JPH02154802A - 流体圧シリンダ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、中間位置での停とが可能な流体圧シリンダ装
置に関する。

〔従来の技術〕

従来より、工作機械や自動組み立て機などにおいて、工
具又はワークなどの移動及び位置決めを行うために、空
気圧シリンダや油圧シリンダなどからなる流体圧シリン
ダ装置がしばしば用いられている。

このような流体圧シリンダ装置では、多種類のワークや
工程替えなどに応じるために、その両端位置のみではな
く中間位置においても停止可能であることが要求される
が、特に空気圧シリンダを用いたものでは、圧縮性の大
きな空気を用いているためにそれ自体では充分な停止位
置精度が得られないので、中間停止を行うために特別な
機構が付加されている。

例えば、空気圧シリンダのピストンロッドを機械的に強
く把持しその摩擦力によってピストンロラドを中間位置
で停止させるようにした、いわゆるブレーキ付きシリン
ダがそれである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上述したブレーキ付きシリンダでは、ブレーキ
装置が必要であることに加えて、停止位置を定めるため
にリニアスケールなどのストロ′−り位置検出器、及び
ブレーキ装置を作動させるための切換え弁などを併用し
、これらを負荷条件及び駆動条件に応じて適切なタイミ
ングで制御する必要がある。そのため、装置の構成が複
雑になるとともに制御装置にもコストが掛かってしまう
こととなる。また、停止精度はある程度まで上げること
は可能であるが、方式上の限界がある。

これに対して油圧シリンダを用いた場合では、油が非圧
縮性であることから、切換え弁を切換えてシリンダ室内
の圧油を閉じ込めることにより、比較的容易に中間位置
での停止を行うことができる。

しかしこの場合であっても、ストローク位置検出器が必
要であることに加え、油圧シリンダはそれ自体が一般に
高価であるとともに、油圧源をｉ１保しなければならな
いため、使用環境又は用途に制限がある。また、油圧シ
リンダにより中間停止を行った場合でも、停止精度には
限界があるとともに、時間の経過とともに圧油の漏れに
よって停止位置が変化するという問題がある。

また、簡便に油圧源を得るために、空気圧を油圧に変換
する空油圧変換器を用い、低圧用の油圧シリンダによっ
て中間停止を行うようにしたものがある。しかしこの場
合にも、ストローク位置検出器、空油圧変換器、及び油
圧用の切換え弁などが余計に必要となるとともに、停止
位置が時間とともに変化するという問題はなくならない
。

本発明は、上述の問題に鑑み、簡単な構成により複数の
位置での中間停止が行えるとともに、高い停止精度を得
ることができる流体圧シリンダ装置を提供することを目
的としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上述の課題を解決するため、流体圧によって
ピストン及びピストンに連結されたピストンロッドが往
復直線駆動する流体圧シリンダ装置であって、シリンダ
カバーに対して同軸上で回転可能に設けられた回転基台
と、前記回転基台の円周上の周方向において着脱可能に
取りつけられ、軸方向に突出し長さが互いに異なる複数
のストッパピンと、前記ピストンロッドを前記シリンダ
カバーに対して回転不能とする回転防止手段と、前記ピ
ストンロッドの先端部に半径方向に突出して取りつけら
れ前記複数のストッパピンの内の特定のストッパピンと
当接可能なストッパアームと、を有することを特徴とし
て構成される。

〔作　用〕

ピストンロッドが回転基台に対して収縮動作を行うとき
に、ピストンロッドの先端部に取りつけられたストッパ
アームが、特定のストッパピンの先端部に当接し、これ
によってピストンロッドはその位置で停止する。

回転基台を回転させることにより、軸方向の長さの異な
るストッパピンがストッパアームと当接することになり
、ピストンロッドの停止位置が変わる。

回転防止手段は、ストッパアームが特定のストッパピン
と当接するよう、ピストンロッドの回転を防止する。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図は本発明に係る流体圧シリンダ装置１の断面正面
図、第２図は流体圧シリンダ装置１の左側面図である。

流体圧シリンダ装置ｌは、空気圧シリンダ２、位置決め
装置３、及び位置可変装置４から構成されている。

空気圧シリンダ２は、シリンダチューブ１３、カバー１
４．１５、図示しないピストン、そのピストンに連結さ
れたピストンロッド１１．１２なから構成されている。

一方のピストンロッド１１は、断面が六角形であり、ピ
ストンロッド１１が貫通する；ｌ）　バー１５に設けら
れた図示しないブシュの軸孔も六角形に形成されており
、これによって、ピストンロッド１１．１２はカバー１
４．１５に対して軸方向に摺動自在であるが回転不能と
されている。ピストンロッド１１の先端には、ワークを
連結するための螺子部１１ｂが形成され、これにナツト
１６がネジ込まれている。

他方のピストンロッド１２は断面が円形であり、その先
端部に螺子１２ｂが形成され、これに位置決め装置３の
ストッパアーム３１が嵌まり込み、ナツト１７によって
固定されている。

カバー１４には、取りつけ金具１８がボルト１９によっ
て取りつけられており、この取りつけ金具１８によって
、軸方向前方に長く突出し先端に螺子２１を有するブシ
ュ２０が、カバー１４と一体的に取りつけられている。

位置決め装Ｗ３は、歯車４２、歯車４２を挟んでナツト
２２により締めつけられた２個のベアリング４１．４１
歯車４２とボルト４５により連結された回転基台４４及
び取りつけリング４３、及び、回転基台４４の端面４４
ａに設けられた８個の螺子孔４６．４６・・・に螺子部
まれたボルトからなるストッパピン４７．４８，４９．
５０などから構成されている。

螺子孔４６は、回転基台４４の端面４４ａにおいて、同
一円周上の周方向に４５度づつの中心角を有するように
設けられており、回転基台４４の中心に対して対称位置
となる２個の螺子孔４６に螺子部まれたそれぞれ２個１
組のス）７パビン４７．４Ｂ、４９．５０は、それぞれ
端面４４ａからの突出長さが同一となるように、且つ、
これら４組のストッパビン４７．４Ｂ、４９．５０は、
突出長さが互いに異なるように調整され、ロックナツト
５１．５１・・・によって固定されている。なお、２３
は緩み止め用のワッシャである。

ピストンロッド１２に取りつけられたストッパアーム３
１には、ゴムからなるダンパー３２．３２が、筒状の金
具３３．３３が螺子部まれることによってストッパアー
ム３１の両側の対称位置に取りつけられており、これら
ダンパー３２．３２は、ピストンロッド１２がカバー１
４に対して収縮したときに、すなわち第１図の右方向に
移動したときに、上下２個のストッパピン４７の先端に
それぞれ当接するようになっている。なお、ストッパア
ーム３１は、スプリングビン３４によってピストンロッ
ド１２に対して回転不能とされている。

次に、位置可変装置４は、取りつけ金具１８の側板１８
ａ、１８ｃに設けられた孔２４．２４に嵌まり込んだベ
アリング６１．６１によって回転自在に支持された回転
軸６２、回転軸６２に一体的に回転するように取りつけ
られて上述の歯車４２と噛み合う歯車６３、回転軸６２
を回転駆動するステッピング式のモーター６４、及び、
モーター６４を側板１８ａに取りつけるための取りつけ
台６５などから構成されている。

また、側板１８ｃには、ブラケット６６によって近接セ
ンサー６７が取りつけられており、この近接センサー６
７は、回転基台４４の周面の一箇所から突出して取りつ
けられた検出用突起６８を検出して検出信号を出力し、
これによって、回転基台４４の回転角度の原点位置を検
出するようになっている。

なお、取りつけ金具１８の底板１８ｂには、流体圧シリ
ンダ装置ｌを取りつけるための取りつけ孔２７．２７が
設けられている。

次に、上述のように構成された流体圧シリンダ装置１の
作用について説明する。

空気圧シリンダ２のカバー１４．１５に設けられたボー
ト２５．２６のいずれかから圧縮空気を供給することに
よって、ピストンロッド１１，１２は第１図の左右に往
復直線移動する。ピストンロッド１２が右方へ移動した
ときには、そのストローク端の手前で、′ダンパー３２
がストッパピン４７に当接し、その位置でピストンロッ
ド１２が停止する。

したがって、ストッパピン４７の突出長さを予め調整し
ておくことによって、ピストンロッド１２の停止位！、
すなわちピストンロッド１１の停止位置が定まる。

ストッパアーム３１がストッパピン４７．４Ｂ。

４９．５０から離れた状態において、モーター６４を回
転させると、回転軸６２、歯車６３及び歯車４２を介し
て回転基台４４が回転し、これによってストッパビン４
７．４Ｂ、４９．５０の位置が入れ代わる。したがって
、モーター６４の回転角度を制御することによって、ダ
ンパー３２と当接するストッパビン４７．４Ｂ、４９．
５０を選択することができ、ピストンロッド１２の停止
位置を可変することができる。

上述の実施例によると、回転基台４４を回転することに
よって、空気圧シリンダ２を複数の位置で中間停止させ
ることができ、しかも、ダンパー３２がいずれかのスト
ッパビン４７．４Ｂ、４９゜５０に押しつけられた状態
で停止するから、高い停止精度を得ることができ、且つ
時間の経過によって停止位置が変化するということがな
い、空気圧シリンダ２のストローク位置を検出するため
のストローク位置検出器や切換え弁などが不要であるた
め、構成が簡単で低コストで製作可能である。

上述の実施例において、ストッパビン４７，４８．４９
．５０として、スタッドボルト、寸切りボルト、その他
のボルトを用いることができ、また、螺子孔４６に代え
てストレート孔とし、これに嵌入する段付きのピンを用
いてもよい。全部の螺子孔４６にストッパビン４７．４
Ｂ、４９．５０を取りつけておく必要はない、ストッパ
ビン４７．４Ｂ、４９．５０の個数は、６個以下又は１
０個以上であってもよい、ダンパー３２や金具３３を省
略してもよい。

上述の実施例において、モーター６４として、他の種類
の電気モーター、油圧モーター、空気圧モーターなどを
用いてもよい、これらモータ−６４自体によって、回転
基台４４の角度位置を検出するようにしてもよい０回転
基台４４に回転方向の適当なストッパを設け、小型の空
気圧シリンダなどによって回転基台４４を一定の角度で
インデックスさせるようにしてもよい、また、モーター
６４を設けることなく、手動で回転基台４４を回転させ
るようにしてもよい。

上述の実施例においては、空気圧シリンダ２を両ロッド
型としたので、ピストンロッド１１によってワークを押
すときの停止位１を可変することができるが、ワークを
引くときの停止位置を可変する場合には、ピストンロッ
ド１１を省略してもよい、その場合には、ピストンロッ
ド１２を六角形とするか、又はピストンを楕円にしたり
適当なガイドロッドを設けるなどしてピストンロッド１
２が回転しないようにすればよい。

上述の実施例において、位置決め装置３を反対側のカバ
ー１５にも取りつけ、両側で停止位置を可変するように
構成してもよい、空気圧シリンダ２に代えて油圧シリン
ダにも適用可能である。その他、各部の構造、形状、寸
法、個数、又は材質などは、上述した以外に種々変更す
ることができる。

〔発明の効果〕

本発明によると、複数の位置で中間停止させることがで
き、しかも、ストッパアームがストッパビンに押しつけ
られた状態で停止するから、高い停止精度を得ることが
でき、且つ時間の経過によって停止位置が変化するとい
うことがない。

また、ストローク位置検出器や切換え弁などが不要であ
るため、構成が簡単で低コストで製作可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る流体圧シリンダ装置の断面正面図
、第２図は流体圧シリンダ装置の左側面図である。 １・・・流体圧シリンダ装置、１１・・・ピストンロッ
ド（回転防止手段）、１２・・・ピストンロッド、１４
・・・カバー（シリンダカバー）、３１・・・ストッパ
アーム、４４・・・回転基台、４７．４８，４９．５０
・・・ストッパビン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）流体圧によってピストン及びピストンに連結され
   たピストンロッドが往復直線駆動する流体圧シリンダ装
   置であって、 シリンダカバーに対して同軸上で回転可能 に設けられた回転基台と、 前記回転基台の円周上の周方向において着 脱可能に取りつけられ、軸方向に突出し長さが互いに異
   なる複数のストッパピンと、 前記ピストンロッドを前記シリンダカバー に対して回転不能とする回転防止手段と、 前記ピストンロッドの先端部に半径方向に 突出して取りつけられ前記複数のストッパピンの内の特
   定のストッパピンと当接可能なストッパアームと、 を有することを特徴とする流体圧シリンダ 装置。