TW201502383A

TW201502383A - 擺動型致動器

Info

Publication number: TW201502383A
Application number: TW103101964A
Authority: TW
Inventors: Naoki Kurosawa; Shintaro Ishikawa
Original assignee: Smc Corp
Priority date: 2013-01-30
Filing date: 2014-01-20
Publication date: 2015-01-16
Also published as: DE102014100376A1; KR20140097985A; TWI596282B; US9574580B2; CN103967861B; JP2014145470A; CN103967861A; US20140208936A1; JP5777034B2; KR101566845B1

Abstract

本發明課題為提供一種能夠簡單變更軸之擺動起點位置的擺動型致動器。其解決手段為擺動型致動器，具有：構成為以壓縮空氣的作用使軸(4)以軸線(L)為中心在一定之角度範圍擺動旋轉的致動器主體(2)；及可將該致動器主體(2)固定在負荷裝置的固定板(3)，上述致動器主體(2)和固定板(3)是利用連結機構(4)連結成可使彼此的位置朝上述軸(4)的旋轉方向相對變更，藉彼此位置的變更就可變更上述軸(4)的擺動起點位置。

Description

擺動型致動器

本發明是關於構成為以壓縮空氣的作用使軸以軸線為中心擺動旋轉在一定之角度範圍的擺動型致動器。

此種擺動型致動器，例如專利文獻1所揭示，葉片式擺動型致動器以往就已眾所周知。該葉片式擺動型致動器，構成為於圓筒形的體內部，配設有安裝在軸的葉片及決定該葉片之擺動角度範圍的固定壁，藉由從埠對上述葉片之兩側的壓力室交替給排壓縮空氣，使該葉片擺動旋轉將其擺動運動從上述軸輸出，以該軸使機械手或搬運平台等的負荷擺動旋轉指定的角度。

上述擺動型致動器，雖然是於利用螺絲等使具有上述負荷的裝置(負荷裝置)固定成一定朝向，並將上述軸連結在上述負荷的狀態下使用，但視負荷裝置的形態而定，有時會在安裝有上述擺動型致動器時產生軸的擺動起點位置和負荷的擺動起點位置不符合的情況，或有時會於執行不同的作業步驟時產生必須改變負荷的擺動起點位置之情況，於上述情況時，就期望上述擺動型致動器之軸的擺動起點位置能夠事先調整成符合負荷的擺動起點位置。

為了達成上述期望，例如只要構成為擺動型致動器安裝在負荷裝置時的安裝姿勢能夠朝軸的旋轉方向改變即可，但能夠簡單實現該變更的技術方案至今未有提案。再加上，若將上述負荷裝置本身構成為能夠容許擺動型致動器之安裝姿勢的改變，將會導致構造複雜化及高成本化等因此並非好的提案，於是需求就落在擺動型致動器側期望能夠改變軸的擺動起點位置。

[先行技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]日本實開昭60-192286號公報

本發明的技術性課題，在於提供一種能夠簡單改變軸之擺動起點位置且具備有合理設計構造的擺動型致動器。

為了解決上述課題，根據本發明時可提供的擺動型致動器，其特徵為，具有：構成為以壓縮空氣的作用使軸以軸線為中心擺動旋轉在一定之角度範圍的致動器主體；及可使該致動器主體固定在負荷裝置的固定板，上述致動器主體和固定板，是利用連結機構連結成可使彼此的位置朝上述軸的旋轉方向相對性變更，藉由彼此位置的變更就可變更上述軸的擺動起點位置。

於本發明中，上述固定板，是連結在上述致動器主體之突出有上述軸的板安裝面，於該固定板形成有軸導出孔，從該軸導出孔使上述軸導出在該固定板的外部，此外，上述連結機構，由：以上述軸線為中心朝圓周方向隔著指定間隔配設在上述致動器主體之上述板安裝面的複數螺絲孔；以上述軸線為中心朝圓周方向隔著指定間隔配設在上述固定板的複數螺絲插通孔；及藉由插通在該螺絲插通孔而螺接在上述螺絲孔的複數連結用螺絲所構成，上述螺絲孔的數量為上述螺絲插通孔之數量的整數倍，上述連結用螺絲的數量是與上述螺絲插通孔的數量相同。

根據本發明之一實施形態時，於上述固定板，形成有一組以2個螺絲插通孔為一組的該螺絲插通孔，於上述致動器主體，形成有複數組以與上述2個螺絲插通孔相同配置的2個螺絲孔為一組的該螺絲孔在上述軸線之周圍的不同位置。

於該形態時，上述一組的螺絲插通孔及上述一組的螺絲孔，是以分別配設在相對於上述軸線成對稱的位置為佳。

此外，根據本發明另一實施形態時，於上述固定板，形成有一組以3個螺絲插通孔為一組的該螺絲插通孔，於上述致動器主體，形成有一組以上以與上述一組的螺絲插通孔相同配置的3個螺絲孔為一組的該螺絲孔。

於該形態時，上述一組的螺絲插通孔及上述一組的螺絲孔，是以分別隔著120度間隔配設在上述軸線的周圍為佳。

此外，於本發明中，又以下述構成為佳，即，上述固定板，具有要固定在上述負荷裝置用的固定用螺絲所要插通的複數固定孔，該固定孔，具有：與上述軸線成平行貫通在上述固定板的縱向固定孔；及與上述軸線成直角貫通在上述固定板的橫向固定孔。

於該形態時，2個上述橫向固定孔是形成為彼此平行位於夾著上述軸和上述2個螺絲插通孔在彼此之間的位置。

根據本發明時，藉由朝軸之旋轉方向改變致動器主體對固定板的連結位置，就能夠簡單變更上述軸的擺動起點位置。

1‧‧‧擺動型致動器

2‧‧‧致動器主體

3‧‧‧固定板

4‧‧‧軸

5‧‧‧連結機構

6‧‧‧固定用螺絲

11‧‧‧板安裝面

13a、13b‧‧‧螺絲孔

14a、14b‧‧‧螺絲插通孔

15a、15b‧‧‧連結用螺絲

18a、18b、19a、19b‧‧‧縱向固定孔

20a、20b‧‧‧橫向固定孔

L‧‧‧軸線

A‧‧‧擺動起點位置

第1圖為表示本發明相關之擺動型致動器的使用狀態側面圖。

第2圖為第1圖之擺動型致動器的立體圖。

第3圖為表示致動器本體和固定板經分離後的立體圖。

第4(a)圖~第4(h)為第1圖至第3圖所示之擺動型致動器的軸之擺動起點位置經改變後的狀態平面圖。

[發明之實施形態]

第1圖為表示本發明相關之擺動型致動器的使用形態一例側面圖。該擺動型致動器1，從第2圖及第3圖中也可明確得知，其藉由以連結機構5將構成為以壓縮空氣的作用使軸4以該軸4的軸線L為中心擺動旋轉在一定之角度範圍的致動器主體2及可將該致動器主體2固定在負荷裝置30的固定板3彼此連結後所構成，並且藉由將上述固定板3以固定用螺絲6固定在負荷裝置30，對上述軸4連結機械手或搬運平台等的負荷31，構成為以上述軸4使該負荷31擺動旋轉成指定角度。

上述致動器主體2，其具有葉片式擺動型致動器的構成，於圓筒形的體7內部，配設有：安裝在上述軸4的葉片(未圖示)；及可決定該葉片之擺動角度範圍的固定壁(未圖示)，構成為藉由透過埠8a、8b對上述葉片之兩側的壓力室交替給排壓縮空氣，使該葉片擺動旋轉將該擺動運動從上述軸4輸出。

圖示的致動器主體2，如第4圖所示，其構成為可使上述軸4擺動旋轉在90度的角度範圍，該角度範圍的一端側為擺動起點位置A，另一端側為擺動終點位置B。於上述軸4的側面形成有平坦面4a，該平坦面4a，於上述軸4為擺動運動開始之前的初期狀態，是朝向上述擺動起點位置A。基於此，根據該平坦面4a就可得知上述擺動起點位置A的朝向。不過，上述軸4的擺動角度範圍可以是90度以上也可以是90度以下。

另外，上述葉片式擺動型致動器的內部構造已為習知技術，本實施形態的致動器主體2也具備有習知技術的內部構造，再加上該內部構造本身與本發明的主旨並無直接關係，因此該致動器主體2之內部構造有關的這以上之具體性說明就此省略。

於上述致動器主體2之體7的側面，設有具平整之連接埠面10a的埠形成部10，於該埠形成部10的連接埠面10a開口有上述埠8a、8b。此外，上述體7之軸線L方向的一端面，其為上述固定板3安裝用之圓形的板安裝面11，上述軸4從該板安裝面11的中央突出在外部。

另一方面，上述固定板3，其為平面視正方形狀的構件，其一邊的長度形成為與上述致動器主體2之直徑為同等以上，於該固定板3的中央形成有軸導出孔12，從該軸導出孔12使上述軸4導出在外部。

上述致動器主體2和固定板3該兩者連結用的上述連結機構5，由：形成在上述致動器主體2之板安裝面11的複數對螺絲孔13a、13b；形成在上述固定板3的一對即2個螺絲插通孔14a、14b；及藉由插通在該螺絲插通孔14a、14b而可選擇性螺接在上述複數對螺絲孔13a、13b當中任何一對螺絲孔的2個連結用螺絲15a、15b所構成。

形成在上述板安裝面11的上述複數對螺絲孔13a、13b，以相對於上述軸4之軸線L成位於對稱位置的2個螺絲孔為一對，圖中4對的螺絲孔：13a1、13b1；13a2、13b2；13a3、13b3；13a4、13b4，以隔著指定角度間隔配置在上述軸4之旋轉方向的不同位置。

另一方面，形成在上述固定板3的上述2個螺絲插通孔14a、14b，是於該固定板3之成為相對的1對之側邊的中央部，配置在相對於上述軸4之軸線L成對稱位置的位置上，於該螺絲插通孔14a、14b的位置，形成有深度足以讓上述連結用螺絲15a、15b之頭部全體嵌合的鍃部16。

接著，藉由對上述2個螺絲插通孔14a、14b分別插通連結用螺絲15a、15b，將該連結用螺絲15a、15b的前端螺接於上述複數對螺絲孔13a、13b當中任何一對的螺絲孔13a1、13b1或13a2、13b2或13a3、13b3或13a4、13b4，就可使上述固定板3連結在上述致動器主體2的板安裝面11。

此外，於上述固定板3，形成有要將該固定板3以螺絲固定在上述負荷裝置30時用的複數固定孔。該固定孔，具有：與上述軸線L成平行貫通在上述固定板3的4個縱向固定孔18a、18b、19a、19b；及對上述軸線L成直角貫通在上述固定板3的2個橫向固定孔20a、20b，此外，上述縱向固定孔18a、18b、19a、19b，是於上述固定板3的各角隅部形成為開口在該固定板3的上下面，上述橫向固定孔20a、20b，是於將上述軸4和2個上述螺絲插通孔14a、14b夾在中間的位置，形成為彼此平行開口在該固定板3的左右兩側面。於圖示的例子，是藉由插通在上述橫向固定孔20a、20b的上述固定用螺絲6使該固定板3固定在上述負荷裝置30。

不過，上述固定板3，其也可根據負荷裝置30的構造或形態等來使用上述縱向固定孔18a、18b、19a、19b使其固定在負荷裝置30。於該形態時，雖然是使用位於固定板3之對角方向的2對縱向固定孔：18a、18b；19a、19b當中任何一對的縱向固定孔18a、18b或19a、19b，但也可使用2對縱向固定孔：18a、18b；19a、19b。

另外，於圖示例中，上述4個縱向固定孔18a、18b、19a、19b當中，位於一方之對角位置的一對縱向固定孔18a、18b彼此，及，位於另一方之對角位置的一對縱向固定孔19a、19b彼此，是形成為彼此相同的尺寸大小，上述縱向固定孔18a、18b和縱向固定孔19a、 19b雖然形成為彼此不同的尺寸大小，但4個縱向固定孔18a、18b、19a、19b也可全部形成為相同尺寸大小。

於具有上述構成的擺動型致動器1中，當上述負荷31即軸4的擺動起點位置A需要改變時，藉由將上述致動器主體2和固定板3的連結位置朝軸4的旋轉方向加以相對性變更，就能夠改變上述擺動起點位置A。該變更作業，藉由下述步驟就可執行，即，首先，將上述2個連結用螺絲15a、15b從螺絲孔13a、13b卸下，接著，將致動器主體2相對於上述固定板3以軸線L為中心朝需求方向旋轉需求角度，然後，將上述連結用螺絲15a、15b螺接在另外的一對螺絲孔13a、13b。藉此就可使上述擺動起點位置A改變成所選擇之螺絲孔13a、13b對應的位置。

上述變更作業，可於上述擺動型致動器1安裝在負荷裝置30的安裝狀態下執行，也可於上述擺動型致動器1已從負荷裝置30卸下的卸下狀態下執行，或者，也可於上述擺動型致動器1最初要安裝在負荷裝置30時的安裝前執行。

於圖示的實施形態，由於形成有4對的螺絲孔：13a1、13b1；13a2、13b2；13a3、13b3；13a4、13b4，因此如第4(a)圖~第4(h)圖所示，上述2個連結用螺絲15a、15b要螺接在上述4對的螺絲孔：13a1、13b1；13a2、13b2；13a3、13b3；13a4、13b4時的組合形態全部有8個，基於此，上述擺動起點位置A可改變的位置就會有8個。

不過，上述螺絲孔13a、13b可以是3對以下也可以是5對以上，重要的是在於螺絲孔13a、13b的數量只要形成為上述螺絲插通孔14a、14b及連結用螺絲15a、15b之數量的整數倍數量即可。於該形態時，上述擺動起點位置A可改變的位置數量就會根據上述螺絲孔13a、13b的對數而有所不同。

此外，當上述螺絲孔13a、13b以複數對設置時，可以將該複數對的螺絲孔以上述軸線L為中心全部等間隔配設在圓周方向，也可將該複數對的螺絲孔以上述軸線L為中心隔著不同間隔配設在圓周方向。

上述一對(一組)的螺絲孔13a、13b及一對(一組)的螺絲插通孔14a、14b，並不一定需要配設成如圖示之實施例所示相對於軸線L位於對稱位置，也可配設成相對於軸線L位於非對稱位置。

或者，也可將3個以上的螺絲孔及螺絲插通孔分別為一組，於上述固定板3只設有一組的螺絲插通孔，於上述致動器主體2設有一組或複數組的螺絲孔。例如可構成為：於上述固定板3，將3個螺絲插通孔以上述軸線L為中心隔著等間隔即120度間隔設置在圓周方向，於上述致動器主體2，將3個螺絲孔以上述軸線L為中心隔著等間隔即120度間隔設置在圓周方向，或者，將等間隔配設之上述3個螺絲孔為一組的複數組螺絲孔以上述軸線L為中心設置在圓周方向的不同位置。於該形態時，上述連結用螺絲的數量為3個。不過，上述3個螺絲插通孔的彼此間隔，及，上述3個螺絲孔的彼此間隔，也可以不需為等間隔。

另外，於圖示例中，上述致動器主體2的體7為圓筒形，但該體7也可以為四角形或其他的角柱狀。

此外，上述固定板的平面視形狀，可以是長方形，也可以是矩形以外的多角形(例如三角形、五角形、六角形等)，或者也可以是圓形。

再加上，上述致動器主體2雖然是以葉片式擺動型致動器構成，但是該致動器主體2也可以是齒條小齒輪式擺動型致動器。該齒條小齒輪式擺動型致動器，是構成為在體的內部收容有活塞和齒條暨小齒輪機構，將利用上述活塞獲得的直線推力由上述齒條暨小齒輪機構轉換成旋轉扭矩，透過從上述體突出的軸輸出該旋轉扭矩。該齒條小齒輪式擺動型致動器的構造本身為習知技術。

1‧‧‧擺動型致動器

2‧‧‧致動器主體

3‧‧‧固定板

4‧‧‧軸

4a‧‧‧平坦面

5‧‧‧連結機構

7‧‧‧體

8a、8b‧‧‧埠

10‧‧‧埠形成部

10a‧‧‧連接埠面

11‧‧‧板安裝面

12‧‧‧軸導出孔

13a、13b‧‧‧螺絲孔

13a1、13b1；13a2、13b2；13a3、13a4；13b3、13b4‧‧‧一對的螺絲孔

14a、14b‧‧‧螺絲插通孔

15a、15b‧‧‧連結用螺絲

16‧‧‧鍃部

18a、18b、19a、19b‧‧‧縱向固定孔

20a、20b‧‧‧橫向固定孔

L‧‧‧軸線

Claims

一種擺動型致動器，其特徵為，具有：構成為以壓縮空氣的作用使軸以軸線為中心在一定之角度範圍擺動旋轉的致動器主體；及可使該致動器主體固定在負荷裝置的固定板，上述致動器主體和固定板是利用連結機構連結成可使彼此的位置朝上述軸的旋轉方向相對變更，藉由彼此位置的變更就可變更上述軸的擺動起點位置。
如申請專利範圍第1項所記載的擺動型致動器，其中，上述固定板是連結在上述致動器主體之突出有上述軸的板安裝面，於該固定板形成有軸導出孔，從該軸導出孔使上述軸導出在該固定板的外部，上述連結機構，係由：以上述軸線為中心在圓周方向隔著指定間隔配設於上述致動器主體之上述板安裝面的複數螺絲孔；以上述軸線為中心在圓周方向隔著指定間隔配設於上述固定板的複數螺絲插通孔；及藉插通於該螺絲插通孔而螺接在上述螺絲孔的複數連結用螺絲所構成，上述螺絲孔的數量為上述螺絲插通孔之數量的整數倍，上述連結用螺絲的數量是與上述螺絲插通孔的數量相同。
如申請專利範圍第2項所記載的擺動型致動器，其中，於上述固定板，形成有一組以2個螺絲插通孔為一組的該螺絲插通孔，於上述致動器主體，在上述軸線之周圍的不同位置形成有複數組以與上述2個螺絲插通孔相同配置的2個螺絲孔為一組的該螺絲孔。
如申請專利範圍第3項所記載的擺動型致動器，其中，上述一組的螺絲插通孔及上述一組的螺絲孔，分別配設在相對於上述軸線成對稱的位置。
如申請專利範圍第2項所記載的擺動型致動器，其中，於上述固定板，形成有一組以3個螺絲插通孔為一組的該螺絲插通孔，於上述致動器主體，形成有一組以上以與上述一組的螺絲插通孔相同配置的3個螺絲孔為一組的該螺絲孔。
如申請專利範圍第5項所記載的擺動型致動器，其中，上述一組的螺絲插通孔及上述一組的螺絲孔，分別隔著120度間隔配設在上述軸線的周圍。
如申請專利範圍第1項或第2項或第5項或第6項所記載的擺動型致動器，其中，上述固定板，具有固定在上述負荷裝置用的固定用螺絲所插通的複數固定孔，該固定孔，具有：與上述軸線成平行貫通上述固定板的縱向固定孔；及與上述軸線成直角貫通上述固定板的橫向固定孔。
如申請專利範圍第3項或第4項所記載的擺動型致動器，其中，上述固定板，具有固定在上述負荷裝置用的固定用螺絲所插通的複數固定孔，該固定孔，具有：與上述軸線成平行貫通上述固定板的縱向固定孔；及與上述軸線成直角貫通上述固定板的橫向固定孔。
如申請專利範圍第8項所記載的擺動型致動器，其中，2個上述橫向固定孔形成為彼此平行位於夾著上述軸和上述2個螺絲插通孔在彼此之間的位置。