JP6119050B2 - 流体圧シリンダ - Google Patents

Description

本発明は、圧力流体の供給作用下にピストンを軸方向に沿って変位させる流体圧シリンダに関する。

従来から、ワーク等の搬送手段として、例えば、圧力流体の供給作用下に変位するピストンを有する流体圧シリンダが用いられている。このような流体圧シリンダでは、例えば、ピストンに連結されたピストンロッドの先端にプレートが設けられ、該プレートにワークを吸着可能な吸着パッドが装着される。そして、流体圧シリンダに供給される圧力流体によってピストンが変位し、プレートがワーク側へと移動して当接することで吸着パッドによって吸着される。この際、プレートには、軸方向に付与される衝撃（荷重）を緩衝可能な緩衝機構が設けられているため、プレートがワークに当接した際に、緩衝機構によって前記ワークに対する荷重の付与が抑制される。

韓国登録特許第１０−０８４０２７１号公報

特許文献１の流体圧シリンダでは、同一のプレートに対して平行に設けられたピストンロッドとサクションパイプとがそれぞれ連結されているため、例えば、製造ばらつきや組み付け状態によって前記ピストンロッドとサクションパイプとが平行でない場合や、プレートの孔部に対して前記ピストンロッド等が偏心している場合に、前記ピストンロッド等が前記孔部に設けられたブッシュに対して噛み込んでしまい、緩衝機構が作動できないロック状態となることがある。その結果、プレートをワーク側に向かって移動させ当接させた際に、緩衝機構が機能せずに前記ワークに対して荷重が付与されてしまうこととなる。例えば、半導体チップ等の荷重に弱いワークであった場合には破損等が生じてしまうこととなる。

上述した課題を解決するために、ピストンロッドとサクションパイプの平行度を高めるか、該平行度を確保した上で前記ピストンロッド及び前記サクションパイプとブッシュとの間のクリアランスを大きくしてずれを吸収することが考えられるが、前記クリアランスを大きくした場合には、前記ピストンロッド及びサクションパイプが所定位置からずれることで前記プレートが回動してしまい、それに伴って、吸着パッドによって保持されたワークが回転してしまう。その結果、搬送時におけるワークの回転が規制されている場合には、該ワークを所望の位置に載置することができない。

本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、変位ブロックの回転動作を抑制しつつ、軸方向に沿って円滑に作動させることが可能な流体圧シリンダを提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、駆動用流体の供給されるシリンダ室を内部に有したボディと、
前記ボディに設けられ、前記シリンダ室に変位自在に設けられるピストンと、該ピストンに連結されるピストンロッドとを有したシリンダ部と、
前記ボディにおいて前記ピストンロッドと略平行、且つ、変位自在に設けられ、内部にワーク保持用流体の供給される流路を有し、その先端に前記流路と連通したワーク保持用の保持部材が装着される供給ロッドと、
前記供給ロッド及び前記ピストンロッドの端部に連結され、該ピストンの変位作用下に変位する変位ブロックと、
前記変位ブロックと前記ピストンロッドとの間に設けられ、該変位ブロックに付与される荷重を緩衝するバッファ機構と、
を備え、
前記バッファ機構は、前記ピストンロッドと同軸上に設けられ、前記変位ブロックの孔部に挿通されたバッファーロッドを有し、前記バッファーロッドの外周面が前記ボディ側に向かって徐々に縮径するテーパ状に形成されることを特徴とする。

本発明によれば、ボディの内部に変位自在に設けられたシリンダ部のピストンロッドと、前記ボディに変位自在に設けられ先端にワークを保持可能な保持部材の装着された供給ロッドとが略平行に設けられ、その端部には変位ブロックが連結されると共に、前記変位ブロックと前記ピストンロッドとの間に設けられたバッファ機構が、該ピストンロッドと同軸上に設けられ、前記変位ブロックの孔部に挿通されたバッファーロッドを備え、前記バッファーロッドの外周面が前記ボディ側に向かって徐々に縮径するテーパ状に形成されることで、前記変位ブロックに付与される荷重を緩衝可能としている。

従って、シリンダ部の駆動作用下に保持部材をワークに対して当接させ保持する際に、前記ワークに当接するまでは前記バッファーロッドと変位ブロックとの間の径方向の間隙が小さく維持されるため軸方向に沿って高精度に維持され、供給ロッドを中心とした変位ブロックの回転動作を抑制することができる。

一方、保持部材がワークに当接した後に、さらなる荷重が前記ワーク側へと付与される場合、変位ブロックに対してバッファーロッドが軸方向に相対変位することで前記変位ブロックの孔部との間の径方向の間隙を大きくすることができる。そのため、例えば、バッファーロッドに対して変位ブロックの孔部が偏心している場合でも、前記変位ブロックが変位した際に間隙を大きくすることで前記偏心を吸収することができるため、いかなる場合でも前記変位ブロックに対して前記バッファーロッドを軸方向に沿って円滑に変位させることができる。

すなわち、バッファ機構によって供給ロッドを中心とした変位ブロックの回転動作を抑制しつつ、バッファーロッドを前記変位ブロックに対して軸方向に沿って円滑に相対変位させ、ワークに当接した際の荷重を好適に吸収することが可能となる。

また、供給ロッドを、変位ブロックに対して軸方向に進退自在に螺合させるとよい。

さらに、変位ブロックの孔部に、バッファーロッドの外周面に臨むように円筒状のブッシュを設け、前記ブッシュの内周面をボディ側に向かって徐々に縮径するテーパ状に形成し、前記内周面と前記バッファーロッドの外周面とを略平行にするとよい。

さらにまた、変位ブロックには、前記供給ロッドの軸方向に沿った変位を規制するロック手段を設けるとよい。

本発明によれば、以下の効果が得られる。

すなわち、シリンダ部の駆動作用下に保持部材をワークに対して当接させ保持する際に、前記ワークに当接するまでは前記バッファーロッドと変位ブロックとの間の間隙が小さく維持されるため軸方向に沿って高精度に維持され、供給ロッドを中心とした変位ブロックの回転動作を抑制することができる。一方、保持部材がワークに当接した後に、さらなる荷重が前記ワーク側へと付与される場合、変位ブロックに対してバッファーロッドが軸方向に相対変位することで前記変位ブロックの孔部との間の径方向の間隙を大きくすることができる。そのため、例えば、バッファーロッドに対して変位ブロックの孔部が偏心している場合でも、前記変位ブロックが変位した際に間隙を大きくすることで前記偏心を吸収することができるため、いかなる場合でも前記変位ブロックに対して前記バッファーロッドを軸方向に沿って円滑に変位させることができる。すなわち、バッファ機構によって供給ロッドを中心とした変位ブロックの回転動作を抑制しつつ、バッファーロッドを前記変位ブロックに対して軸方向に沿って円滑に相対変位させ、ワークに当接した際の荷重を好適に吸収することが可能となる。

本発明の実施の形態に係る流体圧シリンダの全体断面図である。 図１の流体圧シリンダにおけるシリンダ部近傍を示す拡大断面図である。 図１の流体圧シリンダにおける変位部近傍を示す拡大断面図である。 図３のバッファーロッド近傍を示す拡大断面図である。 図１の流体圧シリンダにおける変位部の正面図である。 図２の流体圧シリンダの変位部がワークに当接し、ボディ側に押圧された状態を示す拡大断面図である。 図６のバッファーロッド近傍を示す拡大断面図である。 図８Ａ〜図８Ｄは、図１の流体圧シリンダでワークを吸着する際の動作説明図である。

本発明に係る流体圧シリンダについて好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係る流体圧シリンダを示す。

この流体圧シリンダ１０は、図１に示されるように、ボディ１２と、該ボディ１２の軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って変位自在に設けられたピストン１４を含むシリンダ部１６と、前記ピストン１４と略平行に設けられたサクションロッド（供給ロッド）１８と、前記シリンダ部１６及び前記サクションロッド１８と接続され、前記ボディ１２に対して接近・離間するように設けられた変位部２０とを含む。ここでは、流体圧シリンダ１０における変位部２０が下方となるように用いられる場合について説明する。

ボディ１２は、図１及び図２に示されるように、例えば、金属製材料から断面略長方形状に形成され、その内部には軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って貫通した第１シリンダ孔２２及び第１ロッド孔２４が形成され、前記第１シリンダ孔２２及び前記第１ロッド孔２４は所定間隔離間して略平行に形成されると共に、前記第１シリンダ孔２２が前記ボディ１２の他端部に開口し、前記第１ロッド孔２４は、前記ボディ１２の一端部から他端部まで貫通している。

そして、第１シリンダ孔２２には、シリンダ部１６を構成するピストン１４及びピストンロッド２６が変位自在に設けられる。一方、第１ロッド孔２４には、サクションロッド１８が挿通され、その一端部及び他端部に設けられた一組の軸受２８ａ、２８ｂによって軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って変位自在に支持される。この軸受２８ａ、２８ｂは、円筒状に形成され、その内部にサクションロッド１８が挿通される。

このボディ１２の一端部には、第１シリンダ孔２２に圧力流体（駆動用流体）を供給する第１及び第２ポート３２、３４が形成され、前記第１ポート３２が第１連通路３６を通じて前記第１シリンダ孔２２の一端部と連通し、前記第２ポート３４が、前記第１シリンダ孔２２と第１ロッド孔２４との間に形成された接続通路３８、該接続通路３８の端部に形成された第２連通路４０を介して該第１シリンダ孔２２の他端部近傍に接続され連通している。

換言すれば、第１ポート３２と第２ポート３４は、それぞれ第１及び第２連通路３６、４０を介して第１シリンダ孔２２におけるピストン１４の一端部側（矢印Ａ方向）、他端部側（矢印Ｂ方向）に接続されている。

そして、第１及び第２ポート３２、３４には、配管を介して図示しない圧力流体供給源が接続され、切換手段による切換作用下に前記第１及び第２ポート３２、３４のいずれか一方に圧力流体が選択的に供給される。これにより、第１ポート３２又は第２ポート３４に供給された圧力流体が第１及び第２連通路３６、４０を通じて第１シリンダ孔２２へと導入される。

また、ボディ１２の他端部は、第１ロッド孔２４の形成される部位が第１シリンダ孔２２の形成される部位に対して軸方向（矢印Ｂ方向）に所定長さだけ突出した第１突部４２を有している。すなわち、ボディ１２の他端部は段付状に形成される。

第１シリンダ孔２２に隣接するボディ１２の一側面には、第２連通路４０を加工する際に使用される加工用孔部４４が開口し、この加工用孔部４４は前記第１シリンダ孔２２と直交するように形成される。そして、例えば、加工用孔部４４を通じてボディ１２の外部から図示しないドリルを挿入して第１シリンダ孔２２と直交するように切削し、該第１シリンダ孔２２と接続通路３８とを連通させることで第２連通路４０が形成される。

この加工用孔部４４には、第２連通路４０を形成した後、例えば、金属製材料から形成されたプラグ４６が圧入され、その軸部４８に対して拡径した蓋部５０がボディ１２の外側となるように装着される。この際、プラグ４６は、ボディ１２の一側面から突出することがないように装着されると共に、蓋部５０と加工用孔部４４との間にОリング５２が装着されることで、前記加工用孔部４４と前記プラグ４６との間を通じた圧力流体や潤滑油等の漏出が確実に防止される。

なお、プラグ４６の代わりに、例えば、加工用孔部４４に鋼球（図示せず）を圧入することで閉塞するようにしてもよいが、前記プラグ４６及びОリング５２を用いて閉塞することでより一層確実に潤滑油等の漏出を防止可能となる。

一方、第１ロッド孔２４に隣接するボディ１２の他側面には、例えば、流体圧シリンダ１０を搬送アーム等に固定する際に用いられる複数の取付孔５４及びロケート孔５６が形成される。

シリンダ部１６は、ボディ１２の内部に設けられ、第１シリンダ孔２２に設けられるピストン１４と、該ピストン１４に連結されるピストンロッド２６と、該ピストンロッド２６を変位自在に支持するロッドカバー５８とを含む。

ピストン１４は、例えば、円筒状に形成され、その外周面には環状溝を介して一対のピストンパッキン６０ａ、６０ｂと、ウェアリング６２が装着される。そして、ピストンパッキン６０ａ、６０ｂ及びウェアリング６２は、第１シリンダ孔２２の内周面に摺接している。

また、ピストン１４の内部には、軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に貫通したピストン孔が形成され、その内部にピストンロッド２６の一端部が挿通される。

ピストンロッド２６は、軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に所定長さを有した軸体からなり、その一端部に形成され中央部より縮径した第１連結部６４がピストン１４のピストン孔に螺合されることで連結され、該ピストン１４の一端部から突出した部位にはダンパ６６が装着される。このダンパ６６は、例えば、ゴム等の弾性材料からなり、ピストン１４の変位作用下に第１シリンダ孔２２の一端部側（矢印Ａ方向）へと変位した際に直接接触することを防止し、接触時における衝撃及び衝撃音の発生を防止する。

また、ピストンロッド２６の他端部に形成された第２連結部６８が、後述する連結体７０に螺合されることで連結され、前記ピストンロッド２６の変位作用下に軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って一体的に変位する。

連結体７０は、例えば、金属製材料から円筒状に形成され、図１、図３及び図４に示されるように、その内部にピストンロッド２６が螺合される大径部７２と、該大径部７２と隣接し後述するバッファーロッド１１２の連結される小径部７４とを有する。そして、連結体７０は、大径部７２がボディ１２側（矢印Ａ方向）、小径部７４が変位部２０側（矢印Ｂ方向）となるようにピストン１４及びピストンロッド２６と同軸上、且つ、ボディ１２と変位部２０との間に配置される。

ロッドカバー５８は、図１及び図２に示されるように、例えば、金属製材料から円筒状に形成され、その外周面に形成されたねじ部を介して第１シリンダ孔２２の他端部側（矢印Ｂ方向）に螺合されると共に、該外周面に環状溝を介して装着されたシールリング７６が第１シリンダ孔２２の内周面に当接する。これにより、第１シリンダ孔２２とロッドカバー５８との間を通じた圧力流体の漏出が防止される。

また、ロッドカバー５８の内部には、軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って貫通した貫通孔７８が形成され、ピストンロッド２６が変位自在に挿通されると共に、その内周面に装着されたロッドパッキン８０が前記ピストンロッド２６の外周面に当接することで、前記ロッドカバー５８と前記ピストンロッド２６との間を通じた圧力流体の漏出が防止される。なお、ロッドカバー５８は、その端部がボディ１２の他端部から所定長さだけ突出するように設けられる。

サクションロッド１８は、軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に所定長さを有した軸体からなり、その一端部には図示しない負圧供給源に接続される負圧供給ポート８２が開口し、他端部には、例えば、吸着パッド（保持部材）８４の接続される接続ポート８６（図１参照）が開口している。そして、サクションロッド１８の内部に形成され、軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って延在する供給通路（流路）８８を介して前記負圧供給ポート８２と前記接続ポート８６とが連通し、例えば、吸着パッド８４に対して負圧流体（ワーク保持用流体）が供給される。

このサクションロッド１８の他端部には、図１及び図３に示されるように、半径外方向に拡径した接続部９０が形成され、その中心部に接続ポート８６が形成されると共に、外周面には軸方向に沿ってねじ部が形成される。

そして、サクションロッド１８は、その軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿った中央部近傍がボディ１２の第１ロッド孔２４に挿通され、一組の軸受２８ａ、２８ｂによって軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って変位自在に設けられる。また、サクションロッド１８の一端部がボディ１２の一端部より突出し、他端部が前記ボディ１２の他端部より突出している。そして、サクションロッド１８の他端部には、後述する変位部２０のブロック体（変位ブロック）９２が連結される。

変位部２０は、ブロック体９２と、該ブロック体９２の内部に設けられ軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）の荷重を緩衝するバッファ機構９４とを含む。

このブロック体９２は、ボディ１２と略同一の厚さ寸法で形成され、その一端部はボディ１２側（矢印Ａ方向）に向かって突出した第２突部９６を有する段付状に形成される。この第２突部９６は、図１に示されるように、ボディ１２の第１突部４２に臨むように設けられ、その端面に設けられた環状のダンパ９８の内部にサクションロッド１８が挿通される。ダンパ９８は、例えば、ゴム等の弾性材料からなり、変位部２０の変位作用下に第２突部９６が第１突部４２側（矢印Ａ方向）へと変位した際に直接接触することを防止し、接触時における衝撃及び衝撃音の発生を防止する。

一方、ブロック体９２の他端部は、軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に対して直交した平面状に形成される。

ブロック体９２には、第１シリンダ孔２２と同軸に形成され、連結体７０の挿通される第２シリンダ孔１００と、該第２シリンダ孔１００と略平行に形成されサクションロッド１８の挿通される第２ロッド孔１０２とを有する。第２シリンダ孔１００は、図３及び図４に示されるように、ボディ１２側（矢印Ａ方向）に形成され第２連結部６８の挿通される第１孔部１０４と、該第１孔部１０４より小径で他端部側（矢印Ｂ方向）に形成される第２孔部１０６とを有し、前記第１孔部１０４と前記第２孔部１０６との境界面と前記連結体７０の段差部との間にスプリング１０８が介装される。このスプリング１０８は、連結体７０に対してブロック体９２を離間させる方向（矢印Ｂ方向）に付勢する弾発力を有している。なお、第１孔部１０４には、連結体７０の一部が常に挿入されている。

また、第２孔部１０６の他端部には、その内周面に半径外方向に窪んだ環状溝を有し、該環状溝には円筒状のブッシュ１１０が設けられる。このブッシュ１１０は、例えば、アルミニウム合金等の金属製材料から形成され、その内周面１１０ａがボディ１２側（矢印Ａ方向）に向かって徐々に縮径するテーパ状に形成される。そして、第２孔部１０６には、バッファ機構９４を構成するバッファーロッド１１２が挿通される。

バッファーロッド１１２は、図３〜図５に示されるように、例えば、断面長円状に形成されたヘッド部１１４と、該ヘッド部１１４の中央から軸方向（矢印Ａ方向）に延在したロッド部１１６とを有し、前記ヘッド部１１４が前記ブロック体９２における他端部の外側に配置された状態でロッド部１１６の端部が第２孔部１０６に挿通され、連結体７０の内部に挿入され螺合されることで連結される。

また、ロッド部１１６の外周面１１６ａは、連結体７０（矢印Ａ方向）側に向かって徐々に縮径するテーパ状に形成され、図４に示されるように、該ロッド部１１６の外周側に設けられたブッシュ１１０の内周面１１０ａとの間に軸方向に沿って略一定間隔の第１クリアランスＣ１が設けられている。すなわち、ロッド部１１６における外周面１１６ａの傾斜角度が、ブッシュ１１０の内周面１１０ａにおける傾斜角度と略同一角度となるように形成され、前記外周面１１６ａと前記内周面１１０ａとが略平行となる。

そして、ブロック体９２はスプリング１０８の弾発作用下にヘッド部１１４側（矢印Ｂ方向）へと押圧され、前記ブロック体９２の端面が前記ヘッド部１１４に当接することで係止される。

一方、ブロック体９２の下方（矢印Ｂ方向）への変位が規制された状態で、ピストン１４の変位作用下にバッファーロッド１１２がスプリング１０８の弾発力に抗して軸方向（矢印Ｂ方向）に変位することで、図６及び図７に示されるように、バッファーロッド１１２のヘッド部１１４が前記ブロック体９２の他端部に対して離間する。この際、バッファーロッド１１２のロッド部１１６とブッシュ１１０の内周面１１０ａとの間のクリアランスが拡大し、第１クリアランスＣ１より大きな第２クリアランスＣ２となる（Ｃ１＜Ｃ２）。

換言すれば、図１〜図４に示されるように、ブロック体９２がバッファーロッド１１２のヘッド部１１４に当接し、ワークＷを吸着していない通常状態では、径方向の間隙が小さな第１クリアランスＣ１を介してバッファーロッド１１２とブロック体９２とが配置されているため、該バッファーロッド１１２のロッド部１１６に対してブロック体９２が第２シリンダ孔１００（第２孔部１０６）を介して高精度に位置決めされ、該ブロック体９２の回転動作が抑制される。

一方、図６及び図７に示されるように、吸着パッド８４がワークＷに当接した後、さらに前記ワークＷ側（矢印Ｂ方向）へと荷重が付与された場合には、前記バッファーロッド１１２とブロック体９２とが、その間に径方向の間隙の大きな第２クリアランスＣ２を介して配置された状態となるため、そのロッド部１１６と第２シリンダ孔１００（第２孔部１０６）とが偏心している場合でも前記第２クリアランスＣ２の間隙によって前記偏心を吸収でき、円滑に変位させることができる。

第２ロッド孔１０２は、図１及び図３に示されるように、ブロック体９２の一端部側（矢印Ａ方向）に形成される挿通孔１１８と、該挿通孔１１８と一直線上に形成され、前記ブロック体９２の他端部側に形成されるねじ孔１２０とを有する。そして、挿通孔１１８には、サクションロッド１８が挿通され、ねじ孔１２０には前記サクションロッド１８の接続部９０が螺合される。この際、サクションロッド１８は、接続部９０の端部がブロック体９２の他端部から所定長さだけ突出するように螺合される。

また、サクションロッド１８はブロック体９２に対して回転させることで、ねじ孔１２０に対する螺合作用下に軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って進退動作させることができるため、前記ブロック体９２の他端部に対する接続部９０の突出長さＬ（図３参照）を自在に調整することが可能となる。

そして、接続部９０の中央に形成された接続ポート８６には、例えば、ゴム等の弾性材料からなる吸着パッド８４が螺合され連結される。これにより、サクションロッド１８の供給通路８８へと供給された負圧流体が接続ポート８６を通じて吸着パッド８４の内部へと供給される。

また、ブロック体９２の側面には、挿通孔１１８に向かって延在する孔部にロック用ねじ１２２が進退自在に螺合されている。このロック用ねじ１２２は、孔部を通じてサクションロッド１８の外周面に臨むように設けられ、該サクションロッド１８の外周面に先端が当接することで軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿った変位を規制するロック手段として機能する。すなわち、ロック用ねじ１２２を螺回させサクションロッド１８の外周面から離間させた状態で、該サクションロッド１８を回転させブロック体９２の他端部に対する突出長さＬを調整し、前記ロック用ねじ１２２を再び締め付け前記外周面に当接させることで、前記突出長さＬの調整された状態で前記サクションロッド１８がブロック体９２に対して固定される。

本発明の実施の形態に係る流体圧シリンダ１０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図８Ａ〜図８Ｄを参照しながら説明する。ここでは、図１、図２及び図８Ａに示されるピストン１４がボディ１２の一端部側（矢印Ａ方向）に位置している状態を初期位置として説明すると共に、第１及び第２ポート３２、３４は切換手段を介して図示しない圧力流体供給源に接続され、サクションロッド１８の負圧供給ポート８２には配管を介して負圧供給源が予め接続されている。なお、吸着パッド８４の下方（矢印Ｂ方向）に載置されたワークＷを流体圧シリンダ１０を用いて吸着して搬送する場合について説明する。

先ず、この初期位置において、図示しない圧力流体供給源から第１ポート３２へ圧力流体を供給することで、第１シリンダ孔２２に導入された前記圧力流体によってピストン１４がボディ１２の他端部側（矢印Ｂ方向）に向かって変位し、それに伴って、ピストンロッド２６及び連結体７０が一体的に変位する（図８Ｂ参照）。この際、ブロック体９２は、連結体７０との間に介装されたスプリング１０８の弾発力が該連結体７０から付与される荷重に比べて大きいため収縮することがなく、前記連結体７０の変位作用下にブロック体９２が一体的に変位する。なお、この場合、第２ポート３４は大気開放状態としておく。

また、ブロック体９２が変位することで、該ブロック体９２に連結されているサクションロッド１８が軸受２８ａ、２８ｂに支持された状態で軸方向（矢印Ｂ方向）に一体的に変位し、その他端部に連結された吸着パッド８４がワークＷ側へと接近する。

そして、図８Ｂに示されるように、さらにピストン１４が下方（矢印Ｂ方向）へと変位し、それに伴って、吸着パッド８４がワークＷに当接する。このワークＷに当接した状態で前記ピストン１４がさらに下降することで、ブロック体９２は吸着パッド８４がワークＷに当接してさらなる下降が規制されているため、ピストンロッド２６から付与される荷重がスプリング１０８の弾発力に打ち勝って圧縮させ、連結体７０及びバッファーロッド１１２のみが第２シリンダ孔１００内で相対的に下降し、前記荷重がブロック体９２へと伝達されることがない。

すなわち、図６、図７及び図８Ｃに示されるように、ブロック体９２に対してバッファーロッド１１２及び連結体７０が相対的に下方（矢印Ｂ方向）へと移動し、吸着パッド８４の連結された前記ブロック体９２が変位することがない。

その結果、吸着パッド８４がワークＷに当接した後に、シリンダ部１６からの駆動力がさらに変位部２０へと伝達された場合でも、該変位部２０のバッファ機構９４によって前記ワークＷに対して過大な荷重が付与されることが防止される。例えば、半導体チップ等の荷重の付与に弱いワークＷを搬送する際に、このバッファ機構９４を有した流体圧シリンダ１０を用いることで、前記ワークＷに対して過大な荷重が付与されてしまうことが防止され、最適な荷重で当接させ吸着して安全に搬送することが可能となる。

この吸着パッド８４の内部には、サクションロッド１８の供給通路８８及び接続ポート８６を通じて負圧流体が供給されているため、該吸着パッド８４の吸着面にワークＷが吸着される。

次に、ワークＷの吸着が確認された後、図示しない切換手段によって第１ポート３２へ供給されていた圧力流体を第２ポート３４へと供給することで、第１シリンダ孔２２に供給された前記圧力流体によってピストン１４が上方（矢印Ａ方向）に向かって押圧され、それに伴って、ピストンロッド２６を介してブロック体９２がボディ１２側に接近するように上昇する（図８Ｄ参照）。その結果、ワークＷが吸着パッド８４に吸着された状態で載置台から上方へと離間する。この際、ブロック体９２の上昇に伴ってサクションロッド１８も一体的に上方へと変位する。

そして、ピストン１４が第１シリンダ孔２２の一端部まで上昇した状態で、流体圧シリンダ１０が固定された搬送装置等によって所定の搬送位置まで移動させた後、第２ポート３４から第１ポート３２へと圧力流体の供給を切り換えることでワークＷをブロック体９２と共に下降させ、該ワークＷを所定位置に載置した状態で負圧供給源からサクションロッド１８への負圧の供給を停止する。これにより、吸着パッド８４におけるワークＷの吸着状態が解除され、ワークＷが所定位置に載置され搬送作業が完了する。

また、吸着パッド８４がワークＷに当接した後、シリンダ部１６から付与されるさらなる荷重をバッファ機構９４によって緩衝する際、ブロック体９２に対してバッファーロッド１１２が軸方向（矢印Ｂ方向）に相対変位することで、前記ブロック体９２の変位に伴ってテーパ状に形成されたブッシュ１１０の内周面１１０ａとバッファーロッド１１２のロッド部１１６との間の径方向の間隙が第１クリアランスＣ１から第２クリアランスＣ２へと大きくなる。

その結果、例えば、バッファーロッド１１２のロッド部１１６に対してブッシュ１１０が偏心している場合でも、ブロック体９２に対するバッファーロッド１１２が相対変位する際に、その軸方向（矢印Ｂ方向）に沿った変位に伴って、大きくなった第２クリアランスＣ２の間隙によって、前記ロッド部１１６とブッシュ１１０とが接触して軸方向への変位を妨げることがない。すなわち、バッファーロッド１１２とブッシュ１１０との噛み込みが回避され、常に前記バッファーロッド１１２と前記ブッシュ１１０との間の間隙（第２クリアランスＣ２）を大きく変化させることで、前記バッファーロッド１１２をブロック体９２に対して円滑に変位させることができる。

なお、上述した実施の形態では、バッファーロッド１１２におけるロッド部１１６の外周面１１６ａ、ブッシュ１１０の内周面１１０ａがいずれもボディ１２側（矢印Ａ方向）に向かって徐々に縮径するテーパ状に形成される場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、前記ロッド部１１６の外周面１１６ａのみをテーパ状に形成するようにしてもよい。すなわち、ブッシュ１１０を有したブロック体９２とバッファーロッド１１２とが軸方向に相対変位した際、互いの径方向の間隙を変位前より大きく変化させる構成であれば、特にその形状は限定されるものでない。

以上のように、本実施の形態では、流体圧シリンダ１０において、ボディ１２の他端部に設けられ、例えば、吸着パッド８４をワークＷに当接させ搬送する際に軸方向（矢印Ａ方向）に付与される荷重を緩衝可能なバッファ機構９４を有し、前記バッファ機構９４は、シリンダ部１６から軸方向に沿った駆動力の伝達される連結体７０と、該連結体７０の挿入される第２シリンダ孔１００を有したブロック体９２と、前記連結体７０に連結され前記第２シリンダ孔１００に挿通されるバッファーロッド１１２とを有する。また、ブロック体９２には、バッファーロッド１１２と平行にサクションロッド１８が連結され、該サクションロッド１８の接続部９０に吸着パッド８４が設けられている。

そして、バッファーロッド１１２におけるロッド部１１６の外周面１１６ａを、連結体７０側（矢印Ａ方向）に向かって徐々に縮径するテーパ状とし、該ロッド部１１６の外周側に設けられたブッシュ１１０の内周面１１０ａを、ボディ１２側（矢印Ａ方向）に向かって徐々に縮径するテーパ状としている。

従って、シリンダ部１６の駆動作用下に変位部２０をワークＷへと接近させ、例えば、吸着パッド８４によって前記ワークＷを吸着する際、前記ワークＷに当接するまでは前記バッファーロッド１１２とブッシュ１１０との間の径方向の間隙が小さく維持されるため（第１クリアランスＣ１）軸方向に沿って高精度に維持される。その結果、サクションロッド１８を中心としたブロック体９２の回転変位を抑制することができる。そのため、例えば、ワークＷを吸着した後に、ブロック体９２を上昇させた際、前記ブロック体９２が回転してしまうことが抑制されることで、前記ワークＷの回転が防止され、半導体チップのような矩形状のワークを搬送して載置する場合に、矩形状のパレットへ確実に載置することができる。

換言すれば、従来の流体圧シリンダにおいてピストンロッド及びサクションパイプとブッシュとの間のクリアランスを大きくした場合、プレートと共にワークが回動してしまい、矩形状のワークを矩形状のパレットに正確に載置することが困難となる。

一方、前記吸着パッド８４が前記ワークＷに当接した後に、さらなる荷重が前記ワークＷ側へと付与された場合には、ブロック体９２に対してバッファーロッド１１２が軸方向に相対変位することで前記ロッド部１１６と前記ブッシュ１１０との間の径方向における間隙を大きく変化させることができる（第２クリアランスＣ２）。

その結果、バッファーロッド１１２に対してブロック体９２の第２シリンダ孔１００が偏心している場合でも、第２クリアランスＣ２によって前記偏心を吸収することができるため、いかなる場合でも前記ブロック体９２に対して前記バッファーロッド１１２を軸方向に沿って円滑に変位させることができる。すなわち、ワークＷに対してさらなる荷重が付与されようとした場合も、ブロック体９２に対してバッファーロッド１１２を軸方向に相対変位させることで、該荷重のさらなる付与を確実に防止し、ワークＷを保護することができる。

すなわち、変位部２０に設けられたバッファ機構９４によってサクションロッド１８を中心としたブロック体９２の回転動作を抑制しつつ、バッファーロッド１１２をブロック体９２に対して軸方向に沿って円滑に相対変位させ、ワークＷに当接した際の荷重を好適に吸収することができる。

換言すれば、サクションロッド１８を中心としてブロック体９２が回転しないように維持するための不回転精度を維持しつつ、前記ブロック体９２に対してバッファーロッド１１２をワークＷ側へ円滑に変位可能な構成としている。

また、ブロック体９２に螺合されたサクションロッド１８を回転させることで、該ブロック体９２の端面に対する軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）の突出長さＬを自在に調整することができる。そのため、ワークＷの位置に応じてサクションロッド１８の相対的な位置を調整することで、シリンダ部１６におけるピストン１４の変位量を調整することなく微調整を行うことが可能となる。

さらに、ボディ１２に形成された加工用孔部４４をプラグ４６で閉塞し、且つ、該加工用孔部４４内に装着されたОリング５２を前記プラグ４６に接触させることで、前記ボディ１２内の圧力流体や潤滑油等が前記加工用孔部４４を通じて外部に漏出してしまうことが防止される。その結果、例えば、ボディ１２の外部に漏出した潤滑油が下方へと滴下してワークＷに付着してしまうことが阻止される。

さらにまた、流体圧シリンダ１０を構成するボディ１２、ブロック体９２及びサクションロッド１８が、導電性を有した金属製材料から形成されているため、例えば、吸着パッド８４で吸着するワークＷが帯電していた場合、その電気をサクションロッド１８及びブロック体９２からボディ１２へと通電させることで外部へと逃がすことができる。すなわち、ワークＷを吸着して搬送を行う際に、同時に、該ワークＷに帯電している静電気等を外部へとアースすることが可能となる。

なお、本発明に係る流体圧シリンダは、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

１０…流体圧シリンダ １２…ボディ
１４…ピストン １６…シリンダ部
１８…サクションロッド ２０…変位部
２６…ピストンロッド ３２…第１ポート
３４…第２ポート ４４…加工用孔部
４６…プラグ ５８…ロッドカバー
８２…負圧供給ポート ８４…吸着パッド
８６…接続ポート ８８…供給通路
９０…接続部 ９２…ブロック体
９４…バッファ機構 １０８…スプリング
１１０…ブッシュ １１２…バッファーロッド
１２２…ロック用ねじ

Claims (4)

1. 駆動用流体の供給されるシリンダ室を内部に有したボディと、
   前記ボディに設けられ、前記シリンダ室に変位自在に設けられるピストンと、該ピストンに連結されるピストンロッドとを有したシリンダ部と、
   前記ボディにおいて前記ピストンロッドと略平行、且つ、変位自在に設けられ、内部にワーク保持用流体の供給される流路を有し、その先端に前記流路と連通したワーク保持用の保持部材が装着される供給ロッドと、
   前記供給ロッド及び前記ピストンロッドの端部に連結され、該ピストンの変位作用下に変位する変位ブロックと、
   前記変位ブロックと前記ピストンロッドとの間に設けられ、該変位ブロックに付与される荷重を緩衝するバッファ機構と、
   を備え、
   前記バッファ機構は、前記ピストンロッドと同軸上に設けられ、前記変位ブロックの孔部に挿通されたバッファーロッドを有し、前記バッファーロッドの外周面が前記ボディ側に向かって徐々に縮径するテーパ状に形成されることを特徴とする流体圧シリンダ。
2. 請求項１記載の流体圧シリンダにおいて、
   前記供給ロッドは、前記変位ブロックに対して軸方向に進退自在に螺合されることを特徴とする流体圧シリンダ。
3. 請求項１又は２記載の流体圧シリンダにおいて、
   前記変位ブロックの孔部には、前記バッファーロッドの外周面に臨むように円筒状のブッシュが設けられ、前記ブッシュの内周面が前記ボディ側に向かって徐々に縮径するテーパ状に形成され、前記内周面と前記バッファーロッドの外周面とが略平行となることを特徴とする流体圧シリンダ。
4. 請求項２記載の流体圧シリンダにおいて、
   前記変位ブロックには、前記供給ロッドの軸方向に沿った変位を規制するロック手段が設けられることを特徴とする流体圧シリンダ。

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