JPS5847285Y2

JPS5847285Y2 - 位置決め装置

Info

Publication number: JPS5847285Y2
Application number: JP1979035692U
Authority: JP
Inventors: 昭治原
Original assignee: 松下電器産業株式会社
Priority date: 1979-03-22
Filing date: 1979-03-22
Publication date: 1983-10-28
Also published as: JPS54131687U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、シリンダの両ポートにストローク端近くで閉
じられる電磁弁とシリンダロンドの外周をロックする機
構を設けた位置決め装置に関するものである。

従来、空圧シリンダを使った多点位置決め装置としては
、第１図に示した構造のものが知られている。

第１図に釦いて、１はシリンダ、２はピストン、３はピ
ストンロッド、４は電磁弁、１１゜１２はスピードコン
トローラで、中立閉の電磁弁４によってシリンダ１０両
ポートをブロックし、ピストン２をストロークの中途で
停止させて位置決めさせるものである。

このような従来の装置では、空気の圧縮性や負荷の大小
等のために、位置決め精度が悪く、また長時間停止させ
て釦〈場合は、空気洩れ等で停止位置がずれてくること
が多いので、精密な多点位置決めを行なうことは困難で
あった。

また、このような空圧サーボ方式でフィードバックをか
ける装置もあるが、これは装置が複雑であり、高価にな
るという欠点があった。

本考案は、上記従来例の欠点を除去するため、ピストン
が停止すべき位置にきたときに、ピストンロッドが貫通
してむり且つピストンロッドの軸方向に互いに対称的に
設けられたｌ対の円錐形室内に収容された鋼球でピスト
ンロッドの外周をロックする機構を設け、ピストンを停
止すべき位置に確立に精度よく停止できるようにしたも
のである。

以下図面により実施例を詳細に説明する。第２図は、本
考案の実施例を示したもので、５は空圧シリンダであり
、圧縮空似が供給端６から供給され、中立閉の電磁弁γ
トよび電磁弁８，９゜１０等の切換えによって運動する
。

１１．１２はスピードコントローラ、１３．１４は可変
シボリ１５はピストン、１６はピストンロッド、ＩＴは
ピストンロッド１６と一体に動くベースで、このベース
にはマイクロスインチ用ドッグ１８．１９が設けられ、
ドッグ１８の方がドッグ１９より運動方向に長くなって
いる。

２０．２１．２２゜２３．２４．２５はドッグ１８．１
９によって作動されるマイクロスイッチ、２６．２６’
はシリンダ２８の内径とピストンロッド１６の外周を供
給端６、通路２９、電磁弁３０１通路３１からの空圧と
復元ばね２γ、２ｒによって往復動するサブピストン、
３２．３２’はピストンロッド１６の周囲に配された鋼
球で、ばね３３，３３’によって、シリンダ２８の一方
の円錐形室４１．４１’の内面に設けられた円錐面３４
、３４’に押し付けられている。

次に、この動作を説明すると、第２図に示す状態では、
ドッグ１９がマイクロスイッチ２１に肖って停止してい
るところであるが、この状態からトング１９がマイクロ
スイッチ２２に当って停止する場合を説明する。

第３図はその場合にお゛ける各マイクロスイッチのオン
、オフのタイミング釦よび各電磁弁の空圧回路に対する
開閉のタイミングを示すタイミング図である。

１ず、制御装置（図示せず）により電磁弁３０を付勢し
て開状態にすると、供給端６、通路２９゜電磁弁３０、
通路３１を圧縮空気が進み、サブピストン２６、２６
’が復元ばね２γ、２Ｔ′に抗して鋼球３２、３２’
を円錐面３４．３４’から離す。

それによりシリンダロッド１６はロックがはずれてフリ
ーとなる。

電磁弁３０の励磁と同時に（あるいはその励磁より若干
遅延したタイミングで）、電磁弁γが付勢されてその弁
位置が中立位置すから位置ａへと切換えられ、筐た電磁
弁９が減勢され閉状態となる。

そうすると、圧縮空気は供給端６、電磁弁１、通路３５
、スピードコントローラ１１、通路３６を通り、シリン
ダ５の空気室３Ｔに入り、また、シリンダ５の空気室３
８の空気は通路３９、スピードコントローラ１２、通路
４０を通って大気に排出される。

これによりピストン１５、ピストンロッド１６、ベース
１７Ｌ矢印Ａの方向に移動する。

このベースＩＴの移動に従って、マイクロスイッチ２４
がドッグ１８からはずれると、今昔で閉状態にあった電
磁弁８と１０が開状態となり、シリンダ５の空気室３７
に流入する空気は、スピードコントローラ１１０通路ト
、電磁弁８、可変絞り１３０通路の両通路から流入する
。

また、シリンダ５の空気室３８から排出される空気は、
スピードコントローラ１２の通路と、可変絞り１４、電
磁弁１０の通路の両通路から排出されるので、ピストン
の移動速度は増大する。

更に、ピストン１５が矢印方向Ａに移動して、マイクロ
スイッチ２５がドッグ１８に当ると、今１で開いていた
電磁弁８，１０が閉じて、シリンダ５の空気室３Ｔの流
入通路はスピードコントローラ１１を通る通路だけとな
り、また、シリンダ５の空気室３８の排出通路はスピー
ドコントローラ１２を通る通路だけとなるので、ピスト
ン１５の移動速度は減少する。

ピストン１５は低速で更に移動し、ドッグ１９がマイク
ロスイッチ２２に尚りそれをオンにすると、電磁弁１が
動作し、中立位置すとなってブロックされ、圧縮空気は
供給も排出もされない。

な釦、電磁弁γを中立閉のものとする理由は、ある位置
にピストンロッド１６を位置決めしたとき、シリンダ室
３７．３８を大気圧より高い圧力に保持するためであり
、もし大気圧に低下してし１うとスピードコントローラ
１１またば１２が機能を充分発揮せず次の位置への移動
をなめらかに達成することが困難になるためである。

また、マイクロスイッチ２２が前記のようにオンになっ
たとき、電磁弁３０が動作して通路３１を大気開放する
。

そうするとサブピストン２６゜２６亦復元ばねによって
動き、鋼球３２．３２’はシリンダロッド１６と円錐面
３４．３４’の間でクサビ効果を出すので、このシリン
ダロッド１６はロックされる。

円錐形室を一対段けているのは、ピストンロッド１６の
右、左両方向への移行を防止するためである。

円錐形室４１によりピストンロッド１６の左方向への移
行を防止し、円錐形室４１′により右方向への移行を防
止する。

このように円錐形室を一対段けることにより左右どちら
方向へのピストンの運動でも確実に停止位置決めさせる
ことができ、位置決め後も、左右の外力に対して同一位
置を保持することができる。

な訃、ピストン１５の左右の面の面積差によりピストン
１５は左右方向の力を受けるが、この力はピストンロッ
ド１６の断面積に起因するもので、仮にピストン径４０
ｍｍ、ピストンロッド径１０ｍｍ、空気圧４Ｋｇ／ｃ
ｒＡとすると、力の大きさとしては約３Ｋｇ／ｃｒＡ程
度であり、この程度の力では鋼球３２゜３ｚとピストン
ロッド１６の間に構成上支障をきたす程の永久変形を生
ずることなく、かつ鋼球３２、３２’によりピストン
ロッド１６を確実にロックすることができる。

さた、マイクロスイッチ２２が前記のようにオンになっ
たとき、電磁弁９が開状態となり、空気室３７．３８間
を導通させ、空気室３γ、３８の力の不均衡を補正し、
鋼球３２、３２’がシリンダロッドに無理な力を釦よ
ぼさないようにする。

以上の動作により、ピストン１５はドッグ１９がマイク
ロスイッチ２２に当った点で確実に精度良く位置決めさ
れる。

また、ピストン１５が制御装置の指令によって池の位置
、すなわちドッグ１９がマイクロスイッチ２０に当る位
置に位置決めされる場合も同様の経過で位置決めされる
。

なお、この実施例では鋼球を使って説明しであるが、こ
れは鋼球に限られるものではなく、コレットでもよく、
また、復元ばねの代りに圧縮空気等を使用することも可
能である。

以上説明したように、本考案は、鋼球群３２゜３２′を
ピストンロッド１６と円錐１１ｆｆｉ３４．３４’の間
に配置させ、鋼球群のくさび効果によりピストンロッド
１６を右行、左行の両方向に動かないようにロックする
。

即ち鋼球群３２、３２’がピストンロッド１６を直接
押圧してくい込んでロックする。

そのため確実なロックを行うことができ、精度よく位置
決めされるものである。

また構造が簡単であるため、ピストンロッドの右行、左
行の両方向からの外力に抗するように、２組のロックす
る機構を小さなスペース内に設けることができる。

捷た、ロックをはずし、ピストンロッドが動く時には鋼
球とピストンロッドはコロガリ摩擦であるため、従来例
のブレーキシュー等に比べて摩擦力を約ｒ／ｌｏに小さ
くすることができ、従ってピストンロッドをなめらかに
動かすことが可能であるという大きな利点を有するもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の位置決め装置の模式図であり、第２図
は、本考案の実施例の構成図である。第３図は第２図の実施例にかける各マイクロスイッチ釦
よび各電磁弁の動作タイミングを示すタイ□ング図であ
る。５・・・シリンダ、１・・−中立間の電磁弁、８，９゜
１０．３０・・・電磁弁、１１．１２・・・スピードコ
ントローラ、１３．１４・・・可変絞り、１５・・・ピ
ストン、１６・・・ピストンロッド、１γ・・・ベース
、ＩＢ。１９・・・ドッグ、２０，２１．２２，２３，２４。２５・−・マイクロスイッチ、２６、２６’・・・サ
ブピストン、２γ、２７′・・・復元ばね、２８・・・
シリンダ、３２．３２’・・・鋼球またはコレット、３
３．３３’・・ばね、３４．３４’・・・円錐面、４１
、４１’・・・円錐形室。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

空圧シリンダ内のピストンを往復動させる中立閉の電磁
弁７とストローク中途で導通し、ストローク端近くで閉
じられる電磁弁８．１０にシリンダの両ポートに前記中
立閉の電磁弁１と各直列に配列しかつ前記電磁弁８，１
０と各並列にスピードコントローラ１１．１２を設け、
前記中立閉の電磁弁が中立の時シリンダの雨空気室３７
．３８を導通させる電磁弁９と、ピストンロッド１６の
外周を複数の球によってロックする機構とからなり、こ
のロックする機構は、ピストンロッド１６が貫通して釦
す且つその軸方向に対称的に相対向して一対段けられた
円錐形室内に上記ピストンロッドをつつむ如く鋼球群３
２．３２’が配置され、この鋼球群をそれぞれ一方向か
ら押圧してピストンロッドをロックするバネ３３、３
３’と、他方向から前記中立閉の電磁弁１の導通と同時
寸たばその導通と若干先立って空気圧を作用させ鋼球群
３２．３２’を他方向に押してピストンロッド１６のロ
ックを解くサブピストン２６．２６’を設けたことを特
徴とする位置決め装置。