JPH0133843Y2 - - Google Patents
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- JPH0133843Y2 JPH0133843Y2 JP1982052347U JP5234782U JPH0133843Y2 JP H0133843 Y2 JPH0133843 Y2 JP H0133843Y2 JP 1982052347 U JP1982052347 U JP 1982052347U JP 5234782 U JP5234782 U JP 5234782U JP H0133843 Y2 JPH0133843 Y2 JP H0133843Y2
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- JP
- Japan
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- pressure
- head chamber
- cylinder
- valve
- exhaust
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- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本考案は、シリンダ駆動装置に関するものであ
る。
る。
例えば抵抗溶接機用ガンシリンダは、第１図に
タイムチヤートによつて示すように、長ストロー
クの送り行程La〜Lbと一行程端近傍の限定スト
ロークLb〜Lcで高速加圧作業とくり返す作業工
程とを有するもので、空気圧シリンダの中でも特
に高速性（ストローク及び加圧力）が要求される
ものとして知られており、その駆動は、５ポート
切換弁で、高圧空気源からの圧力空気をシリンダ
のヘツド室とロツド室とに交互に供給することに
より行つている。
タイムチヤートによつて示すように、長ストロー
クの送り行程La〜Lbと一行程端近傍の限定スト
ロークLb〜Lcで高速加圧作業とくり返す作業工
程とを有するもので、空気圧シリンダの中でも特
に高速性（ストローク及び加圧力）が要求される
ものとして知られており、その駆動は、５ポート
切換弁で、高圧空気源からの圧力空気をシリンダ
のヘツド室とロツド室とに交互に供給することに
より行つている。
この場合、ヘツド室における使用済の圧力空気
をそのまま大気に排出すると、加圧作業時に、一
旦大気圧まで低下したヘツド室の空気圧を所定の
圧力まで再上昇させるのにかなりの長時間を必要
とし、これが作業の高速化を推進する上での障害
となる。しかも、加圧行程及び復帰行程のいずれ
においても圧力空気を大気に排出するため、空気
消費量が非常に多くなり、その結果経費が高くな
るという欠点があつた。
をそのまま大気に排出すると、加圧作業時に、一
旦大気圧まで低下したヘツド室の空気圧を所定の
圧力まで再上昇させるのにかなりの長時間を必要
とし、これが作業の高速化を推進する上での障害
となる。しかも、加圧行程及び復帰行程のいずれ
においても圧力空気を大気に排出するため、空気
消費量が非常に多くなり、その結果経費が高くな
るという欠点があつた。
この問題を解決するものとして、シリンダのヘ
ツド室の排気圧を所定の圧力に保持するための圧
力保持弁を、５ポート切換弁とヘツド室との間の
流路に設けたシリンダ駆動装置が、実開昭53−
106596号公報によつて提案されている。
ツド室の排気圧を所定の圧力に保持するための圧
力保持弁を、５ポート切換弁とヘツド室との間の
流路に設けたシリンダ駆動装置が、実開昭53−
106596号公報によつて提案されている。
前記既提案のシリンダ駆動装置は、圧力保持弁
でヘツド室の排気圧を所定の圧力に保持すること
により、ヘツド室の排気圧の設定圧以下への低下
と、空気の無駄な消費とを防止することができる
が、ヘツド室への圧力空気の供給に関する配慮に
欠けるため、圧力保持弁がヘツド室の供給流路の
抵抗となり、例えば、圧力保持弁の設定圧を高く
すると弁開度が小さくなつて流路抵抗が増加する
ので、空気の供給量が少なくなつて駆動速度が遅
くなるという問題がある。また、排気調整用のス
ピードコントローラの開度によつて圧力保持弁の
フイードバツク圧が変化するため、圧力保持弁の
開度が変つて速度の調整が難しいという問題があ
る。
でヘツド室の排気圧を所定の圧力に保持すること
により、ヘツド室の排気圧の設定圧以下への低下
と、空気の無駄な消費とを防止することができる
が、ヘツド室への圧力空気の供給に関する配慮に
欠けるため、圧力保持弁がヘツド室の供給流路の
抵抗となり、例えば、圧力保持弁の設定圧を高く
すると弁開度が小さくなつて流路抵抗が増加する
ので、空気の供給量が少なくなつて駆動速度が遅
くなるという問題がある。また、排気調整用のス
ピードコントローラの開度によつて圧力保持弁の
フイードバツク圧が変化するため、圧力保持弁の
開度が変つて速度の調整が難しいという問題があ
る。
本考案が解決しようとする課題は、高速度で駆
動し、しかも空気消費量の少ないシリンダ駆動装
置を提供することにある。
動し、しかも空気消費量の少ないシリンダ駆動装
置を提供することにある。
上記課題を解決するため、本考案は、複動シリ
ンダを５ポート切換弁を介して高圧空気源に接続
し、該空気源からの圧力空気をヘツド室とロツド
室とに交互に供給することにより上記複動シリン
ダを駆動するようにしたシリンダ駆動装置におい
て、上記５ポート切換弁におけるヘツド室側の排
気ポートに、該ヘツド室からの排気が設定圧力以
下に低下することを阻止するための圧力制御手段
を接続したことを特徴としている。
ンダを５ポート切換弁を介して高圧空気源に接続
し、該空気源からの圧力空気をヘツド室とロツド
室とに交互に供給することにより上記複動シリン
ダを駆動するようにしたシリンダ駆動装置におい
て、上記５ポート切換弁におけるヘツド室側の排
気ポートに、該ヘツド室からの排気が設定圧力以
下に低下することを阻止するための圧力制御手段
を接続したことを特徴としている。
シリンダの復帰ストローク端においては、ヘツ
ド室の圧力は、圧力制御手段によつて設定圧に維
持されている。
ド室の圧力は、圧力制御手段によつて設定圧に維
持されている。
５ポート切換弁によつてヘツド室に圧力空気を
供給すると、そのヘツド側の排気ポートに接続さ
れた圧力制御手段がヘツド室の圧力空気の供給流
路と無関係になるため、圧力空気が圧力制御手段
を通ることなく直接ヘツド室に供給される。
供給すると、そのヘツド側の排気ポートに接続さ
れた圧力制御手段がヘツド室の圧力空気の供給流
路と無関係になるため、圧力空気が圧力制御手段
を通ることなく直接ヘツド室に供給される。
したがつて、供給流路の抵抗が小さくて多量の
空気が供給されるので、、ヘツド室の圧力が設定
圧に維持されていることと相まつてシリンダが高
速度で駆動する。
空気が供給されるので、、ヘツド室の圧力が設定
圧に維持されていることと相まつてシリンダが高
速度で駆動する。
５ポート切換弁を切換えてロツド室に圧力空気
を供給すると、圧力制御手段がヘツド室側の排出
流路に連通するので、ヘツド室の排気圧が設定圧
以下に低下することはない。
を供給すると、圧力制御手段がヘツド室側の排出
流路に連通するので、ヘツド室の排気圧が設定圧
以下に低下することはない。
したがつて、シリンダを速やかに起動できるば
かりでなく、空気の消費量を節減することができ
る。
かりでなく、空気の消費量を節減することができ
る。
以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に
説明するに、第２図において、１は鉛直方向下向
きに設置された複動シリンダであつて、該シリン
ダ１はピストン２によつて区画されたヘツド室１
ａとロツド室１ｂとを備え、ピストン２と一体の
ピストンロツド２ａには負荷３が取付けられてい
る。
説明するに、第２図において、１は鉛直方向下向
きに設置された複動シリンダであつて、該シリン
ダ１はピストン２によつて区画されたヘツド室１
ａとロツド室１ｂとを備え、ピストン２と一体の
ピストンロツド２ａには負荷３が取付けられてい
る。
また、上記シリンダ１のヘツド室１ａ及びロツ
ド室１ｂは、それぞれ絞り弁５とチエツク弁６と
からなる速度制御弁４を介して５ポート切換弁７
の出力ポート８ａ，８ｂに接続され、該切換弁７
の供給ポート９には高圧空気源１０が接続され、
さらに切換弁７におけるヘツド室１ａ側の排気ポ
ート１１ａは排気制御弁１２における圧力制御弁
１３の排気ポート１３ｃを介して大気に連通さ
れ、一方、ヘツド室１ｂ側の排気ポート１１ｂは
直接大気に開放せしめられている。
ド室１ｂは、それぞれ絞り弁５とチエツク弁６と
からなる速度制御弁４を介して５ポート切換弁７
の出力ポート８ａ，８ｂに接続され、該切換弁７
の供給ポート９には高圧空気源１０が接続され、
さらに切換弁７におけるヘツド室１ａ側の排気ポ
ート１１ａは排気制御弁１２における圧力制御弁
１３の排気ポート１３ｃを介して大気に連通さ
れ、一方、ヘツド室１ｂ側の排気ポート１１ｂは
直接大気に開放せしめられている。
上記圧力制御弁１２は、ヘツド室１ａの排気圧
が設定圧力以下に低下することを阻止するための
圧力制御手段の一例であつて、リリーフ排気及び
減圧供給を行い得る圧力制御弁１３と、それにパ
イロツト空気圧を供給するパイロツト弁１４とに
よつて構成され、これらの圧力制御弁１３及びパ
イロツト弁１４における供給ポート１３ａ及び１
４ａは上記高圧空気源１０に接続されている。
が設定圧力以下に低下することを阻止するための
圧力制御手段の一例であつて、リリーフ排気及び
減圧供給を行い得る圧力制御弁１３と、それにパ
イロツト空気圧を供給するパイロツト弁１４とに
よつて構成され、これらの圧力制御弁１３及びパ
イロツト弁１４における供給ポート１３ａ及び１
４ａは上記高圧空気源１０に接続されている。
第３図は上記圧力制御弁１３の具体的な構造例
を示すもので、この圧力制御弁１３は、供給ポー
ト１３ａ、出力ポート１３ｂ及び排気ポート１３
ｃを備えた弁本体１５内に供給弁座１６及び排気
弁座１７を互いに背向状態に形設し、これらの弁
座を開閉する供給弁体１８及び排気弁体１９をそ
れぞれスプリング２０，２１で閉弁方向に付勢さ
せて配設すると共に、それらの弁体に挿通したヘ
ツド２２の軸方向変位によつて両弁体１８，１９
を選択的に開弁可能とし、該ロツド２２の一端に
基準圧力室２３とフイードバツク室２４とを区画
する受圧体２５を取付け、フイードバツク室２４
を通孔２６を介して出力ポート１３ｂに連通さ
せ、基準圧力室２３を上記パイロツト弁１４に連
通させることにより構成し、基準圧力室２３に作
用するパイロツト弁１４からの設定圧力と出力ポ
ート１３ｂからフイードバツク室２４にフイード
バツクされる出力圧との差圧によつて受圧体２５
即ちロツド２２が軸方向に変位し、この変位によ
り排気弁体１９または供給弁体１８が選択的に開
放してリリーフ排気または減圧供給が行われるよ
うしたものである。
を示すもので、この圧力制御弁１３は、供給ポー
ト１３ａ、出力ポート１３ｂ及び排気ポート１３
ｃを備えた弁本体１５内に供給弁座１６及び排気
弁座１７を互いに背向状態に形設し、これらの弁
座を開閉する供給弁体１８及び排気弁体１９をそ
れぞれスプリング２０，２１で閉弁方向に付勢さ
せて配設すると共に、それらの弁体に挿通したヘ
ツド２２の軸方向変位によつて両弁体１８，１９
を選択的に開弁可能とし、該ロツド２２の一端に
基準圧力室２３とフイードバツク室２４とを区画
する受圧体２５を取付け、フイードバツク室２４
を通孔２６を介して出力ポート１３ｂに連通さ
せ、基準圧力室２３を上記パイロツト弁１４に連
通させることにより構成し、基準圧力室２３に作
用するパイロツト弁１４からの設定圧力と出力ポ
ート１３ｂからフイードバツク室２４にフイード
バツクされる出力圧との差圧によつて受圧体２５
即ちロツド２２が軸方向に変位し、この変位によ
り排気弁体１９または供給弁体１８が選択的に開
放してリリーフ排気または減圧供給が行われるよ
うしたものである。
上記構成を有するシリンダ駆動装置を抵抗溶接
機用ガンシリンダの駆動に用いる場合には、シリ
ンダ１は第１図に示すタイムチヤートに従つて動
作せしめられる。即ち、５ポート切換弁の図示の
状態から逆の切換位置に切換わつてシリンダ１の
ヘツド室１ａが高圧空気源１０に接続され、ロツ
ド室１ｂが排気ポート１１ｂを通じて大気に開放
されると、上昇端Laに位置していたピストン２
は下降端Lbまで下降する。そしてその後は、５
ポート切換弁７の切換えによつて圧力空気がヘツ
ド室１ａとロツド室１ｂとに交互に供給され、下
降端の近傍におけるLb〜Lcの限定ストロークで
高速加圧作業がくり返される。
機用ガンシリンダの駆動に用いる場合には、シリ
ンダ１は第１図に示すタイムチヤートに従つて動
作せしめられる。即ち、５ポート切換弁の図示の
状態から逆の切換位置に切換わつてシリンダ１の
ヘツド室１ａが高圧空気源１０に接続され、ロツ
ド室１ｂが排気ポート１１ｂを通じて大気に開放
されると、上昇端Laに位置していたピストン２
は下降端Lbまで下降する。そしてその後は、５
ポート切換弁７の切換えによつて圧力空気がヘツ
ド室１ａとロツド室１ｂとに交互に供給され、下
降端の近傍におけるLb〜Lcの限定ストロークで
高速加圧作業がくり返される。
ここで、ピストン２がLcからLbまで下降する
加圧行程では、ヘツド室１ａ内に圧力空気が供給
されてその内圧はPsとなり、ロツド室１ｂは排
気ポート１１ｂを通じて直接大気に連通される。
逆に、ピストン２がLbからLcまで上昇する復帰
工程では、シリンダ１のロツド室１ｂが高圧空気
源１０に接続されると共に、ヘツド室１ａが排気
制御弁１２を介して大気に連通され、該ヘツド室
１ａからは、その内圧が排気制御弁１２による設
定圧力Peになるまで該排気制御弁１２を通じて
排気が行われ、設定圧力以下での排気は阻止され
るため、該ヘツド室１ａ内には最終的にPeなる
残圧が保留せしめられる。従つて、次の加圧工程
では、PsとPeとの差圧分だけ圧力空気をヘツド
室１ａに供給すればよく、この場合、圧力制御弁
１２がヘツド室１ａへの空気の供給流路と無関係
になつて流路抵抗が小さくなるので、多量の空気
をヘツド室１ａに供給することができる。
加圧行程では、ヘツド室１ａ内に圧力空気が供給
されてその内圧はPsとなり、ロツド室１ｂは排
気ポート１１ｂを通じて直接大気に連通される。
逆に、ピストン２がLbからLcまで上昇する復帰
工程では、シリンダ１のロツド室１ｂが高圧空気
源１０に接続されると共に、ヘツド室１ａが排気
制御弁１２を介して大気に連通され、該ヘツド室
１ａからは、その内圧が排気制御弁１２による設
定圧力Peになるまで該排気制御弁１２を通じて
排気が行われ、設定圧力以下での排気は阻止され
るため、該ヘツド室１ａ内には最終的にPeなる
残圧が保留せしめられる。従つて、次の加圧工程
では、PsとPeとの差圧分だけ圧力空気をヘツド
室１ａに供給すればよく、この場合、圧力制御弁
１２がヘツド室１ａへの空気の供給流路と無関係
になつて流路抵抗が小さくなるので、多量の空気
をヘツド室１ａに供給することができる。
したがつて、供給時間の短縮による速やかな起
動と相まつてシリンダを高速度で駆動することが
でき、且つ、排気の制限によつて空気消費量を大
幅に節減することができ、しかも、ロツド室１ｂ
側の速度制御弁４によるシリンダの速度調整が容
易である。
動と相まつてシリンダを高速度で駆動することが
でき、且つ、排気の制限によつて空気消費量を大
幅に節減することができ、しかも、ロツド室１ｂ
側の速度制御弁４によるシリンダの速度調整が容
易である。
この場合の節減空気量は、大気に全量排出する
場合に比べ、 Ａ×（Lc−La）×Pe／1.03 〔Nl〕 Ａ：ピストン面積 となる。
場合に比べ、 Ａ×（Lc−La）×Pe／1.03 〔Nl〕 Ａ：ピストン面積 となる。
なお、上記ピストン２の復帰位置Lcでの停止
は、機械的または電気的なストツパ機構によつて
行われる。
は、機械的または電気的なストツパ機構によつて
行われる。
第４図は上述したシリンダ駆動装置に関する実
測例であつて、次のような実験条件下で測定した
ものである。
測例であつて、次のような実験条件下で測定した
ものである。
シリンダ：内径125mmφ
（鉛直下向き）
ストローク250mm
ピストンロツド径36mmφ
La＝０mm、Lb＝240mm、
Lc＝170mm
負荷重量：30Kgｆ（溶接電極）
空気圧制御配管系統サイズ：15A（1/2インチ）
供給圧：Ps＝５Kgｆ／cm2
排気制御弁設定圧：Pe＝３Kgｆ／cm2
この実測例によれば、加圧工程でのヘツド室１
ａの内圧は、約0.30秒の短時間に4.5Kgｆ／cm2
（供給圧Psの90％）まで上昇し、約0.35秒では4.8
Kgｆ／cm2（供給圧Psの96％）まで達することが
分る。
ａの内圧は、約0.30秒の短時間に4.5Kgｆ／cm2
（供給圧Psの90％）まで上昇し、約0.35秒では4.8
Kgｆ／cm2（供給圧Psの96％）まで達することが
分る。
第５図は、上述した排気制御弁１２として直動
式のリリーフ弁を用いた場合であり、このような
リリーフ弁を用いても上記第１実施例と同様の効
果を得ることができる。
式のリリーフ弁を用いた場合であり、このような
リリーフ弁を用いても上記第１実施例と同様の効
果を得ることができる。
また、第６図は、上記排気制御弁１２の代りに
設定圧力Peの空気圧タンクなどの低圧空気源２
７を接続し、ヘツド室１ａからの排気を該低圧空
気源２７内に回収して再利用するようにしたもの
で、省エネルギー率を前記各実施例の場合より大
幅に向上させることができる。
設定圧力Peの空気圧タンクなどの低圧空気源２
７を接続し、ヘツド室１ａからの排気を該低圧空
気源２７内に回収して再利用するようにしたもの
で、省エネルギー率を前記各実施例の場合より大
幅に向上させることができる。
本考案のシリンダ駆動装置は、５ポート切換弁
のヘツド室側の排気ポートに、ヘツド室からの排
気が設定圧以下に低下することを阻止するための
圧力制御手段を接続したことにより、ヘツド室の
排気圧が上記設定圧に維持されるので、空気の消
費量を節減できるとともに、シリンダを速やかに
起軸することができる。
のヘツド室側の排気ポートに、ヘツド室からの排
気が設定圧以下に低下することを阻止するための
圧力制御手段を接続したことにより、ヘツド室の
排気圧が上記設定圧に維持されるので、空気の消
費量を節減できるとともに、シリンダを速やかに
起軸することができる。
また、ヘツド室に圧力空気を供給する場合は、
圧力制御手段がヘツド室への空気の供給流路と無
関係になつて流路の抵抗が小さいので、多量の空
気を供給することができ、これによつてシリンダ
を高速度で駆動することができる。
圧力制御手段がヘツド室への空気の供給流路と無
関係になつて流路の抵抗が小さいので、多量の空
気を供給することができ、これによつてシリンダ
を高速度で駆動することができる。
第１図は複動シリンダの動作例の説明図、第２
図は本考案の一実施例を示す構成図、第３図は圧
力制御弁の構成例を示す断面図、第４図は本考案
のシリンダ駆動装置の実測例を示す線図、第５図
及び第６図はそれぞれ本考案の異なる実施例にお
ける要部構成図である。 １……シリンダ、１ａ……ヘツド室、１ｂ……
ロツド室、７……５ポート切換弁、１０……高圧
空気源、１１ａ……排気ポート、１２……排気制
御弁、２７……低圧空気源。
図は本考案の一実施例を示す構成図、第３図は圧
力制御弁の構成例を示す断面図、第４図は本考案
のシリンダ駆動装置の実測例を示す線図、第５図
及び第６図はそれぞれ本考案の異なる実施例にお
ける要部構成図である。 １……シリンダ、１ａ……ヘツド室、１ｂ……
ロツド室、７……５ポート切換弁、１０……高圧
空気源、１１ａ……排気ポート、１２……排気制
御弁、２７……低圧空気源。
Claims (1)
- 複動シリンダを５ポート切換弁を介して高圧空
気源に接続し、該空気源からの圧力空気をヘツド
室とロツド室とに交互に供給することにより上記
複動シリンダを駆動するようにしたシリンダ駆動
装置において、上記５ポート切換弁におけるヘツ
ド室側の排出ポートに、該ヘツド室からの排気が
設定圧力以下に低下することを阻止するための圧
力制御手段を接続したことを特徴とするシリンダ
駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5234782U JPS58155401U (ja) | 1982-04-10 | 1982-04-10 | シリンダ駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5234782U JPS58155401U (ja) | 1982-04-10 | 1982-04-10 | シリンダ駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58155401U JPS58155401U (ja) | 1983-10-17 |
| JPH0133843Y2 true JPH0133843Y2 (ja) | 1989-10-16 |
Family
ID=30063055
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5234782U Granted JPS58155401U (ja) | 1982-04-10 | 1982-04-10 | シリンダ駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58155401U (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS554563U (ja) * | 1978-06-24 | 1980-01-12 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6144003Y2 (ja) * | 1977-02-01 | 1986-12-12 | ||
| JPH0249363Y2 (ja) * | 1980-01-14 | 1990-12-26 |
-
1982
- 1982-04-10 JP JP5234782U patent/JPS58155401U/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS554563U (ja) * | 1978-06-24 | 1980-01-12 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58155401U (ja) | 1983-10-17 |
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