JPH0925909A - シリンダ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ストローク位置を複数箇所に制御できるシリ
ンダ装置を提供する。 【構成】 ロッド１２の一方の突出側である規制部１２
ｂには、シリンダ本体１１に対向する側に割り出し爪１
６ａを、その反対側に割り出し爪１６ａの数に対応した
従動爪１６ｂを有する回転ディスク１６が回転自在且つ
摺動自在に装着されている。また、割り出し爪１６ａに
噛み合うラチェット爪１８ａを有するラチェット１８
と、従動爪１６ｂとの接触により回転ディスク１６を駆
動して割り出し爪１６ａとラチェット爪１８ａとの噛み
合い関係を１つだけずらす駆動爪１９ａが形成された割
り出し部１９が固定されている。回転ディスク１６に
は、シリンダ本体１１に取り付けられたストッパ２１に
順次当接する異なる長さの摺動規制ロッド１７が設けら
れている。割り出し部１９と回転ディスク１６との間に
はばね部材２０が装着されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はシリンダ装置に関し、特
にシリンダに設けられたロッドのストローク位置の制御
に適用して有効な技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえばワークを組み立て体にアッセン
ブリーする組み立て装置においては、ワークを把持する
ためのハンドをロッドに取り付け、このロッドのストロ
ーク位置をハンドがワークを把持することのできる位置
に調整したシリンダ装置が用いられているものがある。
そして、このような組み立て装置では、異なる長さのワ
ークを順次把持する場合には、ロッドのストローク位置
をそれぞれのワークの長さに対応した数カ所に制御する
技術が必要とされる。

【０００３】このような停止位置の制御技術としては、
たとえば、株式会社オーム社発行、「新版 油空圧便
覧」（1989年２月25日発行）、P545〜P546に記載されて
いるように、外部に設けられたストッパにロッドを当接
させることにより強制的に制御する第１の手段、位置検
出リミットスイッチなどのような外部信号により制御す
る第２の手段、複数個のシリンダを直列に組み込んだダ
ンデム形シリンダを用いて制御する第３の手段などが知
られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような技
術には次のような問題点があることが本発明者により指
摘された。先ず、第１および第２の手段によれば、制御
機構を外部に設置しなければならないことから、作動部
が重くなって動作の高速性が損なわれたり構造が複雑に
なるということである。また、第３の手段によれば、ロ
ッドのストローク位置を簡単に変更することができず、
使い勝手がよくないということである。

【０００５】そこで、本発明の目的は、外部機構を要す
ることなくロッドのストローク位置を複数箇所に制御す
ることのできる技術を提供することにある。

【０００６】本発明の他の目的は、ロッドのストローク
位置を簡便に変更することのできる技術を提供すること
にある。

【０００７】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかにな
るであろう。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
次のとおりである。

【０００９】すなわち、本発明によるシリンダ装置に
は、シリンダ本体の一端から突出した作動部と他端から
突出した規制部とを有するロッドが摺動自在に設けられ
たシリンダ部を有しており、規制部には、シリンダ本体
に対向する側に割り出し数に対応した数の割り出し爪
を、その反対側に割り出し爪の数に対応した従動爪をそ
れぞれ有する回転ディスクが回転自在且つ摺動自在に装
着されている。さらに、規制部には、割り出し爪に噛み
合うラチェット爪を有するラチェットと、従動爪との接
触により回転ディスクを駆動して割り出し爪とラチェッ
ト爪との噛み合い関係を１つだけずらす駆動爪が形成さ
れた割り出し部が固定されている。回転ディスクには、
２種以上の長さから構成され、回転ディスクの回転によ
りシリンダ本体に取り付けられたストッパに順次当接す
る摺動規制ロッドが複数本設けられている。割り出し部
と回転ディスクとの間には、割り出し爪をラチェット爪
に向けて押圧するばね部材が装着されている。そして、
回転ディスクの割り出し回転に伴うストッパと何れかの
摺動規制ロッドとの当接により作動部の突出長さが相違
するようになっている。

【００１０】この場合において、作動部にはワークを把
持するハンドを取り付けることがでる。

【００１１】

【作用】上記のようなシリンダ装置によれば、摺動規制
ロッドの長さに依存して停止する回転ディスクに当接し
た割り出し部により、作動部が伸長する方向でのストロ
ークエンドが実現され、このときに回転ディスクが回転
して次の摺動規制ロッドがストッパに当接する構造とし
ているので、外部機構を要することなくロッドのストロ
ーク位置を複数箇所に制御することができる。

【００１２】また、ロッドのストローク位置が摺動規制
ロッドの長さに依存することになるので、適当な長さの
摺動規制ロッドに付け替えることによりロッドのストロ
ーク位置を簡便に変更することが可能になる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

【００１４】図１は本発明のシリンダ装置が用いられた
部品組み立て装置の一例を示す概略図、図２はそのシリ
ンダ装置の一部の分解斜視図、図３〜図６はそのシリン
ダ装置の動作を連続して示す説明図、図７はそのシリン
ダ装置におけるロッドの複数のストローク位置を示す説
明図である。

【００１５】図１に示すように、本実施例のシリンダ装
置１は、たとえば、ベルトコンベア２に載って送られて
くるワークＷをピックアップして組み立てテーブル３上
の組み立て体４に組み付けるような場合に用いられる。
本実施例においては、組み立て体４には４種類の異なる
長さで一組をなすワークＷ₁ ，Ｗ₂ ，Ｗ₃ ，Ｗ₄ が組み
付けられるようになっており、これらのワークＷ₁ ，Ｗ
₂ ，Ｗ₃ ，Ｗ₄ は１列に並べれられてセット単位で送ら
れてくる。

【００１６】ワークＷを把持するために、本実施例のシ
リンダ装置１には、シリンダ本体１１の両端から突出し
たロッド１２の一方側である作動部１２ａの先端には、
ハンド１３が取り付けられている。そして、後述する構
造により、作動部１２ａの突出長さは異なるワークＷの
高さに合わせて複数箇所に制御される。このシリンダ装
置１は搬送アーム１４に固定されており、該搬送アーム
１４によりベルトコンベア２と組み立てテーブル３との
間で往復されるようになっている。

【００１７】図２に示すように、本実施例のシリンダ装
置１では、シリンダ部１５に摺動自在に設けられたロッ
ド１２の他方側の突出部である規制部１２ｂに回転ディ
スク１６が回転自在且つ摺動自在に装着されている。こ
の回転ディスク１６のシリンダ本体１１に対向する側に
は、たとえば４個で一組のワークＷ（図１）を把持する
ための割り出し数「４」に対応して９０度の割り出し角
度で４つの割り出し爪１６ａが形成されている。なお、
割り出し数は一組のワークＷの数に応じて自由に設定す
ることができ、たとえば割り出し数が「６」の場合には
６０度の割り出し角度で６つの割り出し爪１６ａが形成
される。

【００１８】割り出し爪１６ａの反対側には、この割り
出し爪１６ａに対応して４つの従動爪１６ｂが形成され
ている。また、ディスク本体１６ｃには、割り出し爪１
６ａと同数の４本の摺動規制ロッド１７がシリンダ本体
１１に向けて設けられている。この摺動規制ロッド１７
は把持するワークＷの高さの４種類に対応して４種の長
さのものが取り付けられ、一組のワークＷの数である４
個に対応させて４本設けられている。なお、該ロッド１
７の本数は一組のワークＷの数と同数とされるが、その
長さはワークＷの高さが２種類の場合には２種とされ
る。

【００１９】ここで、シリンダ本体１１には、これら４
種の長さを有する摺動規制ロッド１７の１本が当接する
ストッパ２１が取り付けられている。これにより、回転
ディスク１６とシリンダ本体１１との距離は、ストッパ
２１とこのストッパ２１に当たる何れかの摺動規制ロッ
ド１７との合計の長さに規制される。

【００２０】回転ディスク１６とシリンダ本体１１との
間には、割り出し爪１６ａに噛み合うように４つのラチ
ェット爪１８ａが形成された環状のラチェット１８が、
図示しないピンによりロッド１２に固定されて設けられ
ている。したがって、このラチェット爪１８ａと割り出
し爪１６ａとの噛み合いにより、回転ディスク１６は回
転軸回りに９０度ずつ区切られながら回転される。

【００２１】回転ディスク１６の先端側には、割り出し
部１９がロッド１２に固定されている。この割り出し部
１９には、従動爪１６ｂとの接触により、ラチェット１
８と離反状態にある回転ディスク１６を割り出し爪１６
ａの先端がラチェット爪１８ａの先端を越える量だけ回
転駆動する駆動爪１９ａが形成されている。これによ
り、回転ディスク１６とラチェット１８とが再び噛み合
ったときには、割り出し爪１６ａとラチェット爪１８ａ
との噛み合い関係は１つだけずらされる。

【００２２】割り出し部１９と回転ディスク１６との間
にはばね部材２０が装着され、ロッド１２に固定された
割り出し部１９により回転ディスク１６の割り出し爪１
６ａはラチェット爪１８ａに向けて押圧されている。

【００２３】このようなシリンダ装置１によるロッド１
２のストローク位置の制御メカニズムを図３〜図６に基
づいて説明する。

【００２４】先ず、図３に示すように、作動部１２ａが
伸長して規制部１２ｂが収縮する方向にロッド１２がス
トロークを開始すると、割り出し部１９に押圧されて割
り出し爪１６ａとラチェット爪１８ａとが噛み合った状
態で回転ディスク１６とラチェット１８とが一体的に軸
方向に移動を開始する。そうすると、図４に示すよう
に、摺動規制ロッド１７の１本がシリンダ本体１１のス
トッパ２１に当接し、ロッド１２に摺動自在に設けられ
た回転ディスク１６はこの位置で停止することになる。

【００２５】ロッド１２がさらにストロークを継続する
と、ロッド１２に固定されたラチェット１８は回転ディ
スク１６と離反して行き、同様にロッド１２に固定され
た割り出し部１９はばね部材２０を圧縮して回転ディス
ク１６に接近する。そして、ストッパ２１に移動が阻止
されている回転ディスク１６に割り出し部１９が当接し
てストロークエンドに到達する。この状態においては、
図５に示すように、割り出し部１９の駆動爪１９ａが回
転ディスク１６の従動爪１６ｂに接触し、これにより、
ラチェット１８と離反状態にある回転ディスク１６は、
割り出し爪１６ａの先端がラチェット爪１８ａの先端を
越える量Ｒだけ回転軸回りに回転駆動される。また、回
転ディスク１６は所定の長さの摺動規制ロッド１７がス
トッパ２１に当接して移動が阻止されているので、この
回転ディスク１６の停止位置は摺動規制ロッド１７の長
さに依存することになる。なお、このストロークエンド
で図１に示すハンド１３がベルトコンベア２上のワーク
Ｗを把持する。

【００２６】そして、ロッド１２が逆方向にストローク
して回転ディスク１６とラチェット１８とが再び噛み合
ったときには、図６に示すように、回転量Ｒ（図５）に
より割り出し爪１６ａとラチェット爪１８ａとの噛み合
い関係は１つだけずらされ、９０度の割り出し角度にし
たがって回転ディスク１６は９０度回転される。これに
より、ストッパ２１の対向位置には先程とは異なる長さ
を有する次の摺動規制ロッド１７がくることになる。

【００２７】ここで、前述のように、回転ディスク１６
の停止位置は摺動規制ロッド１７の長さに依存している
ので、図６に示すような前回よりも長い摺動規制ロッド
１７がストッパ２１に当接した状態では、回転ディスク
１６はより早い段階で移動が停止され、これに当接する
割り出し部１９により、より短い伸長量においてストロ
ークエンドとなる。そして、割り出し部１９で回転ディ
スク１６がさらに９０度回転され、ストッパ２１の対向
位置にはさらに次の摺動規制ロッド１７がくることにな
る。

【００２８】このような動作を繰り返すことにより、シ
リンダ装置１におけるロッド１２のストローク位置は図
７のように制御される。

【００２９】ストッパ２１の長さをＳ、４本の摺動規制
ロッド１７の長さを長い方から順番にＬ₁ ，Ｌ₂ ，
Ｌ₃ ，Ｌ₄ とすると、回転ディスク１６とシリンダ本体
１１との距離はストッパ２１と摺動規制ロッド１７の長
さの合計で決定されるので、本実施例のシリンダ装置で
は（Ｓ＋Ｌ₁ ），（Ｓ＋Ｌ₂ ），（Ｓ＋Ｌ₃ ），（Ｓ＋
Ｌ₄ ）の４つの距離になる。そして、この合計の長さが
長いほど作動部１２ａが伸長する方向におけるストロー
ク量は小さくなる。

【００３０】したがって、各摺動規制ロッド１７による
ロッド１２のストローク位置は、図７（ａ）〜（ｄ）に
示すように、Ｌ₁ の長さの摺動規制ロッド１７では (1)
の位置に、Ｌ₂ では (2)の位置に、Ｌ₃ では (3)の位置
に、そして、Ｌ₄ では (4)の位置にそれぞれ制御され
る。そして、各ストロークエンドでそれぞれの高さのワ
ークＷ₁ ，Ｗ₂ ，Ｗ₃ ，Ｗ₄ がハンド１３により把持さ
れる。

【００３１】このように、本実施例に示すシリンダ装置
１によれば、ストッパ２１に当接する摺動規制ロッド１
７で回転ディスク１６を停止させ、この回転ディスク１
６に当接する割り出し部１９により作動部１２ａが伸長
する方向でのストロークエンドにするとともに回転ディ
スク１６を回転させて次の摺動規制ロッド１７をストッ
パ２１に当接させる構造としているので、外部機構を要
することなくロッド１２のストローク位置を複数箇所に
制御することができる。したがって、作動部１２ａの軽
量化を図ることが可能になり、動作の高速性を実現する
ことができる。

【００３２】また、ロッド１２のストローク位置が摺動
規制ロッド１７の長さに依存することになるので、適当
な長さの摺動規制ロッド１７に付け替えることによりロ
ッド１２のストローク位置を簡便に変更することが可能
になる。これにより、シリンダ装置１の使い勝手を向上
させることができる。

【００３３】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることは言うまでもない。

【００３４】たとえば、本実施例においては、作動部１
２ａにはワークＷを把持するためのハンド１３が取り付
けられているが、作動端でワークＷを押して所定距離だ
け移動させるような使い方をする場合にはハンド１３は
不要になる。

【００３５】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以
下のとおりである。

【００３６】(1).すなわち、本発明のシリンダ装置によ
れば、摺動規制ロッドの長さに依存して停止する回転デ
ィスクに当接した割り出し部により、作動部が伸長する
方向でのストロークエンドが実現され、このときに回転
ディスクが回転して次の摺動規制ロッドがストッパに当
接する構造としているので、外部機構を要することなく
ロッドのストローク位置を複数箇所に制御することがで
きる。

【００３７】(2).これにより、作動部の軽量化を図るこ
とが可能になり、動作の高速性を実現することが可能に
なる。

【００３８】(3).また、ロッドのストローク位置が摺動
規制ロッドの長さに依存することになるので、適当な長
さの摺動規制ロッドに付け替えることによりロッドのス
トローク位置を簡便に変更することが可能になり、シリ
ンダ装置の使い勝手を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のシリンダ装置が用いられた部品組み立
て装置の一例を示す概略図である。

【図２】図１のシリンダ装置の一部を示す分解斜視図で
ある。

【図３】図１のシリンダ装置の動作の一部を示す説明図
である。

【図４】図３に続く説明図である。

【図５】図４に続く説明図である。

【図６】図５に続く説明図である。

【図７】（ａ）〜（ｄ）は図１のシリンダ装置における
ロッドの複数のストローク位置を示す説明図である。

【符号の説明】

１ シリンダ装置 ２ ベルトコンベア ３ 組み立てテーブル ４ 組み立て体 １１ シリンダ本体 １２ ロッド １２ａ 作動部 １２ｂ 規制部 １３ ハンド １４ 搬送アーム １５ シリンダ部 １６ 回転ディスク １６ａ 割り出し爪 １６ｂ 従動爪 １６ｃ ディスク本体 １７ 摺動規制ロッド １８ ラチェット １８ａ ラチェット爪 １９ 割り出し部 １９ａ 駆動爪 ２０ ばね部材 ２１ ストッパ Ｗ ワーク Ｗ₁ 〜Ｗ₄ ワーク

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダ本体の一端から突出した作動部
   と他端から突出した規制部とを有するロッドが摺動自在
   に設けられたシリンダ部と、 前記規制部に回転自在且つ摺動自在に装着され、前記シ
   リンダ本体に対向する側には割り出し数に対応した数の
   割り出し爪を、その反対側には前記割り出し爪の数に対
   応した従動爪をそれぞれ有する回転ディスクと、 前記規制部に固定され、前記割り出し爪に噛み合うラチ
   ェット爪を有するラチェットと、 前記規制部に固定され、前記従動爪との接触により前記
   回転ディスクを駆動して前記割り出し爪と前記ラチェッ
   ト爪との噛み合い関係を１つだけずらす駆動爪が形成さ
   れた割り出し部と、 少なくとも２種の長さから構成されて前記回転ディスク
   に複数本設けられ、前記回転ディスクの回転により前記
   シリンダ本体に取り付けられたストッパに順次当接する
   摺動規制ロッドと、 前記割り出し部と前記回転ディスクとの間に装着され、
   前記割り出し爪を前記ラチェット爪に向けて押圧するば
   ね部材とを有し、 前記回転ディスクの割り出し回転に伴う前記ストッパと
   何れかの前記摺動規制ロッドとの当接により前記作動部
   の突出長さを相違するようにしたことを特徴とするシリ
   ンダ装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のシリンダ装置において、
   前記作動部にはワークを把持するハンドが取り付けられ
   ていることを特徴とするシリンダ装置。