JPS5930696A - 汎用位置決めと速度制御が可能なエアシリンダと補助駆動装置からなる複合アクチユエ−タ - Google Patents
汎用位置決めと速度制御が可能なエアシリンダと補助駆動装置からなる複合アクチユエ−タInfo
- Publication number
- JPS5930696A JPS5930696A JP13707582A JP13707582A JPS5930696A JP S5930696 A JPS5930696 A JP S5930696A JP 13707582 A JP13707582 A JP 13707582A JP 13707582 A JP13707582 A JP 13707582A JP S5930696 A JPS5930696 A JP S5930696A
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- Japan
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- speed
- air cylinder
- slider
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
目的
エアシリンダは自動機、ロボッ１−等に多用されている
が、近年ワーク（対象物）の複雑さ、多様化に伴い、中
間停止の機能を求められてきた。つまり組立等において
はワークの形状に今わせ、搬送等に関しては搬送位置の
変更により、そのシリンゲス１−ロークを変える必要が
生じてきた。エアシリンダは高１〜ルク伝達性と空気自
身がもつ弾性による柔軟度から自動化機器のアクチュエ
ータとしては最適な素子であるが、従来始点、終点での
二点間だけの動作停止１１機能しか持ちｔｎないために
、その都度エアシリンダの相ｆ；１゛位「を変えるか、
別のシリンダに付は換えて対処してきた。又稼動中シリ
ンダの速度を変λる、例えば通常送り、早戻りが同段か
に変化できれば用途の拡大が期待されうる３、本発明は
、シリンダの中間停止１・はもとより多点ｌｌ１７１１
優能（汎用位置決め）および速度制御をｕｆ能にした複
合アクチュエータのＩＪＦＩ発に関するものである。。
が、近年ワーク（対象物）の複雑さ、多様化に伴い、中
間停止の機能を求められてきた。つまり組立等において
はワークの形状に今わせ、搬送等に関しては搬送位置の
変更により、そのシリンゲス１−ロークを変える必要が
生じてきた。エアシリンダは高１〜ルク伝達性と空気自
身がもつ弾性による柔軟度から自動化機器のアクチュエ
ータとしては最適な素子であるが、従来始点、終点での
二点間だけの動作停止１１機能しか持ちｔｎないために
、その都度エアシリンダの相ｆ；１゛位「を変えるか、
別のシリンダに付は換えて対処してきた。又稼動中シリ
ンダの速度を変λる、例えば通常送り、早戻りが同段か
に変化できれば用途の拡大が期待されうる３、本発明は
、シリンダの中間停止１・はもとより多点ｌｌ１７１１
優能（汎用位置決め）および速度制御をｕｆ能にした複
合アクチュエータのＩＪＦＩ発に関するものである。。
構成及び動作原理
第２図が本発明にかかわる装Ｆｒ４１［要である。
各部の詳細は下欄に示す。ここでＡスラ・ｒ夕／ｑは連
結棒／３を通してエアシリンダシャツ１−／、、２に連
結され、同じくＢスライダ７．５は、補助駆動装置（リ
ニアパルスモータ）／７の移動子（ロータ）／乙に連結
されている、−１〕方からのチューブには所定の圧力を
もった空気がコンプレッサ等から送られてきている。
結棒／３を通してエアシリンダシャツ１−／、、２に連
結され、同じくＢスライダ７．５は、補助駆動装置（リ
ニアパルスモータ）／７の移動子（ロータ）／乙に連結
されている、−１〕方からのチューブには所定の圧力を
もった空気がコンプレッサ等から送られてきている。
次に第３図に本発明の複合アクチュエータの動作原理を
示す。図は片軸シリングを用いているが、この場合シャ
フト径は無視するものとする。、 串 Δ、Ｌ３両スラ・ｒ夕は一対でて９気給Ｉノ１気弁
を構成しているため、この時点ではシリンダの左右のボ
アに同圧力がかかつて停止状態となっている。
示す。図は片軸シリングを用いているが、この場合シャ
フト径は無視するものとする。、 串 Δ、Ｌ３両スラ・ｒ夕は一対でて９気給Ｉノ１気弁
を構成しているため、この時点ではシリンダの左右のボ
アに同圧力がかかつて停止状態となっている。
罎） リニアパルスモータが電気信号を受は左方に移動
すると連結されているＢスライタ７．５が同方向に動く
。ここで左ボアは勢１（給状態がら空気排出状態となり
、左ボアの圧力は低下し右ボアの圧力でシリンダシャツ
ｌ−／、、！は左側にｆ多１ＰＩＩを行う ｉｌｌ シャフトに連結されているＡスライダ外部は
同方向に移動し、Ｂスライダ／、、５と同位置に来ると
再び左ボアは空気（１（給が行われ右ボアと圧力均衡状
態になり、停止１−する、１ｊψ方向も同様の原理にて
シリンダシャツ１−は移動可能である１、すなわち、エ
アシリンダシャツ１−はパルスモータの動きに追随して
停止位置移動速度を変ｆヒさげることができる３、これ
はもちろん両軸シリンダを用いても同様である。片軸シ
リンダてシャツ１−径が大きい場合でも、図より左右の
ボアの仕１′Ｊ１仮にがかるａ応力のつりあい点が必す
生ずるので実用に問題ない。
すると連結されているＢスライタ７．５が同方向に動く
。ここで左ボアは勢１（給状態がら空気排出状態となり
、左ボアの圧力は低下し右ボアの圧力でシリンダシャツ
ｌ−／、、！は左側にｆ多１ＰＩＩを行う ｉｌｌ シャフトに連結されているＡスライダ外部は
同方向に移動し、Ｂスライダ／、、５と同位置に来ると
再び左ボアは空気（１（給が行われ右ボアと圧力均衡状
態になり、停止１−する、１ｊψ方向も同様の原理にて
シリンダシャツ１−は移動可能である１、すなわち、エ
アシリンダシャツ１−はパルスモータの動きに追随して
停止位置移動速度を変ｆヒさげることができる３、これ
はもちろん両軸シリンダを用いても同様である。片軸シ
リンダてシャツ１−径が大きい場合でも、図より左右の
ボアの仕１′Ｊ１仮にがかるａ応力のつりあい点が必す
生ずるので実用に問題ない。
次にこの装置の特徴を生かした効果的？Ｃ使用法を述ｌ
・る５、第３図において７８、／９はこの一列のスライ
ド弁の相対色画の検出を行な−）たぬのセンナの入力部
お、よび出力部であり、本発明を実施するにあたり不可
欠なものではない。
・る５、第３図において７８、／９はこの一列のスライ
ド弁の相対色画の検出を行な−）たぬのセンナの入力部
お、よび出力部であり、本発明を実施するにあたり不可
欠なものではない。
しかしながらＡスライダ／４／、Ｂスライダ７．５が相
互に所定の位置関係をもったときに信号を牛オるように
しておけは、Ａスライダの到ｉ幸確認信号となり得る。
互に所定の位置関係をもったときに信号を牛オるように
しておけは、Ａスライダの到ｉ幸確認信号となり得る。
つまり、Ｂスライダが１ステツプ移動したときにＡスラ
イダがそれに伴い１ステップ分追従してきたことの確認
となる３、二の発生信号を利用して再び補助駆動部の駆
動信号とすれば、シリンダが追従してきてから補助駆動
装置が次の動きに入るということになる。。
イダがそれに伴い１ステップ分追従してきたことの確認
となる３、二の発生信号を利用して再び補助駆動部の駆
動信号とすれば、シリンダが追従してきてから補助駆動
装置が次の動きに入るということになる。。
これはシ１ｊンダが対負荷の変動によるシャツｈの速度
変動を生してもシリンダの脱調状態−シリンダの動きと
補助駆動装置の動きがバラバラになり同期運動を行なわ
ない−は生し得す、またシリンダシャツ１−の脈動現象
を著しく抑えることかでさる。第２にこの発生信号をカ
ウントし、て設定値と比較することにより最終的な位置
決めが正確に行なえる。、この検出器の形状、取付部位
はとくに限定されず、Ａスライダ（またはシリンダシャ
ツ１−）およびＢスラ・ｒダ（または補助駆動装置の移
動子）の位置を検出できるものであれは、長尺型のリニ
アエンコーダをスライダ外部に固定しておいてもよい。
変動を生してもシリンダの脱調状態−シリンダの動きと
補助駆動装置の動きがバラバラになり同期運動を行なわ
ない−は生し得す、またシリンダシャツ１−の脈動現象
を著しく抑えることかでさる。第２にこの発生信号をカ
ウントし、て設定値と比較することにより最終的な位置
決めが正確に行なえる。、この検出器の形状、取付部位
はとくに限定されず、Ａスライダ（またはシリンダシャ
ツ１−）およびＢスラ・ｒダ（または補助駆動装置の移
動子）の位置を検出できるものであれは、長尺型のリニ
アエンコーダをスライダ外部に固定しておいてもよい。
従来技術との比較
直動エアシリンダの中間停止機能の開発は。
さまざまな分野で多年にわたり続け＃−１Ｊｔでいるが
現在までの方式と比較してみると、従来のエアシリンダ
装置の概要を示す第１図において、（ｄ）工）′シリン
ダのス１−ローク内の所定の点に、中間スイ・ノチＣＩ
Ｊミツｌ−Ｓ Ｗ、マイクロＳＷ’ｌ、あるいは磁力等
を応用した非接触検出器８を設け、シリンダが当該地点
すてシャツ１−．５を′！４動させたどさ、ＳＷ、磁力
等によりその到達を検出、信号化することにより電気的
処理をし、た上で電磁バルブ（給、排気弁）／／を作動
させ左右のボアを給気、併行１等の状態にすることによ
１１、その時点での停（１−を行わせる。。
現在までの方式と比較してみると、従来のエアシリンダ
装置の概要を示す第１図において、（ｄ）工）′シリン
ダのス１−ローク内の所定の点に、中間スイ・ノチＣＩ
Ｊミツｌ−Ｓ Ｗ、マイクロＳＷ’ｌ、あるいは磁力等
を応用した非接触検出器８を設け、シリンダが当該地点
すてシャツ１−．５を′！４動させたどさ、ＳＷ、磁力
等によりその到達を検出、信号化することにより電気的
処理をし、た上で電磁バルブ（給、排気弁）／／を作動
させ左右のボアを給気、併行１等の状態にすることによ
１１、その時点での停（１−を行わせる。。
（１，、）シリンダとｒｔｔ行してリニアエンコーダを
用いる二どにより、シャツ１−の位置を検出して所定の
位置で電気信号により電磁バルブを４ｎ動さぜ停止１．
させる、、あるいは、シャフトにヌブリング・クラッチ
ダをイ；１加し、機械的ブレーキをかけるという方式が
主である。
用いる二どにより、シャツ１−の位置を検出して所定の
位置で電気信号により電磁バルブを４ｎ動さぜ停止１．
させる、、あるいは、シャフトにヌブリング・クラッチ
ダをイ；１加し、機械的ブレーキをかけるという方式が
主である。
この（１））の方式は離心プログラマブルに中間色ｒ１
１・け可能であるが、電気信号変換、検出又電磁パルプ
の応答速度のずれから停止Ｉ−誤差（例えばｆ）さすぎ
等）を生じ易く、又操り返し動（Ｔによる累積誤差を防
ぐのが薙しい。後者は機械的ス１−ツバの摩耗、疲れ等
により耐久性に乏しい。
１・け可能であるが、電気信号変換、検出又電磁パルプ
の応答速度のずれから停止Ｉ−誤差（例えばｆ）さすぎ
等）を生じ易く、又操り返し動（Ｔによる累積誤差を防
ぐのが薙しい。後者は機械的ス１−ツバの摩耗、疲れ等
により耐久性に乏しい。
（シ）」−記（ａ）、（ｂ）はシリンダの速度制御を考
慮していない。しかも単に電磁弁の連続０Ｎ−ＯＦＦ（
開閉）による速度コン１〜ロールは、当該弁の開閉応答
性の遅さから無理なため、供給、Ｕ１出ノズル１０を絞
ることにより流出屓を変えて速度を変化させているが、
単−設定であり、稼ＵＩ中に瞬時に変えるということは
不ｎ（能であり、現在プログラマブルな速度制御は皆無
の状態である。。
慮していない。しかも単に電磁弁の連続０Ｎ−ＯＦＦ（
開閉）による速度コン１〜ロールは、当該弁の開閉応答
性の遅さから無理なため、供給、Ｕ１出ノズル１０を絞
ることにより流出屓を変えて速度を変化させているが、
単−設定であり、稼ＵＩ中に瞬時に変えるということは
不ｎ（能であり、現在プログラマブルな速度制御は皆無
の状態である。。
本発明は多点位置決めを行うとともに稼動中の速度制御
を可能にした点て、１ｉ常に有意義なものと思われる。
を可能にした点て、１ｉ常に有意義なものと思われる。
また、従来の装置と比較しても、■ ＋１ミツ１−スイ
ッチ、エンコーダ等の位置検出器、■双方晴１駆動及び
停止１のための電磁バルブ、ｃ３１電６妓バルブを作動
させるためのリレー制御回路、・、１） 速度を変え
るための絞り弁、Ｉハ） ス１〜ツバ−等のイ；１属
物を装備【、た状態に対し７、リニアパルスモー９（間
服１回路を含む）とスラ・ｒド弁を装着するだけの、コ
ンバクｊ〜なｔｆ＋成となっている。
ッチ、エンコーダ等の位置検出器、■双方晴１駆動及び
停止１のための電磁バルブ、ｃ３１電６妓バルブを作動
させるためのリレー制御回路、・、１） 速度を変え
るための絞り弁、Ｉハ） ス１〜ツバ−等のイ；１属
物を装備【、た状態に対し７、リニアパルスモー９（間
服１回路を含む）とスラ・ｒド弁を装着するだけの、コ
ンバクｊ〜なｔｆ＋成となっている。
フ特殊なシリンダを除いては必要であるシリンダシャフ
トのまわり１トめ機構をそのまま兼ね備えた構造とな−
ノている、。
トのまわり１トめ機構をそのまま兼ね備えた構造とな−
ノている、。
効果
本発明は、高速、高１−ルク性をもちなからＣひ置決め
、速度制御の困ＷオＩコニアシリンダと、クローズトル
ープはもちろんオープンループで容易に位置決め、速度
制御が可能であるが、１−ルク伝達に限界のあるリニア
パルスモータを和み合わせることにより、双方の長所を
相乗的に引き出したネｙ合アクチュエータである。
、速度制御の困ＷオＩコニアシリンダと、クローズトル
ープはもちろんオープンループで容易に位置決め、速度
制御が可能であるが、１−ルク伝達に限界のあるリニア
パルスモータを和み合わせることにより、双方の長所を
相乗的に引き出したネｙ合アクチュエータである。
これにより、従来平面的な仕事しか成し得なかった組立
ロボッ１−におけるはめ合い作業においても、同ｆヤ業
向きといえる高１−ル！ノ柔軟性をも−２だエアシリン
ダの特徴をそのまま生がして４段ワークにおけるはめ合
いを可能にした（第４図参照）又パレタイザ−１他重憚
物搬送におけるワークの振り分は作業においても大１１
Ｊなシリンダ本数の省略が可能となる（第５図参照）、
。
ロボッ１−におけるはめ合い作業においても、同ｆヤ業
向きといえる高１−ル！ノ柔軟性をも−２だエアシリン
ダの特徴をそのまま生がして４段ワークにおけるはめ合
いを可能にした（第４図参照）又パレタイザ−１他重憚
物搬送におけるワークの振り分は作業においても大１１
Ｊなシリンダ本数の省略が可能となる（第５図参照）、
。
その池自動化機器におけるシリンダ゛の多機能性高める
とともに総本数を削減でさる。
とともに総本数を削減でさる。
本発明は、シリンダを主とし、た複合アクチュエータの
一方にリニアパルスモータを用いたが、本来連結スライ
ダの位置を変１）二させｔｎるものであＡ１ば補助駆動
装置は他のもの、例えはソレノ、ｒドーラチェッ１〜機
構、直流、交流モータを利用しても同様な結果、効果を
期待できる、２
一方にリニアパルスモータを用いたが、本来連結スライ
ダの位置を変１）二させｔｎるものであＡ１ば補助駆動
装置は他のもの、例えはソレノ、ｒドーラチェッ１〜機
構、直流、交流モータを利用しても同様な結果、効果を
期待できる、２
第１図は従来の一般的なエアシリンダ駆動装置を示す１
１！略図、第２図は本発明にかかわる装置概略図、第３
図は動作原理図、第４図は従来の実施１り１１との比較
図、第５図も従来の実施例との比較図である。。 ／１．コントローラ 、２ 、 、 、すＬ／−回路
３１．ンＬ・ノイ１〜 ／Ｉ 、、スブリシックラ
ッチ・フし・−キ Ｊｌ、シリンダシャツ１−乙
３１．連結捧 ７１．まわり１にめ、り 、
、 定ｆ装置検出器 ７９１．シリンダ１０、、、空
′に絞り弁 ／ハ、吸排気電磁弁／、２．．．シリンダ
シャフト ／Ｊ、、、連結棒／り１６．Ａスライダ
／、５．、、Ｂスライダ／ろ３０．補助駆動部移動子（
ロータ）／ ７．、、補助駆動部 （リニアパルスモータステータ） ／８．、、位置検出器（入力部） ／？、、、位置検出器（出力部） ／ 第２図 １づ １ｂ１１ 第３図
１！略図、第２図は本発明にかかわる装置概略図、第３
図は動作原理図、第４図は従来の実施１り１１との比較
図、第５図も従来の実施例との比較図である。。 ／１．コントローラ 、２ 、 、 、すＬ／−回路
３１．ンＬ・ノイ１〜 ／Ｉ 、、スブリシックラ
ッチ・フし・−キ Ｊｌ、シリンダシャツ１−乙
３１．連結捧 ７１．まわり１にめ、り 、
、 定ｆ装置検出器 ７９１．シリンダ１０、、、空
′に絞り弁 ／ハ、吸排気電磁弁／、２．．．シリンダ
シャフト ／Ｊ、、、連結棒／り１６．Ａスライダ
／、５．、、Ｂスライダ／ろ３０．補助駆動部移動子（
ロータ）／ ７．、、補助駆動部 （リニアパルスモータステータ） ／８．、、位置検出器（入力部） ／？、、、位置検出器（出力部） ／ 第２図 １づ １ｂ１１ 第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ■、エアシリンダのシャフトに吸気、排気ポートをもつ
一対のスライド弁を介して補助即動装置と連結させ、当
該補助駆動装置の動きに（’ｒ、っておこるスライド弁
の吸、排気状態からシＩＪンダシャフ１−か補助駆１ｖ
ｌ装置の動きに連動することを特徴どした複合アクチュ
エータ。 ２、補助Ｉ駆動装置の駆動用あるいはスライド弁の位置
検出用（ｉ号を取り出すための検出滞在スライド弁、若
しくはシリンダに取り付けたことを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の複合アクチュエータ
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13707582A JPS5930696A (ja) | 1982-08-05 | 1982-08-05 | 汎用位置決めと速度制御が可能なエアシリンダと補助駆動装置からなる複合アクチユエ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13707582A JPS5930696A (ja) | 1982-08-05 | 1982-08-05 | 汎用位置決めと速度制御が可能なエアシリンダと補助駆動装置からなる複合アクチユエ−タ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5930696A true JPS5930696A (ja) | 1984-02-18 |
Family
ID=15190314
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13707582A Pending JPS5930696A (ja) | 1982-08-05 | 1982-08-05 | 汎用位置決めと速度制御が可能なエアシリンダと補助駆動装置からなる複合アクチユエ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5930696A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04282004A (ja) * | 1991-03-08 | 1992-10-07 | Tokyo Gas Co Ltd | 調節弁の制御機構 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4842336U (ja) * | 1971-09-20 | 1973-05-30 | ||
| JPS4836575A (ja) * | 1971-09-11 | 1973-05-30 | ||
| JPS5020674A (ja) * | 1973-05-18 | 1975-03-05 | ||
| JPS5267479A (en) * | 1975-12-01 | 1977-06-03 | Kuroda Precision Ind Ltd | Air pressure digital cylinder device |
| JPS55103101A (en) * | 1979-01-30 | 1980-08-07 | Tamagawa Seiki Kk | Air cylinder for servomechanism |
-
1982
- 1982-08-05 JP JP13707582A patent/JPS5930696A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4836575A (ja) * | 1971-09-11 | 1973-05-30 | ||
| JPS4842336U (ja) * | 1971-09-20 | 1973-05-30 | ||
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| JPS5267479A (en) * | 1975-12-01 | 1977-06-03 | Kuroda Precision Ind Ltd | Air pressure digital cylinder device |
| JPS55103101A (en) * | 1979-01-30 | 1980-08-07 | Tamagawa Seiki Kk | Air cylinder for servomechanism |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04282004A (ja) * | 1991-03-08 | 1992-10-07 | Tokyo Gas Co Ltd | 調節弁の制御機構 |
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