JPH0676705U - 駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ストローク調整機構およびツール落下防止機
構を、ツールを上下させる軸に同軸に設けて、作業エリ
アの増大化ならびに曲げモーメントを排除することによ
る装置の長寿命化を図る。 【構成】 ツール２を上下させる流体圧シリンダ１が両
ロッド形に構成され、下側ロッド６にツール２が固定さ
れる。上側ロッド７の上端部にはストッパ３が固着さ
れ、一方、上側ロッド７に遊嵌して流体圧シリンダ１の
本体８上端部とストッパ３との間にコイルバネ４が弾発
的に介装される。また、下死点調整用スペーサ５が、コ
イルバネ４内にストッパ３との面接触可能に収設され
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ツール部を上下させる軸と同軸させてストローク調整機構およびツ ール落下防止機構が設けられる流体圧作動形の駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

図３および図４には、空気圧シリンダを要素部材とする駆動装置の典型的な先 行技術の一例が正面図および左側面図でそれぞれ示される。図示の駆動装置は、 軸垂直に設けられる片ロッド形空気圧シリンダで実現される流体圧シリンダ２１ と、この流体圧シリンダ２１の下向きに延びるロッド２３端部に、アングル鋼か ら成る取付部材２５を介して下向きの軸垂直に取付けられるチャック等で実現さ れるツール２２とを含んで構成される。ツール２２としては、研磨用パッド、ド ライバ、半田こて等も用いられる。図示の駆動装置は、ロッド２３を縮ませてツ ール２２を引上げた状態で所定位置に導かれると、ロッド２３を伸ばしてツール ２２をストローク一杯まで押し下げ、ツール２２の先端部において、図示しない ワークに対して所定の作業を行った後、ツール２２を再び元の上昇位置に戻す一 連の動作が成される。

【０００３】 この場合、ツール２２を予め設定される位置まで正確に下降させるために、ス トローク調整機構が駆動装置に設けられる。図３、図４において、ストローク調 整機構は流体圧シリンダ２１のシリンダ本体２４下端部に取付けられた支持金具 ２６に固着されるＬ形鋼から成るストッパ受け金具２７と、このストッパ受け金 具２７に設けられるねじ孔に螺挿して上下に位置調整可能に固定されるストッパ ボルト２８と、支持金具２６に取付けられるレール２９に沿い、ストッパボルト ２８の軸延長上方位置でツール２２と一体になって上下に昇降動する可動側当て 金具３０とによって形成される。このストローク調整機構は、ストッパボルト２ ８の上端面と、可動側当て金具３０の下端面とが突き当て面に形成されて、相互 に面接触することによってそれ以上は下降し得ない下死点となり、ストロークが 決定される。

【０００４】 また、図３、図４に示される駆動装置は、流体圧シリンダ２１のシリンダ本体 ２４上部に磁気センサ３１が取着される。この磁気センサ３１は、シリンダ本体 ２４内で上下動するピストンの接近を磁気的に検知することでツールが上死点に あることを検出する検知器であって、ツール２２の上死点を設定し、この上死点 の位置から駆動装置を移動するなどの制御を行わせることができる。

【０００５】 さらに図３、図４に示される駆動装置は、ツール落下防止機構が設けられる。 このツール落下防止機構は、コイルバネで実現されるリミッタ用バネ３２を備え 、このバネ３２は、一端をシリンダ本体２４の上端部に固定される支持ボルト３ ３に係止し、他端を前記取付部材２５に係止することによって、シリンダ本体２ ４の側方に所定値のバネ弾力を存して上下に延設される。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

図示される先行技術の駆動装置において、ツール落下防止機構は、ツール２２ が下降したままで移動した場合、周囲の他の物体との衝突によりツール２２が破 損するのを防ぐために安全装置として設けられるものであって、流体圧シリンダ ２１の押し出し時以外は、たとえ電気や空気圧の供給が止まったとしても、リミ ッタ用バネ３２の弾力によってツール２２は強制的に引き上げられている。

【０００７】 この駆動装置では、ストローク調整機構、ツール落下防止機構のいずれもが、 流体圧シリンダ２１に対して側方に位置して設置スペースを占有しているため、 駆動装置全体が大型化し、ツール２２の可動範囲が減少することから、設備の作 業領域を狭くする問題がある。この駆動装置が用いられるＸ−Ｙロボットの要部 外観が図５に斜視図で示される。このＸ−Ｙロボットは、ロボットベース３７上 にフレーム３８が固定されるとともに、ワークテーブル４０がＹ軸方向の移動可 能に搭載され、さらに取付ベース３９がフレーム３８に対してＸ軸方向の移動可 能に取付けられて、図示しないが前記駆動装置は取付ベース３９に軸と垂直下向 きにして設けられる。図４に示されるＸ−Ｙロボットは、Ｘ軸方向の作業エリア Ｍについてみると、Ｍ＝Ｋ−Ｌ（但し、Ｋはフレーム３８の可動幅、Ｌは取付ベ ース３９の幅）で与えられるため、取付ベース３９の幅Ｌが大きくなると、当然 ロボットの作業領域は狭くなる。

【０００８】 図３、図４に示される駆動装置は、ストローク調整機構が流体圧シリンダ２１ に対して側方に位置し、しかもツール２２に対しても側方に位置していて、さら に、ツール落下防止機構が流体圧シリンダ２１の側方に位置している構造であり 、したがって、ツール２２全体がＸ軸方向に占めるスペースが大きいことから、 Ｘ−Ｙロボットにおける作業エリアは当然小さくなる。

【０００９】 さらに加えるに、流体圧シリンダ２１の軸とリミッタ用バネ３２の弾力作動軸 との距離に起因する曲げモーメントがロッド２３に働き、同じように、ストッパ ボルト２８と当て金具３０との衝突時に生じる曲げモーメントがロッド２３に働 くために、流体圧シリンダ２１の寿命が短くなる問題がある。

【００１０】 一方、複数個の駆動装置を近接させて並べて配設するような多軸方式のロボッ トが用いられることがあり、流体圧シリンダ相互が接近すると干渉するためにリ ミッタ用バネ３２を設ける余地が無いような場合がある。このようなときには、 図３、図４に示される磁気センサ３１によってツール２２の上昇を監視し、ツー ル落下防止機構として機能をさせることが従来から行われている。このような装 置の場合、ツール２２の上昇を確認してから駆動装置全体を移動できるので、衝 突などの不都合な事態を回避できるが、デバッグ時など、電源あるいは空気圧源 がオフになっているときや、移動中に空気圧源がオフになったときなどでは、ツ ールが自重で下降して下死点まで下がり、その結果周辺の物体と衝突するなどの おそれが充分考えられる。

【００１１】 本考案の目的は、ストローク調整機構およびツール落下防止機構を、ツールの 動作領域に影響を及ぼさないデッドスペースに配設する構造とすることによって 、コンパクトな構造による設備の作業エリアの増大並びに設備の損傷防止を図る ことが可能な駆動装置を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

本考案は、軸垂直に設けられる両ロッド形流体圧シリンダと、 両ロッド形流体圧シリンダの下側ロッドに取付けられるツールと、 当て面を下向きにして両ロッド形流体圧シリンダの上側ロッド端部に固着され るストッパと、 前記上側ロッドに遊嵌し、両ロッド形流体圧シリンダの本体上端部と前記スト ッパとの間に弾発的に介装されるコイルバネと、 前記ストッパとの面接触可能にコイルバネ内に収設し、両ロッド形流体圧シリ ンダの本体上端部に取付けられる下死点調整用スペーサとを含むことを特徴とす る駆動装置である。

【００１３】

【作用】

本考案に従えば、ツールを上下させる流体圧シリンダとして両ロッド形のもの が使用される。この両ロッド形流体圧シリンダにおける反ツール取付側の上側ロ ッドに関連させて、コイルバネとストッパとから形成されるツール落下防止機構 並びに前記ストッパと下死点調整用スペーサとから形成されるストローク調整機 構が設けられる。したがって、それ等両機構は流体圧シリンダの軸に同軸となり 、かつ、ツールの移動領域には無関係な上方部となる位置に設けられるため、駆 動装置自体がコンパクトな構造となって、作業領域の増大化が果たされるととも に、シリンダロッドに対しても曲げモーメントが作用しないため長寿命化が図ら れる。また、複数の駆動装置を相互に干渉がないようにできるだけ近接して設け ることが可能であって、多機能化を果たす上で有効である。

【００１４】

【実施例】

図１は本考案の一実施例である自動化設備用の駆動装置の一部切欠示正面図で ある。図示の駆動装置は、両ロッド形エアシリンダで実現される両ロッド形流体 圧シリンダ（以下、エアシリンダと略称する）１と、このエアシリンダ１のロッ ドに取付けられるツール２と、ストローク調整機構と、ツール落下防止機構とを 含んで構成される。

【００１５】 エアシリンダ１は、管継手１４，１５が胴部の両端部寄りに設けられるシリン ダ本体８と、下側ロッド６および上側ロッド７を備えるピストンロッドとを含み 構成される複動形シリンダであって、軸を垂直にして図示しない取付ベースにシ リンダ本体８が固定されて、下方に延びる下側ロッド６の端部に、逆Ｌ形の取付 金具９によってツール２が取付けられる。

【００１６】 ツール２は、この実施例ではグリースポンプが用いられ、コイルバネを要部部 材として形成されるショックアブソーバ１１を介して下側ロッド６の端部に軸垂 直に取付けられる。グリースポンプ２は、グリス噴出口が下端部に開口されるタ ンク１８と、このタンク１８内に摺動可能に収設されるピストン１９とを備えて 軸垂直の下向きに固定され、空気圧によってピストン１９を押下げ、タンク１８ 内に収容されるグリースをグリース噴出口が定量噴き出し得るようになっている 。このグリースポンプ２の下端部には、投光側センサ１７Ａと受光側センサ１７ Ｂとから成るグリース付着確認センサ１６が設けられる。

【００１７】 エアシリンダ１には、シリンダ本体８の上端部に円筒形のハウジング１０が取 付けられる。このハウジング１０は、エアシリンダ１が図１に示されるように上 死点状態にあってピストンロッドが上昇し切った場合に、上方に延びる上側ロッ ド７を囲繞するに充分な筒長を有するたとえば円筒体に形成されて、シリンダ本 体８の上端部に設けられる支持板２０に固着され、シリンダ本体８に同軸の一体 に設けられる。

【００１８】 図２は、ハウジング１０に関連する構成を示す。ハウジング１０内の空所には 、コイルバネ４と下死点調整用スペーサ５とが収設され、一方、上側ロッド７の 上端部にストッパ３が固定される。コイルバネ４は、ハウジング１０の内径に比 して稍小さい外径を持つ螺旋状のバネに形成されて、シリンダ本体８の上端部に 固定される前記支持板２０と前記ストッパ３との間に弾発的に介装される。前記 ストッパ５は、コイルバネ４の螺旋内径に比して小さい外径を持つ金属製の円柱 体によって形成され、上側ロッド７を遊挿通することができる孔が中心部に貫通 して設けられる。このスペーサ５は、上側ロッド７に通してコイルバネ４内に収 納し、取付ビス等によって前記支持板２０に固定される。

【００１９】 一方、ストッパ３は、金属製の円板によって形成され、ハウジング１０の内径 に比し稍小さく、コイルバネ４の螺旋外径に比し大きい外径を有していて、中心 部に設けられる止め孔によって、上側ロッド７の上端部のネジ部分にナット締め で固定され、下面が前記スペーサ５の上面に平行に対向して設けられる。

【００２０】 ストッパ３、コイルバネ４およびスペーサ５の組み付けは、次のように行われ る。エアシリンダ１の所定ストロークＳに対応させた軸長を有するスペーサ５を 先ず支持板２０に取付けた後、コイルバネ４をハウジング１０内に収納し、最後 にストッパ３をコイルバネ４の弾力に抗して押し下げて上側ロッド７のネジ部に 固定する。このように組付けることによって、エアシリンダ１が空気圧を加えな い自由動状態の下では、コイルバネ４の反発弾力によってストッパ３が押し上げ られるために、エアシリンダ１およびツール２は図１に示す上死点の状態に保持 される。一方、管継手１４を介して空気圧をシリンダ本体８内に供給すると、ピ ストンロッドはコイルバネ４の弾力に勝って押し下げられ、その場合、ストッパ ３がスペーサ５に面接触した状態で停まり、それ以上は下がらないため、この状 態が下死点に相当する。

【００２１】 以上の説明によって明らかなように、ストッパ３とスペーサ５とによってスト ローク調整機構が形成され、ストッパ３とコイルバネ４とによってツール落下防 止機構が形成され、それ等両機構がシリンダ本体８の直上部に１つに纏めて配設 されている。

【００２２】 なお、図１において、１２，１３はエアシリンダ１に設けられる上部磁気セン サであって、上死点と下死点とをピストンの移動に応じて磁気的に検出する機能 を有している。また図１において３４はツール２の直下方に配設されるワークで あって、上面に所定量のグリースがツール２の作動によって塗布される。このワ ーク３４とツール２とが接触した際の衝撃は、前記ショックアブソーバ１１によ って充分吸収されるので、ツール２がワーク３４によって損傷されることはない 。

【００２３】 図１に示される実施例は、ツール２としてグリース塗布装置が用いられている が、本考案は、その他にチャック、研磨用パッド、ドライバなど各種のツールに 適応し得ることは勿論である。

【００２４】

【考案の効果】

以上のように本考案によれば、ストローク調整機構とツール落下防止機構とが 、ツールを上下させる流体圧シリンダの軸に同軸させてその直上部に纏めて設け られる構成であるから、それら両機構がツールの動作領域を外れた上部側に同軸 に設けられることによって装置全体がスリム化される結果、作業領域が増大化す るとともに、地面に対する投影面積が小さいことから、複数個を近接して多機能 装置として利用する場合に相互の干渉を排除してコンパクトな構造とすることが 可能である。

【００２５】 また本考案によれば、前記両機構がシリンダ軸と同軸機構になっているため、 動作時の力がシリンダロッドに対して曲げモーメントとして全く作用しなく、し たがってシリンダの長寿命化が図られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例である駆動装置の一部切欠示
正面図である。

【図２】図１に示すストローク調整機構を簡略化して一
部断面示した正面図である。

【図３】先行技術の駆動装置の正面図である。

【図４】図２に示す駆動装置の左側面図である。

【図５】Ｘ−Ｙロボットの要部外観を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１ 両ロッド形流体圧シリンダ ２ ツール ３ ストッパ ４ コイルバネ ５ 下死点調整用スペーサ ６ 下側ロッド ７ 上側ロッド ８ シリンダ本体

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸垂直に設けられる両ロッド形流体圧シ
   リンダと、 両ロッド形流体圧シリンダの下側ロッドに取付けられる
   ツールと、 当て面を下向きにして両ロッド形流体圧シリンダの上側
   ロッド端部に固着されるストッパと、 前記上側ロッドに遊嵌し、両ロッド形流体圧シリンダの
   本体上端部と前記ストッパとの間に弾発的に介装される
   コイルバネと、 前記ストッパとの面接触可能にコイルバネ内に収設し、
   両ロッド形流体圧シリンダの本体上端部に取付けられる
   下死点調整用スペーサとを含むことを特徴とする駆動装
   置。