JPH06330906A - 複数エヤシリンダの同期装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数のエヤシリンダを備えた機器において、
エヤシリンダとエヤ通路切り換え弁とを結ぶエヤ通路の
長さがシリンダ毎に異なっていても、これらのエヤシリ
ンダを同一タイミング、同一速度で伸長させることがで
きる同期装置を提供する。 【構成】 エヤシリンダの反ロッド側室１３とエヤ通路
切り換え弁７とをむすぶ分岐エヤ通路１５に、レギュレ
ータ１６とスピードコントローラ１７とを設けると共
に、ロッド側室２１とエヤ通路切り換え弁７とをむすぶ
分岐エヤ通路２２にスピードコントローラ兼エギゾース
ト弁２３を設け、エアシリンダ３の収縮状態では、反ロ
ッド側室１３とロッド側室２１とにエヤを供給して両室
を加圧状態に保つようにエヤ通路切り換え弁７を制御す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数のエヤシリンダを
エヤ通路を介して接続された単一のエヤ通路切り換え弁
によって同一タイミングで作動させる同期装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、エヤシリンダの伸縮作動は、エ
ヤ通路切り換え弁とエヤシリンダのロッド側室および反
ロッド側室とをそれぞれエヤ通路によってむすんだ状態
において、該エヤシリンダのロッド側室を大気開放させ
ると共に、反ロッド側室にエヤ源からのエヤを送り込む
ようにエヤ切り換え弁によってエヤ通路を切り換えて伸
長させ、エヤ通路を逆の状態に切り換えて収縮させるよ
うになっているが、その場合、たとえば実開平４−１１
３３０２号公報には、エヤシリンダを上記のようにエヤ
通路切り換え弁によって伸縮作動させるものにおいて、
該シリンダの伸長時にロッド側室を排気用切り換え弁に
よって大気開放させて、このロッド側室のエヤをエヤ通
路切り換え弁を介することなく直接大気放出することに
より、上記伸長時の高速化を図った技術が開示されてい
る。

【０００３】ところで、プレス装置においては、プレス
後のワークをロボット装置などを用いて次工程に搬入す
る必要がある場合、ロボット装置がワークを掴めるよう
に、プレス後の上型の反転上昇に伴い、下型に密着して
いるワークを突き上げて該下型から離反させることにな
る。そのような場合、上述のエヤシリンダ制御技術を利
用してエヤシリンダによりワークの突き上げを行うよう
にすれば、プレス後のワークの搬出が高速で行え、能率
が上がることになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
にプレス装置におけるワークの突き上げをエヤシリンダ
によって行うとき、ワークの形状によっては複数のエヤ
シリンダを用いて、該ワークの複数部位を同時に突き上
げることになる。その場合、これらのエヤシリンダが同
一タイミング、同一速度で伸長作動するように同期をと
る必要がある。つまり、同期を伴わない突き上げが行わ
れると、ワークに姿勢変化が生じたり、該ワークが滑り
落ちたりして前述のロボット装置がワークを掴めなくな
るからである。

【０００５】そのため、上記複数のエヤシリンダを単一
のエヤ通路切り換え弁によって制御するようにして、そ
れぞれのエアシリンダに対するエヤの給排が同一タイミ
ングでなされるようにするが、エヤシリンダとエア通路
切り換え弁とをむすぶエヤ通路の長さは、各エヤシリン
ダによって異なるので、エヤシリンダ同士のエヤ給排タ
イミングにどうしてもズレが発生する。

【０００６】これに対しては、図５に示すように、下型
側に横方向に押し引きされるピストンロッドＡを有した
エヤシリンダＢを設け、このピストンロッドＡを下型Ｃ
に装備されているリフタＤ，Ｄの下を通るように配置
し、かつ各リフタＤ，Ｄの直下位置において該ピストン
ロッドＡにそれぞれラックＥ，Ｅを形成すると共に、上
記のリフタＤ，Ｄの下面に接続されているロッドＦ，Ｆ
にもラックＧ，Ｇを形成して、ピストンロッドＡを矢印
方向に移動させたときに、ラックＥ，Ｅに噛み合うピニ
オン（図示せず）が回転され、その回転が該ピニオンと
一体で、かつラックＧ，Ｇに噛み合っている別のピニオ
ンＨ，Ｈに伝達されて、ロッドＦ，ＦないしリフタＤ，
Ｄが上昇されて、ワークＷが突き上げられる機構を採用
することが考えられる。

【０００７】しかし、この構成によれば複数のリフタ
Ｄ，Ｄの動きの同期をとることができても、構造が複雑
になり、特にピストンロッドやピニオン等の配置のため
に下型に複雑な形状の加工を施さねばならなくなると共
に、リフタの配置位置によっては採用できない難点があ
る。

【０００８】そこで本発明は、エヤシリンダを用いなが
ら、複数のエヤシリンダの動きの正確な同期がとれる同
期装置の提供を課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の請求
項１に記載の発明（以下、第１発明と称す）は、複数の
エヤシリンダを単一のエヤ通路切り換え弁によって同一
タイミングで作動させる複数エヤシリンダの同期装置で
あって、上記エヤ通路切り換え弁を、上記各エヤシリン
ダの一方の作動室にエヤを供給する位置と、他方の作動
室にエヤを供給する位置と、両作動室にエヤを供給する
位置とに切り換え可能に構成すると共に、上記各エヤシ
リンダの収縮状態もしくは伸長状態のいずれか一方の非
作動状態において、上記エヤ通路切り換え弁を両作動室
にエヤを供給する位置に切り換える制御手段を設けたこ
とを特徴とする。

【００１０】また、請求項２に記載の発明（以下、第２
発明と称す）は、各エヤシリンダの一方の作動室もしく
は他方の作動室のうちの、非作動状態から作動状態への
移動時にエヤが排出される側の作動室に接続されている
エヤ通路に、それぞれのエヤシリンダの近くに位置する
と共に、上記室からの排圧によってそれぞれのエヤ通路
を大気開放する大気開放弁を設けたことを特徴とする。

【００１１】さらに、請求項３に記載の発明（以下、第
３発明と称す）は、各エヤシリンダの一方の作動室もし
くは他方の作動室のうちの、非作動状態から作動状態へ
の移動時にエヤが供給される側の作動室に接続されてい
るエヤ通路に、供給するエヤ圧を調整するエヤ圧調整弁
を設けたことを特徴とする。

【００１２】

【作用】上記の第１発明によれば、エヤシリンダがたと
えば収縮している非作動状態では、これらエヤシリンダ
における両作動室にエヤが供給されて加圧されているか
ら、エヤシリンダを伸長させるためにエヤ通路切り換え
弁によってエヤ通路を切り換えて一方または他方の作動
室にのみエヤを供給したときには、すべてのエヤシリン
ダの作動室にエヤ圧が同時に作用することになって、同
一タイミングで各エヤシリンダが伸長されることにな
る。

【００１３】また、第２発明によれば、エヤシリンダを
非作動状態から作動状態への移動時にエヤが排出される
側の作動室（たとえば一方の作動室としてのロッド側
室）に接続されているエヤ通路に大気開放弁が備えられ
ているので、たとえば反ロッド側室にエヤを供給して伸
長させるとき、ロッド側室のエヤはエヤ通路切り換え弁
を介することなく大気に放出されることになり、ロッド
側室とエヤ切り換え弁とをむすぶエヤ通路がそれぞれの
エヤシリンダによって異なっていても、各シリンダは同
一タイミング、同一速度で伸長されることになる。

【００１４】さらに、第３発明によれば、各エヤシリン
ダのロッド側室もしくは反ロッド側室のうちの、非作動
状態から作動状態への移動時にエヤが供給される側の室
（たとえば他方作動室としての反ロッド側室）に供給さ
れるエヤの圧力がエヤ圧調整弁によって所定圧に調整さ
れるので、各エヤシリンダは同一タイミング、同一速度
で伸長されることになる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。

【００１６】図１ないし図３は本発明を適用するプレス
装置を示し、下型にのったワークＷ（図では、自動車の
車体に使用するサイドフレームアウタを示す）を図示し
ない上型によってプレスするようになっている。また、
このプレス装置ではプレス後のワークＷを突き上げて、
図示しないロボット装置によって該ワークＷを掴み、次
工程の装置に搬入するようになされている。

【００１７】上記の突き上げのため、下型１の上面には
複数の凹部２〜２が形成され、これらの凹部内に縦向き
にそれぞれエヤシリンダ３〜３が装備されると共に、各
エヤシリンダ３〜３のピストンロッド４〜４上端にリフ
タ５〜５が取り付けられており、これらのエヤシリンダ
３〜３の伸長作動によってリフタ５〜５がワークＷを突
き上げ、該ワークＷを下型１から持ちあげるように構成
されている。なお、図１において破線で示すようにリフ
タ５〜５はこのワークＷの場合、７つ備えられ、したが
ってエヤシリンダ３〜３も７個設けられ、これらのリフ
タ５〜５によってワークＷの下面複数部位が突き上げら
れる。また、プレス時には、各エヤシリンダ３〜３が収
縮してそれぞれのリフタ５〜５を凹部２〜２内に収納さ
せていることは勿論である。

【００１８】また、上記下型１における各凹部２〜２の
底部には、エヤシリンダ３〜３と、次に述べるエヤ通路
切り換え弁とにつなぐエヤホース（図示せず）を配設す
るための穴６〜６が設けられる。

【００１９】図４は本発明の実施例にかかるエヤ回路を
示す。このエヤ回路は上記した７個のエヤシリンダ３〜
３と単一のエヤ通路切り換え弁７とを接続したものであ
って、該エヤ通路切り換え弁７は５ポート・３位置弁か
らなり、図示しないエヤ源に開閉弁８を介して接続され
たポートＰ（他のポートとの混同を避けるため、以下で
は、弁側第１ポートＰと称す）と、２つのメインエヤ通
路に接続された２つのポートＡ，Ｂ（同様に、弁側第２
ポートＡ、弁側第３ポートＢと称す）と、２つの排気用
ポートＲ１，Ｒ２とを有している。

【００２０】また、上記エヤ通路切り換え弁７は、図４
に示す中立位置において、弁側第１ポートＰが弁側第
２、第３ポートＡ，Ｂに共に連通されて、弁側第２およ
び第３ポートＡ，Ｂにエヤが供給される。また、中立位
置からスプールを図の右方向に移動させてオフセットさ
せたときは、弁側第１ポートＰが弁側第２ポートＡにの
み連通され、弁側第３ポートＢが排気ポートＲ１に連通
される。さらに、中立位置からスプールを左方向に移動
させてオフセットさせたときは、弁側第１ポートＰが弁
側第３ポートＢにのみ連通され、弁側第２ポートＡが排
気ポートＲ１に連通される。このようにスプールの位置
切り換えのため、２つの開閉弁１１，１２が設けられ
て、これらの開閉弁１１，１２の開閉制御が前述の開閉
弁８とともにコントローラ２７によって行われるように
なされている。

【００２１】上記２つのメインエヤ通路９，１０のう
ち、弁側第２ポートＡに接続されているメインエヤ通路
９はそれぞれのエヤシリンダ３〜３における反ロッド側
室１３にエヤを送り込んで、これらのエヤシリンダ３〜
３を伸長させるためのもので、各エヤシリンダ３〜３の
反ロッド側ポートＣとメインエヤ通路９とが継手１４を
介し分岐エヤ通路１５で接続され、これらの分岐エヤ通
路１５〜１５に、エヤ供給時における上流側からレギュ
レータ１６とスピードコントローラ１７とが直列に設け
られている。

【００２２】その場合、上記レギュレータ１６はリリー
フ付きのものであると共に、該レギュレータ１６に一方
向弁１８が並列接続されている。また、スピードコント
ローラ１７は可変オリフィス１９と一方向弁２０との並
列体からなるもので、エヤ供給方向にはフリーフロ回路
となり、エヤ排出方向にはニードル回路となる。

【００２３】さらに、弁側第３ポートＢに接続されてい
るメインエヤ通路１０は、それぞれのエヤシリンダ３〜
３におけるロッド側室２１にエヤを供給して、これらの
エヤシリンダ３〜３を収縮させるためのものであり、各
エヤシリンダ３〜３のロッド側ポートＤとメインエヤ通
路１０とが継手１４を介し分岐エヤ通路２２によって接
続されている。その場合、各分岐エヤ通路２２〜２２に
はスピードコントローラ兼エギゾースト弁２３〜２３が
ロッド側ポートＤの近くに設けられる。このスピードコ
ントローラ兼エギゾースト弁２３は、シャトルバルブ２
４を備え、ロッド側室２１のエヤ圧よりも分岐エヤ通路
２２およびメインエヤ通路１０のエヤ圧が高い場合に、
エヤをロッド側室２１に送り込み、逆の場合は、ロッド
側室２１を大気開放してエヤを大気放出させるように構
成されていると共に、その大気放出口側に可変オリフィ
ス２５が設けられている。

【００２４】次に、図４の回路動作を説明すると、プレ
ス装置の稼働に先立って、レギュレータ１６において、
調圧バネの調整により二次側圧力（スピードコントロー
ラ側）を設定し、スピードコントローラ１７において可
変オリフィス１９の調整によりエヤ流量を設定する。ま
た、スピードコントローラ兼エギゾースト弁２３におい
て可変オリフィス２５によってエヤ大気放出時のエヤ流
量を調整する。

【００２５】また、このエヤ回路は前述のコントローラ
２７によって制御されるものであって、プレス装置にお
ける上型の動きが該プレス装置のカム板から電気信号と
してコントローラ２７に入力され、該コントローラ２７
はその上型の動きに応じて、開閉弁１１，１２を制御
し、エヤ通路切り換え弁７を切り換えるようになされて
いる。そして、エヤシリンダ３〜３が収縮されている状
態ではエヤ通路切り換え弁７が中立位置にあるよう制御
される。したがって、この中立位置ではメインエヤ源８
から弁側第１ポートＰに送り込まれたエヤは弁側第２、
第３ポートＡ，Ｂのいずれにも流れ、それぞれのメイン
エヤ通路９，１０を流れて各エヤシリンダ３〜３の反ロ
ッド側室１３とロッド側室２１との両方に供給される。
これにより両室１３，２１が加圧され、ピストン２６お
よびピストンロッド４が収縮状態のストロークエンド位
置に保持される。なお、この中立状態では、ピストン２
６およびピストンロッド４が不測に上昇しないように、
反ロッド側室１３の加圧力がレギュレータ１６によって
前述の調整時に予め調節されている。

【００２６】この状態からプレス動作が完了して、上型
が反転上昇すると、これに連動してエヤ通路切り換え弁
７においてスプールが右方向にオフセットされ、エヤは
メインエヤ通路９にのみ供給され、エヤシリンダ３〜３
のロッド側室２１に接続されているメインエヤ通路１０
は排気ポートＲ２によって大気開放される。したがっ
て、反ロッド側室１３のエヤ圧増大により各エヤシリン
ダ３〜３は伸長し、リフタ５〜５によってワークＷが突
き上げられる。

【００２７】その場合、反ロッド側室１３へのエヤ供給
は、先に述べたように該反ロッド側室１３が加圧されて
いる状態で行われるので、エヤ通路切り換え弁７の切り
換えによって直ちに、かつ同時にすべてのエヤシリンダ
３〜３の反ロッド側室１３に供給エヤの圧力が働くよう
になり、エヤシリンダ３とエヤ通路切り換え弁７とをむ
すぶエヤ通路長さがエヤシリンダごとに異なっていて
も、エヤ圧供給時間差がなくなり、すべてのエヤシリン
ダ３〜３に同一タイミングでエヤ圧が作用する。

【００２８】一方、それぞれのエヤシリンダ３〜３のロ
ッド側室２１のエヤは分岐エヤ通路２２〜２２に抜き出
されることになるが、これらの分岐エヤ通路２２〜２２
にはシャトルバルブ２４からなるエギゾースト弁２３が
設けられていて、メインエヤ通路１０が排気ポートＲ２
により大気開放され、したがって該メインエヤ通路内の
圧力よりもロッド側室２１から排出されるエヤの圧力の
ほうが高いので、この排出エヤが可変オリフィス２５か
ら大気に放出される。つまり、それぞれのエヤシリンダ
３〜３における排出エヤは、エヤ通路切り換え弁７を介
することなくロッド側ポートＤを出た直後に大気放出さ
れる。そのため、反ロッド側室１３にエヤを供給する場
合と同様に、エヤシリンダ３とエヤ通路切り換え弁７と
をむすぶエヤ通路長さがエヤシリンダごとに異なってい
ても、エヤ圧排出時間差がなくなり、各エヤシリンダ３
〜３から同一タイミングでエヤが排出される。

【００２９】このように、各反ロッド側室１３〜１３へ
のエヤ圧供給タイミングと、各ロッド側室２１〜２１か
らのエヤ圧排出タイミングがどのエヤシリンダ３〜３に
おいても一致するから、各エヤシリンダ３〜３は同一タ
イミング、同一速度で伸長され、その結果ワークＷは姿
勢変化を生じることなく突き上げられ、ロボット装置に
よって確実に掴まれた状態で搬出されることになる。

【００３０】加えて、上記の反ロッド側室２１にはレギ
ュレータ１６により調圧されたエヤが供給される。この
ため各エヤシリンダ３〜３における供給エヤの圧力、流
量を一定に揃えられると共に、ロッド側室２１から大気
に排出されるエヤの流量も可変オリフィス２５によって
一定に揃えられるので、すべてのシリンダ３〜３のピス
トン４の移動速度が揃うことになって、一層正確な同期
をとることができる。

【００３１】次に、エヤシリンダ３〜３の伸長後、エヤ
通路切り換え弁７においてはスプールが左方向にオフセ
ットされ、メインエヤ通路１０にのみエヤが供給され、
メインエヤ通路９は排気ポートＲ１によって大気開放さ
れる。これによって各エヤシリンダ３〜３のロッド側室
２１にエヤ圧が供給され、反ロッド側室１３のエヤが排
出され、各エヤシリンダ３〜３は収縮に転じる。その場
合、反ロッド側室１３の排出エヤは可変オリフィス１９
を通って排出されていくので、排出速度が調整され、各
エヤシリンダ３〜３の収縮速度が一定に揃えられる。そ
して、ピストン２６が収縮方向のストロークエンドに至
るとき、エヤ通路切り換え弁７が中立位置に切り換わ
り、再び反ロッド側室１３とロッド側室２１との両室に
エヤが供給されて加圧され、次のプレス動作に備えるこ
とになる。

【００３２】なお、以上の実施例はプレス装置に本発明
を適用したものであるが、このプレス装置に限らず、複
数のエヤシリンダを同期して作動させる必要がある機器
に本発明は適用できる。また、上記実施例はエヤシリン
ダを上下方向に作動させるものであるが、横方向に作動
させるものであってもよい。また、上記の実施例はエヤ
シリンダ３を収縮させた非作動状態で、反ロッド側室１
３とロッド側室２１とを加圧しているが、伸長させた状
態を非作動状態とし、この状態で両室１３，２１を加圧
するようにしてもよい。

【００３３】

【発明の効果】以上の記載によって明かなように、本発
明の第１発明によれば、エヤシリンダの両作動室にエヤ
を供給して加圧している状態から、エヤシリンダ伸長ま
たは収縮のためのエヤ圧を供給するから、すべてのエヤ
シリンダにエヤ圧が同時に作用する。

【００３４】また、第２発明によれば、エヤシリンダの
伸長時または収縮時、エヤシリンダから排出される側の
作動室のエヤはエヤ通路切り換え弁を介することなく、
それぞれのエヤシリンダの近くにおいて大気開放弁によ
り大気放出大気に放出される。

【００３５】さらに、第３発明によれば、伸長または収
縮のためにエヤシリンダに供給されるエヤの圧力がエヤ
圧調整弁によって所定圧に調整されるので、各エヤシリ
ンダは同一タイミング、同一速度で伸長されることにな
る。

【００３６】このため本発明によれば、エヤシリンダと
エヤ通路切り換え弁とのエヤ通路長が各エヤシリンダに
よって異なっていても、同一タイミング、同一速度で各
エヤシリンダを伸長または収縮させることができ、正確
な同期をとることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を適用するプレス装置におけるワー
クの平面図である。

【図２】 図１におけるＸ−Ｘ線矢視切断図である。

【図３】 図１におけるＹ−Ｙ線矢視切断拡大図であ
る。

【図４】 本発明の実施例にかかるエヤ回路図であ
る。

【図５】 従来例の断面図である。

【符号の説明】

３ エヤシリンダ ７ エヤ通路切り換え弁 ９，１０ メインエヤ通路 １３ 反ロッド側室 １５，２２ 分岐エヤ通路 １６ レギュレータ １７ スピードコントローラ ２１ ロッド側室 ２３ スピードコントローラ兼エギゾースト弁 ２４ シャトルバルブ ２５ 可変オリフィス ２７ コントローラ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のエヤシリンダを単一のエヤ通路切
   り換え弁によって同一タイミングで作動させる複数エヤ
   シリンダの同期装置であって、上記エヤ通路切り換え弁
   を、上記各エヤシリンダの一方の作動室にエヤを供給す
   る位置と、他方の作動室にエヤを供給する位置と、両作
   動室にエヤを供給する位置とに切り換え可能に構成する
   と共に、上記各エヤシリンダの収縮状態もしくは伸長状
   態のいずれか一方の非作動状態において、上記エヤ通路
   切り換え弁を両作動室にエヤを供給する位置に切り換え
   る制御手段を設けたことを特徴とする複数エヤシリンダ
   の同期装置。
2. 【請求項２】 各エヤシリンダの一方の作動室もしくは
   他方の作動室のうちの、非作動状態から作動状態への移
   動時にエヤが排出される側の作動室に接続されているエ
   ヤ通路に、それぞれのエヤシリンダの近くに位置すると
   共に、上記室からの排圧によってそれぞれのエヤ通路を
   大気開放する大気開放弁を設けたことを特徴とする請求
   項１に記載の複数エヤシリンダの同期装置。
3. 【請求項３】 各エヤシリンダの一方の作動室もしくは
   他方の作動室のうちの、非作動状態から作動状態への移
   動時にエヤが供給される側の作動室に接続されているエ
   ヤ通路に、供給するエヤ圧を調整するエヤ圧調整弁を設
   けたことを特徴とする請求項１に記載の複数エヤシリン
   ダの同期装置。