JPH0571587U - カプラ自動着脱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 作動流体を供給するホースを可動治具にカプ
ラ接続している当該カプラを自動着脱させる。 【構成】 可動治具に作動流体を供給するためにカプラ
を介してホースを接続している当該カプラを着脱対象と
し、ホースを貫通させるとともにカプラのプラグを受入
れ保持可能とした第１ピストンと、この第１ピストンの
外周面に相対移動可能に装着されカプラのリングカラー
の端面を押圧可能とした第２のピストンとを設ける。両
ピストンからなる親子ピストンをシリンダボディに摺動
可能に取付け、第１ピストンのロッド部外周と前記第２
ピストンのロッド部外周とに第２ピストン本体によって
区画される加圧室をそれぞれ形成し、一方の加圧室への
圧力導入により第２ピストンを第１ピストンに対して単
独で相対移動可能とした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はカプラ自動着脱装置に係り、自動化ラインに配置される金型等の可動 治具に作動流体を供給するために取付けられるカプラを簡単に着脱できるように したカプラの自動着脱装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、金型成形装置やプレス装置等において用いられる可動治具に例えば作 動流体として圧縮エアを供給して各種のエア駆動手段を作動させることがある。 この種の可動治具に対しての作動流体の供給は、供給対象が可動部材であるため 、コンプレッサ等の供給源とホース接続し、ホースをリール等に巻き付けた状態 にして繰り出し可能としておき、可動治具の動作に追随するように構成されてい る。そして、可動治具の交換や作動流体の供給口の交換ができるように、可動治 具の供給口とホース端とはカプラによって接続されている。

【０００３】 カプラは図５に示すように、ホース側に接続されるプラグ１と治具側に接続さ れるソケット２により構成され、プラグ１の先端をソケット２内に差込み可能な 構造としいる。そしてプラグ１側の嵌合面に環状溝３を形成するとともに、ソケ ット２側の嵌合面には前記環状溝３に係合可能なボール４を装着している。また 、ソケット２の外周面部にリングカラー５を軸方向可動に取付け、これを前記ボ ール４の外面側に出入り可能に取付けているものである。リングカラー５は通常 はボール４の外面に延在してボール４を環状溝３内に係合保持させるようにスプ リング６によって付勢され、このスプリング６に抗してリングカラー５を移動す ることにより、ボール４が環状溝３から外れ出れるようにしてプラグ１をソケッ ト２から離脱させることができるものとなっている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上述のようなカプラを介して作動流体が供給される可動治具では、 カプラ接続状態では可動治具が前後左右に移動する時、ホースは自由に引回され るが、作動流体の供給対象が交換されるときにはカプラの着脱を行う。この着脱 作業は、上述したようにリングカラー５を操作する必要があり、これを作業者が 手で操作していた。このため、作業性が非常に悪く、特に可動治具が自動化ライ ンに使用される場合には、カプラ着脱作業の自動化ができないため全体の自動化 システムでの障害となっていたものである。

【０００５】 従来、カプラの自動交換を可能とする市販品のオートカップラが提案されてい るが、構成が複雑となり、動作も多岐にわたっている。また、カプラ締結状態で ホースから作動流体の供給ができないので問題があった。

【０００６】 本考案は、作動流体の供給対象である可動治具の移動にも拘らず、カプラ締結 を行うだけで作動流体を可動治具側に供給することができ、かつホースの自由度 を損うことなく、自動でかつ簡便にカプラの着脱を行う装置を提供することを目 的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案に係るカプラ自動着脱装置は、可動体に取 付けられたソケットに対して接続されるプラグは作動流体供給源から繰り出し可 能なホース端を連結され、このプラグを前記ソケット外周に設けたリングカラー の軸方向移動により着脱可能としたカプラの着脱装置であって、前記ホースを貫 通させるとともに前記プラグを受入れ保持可能とした第１ピストンと、この第１ ピストンの外周面に相対移動可能に装着され前記リングカラーの端面を押圧可能 とした第２のピストンと、これら第１、第２のピストンを摺動可能とするシリン ダボディとを有し、このシリンダボディの内部には前記第２ピストンの本体によ って区画され前記第１ピストンのロッド部外周と前記第２ピストンのロッド部外 周とに形成される加圧室を設け、一方の加圧室への圧力導入により第２ピストン を第１ピストンに対して単独で相対移動可能としたものである。

【０００８】

【作用】

上記構成によれば第１、第２のピストンは親子ピストン構造となってシリンダ ボディに取付けられたシリンダ装置構造となり、親子ピストンは中空になってい るため作動流体供給用ホースをシリンダ内部に通せるものとなる。そして、第２ ピストンは一方の加圧室への圧力導入によって単独で駆動できるので、カプラロ ック用のリングカラーを操作させることができる。すなわち、シリンダ内部の１ 対の加圧室への供給１系統のみでカプラの前後進、ソケットの外側リングカラー の前後進を行わせカプラの着脱を行わせることができるのである。

【０００９】 なお、可動治具が前後左右に運動するため、ホースを移動に追随させて繰り出 し可能とするが、このとき作動流体供給ホースが弛まないように常時エアツール バランサでホースを引張っておく状態としておけばよい。

【００１０】

【実施例】

以下に、本考案に係るカプラ自動着脱装置の具体的実施例を図面を参照して詳 細に説明する。

【００１１】 実施例に係るカプラ自動着脱装置は金型等の可動治具に作動流体としてのエア を供給するために取付けられているカプラを着脱させるものである。まず、図４ に示すように、可動治具１０はベース１２に直交２軸平面駆動機構１４などを介 して取付けられており、これには図５において示したと同様なカプラ１６を介し てエアホース１８が接続され、作動エアを導入し得るようにしている。エアホー ス１８は図示しないコンプレッサ等のエア供給源に接続されるが、可動治具１０ の移動に追随して繰り出し可能とするとともに、ホース弛みが生じないようにそ の途中に設置されたエアツールバランサ２０を介して可動治具１０に導いている 。エアツールバランサ２０は一定の巻取り張力を発生させるもので、可動治具１ ０の移動に支障を与えないようにホース１８に引き込み張力を発生させている。

【００１２】 このような可動治具１０に接続されたカプラ１６を着脱させるために、前記ベ ース１２の側部には支持プレート２２が取付けられ、これに自動着脱装置２４が 設置されている。これは前記エアツールバランサ２０から繰り出されているホー ス１８を導入貫通させており、可動治具１０の交換位置にてそのカプラ１６と対 面するように配置されている。この具体的構造を図１を参照して説明する。

【００１３】 このカプラ自動着脱装置２４は、エアシリンダ装置として構成されており、前 記支持プレート２２に固定されたシリンダボディ２６と、これに摺動可能に装着 された親子ピストン２８を備えている。シリンダボディ２６はフロントエンドプ レートおよびリアエンドプレート３０、３２によって密閉空間を形成しており、 フロントエンドプレート３０を可動治具１０側に対面するように配置して固定さ れている。

【００１４】 一方、前記親子ピストン２８は中心側の第１ピストン３４と、この第１ピスト ン３４の外周面に相対移動可能に装着された第２ピストン３６とにより構成され ている。第１ピストン３４は前記フロントエンドプレート３０より突出する大径 のピストン本体３４Ｐと、その後端面に一体的に設けられた小径のピストンロッ ド３４Ｒからなるピストン構造とされ、ピストンロッド３４Ｒを前記リアエンド プレート３２を貫通して突出させるようにしてシリンダボディ２６内に装着して いる。また、第２ピストン３６は第１ピストン３４のピストン本体３４Ｐの外周 面に嵌合装着され、シリンダボディ２６の内周面に摺動接触するピストン本体３ ６Ｐと、これより小径に形成され前記フロントエンドプレート３０を摺動貫通し て突出するピストンロッド３６Ｒとからなるピストン構造とされている。これに よりシリンダボディ２６の内部には第２ピストン３６のピストン本体３６Ｐによ って区画され、第１ピストン３４のロッド３４Ｒの外周面に形成される第１の加 圧室３８Ａと、第２ピストン３６のロッド３６Ｒの外周面に形成される第２の加 圧室３８Ｂとを形成している。

【００１５】 このため、前記第１加圧室３８Ａに加圧エアを導入することにより第１ピスト ン３４および第２ピストン３６はそれらのピストン本体３４Ｐ、３６Ｐの端面が 受圧面となって一体に前進駆動され、第２加圧室３８Ｂに加圧エアを導入するこ とにより第２ピストン３６は、その本体３６Ｐの端面が受圧面となって、第１ピ ストン３４に対して単独で後退移動できるようになっている。第１加圧室３８Ａ へのエア供給はリアエンドプレート３２に形成したポートＡにより、第２加圧室 ３８Ｂへのエア供給はシリンダボディ２６に形成したポートＢによって行うもの としている。

【００１６】 なお、第２ピストン３６は第１ピストン３４に対して相対移動するが、第１ピ ストン本体３４Ｐのリアーエンド側にストッパフランジ３４Ｆを形成し、第２ピ ストン３６がこのストッパフランジ３４Ｆとフロントエンドプレート３０の間で ストロークするようにして移動範囲を規制している。また、第１ピストン３４の 前進限を規定するために、そのロッド３４Ｒの端部側にはストッパリング３４Ｓ を取付け、これがリアエンドプレート３２に当接するまで前進し得るものとして いる。

【００１７】 ところで、上記のような親子ピストン２８を備えたエアシリンダ装置において 、第１ピストン３４の軸芯部に前記カプラ１６に接続されるエアホース１８を貫 通させるようにしている。すなわち、第１ピストン３４の軸芯に沿って前後に貫 通する挿通孔４０を形成し、これに前述したエアツールバランサ２０から繰り出 されるホース１８をロッド３４Ｒ端から導入し、挿通孔４０の内部を通してピス トン本体３４Ｐの前端面から導出させている。このエアホース１８を円滑に挿通 孔４０に導入するために、着脱装置２４の後部にガイドリール４２を取付け、ホ ース１８の軸芯と挿通孔４０の軸芯が一致する状態で第１ピストン３４に繰り出 させている。そして、この挿通孔４０の前端部すなわちピストン本体３４Ｐの前 端面開口部分にはカプラ１６のプラグ１（図５参照）を受入れ可能な保持開口部 ４４を形成している。このプラグ保持開口部４４はプラグ１の外形に相当する内 径を有して嵌入させるようにしているが、プラグ１の外周面に形成したフランジ ７をピストン本体３４Ｐの先端面に当接可能として嵌入深さを規定している。

【００１８】 また、第１ピストン３４の外周面に装着された第２ピストン３６のピストンロ ッド３６Ｒの先端には前記プラグ１のフランジ７を挿通可能とするが、カプラ着 脱用のリングカラー５の端面に当接可能な押出プレート４６を取付けている。こ の押出プレート４６は第２ピストン３６の最大引き込み位置で、第１ピストン３ ４にホールドされたカプラ１６のリングカラー５に対面するように取付けられて いる。そして、第２ピストン３６が第１ピストン３４と相対移動したときに、押 出プレート４６がリングカラー５を押出すことができるものとなっている。

【００１９】 このように構成されたカプラ自動着脱装置２４の作用は次のようになる。すな わち、マシンの通常加工時、可動治具１０は直交２軸平面機構機構１４によって 前後左右に運動している。このとき、着脱装置２４では、図２に示すように、Ｂ ポートにエアを供給して親子ピストン２８は後退端にあり、中空となっているホ ース挿通孔４０およびガイドリール４２を介し、常時エアツールバランサ２０で ホース１８の弛みをとっている。

【００２０】 可動治具１０の交換の時、可動治具１０とともにカプラ１６は所定の交換位置 すなわち着脱装置２４の前部位置に移動する。このとき、Ａポートにエアを供給 し、親子ピストン２８を前進させる。これにより第１ピストン３４は、図３（１ ）に示すように、カプラ１６のプラグ１をホールドして、ストッパフランジ３４ Ｆによって所定の位置で止る。継続してＡポートからエアを供給することにより 、第２ピストン３６はそれより更に数mm前進し、リングカラー押出プレート４６ を介し、カプラ１６のソケット２のボールリングカラー５を押し、図３（２）に 示すように、カプラ１６は離脱可能な状態になる。

【００２１】 可動治具１０は図示しない交換装置により、他のものと入替わり交換される。 このときはカプラ１６のプラグ１とソケット２は分離している。

【００２２】 交換された可動治具１０が着脱装置２４に近接すると、親子ピストン２８は前 進端にあり、第２ピストン３６は第１ピストン３４より更に前進した位置にある 。この状態で可動治具１０が後退すると、可動治具１０に取付けてあるソケット ２がプラグ１と嵌合し始め、プラグ１が押されて第１ピストン３４と一緒に後退 する。更に可動治具１０が後退すると、リングカラー押出プレート４６を介し、 ソケット２のボールリングカラー５を押して、ボール４をフリーにする。可動治 具１０が移動端まで達すると、第１ピストン３４はピストン本体３４Ｐの受圧面 ａで圧力を受けているため、第１ピストン３４を介し、プラグ１はソケット２の 中へ押込まれる。

【００２３】 この状態から、Ｂポートにエアを供給すると、第２ピストン３６およびこれと 一体になったリングカラー押出プレート４６が後退し、ソケット２のリングカラ ー５の押圧力が解除され、スプリング６による付勢力によってロック位置に戻り 、プラグ１とソケット２はロック連結される。更にＡポートへのエア供給を停止 し、Ｂポートからのみ供給する、第１ピストン３４も後退し、そのストローク端 に達して着脱作業が完了する。

【００２４】 このような実施例によれば、可動治具１０による通常加工作業に際して作動流 体をホース１８によって供給するが、カプラ自動着脱装置２４はホース１８を貫 通させているので、その繰り出しや引き込み作業に支障を与えることがない。ま た、カプラ１６の着脱は可動治具１０を着脱位置に移動させておき、シリンダポ ートＡ、Ｂへのエア給排を行わせるだけでよいため、カプラ着脱作業は極めて簡 易となる。また、カプラ着脱のためのエア給排はポートＡ、Ｂへの切換え給排を 行わせるだけでよいため、その駆動源を単一にしてバルブ切換えによって容易に 達成することができ、系統の異なるエア源を必要としない利点が得られるのであ る。

【００２５】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、相対移動可能な親子ピストンを備えた シリンダ機構によってカプラの着脱を行わせるとともに、カプラを介して作動流 体を可動治具に供給するホースを前記親子ピストンに貫通させて任意に繰り出し 可能としたので、ホースの自由度を維持しつつ、カプラを極めて容易に自動着脱 させることができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係るカプラ自動着脱装置の部分断面側
面図である。

【図２】同装置の待機状態の部分断面側面図である。

【図３】同装置のカプラ着脱作業の説明図である。

【図４】同装置の全体配置図である。

【図５】カプラの部分断面側面図である。

【符号の説明】

１ プラグ ２ ソケット ３ 環状溝 ４ ボール ５ リングカラー ６ スプリング ７ フランジ １０ 可動治具 １２ ベース １４ 直交２軸平面駆動機構 １６ カプラ １８ エアホース ２０ エアツールバランサ ２２ 支持プレート ２４ 自動着脱装置 ２６ シリンダボディ ２８ 親子ピストン ３０ フロントエンドプレート ３２ リアエンドプレート ３４ 第１ピストン ３４Ｐ ピストン本体 ３４Ｒ ピストンロッド ３４Ｆ ストッパフランジ ３４Ｓ ストッパリング ３６ 第２ピストン ３６Ｐ ピストン本体 ３６Ｒ ピストンロッド ３８Ａ 第１加圧室 ３８Ｂ 第２加圧室 ４０ ホース挿通孔 ４２ ガイドリール ４４ プラグ保持開口部 ４６ 押出プレート

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 可動体に取付けられたソケットに対して
   接続されるプラグは作動流体供給源から繰り出し可能な
   ホース端を連結され、このプラグを前記ソケット外周に
   設けたリングカラーの軸方向移動により着脱可能とした
   カプラの着脱装置であって、前記ホースを貫通させると
   ともに前記プラグを受入れ保持可能とした第１ピストン
   と、この第１ピストンの外周面に相対移動可能に装着さ
   れ前記リングカラーの端面を押圧可能とした第２のピス
   トンと、これら第１、第２のピストンを摺動可能とする
   シリンダボディとを有し、このシリンダボディの内部に
   は前記第２ピストンの本体によって区画され前記第１ピ
   ストンのロッド部外周と前記第２ピストンのロッド部外
   周とに形成される加圧室を設け、一方の加圧室への圧力
   導入により第２ピストンを第１ピストンに対して単独で
   相対移動可能としたことを特徴とするカプラの自動着脱
   装置。