（２）エアシリンダーを使用したことにより、オイル式ショックアブソーバを使用したストッパシリンダに比して耐久性を向上させることができる。
（３）絞り弁２４の調整により、パレット２７を停止させる際の第一のエアシリンダー１６ａによる衝撃吸収力の調整が容易である。
（４）第一及び第二のエアシリンダー１６ａ，１６ｂは、同一構成のエアシリンダーを背中合わせに固定する構成としたので、小型化を図ることができる。
（５）第一のエアシリンダー１６ａの出力ロッド１８ａの先端をリンクロッド４に連結し、第二のエアシリンダー１６ｂの出力ロッド１８ｂの先端をベース１に支持されたヒンジピン１５に連結した。この結果、第一のエアシリンダー１６ａでパレット２７の停止動作を行い、第二のエアシリンダー１６ｂでパレット２７の送り出しを行うことができる。
（６）第一及び第二のエアシリンダー１６ａ，１６ｂの２つのエアシリンダーを使用しながら、第一のエアシリンダー１６ａの出力ロッド１８ａのみをリンクロッド４に連結すればよい。従って、リンクロッド４をヒンジピン３でベース１に回転可能にのみ支持すればよく、その構成を簡略化することができるとともに、小型化も可能となる。
（７）第一及び第二のエアシリンダー１６ａ，１６ｂの動作を、主に一つの電磁弁２５で制御することができるので、制御ユニットの構成を簡略化することができる。
（８）四角筒状の外筒１７ａ，１７ｂに止めネジ２０を当接させる周り止め手段により、出力ロッド１８ａ，１８ｂの出没動作時の外筒１７ａ，１７ｂの回転を阻止することができる。

上記実施の形態は、以下の態様で実施してもよい。
・第一及び第二のエアシリンダーの外筒は、止めネジ２０と当接してその回転を阻止することができれば、四角筒以外の形状としてもよい。また、止めネジ以外の止め具をしようしてもよい。

一実施の形態のストッパシリンダを示す正面図である。 ストッパシリンダを示す側面図である。 （ａ）〜（ｅ）はストッパシリンダの動作を示す正面図である。 制御ユニットを示す空気圧回路図である。 制御ユニットの動作を示す空気圧回路図である。 制御ユニットの動作を示す空気圧回路図である。

符号の説明

１ ベース
４ リンク機構（リンクロッド）
５ リンク機構（キャッチレバー）
１０ リンク機構（キックレバー）
１６ａ，１６ｂ エアシリンダー
１８ａ，１８ｂ 出力ロッド
２６ コンベア
２７ ワーク（パレット）

Claims (5)

1. コンベア上を移動するワークを緩やかに停止させる衝撃吸収装置と、停止したワークを送り出す送り出し装置を備えたシリンダーストッパにおいて、
   前記衝撃吸収装置及び送り出し装置を、前記ワークに係合して回動するリンク機構と、前記リンク機構に連結されたエアシリンダーとで構成し、
   前記ワークに当接されることによって前記リンク機構を回動させるキャッチレバーと、前記リンク機構の回動に基づいてその先端部が前記ワークの係合孔に係合されるキックレバーとを前記リンク機構の両端部に回動可能に支持するとともに、第一のヒンジピンが挿通された一対の支持片を前記リンク機構の中間部に設け、
   前記第一のヒンジピンと前記キックレバーとの間に、第一のエアシリンダーと第二のエアシリンダーとをそれらの出力ロッドが互いに反対側へ出没するように背中合わせに固定された状態で配置し、前記第一のエアシリンダーの出力ロッドの先端を前記リンク機構の前記キックレバーを支持する側の端部に連結するととともに、前記第二のエアシリンダーの出力ロッドの先端を第二のヒンジピンを介して前記一対の支持片の下端に連結した
   ことを特徴とするストッパシリンダ。
2. 前記衝撃吸収装置は、前記ワークにより回動される前記リンク機構の回動に基づく前記第一のエアシリンダーの出力ロッドの引き出し動作に基づいてワークを緩やかに停止させ、前記送り出し装置は、前記第二のエアシリンダーの出力ロッドを該シリンダーから突出させることにより、前記リンク機構を回動させて前記ワークを送り出すことを特徴とする請求項１記載のストッパシリンダ。
3. 前記第一及び第二のエアシリンダーには、正圧空気と大気圧とを供給する制御ユニットを接続し、前記制御ユニットは、前記ワークにより回動される前記リンク機構の回動に基づく前記第一のエアシリンダーの出力ロッドの引き出し動作で該第一のエアシリンダーに衝撃吸収力を発生させ、前記第二のエアシリンダーの出力ロッドを突出させて前記ワークを送り出すことを特徴とする請求項２記載のストッパシリンダ。
4. 前記第一及び第二のエアシリンダーの外筒に当接して、該外筒の回転を阻止する周り止め手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のストッパシリンダ。
5. 前記周り止め手段は、四角筒状の外筒と、該外筒に当接する止め具とを備えたことを特徴とする請求項４記載のストッパシリンダ。

Images