TW201604421A

TW201604421A - 流體壓力缸

Info

Publication number: TW201604421A
Application number: TW104111769A
Authority: TW
Inventors: 日下浩志
Original assignee: Ｓｍｃ股份有限公司
Priority date: 2014-05-02
Filing date: 2015-04-13
Publication date: 2016-02-01
Also published as: KR20150126299A; JP2015212560A; US20150316080A1; CN105041759A; DE102015106830A1

Abstract

一種流體壓力缸(10)，包括一個位移塊(20)，該位移塊可在本體(12)之另一端側上移位。構成缸單元(16)之活塞桿(26)的第二連接器(46)係經由第二缸孔(72)而與位移塊(20)螺紋嚙合。在另一方面，接受供應負壓流體之吸力桿(18)之一端部係插入穿過蓋部件(82)。此外，藉由將一工具插入至形成在該第二連接器(46)之一端部上的工具溝槽(48)中且沿預定方向旋轉該工具，該位移塊(20)可相對於該活塞桿(26)而在接近及遠離該本體(12)之方向上移動。換言之，可調整該位移塊(20)相對於該本體(12)之相對位置。

Description

流體壓力缸

本發明係關於一種流體壓力缸，其中有一個活塞在供應壓力流體的作用下沿著軸向方向移位。

至目前為止，作為輸送工件之構件，舉例來說，已使用具有活塞的流體壓力缸，該活塞在供應壓力流體的作用下移位。就此流體壓力缸而言，舉例來說，在活塞桿的端部設置一個板片，該活塞桿係連接至活塞，還有一個可吸住工件的吸力墊係安裝在該板片上。此外，該活塞係藉由被供應至流體壓力缸的壓力流體而移位，由此該板片即朝向工件側來移動，且藉由靠抵在該工件上，將該工件藉由吸力而被吸力墊吸住。

當上述流體壓力缸被安裝在輸送線且執行工件的輸送時，有需要相應於工件的高度來調整該流體壓力缸之安裝位置或活塞的行程量，且實現此調整操作的程序通常會相當複雜。

本發明之主要目的在於提供一種流體壓力缸，其中可容易地且可靠地執行位移塊沿著軸向方向相應於本體的位置調整。

依照本發明之流體壓力缸包括：一本體，在其內部包括一缸腔室，使驅動流體供應至該缸腔室中；一缸單元，包括設置在該本體中的一活塞，該活塞可在該缸腔室中移位，有一支活塞桿連接至該活塞；一供應桿，係可移位地設置在該本體中且大致平行於該活塞桿，且包括一流動路徑，使工件固持流體供應至該流動路徑內部，有一個固持構件被安裝在該供應桿的一遠端上，該固持構件係被建構成用以固持一個工件且與該流動路徑相連通；一個位移塊，係連接至該供應桿與該活塞桿的各自之端部，該位移塊係在活塞的移位動作下移位；及一個位置調整構件，係被建構成用以調整該位移塊相對於該本體的相對位置，其中該位置調整構件係設置在該活塞桿的該端部。

依照本發明，在構成該流體壓力缸的本體中，該缸單元之活塞及活塞桿係設置成沿著缸腔室移位，而接受工件固持流體之供應的該供應桿係設置成與用於移位之該活塞桿大致平行。該活塞桿與該供應桿之端部係設置於該位移塊，而該位移塊相對於該本體的相對位置可藉由前述的位置調整構件來予以調整。

於是，藉由使用該位置調整構件將該位移塊沿著軸向方向移位，舉例來說，當流體壓力缸被安裝在輸送線或類似物上且藉由設置在該位移塊上的固持構件來輸送工件時，該位移塊之位置可以容易地且可靠地來調整以配合該工件的位置。

本發明之上述及其他目的、特徵及優點可從以下說明並配合附圖來獲得更深入的瞭解，其中本發明之較佳實施例係以繪示性實例的方式展示在附圖中。

10‧‧‧流體壓力缸

12‧‧‧本體

14‧‧‧活塞

16‧‧‧缸單元

18‧‧‧吸力桿(供應桿)

20‧‧‧位移塊

22‧‧‧第一缸孔

24‧‧‧第一桿孔

25‧‧‧負壓供應埠口

26‧‧‧活塞桿

27‧‧‧軸承

28‧‧‧第一埠口

30‧‧‧第二埠口

32‧‧‧附接孔

34‧‧‧定位孔

36‧‧‧桿蓋

38‧‧‧活塞襯墊

40‧‧‧抗磨環圈

42‧‧‧第一連接器

44‧‧‧阻尼器

46‧‧‧第二連接器

48‧‧‧工具溝槽

50‧‧‧第一溝槽

52‧‧‧端板

54‧‧‧密封環圈

56‧‧‧穿孔

58‧‧‧桿襯墊

60‧‧‧負壓通道

62‧‧‧第二溝槽

64‧‧‧螺栓

66‧‧‧導引孔

68‧‧‧環形溝槽

70‧‧‧O形環圈

72‧‧‧第二缸孔

74‧‧‧第二桿孔

76‧‧‧螺紋部分(螺釘孔)

78‧‧‧螺釘孔

80‧‧‧第一鎖定螺栓

82‧‧‧蓋部件

84‧‧‧連接埠口

86‧‧‧吸力墊

88‧‧‧螺釘孔

90‧‧‧第二鎖定螺栓

第1圖係依照本發明之一實施例的流體壓力缸的整體截面視圖；第2圖係展示第1圖之流體壓力缸中的缸單元附近的放大截面視圖；第3圖係展示第1圖之流體壓力缸中的位移塊附近的放大截面視圖；及第4圖係具有部分省略的截面視圖，其中展示第1圖之流體壓力缸中的位移塊沿遠離該本體的方向移動之狀態。

如第1圖所示，依照本發明之流體壓力缸10包括一本體12；一缸單元16，包括沿著本體12之軸向方向(箭頭方向A及B)可位移地設置的一活塞14；一吸力桿(供應桿)18，係設置成大致平行於活塞14；及一個位移塊20，係連接至缸單元16及吸力桿18，且被設置成可移動接近及遠離本體12。以下將說明所使用之位移塊20在流體壓力缸10向下定位(沿箭頭方向A)的例子。

如第1圖及2所示，本體12形成有大致呈矩形形狀的橫截面，且例如由金屬材料所製成。第一缸孔22及第一桿孔24形成在本體12的內部且沿著軸向方向(箭頭方向A及B)延伸於本體12中。第一缸孔22及第一桿孔24係隔開一預定距離且大致上平行。此外，該第一缸孔22本體12的另一端上開口。在另一方面，第一桿孔24從本體12之一端貫穿至另一端，且有一個接受負壓供應之負壓供應埠口25形成在該第一桿孔24的該端上。

此外，構成缸單元16之活塞14與活塞桿26係可移位地設置在第一缸孔22中。在另一方面，該吸力桿18插入穿過第一桿孔24，使得吸力桿18藉由一軸承27而被支撐成可向軸向方向(箭頭方向A及B)移位，該軸承27係設置在該吸力桿的另一端部分附近。

供壓力流體(驅動流體)流過而供應至第一缸孔22之第一及第二埠口28、30係形成在本體12之相鄰於該第一缸孔22的一側面中。該第一埠口28與第一缸孔22之一端相連通，且該第二埠口30係連接至第一缸孔22之另一端附近且與該第一缸孔22之另一端相連通。

此外，有一未繪示的壓力流體供應源係經由一些管件而分別地連接至第一及第二埠口28、30，且壓力流體由一個切換構件(未圖示)的切換動作下被選擇性地供應至第一及第二埠口28、30中之一個埠口。由此，被供應至第一埠口28或第二埠口30之壓力流體便被引入至第一缸孔22。

在另一方面，舉例來說，有複數個附接孔32及定位孔34係形成在該本體12之相鄰於第一桿孔24的另一側面中，這些孔係在固定該流體壓力缸10至一輸送臂或類似物時使用。

缸單元16係設置在本體12內部中，且包括設置在第一缸孔22中的活塞14、連接至活塞14的活塞桿26、以及可移位地支撐該活塞桿26之一桿蓋36。

該活塞14係例如形成圓柱形狀，具有一對活塞襯墊38及一抗磨環圈40經由環形溝槽被分別地安裝在活塞14的外圓周表面上。此外，該活塞襯墊38與抗磨環圈40係被配置成與第一缸孔22之內圓周表面形成滑動接觸。此外，在該活塞14之內部中係形成有一活塞孔，該活塞孔係沿軸向方向(箭頭方向A及B)貫穿，且在其內部中，該活塞桿26之一端藉由螺紋嚙合而被連接。

該活塞桿26係由在軸向方向(箭頭方向A及B)具有預定長度的一支軸桿所構成。第一連接器42係藉由螺紋嚙合而被連接在活塞14之活塞孔中，該第一連接器42係形成在活塞桿26之一端上且有小於該活塞桿的中央部分的直徑。一阻尼器44係安裝在從活塞14之該端突出的一區域上。該阻尼器44係例如由彈性材料(諸如橡膠等等)所製成，該阻尼器44可防止當活塞14在活塞14之移位動作下朝向第一缸孔22之一端側(沿箭頭方向B)移位時的直接接觸，且進一步防止在接觸時發生振動及振動噪音。

此外，形成在活塞桿26之另一端上的第二連接器46係藉由螺紋嚙合而與位移塊20相連接，且在活塞桿26之移位動作下沿軸向方向(箭頭方向A及B)整體移位。該第二連接器46之一端上形成工具溝槽48俾供工具或類似物嵌合在其端面。

該工具溝槽48係經由第二缸孔72之一開口而曝露在位移塊20的另一端側上(在箭頭方向A上)。藉由將未繪示之工具插入至工具溝槽48中而旋轉該工具，則該活塞桿26可在與位移塊20螺紋嚙合的狀態下被旋轉。

再者，如第1圖及3所示，在活塞桿26之另一端的附近形成有第一溝槽(插入溝槽)50，該第一溝槽圍繞活塞桿26之外圓周而凹陷成環形形狀。

前述桿蓋36係由例如金屬材料而形成圓柱形狀，且從第一缸孔22之另一端側插入(沿箭頭方向B)，且藉由一端板52所固持，該端板52係附接至本體12的另一端。此外，在桿蓋36之外圓周表面上，有一個密封環圈54被設置穿過環形溝槽，且被定位成靠抵該第一缸孔22的內圓周表面。藉由此特徵，可防止壓力流體從第一缸孔22與桿蓋36之間洩漏。

另一方面，在桿蓋36的內部形成有一穿孔 56，該穿孔56沿軸向方向(箭頭方向A及B)貫穿通過該桿蓋36。活塞桿26可移位地插入穿孔56中，而安裝在穿孔56內圓周表面上的一桿襯墊58靠抵該活塞桿26的外圓周表面。因此，藉由該桿襯墊58可防止壓力流體從桿蓋36與活塞桿26之間洩漏。

吸力桿18係由在軸向方向(箭頭方向A及B)上具有一預定長度的軸桿所構成，且該吸力桿18被設置成沿著該第一桿孔24移位。在吸力桿18的中央形成貫穿於軸向方向(箭頭方向A及B)的負壓通道(流動路徑)60。此外，在吸力桿18之另一端附近，沿其外圓周表面形成一環形凹入之第二溝槽62。在第一桿孔24中，在本體12之另一端側上(沿箭頭方向A)的一位置處的直徑被擴寬，而在該位置處設置圓柱狀軸承27。

該軸承27從第一桿孔24之另一端側(沿箭頭方向B)插入，且藉由端板52之附接而被固持在本體12的另一端。該端板52係形成為板狀形狀，且藉由複數個螺栓64而被固定至本體12的端部。

此外，在軸承27的大致中央形成貫穿於軸向方向(箭頭方向A及B)的一導引孔66，且上述吸力桿18係可移位地插入穿過該導引孔66。在導引孔66中且沿著軸向方向大致中央部位形成有一環形溝槽68，該環形溝槽68係在徑向朝外方向凹入。以諸如油脂等的潤滑劑填充環形溝槽68。此外，當吸力桿18沿著導引孔66而移位時，藉由在其外圓周表面塗覆之潤滑劑，可以降低滑動阻力，使得吸力桿18可更滑順地移位。

再者，在軸承27之外圓周表面上係經由環形溝槽而設置兩個(一對)O形環圈70，而該O形環圈70被定位成靠抵該第一桿孔24之內圓周表面。因此，可防止軸承27在第一桿孔24中的鬆脫或搖晃作響。

如第1圖及3所示，該位移塊20係形成為具有大致與本體12相同的寬度方向尺寸。該位移塊20之一端及另一端係形成平面狀形狀且大致垂直於活塞桿26及吸力桿18的軸線。

位移塊20包括第二缸孔72，該第二缸孔72係形成與第一缸孔22同軸且供活塞桿26插入穿過，位移塊20也包括第二桿孔74，該第二桿孔74被形成大致與第二缸孔72平行且供吸力桿18插入穿過。

第二缸孔72包括螺紋部分(螺釘孔)76，在其內圓周表面上刻有螺紋，且將該活塞桿26之第二連接器46以螺紋嚙合且連接於該螺紋部分76。

此外，在該位移塊20之相鄰於該第二缸孔72的一側面上，有第一鎖定螺栓(鎖定構件)80螺紋嚙合在一螺釘孔78中，該螺釘孔78貫穿該位移塊20直到第二缸孔72。該第一鎖定螺栓80係設置成可以沿大致垂直於活塞桿26及第二缸孔72之方向穿過該螺釘孔78而前進及縮回。

此外，將該第一鎖定螺栓80旋擰且沿螺釘孔78朝向活塞桿26之側邊移動，則該第一鎖定螺栓80與形成在活塞桿26之另一端附近之第一溝槽50相嵌合。因此，活塞桿26在第二缸孔72中沿軸向方向(箭頭方向A及B)的移動受限制，且該活塞桿26係相對於位移塊20而被固定。換言之，第一鎖定螺栓80係用作為固定構件(鎖定構件)以相對於位移塊20固定該活塞桿26。

再者，第一溝槽50沿該軸向方向(箭頭方向A及B)具有一寬度尺寸，該尺寸係略大於第一鎖定螺栓80之直徑(見第3圖)。

該第二桿孔74係形成為與本體12之第一桿孔24同軸。位移塊20之另一端側(沿箭頭方向A)在直徑上係擴大的，且具有U形橫截面之蓋部件82被安裝在其內部。該吸力桿18之另一端係插入至蓋部件82的內部，且與負壓通道60相連通之一連接埠口84係大致形成在蓋部件82的中央。此外，用於例如抓持工件W之吸力墊(固持構件)86(在第1圖及3中以虛線展示)係經由蓋部件82而被安裝在位移塊20之另一端。負壓係經由吸力桿18而被供應至吸力墊86的內部。

此外，在該位移塊20之相鄰於該第二桿孔74的另一側面上，第二鎖定螺栓90被螺紋嚙合在一螺釘孔88中，該螺釘孔88貫穿該位移塊20直到第二桿孔74。該第二鎖定螺栓90係設置成可以沿大致垂直於吸力桿18及第二桿孔74之方向穿過該螺釘孔78而前進及縮回。

此外，在吸力桿18被插入穿過第二桿孔74的狀態中，將該第二鎖定螺栓90旋擰且朝向吸力桿18之側移動，則該第二鎖定螺栓90之遠端與吸力桿18之第二溝槽62相嵌合。由此，即可限制吸力桿18在第二桿孔74中沿著軸向方向(箭頭方向A及B)的移動，而該吸力桿18即固定於位移塊20。

換言之，第二鎖定螺栓90係用作為一個固定構件，用以相對於位移塊20來固定該吸力桿18。

依照本發明之實施例的流體壓力缸10基本上係如上述方式建構。接下來，將說明本發明之操作與優點。將第1圖中所顯示之狀態，亦即活塞14被定位在本體12之一端側上(沿箭頭方向B)之狀態，作為初始位置，說明已被放置在吸力墊86下方(沿箭頭方向A)之一工件W(見第4圖)利用該流體壓力缸10被吸住且輸送的情況。

首先，在初始位置，藉由從一個未繪示的壓力流體供應源供應壓力流體至第一埠口28，使該活塞14藉由引入至第一缸孔22中的壓力流體而朝向本體12之另一端側(沿箭頭方向A)移位，且伴隨該活塞14之移位，活塞桿26與位移塊20也一起整體移位。在此情況中，該第二埠口30處在開放至大氣的狀態。

此外，藉由位移塊20之移位，被連接至位移塊20的吸力桿18即在由軸承27所支撐的狀態下一起整體沿軸向方向(箭頭方向A)移位，而造成被連接至吸力桿18之另一端的吸力墊86接近工件W(見第4圖)。

再者，如第4圖所示，活塞14沿向下方向(沿箭頭方向A)進一步移位，該吸力墊86即伴隨活塞14 之移位而靠抵該工件W。當從負壓供應埠口25供應負壓流體(亦即，施加真空)時，且因此負壓(真空)經由吸力桿18之負壓通道60及連接埠口84被供應至吸力墊86的內部，該工件W便被吸引至該吸力墊86的吸力表面。

接下來，在確認工件W被吸住之後，藉由操作一個未繪示的切換構件將原本被供應至第一埠口28的壓力流體改變為供應至第二埠口30。接著，該活塞14藉由供應至第一缸孔22的壓力流體而被向上堆壓(沿箭頭方向B)，伴隨該活塞14之向上移位該位移塊20藉由活塞桿26而上升而朝向本體12之一方接近。因此，該工件W即在被吸住於吸力墊86的狀態，從原先被放置之基台向上離開(沿箭頭方向B)。此時，伴隨該位移塊20之上升，該吸力桿18亦沿向上方向與位移塊20整體一起移位。

此外，在活塞14上升至第一缸孔22之一端的狀態下，且在藉由載置了該流體壓力缸10之輸送裝置或類似物將該流體壓力缸10移動至預定輸送位置之後，該壓力流體之供應便從第二埠口30切換至第一埠口28，接著，該工件W便與位移塊20一起下降，而在該工件W被放置在預定位置的狀態下，便停止從負壓供應源供應負壓至負壓供應埠口25。由此，該工件W被吸住在吸力墊86上的狀態被釋放，而該運輸操作在該工件W已被放置在預定位置的情況下便告結束。

接下來，將說明在流體壓力缸10被放置成與輸送線成面向關係之後，相應於工件W之位置來調整該位移塊20之位置的情形。在此情形中，事先建立該壓力流體並未供應於第一及第二埠口28、30，且負壓流體也未供應於負壓供應埠口25之狀態。

首先，由未繪示的操作員旋轉被安裝在該位移塊20中的第一鎖定螺栓80，將該第一鎖定螺栓80沿著與活塞桿26分離之方向移動，藉此釋放該活塞桿26相對於位移塊20的鎖定狀態。

接著，上述操作員將未繪示的工具之遠端插入至形成在活塞桿26之第二連接器46的工具溝槽48，且藉由旋轉該工具，使該活塞桿26沿預定方向旋轉。接著，與該活塞桿26之第二連接器46螺紋嚙合之該位移塊20即對於活塞桿26沿著遠離或接近本體12之方向(箭頭方向A及B)移動。

以此方式，藉由使用工具來旋轉活塞桿26，且藉由適當地調整旋轉之方向及其旋轉量(旋轉次數)，便可調整該位移塊20相對於本體12在軸向方向上的相對位置關係。

更具體言之，在該活塞14朝向本體12之另一端側(沿箭頭方向A)移位的狀態下，該位移塊20之位置可被向上或向下調整，使得被安裝在位移塊20上的吸力墊86靠抵該工件W。

最後，在已調整位移塊20的位置之後，將該第一鎖定螺栓80旋擰且移動至活塞桿26之一方，藉此將該第一鎖定螺栓80之遠端插入至該第一溝槽50中而與該第一溝槽50相嚙合。因此，可限制活塞桿26在軸向方向(箭頭方向A及B)上相對於位移塊20的移動，且可維持該位置調整狀態。換言之，可維持位移塊20之位置調整狀態。

以上述方式，依照本實施例，在流體壓力缸10中包括被設置在本體12之另一端上且附裝該吸力墊86之位移塊20。構成缸單元16之活塞桿26的第二連接器46與位移塊20螺紋嚙合，且與該吸力墊86相連通的吸力桿18被插入穿過該位移塊20。

此外，藉由相對於位移塊20旋轉活塞桿26，在第二連接器46與第二缸孔72之間的螺紋嚙合作用下，該位移塊20可在接近及遠離本體12之方向(箭頭方向A及B)上移動。更具體言之，藉由在所要的旋轉方向旋轉該活塞桿26達特定次數，便可容易且可靠地調整該位移塊20之位置，使得被設置在該位移塊20上之吸力墊86可處在能使工件W在吸力作用下被吸引至該吸力墊的位置。

此外，由於構成缸單元16之活塞桿26可用以執行位置調整，例如在流體壓力缸10被安裝在輸送線或類似物上的情形，調整操作可在管件及吸力墊86已安裝之後來執行，因此有利地不需要旋轉安裝有該吸力墊86之吸力桿18。

再者，在已調整位移塊20之位置之後，藉由使第一鎖定螺栓80與活塞桿26之第一溝槽50相嵌合，即可限制該經位置調整的位移塊20與活塞桿26之相對移動，且能可靠地維持該位移塊20之位置調整狀態。

依照本發明之流體壓力缸並未侷限於上述的實施例。當然，在不違背隨附申請專利範圍中所述之本發明範疇的情況下，可在實施例中採用替代性或額外的結構。