TW520315B - Workpiece high-speed pressurizing method and machanism by using cylinder with cushioning mechanism - Google Patents

Description

520315 A7 B7 五、發明説明（1 ) 〔發明所屬之技術領域〕 本發明，係關於一種適用於點焊焊接之焊槍壓缸等之 最佳緩衝機構的壓缸之工作之高速加壓方法及其機構，更 具體而Η，係關於一種適用在使用藉由限制來自排氣側壓 力室的排氣的流量將活塞桿的突出行程的終端付近的速度 減速之緩衝機構壓缸，且在該行程的終端將工件加壓的情 形下之局速加壓方法及其機構。 〔先行的技術〕 利用點焊焊接之焊槍壓缸所驅動的可動側電極，係被 要求介隔著比較短的工件行程與固定側電極上的工件相對 向後，且可以邊移動焊接位置邊在短時間內進行多數次的 點焊焊接。同時，又被要求具有減緩焊棒（chip )的前端的 磨損及衝擊聲的規格，針對此，藉由使用具備利用暫時封 塡到排氣側壓力室的空氣壓力用來減低在活塞桿的突出行 程的終端付近的速度之緩衝機構之壓缸也可以對應，但是 ，因爲此種原因，即使活塞桿的速度被暫時確保住但是又 會變慢的緣故，對要求焊接時間的縮短（提高速度）而言 會得到反效果。 進一步，在於上述點焊焊接中，即使爲了減緩上述焊 棒的磨損及衝撃聲而減低在於活塞桿的突出行程的終端付 近的速度，最後還是要以最大的壓力加壓，然而上述緩衝 機構所形成的焊棒的速度下降也會導致延緩此一加壓時機 。而且，焊棒與此一加壓用工件的接觸位置，會受到該焊 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） —--^1. ·ϋι ϋϋ .tarn ·ϋϋ ·κ ϋ ϋϋ ϋ_ι I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -4 - 520315 Α7 Β7 五、發明説明（2 ) 棒的磨損或工件的尺寸的變動等導致不會在預定的位置上 的緣故，因此不適合用於利用活塞桿突出長度來控制其動 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 作。 此外，上述問題，係並非只有上述點焊焊槍’在各種 夾具裝置的加壓機構等，安裝在活塞桿的前端的頭部對工 件之往復推壓的機器等亦時而可見，這些場合下亦擁有同 樣的問題。 〔發明的開示〕 基本上本發明要解決的課題，係藉由追加簡單的裝置 到傳統的點焊焊槍等用的流體壓缸或其驅動方法，予以解 決問題。 本發明之更進一步的課題，係提供一種使用藉由限制 來自排氣側壓力室的流量用以減低在於活塞桿的前進行程 的終端附近的速度之緩衝機構的壓缸，以便達到減緩焊棒 等的前端之磨損及衝撃聲，並且儘可能地縮短焊接時間之 緩衝機構壓缸之工件的高速加壓方法及其機構。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明之另一課題，係提供一種減低在於上述活塞桿 的前進行程的終端付近的速度使焊棒等與工件接觸後，急 速地執行最大輸出的壓力之緩衝壓缸所產生的工件之高速 加壓方法及其機構。 解決上述課題用之本發明的高速加壓方法，係藉著供 應空氣壓力到上述主活塞的頭部側壓力室用以前進連結主 活塞的活塞桿’又利用節流自桿側壓力室流出的排氣的流 本紙張尺度適用中關家標準（CNS ) A4規格（2!0Χ297公釐) ' -5- 520315 A7 _B7 五、發明説明（3 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 量限制該前進行程的終端附近的速度予以減緩後，利用此 一活塞桿將工件加壓的工程，當上述緩衝作用時，利用上 述桿側壓力室的內壓會比頭部側壓力室的內壓低的關係作 成觸發開關用以作動急速排氣閥，且利用此一急速排氣閥 開放連結上述桿側壓力室與大氣的排氣流路後將該桿側壓 力室內的壓縮空氣直接排氣到大氣，藉此，可以提前該桿 側壓力室內的主活塞背壓的下降進而用以將工件高速加壓 〇 上述方法中，當在於不理想的時點桿側壓力室的內壓 比頭部側壓力室的內壓低的情形下，上述桿側壓力室的內 壓會比頭部側壓力室得內壓低，且上述節流的二次側的流 路的內壓對頭部側壓力室的內壓形成一定的低比例關係作 成觸發開關作動急速排氣閥會較理想。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 同時，本發明的高速加壓機構，其特徵係包含：具備 利用空氣壓力驅動之主活塞、及連結在此主活塞的活塞桿 、及形成在上述主活塞的兩側之頭部側壓力室及桿側壓力 室、及利用節流自桿側壓力室流出的排氣的流量限制上述 活塞的突出行程的終端附近的速度予以減速之緩衝機構之 壓缸；與連接到上述壓缸後，當緩衝作用時利用上述桿側 壓力室的內壓比頭部側壓力室的內壓低的關係作成觸發開 關予以作動，且利用開放連結上述桿側壓力室與大氣的排 氣流路後將該桿側壓力室內的壓縮空氣直接排氣到大氣之 急速排氣閥。 在上述機構中，當在於不理想的時點桿側壓力室的內 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -6 - 520315 A7 B7_ 五、發明説明（4 ) L.--,------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 壓比頭部側壓力室的內壓低的情形下，在上述急速排氣閥 ，附設檢查上述節流第二次側的流路的內壓對頭部側壓力 室的內壓形成一定的低比例關係之差壓驅動閥後，當上述 桿側壓力室的內壓比頭部側壓力室的內壓低，且上述節流 的二次側的流路的內壓對頭部側壓力室的內壓形成一定的 低比例關係作成觸發開關作動的構成會較理想。 本發明的上述急速排氣閥，係包含：隔膜、及形成在 此隔膜兩側後被連接在上述頭部側壓力室及桿側壓力室之 2個受壓室、及被設置在上述排氣流路中，與上述隔膜連 動後開關此一排氣流路的開關閥。 同時，上述差壓驅動閥，係擁有：將上述隔膜的一側 的受壓室連通到上述頭部側壓力室與大氣的閥體；及在此 閥體的兩端所形成的不同受壓面積之兩個受壓面；及作用 上述頭部側壓力室的內壓與上述節流的二次側的流路之內 壓到這些受壓面的兩個受壓室。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 依據本發明的具體實施形態，上述壓缸，係具備：收 容上述主活塞的壓缸管；及安裝在此壓缸管的一端之頭部 蓋；及被安裝在該壓缸管的另一端使上述活塞桿滑動自如 地貫通之桿蓋；及設定上述主活塞的中間停止位置用之中 間停止位置設定裝置，而且此一中間停止位置設定裝置， 係擁有：滑動自如地被收容在上述活塞與頭部蓋之間之停 止位置設定活塞；及被連結在此設定活塞後滑動自如地貫 通上述頭部蓋之設定桿；及被設置在此設定桿用來規定上 述設定活塞的停止位置之制檔；及形成在上述頭部蓋用來 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ' 520315 A7 B7 五、發明説明（5 ) 抵接該制檔的抵接部，進一步，在上述設定桿的內部，擁 有供應排出上述壓縮空氣到上述頭部側壓力室用的流路。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在於擁有上述構成的本發明，當利用空氣壓力驅動主 活塞及壓缸桿時，於該活塞桿的前進行程的終端附近，藉 著限制來自桿側壓力室的排氣的流量形成該壓力室的內壓 升局得比頭部側壓力室局，使活塞桿減速。此時，自該桿 側壓力室通過節流後壓縮空氣便徐徐地流出，因此，一旦 壓力升得比頭部側壓力室還高的內壓形成隨著活塞桿的速 度下降漸漸的降低，且至少在於活塞桿停止前後會降到比 加壓側壓力室的內壓還要低。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 接著，在此一活塞桿的停止時點，由於活塞桿在行程 的略爲終端處，施加壓力到工件的狀態的緣故，因此在於 急速地提高活塞桿所產生的增壓力非常有效。此一緣故， 上述桿側壓力室與頭部側壓力室的內壓經長形成對比，且 桿壓力室的內壓低於頭部側壓力室的內壓作成觸發開關用 以作動急速排氣閥後，形成不會流量限制該桿側壓力室的 主活塞背壓而直接地排放到大氣。藉此，由於桿側壓力室 的內壓顯著地快速下降的緣故，因此與之通過節流用以連 續地排出該桿側壓力室的壓縮空氣的情形相比，形成可以 顯著地提高對工件的急速加壓。 但是，隨著供應壓縮空氣到上述主活塞的前進行程的 初期之頭部側壓力室的同時在於自桿側壓力室排出壓縮空 氣的階段等，上述桿側壓力室的內壓可能下降得比頭部側 壓力室的內壓還低。此一緣故，若單純的使桿側壓力室的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -8- 520315 A7 B7 五、發明説明（6 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 內壓下降得比頭部側壓力室的內壓還低的關係作成急速排 氣閥的作動觸發開關的話，急速排氣閥可能會在於不佳時 點作動。 在於這種情形下，如上所述，當控制來自桿側壓力室 的排氣的流量所產生的緩衝作用時，桿側壓力室的內壓會 比頭部側壓力室的內壓低，且藉著節流的二次側的流路的 壓力對頭部側壓力室的內壓以一定的低比例，例如以3 5 %以下作爲急速排氣閥作動的觸發開關，可以避免上述不 佳時點的急速排氣閥之作動。 上述急速排氣閥，係並不限定爲以上述隔膜來作動開 關閥的構成，只要比較兩個壓力且依據其壓力的大小關係 作動之各種壓力應動閥皆可使用。同時，在於上述不適當 的時點於壓力應動閥（急速排氣閥）可能作動的情形下， 也可以採取比較上述節流的二次側的流路的壓力與頭部側 壓力室的內壓後，在於其壓力比成一定時介隔動作的閥體 ，導入壓力流體到急速排氣閥等的裝置。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 進一步，在於上述壓缸，利用中間停止位置設定裝置 可以在中間位置停止主活塞。藉由這種中間停止位置的設 定，形成可以決定活塞桿比較短的工作行程對向著工件的 作業準備位置到主活塞的緣故，因此可以儘可能地縮短多 數次的點焊焊接等時的工作行程用以提高作業的效率。由 於更換工件等而被移動到活塞桿的對向位置的期間，係利 用解除上述中間停止位置的設定，形成可以移動上述主活 塞到距離工件最遠的全復歸位置。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -9 - 520315 A7 B7 五、發明説明（7 ) 〔發明之詳細說明〕 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 第1圖，係圖係顯示用在本發明之緩衝機構的壓缸的 構成範例圖。 此一壓缸1 ，係適用於點焊焊接用的焊槍壓缸等，在 其兩端擁有：安裝桿蓋1 1與頭蓋1 5的壓缸管1 0 ;及 以密封狀態滑動此一壓缸管1 0內之主活塞1 2 ;及連接 基端部到此一主活塞1 2的活塞桿1 3，此一活塞桿1 3 ，係貫通上述桿蓋1 1後其前端部朝外部延伸，且利用上 述主活塞1 2朝軸線方向前進後退。 同時，在上述壓缸1 ，設置中間停止上述主活塞1 2 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 用的中間停止位置設定裝置2。此一中間停止位置設定裝 置2，係具備有：在密封狀態下滑動自如地被配置在上述 壓缸管1 0內的上述主活塞1 2與頭部蓋1 5之間的停止 位置設定活塞1 4 ;及連結基端部到此一設定活塞1 4之 設定桿1 7。此一設定桿1 7的前端部，係貫通上述壓缸 管1 0的頭部蓋1 5後導出到桿被包覆筒1 6內，且在其 前端安裝制檔1 8後，利用抵接該制檔1 8到頭部蓋1 5 的外面的抵接部1 5 a，作成可以設定上述設定活塞1 4 的停止位置，即可以設定主活塞的中間停止位置1 2的構 成。 上述設定活塞1 4的驅動，係藉由從設置在頭部蓋 1 5的補助埠2 1供應壓縮空氣到該設定活塞1 4與上述 蓋1 5之間的補助壓力室2 2內進行。此時的上述設定活 塞1 4，係持續移動直到上述制檔1 8抵接到頭部蓋1 5 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -10- 520315 A7 B7 五、發明説明（8 ) 的抵接部1 5 a的中間停止位置爲止，且在該位置上藉 著抵接到上述主活塞1 2來規定該主活塞1 2的後退行程 。同時，上述設定活塞1 4的復歸，係在於自上述補助埠 2 1排出補助壓力室2 2內的壓縮空氣的狀態下，利用推 壓到復歸的上述主活塞1 2予以進行。 此外，藉由將對應上述設定桿1 7的制檔1 8的安裝 位置作成可變，形成將上述設定活塞1 4的行程作成可變 〇 同時，上述壓缸1 ，係具備利用限制來自排氣側壓力 室的排氣的流量來減低主活塞1 2的前進行程的終端的速 度之緩衝機構。爲了構成此一緩衝機構，在於上述活塞桿 1 3的基端部，於接近上述主活塞1 2的位置設置緩衝環 2 5，且在於上述桿蓋1 1設置該緩衝環2 5可以嵌入的 凹部2 6 ，並且在其外緣部設置環狀的緩衝阻隙2 7。該 緩衝阻隙2 7，係當上述緩衝環2 5進入上述凹部2 6時 ，接觸到該緩衝環2 5的外圍面後，用來切斷主活塞1 2 與桿蓋1 1之間的桿側壓力室3 0，及上述凹部2 6的直 接連通。在於上述桿蓋1 1 ，設置通到上述凹部2 6的主 埠3 1 ，當上述主活塞1 2復歸時，壓縮空氣從此一主埠 3 1通到上述凹部2 6後被供應到上述桿側壓力室3 0。 此一緣故，上述緩衝阻隙2 7，係被做成來自上述主埠 3 1的壓縮空氣可以通過壓力室3 0側，相反地阻止從壓 力室3 0到凹部2 6內的壓縮空氣的流通之單方向密封。 在於上述桿蓋1 1，設置連通上述桿側壓力室3 0到 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) • ί訂 d 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -11 - 520315 A7 B7 五、發明説明（9 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) t匕上述凹部2 6內的上述緩衝阻隙2 7還內側的部分用的 流路3 2的同時，在該流路3 2內，當上述主活塞1 2的 緩衝行程時，設置從上述壓力室3 0穿通到該流路3 2用 來限制流出到凹部2 6的壓縮空氣的流量之節流閥3 3。 同時，在於上述桿蓋1 1的側面，作成連接後述的急速排 氣閥3用的連接用的連接埠3 4，被設置在通過上述流路 3 2後連通到上述桿側壓力室3 0。 但是，在於桿側壓力室3 0與凹部2 6之間，除了上 述節流閥3 3外，或者可以在上述緩衝環2 5的內周面設 置單一或多數的溝槽，且將該溝槽作成具有節流的功能用 來取代節流閥3 3。同時，上述連接埠3 4，係與上述流 路3 2分別介隔不同的大斷面積之專用流路後連通到上述 桿側壓力室3 0。 d 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此外，在於上述頭部蓋1 5，設置供應壓縮空氣到在 於上述主活塞1 2的反對側所形成的頭部側壓力室3 5用 的主埠3 8後，將此主埠3 8連通到上述被包覆筒1 6的 內部。同時，在於被連接在上述設定活塞1 4的設定桿 1 7的前端部，設置開口在上述被包覆筒1 6的供應排出 口 3 6，且此一供應排出口 3 6，係通過貫通上述設定桿 1 7的內部之流路3 7後連通到上述頭部側壓力室3 5。 在於上述緩衝機構，如第4圖或第7圖所示，當壓力 P h的壓縮空氣自主埠3 8供應到頭部側壓力室3 5使上 述主活塞1 2驅動後，在於t i時間當緩衝環2 5進入緩衝 密封2 7時，切斷從桿側壓力室3 0經過凹部2 6到達主 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29?公釐） -12- 520315 A7 B7 五、發明説明（10) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 埠3 1的排氣流路，且來自該壓力室3 〇的排氣，係形成 自流路3 2經過上述節流閥3 3及凹部2 6後限量方式地 從上述主埠3排出。此一緣故，在於上述節流閥3 3的二 次側的凹部2 6內的壓力P r會下降，但是在於節流閥 3 3的一次側的上述壓力室3 0內的壓力P c ，會上升到 供應壓力P h的1 · 6倍，形成該壓力緩衝作用到主活塞 12° 此外，在於後退上述主活塞1 2的情形下，係排出上 述頭部側壓力室3 5的壓縮空氣的同時，自主埠3 1供應 壓縮空氣到凹部2 6內。藉此，凹部2 6內的壓縮空氣， 係推開上述緩衝阻隙2 7後流入到桿側壓力室3 0的緣故 ’當主活塞1 2開始後退，且上述緩衝環2 5自緩衝密封 2 7退出之後，形成壓縮空氣直接自凹部2 6流入到壓力 室3 0內的緣故，上述主活塞1 2會繼續後退。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 上述緩衝機構，係對於需要減緩活塞1 3的前端的焊 棒等的工具的磨損及衝擊聲等傳統的空氣壓式點焊焊槍等 的壓缸無法對應時有其效果。但是，此一緩衝作用形成即 使上述活塞桿1 3的速度爲暫時性也會變慢的緣故，因此 對縮短焊接等的加工時間（提高速度）的要求反而成爲不 良的原因。特別是，在於點焊焊接及其他的加工上，在於 減低上述活塞桿1 3的前進行程的終端附近的速度後，以 最大輸出施加在工件的情形下時，會如第4圖及第7圖所 示之壓力P c的曲線的延伸線之點線所示，當繼續緩衝行 程後慢慢地降低桿側壓力室3 0的內壓P c，換言之慢慢 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -13 - 520315 A7 ___B7 _ 五、發明説明（11) 地降低主活塞1 2的背壓時，此加壓的時機會顯著地變慢 ，結果變成增長加工時間。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 第.2圖、第3圖及第5圖、第6圖，係解決此種問題 之工件的高速加壓機構之實施例。 首先，說明如第2圖及第3圖所示之第1實施例。在 於此一實施例中，利用管路4 2介隔電磁閥4 1連接上述 壓缸1的補助埠2 1到空氣壓力源4 0的同時，利用管路 44、45介隔電磁閥43連接主埠3 1、38到上述空 氣壓力源4 0後，作成利用切換上述電磁閥4 3形成可以 將上述主埠3 1、3 8交互地連接到空氣壓力源4 0與大 氣。同時，利用管路4 6連接上述連接埠3 4到急速排氣 閥3。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 上述急速排氣閥3，係可以用作爲當上述緩衝機構緩 衝作用時，檢側出排氣側的桿側壓力室3 0的內壓P c降 得比加壓側的頭部側壓力室3 5的內壓P h低後，將其作 成觸發開關作動之各種急速排氣閥。如第3圖所示的急速 排氣閥3，係擁有：隔膜5 0、及在隔膜5 0的兩側所形 成的兩個受壓室4 8及4 9、及在一端的受壓室4 8利用 分歧路5 6 a貫通的排氣流路5 6、及開關此一排氣流路 5 6中的閥座5 2的開關閥4 7、及設置在上述排氣流路 5 6的出口之單向閥5 5。 接著，貫通上述連接埠3 4後連接上述排氣流路5 6 及一端的受壓室4 8到桿側壓力室3 0的同時，介隔配管 4 5連接另一受壓室4 9到頭部側壓力室3 5。同時，連 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -14- 520315 A7 B7 五、發明説明（12) 到上述隔膜5 0的位移後作動上述開關閥4 7的緣故，將 該開關閥4 7的芯軸5 4的前端朝上述受壓室4 8內延長 伸出，且抵接到固定在該隔膜5 0的殻體5 1。上述開關 閥4 7，係利用彈簧5 3彈撥關閉閥座5 2的方向。 通過管路4 4後將上述凹部2 6的內壓當作背壓作用 到上述單向閥5 5後，利用上述開關閥4 7的開放推壓此 一單向閥5 5用以將桿側壓力室3 0內的壓縮空氣直接排 放到大氣。因此，由於不必經由管子等的長管路等排出上 述壓縮空氣的緣故，可以急速地降低上述壓力室3 0內的 主活塞背壓。 接著，佐以第3圖及第4圖詳細地說明擁有上述構成 之加壓機構的動作。 當自電磁閥43通過管路45、主埠38、設定活塞 1 7內的流路3 7後將壓力P h的壓縮空氣供應到頭部側 壓力室3 5時，主活塞1 2會前進，且桿側壓力室3 0內 的壓縮空氣則通過緩衝阻隙2 7後自凹部2 6貫通主埠 3 1非限制性的被排出。接著，在時間t i當緩衝環2 5突 入到緩衝阻隙2 7時，上述排氣的主流路被遮斷，而來自 桿側壓力室3 0的排氣，會從流路3 2經過上述節流閥 3 3及凹部2 6後限制性地自上述主埠3 1被排出。此一 緣故，雖然上述節流閥3 3的二次側的凹部2 6內的壓力 P r會降低，但是節流閥3 3的一次側的上述壓力室3 〇 內的壓力P c，會增高到供應壓力p h的1 . 6倍，藉著 此一壓力形成作動緩衝作用到主活塞1 2上後，減低活塞 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） II---------衣-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -15- 520315 A7 B7 五、發明説明（13) 桿1 3的速度。 此時，上述桿側壓力室3 0的內壓P c ，如上所述一 旦壓力升高到比頭部側壓力室3 5高，又會因爲壓縮空氣 通過節流閥3 3後流出的緣故，隨著活塞桿1 3的速度降 低而逐漸下降，且至少在於活塞桿1 3停止前後的時間t 2 ，形成壓力下降得比壓力室3 5的內壓P h還要低。接著 ，在於此一活塞桿1 3停止的時點，活塞桿1 3會位於行 程的略爲終端處，且形成可以施加在工件的狀態。 當這樣的桿側壓力室3 0的內壓P c比頭部側壓力 3 5的內壓P h下降時，由於利用管路4 6、4 5連接這 些壓力室3 0、3 5到隔膜5 0的兩側的受壓室4 8、 4 9的緣故，在於這些受壓室的壓力產生些許的壓力的時 間t 3時點形成該隔膜5 0朝下方移位後，藉著介隔芯軸 5 4推下開關閥4 7用以打開閥座5 2。此一緣故，來自 管路4 6的壓縮空氣，換言之，桿側壓力室3 0的殘留空 氣，推開單向閥5 5後在於流量不會受到限制下被急速排 出，且上述壓力室3 0的內壓P c ，係係如第4圖之實線 所示壓力急速地下降。此一壓力下降，係如第4圖的點線 所示與之通過節流閥3 3後連續排氣的情形相比較，非常 的激烈。此一結果，主活塞1 2在短時間內對活塞桿1 3 施加最大的輸出後，急速地提高對工件最大的施加壓力。 此時，雖然管內4 4的壓力P r係作爲背壓作用在單向閥 5 5，但是該壓力降得比較低的緣故，不會給予單向閥 5 5的開放帶來任何影響。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1' 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -16- 520315 A7 B7 五、發明説明（14) 藉由此一急速排氣閥3的作動’形成如第4圖的壓力 P c曲線所示，可以獲得比較大的短縮時間。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 此外，在於上述第1實施例中，當上述主活塞1 2的 前進行程的初期，於供應壓縮空氣加壓側壓力室3 5的同 時排出被充塡到排氣側壓力室3 0的壓縮空氣階段等’當 上述壓力室3 0的內壓P c比壓力室3 5的內壓P h低時 急速排氣閥會有誤作動的可能。在第7圖中壓力P h的曲 線與壓力P c的曲線交差的範圍A，係顯示可能會發生此 一誤作動的範圍。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第5圖及第6圖所示的第2實施例，係可以解決此一 問題。在於此一第2實施例的加壓機構，附設差壓驅動閥 6 0到急速排氣閥3，利用此差壓驅動閥6 0，檢測出上 述節流閥3 3的二次側的流路的壓力P r對頭部側壓力室 3 5的內壓P h形成一定的低比例，藉此，桿側壓力3 0 的內壓P c比頭部側壓力室3 5的內壓P h還要低，而且 ，上述節流閥3 3的二次側的流路的壓力P r對壓力室 3 5的內壓P h以一定的低比例，例如在於3 5 %以下作 成急速排氣閥3之觸發開關構成。 上述差壓驅動閥6 0，係如第6圖所詳示，擁有：具 備貫通到受壓室4 9的埠6 6 a與貫通到頭部側壓力室 3 5的埠6 6 b與開放到大氣的埠6 6 c之閥本體6 1 ; 及收容在此閥本體6 1的內部之閥孔6 7之閥體6 2 ;及 •形成在閥體6 2的兩端的受壓面積之不同的兩個受壓面 6 3、6 4 ;及將上述頭部側壓力室3 5的壓力P h與上 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -17- 520315 A7 B7 五、發明説明（15) 述節流閥3 3的二次側的流路的壓力P r作用到這些受壓 面63、64用的受壓室68、69。上述閥體62，係 當上述壓力P r低於壓力P h到一定的比例（可任意設定 )，例如低於3 5 %以下時會從第6圖所示的位置切換， 並連接上述閥體6 6 a、與6 6 b後導入管路4 5的壓力 P h到隔膜5 0的受壓力室4 9。此一緣故，上述受壓面 63、64會因應上述比例而擁有不同面積差。此外，上 述閥體6 2，係當上述壓力Pr對壓力P h形成上述受壓 面6 3、6 4的面積所帶來的一定的比例以上時，會占領 第6圖的位置，且通過埠6 6 c開放隔膜5 0的上方的室 4 9到大氣。 因此，此一第2實施例，係如第7圖所示，在於主活 塞1 2的前進行程的初期，當壓力P r爲壓力P h的一定 比例以上的期間，管路4 5的壓力不會被導入到受壓室 4 9，當壓力P r比壓力P h低於一定比例以下時，依據 壓力P h ’的曲線所示的壓力會被導入到隔膜上方的受壓 室4 9，之後與第1實施例相同地作動。如此，可以避開 前述的誤動作。 此外，第2實施例的其他構成與作用，係與第1實施 例的情形無不相同之處的緣故，給予圖中的主要部份與第 1實施例相同的符號。 在於上述壓缸1 ，形成利用中間停位置設置裝置2可 以在中間位置停止主活塞1 2 ，且由於利用此一中間停止 位置的設定，由於可以決定活塞桿1 3以比較短的工作行 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ϋ^ϋ· ·ϋϋ ϋϋ ·ρ·ϋ —I· nil— ι_ιϋ aMmMMmmmt —Β^ϋ —ϋ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -18- 520315 A7 B7 五、發明説明（16) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 程對向著工件的作業準備位置到主活塞1 2的緣故，形成 可以儘可能地縮短多數次的點焊焊接等時的工作行程進而 提昇作業的能力。此外，在於工件更換等而被移動到活塞 桿1 3的對向位置的期間，係可以利用解除上述中間停止 fii置的设疋’移動上述主活塞1 2到距離工件最遠的全復 歸位置。 第8圖，係顯示上述活塞桿1 3的動作狀態樣式的一 範例。在此範例中，從全行程的行程開始位置a開始，當 從補助埠2 1供應壓縮空氣到壓力室2 2後驅動停止位置 設定活塞1 4時，會被推壓到該停止活塞設定活塞1 4後 主活塞1 2被驅動，且直到該主活塞1 2到達中間停止位 置b。接著，利用交互地反復對主活塞1 2的兩側的壓力 室3 5、3 0的壓縮空氣的供應與排出，活塞桿1 3，會 反復往返b c點間的多點焊接等的工作行程，且在於其結 束的階段，在供應壓縮空氣到壓力室3 0的狀態下自補助 埠2 1排放壓力室2 2的壓縮空氣後，會將主活塞1 2回 復到原來的行程開始位置。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 特別是，在於擁有這種工作行程的態樣下作動活塞桿 1 3的情形時，會如前所述，即使減低行程的終端付近的 速度，之後，利用急速排氣進行最大的輸出壓力時，對於 縮短加工時間具有極大的效果。 上述各實施例的緩衝機構的壓缸，係不僅限定在機車 本體或鐵製的家具等的焊接組立線上的焊槍加壓機構，也 可以被利用作爲各種夾具裝置的加壓機構、或被要求高速 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 520315 A7 B7 _ 五、發明説明（17) 加壓的各種用途的壓缸使用。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 依據上述所說明的本發明，可以的到解決傳統的點焊 焊槍等用的流體壓缸的問題點之具緩衝機構的壓缸之高速 加壓方法及其機構，進一步地說，使用限制方式排出來自 排氣側壓力室的排氣來減低在於活塞桿的前進行程的終端 附近的速度，形成作成可以一方面獲得減緩焊棒等的前端 的摩損及衝撃音外，一方面儘可能地縮短加工時間之工件 的高速加壓方法及其機構。 同時，可以穫得減低上述活塞桿的前進行程的終端附 近的速度使焊棒接觸工件後，急速地執行最大的輸出壓力 之緩衝機構的壓缸的高速加壓方法及其機構。 〔圖面之簡單說明〕 第1圖係顯示本發明之緩衝機構的壓缸的構成範例之 主要部份斷面圖。 第2圖係以具備本發明之高速加壓機構的緩衝機構的 壓缸的第1實施例爲主且由符號予以標示的構成圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第3圖係明確地顯示上述第1實施例的急速排氣閥的 構成的一範例之構成圖。 第4圖係說明上述緩衝機構的壓缸的動作之態樣的一 範例用說明圖。 第5圖係以具備本發明之高速加壓機構的緩衝機構的 壓缸的第2實施例爲主且由符號予以標示的構成圖。 第6圖係明確地顯示上述第2實施例的急速排氣閥的 本紙張尺度適用中關家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) '~ -20- 520315 A7 B7 五、發明説明（18) 構成的一範例之構成圖。 第7圖係說明上述緩衝機構的壓缸的動作之態樣的一 範例用說明圖。 第8圖係說明本發明之緩衝機構的壓缸的動作之態樣 的一範例用說明圖。 主要元件對照表 1 壓缸 2 桿蓋 3 頭蓋 4 壓缸管 5 主活塞 6 活塞桿 7 中間停止位置設置裝置 8 設定活塞 9 設定桿 10 桿被包覆筒 11 制擋 1 2，1 5 a 抵接部 1 3 補助捧 14 補助壓力室 1 5 緩衝環 16 凹部 17 緩衝阻隙 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） l·—^-----— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 520315 A7 B7 五、發明説明（19) 1 8，3 1，3 8 主埠 1 9，3 2，3 7 流路 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 2 0 桿側壓力室 21 急速排氣閥 2 2 連接埠 2 3 節流閥 24 頭部側壓力室 2 5 供應排出口 26 空氣壓力源 2 7，4 1，4 3 電磁閥 28，42，44，45，46 管路 2 9 隔膜 3 0，4 8，4 9 受壓室 3 1 排氣流路 3 2 閥座 3 3 開關閥 3 4 單向閥 3 5 芯軸 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3 6 殼體 3 7 彈簧 3 8 差壓驅動閥 3 9 閥本體 4 0 閥體 4 1 閥孔 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）

Claims (1)

1. 520315 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 . 一種使用具緩衝機構的壓缸之工件之高速加壓方 法，係屬於藉著供應空氣壓力到上述主活塞的頭部側壓力 室用以前進連結主活塞的活塞桿’又利用節流自桿側壓力 室流出的排氣的流量限制該前進行程的終端附近的速度予 以減速後，利用此一活塞桿將工件加壓的工程， 當上述緩衝作用時，利用上述桿側壓力室的內壓會比 頭部側壓力室的內壓低的關係作成觸發開關用以作動急速 排氣閥，且利用此一急速排氣閥開放連結上述桿側壓力室 與大氣的排氣流路後將該桿側壓力室內的壓縮空氣直接排 氣到大氣，藉此，可以提前該桿側壓力室內的主活塞背壓 的下降進而用以將工件高速加壓。 2 .如申請專利範圍第1項所記載之高速加壓方法， 其中上述急速排氣閥係擁有隔膜，且藉著作用上述頭部側 壓力室及桿側壓力室的內壓到此一隔膜的兩面用以移位該 隔膜的同時，利用連動此一隔膜的移位之開關閥開放上述 排氣流路。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3 . —種使用具緩衝機構的壓缸之工件之高速加壓方 法，係屬於藉著供應空氣壓力到上述主活塞的頭部側壓力 室用以前進連結主活塞的活塞桿，又利用節流自桿側壓力 室流出的排氣的流量限制該前進行程的終端附近的速度予 以減速後，利用此一活塞桿將工件加壓的工程， 當緩衝作用時，上述桿側壓力室的內壓會比頭部側壓 力室得內壓低，且將上述節流的二次側的流路的內壓對頭 部側壓力室的內壓形成一定的低比例作成觸發開關作動急 本&張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） : -2.3- 520315 A8 B8 C8 D8 _ 六、申請專利範圍 2 速排氣閥，且利用此一急速排氣閥開放連結上述桿側壓力 室與大氣的排氣流路後將該桿側壓力室內的壓縮空氣直接 排氣到大氣，藉此，可以提前該桿側壓力室內的主活塞背 壓的下降進而用以將工件高速加壓。 4 .如申請專利範圍第3項所記載之高速加壓方法， 其中上述急速排氣閥係擁有：隔膜、及藉由上述節流的二 次側的流路的內壓與頭部側壓力室的內壓用以作動的差壓 驅動閥，且作用桿側壓力室的內壓到該隔膜的一側面的同 時，上述節流的二次側的流路的內壓對向著此一頭部側的 壓力室的內壓形成一定的低比例時介隔上述差壓驅動閥作 用頭部側壓力室的內壓到該隔膜的其他側面後，藉此將上 述隔膜移位的同時，並且藉著連動此一隔膜的上述開關閥 用以開放排氣流路。 5 . —種具緩衝機構的壓缸之工件之高速加壓機構， 係屬於包含具備：利用空氣壓力驅動之主活塞、及連結在 此主活塞的活塞桿、及形成在上述主活塞的兩側之頭部側 壓力室及桿側壓力室、及利用節流自桿側壓力室流出的排 氣的流量限制上述活塞的突出行程的終端附近的速度予以 減速之緩衝機構之壓缸； 與連接到上述壓缸後，當緩衝作用時利甩上述桿側壓 力室的內壓比頭部側壓力室的內壓低的關係作成觸發開關 用以作動，且利用開放連結上述桿側壓力室與大氣的排氣 流路後將該桿側壓力室內的壓縮空氣直接排氣到大氣之急 速排氣閥。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） "" ： I---r------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) —訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -24- 520315 Α8 Β8 C8 D8 K、申請專利範圍 3 6 .如申請專利範圍第5項所記載之高速加壓機構’ 其中上述急速排氣閥.，係具備檢查上述節流第二次側的流 路的內壓對頭部側壓力室的內壓形成一定的低比例關係之 差壓驅動閥，當上述桿側壓力室的內壓比頭部側壓力室的 內壓低，且上述節流的二次側的流路的內壓對頭部側壓力 室的內壓形成一定的低比例作成觸發開關作動的構成。 7 .如申請專利範圍第5項所記載之高速加壓機構， 其中上述急速排氣閥，係包含：隔膜、及形成在此隔膜的 兩側後被連接在上述頭部側壓力室及桿側壓力室之2個受 壓室、及被設置在上述排氣流路中，與上述隔膜連動後開 關此一排氣流路的開關閥。 8 .如申請專利範圍第6項所記載之高速加壓機構， 其中上述急速排氣閥，係包含：隔膜、及形成在此隔膜的 兩側後被連接在上述頭部側壓力室及桿側壓力室之2個受 壓室、及被設置在上述排氣流路中，與上述隔膜連動後開 關此一排氣流路的開關閥。 9 .如申請專利範圍第8項所記載之高速加壓機構， 其中上述差壓驅動閥，係擁有：將上述隔膜的一側的受壓 室連通到上述頭部側壓力室與大氣的閥體；及在此閥體的 兩端所形成的不同受壓面積之兩個受壓面；及作用上述頭 部側壓力室的內壓與上述節流的二次側的流路之內壓到這 些受壓面用的兩個受壓室。 1 〇 .如申請專利範圍第5項所記載之高速加壓機構 ，其中上述壓缸，係具備··收容上述主活塞的壓缸管；及 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） ’ L ^------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -25· 520315 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 4 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 安裝在此壓缸管的一端之頭部蓋；及被安裝在該壓缸管的 另一端使上述活塞桿滑動自如地貫通之桿蓋；及設定上述 主活塞的中間停止位置用之中間停止位置設定裝置， 此一中間停止位置設定裝置，係擁有：滑動自如地被 收容在上述活塞與頭部蓋之間之停止位置設定活塞；及被 連結在此設定活塞後滑動自如地貫通上述頭部蓋之設定桿 ;及被設置在此設定桿用來規定上述設定活塞的停止位置 之制檔；及形成在上述頭部蓋用來抵接該制檔的抵接部， 進一步，在上述設定桿的內部，擁有供應排出上述壓縮空 氣到上述頭部側壓力室用的流路。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 1 .如申請專利範圍第1 0項所記載之高速加壓機 構，其中上述壓缸，係擁有在上述設定活塞與頭部蓋之間 驅動該設定活塞用的補助壓力室的同時’並且擁有在上述 頭部蓋供應壓縮空氣到此補助壓力室用的補助埠，進一步 ，上述頭部蓋，係擁有：上述設定活塞的端部嵌入的被包 覆筒、及貫通此被包覆筒的內部的主埠，且作成自此主埠 貫通上述被包覆筒及設定桿的內部的流路後供應壓縮空氣. 到上述頭部側壓力室的構成。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -2.6-