TW201416545A - 具備防止掉落機構的氣缸裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種具備防止掉落機構的氣缸裝置，具有汽缸本體與因對該汽缸本體供給排出加壓空氣來進行進退移動的活塞桿，該氣缸裝置具有：相對於汽缸本體為不動的固定部件；複數個制動部件，支持於此固定部件成可相對於上述活塞桿接觸分離移動；施力部件，將這些制動部件壓抵於活塞桿並將該活塞桿鎖在固定部件；以及解除鎖定氣體機構，對抗此施力部件的施力，保持制動部件在與活塞桿不接觸位置，以與上述汽缸裝置的加壓空氣源共同的加壓空氣源來運作。

Description

具備防止掉落機構的氣缸裝置
本發明是關於一種具備防止掉落機構的氣缸裝置。
汽缸裝置做為各種機器的動力源來使用。其中，在以被嵌入成可在汽缸本體自由滑動的活塞桿(piston rod)用於使工件升降態樣的熔接器或接合器(bonder)、精密研磨機等汽缸裝置，提議了一種在活塞桿上升位置(特定位置)將該活塞桿鎖在汽缸本體的裝置(專利文獻1)，在產生氣體洩漏、氣體不足等狀況發生時，使工件不會掉落。
【先前技術文獻】 【專利文獻】
【專利文獻1】實開平5-75503號公報
但是，以往的防止掉落(安全)機構，預先設置於汽缸本體與活塞桿之間，適用於已設置的汽缸裝置有困難。也就是說，若施加改變於汽缸本體與活塞桿，就不能做為防止掉落機構來運作。
本發明基於以上問題意識，其目的在於獲得一種具備防止掉落機構的氣缸裝置，不施加改變於汽缸本體與活塞桿，在加壓空氣的供給系統產生異常時，可以防止活塞桿掉落。
本發明係一種具備防止掉落機構的氣缸裝置，具有汽缸本體與因對該汽缸本體供給排出加壓空氣來進行進退移動的活塞桿，其特徵在於具有：相對於汽缸本體為不動的固定部件；複數個制動部件，支持於此固定部件成可相對於上述活塞桿接觸分離移動；施力部件，將這些制動部件壓抵於活塞桿並將該活塞桿鎖在固定部件；以及解除鎖定氣體機構，對抗此施力部件的施力，保持制動部件在與活塞桿不接觸位置，以與上述汽 缸裝置的加壓空氣源共同的加壓空氣源來運作。
固定部件可做為例如包圍活塞桿外圍的框形狀。
再將固定部件做為框形狀的態樣，可由以下元件所構成：一對制動部件支持棒，彼此相面對地支持上述制動部件；以及一對氣體機構支持棒，具有垂直於此一對制動部件支持棒且彼此相面對的上述解除鎖定氣體機構。
在解除鎖定氣體機構，具體來說，設有：輸出部件，脫離上述制動部件；以及壓力室，使此輸出部件嚙合於上述制動部件並維持在與活塞桿不嚙合的位置，實際上將該壓力室連接於汽缸裝置的加壓空氣源。
在輸出部件與制動部件之間，較佳為存在有：增壓機構，縮小該輸出部件的移動量並傳達至上述制動部件。
此增壓機構可由例如以下元件所構成：上述輸出部件，被支持成可在與制動部件的進退方向交會的方向移動；被按壓面，形成於上述制動部件，對於上述輸出部件的進退方向為傾斜；以及著力部，嚙合於此被按壓面，形成於上述輸出部件。
又，本發明在附屬於氣缸裝置的氣缸裝置的防止掉落機構的態樣，其特徵在於具有：框部件；複數個制動部件，支持於此框部件成可向著該框部件的中心移動；施力部件，將這些制動部件向著框部件的中心方向移動施力；以及解除鎖定氣體機構，對抗此施力部件的施力，使制動部件在離開框部件中心的方向移動。
根據本發明，獲得一種防止掉落機構，不施加改變於汽缸裝置的汽缸本體與活塞桿本身，在加壓空氣的供給系統產生異常時，可以防止活塞桿掉落。因此，即使在既有的汽缸裝置，也能獲得所謂附屬且可相對簡單地設置的有用的防止掉落機構。
10‧‧‧防止掉落機構
11‧‧‧框部件(固定部件)
11A‧‧‧制動部件支持棒
11B‧‧‧氣體機構支持棒
11c‧‧‧線性滾珠軸承
11c'‧‧‧直進部件
11d‧‧‧彈簧支持孔
11e‧‧‧調整螺絲
11f、11g‧‧‧分割基板
11h‧‧‧停止板
11i‧‧‧大氣開放室
11j‧‧‧壓力室
11K‧‧‧貫穿孔
11m、11n‧‧‧氣體供給孔
11p、11q‧‧‧固定螺絲
11X‧‧‧螺栓插通孔
12‧‧‧制動部件
12a‧‧‧固定螺絲
12b‧‧‧被按壓面
13‧‧‧壓縮線圈彈簧(施力部件)
14‧‧‧解除鎖定氣體機構
14b‧‧‧膜片
14c‧‧‧結合部件
14d‧‧‧輸出桿(輸出部件)
14d'‧‧‧球狀著力部
14e‧‧‧壓縮彈簧
20‧‧‧汽缸裝置
21‧‧‧汽缸本體
22‧‧‧活塞桿
23‧‧‧活塞
24‧‧‧支持台
24a‧‧‧底壁
24b‧‧‧上壁
24c‧‧‧連接壁
31‧‧‧壓縮空氣源
32‧‧‧調整器
33‧‧‧切換閥
33a、33b、33c‧‧‧埠
34、35、36‧‧‧氣體流路
P1、P2‧‧‧汽缸壓力室
W1‧‧‧可動工件
W2‧‧‧固定工件
第一圖係表示本發明之具備防止掉落機構的氣缸裝置的外觀例的正面圖。
第二圖係同上之側面圖
第三圖係本發明之防止掉落機構單體的斜視圖。
第四圖係沿著第三圖的IV-IV線(平面)的剖面圖。
第五圖係第三圖的防止掉落機構的矩形框部件之中，彼此相面對的一對氣體機構支持棒的分解斜視圖。
第六圖係從相反方向來看同上之氣體機構支持棒的分解斜視圖。
第一及二圖表示本發明之具備防止掉落機構的氣缸裝置的外觀例。汽缸裝置20具備：將軸線向著上下方向的汽缸本體21以及支持成可於此汽缸本體21升降的活塞桿22。如概略地所示，活塞桿22被結合於被嵌入成可在汽缸本體21內自由滑動的活塞23，在被活塞23(以及密封部件或滾動膜片)上下區分成的汽缸壓力室P1與P2，經由壓縮空氣源31、調整器32、切換閥33以及氣體流路34、35，選擇(擇一)性地供給加壓空氣。
支持汽缸裝置20的支持台24，構成具有底壁24a、上壁24b與連接壁24c的字形，汽缸本體21被固定於上壁24b，活塞桿22從上壁24b往下方延伸。在活塞桿22的下端，具備有可動工件W1，由於可動工件W1與活塞桿22一起升降，所以在與底壁24a上的固定工件W2之間可進行某種工作。
防止掉落機構10是對於汽缸裝置20的加壓空氣的供給因某種原因停止時，由於防止從活塞桿22的汽缸本體21(上壁24b)掉落，所以被固定於支持台24的上壁24b的下面。第三~六圖表示此防止掉落機構10的一實施形態。防止掉落機構10具備：框部件(固定部件)11，由活塞桿22插穿並固定於上壁24b；制動部件12，相對於框部件11為可動地對於活塞桿22接觸分離；壓縮線圈彈簧(施力部件)13，將此制動部件12施力於活塞桿22；以及解除鎖定氣體機構14對抗壓縮線圈彈簧13的施力將制動部件12保持在與活塞桿22分離的位置(非鎖定位置)。
此實施形態的活塞桿22成矩形剖面，框部件11對應於活塞桿22的矩形剖面，成為包圍該活塞桿22的矩形。矩形的框部件11是將彼此垂直並相面對的兩邊分別做為一對制動部件支持棒11A與一對氣體機構 支持棒11B。
一對制動部件支持棒11A為相同結構。在制動部件支持棒11A，埋入有垂直於制動部件支持棒11A的長方向的線性滾珠軸承(linear ball bearing)11c，在此線性滾珠軸承11c的直進部件11c'，以固定螺絲12a固定有制動部件12。又，在制動部件支持棒11A，位於一對線性滾珠軸承11c之間，穿設有彈簧支持孔11d，插入此彈簧支持孔11d的壓縮線圈彈簧13，被支持在螺合於彈簧支持孔11d的調整螺絲11e與制動部件12之間。
一對氣體機構支持棒11B也是相同結構，具有一對分割基板11f、11g與停止板(stopper plate)11h，停止板11h在一對分割基板11f、11g之中螺絲固定在位於內方的分割基板11g。停止板11h是限制因壓縮線圈彈簧13產生的制動部件12的突出端。一對制動部件12在抵接於停止板11h前的位置，抵接於活塞桿22，將活塞桿22固定於防止掉落機構10。壓縮線圈彈簧13的力被設定成充分防止活塞桿22掉落的力。
在氣體機構支持棒11B的分割基板11f、11g之間，支持有解除鎖定氣體機構14成在一個煞車部件12的兩端部有一對在作用著。各解除鎖定氣體機構14具備：膜片(diaphragm)14b，被挾在分割基板11f與11g；輸出桿(輸出部件)14d，經由結合部件14c結合於此膜片14b；以及壓縮彈簧14e，將輸出桿14d對制動部件12側移動施力，在分割基板11f與11g，形成有以膜片14b劃分的大氣開放室11i與壓力室11j。
輸出桿14d通過形成於分割基板11g的貫穿孔11K，於框部件11的內部突出，其前端形成有球狀著力部14d'。在制動部件12，形成有被按壓面12b，被按壓面12b對於抵接於此球狀著力部14d'的輸出桿14d的進退方向為傾斜，當輸出桿14d對抗壓縮線圈彈簧13的力在制動部件12(被按壓面12b)方向進出，則制動部件12會後退。被按壓面12b的斜面構成在輸出桿14d移動單位移動量(1)時，使制動部件12在垂直於輸出桿14d的方向僅移動比該單位移動量少的移動量(例如0.2~0.5)的增壓機構。藉由此增壓機構，可以將供給至壓力室11j的加壓空氣壓力增壓並傳達至制動部件12。
在分割基板11f，形成有連接於壓力室11j的氣體供給孔11m 與11n，此氣體供給孔11m在調整器32與切換閥33之間，經由氣體流路36連接於壓縮空氣源31。氣體供給孔11m、11n形成為貫穿孔，藉由以閉塞部件閉塞其端部(一端部)來形成。
輸出桿14d經由氣體流路36、氣體供給孔11m、11n，在壓縮空氣源31的加壓空氣被供給至壓力室11j的狀態下，對抗壓縮彈簧14e的力在制動部件12方向突出，以球狀著力部14d'按壓被按壓面12b使制動部件12後退。也就是說，將制動部件12保持在與活塞桿22不接觸的位置。壓縮彈簧14e在對於壓力室11j的加壓空氣的供給停止的狀態下，使輸出桿14d後退至與制動部件12不接觸的位置。
分割基板11f與11g經由固定螺絲11p被固定，被固定的分割基板11f與11g(氣體機構支持棒11B)與制動部件支持棒11A，經由固定螺絲11q被固定，完成矩形的框部件11。此框部件11經由形成於制動部件支持棒11A與氣體機構支持棒11B之間的螺栓插通孔11X(第三圖、第四圖)，被固定於支持台24的上壁24b的下面。
上述結構的本裝置，如接下來運作。壓縮空氣源31在調整器32供給正常壓力的加壓空氣的狀態下，該加壓空氣經由氣體流路36、氣體供給孔11m、11n，被供給至各解除鎖定氣體機構14的壓力室11j。如上述，解除鎖定氣體機構14相對於一個制動部件12設有一對，以在各壓力室11j所供給的加壓空氣的力，輸出桿14d的球狀著力部14d'作用於制動部件12兩端的被按壓面12b，對抗壓縮線圈彈簧13的力，保持在使制動部件12後退的位置(與活塞桿22不接觸的位置)。因此，不會施加任何影響於汽缸裝置20的動作，藉由將切換閥33的埠33a、33b、33c選擇連接於氣體流路34與35，將加壓空氣選擇供給至汽缸本體的汽缸壓力室P1、P2，可以自由地進行活塞桿22(可動工件W1)的上升、停止、下降。
對此，當以某種原因停止(壓力從正常值下降)來自壓縮空氣源31、調整器32的加壓空氣，則從氣體供給孔11m、11n對於壓力室11j供給的空氣壓力同樣會下降。然後，將制動部件12保持在與活塞桿22不接觸的位置的力消失，一對制動部件12以壓縮線圈彈簧13的力，挾著活塞桿22，防止活塞桿22(可動工件W1)的掉落。輸出桿14d因壓縮彈簧 14e的力後退。因此，可以未然地防止因可動工件W1掉落至固定工件W2上所產生的事故。
在以上實施形態，接觸分離於活塞桿22的制動部件12為一對，雖然這些支持於矩形的框部件11，但制動部件12的數量可以增加，支持這些制動部件12的固定部件也不需要為框形狀。又，本發明可適用不論汽缸裝置20的具體結構、其支持態樣、或者是可動工件W1的形態。特別是本實施形態的防止掉落機構10，具有所謂附屬且可適用在既有的汽缸裝置20的有用性。
【產業利用性】
本發明的具備防止掉落機構的汽缸裝置，即使在既有的汽缸裝置，可所謂附屬且相對簡單地設置，並做為廉價的防止掉落機構來廣泛使用。
10‧‧‧防止掉落機構
11‧‧‧框部件(固定部件)
11A‧‧‧制動部件支持棒
11B‧‧‧氣體機構支持棒
11c‧‧‧線性滾珠軸承
11c'‧‧‧直進部件
11d‧‧‧彈簧支持孔
11e‧‧‧調整螺絲
11f、11g‧‧‧分割基板
11h‧‧‧停止板
11i‧‧‧大氣開放室
11j‧‧‧壓力室
11K‧‧‧貫穿孔
11X‧‧‧螺栓插通孔
12‧‧‧制動部件
12a‧‧‧固定螺絲
12b‧‧‧被按壓面
13‧‧‧壓縮線圈彈簧(施力部件)
14‧‧‧解除鎖定氣體機構
14b‧‧‧膜片
14d‧‧‧輸出桿(輸出部件)
14d'‧‧‧球狀著力部
22‧‧‧活塞桿

Claims (7)

  1. 一種具備防止掉落機構的氣缸裝置，具有汽缸本體與因對該汽缸本體供給排出加壓空氣來進行進退移動的活塞桿，其特徵在於具有：相對於汽缸本體為不動的固定部件；複數個制動部件，支持於此固定部件成可相對於上述活塞桿接觸分離移動；施力部件，將這些制動部件壓抵於活塞桿並將該活塞桿鎖在固定部件；以及解除鎖定氣體機構，對抗此施力部件的施力，保持制動部件在與活塞桿不接觸位置，以與上述汽缸裝置的加壓空氣源共同的加壓空氣源來運作。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的具備防止掉落機構的氣缸裝置，其中上述固定部件成為包圍活塞桿外圍的框形狀。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的具備防止掉落機構的氣缸裝置，其中上述框形狀的固定部件，具有：一對制動部件支持棒，彼此相面對地支持上述制動部件；以及一對氣體機構支持棒，具有垂直於此一對制動部件支持棒且彼此相面對的上述解除鎖定氣體機構。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述的具備防止掉落機構的氣缸裝置，其中上述解除鎖定氣體機構具有：輸出部件，脫離上述制動部件；以及壓力室，使此輸出部件嚙合於上述制動部件並維持在與活塞桿不嚙合的位置，該壓力室被連接於與上述汽缸裝置共同的加壓空氣源。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的具備防止掉落機構的氣缸裝置，其中在上述輸出部件與制動部件之間存在有：增壓機構，縮小該輸出部件的移動量並傳達至上述制動部件。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的具備防止掉落機構的氣缸裝置，其中上述增壓機構具有：上述輸出部件，被支持成可在與制動部件的進退方向交會的方向移動；被按壓面，形成於上述制動部件，對於上述輸出部件的進退方向為傾斜；以及 著力部，嚙合於此被按壓面，形成於上述輸出部件。
  7. 一種氣缸裝置的防止掉落機構，其特徵在於具有：框部件；複數個制動部件，支持於此框部件成可向著該框部件的中心移動；施力部件，將這些制動部件向著框部件的中心方向移動施力；以及解除鎖定氣體機構，對抗此施力部件的施力，使制動部件在離開框部件中心的方向移動。
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