TWI675967B - 平衡缸及使用平衡缸的工件搬送裝置 - Google Patents

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Abstract

一種平衡缸(10)，係以其軸方向沿著鉛直方向之方式安裝於具有壓力流體供給源(16)的工件搬送裝置(100)，在缸筒(22)的下降時的行程終端附近的位置，桿罩蓋(20)抵接於移動閥(30)而使定位用棘齒(38)的卡合位置從第一卡合溝(28c)移動到第二卡合溝(28d)時，將連通壓力流體供給源(16)與第一缸室(36a)之第二流路(28b)關閉。

Description

平衡缸及使用平衡缸的工件搬送裝置
本發明係關於使用於工件的搬送作業等之平衡缸及使用平衡缸的工件搬送裝置。
以往，在汽車等的製造工廠中，為了將具有重量的工件搬送到希望的作業場所，廣泛利用具有抵銷工件的重量的平衡機能以及作為捲揚機的升降機能之平衡缸(參照日本特開2009-62186號公報、日本特開2006-297504號公報)。平衡缸的驅動方式，如電動式、壓縮空氣式、真空泵式、油壓式等，在有爆炸、起火的危險性之作業環境，係採用壓縮空氣式。例如，將壓縮空氣式的平衡缸以其軸方向沿著鉛直方向之方式安裝於工件搬送裝置，作業員係操作控制器而控制壓縮空氣之供給或排出缸筒。如此，由於可利用因壓縮空氣之供給而產生的鉛直向上的力來抵銷或減輕平衡缸的自重加上工件的重量之鉛直向下的力，所以作業員可用很小的力量將工件抬起而簡單地進行搬送。
如上述之平衡缸，例如，將活塞桿固定於工件搬送裝置，將工件保持於缸筒側時，在壓縮空氣的供給作用下，缸筒係與工件一起沿著鉛直方向升降。具體而言，壓縮空氣供給到缸筒內時缸筒上升，停止壓縮空氣的供給時缸筒停止，壓縮空氣從缸筒內排出時缸筒由於平衡缸的自重及工件的重量而下降。然而，缸筒過度下降時，活塞會在下降時的行程終端撞擊桿罩蓋，而有平衡缸損傷之虞。
對此，本發明的目的在於提供一種平衡缸及使用平衡缸的工件搬送裝置，可在平衡缸的下降時的行程終端附近的位置確實停止，且在其停止位置成為鎖定狀態。
本發明之平衡缸係以其軸方向沿著鉛直方向之方式安裝於具有壓力流體供給源的工件搬送裝置，該平衡缸係具備：具有由頭罩蓋及桿罩蓋封閉兩端而形成的缸室之缸筒；將缸室區隔成桿罩蓋側的第一缸室及頭罩蓋側的第二缸室之活塞；於內部形成有連通壓力流體供給源與第一缸室的流路，且一端連結至活塞，並於外周面設有複數個卡合溝之活塞桿；設成可沿著活塞桿的軸方向位移之移動閥；以及設於移動閥，選擇性地卡合於任一個卡合溝之卡合構件。在缸筒的下降時的行程終端附近的位置，桿罩蓋抵接於移動閥而使卡合構件的卡合位置從一個卡合溝移動到另一個卡合溝時，將連通壓力流體供給源與第一 缸室之流路關閉。
根據本發明之平衡缸，可在缸筒的下降時的行程終端附近的位置確實停止動作，且在其停止位置成為鎖定狀態。亦即，由於伴隨著缸筒的下降使移動閥對於活塞桿的卡合位置變更，而且將壓力流體供給源與第一缸室的連通狀態阻斷，使第一缸室內成為密閉狀態，而可使缸筒在到達行程終端前停止。因此，可避免活塞撞擊到移動閥。另外，因在停止位置可使活塞桿與缸筒之間成為鎖定狀態，所以可得到容易進行平衡缸的維護之效果。
本發明之平衡缸中，活塞係具有：沿軸方向貫通而形成之銷收容孔；以及一端部面向第一缸室，另一端部面向第二缸室，且可沿著軸方向位移地收容於銷收容孔之解除銷，桿罩蓋係具有可連通第一缸室與壓力流體供給源之連通路。並且，可為如下述之構成：伴隨著從連通路對於第一缸室之壓力流體的供給，在缸筒上升時的行程終端附近的位置，頭罩蓋透過解除銷推壓移動閥，使卡合構件的卡合位置從該另一個卡合溝移動到該一個卡合溝。如此，由於從連通路供給壓力流體(壓縮空氣)使卡合構件的卡合位置回到對應於通常的使用狀態(鎖定解除狀態)之位置而解除流路的關閉狀態，所以可容易地解除活塞桿與缸筒之間的鎖定狀態。
本發明之平衡缸中，活塞桿的另一端部可固定於構成工件搬送裝置之支持機構。如此，因活塞桿不沿鉛直方向位移，而是缸筒沿鉛直方向位移，所以不需要 使構成壓力流體供給源之管子等配合缸筒的升降動作而跟著移動。亦即，可對於活塞桿穩定地進行壓力流體的供給及排出。另外，將活塞桿與壓力流體供給源的連結部分設在工件搬送裝置的上方區域時，可確保在支持機構的下方區域升降之缸筒的周圍有較寬廣的作業空間。
本發明之平衡缸中，桿罩蓋與移動閥之間可具備吸收兩者接觸時的衝擊之衝擊吸收機構。如此，可在缸筒的下降時的行程終端附近的位置，利用衝擊吸收機構吸收與桿罩蓋接觸時的衝擊而使之緩和地停止，且在其停止位置使活塞桿與缸筒之間成為鎖定狀態。
本發明之平衡缸中，頭罩蓋可具有：在頭罩蓋的外周面開口而形成，使第二缸室與大氣連通之通氣口；以及安裝於通氣口，供空氣可通過之消音構件。如此，因第二缸室內的空氣係通過消音構件而排出到大氣中，所以可減低排氣音。
本發明之工件搬送裝置係具備：平衡缸；以軸方向沿著鉛直方向之方式支持平衡缸之支持機構；將壓力流體供給至平衡缸之壓力流體供給源；導引構成平衡缸之缸筒之沿著鉛直方向的動作之導件；以及以可裝卸地連結於缸筒之工件搬送用構件。平衡缸係具有：缸筒，係具有由頭罩蓋及桿罩蓋封閉兩端而形成的缸室；將缸室區隔成桿罩蓋側的第一缸室及頭罩蓋側的第二缸室之活塞；於內部形成有連通壓力流體供給源與第一缸室的流路，且一端連結至活塞，並於外周面設有複數個卡合溝之活塞桿； 設成可沿著活塞桿的軸方向位移之移動閥；以及設於移動閥的內部，選擇性地卡合於任一個卡合溝之卡合構件。在缸筒的下降時的行程終端附近的位置，桿罩蓋抵接於移動閥而使卡合構件的卡合位置從一個卡合溝移動到另一個卡合溝時，將連通壓力流體供給源與第一缸室之流路關閉。
根據本發明之工件搬送裝置，可在缸筒的下降時的行程終端附近的位置確實停止動作，且在其停止位置成為鎖定狀態。亦即，由於伴隨著構成平衡缸之缸筒的下降使移動閥對於活塞桿的卡合位置變更，而且將第一缸室與流路之間的連通狀態阻斷，使第一缸室內成為密閉狀態，而可使缸筒在到達行程終端前停止。因此，可避免活塞撞擊到移動閥。另外，因在停止位置可使活塞桿與缸筒之間成為鎖定狀態，所以可得到容易進行平衡缸的維護之效果。並且，由於具備沿著鉛直方向導引構成平衡缸的缸筒之導件，所以可在缸筒的升降時抑制工件搬送用構件及工件的搖晃，可確保穩定的動作。再者，因工件搬送用構件係可裝卸地連結於缸筒，所以可對應於不同形狀、大小的工件而使用。
根據本發明，可提供一種平衡缸及使用平衡缸的工件搬送裝置，可在缸筒的下降時的行程終端附近的位置確實停止，且在其停止位置成為鎖定狀態。
依據配合圖式之以下的較佳實施形態之例的說明，可更瞭解上述目的、特徵及優點。
10、50‧‧‧平衡缸
12‧‧‧支持機構
14‧‧‧導件
14a、14b‧‧‧導軌
14c‧‧‧導引構件
16‧‧‧壓力流體供給源
18‧‧‧載台(工件搬送用構件)
20‧‧‧桿罩蓋
20a‧‧‧桿保持孔
20b‧‧‧連通路
20c‧‧‧塞子
20d‧‧‧密封圈
22‧‧‧缸筒
24‧‧‧頭罩蓋
24a‧‧‧活塞桿螺帽收容孔
24b、24c、24d‧‧‧通氣口
26‧‧‧活塞
26a‧‧‧銷收容孔
26b‧‧‧密封圈安裝部
27‧‧‧活塞密封圈
28‧‧‧活塞桿
28a‧‧‧第一流路
28b‧‧‧第二流路
28c‧‧‧第一卡合溝
28d‧‧‧第二卡合溝
29‧‧‧活塞桿螺帽
30‧‧‧移動閥
30a‧‧‧棘齒收容孔
32‧‧‧解除銷
33‧‧‧銷用蓋
34a、34b、34c‧‧‧消音構件
36‧‧‧缸室
36a‧‧‧第一缸室
36b‧‧‧第二缸室
38‧‧‧定位用棘齒(卡合構件)
38a‧‧‧鋼球
38b‧‧‧彈簧
38c‧‧‧塞子
40a‧‧‧第一密封構件
40b‧‧‧第二密封構件
42‧‧‧衝擊吸收機構
42a‧‧‧彈簧
42b‧‧‧彈簧壓件
42c‧‧‧扣環
100‧‧‧工件搬送裝置
W‧‧‧工件
第1圖係顯示安裝有第一實施形態的平衡缸之工件搬送裝置的外觀圖。
第2圖係顯示第1圖所示的平衡缸的通常的使用狀態之縱斷面圖。
第3圖係顯示第1圖所示的平衡缸中，缸筒下降達行程終端附近的位置時的平衡缸的鎖定狀態之縱斷面圖。
第4圖係顯示第1圖所示的平衡缸之部分省略的分解立體圖。
第5圖係顯示第2圖所示的平衡缸之部分省略的放大斷面圖。
第6圖係顯示第3圖所示的平衡缸之部分省略的放大斷面圖。
第7圖係顯示正要將第3圖所示的平衡缸的鎖定解除之前的狀態之部分省略的放大斷面圖。
第8圖係顯示第二實施形態的平衡缸的通常的使用狀態之縱斷面圖。
第9圖係顯示第8圖所示的平衡缸之部分省略的分解立體圖。
第10圖係顯示第8圖所示的平衡缸中，缸筒下降達行程終端附近的位置時的平衡缸的鎖定狀態之部分省略的放大斷面圖。
以下，因與使用平衡缸的工件搬送裝置的 關係之緣由，舉出較佳的實施形態，參照圖式詳細說明本發明之平衡缸。
第1圖係顯示安裝有第一實施形態的平衡缸10之工件搬送裝置100之外觀圖，第2圖係顯示第1圖所示的平衡缸10的通常的使用狀態之縱斷面圖，第3圖係顯示第1圖所示的平衡缸10中，缸筒22下降達行程終端附近的位置時的平衡缸10的鎖定狀態之縱斷面圖，第4圖係顯示第1圖所示的平衡缸10之部分省略的分解立體圖。
如第1圖所示，工件搬送裝置100係具備：平衡缸10、配置於上方之支持機構12、於內側收容平衡缸10之導件14、將壓力流體(壓縮空氣)供給至平衡缸10之壓力流體供給源16、以及供工件W載置於其上之載台18。
平衡缸10係相對於支持機構12安裝成其軸方向沿著鉛直方向(圖中箭號A方向、箭號B方向)。導件14係具有：沿著鉛直方向延伸之一對導軌14a、14b以及導引構件14c。導軌14a、14b的一端部係連結至支持機構12，另一端部係插穿過導引構件14c。導引構件14c係與平衡缸10的桿罩蓋20連結成一體，沿著導軌14a、14b滑移。藉此，導件14係導引缸筒22之沿著鉛直方向的動作。壓力流體供給源16係連結至平衡缸10的活塞桿28。載台18係裝卸自如地安裝於頭罩蓋24，可配合工件W的大小而適當地選擇。
如第2圖所示，平衡缸10係具有：桿罩蓋 20、缸筒22、頭罩蓋24、活塞26、活塞桿28、移動閥30、解除銷32、以及由例如燒結體所構成之消音構件34a至34c。
缸筒22係內部具有由頭罩蓋20及桿罩蓋24封閉兩端而形成的缸室36。活塞26係收容於缸室36內，將缸室36區隔成第一缸室36a及第二缸室36b之兩個空間。活塞26係具有銷收容孔26a及密封圈安裝部26b(參照第4圖)。
銷收容孔26a係沿活塞26的軸方向延伸且位置偏離活塞26的中心軸之貫通孔，用來收容解除銷32及環狀的銷用蓋33。解除銷32係一端向著第一缸室36a，另一端向著第二缸室36b。銷用蓋33係允許解除銷32沿軸方向的位移，但與解除銷32一起將銷收容孔26a予以封閉。密封圈安裝部26b係形成於活塞26的外周面之環狀溝槽。密封圈安裝部26b中安裝用來將活塞26的外周面與缸筒22的內壁面之間密封之活塞密封圈27(參照第3圖)。因此，壓力流體無法在第一缸室36a與第二缸室36b之間流通。
活塞桿28係一端部透過活塞桿螺帽29而連結至活塞26，另一端部固定至構成工件搬送裝置100之支持機構12(參照第1圖)。壓力流體供給源16係連接至工件搬送裝置100的支持機構12與活塞桿28的連結部分。另外，活塞桿28的內部形成有由第一流路28a及第二流路28b所構成，使壓力流體供給源16與第一缸室36a連通之 壓力流體的流路。第一流路28a係沿著缸筒22的軸方向(鉛直方向)延伸。第二流路28b係在靠近活塞26的位置，使第一流路28a與第一缸室36a連通。本實施形態中之第二流路28b係從活塞桿28的中心軸朝向徑向外側，且以圓周方向90度的間隔形成四條。
桿罩蓋20中形成有桿保持孔20a、以及在偏離該桿保持孔20a的位置形成之連通路20b，連通路20b的一端部係以塞子20c塞住。桿保持孔20a係沿軸方向貫通桿罩蓋20的中央而形成，將活塞桿28保持成可移動自如。連通路20b係與桿保持孔20a平行而形成。塞子20c係裝卸自如地安裝於連通路20b的一端部，亦即大氣側的入口(箭號A方向)。在後述的平衡缸10的鎖定解除動作之際，可將塞子20c拆掉，將壓力流體供給源16的未圖示的管子連接至連通路20b的一端部。在桿保持孔20a的第一缸室36a側的端部，安裝有環狀的密封圈20d，以密封活塞桿28與桿罩蓋20之間的間隙。
頭罩蓋24係具有活塞桿螺帽收容孔24a、以及三個通氣口24b至24d。活塞桿螺帽收容孔24a係與第二缸室36b連通，在缸筒22上升時亦即活塞桿28係相對地縮入時，收容活塞桿螺帽29。通氣口24b係朝軸方向開口，通氣口24c、24d係朝徑方向開口。通氣口24b至24d係通過活塞桿螺帽收容孔24a而與第二缸室36b連通(參照第3圖)。
移動閥30係形成為圓筒狀，嵌合於活塞桿 28的外周。移動閥30可相對於活塞桿28沿著軸方向位移。移動閥30中形成有棘齒收容孔30a，棘齒收容孔30a係朝徑方向之貫通孔。棘齒收容孔30a係用來收容後述的定位用棘齒38。在移動閥30的外周與缸筒22的內周之間，設有供壓力流體自由流通之間隙。
如第4圖所示，定位用棘齒38係具有鋼球38a、彈簧38b、以及塞子38c，用來決定移動閥30相對於活塞桿28的位置。鋼球38a係配置成面臨活塞桿28的外周面。鋼球38a係抵接於彈簧38b的一端部。塞子38c係從外側塞住棘齒收容孔30a而支持彈簧38b的另一端部。定位用棘齒38係利用彈簧38b的彈力將鋼球38a向活塞桿28的外周面彈推。
刻設於活塞桿28的外周面之環狀溝槽中嵌合有第一密封構件40a及第二密封構件40b，並於軸方向從兩側包夾第二流路28b。第一密封構件40a及第二密封構件40b係隨著缸筒22的下降，在活塞桿28的部分到達移動閥30的內部之預定的位置，將第二流路28b予以密封。在此情況，在活塞桿28的外周面，在比第二流路28b及第一密封構件40a更靠近桿罩蓋20之位置，形成有環狀溝槽之第一卡合溝28c及第二卡合溝28d(參照第4圖)。因此，藉由以定位用棘齒38的鋼球38a嵌合於第一卡合溝28c或第二卡合溝28d，而以預定的保持力將移動閥30保持於活塞桿28。另外，卡合溝的數目亦可為三個以上。亦即，定位用棘齒38可選擇性地卡合於複數個卡合溝的任一 個。
活塞桿28的外周面之第一密封構件40a、第二密封構件40b、第二流路28b、第一卡合溝28c及第二卡合溝28d的相對的位置關係以及移動閥30的軸方向的長度，係對應於定位用棘齒38的卡合位置而設定成可使平衡缸10在「通常的使用狀態(鎖定解除狀態)」與「鎖定狀態」之間切換。
消音構件34a至34c係安裝於頭罩蓋24的通氣口24b至24d。消音構件34a至34c係如前述，其材質為燒結金屬，可讓流體(空氣)通過其內部。利用消音構件34a至34c可減低流體的排氣音。
接著，就與工件搬送裝置100的關係，說明如前述構成之平衡缸10的動作及作用如下。通常的使用狀態下，定位用棘齒38係卡合於活塞桿28的第一卡合溝28c，只有配置於上方側之第一密封構件40a插入移動閥30的內周面與活塞桿28的外周面之間的間隙，活塞桿28的第二流路28b係與第一缸室36a相連通。
當壓力流體未對於活塞桿28的第一流路28a供給、排出時，亦即第一流路28a與外部之間被阻斷時，活塞桿28係處於停止的狀態。此時，第一缸室36a內的流體係受到壓縮，壓力升高至與缸筒22、載台18及工件W的總和重量平衡之值。
從停止狀態要使缸筒22上升之際，係如第5圖中的一點鏈線的箭號所示，從壓力流體供給源16將壓 力流體供給至活塞桿28的第一流路28a。通過第一流路28a之壓力流體係在複數個第二流路28b分流，流入夾在移動閥30與活塞26之間之第一缸室36a的下方區域。
流入下方區域之壓力流體係通過移動閥30的外周面與缸筒22的內壁面之間的間隙而流到夾在移動閥30與桿罩蓋20之間之第一缸室36a的上方區域。
由於壓力流體供給到第一缸室36a，第一缸室36a內的壓力上升。因此，產生作用於缸筒22之鉛直向上的推力，缸筒22因而上升。此時，透過頭罩蓋24而連結至缸筒22之工件W也與前述缸筒22一起上升，而供用於例如搬送之用途。
另一方面，從停止狀態要使缸筒22下降時，係使第一缸室36a的壓力流體通過第一流路28a、第二流路28b及未圖示的閥而開放至大氣中。藉此，第一缸室36a的壓力降低，缸筒22係因自重而下降。
關於以上的缸筒22的停止、上升及下降之各動作，可例如由作業員一邊以目視確認工件W的位置，一邊操作未圖示的控制器來控制壓力流體的供給排出而進行。此情況下，當缸筒22到達希望的高度時，作業員若停止壓力流體的供給排出，則缸筒22就停止在其位置。
接著，針對缸筒22過度下降的情況之平衡缸10的鎖定動作進行說明。例如，將有重量的工件W載置在載台18上而進行作業之際，當作業員過度進行了將壓力流體排出的操作時，缸筒22會下降到使得移動閥30抵 接於桿罩蓋20。此抵接會導致定位用棘齒38的鋼球38a被往回壓入而從第一卡合溝28c脫離。於是，卡合狀態解除，移動閥30相對於活塞桿28而鉛直向下位移至鋼球38a嵌合於第二卡合溝28d。亦即，阻止缸筒22之更進一步的下降位移。
第6圖係第3圖所示的平衡缸10之部分省略的放大斷面圖，顯示缸筒22的下降時的行程終端附近之鎖定狀態。如第6圖所示，鎖定狀態下，定位用棘齒38係卡合於第二卡合溝28d。如此，隨著定位用棘齒38的卡合位置的變更，第一密封構件40a及第二密封構件40b係位於移動閥30與活塞桿28之間隙，於是，第二流路28b被堵塞住而成為鎖定狀態。成為鎖定狀態之位置係依據活塞桿28的軸方向之第二卡合溝28d、第二流路28b、第一密封構件40a及第二密封構件40b的位置關係而決定，為活塞26與移動閥30相分離之位置。如上所述，在缸筒22過度下降時，移動閥30係衝撞到桿罩蓋20使得與活塞桿28的卡合位置變更，並且自動使壓力流體的排出停止。亦即，阻斷從第一缸室36a到第二流路28b之壓力流體的流動，使第一缸室36a成為密閉狀態，藉以抑制缸筒22相對於活塞桿28做進一步的位移。結果，缸筒22會確實在下降時的行程終端附近的位置，亦即在到達行程終端之前停止，因此，活塞26不會與移動閥30發生衝撞，抑制承受過大的負荷。另外，在平衡缸10的鎖定動作時，解除銷32的另一端部係從活塞26的底面鉛直向下突出，而使用 於後述的鎖定狀態的解除動作時。
最後，針對如上述的鎖定狀態的解除動作進行說明。為了要解除鎖定狀態，使作業員可再進行壓力流體的供給排出操作，首先將第3圖所示的塞子20c從桿罩蓋20拆除，使第一缸室36a對大氣開放，使缸筒22成為可上升之狀態。
接著，將壓力流體供給源16的未圖示的管子連接到連通路20b的一端側，亦即大氣側的入口(箭號A方向)，並開始壓力流體的供給。藉此，壓力流體通過連通路20b而供給到第一缸室36a，使缸筒22在仍然是鎖定狀態的情況下開始上升。
第7圖係顯示正要將第3圖所示的平衡缸10的鎖定解除之前的狀態之部分省略的放大斷面圖。在仍然是鎖定狀態的情況下，缸筒22持續上升時，如第7圖所示，缸筒22係到達上升時的行程終端附近的位置。此時，從活塞26的底面突出之解除銷32的另一端部係抵接到頭罩蓋24。結果，頭罩蓋24係將解除銷32的另一端部鉛直向上(箭號A方向)頂推。藉此，解除銷32的一端部係從活塞26的頂面鉛直向上突出，將移動閥30向桿罩蓋20側頂推。因此，與鎖定動作時相反地，移動閥30係相對於活塞桿28而鉛直向上位移，構成定位用棘齒38之鋼球38a係從第二卡合溝28d脫離，然後嵌合入第一卡合溝28c。藉此，第二流路28b再度與第一缸室36a連通，解除平衡缸10的鎖定狀態。
如上所述，根據本實施形態之平衡缸10，可在缸筒22的下降時的行程終端附近的位置確實停止動作，且在其停止位置成為鎖定狀態。亦即，隨著缸筒22的下降，使移動閥30對於活塞桿28的卡合位置變更，而且阻斷第一缸室36a與第二流路28b的連通狀態，使第一缸室36a內成為密閉狀態，藉此可使缸筒22在到達行程終端之前停止。因此，可避免活塞26與移動閥30發生衝撞。另外，因為可在停止位置使活塞桿28與缸筒22之間成為鎖定狀態，所以可得到容易進行平衡缸10的維護之效果。
又，本實施形態之平衡缸10中，活塞26係具有：沿軸方向貫通而形成之銷收容孔26a；以及一端部面向第一缸室36a，另一端部面向第二缸室36b，且可沿著軸方向位移地收容於銷收容孔26a之解除銷32。另外，桿罩蓋20係具有可連通第一缸室36a與壓力流體供給源16之連通路20b。而且，隨著從連通路20b對第一缸室36a之壓力流體的供給，在缸筒22的上升時的行程終端附近的位置，頭罩蓋24透過解除銷32而頂推移動閥30，使定位用棘齒38(卡合構件)的卡合位置從第二卡合溝28d移動到第一卡合溝28c。亦即，藉由從連通路20b供給壓力流體，可使定位用棘齒38(卡合構件)的卡合位置回到與通常的使用狀態(鎖定解除狀態)對應之位置(第一卡合溝28c)而解除第二流路28b的關閉狀態，所以可容易地解除活塞桿28與缸筒22之間的鎖定狀態。
再者，本實施形態之平衡缸10中，活塞桿 28的另一端部係固定至構成工件搬送裝置100之支持機構12。如此，因活塞桿28不沿鉛直方向位移，而是缸筒22沿鉛直方向位移，所以不需要使壓力流體供給源16之未圖示的管子等配合缸筒22的升降動作而跟著移動。亦即，可對於活塞桿28穩定地進行壓力流體的供給及排出。另外，如第1圖所示，將活塞桿28與壓力流體供給源16的連結部分設在工件搬送裝置100的上方區域時，可確保在支持機構12的下方區域升降之缸筒22的周圍有較寬廣的作業空間。
又，本實施形態之平衡缸10的頭罩蓋24係具有：在頭罩蓋24的外周面開口而形成，使第二缸室36b與大氣連通之通氣口24b至24d；以及安裝於通氣口24b至24d，可供空氣通過之消音構件34a至34c。如此，因為第二缸室36b內的空氣係通過消音構件34a至34c而排出到大氣中，所以可減低排氣音。
又，安裝有本實施形態的平衡缸10之工件搬送裝置100係具備沿著鉛直方向導引構成平衡缸10的缸筒22之導件14。因此，可在缸筒22的升降時抑制載台18及工件W的搖晃，可確保穩定的動作。再者，因作為工件搬送用構件之載台18係透過頭罩蓋24可裝卸地連結於平衡缸10的缸筒22，所以可對應於工件W的大小而選擇合適的載台18。另外，欲將工件W懸吊搬送時，例如可用吊勾狀的工件搬送用構件取代載台18安裝至平衡缸10。可對應於工件W的形狀及大小而選擇合適的吊勾。
接著，針對第二實施形態之平衡缸50進行說明。其中，對於與上述的第一實施形態之平衡缸10相同的構成元件係標以相同的元件符號並省略詳細說明。
第8圖係顯示第二實施形態的平衡缸50的通常的使用狀態之縱斷面圖。第9圖係顯示第8圖所示的平衡缸50之部分省略的分解立體圖。如第8及9圖所示，本實施形態之平衡缸50與上述的第一實施形態不同之點係在桿罩蓋20與移動閥30之間具備吸收兩者接觸時的衝擊之衝擊吸收機構42。衝擊吸收機構42係由：屬於彈性構件之彈簧42a、支持彈簧42a的一端之彈簧壓件42b、以及使彈簧壓件42b定位於軸方向的預定位置之扣環42c所構成。彈簧42a的一端部頂在彈簧壓件42b的凸緣部，另一端部頂在移動閥30的一面。扣環42c係嵌入刻設於活塞桿28的外周面之環狀溝槽而阻止彈簧壓件42b之移動。
以下，針對平衡缸50的鎖定動作進行說明。第10圖係顯示第8圖所示的平衡缸50中，缸筒22下降達行程終端附近的位置時的平衡缸50的鎖定狀態之部分省略之放大斷面圖。例如，將有重量的工件W載置在載台18上而進行作業之際，當作業員過度進行了將壓力流體排出的操作，使得缸筒22過度下降時，衝擊吸收機構42的扣環42c會抵接於安裝在桿罩蓋20的桿保持孔20a之密封圈20d。若缸筒22更進一步下降，則彈簧42a會彈性變形而收縮，直到彈簧壓件42b的另一端頂到移動閥30的頂面。由於彈簧42a的彈力，缸筒22的下降速度會減速。
當移動閥30受到衝擊吸收機構42以預定以上的力抵接時，會導致定位用棘齒38的鋼球38a被往回壓入而從第一卡合溝28c脫離，然後當移動閥30繼續鉛直向下移動時，鋼球38a會嵌入第二卡合溝28d。此時，由於第一密封構件40a及第二密封構件40b都位於移動閥30的內周面與活塞桿28的外周面之間的間隙，而將第一缸室36a與第二流路28b之連通阻斷，使第一缸室36a內成為密閉狀態。結果，缸筒22會在到達下降時的行程終端前停止，且在其停止位置成為鎖定狀態。
如上所述，根據本實施形態之平衡缸50，可在缸筒22的下降時的行程終端附近的位置，利用衝擊吸收機構42吸收與桿罩蓋20接觸時的衝擊而使之緩和地停止，且在其停止位置使活塞桿28與缸筒22之間成為鎖定狀態。
本發明之平衡缸不限於上述的實施形態，當然可在未脫離本發明的主旨之範圍內採用各種不同的構成。例如，上述的實施形態中係將活塞桿28固定於構成工件搬送裝置100之支持機構12，但亦可成為將缸筒22固定於支持機構12，使工件W與活塞桿28一起升降之構成。

Claims (7)

  1. 一種平衡缸(10)，係以其軸方向沿著鉛直方向之方式安裝於具有壓力流體供給源(16)的工件搬送裝置(100)，該平衡缸(10)係具備：缸筒(22)，係具有由頭罩蓋(24)及桿罩蓋(20)封閉兩端而形成的缸室(36)；活塞(26)，係將前述缸室(36)區隔成前述桿罩蓋(20)側的第一缸室(36a)及前述頭罩蓋(24)側的第二缸室(36b)；活塞桿(28)，係於內部形成有連通前述壓力流體供給源(16)與前述第一缸室(36a)的流路(28a、28b)，且一端連結至前述活塞(26)，並於外周面設有複數個卡合溝(28c、28d)；移動閥(30)，係設成可沿著前述活塞桿(28)的前述軸方向位移；以及卡合構件(38)，係設於前述移動閥(30)，選擇性地卡合於前述卡合溝(28c、28d)的任一者，在前述缸筒(22)的下降時的行程終端附近的位置，前述桿罩蓋(20)抵接於前述移動閥(30)而使前述卡合構件(38)的卡合位置從一個前述卡合溝(28c)移動到另一個前述卡合溝(28d)時，將連通前述壓力流體供給源(16)與前述第一缸室(36a)之前述流路(28a、28b)關閉。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之平衡缸(10)，其中，前述活塞(26)係具有： 銷收容孔(26a)，係沿前述軸方向貫通而形成；以及解除銷(32)，係一端部面向前述第一缸室(36a)，另一端部面向前述第二缸室(36b)，且可沿著前述軸方向位移地收容於前述銷收容孔(26a)，前述桿罩蓋(20)係具有可連通前述第一缸室(36a)與前述壓力流體供給源(16)之連通路(20b)，伴隨著從前述連通路(20b)對於前述第一缸室(36a)之壓力流體的供給，在前述缸筒(22)上升時的行程終端附近的位置，前述頭罩蓋(24)透過前述解除銷(32)推壓前述移動閥(30)，使前述卡合構件(38)的卡合位置從前述另一個卡合溝(28d)移動到前述一個卡合溝(28c)。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之平衡缸(10)，其中，前述活塞桿(28)的另一端部係固定於構成前述工件搬送裝置(100)之支持機構(12)。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之平衡缸(10)，其中，前述桿罩蓋(20)與前述移動閥(30)之間係具備吸收兩者接觸時的衝擊之衝擊吸收機構(42)。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之平衡缸(10)，其中，前述頭罩蓋(24)係具有：通氣口(24b、24c、24d)，係在前述頭罩蓋(24)的外周面開口而形成，使前述第二缸室(36b)與大氣連通；以及消音構件(34a、34b、34c)，係安裝於前述通氣口 (24b、24c、24d)，可供空氣通過。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之平衡缸(10)，其中，前述移動閥(30)係在前述第一缸室(36a)嵌合於前述活塞桿(28)，前述活塞桿(28)係具有可密封前述活塞桿(28)的外周面與前述移動閥(30)的內周面之間的間隙之複數個密封構件(40a、40b)，前述複數個密封構件(40a、40b)係包含：第一密封構件(40a)，係設於較前述流路(28a、28b)的前述第一缸室(36a)側的開口部更離開前述活塞(26)的位置；以及第二密封構件(40b)，係設於較前述流路(28a、28b)的前述第一缸室(36a)側的開口部更靠近前述活塞(26)的位置。
  7. 一種工件搬送裝置(100)，係具備：平衡缸(10)；支持機構(12)，係以軸方向沿著鉛直方向之方式支持前述平衡缸(10)；壓力流體供給源(16)，係將壓力流體供給至前述平衡缸(10)；導件(14)，係導引構成前述平衡缸(10)之缸筒(22)之沿著前述鉛直方向的動作；以及工件搬送用構件(18)，係可裝卸地連結於前述缸筒(22)， 前述平衡缸(10)係具有：前述缸筒(22)，係具有由頭罩蓋(24)及桿罩蓋(20)封閉兩端而形成的缸室(36)；活塞(26)，係將前述缸室(36)區隔成前述桿罩蓋(20)側的第一缸室(36a)及前述頭罩蓋(24)側的第二缸室(36b)；活塞桿(28)，係於內部形成有連通前述壓力流體供給源(16)與前述第一缸室(36a)的流路(28a、28b)，且一端連結至前述活塞(26)，並於外周面設有複數個卡合溝(28c、28d)；移動閥(30)，係設成可沿著前述活塞桿(28)的前述軸方向位移；以及卡合構件(38)，係設於前述移動閥(30)的內部，選擇性地卡合於前述卡合溝(28c、28d)的任一者，在前述缸筒(22)的下降時的行程終端附近的位置，前述桿罩蓋(20)抵接於前述移動閥(30)而使前述卡合構件(38)的卡合位置從一個前述卡合溝(28c)移動到另一個前述卡合溝(28d)時，將連通前述壓力流體供給源(16)與前述第一缸室(36a)之前述流路(28a、28b)關閉。
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