TWI266001B - Air servo cylinder - Google Patents

Description

1266001 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明，是有關將控制氣壓缸用的伺服閥一 於氣壓缸的空氣伺服壓缸，更詳細的話，是有關 焊槍且利用於熔接對象工件的夾具等的空氣伺服j 【先前技術】 具備點焊時挾持熔接對象工件用的夾具機構 ’是由將控制氣壓缸的伺服閥或控制器等一體地 壓缸的空氣伺服壓缸所構成，並將其安裝於熔接 臂的臂的先端並移動至各式各樣的熔接位置進行 此此熔接槍要求小型且輕量即輕小。 且’前述熔接槍，因希望可移動於狹窄空間 件，所以空氣配管或電力供給線、電氣訊號線也 成爲作業的障礙。 但是，在前述空氣伺服壓缸中，將前述伺服 氣壓缸的情況，從該氣壓缸通過伺服閥被排出的 出流路中，一般，安裝有供降低排氣音用的消音 ，因爲習知是使用汎用品的消音器，所以消音器 流路朝外部突出，這些即使是細的突出物，但只 於熔接槍並朝向外方突出，成爲熔接槍的動作的 能性就很高。 且，這種問題，不限定於點焊用的熔接槍， 安裝於機械手臂的先端作業的各種自動換製作機 體地組裝 適用於點 S缸。 的熔接槍 組裝於氣 用機械手 熔接。因 並挾持工 需要不會 閥附設於 空氣的排 器。但是 會從排出 要是附設 障礙的可 對於主要 器，一般 -5- (2) (2)

1266001 皆會發生。 進一步，在前述空氣伺服壓缸中，前述氣 力室的壓力是由壓力檢測器所檢測，依據那些 從前述控制器伺服閥輸出控制訊號，但是通常 近前述伺服閥的氣壓缸的位置檢測出前述各壓 ，由通過裝置的外部的訊號線將其導入前述控 不只有會受到熔接時的飛濺，且會受到電磁地 。因此需要，爲了避免飛濺的影響而在訊號線 考慮由電磁地雜訊所起因的誤作動的應策。 【發明內容】 本發明的目的，是對於將伺服閥一體地組 的空氣伺服壓缸，藉由將其構造更合理地設計 小形化的裝置的功能性。 爲了達成前述目的，依據本發明，可提供 服壓缸，其特徵爲：藉由多支管塊體將伺服閥 化於氣壓缸，在該多支管塊體的內部，設置供 壓缸及前述伺服閥用的流路的同時，形成可將 服閥的動作而排出的壓縮空氣朝外部放出用的 路，在此空氣排出流路內，內藏供降低排氣音 ，使消音器不會從前述多支管塊體突出外部。 依據本發明，在前述空氣排出流路的開口 被擴大的擴徑孔，在此擴徑孔內內藏前述消音: 且，依據本發明，前述消音器，是由：多 壓缸的各壓 的檢測訊號 ，因爲在接 力室的壓力 制器，所以 雜訊的問題 上設蓋，或 裝於氣壓缸 ，提高包含 一種空氣伺 結合•一體 連結前述氣 依據前述伺 空氣排出流 用的消音器 端形成孔徑 蓉較佳。 孔質材構成 -6 - (3) 1266001 的消音材、及將此消音材交換可能地保持於前述空氣排出 流路內的支架所構成。 此情況，前述消音材，是形成杯形且在筒部的一端具 有端壁部，此消音材，是被收容於前述空氣排出流路內， 且前述端壁部是朝向該空氣排出流路的外側，在前述支架 ~ 中設置流出開口，供排出已通過前述消音材的排氣用較佳 - 。且，前述支架，是具有：覆蓋前述空氣排出流路的開口 φ 端的蓋部、及交換可能地收容前述消音材的筒形的收容筒 部較佳。 對於本發明，前述多支管塊體及伺服閥，是具有可被 收納於前述氣壓缸的壓缸管的寬內的大小，在該壓缸管的 側面的位置安裝有前述多支管塊體。此情況，前述伺服閥 ，是使閥構件的動作方向朝向與前述氣壓缸的活塞桿相互 垂直的方向配設較佳。

依據本發明的具體的結構態樣，前述多支管塊體是由 鋁形成，且，控制前述伺服閥的動作用的控制器，是與此 多支管塊體連結或是接近地配置，這些的控制器及前述伺 服閥，是藉由通過該多支管塊體的內部的電氣配線相互連 接。 對於本發明，前述空氣伺服壓缸是進一步具有與前述 氣壓缸的壓力室連接的壓力檢測器，此壓力檢測器，是設 置於前述多支管塊體內，連結此壓力檢測器及前述控制器 的訊號線是插通該多支管塊體的內部。 (4) 1266001 【實施方式】 第1圖〜第3圖，是顯示本發明的空氣伺服壓缸的外 觀，此空氣伺服壓缸的點焊用槍，使用作爲供挾持熔接對 象工件用的驅動夾具機構的致動器。

前述空氣伺服壓缸，槪略上，在氣壓缸1的側面藉由 形成托板狀的1個多支管塊體2搭載第1及第2的2個伺 服閥4、5的同時，在前述多支管塊體2內形成供連結這 些氣壓缸1及伺服閥4、5用的壓縮空氣的給排流路，藉 由這些的伺服閥4、5驅動前述氣壓缸1。而且，在前述多 支管塊體2內內藏供降低排氣音用的後述消音器3，且， 在該多支管塊體2的端部，在下面側配置控制器6的同時 ，在上面側搭載補償元件8。 前述氣壓缸1，是如第4圖所示，在壓缸管10的一端 具備前蓋11的同時，在另一端具備桿蓋12，將中空的活 塞桿14連結於可滑動自如地配設於活塞13的壓缸管10 內，將其藉由桿蓋1 2朝外部氣密地導出。而且，在前述 前蓋11及桿蓋12中，設有可連通前述活塞13的頭側及 桿側的壓力室1 5、1 6的第1及第2 口 1 7、1 8，將此口 1 7 、1 8，透過前述多支管塊體2內的流路，個別連接供控制 此氣壓缸1用的前述伺服閥4、5。 且，此氣壓缸1的前述前蓋11，是連結前述控制器6 ，將與此控制器6連接的位置檢測器1 9插通前述活塞桿 1 4的中心孔內，由此位置檢測器1 9檢測出前述活塞1 3的 移動位置。 -8- (5) 1266001 然而，前述控制器6，不與前述前蓋11連結，而與前 述多支管塊體2側連結也佳，或者是’與這些的前蓋i ! 及多支管塊體2的雙方連結也可以。

前述伺服閥4、5，是如第4圖所示，具備：可滑動自 如地配設於那些的殼體40、50的內部的閥孔41、51內的 閥構件42、52、及包含驅動或是回復這些的閥構件用的電 磁驅動部43、5 3或圖示省略的朝中立位置的回復機構部 等的驅動機構；及設置於該殼體40、50內，從共通的空 氣供給源7通過多支管塊體2內的供給路2 1各別供給壓 縮空氣用的供給口 45、55、及依據前述驅動機構的對於閥 構件42、52的驅動朝氣壓缸1的前述口 17、1 8給排壓縮 空氣的輸出口 46、56、及藉由該閥構件42、52的驅動從 該輸出口 46、56排出壓縮空氣的排出口 47、57。 含有前述伺服閥4、5的電磁驅動部43、53等的驅動 機構，是由前述控制器6控制，在該控制器6中，是反饋 :由前述位置檢測器1 9檢測出的位置資訊；或由設置於 多支管塊體2內的第1及第2壓力檢測器28A、28B所檢 測出的氣壓缸1的各壓力室1 5、1 6的壓力的壓力資訊等 ;或者是送出來自前述的資訊及外部的指令訊號等，控制 器6是依據前述的輸出控制訊號，藉由前述驅動手段控制 閥構件42、52的開度。 前述2個伺服閥4、5中的共通的前述多支管塊體2’ 是具備塊體本體20，在此塊體本體20上，前述伺服閥4 、5是朝向使其軸線與前述氣壓缸1的軸線相互垂直的方 (6) 1266001

向並排搭載。換言之，使各伺服閥4、5的閥構件4 2、5 2 的動作方向朝向與活塞桿1 4的軸線相互垂直的方向搭載 。追種伺服閥4、5的搭載姿勢，可有効使前述閥構件4 2 、5 2不受因氣壓缸1的驅動所產生的振動的影響。且，在 此塊體本體20內設有空氣供給流路22A、22B，其可從前 述共通的空氣供給源7通過此塊體本體2 0內的供給路2 1 (第2圖及第4圖參照）朝伺服閥4、5的供給口 45、55 供給壓縮空氣。 前述多支管塊體2，是從第1圖及第2圖明顯可知， 具有前述氣壓缸1的壓缸管10的直徑以下的橫寬，被搭 載於其的前述伺服閥4、5的軸線方向長度，也形成可被 收納於此多支管塊體2的橫寬內的長度。且，前述補償元 件8及控制器6，也形成同樣的尺寸。 前述多支管塊體2，雖是由硬質且具備需要的機械強 度或耐熱性等的素材所形成也可以，但是由可發揮磁性密 封效果的素材形成較佳，更佳是以可有効遮蔽當熔接時所 發生的高頻雜訊的方式，由例如鋁或銅的不易被外部磁場 磁化的常磁性或是反磁性的導電性金屬材料形成。 且，在前述塊體本體20中，設有：將藉由前述第1 伺服閥4的閥構件42的動作從輸出口 46送出的壓縮空氣 ，輸出至氣壓缸1的第1 口 17的空氣輸出流路23A;及 將藉由前述第2伺服閥5的閥構件5 2的動作從輸出口 5 6 輸出的壓縮空氣，輸出至氣壓缸1的第2 口 18的空氣輸 出流路23B。一方的空氣輸出流路23A，是不通過外部配 -10- (7) 1266001 管而直接連通前述第1 口 17，另一方的空氣輸出流路23 B ,是從開口於塊體本體20的端面的橫孔24a (第4圖參照 )，通過··沿著壓缸管1 〇的外面延伸的配管24b、及連結 此配管2 4 b的端部的配管塊體2 5 (第1圖及第3圖參照） 內的流路、及被安裝於此配管塊體25的前述桿蓋12的內 部的流路，與前述氣壓缸1的第2 口 1 8連通。

進一步，在前述塊體本體20中，設有各別連通前述 伺服閥4、5的排出口 47、57的空氣排出流路26A、26B ，依據前述伺服閥4、5的閥構件42、52的切換動作從這 些的空氣排出流路26A、26B排出壓縮空氣。這些的空氣 排出流路26A、26B，是從前述塊體本體20的上面姑且在 該塊體本體2 0的內部朝下方向延伸後，與前述伺服閥4、 5的軸線平行（第4圖的左方向）地折曲，並開口於與該 塊體本體20的側端面的各伺服閥4、5對應的位置。 前述空氣排出流路26A、26B的開口端的孔徑是被擴 大的擴徑孔3 1 A、3 1 B，前述消音器3是內藏於此擴徑孔 3 1 A、3 1 B內。此消音器3，因爲是由多孔質素材構成的消 音材32A、32B、及保持此消音材3 2A、32B的支架33A、 3 3 B所構成，所以此消音器3被收容於前述擴徑孔3 1 A、 31B內，而不會突出於塊體本體20外部。 對於前述擴徑孔3 1 A、3 1 B及消音器3進一步具體說 明。 前述擴徑孔3 1A、3 1 B，是如第3圖及第4圖詳細所 示，形成橫長的長圓形狀，不只是從前述塊體本體20的 -11 - (8) 1266001 端面朝向側方開放，也朝向塊體本體20的下面側開放。 即，圍住前述擴徑孔3 1 A、3 1 B的孔壁之中，氣壓缸1側 也就是下側的孔壁是開放的。

且，前述消音器 3的消音材 32A、32B，是形成由： 橫長圓形的筒部32a、及塞住此筒部32a的一端的端壁部 3 2b構成的杯狀。一方面，前述支架33 A、33B，是由塞住 擴徑孔3 1 A、3 1 B的先端部的矩形的蓋部3 3 a、及形成從 此蓋部33a的裏面延伸的橫長圓形的筒形的收容筒部33b 所構成，前述消音材32A、32B，是在端壁部32b朝向蓋 部3 3 a側即空氣排出流路的外側的狀態下，可交換地被收 容於收容筒部33b內。而且，藉由將前述收容筒部33b收 容於前述擴徑孔3 1 A、3 1 B內，由螺絲3 5將蓋部3 3 a固定 於塊體本體20的端面，就可將此消音器3是可裝卸自如 地安裝於前述擴徑孔3 1 A、3 1 B內。在前述蓋部3 3 a中， 設有將通過前述消音材32 A、32B排出的排氣朝外部流出 用的流出開口 34A、34B，同樣的流出開口 34A、34B，也 開口於塊體本體20的下面側地設在前述收容筒部3 3b的 下側壁。 上述消音器3的安裝構造’是可防止此消音器3突出 於裝置外部很多，對於裝置的小型化非常有利。 然而，在圖示的例中，前述消音材32A、32B雖是形 成中空的杯狀，但是並非必定需要形成這種形態，非中空 的柱狀或板狀也可以。且，前述支架33A、33B，無前述 收容筒部33b，只由前述蓋部33a構成也可以。即前述支 -12- (9) Ι266Ό01 架33A、33B，是交換可能地將前述消音材32A、32B保持 於擴徑孔3 1 A、3 1 B內即可。 且，在前述塊體本體20內，形成與氣壓缸1的一對 的壓力室1 5、1 6個別連通的第1及第2檢測器室3 5 A、 3 5 B，在這些的檢測器室3 5 A、3 5 B內分別收容前述第1 及第2壓力檢測器28A、28B。

收容了一方的第1壓力檢測器28A的第1檢測器室 35A，是從塊體本體20內的連通路35a，不通過外部配管 ，而通過氣壓缸1的前蓋11內的通孔直接連通前述頭側 壓力室15，收容了另一方的第2壓力檢測器28B的第2 檢測器室3 5 B，是從塊體本體2 0內的連通路3 5 a，通過： 開口於該塊體本體20的端面的橫孔29a (第4圖參照）、 及一端連接此橫孔29a且沿著壓缸管1〇的外面延伸的配 管29b、及另一端連結此配管29b的前述配管塊體25 (第 1圖及第3圖參照）內的流路、及安裝有此配管塊體25的 前述桿蓋12的內部的流路，與前述氣壓缸1內的前述桿 側壓力室1 6連通。然而，這些的第1及第2檢測器室 35A、35B，是連接於前述口 17、18也可以。 而且，前述2個伺服閥4、5及2個壓力檢測器28A 、28B、及前述控制器6，是藉由插通於前述塊體本體20 的內部的導線3 6及訊號線3 7電連接。這些的電氣配線3 6 、37，是通過前述塊體本體20的內部後，經由前述前蓋 i i的內部與前述控制器6的內部的配線基板連接。 如上述，藉由前述塊體本體20將2個伺服閥4、5及 -13- (10) 1266001 控制其的控制器6 —體地組裝於氣壓缸1的周圍而組件化 ’就可以達成裝置的小型化，在此加上如將前述的消音器 3安裝成不會朝外部突出的效果，就可更促進裝置的小型 化，而提高功能性。

且，藉由將前述壓力檢測器2 8 A、2 8 B組裝於前述塊 體本體20內，並將使此壓力檢測器28 A、28B及前述伺服 閥4、5與前述控制器6連接用的電氣配線3 6、3 7收容於 前述塊體本體20的內部，就可防止這些的電氣配線受到 熔接時的飛濺的影響。且，因爲將此多支管塊體2，由例 如鋁或銅不易被外部磁場磁化的常磁性或是反磁性的導電 性金屬材料形成，就可效果地密封熔接時的火花等所發生 的電磁性雜訊，特別是高頻雜訊，所以不容易受到這種高 頻雜訊的影響可提高對於前述壓力檢測器28A、28B或其 訊號線等電磁密封效果。 且，在前述空氣伺服壓缸中，除了多支管塊體2及伺 服閥4、5之外，當然也包含控制器6或補償元件8 ’且因 爲將那些形成可收納於氣壓缸1的壓缸管1 〇內的範圍的 大小來組裝於此氣壓缸1，所以裝置整體可小型、輕小化 ，對於被安裝於機械手臂的先端且在狹窄空間移動的情況 很有利。 【圖式簡單說明】 第1圖，本發明的空氣伺服壓缸的使用於點焊用槍的 實施例的整體結構的立體圖。 -14- (11) 1266001 第2圖，前述實施例從其他的方向所見的立體圖。 第3圖，第1圖的實施例的消音器的分解狀態的立體 圖 第4圖，構成前述實施例的空氣伺服壓缸的各要素的 部分剖面的結構圖。 【主要元件符號說明】 1 :氣壓缸 2 :多支管塊體 3 :消音器 4、5 :伺月艮閥 6 :控制器 7 :空氣供給源 8 :補償元件 1 〇 :壓缸管 1 1 :前蓋 1 2 :桿蓋 13 :活塞 1 4 :活塞桿 15、16 :壓力室 17 :第 1 口 18 :第 2 口 1 9 :位置檢測器 20 :塊體本體 -15- (12)Ι266Ό01 2 1 :供給路 2 2 A、2 2 B :空氣供給流路 2 3 A :空氣輸出流路 2 3 B :空氣輸出流路 24a :橫孔 24b :配管 2 5 :配管塊體

26A、26B :空氣排出流路 2 8 A :第1壓力檢測器 2 8 B :第2壓力檢測器 29a :橫孔 29b :配管 3 1 A、3 1 B :擴徑孔 32a :筒部 32A、32B :消音材

32b :端壁部 3 3 a :蓋部 33 A、33B ：支架 3 3 b :收容筒部 34A、34B :流出開口 3 5 :螺絲 35A :第1檢測器室 35a :連通路 3 5 B :第2檢測器室 -16- (13)Ι266Ό01 3 6 :導線 3 7 :訊號線 40 、 50 :殼體 4 1、5 1 :閥孔 42、52 :閥構件

4 3、5 3 :電磁驅動部 4 5、5 5 :供給口 46、56 :輸出口 4 7、57:排出口 52 :閥構件 5 6 :輸出口

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Claims (1)

1. (1) (1)

   1266001 十、申請專利範圍 1. 一種空氣伺服壓缸，其特徵爲： 將伺服閥結合•一體化於氣壓缸，在該多 ，設置供連結前述氣壓缸及前述伺服閥用 形成可將依據前述伺服閥的動作而排出的 放出用的空氣排出流路，在此空氣排出流 低排氣音用的消音器，使消音器不會從前 出外部。 2. 如申請專利範圍第1項的空氣伺 在前述空氣排出流路的開口端形成孔徑被 在此擴徑孔內內藏前述消音器。 3. 如申請專利範圍第1或2項的空 中，前述消音器，是由：多孔質材構成的 消音材交換可能地保持於前述空氣排出流 成。 4. 如申請專利範圍第3項的空氣伺 前述消音材，是形成杯形且在筒部的一端 消音材，是被收容於前述空氣排出流路內 是朝向該空氣排出流路的外側，在前述支 口，排出已通過前述消音材的排氣。 5. 如申請專利範圍第4項的空氣伺 前述支架，是具有：覆蓋前述空氣排出流 部、及交換可能地收容前述消音材的筒形t 6. 如申請專利範圍第1項的空氣伺 藉由多支管塊體 支管塊體的內部 的流路的同時， 壓縮空氣朝外部 路內，內藏供降 述多支管塊體突 服壓缸，其中， 擴大的擴徑孔， 氣伺服壓缸，其 消音材、及將此 路內的支架所構 服壓紅’其中’ 具有端壁部，此 ，且前述端壁部 架中設置流出開 服壓紅^其中， 路的開口端的蓋 丨勺收容筒部。 服壓缸，其中， -18- (2) Ι266Ό01 前述多支管塊體及伺服閥，是具有可被收納於前述氣壓缸 的壓缸管的寬內的大小，在該壓缸管的側面的位置安裝有 前述多支管塊體。 7. 如申請專利範圍第 6項的空氣伺服壓缸，其中， 前述伺服閥，是使閥構件的動作方向朝向與前述氣壓缸的 活塞桿相互垂直的方向配設。

   8. 如申請專利範圍第1項的空氣伺服壓缸，其中， 前述多支管塊體是由鋁形成，且，控制前述伺服閥的動作 用的控制器，是與此多支管塊體連結或是接近地配置，這 些的控制器及前述伺服閥，是藉由通過該多支管塊體的內 部的電氣配線相互連接。 9. 如申請專利範圍第8項的空氣伺服壓缸，其中， 前述空氣伺服壓缸是進一步具有與前述氣壓缸的壓力室連 接的壓力檢測器，此壓力檢測器，是設置於前述多支管塊 體內，連結此壓力檢測器及前述控制器的訊號線是插通該 多支管塊體的內部。 -19-