TW201516273A - 流體壓缸 - Google Patents

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Abstract

一種流體壓缸(10)，其係包含在本體(12)之一端側上可移位的移位構件(20)，而連接至缸體單元(16)之活塞桿(26)的連接體(70)係經由彈簧(108)插入移位構件(20)的塊體(92)。吸力桿(18)係連接成實質平行於連接體(70)以及連接至連接體(70)的緩衝桿(112)。此外，在塊體(92)之向下移位受限制的狀態下，在施加額外負荷時，緩衝桿(112)係反抗該彈簧(108)之彈性力而相對於該塊體(92)相對地移位，藉此放大軸襯(110)與緩衝桿(112)在徑向的間隔。

Description

流體壓缸
本發明係有關於一種流體壓缸，其中活塞在壓力流體(pressure fluid)之供給下沿著軸向移位。
迄今為止，作為用以運送工件之機構者，例如有流體壓缸，其係具有在壓力流體之供給下移位的活塞。於此一流體壓缸，例如，板體係配置於連接至該活塞之活塞桿的一端，而能夠吸附工件的吸力墊係裝在該板體上。此外，該活塞係藉由供給至流體壓缸的壓力流體而移位，藉此使板體向工件側移動，且藉由抵靠工件，而用吸力將工件吸到吸力墊。此時，由於於板體上配置有能夠緩衝軸向衝擊(負荷)的緩衝機構，因此在板體抵靠工件時，工件的負荷便被緩衝機構抑制。
例如，以韓國專利註冊號10-0840271所揭示的流體壓缸而言，平行地配置的活塞桿與吸力管各自連接至同一個板體。因此，例如，在該流體壓缸中，在活塞桿與吸力管因組裝條件或製造變異而不平行的情形下，或在活塞桿等相對於板體之孔為偏心的情形下，活塞桿等會傾 向於咬入配置於該孔中的軸襯，並產生緩衝機構無法正確操作的鎖定狀態。結果，當板體移向工件並與工件抵靠時，在緩衝機構未正確地運作下，工件會被施加負荷。在工件易碎的情形下，例如半導體晶片或其類似物，容易發生工件損傷。
為了解決上述問題，儘管可考慮增加活塞桿與吸力管的平行度，或除了確保平行以外，增加軸襯與吸力管及活塞桿之間的間隙大小，藉此吸收其間的任何偏差，惟如果增加間隙大小，則板體會因活塞桿與吸力管偏離預定位置而旋轉，且伴隨著被吸力墊固持之工件的旋轉。結果，在工件於運送期間要被規制旋轉的情形中，工件係無法放在所欲之位置。
本發明的一般目標是要提供一種流體壓缸，其可抑制移位塊(displacement block)的旋轉運動，同時使該移位塊在軸向平滑地移動。
根據本發明的流體壓缸，其包括：具有缸室於其中的本體，驅動流體(driving fluid)係被供給至該缸室；缸體單元，其係配置於該本體中，並有可移位地配置於該缸室中的活塞，以及連接至該活塞的活塞桿；供給桿(supply rod)，其係可移位地配置於該本體中且與該活塞桿實質平行，並具有一流體通路，於其中供給有工件固持流體，而用於固持工件的固持構件係安裝在該供給桿之一端上，該固持構件與該流體通路連通； 移位塊，其係連接至該供給桿及該活塞桿的末端，並在該活塞的移位動作下移位；以及緩衝機構，其係緩衝被施加至該移位塊的負荷，並被配置在該移位塊與該活塞桿之間。
其中該緩衝機構包含緩衝桿，該緩衝桿與該活塞桿共軸配置，並插穿該移位塊的孔，該緩衝桿的外周面經形成為錐形形狀，其直徑朝向該本體逐漸減少。
根據本發明，該缸體單元的該活塞桿以及該供給桿係實質平行地配置，其中，該活塞桿係在該本體內部中配置成可移位，而該供給桿係在該本體中配置成可移位，並在其一端上具有能夠固持一工件的固持構件(retaining member)，且該移位塊係連接至該供給桿及該活塞桿之末端。加之，配置於該移位塊與該活塞桿之間的該緩衝機構，係與該活塞桿共軸地配置，並包括插穿該移位塊之一孔的該緩衝桿。此外，由於該緩衝桿的外周面被形成為一錐形形狀，其直徑朝向該本體逐漸減少，因此能夠緩衝被施加至該移位塊的負荷。
結果，當在該缸體單元的驅動動作下，該固持構件抵靠並固持該工件時，由於該移位塊與該緩衝桿之間之徑向間隔在抵靠至該工件前係保持很小，因此該緩衝桿在軸向保持高度準確，並且可抑制該移位塊繞著該供給桿的旋轉運動。
另一方面，在該固持構件已抵靠至該工件後，在額外負荷被施往工件側的情形下，該緩衝桿會相對 於該移位塊在軸向相對移位，藉此可放大緩衝桿與該移位塊之該孔在徑向的間隔。因此，例如，甚至在該移位塊之該孔對於緩衝桿變成偏心或偏移的情形下，由於間隔在移位塊移位時放大，而可吸收該偏心，因此在任何情形下，該緩衝桿可對於該移位塊在軸向平滑地移位。
更具體而言，用該緩衝機構抑制該移位塊繞著該供給桿的旋轉運動，此外，該緩衝桿可相對於該移位塊在軸向平滑地相對移位，並且可適當地吸收抵靠工件時所產生的負荷。
藉由以下說明，結合以示意實施例圖示本發明之較佳具體實施例之附圖，可更加明白本發明之上述及其他目標、特徵及優點。
10‧‧‧流體壓缸
12‧‧‧本體
14‧‧‧活塞
16‧‧‧缸體單元
18‧‧‧吸力桿
20‧‧‧移位構件
22‧‧‧第一缸孔(缸室)
24‧‧‧第一桿孔
26‧‧‧活塞桿
28a、28b‧‧‧軸承
32‧‧‧第一端口
34‧‧‧第二端口
36‧‧‧第一連通通路
38‧‧‧連接通路
40‧‧‧第二連通通路
42‧‧‧第一突出物
44‧‧‧加工孔
46‧‧‧塞子
48‧‧‧軸部
50‧‧‧直徑加大蓋部
52‧‧‧O環
54‧‧‧附接孔
56‧‧‧定位孔
58‧‧‧桿蓋
60a、60b‧‧‧活塞襯墊
62‧‧‧耐磨環
64‧‧‧第一連接器
66‧‧‧阻尼器
68‧‧‧第二連接器
70‧‧‧連接體
72‧‧‧大直徑部份
74‧‧‧小直徑部份
76‧‧‧密封環
78‧‧‧貫穿孔
80‧‧‧桿襯墊
82‧‧‧負壓供給端口
84‧‧‧吸力墊
86‧‧‧連接端口
88‧‧‧供給通路(流體通路)
90‧‧‧連接器
92‧‧‧塊體
94‧‧‧緩衝機構
96‧‧‧第二突出物
98‧‧‧環形阻尼器
100‧‧‧第二缸孔
102‧‧‧第二桿孔
104‧‧‧第一孔部
106‧‧‧第二孔部
108‧‧‧彈簧
110‧‧‧軸襯
110a‧‧‧內周面
112‧‧‧緩衝桿
114‧‧‧頭部
116‧‧‧桿部
116a‧‧‧外周面
118‧‧‧插入孔
120‧‧‧螺孔
122‧‧‧鎖固螺栓
A,B‧‧‧箭頭方向
C1‧‧‧第一間隙
C2‧‧‧第二間隙
L‧‧‧突出長度
W‧‧‧工件
第1圖係根據本發明一具體實施例之流體壓缸的整體截面圖；第2圖係一放大截面圖，圖示第1圖流體壓缸中之缸體單元的鄰域；第3圖係一放大截面圖，圖示第1圖流體壓缸中之移位構件的鄰域；第4圖係一放大截面圖，圖示第3圖之緩衝桿的鄰域；第5圖係一前視圖，圖示第1圖流體壓缸的移位構件；第6圖係一放大截面圖，圖示第2圖流體壓缸之移位構件抵靠工件並被壓向本體的狀態； 第7圖係一放大截面圖，圖示第6圖之緩衝桿的鄰域；以及第8A圖至第8D圖以圖形解釋當第1圖之流體壓缸以吸力吸附工件時的操作。
如第1圖所示，根據本發明，流體壓缸10包括：本體12；缸體單元16，其配置有可沿著本體12軸向(箭頭方向A及B)移位之活塞14；吸力桿(供給桿)18，其與活塞14實質平行地配置；以及移位構件20，其連接至缸體單元16及吸力桿18，並配置成能夠靠近及遠離本體12。以下描述在流體壓缸10上以向下定向之方式使用移位構件20的情形。
如第1圖及第2圖所示，本體12係例如由金屬材料形成為於橫截面為實質矩形。第一缸孔(缸室)22與第一桿孔24形成於本體12內部，並在軸向(箭頭方向A及B)穿透本體12。第一缸孔22與第一桿孔24隔開有一段預定距離，並實質平行地形成。此外，第一桿孔24由本體12的一端穿過至另一端，而第一缸孔22在本體12的另一端開放。
此外，構成缸體單元16的活塞14及活塞桿26在第一缸孔22中配置成可移位。另一方面，吸力桿18插穿第一桿孔24，並用配置於第一桿孔24之一端及另一端的一對軸承28a、28b在軸向(箭頭方向A及B)可移位地支撐吸力桿18。軸承28a、28b為圓柱形，其中吸力桿18 係插穿彼等的內部部份。
供給壓力流體(驅動流體)至第一缸孔22的第一及第二端口32、34均形成於本體12的一端。第一端口32通過第一連通通路36與第一缸孔22的一端連通。第二端口34通過連接通路38及第二連通通路40與在第一缸孔22之另一端附近之一部份連接及連通，連接通路38係形成於第一缸孔22、第一桿孔24之間，第二連通通路40形成於連接通路38的一端。
換言之，經由第一及第二連通通路36、40，第一端口32與第二端口34在第一缸孔22中各自連接至活塞14的一端側(在箭頭方向A)以及另一端側(在箭頭方向B)。
另外，未圖示之壓力流體供給源經由管子連接至第一及第二端口32、34，且壓力流體在切換構件的切換動作(switching action)下選擇性地供給至第一及第二端口32、34中之一者。因此，被供給至第一端口32或第二端口34的壓力流體係經由第一及第二連通通路36、40被引進至第一缸孔22。
此外，在本體12的另一端中，相對於形成有第一缸孔22的區域，形成有第一桿孔24的區域係在軸向(箭頭方向B)突出一段預定長度，藉此本體12的另一端包含第一突出物42。更具體而言，本體12的另一端形成為階梯狀。
在製造第二連通通路40時使用的加工孔 (machining hole)44係在本體12鄰近第一缸孔22的一側面上形成開口。加工孔44與第一缸孔22呈垂直。此外，例如，未圖示之鑽頭由本體12外部插穿加工孔44，藉此切割出與第一缸孔22垂直的第二連通通路40，以建立第一缸孔22與連接通路38的連通。
例如由金屬材料所形成的塞子46在第二連通通路40形成後被壓入(press-inserted)加工孔44。直徑相對於塞子46之軸部(shaft portion)48加大的直徑加大蓋部50係裝在本體12的外側上。此時，塞子46被安裝為不從本體12側面向外突出，並藉由安裝O環52於加工孔44、蓋部50之間，可可靠地防止壓力流體或潤滑油或其類似物通過加工孔44、塞子46之間而洩漏。
除了塞子46以外，可藉由插入例如鋼球(未圖示)於加工孔44，來封閉加工孔44。不過，用塞子46及O環52封閉加工孔44，可更可靠地防止洩漏潤滑油或其類似物的洩漏。
另一方面，在本體12鄰近第一桿孔24的另一側面，例如，形成多個附接孔(attachment hole)54及定位孔(locating hole)56，以固定流體壓缸10至運送手臂或其類似物。
缸體單元16配置於本體12內部，包含：配置於第一缸孔22中的活塞14；連接至活塞14的活塞桿26；以及可移位地支撐活塞桿26的桿蓋(rod cover)58。
活塞14形成為圓柱形，例如，它有各自經由 活塞14外周面上之環形凹槽所安裝上的一對活塞襯墊60a、60b與耐磨環(wear ring)62。此外，活塞襯墊60a、60b與耐磨環62經配置成與第一缸孔22的內周面為滑動接觸。
此外，在活塞14的內部中，形成有一穿透軸向(箭頭方向A及B)的活塞孔，且活塞桿26的一端插穿其內部。
活塞桿26由在軸向(箭頭方向A及B)有預定長度的軸桿所製成。形成於活塞桿26之一端且直徑小於活塞桿26之中央部份的第一連接器64，係以螺紋接合連接在活塞14的活塞孔中。阻尼器66被安裝在由活塞14之一端突出的區域上。阻尼器66例如由彈性材料(如橡膠或其類似物)所製成，當在活塞14的移位動作下活塞14向第一缸孔22之一端側(朝箭頭方向A)移位時，用來防止直接接觸，並進一步防止移位結束位置處的衝擊和衝擊噪音之發生。
此外，形成於活塞桿26之另一端上的第二連接器68藉由螺紋插入(screw-insertion)而與連接體70連接(如下述)，在活塞桿26移位時，與其整體地在軸向(箭頭方向A及B)移位。
連接體70係例如由金屬材料形成為圓柱形，並如第1圖、第3圖及第4圖所示，其係包括供活塞桿26在其內部螺紋接合的大直徑部份72，以及鄰近大直徑部份72並連接至後述緩衝桿112的小直徑部份74。另外，連接體70與活塞14及活塞桿26共軸地配置於本體 12及移位構件20之間，藉此安置大直徑部份72於本體12側(在箭頭方向A)，以及安置小直徑部份74於移位構件20側(在箭頭方向B)。
如第1圖及第2圖所示，桿蓋58係例如由金屬材料形成為圓柱形，並透過形成於桿蓋58之外周面上的螺紋部份，與第一缸孔22的另一端側(在箭頭方向B)螺紋接合。透過環形凹槽而安裝在外周面上的密封環76係抵靠於第一缸孔22的內周壁。結果，防止壓力流體自第一缸孔22與桿蓋58之間洩漏。
此外，在桿蓋58的內部形成有在軸向(箭頭方向A及B)穿透它的貫穿孔78。活塞桿26可移位地插入貫穿孔78，桿襯墊(rod packing)80被安裝在桿蓋58的內周面上，藉由桿襯墊與活塞桿26外周面之抵靠，防止壓力流體在桿蓋58、活塞桿26之間洩漏。此外，桿蓋58的一端經配置成可從本體12的另一端部突出一段預定長度。
吸力桿18由在軸向(箭頭方向A及B)有預定長度的軸桿製成。一連接至未圖示之負壓供給源的負壓供給端口82在吸力桿18的一端開放，而一連接至吸力墊(固持構件)84的連接端口86(參考第1圖)係例如，在吸力桿18的另一端開放。此外，負壓供給端口82與連接端口86係被配置為透過供給通路(流體通路)88而連通，該供給通路係形成例如於吸力桿18內部中朝軸向(箭頭方向A及B)延伸，藉此供給負壓力流體(工件固持流體)至吸力墊84。
如第1圖及第3圖所示，在吸力桿18的另一 端上形成有一連接器90，其直徑朝徑外方向加大。連接端口86形成於連接器90的中央，螺紋沿著軸向形成於連接器90外周面上。
此外，吸力桿18之沿著軸向(箭頭方向A及B)的中央鄰域係插穿本體12的第一桿孔24，且吸力桿18經配置成可藉由一對軸承28a、28b沿著軸向(箭頭方向A及B)移位。此外，吸力桿18的一端突出並超過本體12的一端，其另一端突出並超過本體12的另一端。此外，移位構件20的後述塊體(移位塊)92連接至吸力桿18的另一端。
移位構件20包含塊體92以及緩衝機構94，該緩衝機構配置於塊體92內部，並用於緩衝在軸向(箭頭方向A及B)施加的負荷。
塊體92有與本體12實質相同的厚度尺寸，其一端形成為階梯形狀，並有朝本體12(在箭頭方向A)突出之第二突出物96。如第1圖所示，第二突出物96與本體12之第一突出物42面對面地配置，且吸力桿18插穿了配置於第二突出物96端面上之環形阻尼器98的內部。阻尼器98例如由彈性材料(如橡膠或其類似物)所製成，當第二突出物96在移位構件20之移位動作下朝第一突出物42(在箭頭方向A)移位時，防止直接接觸，並進一步防止接觸時的衝擊以及衝擊噪音的發生。
另一方面，塊體92的另一端形成為垂直於軸向(箭頭方向A及B)的平坦平面形狀。
塊體92包含：與第一缸孔22共軸地形成， 並被連接體70插穿的第二缸孔100；以及與第二缸孔(孔)100實質平行地形成，並被吸力桿18插穿的第二桿孔102。
如第3圖及第4圖所示，第二缸孔100包含：形成於本體12側(在箭頭方向A)並被第二連接器68插穿的第一孔部104；以及直徑比第一孔部104小，且形成於另一端側(在箭頭方向B)的第二孔部106。彈簧108係配置在連接體70的階梯狀部份、與在第一孔部104和第二孔部106間之邊界表面之間。彈簧108具有用於將塊體92朝遠離連接體70之方向(箭頭方向B)彈推的彈性力。連接體70之一部份通常係插進第一孔部104。
此外，在第二孔部106的另一端上包含一環形凹槽，該環形凹槽在第二孔部106內周壁上沿著徑向向外凹入，且一圓柱形軸襯110配置於該環形凹槽中。軸襯110係由金屬材料(例如鋁合金或其類似物)所形成，其內周面110a形成為直徑朝本體12(在箭頭方向A)方向逐漸減少的錐形形狀。此外，構成緩衝機構94之一部份的緩衝桿112插穿第二孔部106。
如第3圖至第5圖所示，緩衝桿112包含經形成橫截面為例如長橢圓形的頭部114，以及由頭部114中央沿著軸向(箭頭方向A)延伸的桿部116。此外，桿部116的末端插穿第二孔部106，並且在頭部114配置於塊體92之另一端外側的情形下，插入連接體70的內部而且藉助螺紋接合與其連接。
此外，桿部116的外周面116a形成為其直徑朝連接體70(在箭頭方向A)逐漸減少的錐形形狀，以及如第4圖所示，在桿部116的外周面116a與配置於桿部116外周側上之軸襯110的內周面110a之間，沿著軸向，提供有實質不變間隔的第一間隙C1。更具體而言，形成於桿部116上的外周面116a之傾斜角，係與軸襯110內周面110a上的傾斜角實質相同，使得外周面116a與內周面110a實質平行。
此外，塊體92係在彈簧108的彈性作用下被壓向頭部114側(朝箭頭方向B)，且塊體92的端面係藉由抵靠頭部114而被阻擋。
另一方面，在塊體92的向下移位(朝箭頭方向B)受限制的狀態下，在活塞14移位時，緩衝桿112朝著與彈簧108之彈性力相反之方向，於軸向(箭頭方向B)移位，藉此，如第6圖及第7圖所示，緩衝桿112的頭部114與塊體92的另一端分離。此時，緩衝桿112之桿部116與軸襯110之內周面110a的間隙變大，從而產生大於第一間隙C1的第二間隙C2(C1小於C2)。
換言之，如第1圖至第4圖所示，在正常情況下，亦即工件W沒有被吸附且塊體92仍然抵靠緩衝桿112的頭部114時，緩衝桿112與塊體92配置成有小的第一間隙C1，即其間在徑向有小間隔。因此，透過第二缸孔100(第二孔部106)，塊體92相對於緩衝桿112的桿部116被高度準確地定位，且塊體92的旋轉運動被抑制。
另一方面，如第6圖及第7圖所示，在吸力墊84已抵靠工件W後，在向工件W側(朝箭頭方向B)進一步施加負荷的情形下，由於造成了緩衝桿112與塊體92經由大的第二間隙C2被配置的狀態，此時其徑向間隔被放大，甚至在桿部116與第二缸孔100(第二孔部106)變成偏心或相互偏移的情形下，第二間隙C2的間隔也可吸收此一偏心，使移位可平滑地進行。
如第1圖及第3圖所示，第二桿孔102包含形成於塊體92之一端側(在箭頭方向A)的插入孔(insertion hole)118，以及形成於塊體92之另一端側而與插入孔118在一直線上的螺孔120。另外，吸力桿18插穿插入孔118，且吸力桿18的連接器90在螺孔120中螺紋接合。此時，吸力桿18經螺紋接合，使得連接器90的末端自塊體92的另一端突出了一段預定長度。
此外，由於相對於塊體92被旋轉，吸力桿18可藉助對於螺孔120的螺紋作用(threaded action)而沿著軸向(箭頭方向A及B)前進及後退，因此可自由調整連接器90由塊體92之另一端突出的突出長度L(參考第3圖)。
此外，例如由彈性材料(例如，橡膠或其類似物)製成的吸力墊84，係藉由螺紋接合連接至形成於連接器90中央的連接端口86。因此，供給至吸力桿18之供給通路88的負壓力流體係通過連接端口86而供給至吸力墊84的內部。
此外，鎖固螺栓(螺紋構件)122經螺紋接合成 可在設於塊體92側面及延伸至插入孔118的螺孔中前進及後退。鎖固螺栓122通過該螺孔，與吸力桿18外周面面對面地配置，使得藉由其遠端部與吸力桿18之外周面的抵靠，鎖固螺栓122係作用為限制吸力桿18在軸向(箭頭方向A及B)移位的鎖固構件。更具體而言，在將鎖固螺栓122旋轉而遠離吸力桿18外周面的狀態下，將吸力桿18旋轉而調整吸力桿18由塊體92另一端突出的突出長度L。此外，藉由重新上緊鎖固螺栓122以及使鎖固螺栓122與外周面抵靠，可使吸力桿18對於塊體92呈固定，並有調整後狀態之突出長度L。
基本上如以上所述來構造本發明具體實施例的流體壓缸10。接下來，用第8A圖至第8D圖描述本發明的操作及優點。在第1圖、第2圖及第8A圖的情況係被稱為初始位置，其中，活塞14被移至本體12的一端側(在箭頭方向A)。就此情形而言，第一及第二端口32、34通過一切換構件而連接至一未圖示之壓力流體供給源，且一負壓供給源事先通過管子而連接至吸力桿18的負壓供給端口82。將描述用流體壓缸10吸附及運送已放在吸力墊84(在箭頭方向B)下面之工件W的情形。
首先，在處於初始位置時，將來自未圖示之壓力流體供給源的壓力流體供給至第一端口32，藉此，利用引進第一缸孔22的壓力流體使活塞14向本體12另一端側(在箭頭方向B)移位，同時活塞桿26與連接體70一起一體地移位(參考第8B圖)。此時，由於插在塊體92、連接體 70之間的彈簧108之彈性力大於施加自連接體70的負荷，彈簧108不被壓縮，因此，塊體92在連接體70移位時與其一體地移位。就此情形而言，第二端口34呈對大氣開放之狀態。
此外，藉由塊體92的移位，連接至塊體92的吸力桿18在被軸承28a、28b支承的狀態下與其一體地朝軸向(箭頭方向B)移位，而使連接至吸力桿18之另一端的吸力墊84接近工件W。
另外，如第8B圖所示，活塞14往下方(在箭頭方向B)進一步地移位，連帶著使吸力墊84抵靠工件W。在吸力墊84抵靠工件W的情況下，進一步放低活塞14，由於吸力墊84在抵靠工件W後，塊體92之進一步下降係受限，藉此，施加自活塞桿26的額外負荷克服了彈性力而壓縮彈簧108，使得只有連接體70與緩衝桿112在第二缸孔100內相對地放低，且負荷不會傳遞至塊體92。
更具體而言，如第6圖、第7圖及第8C圖所示，緩衝桿112與連接體70相對於塊體92相對地向下移動(在箭頭方向B)，且連接至吸力墊84的塊體92並不移動。
結果，在吸力墊84抵靠工件W後，即使係在源於缸體單元16之驅動力傳遞至移位構件20的情形下，由於有移位構件20的緩衝機構94，使得過大負荷被防止施加至工件W。例如，當使用具有緩衝機構94的流體壓缸10，來運送對於過大負荷敏感的工件W(如半導體晶片或 其類似物)時，對於工件W施加過大負荷之情形會被阻止，使得工件能以最佳負荷被抵靠及吸附，而可安全地運送工件W。
由於負壓通過吸力桿18的供給通路88和連接端口86而被供給至吸力墊84的內部，使得工件W吸附於吸力墊84的吸力面上。
接下來，確認吸附工件W後，在未圖示之切換構件的操作下，藉由把供給至第一端口32的壓力流體切換到第二端口34，使得供給至第一缸孔22的壓力流體向上壓迫活塞14(在箭頭方向A)，連帶著塊體92被活塞桿26升高進而靠近本體12(參考第8D圖)。結果，在吸附於吸力墊84的狀態下，工件W沿著上升方向而遠離工件W被放置的基座。此時，當塊體92升高時，吸力桿18與塊體92一體地沿著上升方向移位。
此外，當在活塞14升高至第一缸孔22之一端的情況下，已藉由固定至流體壓缸10的運送裝置或其類似物使流體壓缸10移到預定運送位置後，藉由將壓力流體的供給自第二端口34切換至第一端口32，使工件W與塊體92一起被放低，接著在工件W位於預定位置的狀態下，中止由負壓供給源至吸力桿18的負壓供給。結果，解除了工件W在吸力墊84上的吸附狀態，而運送操作於工件W放在其預定位置時結束。
此外，當吸力墊84已抵靠工件W後，當緩衝機構94緩衝了缸體單元16所施加的進一步的負荷時， 藉由緩衝桿112在軸向(箭頭方向B)相對於塊體92的相對移位，且伴隨著塊體92的移位，緩衝桿112的桿部116與形成為錐形形狀之軸襯110的內周面110a在徑向的間隔，由第一間隙C1的尺寸放大為第二間隙C2的尺寸。
結果，例如，即使在軸襯110相對於緩衝桿112之桿部116變成偏心或偏移的情形下，在緩衝桿112相對於塊體92相對移位時，伴隨著它在軸向(箭頭方向B)的移位，由於在直徑方向(diametrical direction)的可能移動範圍因為第二間隙C2的放大間隔而放大，使得由桿部116與軸襯110接觸所造成的軸向移位之干擾不會發生。
更具體而言，避免緩衝桿112與軸襯110的咬入，且藉由不斷地改變(亦即，遞增)緩衝桿112與軸襯110的間隔(第二間隙C2)，緩衝桿112相對於塊體92可平滑地位移。
此外，在上述具體實施例中，已描述桿部116之外周面116a與軸襯110之內周面110a在緩衝桿112中都形成為其直徑朝本體12(在箭頭方向A)逐漸減少的錐形形狀的情形。不過，本發明不受限於此特徵，例如，可以只有桿部116的外周面116a形成為錐形形狀。更具體而言，該等形狀沒有特別限制，只要提供以下結構即可：在緩衝桿112與有軸襯110的塊體92沿著軸向相對移位時，其徑向的間隔可改變，而變得比移位前的間隔還大。
用前述方式，本具體實施例的流體壓缸10含有配置於本體12之另一端上的緩衝機構94，且例如， 在吸力墊84抵靠工件W以運送工件W時，能夠緩衝在軸向(在箭頭方向A)施加的負荷。該緩衝機構94包含：連接體70，其被傳遞有來自缸體單元16於軸向之驅動力；塊體92，其具有被連接體70插穿之第二缸孔100；以及緩衝桿112，其被連接至連接體70並插穿第二缸孔100。此外，吸力桿18與緩衝桿112平行地連接至塊體92，且吸力墊84配置於吸力桿18的連接器90上。
此外，在緩衝桿112上，桿部116的外周面116a經形成為其直徑朝連接體70(在箭頭方向A)逐漸減少的錐形形狀，且配置於桿部116外周側上之軸襯110的內周面110a經形成為其直徑朝本體12(在箭頭方向A)逐漸減少的錐形形狀。
結果，當在缸體單元16的驅動動作下使移位構件20靠近工件W，且工件W吸附於吸力墊84時，例如，由於緩衝桿112與軸襯110在徑向的間隔(第一間隙C1)保持微小直到抵靠工件W，使得緩衝桿112在軸向保持高度準確性。結果，可抑制塊體92繞著吸力桿18的旋轉移位。因此，例如，當塊體92在吸附工件W後升高時，塊體92的旋轉被抑制，也因此防止了工件W之旋轉。因此，在運送及放置矩形工件(如半導體晶片)的情形下，能可靠地進行它在矩形托板上的放置。
換言之，在活塞桿及吸力管和軸襯之間有大間隙的情形下，如同習知流體壓缸的情形，工件W可能與板體一起經歷旋轉，因而準確地放置矩形工件於矩形托板 上變得很困難。
另一方面，在吸力墊84已抵靠工件W後，在額外負荷被施加至工件W側的情形下，緩衝桿112相對於塊體92在軸向有相對移位，藉此桿部116與軸襯110在徑向的間隔(第二間隙C2)可變大。
結果，即使在塊體92的第二缸孔100對於緩衝桿112呈偏心或偏移的情形下，由於第二間隙C2可吸收此一偏心，因此在任何情形下，緩衝桿112相對於塊體92可在軸向平滑地移位。更具體而言，即使在有額外負荷施加至工件W側的情形下，緩衝桿112相對於塊體92在軸向相對移位，藉此能可靠地防止進一步地施加此類負荷，並可保護工件W免於過大負荷。
更具體而言，塊體92繞著吸力桿18的旋轉運動係被設於移位構件20上的緩衝機構94抑制，同時，此外，緩衝桿112對於塊體92可在軸向平滑地相對移位，且抵靠工件W時所發生的負荷可適當地被吸收。
換言之，提供一種結構，其中係維持非旋轉性精度，用以使塊體92保持不繞著吸力桿18旋轉，同時，緩衝桿112對於塊體92可朝工件W平滑地移位。
此外，藉由與塊體92螺紋接合之吸力桿18的旋轉，可自由地調整吸力桿18在軸向(箭頭方向A及B)由塊體92之端面突出的突出長度L。因此，藉由調整吸力桿18對應至工件W位置的相對定位，在不調整活塞14於缸體單元16中的位移量下，可進行精密的調整。
此外，藉由用塞子46封閉本體12的加工孔44，以及藉由裝在加工孔44裡面之O環52與塞子46的接觸，而防止本體12內的壓力流體或潤滑油或其類似物被通過加工孔44洩漏到外面。結果，防止已漏到本體12外的例如潤滑油滴到工件W上並黏著於工件W之情形的發生。
再者，由於構成流體壓缸10的本體12、塊體92及吸力桿18係由例如導電金屬材料所形成，因而在被吸力墊84吸附的工件W帶有靜電的情形下，靜電電荷可從吸力桿18及塊體92傳導到本體12而釋放或放電到外面。更具體而言，在進行吸附工件W的運輸時，使工件W帶電的靜電或其類似者可接地到外面。
本發明的流體壓缸不限於上述具體實施例。當然，其中可採用各種替代或附加結構而不脫離如隨附申請專利範圍所述的本發明範疇。
10‧‧‧流體壓缸
12‧‧‧本體
14‧‧‧活塞
16‧‧‧缸體單元
18‧‧‧吸力桿
20‧‧‧移位構件
22‧‧‧第一缸孔(缸室)
24‧‧‧第一桿孔
26‧‧‧活塞桿
28a、28b‧‧‧軸承
32‧‧‧第一端口
34‧‧‧第二端口
36‧‧‧第一連通通路
38‧‧‧連接通路
40‧‧‧第二連通通路
42‧‧‧第一突出物
44‧‧‧加工孔
46‧‧‧塞子
52‧‧‧O環
54‧‧‧附接孔
56‧‧‧定位孔
58‧‧‧桿蓋
60a、60b‧‧‧活塞襯墊
62‧‧‧耐磨環
64‧‧‧第一連接器
66‧‧‧阻尼器
68‧‧‧第二連接器
70‧‧‧連接體
72‧‧‧大直徑部份
74‧‧‧小直徑部份
76‧‧‧密封環
78‧‧‧貫穿孔
80‧‧‧桿襯墊
82‧‧‧負壓供給端口
84‧‧‧吸力墊
86‧‧‧連接端口
88‧‧‧供給通路(流體通路)
90‧‧‧連接器
92‧‧‧塊體
94‧‧‧緩衝機構
96‧‧‧第二突出物
98‧‧‧環形阻尼器
100‧‧‧第二缸孔
102‧‧‧第二桿孔
108‧‧‧彈簧
110‧‧‧軸襯
112‧‧‧緩衝桿
120‧‧‧螺孔
122‧‧‧鎖固螺栓
A,B‧‧‧箭頭方向

Claims (9)

  1. 一種流體壓缸，其係包括：具有缸室(22)於其中的本體(12)，驅動流體係被供給至該缸室(22)；缸體單元(16)，其係配置於該本體(12)中，並有可移位地配置於該缸室(22)中的活塞(14)，以及連接至該活塞(14)的活塞桿(26)；供給桿(18)，其係可移位地配置於該本體(12)中並與該活塞桿(26)實質地平行，並具有一流體通路(88)，於該流體通路中供給有工件固持流體，而用於固持工件的固持構件(84)係安裝在該供給桿(18)之一端上，該固持構件(84)與該流體通路(88)連通；移位塊(92)，其係連接至該供給桿(18)及該活塞桿(26)的末端，並在該活塞(14)的移位動作下移位；以及緩衝機構(94)，其係緩衝被施加至該移位塊(92)的負荷，並配置在該移位塊(92)與該活塞桿(26)之間，其中該緩衝機構(94)包含緩衝桿(112)，該緩衝桿(112)與該活塞桿(26)共軸地配置，並插穿該移位塊(92)的孔(100)，該緩衝桿(112)的外周面經形成為錐形形狀，該錐形形狀之直徑朝該本體(12)逐漸減少。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之流體壓缸，其中，該供給桿(18)相於該移位塊(92)經螺紋接合成可沿著軸向前進及後退。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之流體壓缸，其中，圓柱形 軸襯(110)係以與該緩衝桿(112)之該外周面面對面之方式配置於該移位塊(92)的該孔(100)中，該軸襯(110)的內周面經形成為錐形形狀，該錐形形狀之直徑朝該本體(12)逐漸減少，以使該內周面與該緩衝桿(112)之該外周面實質平行地配置。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之流體壓缸，其中，在該移位塊(92)上配置有鎖固構件，該鎖固構件用於規制該供給桿(18)沿著該軸向之移位。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之流體壓缸，其中，該鎖固構件包含螺紋構件(122)，該螺紋構件(122)配置於該移位塊(92)上並在垂直於該軸向的方向可移位地螺紋接合，該螺紋構件(122)抵靠該供給桿(18)的外周面。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之流體壓缸，其中，該固持構件(84)包含吸力墊，該吸力墊中供給有該工件固持流體。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之流體壓缸，其中，在該緩衝桿(112)相對於該移位塊(92)沿著該軸向相對移位時，該緩衝桿(112)與該孔(100)之間的間隙會放大。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之流體壓缸，其中，在該移位塊(92)與該緩衝桿(112)之間配置有朝該軸向彈推該緩衝桿(112)的彈簧(108)，當朝該軸向施加至該緩衝桿(112)的推力克服該彈簧(108)的彈性力時，該緩衝桿(112)與該移位塊(92)相對於彼此移位。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之流體壓缸，其中，該本體 (12)、該供給桿(18)及該移位塊(92)係由導電金屬材料所形成。
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