JP5578502B2 - speed controller - Google Patents
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Description
本発明は、スピードコントローラに関し、さらに詳細には、外部シリンダに接続されて当該外部シリンダの作動速度の制御を行うスピードコントローラに関する。 The present invention relates to a speed controller, and more particularly to a speed controller that is connected to an external cylinder and controls the operating speed of the external cylinder.
機械装置や電子機器等の組立を行う自動設備ライン等において、シリンダを用いた装置が多用されている。しかし、シリンダを高速化すればサイクルタイムを小さくすることが可能となる反面、動作時の衝撃が大きくなってシリンダ寿命が短くなるという課題が生じる。そのため、シリンダの速度を高速化できない場合が多かった。 In an automatic equipment line for assembling mechanical devices and electronic devices, devices using cylinders are frequently used. However, if the speed of the cylinder is increased, the cycle time can be reduced. However, there is a problem that the impact during operation is increased and the cylinder life is shortened. Therefore, there are many cases where the cylinder speed cannot be increased.
そこで、シリンダ速度を高速化しても動作時の衝撃が大きくならないように、シリンダの衝撃緩和を図る技術の開発が行われてきた。
一例として、特許文献1記載のクッション機構付空気圧シリンダが開示されている。当該シリンダは、シリンダ自体に衝撃を緩和するクッション機構を設けることによって、動作時の衝撃緩和を図るというものである。
In view of this, technology has been developed to mitigate the impact of the cylinder so that the impact during operation does not increase even when the cylinder speed is increased.
As an example, a pneumatic cylinder with a cushion mechanism described in
しかしながら、例えば特許文献1に開示される装置では、シリンダ毎にその径・ストロークに応じて衝撃緩和機構を専用設計して組み込まなければならないため、汎用性に欠け、コストが高くなってしまう等の課題があった。
However, in the device disclosed in
本発明は、上記事情に鑑みてなされ、シリンダの一行程における動作を高速および低速の二段階で行うことができ、それによって、シリンダの高速化および動作時の衝撃緩和という相反する課題を同時に解決することが可能で、且つ、各種シリンダに接続することができる汎用性を有すると共にシリンダ毎に最適な動作速度に調整が可能で、低コストのスピードコントローラを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and can perform the operation in one stroke of the cylinder in two stages of high speed and low speed, thereby simultaneously solving the conflicting problems of increasing the speed of the cylinder and mitigating the shock during operation. An object of the present invention is to provide a low-cost speed controller that can be connected to various cylinders and can be adjusted to an optimum operation speed for each cylinder.
一実施形態として、以下に開示するような解決手段により、前記課題を解決する。 As an embodiment, the above-described problem is solved by a solution as disclosed below.
開示のスピードコントローラは、一端が外部流体供給源に接続され、他端が外部シリンダに接続されて、該外部流体供給源から該外部シリンダへ流体を通過させる第1の流路と、一端が前記外部シリンダに接続され、他端が排気ポートに接続されて、該外部シリンダから該排気ポートへ流体を通過させる第2の流路と、前記第2の流路の途中に設けられて流体の流量を調整する第1の絞り弁と、前記第1の絞り弁による流体の流量の調整を行う絞り位置と、調整を行わない開放位置とで切替を行う切替手段と、前記切替手段において前記開放位置から前記絞り位置へ切替が行われるまでの時間を調整する調整手段と、を備え、前記切替手段は、前記絞り位置と前記開放位置とで切替を行う切替弁としてのスライドバルブを有すると共に、該スライドバルブの一端側に付勢力を与える第1の付勢手段と他端側に付勢力を与える第2の付勢手段とを有し、該第1の付勢手段による付勢力が該第2の付勢手段による付勢力よりも大きいときに該スライドバルブが前記開放位置へ切替が行われ、該第2の付勢手段による付勢力が該第1の付勢手段による付勢力よりも大きいときに該スライドバルブが前記絞り位置へ切替が行われ、前記第1の付勢手段は、流体が貯留されるチャンバーを有すると共に、前記外部流体供給源と該チャンバーとの間を連通して流体を通過させる第3の流路、および該チャンバーと前記スライドバルブの一端側との間を連通して流体を通過させる第4の流路を有し、該チャンバー内に貯留されている流体の量に応じた圧力として発生する付勢力を前記スライドバルブの一端側に与えることを特徴とする。
これによれば、外部シリンダに接続して用いることによって、外部シリンダの一行程における動作を高速および低速の二段階で行うことができる。したがって、高速移動による高速化と、低速移動による動作終了時の衝撃緩和とを実現することが可能となる。さらに、切替手段による切替のタイミングを任意に調整することが可能となる。
In the disclosed speed controller, one end is connected to an external fluid supply source, the other end is connected to an external cylinder, a first flow path for allowing fluid to pass from the external fluid supply source to the external cylinder, and one end of the speed controller A second flow path connected to an external cylinder and having the other end connected to an exhaust port to allow fluid to pass from the external cylinder to the exhaust port; and a fluid flow rate provided in the middle of the second flow path A first throttle valve that adjusts the flow rate, a switching means that switches between a throttle position that adjusts the flow rate of fluid by the first throttle valve, and an open position that is not adjusted, and the open position in the switching means Adjusting means for adjusting a time until switching from the throttle position to the throttle position, the switching means has a slide valve as a switching valve for switching between the throttle position and the open position, and The A first urging means for applying an urging force to one end side of the id valve and a second urging means for applying an urging force to the other end side. The urging force by the first urging means is the second urging force. When the slide valve is switched to the open position when the urging force is greater than the urging force by the urging means, and when the urging force by the second urging means is greater than the urging force by the first urging means The slide valve is switched to the throttle position, and the first urging means has a chamber in which a fluid is stored and communicates between the external fluid supply source and the chamber and passes the fluid. And a third flow path that communicates between the chamber and one end side of the slide valve to allow fluid to pass therethrough, according to the amount of fluid stored in the chamber The sliding force is applied to the urging force generated as Characterized in providing the one end side.
According to this, by using it connected to the external cylinder, the operation in one stroke of the external cylinder can be performed in two stages of high speed and low speed. Accordingly, it is possible to realize speeding up by high speed movement and impact mitigation at the end of operation by low speed movement. Furthermore, it is possible to arbitrarily adjust the switching timing by the switching means.
また、切替弁を用いた簡素な構造によって、第1の絞り弁の絞り位置と開放位置との切替を行うことが可能となる。 In addition, it is possible to switch between the throttle position and the open position of the first throttle valve with a simple structure using the switching valve.
また、第1の付勢手段および第2の付勢手段を用いて、スライドバルブを動作させて、第1の絞り弁の切替を行うことが可能となる。 In addition, it is possible to switch the first throttle valve by operating the slide valve using the first urging means and the second urging means.
また、チャンバー内に流体を貯留させて発生する圧力を付勢力として切替手段のスライドバルブに与えることが可能となる。 In addition, the pressure generated by storing the fluid in the chamber can be applied to the slide valve of the switching means as an urging force.
また、前記調整手段は、前記第3の流路の途中に設けられて流体の流量を調整する第2の絞り弁を有することが好ましい。
これによれば、チャンバーから排出される流体の流量を調整でき、その結果、切替手段による切替のタイミングを任意に調整することが可能となる。
Moreover, it is preferable that the said adjustment means has a 2nd throttle valve which is provided in the middle of the said 3rd flow path, and adjusts the flow volume of the fluid.
According to this, the flow rate of the fluid discharged from the chamber can be adjusted, and as a result, the switching timing by the switching means can be arbitrarily adjusted.
また、前記排気ポートには、通過させる流体の流量を調整する第3の絞り弁が設けられていることが好ましい。
これによれば、外部シリンダが高速移動を行う際のシリンダ速度を任意に調整することが可能となる。
The exhaust port is preferably provided with a third throttle valve for adjusting the flow rate of the fluid to be passed.
According to this, it is possible to arbitrarily adjust the cylinder speed when the external cylinder moves at a high speed.
あるいは、前記排気ポートは、大気開放されている構成としてもよい。
これによれば、外部シリンダの高速移動を可能としつつ、絞り弁等の機器類を設けないため、製造コストを低減することが可能となる。
Alternatively, the exhaust port may be configured to be open to the atmosphere.
According to this, since it is possible to move the external cylinder at a high speed and no equipment such as a throttle valve is provided, the manufacturing cost can be reduced.
また、前記第2の付勢手段は、バネ部材を有し、該バネ部材の弾発力として発生する付勢力を前記スライドバルブの他端側に与えることが好ましい。
これによれば、バネ部材による弾発力を付勢力として切替手段のスライドバルブに与えることが可能となる。
The second biasing means preferably includes a spring member, and applies a biasing force generated as a resilient force of the spring member to the other end side of the slide valve.
According to this, it becomes possible to give the elastic force by a spring member to the slide valve of a switching means as urging | biasing force.
また、前記第1の流路と前記第2の流路とは三方分岐のシャトル弁を介して接続されており、該シャトル弁と前記外部シリンダとの間の流路は、前記第1の流路と前記第2の流路との共有流路として一つのみ設けられていることが好ましい。
これによれば、第1の流路および前記第2の流路の一部を共有流路として構成することができるため、それぞれを別の流路として設ける構成と比較して、構造の簡素化が可能となり、且つ、製造コストを低減することが可能となる。
The first flow path and the second flow path are connected via a three-way branch shuttle valve, and the flow path between the shuttle valve and the outer cylinder is the first flow path. It is preferable that only one channel is provided as a shared channel between the path and the second channel.
According to this, since a part of the first flow path and the second flow path can be configured as a shared flow path, the structure is simplified compared to a configuration in which each is provided as a separate flow path. And the manufacturing cost can be reduced.
開示のスピードコントローラによれば、シリンダの高速化と動作時の衝撃緩和とを同時に達成することができるため、自動設備ラインにおけるサイクルタイムを小さくすることができると共に、シリンダの寿命を長くすることができる。さらに、各種シリンダに接続することができる汎用性を有し、低コスト化を図ることができる。したがって、ライン設置時の初期コストの低減、およびライン稼働時の歩留まり性の向上が可能となる。 According to the disclosed speed controller, it is possible to simultaneously increase the speed of the cylinder and reduce the impact during operation. Therefore, the cycle time in the automatic equipment line can be reduced and the life of the cylinder can be extended. it can. Furthermore, it has the versatility that it can be connected to various cylinders, and the cost can be reduced. Therefore, it is possible to reduce the initial cost when installing the line and to improve the yield when the line is operating.
(第一の実施形態)
以下、図面を参照して、本発明の第一の実施形態について詳しく説明する。図1は、本実施形態に係るスピードコントローラ1の例を示す正面断面図(概略図)であり、図2はその回路図である。なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a front sectional view (schematic diagram) showing an example of a
本実施形態に係るスピードコントローラ1は、例えば、自動設備ライン等を構成する外部シリンダSに接続されて当該外部シリンダSの作動速度の制御を行うものである。
The
図1、2に示すように、スピードコントローラ1は、一端が第1の管継手12を介して外部流体供給源(不図示)に接続され、他端が第2の管継手14を介して外部シリンダSに接続されて、外部流体供給源から外部シリンダSへ流体(一例として圧縮空気)を通過させる第1の流路16、および、一端が第2の管継手14を介して外部シリンダSに接続され、他端が排気ポートに接続されて、外部シリンダSから排気ポート32へ流体(一例として空気)を通過させる第2の流路18を備えている。本実施形態においては、第1の流路16と第2の流路18とは三方分岐のシャトル弁20を介して接続されており、当該シャトル弁20と外部シリンダSとの間の流路は、第1の流路16と第2の流路18との共有流路として構成されている。これによれば、構造の簡素化が可能となり、且つ、製造コストを低減することが可能となる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
また、第2の流路18の途中には、通過する流体の流量を調整する第1の絞り弁22が設けられている。さらに、第1の絞り弁22による流体の流量の調整を行う絞り位置と、調整を行わない開放位置とで切替を行う切替手段24が設けられている。この切替手段24は、絞り位置と開放位置とで切替を行う切替弁を備えて構成される。本実施形態における切替手段24は、切替弁としてのスライドバルブ26を有すると共に、当該スライドバルブ26の一端26a側に付勢力を与える第1の付勢手段28と他端26b側に付勢力を与える第2の付勢手段30とを有している。その作用として、第1の付勢手段28による付勢力が第2の付勢手段30による付勢力よりも大きいときにスライドバルブ26が開放位置へ切替が行われる。一方、第2の付勢手段30による付勢力が第1の付勢手段28による付勢力よりも大きいときにスライドバルブ26が絞り位置へ切替が行われる。
A
より具体的には、図1のスライドバルブ26において、右半部Xはスライドバルブ26が絞り位置へ切替が行われた状態として図示しており、左半部Yはスライドバルブ26が開放位置へ切替が行われた状態として図示している。
ここで、スライドバルブ26が右半部Xの絞り位置へ切替が行われた状態にある場合、スライドバルブ26の一端が第1の絞り弁22の下端22aと連結した状態となる。したがって、ネジ式の第1の絞り弁22を回転させて当該下端部22aを上下させることによって、絞り部22xの間隔を調整することが可能となる。
一方、スライドバルブ26が左半部Yの絞り位置へ切替が行われた状態にある場合、スライドバルブ26の一端が第1の絞り弁22の下端22aから離れた状態となる。したがって、第1の絞り弁22による調整が行われないことはもとより、絞り部22yの間隔が所定以上に大きくなり、通過流体に対して絞りが作用しない開放状態となる。
More specifically, in the
Here, when the
On the other hand, when the
また、第2の流路18の終端部は、外部シリンダSから排出されて第2の流路18を通過する流体の排気を行う排気ポート32として構成されている。本実施形態においては、排気ポート32には、通過させる流体の流量を調整する第3の絞り弁34が設けられている。これによれば、排気ポート32から排気される流体の流量を調整することが可能となる。詳細は後述するが、当該流量を調整することで、外部シリンダSの高速側動作の速度調整を行うことができる。
The end portion of the
なお、切替手段および切替弁は上記の構成に限定されるものではなく、その他、公知の構成を採用することが可能である。 Note that the switching means and the switching valve are not limited to the above configuration, and other known configurations can be employed.
次に、第1の付勢手段28および第2の付勢手段30について説明する。
本実施形態における第1の付勢手段28は、流体が貯留されるチャンバー36を有すると共に、外部流体供給源(不図示)とチャンバー36との間を連通して流体を通過させる第3の流路38、およびチャンバー36とスライドバルブ26の一端26a側との間を連通して流体を通過させる第4の流路40を有して構成されている。これによれば、第3の流路38を通してチャンバー36内に流体(一例として圧縮空気)を貯留させることによって、当該流体の貯留量に応じた圧力が発生するため、その圧力を付勢力としてスライドバルブ26の一端26a側に与えることができる。一方、第3の流路38を通してチャンバー36内から流体(ここでは空気)を排出させることによって、当該流体の貯留量が減少して圧力が低下するため、付勢力は徐々に小さくなる。
Next, the first urging means 28 and the second urging means 30 will be described.
The first urging means 28 in the present embodiment has a
一方、本実施形態における第2の付勢手段30は、バネ部材30aを有して構成されている。これによれば、バネ部材30aの弾発力として発生する付勢力をスライドバルブ26の他端26b側に与えることができる。当該第2の付勢手段30による付勢力は、バネ部材30aのバネ定数によって定まる所定の大きさとなる。
On the other hand, the second urging means 30 in the present embodiment includes a
したがって、上記の第1の付勢手段28および第2の付勢手段30の構成によれば、チャンバー36内に貯留される流体量が所定量より多くなって当該流体による圧力が所定値よりも大きくなったときに、当該圧力による第1の付勢手段28による付勢力が、第2の付勢手段30による付勢力(バネ部材30aのバネ定数によって定まる所定の力)よりも大きい状態となる。一方、チャンバー36内に貯留される流体量が所定量よりも少なくなって当該流体による圧力が所定値よりも小さくなったときに、当該圧力による第1の付勢手段28による付勢力が、第2の付勢手段30による付勢力(バネ部材30aのバネ定数によって定まる所定の力)よりも小さい状態となる。
Therefore, according to the configuration of the first urging means 28 and the second urging means 30 described above, the amount of fluid stored in the
次に、切替手段24において前記の開放位置から絞り位置へ切替が行われるまでの時間を調整する調整手段について説明する。
本実施形態における調整手段は、第3の流路38の途中に設けられて流体の流量を調整する第2の絞り弁42を備えて構成される。これによれば、第2の絞り弁42を絞る方向に設定することによって、通過流体の流量を少なくすることができるため、チャンバー36からの流体の排出速度を遅くでき、第1の付勢手段28による付勢力が小さくなる速度を遅くすることができる。すなわち、スライドバルブ26が開放位置から絞り位置へ切替が行われるタイミングを相対的に遅くすることができる。
一方、第2の絞り弁42を開放する方向に設定することによって、通過流体の流量を多くすることができるため、チャンバー36からの流体の排出速度を速くでき、第1の付勢手段28による付勢力が小さくなる速度を速くすることができる。すなわち、スライドバルブ26が開放位置から絞り位置へ切替が行われるタイミングを相対的に速くすることができる。
このように、第2の絞り弁42による流体(チャンバー36から排出される流体)の流量を調整することによって、切替手段24すなわちスライドバルブ26における開放位置と絞り位置との切替のタイミングを任意に調整することが可能となる。
Next, adjustment means for adjusting the time until the switching means 24 switches from the open position to the aperture position will be described.
The adjusting means in this embodiment includes a
On the other hand, since the flow rate of the passing fluid can be increased by setting the
In this way, by adjusting the flow rate of the fluid (fluid discharged from the chamber 36) by the
ただし、第3の流路38に第2の絞り弁42が設けられていることによって、チャンバー36から流体を排出させる場合のみではなく、チャンバー36に流体を貯留させる場合にも絞り作用が生じてしまい、貯留速度が低下してしまう課題が生じ得る。そこで、本実施形態においては、途中にチェック弁44が設けられた貯留用流路46を別途設けることによって、チャンバー36に流体を貯留させる場合に第2の絞り弁42による絞り作用の影響を受けずに、高速で貯留を行うことを可能としている。
なお、調整手段は上記の構成に限定されるものではない。
However, since the
The adjusting means is not limited to the above configuration.
続いて、図2の回路図を参照して、上記構成を備えるスピードコントローラ1の動作について説明する。
Next, the operation of the
初めに、図2(a)に外部シリンダSが行き限(往路)の動作を行う場合を示す。
先ず、第1の管継手12を介して接続された外部流体供給源(不図示)から流体(一例として圧縮空気)が供給され、当該流体は第1の流路16を通して外部シリンダSの一端側から内部に供給され(矢印A)、外部シリンダSが行き限(往路)の動作を行う。このとき、外部シリンダSの他端側からは内部の流体(ここでは空気)が排出される(矢印B)。
また、このとき、外部流体供給源(不図示)から第1の流路16を通して、途中で分岐されて形成された第3の流路38へも流体(ここでは圧縮空気)が供給される(矢印C1)。当該流体は、途中、第2の絞り弁42が設けられた第3の流路38(矢印C2)、およびチェック弁44が設けられた貯留用流路46(矢印C3)の二つの流路を通過して、チャンバー36内に貯留される。
これによって、チャンバー36内に貯留された流体(ここでは圧縮空気)には、圧力が発生し、当該圧力は第4の流路40を介してスライドバルブ26の一端(図1中の26a)に作用する(矢印D)。こが第1の付勢手段28による付勢力となる。
First, FIG. 2 (a) shows a case where the outer cylinder S performs an end limit (outward) operation.
First, fluid (for example, compressed air) is supplied from an external fluid supply source (not shown) connected via the first pipe joint 12, and the fluid passes through the
At this time, a fluid (here, compressed air) is also supplied from an external fluid supply source (not shown) through the
As a result, a pressure is generated in the fluid stored in the chamber 36 (here, compressed air), and the pressure is applied to one end (26a in FIG. 1) of the
次に、図2(b)に外部シリンダSが戻り限(復路)の動作(高速動作)を行う場合を示す。
先ず、外部流体供給源(不図示)から外部シリンダSの他端側を通して内部へ流体(ここでは圧縮空気)が供給され(矢印E)、外部シリンダSが戻り限(復路)の動作を行う。このとき、外部シリンダSの内部の流体(ここでは空気)は、外部シリンダSの一端側から第2の管継手14を介して接続された第2の流路18へ排出される(矢印F)。
外部シリンダSからの排出が開始された時点では、チャンバー36内に貯留される流体量が所定量より多くなって当該流体による圧力が所定値よりも大きくなっているため、第1の付勢手段28による付勢力が、第2の付勢手段30による付勢力よりも大きい状態であり、切替手段24すなわちスライドバルブ26は第1の絞り弁22による絞り作用を行わない開放位置に切替が行われている。したがって、外部シリンダSから排出された流体は、第1の絞り弁22による絞り作用を受けずに排気ポート32へと排出され、当該排気ポート32に設けられた第3の絞り弁34による絞り作用を受けて流量の調整が行われた後、排気されることとなる(矢印G)。
当該第3の絞り弁34による作用によって、外部シリンダSの戻り限(復路)の動作を高速で行う際の調整が可能となる。例えば、第3の絞り弁34をより開放状態に近い設定とすることによって、排気を高速に、すなわち外部シリンダSからの流体排出速度を高速にできるため、外部シリンダSの戻り限(復路)の動作(高速動作)をより高速度とすることができる。反対に、第3の絞り弁34を徐々に絞り込む設定とすることによって、外部シリンダSの戻り限(復路)の動作(高速動作)を高速度から徐々に低速にすることができる。
Next, FIG. 2B shows a case where the outer cylinder S performs a return limit (return path) operation (high speed operation).
First, fluid (here, compressed air) is supplied from an external fluid supply source (not shown) through the other end of the external cylinder S to the inside (arrow E), and the external cylinder S performs a return limit (return path) operation. At this time, the fluid (here, air) inside the outer cylinder S is discharged from one end side of the outer cylinder S to the
At the time when the discharge from the external cylinder S is started, the amount of fluid stored in the
By the action of the
ここで、外部シリンダSが戻り限(復路)の動作を行うときには、チャンバー36からの流体排出も同時に行われる(矢印H)。したがって、外部シリンダSからの排出が開始された時点では、チャンバー36内の流体圧力は大きいものの、徐々にチャンバー36から流体排出が進むことによって、外部シリンダSからの排出が開始されてから所定の時点において、チャンバー36内の流体圧力が小さくなることによって、第1の付勢手段28による付勢力が、第2の付勢手段30による付勢力よりも小さい状態となる。そのとき、切替手段24すなわちスライドバルブ26は第1の絞り弁22による絞り作用を行う絞り位置へと切替が行われることとなる。これを機に、以下に示す外部シリンダSの戻り限(復路)の動作(低速動作)へと切替が行われる。
なお、前述の通り、第2の絞り弁42によりチャンバー36から排出される流体の流量調整を行うことによって、切替のタイミングを調整することが可能となる。
Here, when the outer cylinder S performs the return limit (return path) operation, the fluid is also discharged from the chamber 36 (arrow H). Therefore, when the discharge from the external cylinder S is started, the fluid pressure in the
As described above, the timing of switching can be adjusted by adjusting the flow rate of the fluid discharged from the
最後に、図2(c)に外部シリンダSが戻り限(復路)の動作(低速動作)を行う場合を示す。
上記の通り、切替手段24すなわちスライドバルブ26が第1の絞り弁22による絞り作用を行う絞り位置へと切替が行われることによって、外部シリンダSから排出された流体は、第1の絞り弁22による絞り作用を受けた後、排気ポート32へと排出され、当該排気ポート32から排気されることとなる(矢印I)。本実施形態においては、第1の絞り弁22による絞り量を第3の絞り弁34による絞り量よりも絞り込む設定としている。したがって、図2(b)に示す第3の絞り弁34による流量調整が行われる場合よりも、図2(c)に示す第1の絞り弁22による流量調整が行われる場合の方が、外部シリンダSから排出された流体が受ける絞り作用は、より絞り込みが行われた状態となる。すなわち、外部シリンダSから排出される流体の流量調整が第1の絞り弁22によって制御される状態となる。このように。外部シリンダSから排出される流体の流量調整が第3の絞り弁34から第1の絞り弁22へと切替が行われることで、外部シリンダSの動作速度が高速から低速へと切替が行われることとなる。
したがって、当該第1の絞り弁22による作用によって、外部シリンダSの戻り限(復路)の動作を低速で行う際の調整が可能となる。例えば、第1の絞り弁22をより絞り込む設定とすることによって、排気を低速に、すなわち外部シリンダSからの流体排出速度を低速にできるため、外部シリンダSの戻り限(復路)の動作(低速動作)をより低速度とすることができる。反対に、第1の絞り弁22を開放状態に近い設定とすることによって、外部シリンダSの戻り限(復路)の動作(低速動作)を低速度から徐々に高速にすることができる。
このように、外部シリンダSの速度をストロークエンド到達時に減少させることができるため、衝撃を緩和させることが可能となる。
Finally, FIG. 2C shows a case where the outer cylinder S performs a return limit (return path) operation (low speed operation).
As described above, when the switching means 24, that is, the
Therefore, the operation of the return limit (return path) of the external cylinder S can be adjusted at a low speed by the action of the
Thus, since the speed of the external cylinder S can be reduced when the stroke end is reached, the impact can be reduced.
ここで、図3に従来の実施形態に係るスピードコントローラおよび本実施形態に係るスピードコントローラ1における外部シリンダ速度−衝撃測定図を示す。ここで、従来の実施形態として、速度の切替を行うことができないスピードコントローラを例に挙げている(後述の図4において同様)。同図3において、(1)は従来の実施形態に係るスピードコントローラにおける速度を示し、(2)は本実施形態に係るスピードコントローラにおける速度を示している。また、(3)は従来の実施形態に係るスピードコントローラの戻り限(復路)の停止時における衝撃を示し、(4)は本実施形態に係るスピードコントローラの戻り限(復路)の停止時における衝撃を示している。
Here, FIG. 3 shows an external cylinder speed-impact measurement diagram in the speed controller according to the conventional embodiment and the
同図3から明らかなように、従来の実施形態に係るスピードコントローラを使用した場合、速度は一定であり(図3の(1))、衝撃が緩和されない(図3の(3))。一方、本実施形態に係るスピードコントローラ1を使用して、一行程(戻り限)の途中で速度の切替を行う場合、例えば、切替前の速度を(1)の2倍速として、切替後の速度を(1)の1/2速度とした場合(図3の(2))、同一距離を移動する所要時間が(1)よりも短時間となり(すなわち一行程全体での高速化が図られ)、且つ、衝撃が緩和がされる効果が得られた(図3の(4))。
As is apparent from FIG. 3, when the speed controller according to the conventional embodiment is used, the speed is constant ((1) in FIG. 3), and the impact is not relieved ((3) in FIG. 3). On the other hand, when the
次に、図4に従来の実施形態に係るスピードコントローラおよび本実施形態に係るスピードコントローラ1における外部シリンダ動作−衝撃測定図を示す。同図3において、(1)は従来の実施形態に係るスピードコントローラにおける速度を示し、(2)は本実施形態に係るスピードコントローラにおける速度を示している。また、(3)は従来の実施形態に係るスピードコントローラの戻り限(復路)の停止時における衝撃を示し、(4)は本実施形態に係るスピードコントローラの戻り限(復路)の停止時における衝撃を示している。
Next, FIG. 4 shows an external cylinder operation-impact measurement diagram in the speed controller according to the conventional embodiment and the
同図4から明らかなように、所定距離(例えば100[mm])を移動させる実験において、本実施形態に係るスピードコントローラ1と、従来の実施形態に係るスピードコントローラとを同様に動作させて、戻り限の停止時(ストロークエンド直前)において本実施形態に係るスピードコントローラ1のみ減速させた場合、本実施形態に係るスピードコントローラ1は、従来の実施形態に係るスピードコントローラよりも、衝撃が1/10まで低減される実験結果が得られた。なお、この例では、本実施形態に係るスピードコントローラ1は、従来の実施形態に係るスピードコントローラよりも、移動時間が0.33[sec]長くなっただけであった。
As is clear from FIG. 4, in an experiment in which a predetermined distance (for example, 100 [mm]) is moved, the
このように、本実施形態に係るスピードコントローラ1は、外部シリンダの移動速度を二段階に切替を行うことができる。さらに、切替前の流量調整を行うことで、外部シリンダのサイクルを調整して高速化を図ることが可能となり、切替後の流量調整を行うことで、外部シリンダの停止時すなわちストロークエンド付近での移動速度を減速させることが可能となり、衝撃を調整(緩和)することが可能となる。
Thus, the
(第二の実施形態)
続いて、第二の実施形態に係るスピードコントローラ1について説明する。本実施形態に係るスピードコントローラ1は、前述の第一の実施形態と基本的な構成は同様であるが、特に第1の絞り弁22の配設構造において相違点を有する。以下、当該相違点を中心に本実施形態について説明する。
(Second embodiment)
Next, the
図5の正面断面図(概略図)に示すように、本実施形態に係るスピードコントローラ1は、排気ポート32が二つ(図中32x、32y)設けられる構成を備えている。一方の排気ポート32xに第3の絞り弁34が設けられる構成は前述の第一の実施形態と同様であるが、他方の排気ポート32yに第1の絞り弁22が設けられる構成が特徴である。
また、切替手段24がスライドバルブ26を備えて構成される点および切替動作の原理は前述の第一の実施形態と同様であるが、相違点として、切替手段24すなわちスライドバルブ26の切替によって、外部シリンダSから排出される流体の排気経路が、排気ポート32xと排気ポート32yとで切替が行われる構成となっている。
As shown in the front sectional view (schematic diagram) of FIG. 5, the
Further, the point that the switching
本実施形態に係る回路図を図6に示す。第1の絞り弁22による作用によって、外部シリンダSの戻り限(復路)の速度(すなわち低速時)を調整する際に、流体が第1の絞り弁22のみを通過し、第3の絞り弁34を通過しない点が動作上の特徴点であり、前述の第一の実施形態との相違点である。
A circuit diagram according to this embodiment is shown in FIG. When the speed of the return limit (return path) of the external cylinder S (ie, at low speed) is adjusted by the action of the
しかし、前述の第一の実施形態と同様に、切替手段24すなわちスライドバルブ26が、開放位置(第1の絞り弁22による流体の流量の調整を行わない位置)から、絞り位置(第1の絞り弁22による流体の流量の調整を行う位置)へと切替が行われることによって、外部シリンダSから排出される流体の流量調整が第3の絞り弁34による調整状態から第1の絞り弁22による調整状態へと切替が行われる。
However, as in the first embodiment described above, the switching means 24, that is, the
このように、切替手段24すなわちスライドバルブ26が、開放位置(第1の絞り弁22による流体の流量の調整を行わない位置)から、絞り位置(第1の絞り弁22による流体の流量の調整を行う位置)へと切替が行われることによって、外部シリンダSの動作速度が高速から低速へと切替が行われる作用が得られる点で、前述の第一の実施形態と同様の作用効果が奏される。
In this way, the switching means 24, that is, the
(第三の実施形態)
続いて、第三の実施形態に係るスピードコントローラ1について説明する。本実施形態に係るスピードコントローラ1は、前述の第一の実施形態と基本的な構成は同様であるが、特に第3の絞り弁を設けない構造において相違点を有する。以下、当該相違点を中心に本実施形態について説明する。
(Third embodiment)
Next, the
図7の正面断面図(概略図)に示すように、本実施形態に係るスピードコントローラ1は、排気ポート32に第3の絞り弁を設けずに大気開放する構造である。第3の絞り弁を設けないため簡素な構造とすることができ、製造コストを低減することが可能となる。
As shown in the front sectional view (schematic diagram) of FIG. 7, the
本実施形態に係る回路図を図8に示す。前述の第一の実施形態においては、外部シリンダSの戻り限(復路)の速度(ここでは高速時)を調整する際に、第3の絞り弁34(図1、2参照)による調整が可能であったのに対し、本実施形態においては、外部シリンダSの戻り限(復路)の速度(ここでは高速時)は任意に調整ができず、大気開放によって流体が排気される流速に応じた所定の速度に設定されることとなる。 A circuit diagram according to the present embodiment is shown in FIG. In the first embodiment described above, the third throttle valve 34 (see FIGS. 1 and 2) can be used to adjust the speed (here, high speed) of the return limit (return path) of the external cylinder S. On the other hand, in this embodiment, the speed of the return limit (return path) of the external cylinder S (high speed here) cannot be arbitrarily adjusted, and depends on the flow rate at which the fluid is exhausted by opening to the atmosphere. The predetermined speed will be set.
本実施形態においては、切替手段24すなわちスライドバルブ26が、開放位置(第1の絞り弁22による流体の流量の調整を行わない位置)から、絞り位置(第1の絞り弁22による流体の流量の調整を行う位置)へと切替が行われることによって、外部シリンダSから排出される流体の流量調整が大気開放状態から第1の絞り弁22による調整状態へと切替が行われる。
In the present embodiment, the switching means 24, that is, the
このように、切替手段24すなわちスライドバルブ26が、開放位置(第1の絞り弁22による流体の流量の調整を行わない位置)から、絞り位置(第1の絞り弁22による流体の流量の調整を行う位置)へと切替が行われることによって、外部シリンダSの動作速度が高速から低速へと切替が行われる作用が得られる点で、前述の第一の実施形態と同様の作用効果が奏される。
In this way, the switching means 24, that is, the
以上説明した通り、開示のスピードコントローラによれば、シリンダの一行程における動作を高速および低速の二段階で行うことができ、それによって、シリンダの高速化および動作時の衝撃緩和という課題を同時に解決することが可能となる。また、各種シリンダに接続することができる汎用性を有するため、シリンダ毎の専用設計が不要で低コストであると共に、シリンダ毎に最適な動作速度に調整することがきわめて容易となる。
その結果、自動設備ラインにおけるサイクルタイムを小さくすることができると共に、シリンダの寿命を長くすることができる。したがって、ライン設置時の初期コストの低減、およびライン稼働時の歩留まり性の向上が可能となる。
As described above, according to the disclosed speed controller, the operation in one stroke of the cylinder can be performed in two stages of high speed and low speed, thereby simultaneously solving the problems of speeding up the cylinder and reducing shock during operation. It becomes possible to do. In addition, since it has versatility that can be connected to various cylinders, a dedicated design for each cylinder is not required and the cost is low, and it is extremely easy to adjust to an optimum operation speed for each cylinder.
As a result, the cycle time in the automatic equipment line can be reduced and the life of the cylinder can be extended. Therefore, it is possible to reduce the initial cost when installing the line and to improve the yield when the line is operating.
なお、本発明は、以上説明した実施形態に限定されることなく、本発明を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。 Needless to say, the present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications can be made without departing from the present invention.
1 スピードコントローラ
16 第1の流路
18 第2の流路
22 第1の絞り弁
24 切替手段
26 スライドバルブ
28 第1の付勢手段
30 第2の付勢手段
32 排気ポート
34 第3の絞り弁
36 チャンバー
38 第3の流路
40 第4の流路
42 第2の絞り弁(調整手段)
S 外部シリンダ
DESCRIPTION OF
S External cylinder
Claims (5)
一端が前記外部シリンダに接続され、他端が排気ポートに接続されて、該外部シリンダから該排気ポートへ流体を通過させる第2の流路と、
前記第2の流路の途中に設けられて流体の流量を調整する第1の絞り弁と、
前記第1の絞り弁による流体の流量の調整を行う絞り位置と、調整を行わない開放位置とで切替を行う切替手段と、
前記切替手段において前記開放位置から前記絞り位置へ切替が行われるまでの時間を調整する調整手段と、を備え、
前記切替手段は、前記絞り位置と前記開放位置とで切替を行う切替弁としてのスライドバルブを有すると共に、該スライドバルブの一端側に付勢力を与える第1の付勢手段と他端側に付勢力を与える第2の付勢手段とを有し、該第1の付勢手段による付勢力が該第2の付勢手段による付勢力よりも大きいときに該スライドバルブが前記開放位置へ切替が行われ、該第2の付勢手段による付勢力が該第1の付勢手段による付勢力よりも大きいときに該スライドバルブが前記絞り位置へ切替が行われ、
前記第1の付勢手段は、流体が貯留されるチャンバーを有すると共に、前記外部流体供給源と該チャンバーとの間を連通して流体を通過させる第3の流路、および該チャンバーと前記スライドバルブの一端側との間を連通して流体を通過させる第4の流路を有し、該チャンバー内に貯留されている流体の量に応じた圧力として発生する付勢力を前記スライドバルブの一端側に与えること
を特徴とするスピードコントローラ。 A first flow path having one end connected to an external fluid supply source and the other end connected to an external cylinder to pass fluid from the external fluid supply source to the external cylinder;
A second flow path having one end connected to the external cylinder and the other end connected to an exhaust port, and allowing fluid to pass from the external cylinder to the exhaust port;
A first throttle valve provided in the middle of the second flow path to adjust the flow rate of the fluid;
A switching means for switching between a throttle position for adjusting the flow rate of the fluid by the first throttle valve and an open position for which adjustment is not performed;
Adjusting means for adjusting time until switching from the open position to the aperture position in the switching means ,
The switching means has a slide valve as a switching valve for switching between the throttle position and the open position, and includes a first urging means for applying an urging force to one end side of the slide valve and an other end side. Second urging means for applying urging force, and when the urging force by the first urging means is larger than the urging force by the second urging means, the slide valve is switched to the open position. And when the urging force by the second urging means is larger than the urging force by the first urging means, the slide valve is switched to the throttle position,
The first urging means has a chamber in which a fluid is stored, a third flow path that allows fluid to pass between the external fluid supply source and the chamber, and the chamber and the slide. A fourth flow path that allows fluid to pass through and communicates with one end side of the valve, and generates an urging force generated as a pressure corresponding to the amount of fluid stored in the chamber. Speed controller characterized by giving to the side .
を特徴とする請求項1記載のスピードコントローラ。 The adjusting means, the third speed controller according to claim 1, wherein the provided in the middle of the flow channel having a second throttle valve for adjusting the flow rate of the fluid.
を特徴とする請求項1または請求項2に記載のスピードコントローラ。 Wherein the exhaust port, the speed controller according to claim 1 or claim 2, characterized in that the third throttle valve for adjusting the flow rate of the fluid passing is provided.
を特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のスピードコントローラ。 The exhaust port, the speed controller according to claim 1, characterized in that open to the atmosphere.
を特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のスピードコントローラ。 The said 2nd biasing means has a spring member, and gives the biasing force which generate | occur | produces as the elastic force of this spring member to the other end side of the said slide valve, The any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. The speed controller according to one item.
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