TWM542858U

TWM542858U - 真空吸附用流體壓缸

Info

Publication number: TWM542858U
Application number: TW105215307U
Authority: TW
Inventors: 日下浩志
Original assignee: Ｓｍｃ股份有限公司
Priority date: 2016-10-07
Filing date: 2016-10-07
Publication date: 2017-06-01

Description

真空吸附用流體壓缸

本創作係關於一種在壓力流體的供給作用下使活塞(piston)沿著軸方向位移的複動型真空吸附用流體壓缸。

以往，已使用一種具有在壓力流體的供給作用下位移之活塞的流體壓缸作為工件(work)等的吸附搬運手段(請參照日本特開2015-212560號公報)。在該流體壓缸中，係在連結於活塞的活塞桿(piston rod)的前端設有位移塊(block)，且在該位移塊裝設有可將工件進行真空吸附的吸附墊(pad)。再者，藉由供給至流體壓缸的壓力流體使活塞位移，且藉由位移塊往工件側移動而抵接，使得工件被吸附墊吸附。

此外，在此種流體壓缸中，亦已知有一種使在噴嘴與工件接觸時所產生的靜電接地的裝置(請參照韓國專利第10-1000392號公報)。此裝置係在和噴嘴結合的滑塊(slider)與缸本體之間配設有彈簧，用以使在噴嘴與工件接觸時所產生的靜電經由該彈簧而被導電於缸本體。

依據韓國專利第10-1000392號公報所記載的裝置，雖可防止工件因噴嘴與工件接觸時產生的靜電而帶電，但由於係為在滑塊與缸本體之間配設彈簧的構造，因此有裝置大型化之虞。

本創作係考慮此課題而研創者，其目的在提供一種複動型的真空吸附用流體壓缸，其係可藉由精簡的構成使噴嘴或裝設於噴嘴的真空墊(以下稱「噴嘴等」)與工件接觸時所產生的靜電接地。

本創作之複動型的真空吸附用流體壓缸係包括：活塞，滑動自如地配設於缸本體的內部；活塞桿，連結於活塞；桿蓋(rod cover)，固定於缸本體；及滑塊，連結於從桿蓋朝外突出之活塞桿的端部；該真空吸附用流體壓缸中：在滑塊裝設有噴嘴，在活塞與桿蓋之間配設有彈簧。

依據上述的真空吸附用流體壓缸，即可藉由精簡的構成而使在噴嘴等與工件接觸時所產生的靜電接地。

在上述的真空吸附用流體壓缸中，彈簧係以壓縮線圈彈簧為佳。藉據此，即可使彈簧容易地在活塞與桿蓋之間追隨。

此外，滑塊係以透過緩衝(buffer)機構而連結於活塞桿為佳。藉此，可防止在結合於滑塊的噴嘴與工件之間施加過大的荷重。

再者，在滑塊連結有中空狀的真空桿，真空桿較佳為滑動自如地配設於缸本體的內部。藉此，即可將構成負壓供給路的真空桿利用作為滑塊的引導(guide)構件。

在上述情形下，真空桿的內部空間較佳為透過形成於滑塊的流路而連通於噴嘴的內部空間。此外，真空桿較佳為透過軸承而支撐於缸本體。再者，在與滑塊連結之側相反側的真空桿的端部較佳為從滑塊朝外突出。

依據本創作的複動型真空吸附用流體壓缸，由於在活塞與桿蓋之間配設構成導電路徑的彈簧，因此可藉由精簡的構成而使在噴嘴等與工件接觸時所產生的靜電接地。

上述的目的、特徵及優點，應可由參照附圖所說明之下列實施形態的說明而更易於明瞭。

10‧‧‧真空吸附用流體壓缸

12‧‧‧缸本體

14‧‧‧活塞

16‧‧‧活塞桿

17‧‧‧真空桿

18‧‧‧桿蓋

20‧‧‧滑塊

21‧‧‧噴嘴

22‧‧‧本體部

24‧‧‧安裝板部

26‧‧‧缸孔

28‧‧‧桿孔

30‧‧‧安裝孔

32‧‧‧定位孔

34‧‧‧第1壓力室

36‧‧‧第2壓力室

38‧‧‧第1端口

40‧‧‧第2端口

42‧‧‧第1聯絡通路

44‧‧‧軸方向通路

46‧‧‧第2聯絡通路

47‧‧‧栓體

48‧‧‧活塞襯墊

49、50‧‧‧凸緣

51‧‧‧軸承

52‧‧‧活塞孔

54‧‧‧連結部

56‧‧‧肋部

58‧‧‧阻尼器

60‧‧‧彈簧導件

62‧‧‧端板

64‧‧‧密封環

66‧‧‧桿襯墊

68‧‧‧彈簧

70‧‧‧活塞桿安裝孔

72‧‧‧真空桿安裝孔

74‧‧‧噴嘴安裝孔

76‧‧‧凸緣部

78‧‧‧第3聯絡通路

80‧‧‧套筒

82‧‧‧緩衝桿

84‧‧‧緩衝彈簧

85‧‧‧頭部

86‧‧‧軸部

88‧‧‧第1軸承

89‧‧‧擋止具

90‧‧‧第2軸承

91‧‧‧螺絲構件

92‧‧‧真空通路

93‧‧‧密封環

94‧‧‧大徑筒部

95‧‧‧小徑筒部

96‧‧‧第1通路

97‧‧‧密封環

98‧‧‧第2通路

第1圖係為本創作之實施形態之真空吸附用流體壓缸的剖面圖。

第2圖係為第1圖所示之真空吸附用流體壓缸的側視圖。

第3圖係為顯示在第1圖所示的真空吸附用流體壓缸中滑塊朝從缸本體離開之方向移動之狀態的剖面圖。

以下一面參照附圖一面詳細地說明本創作之腹動型真空吸附用流體壓缸的較佳實施形態。以下稱為「軸方向」時，係指第1圖的箭頭AB方向。此外，稱為「一端」時，係指第1圖的箭頭A方向，稱為「另一端」時，係指第1圖的箭頭B方向。

真空吸附用流體壓缸10係被組裝於電子零件等之工件的搬運裝置中使用，如第1圖所示，包括缸本體12、活塞14、活塞桿16、桿蓋18、及滑塊20。

缸本體12係由金屬材料所形成，具有長方體狀的本體部22、及從本體部22之端部延伸的安裝板部24。在本體部22的內部，係彼此平行地形成有沿著軸方向延伸的缸孔26與桿孔28。缸孔26係從缸本體12的一端附近延伸至另一端，且在該另一端開口。桿孔28係從缸本體12的一端延伸至另一端，且在缸本體12的軸方向兩端開口。桿孔28係從缸本體12的另一端側涵蓋預定範圍而擴徑，用以收容後述的第2軸承90。在安裝板部24中，係形成有用以將缸本體12安裝於未圖示之搬運裝置的安裝孔30及定位孔32。

在缸孔26中，係滑動自如地配設有活塞14，在活塞14的一側係劃分有第1壓力室34，在活塞14的另一側係劃分有第2壓力室36。在缸本體12的一端側，係形成有用以將壓力流體供給至第1壓力室34的第1端口(port)38及用以將壓力流體供給至第2壓力室36的第2端口40。第1端口38係透過小徑的第1聯絡通路42而連通於第1壓力室34，而第2端口40係透過接近缸孔26而與缸孔26平行地延伸之大徑的軸方向通路44及與該軸方向通路44正交的小徑的第2聯絡通路46而連通於第2壓力室36。第1端口38及第2端口40係透過未圖示的配管及切換閥而連接於未圖示的壓力流體供給源。另外，元件符號47所示者，係為用以將在將第2聯絡通路46加工時所形成之孔予以封住的栓體。

活塞14係由金屬材料形成為圓筒狀，在其外周面係隔著環狀溝而裝設有一對活塞襯墊(piston packing)48。活塞襯墊48係滑接於缸孔26的內周面。在活塞14的內部，係朝軸方向貫通設有具有母螺紋的活塞孔52。

活塞桿16係由金屬材料形成為軸狀，在其一端部係設有從中央部縮徑的連結部54。連結部54係在外周具有公螺紋，藉由連結部54螺合於活塞孔52，使得活塞桿16連結於活塞14。在靠近活塞桿16之另一端部的外周，係設有朝周方向延伸的肋部56，而在活塞桿16的另一端部係形成有公螺紋。

活塞桿16的連結部54係從活塞14的一端突出，在該突出部位係裝設有阻尼器(damper)58。阻尼器58係例如由橡膠等彈性材料所構成，用以防止活塞14朝缸孔26的一端側位移時會直接接觸於缸孔26的壁面，而緩和接觸時的撞擊。此外，在鄰接於活塞14之另一端的活塞桿16的外周，係裝設有金屬製的彈簧導件(spring guide)60。彈簧導件60係具有供後述之彈簧68之一端座落的凸緣(flange)49。

桿蓋18係由金屬材料而形成為圓筒狀，從缸孔26的另一端部側插入螺合。桿蓋18係具有抵接於後述之端板(end plate)62的凸緣50。在桿蓋18的外周面，係隔著環狀溝而裝設有密封環(seal ring)64，密封環64係抵接於缸孔26的內周面。藉此，即可防止壓力流體從缸孔26與桿蓋18之間漏出。

在桿蓋18的內部係形成有朝軸方向延伸的貫通孔，而活塞桿16朝軸方向移動自如地插通。在桿蓋18之貫通孔的內周面，係隔著環狀溝而裝設有桿襯墊(rod packing)66，而桿襯墊66係抵接於活塞桿16的外周面。藉此，即可防止壓力流體從桿蓋18與活塞桿16之間漏出。

在第2壓力室36的內部且為彈簧導件60與桿蓋18之間，係設有金屬製的彈簧68。彈簧68係為壓縮線圈彈簧，即使位於活塞14最遠離桿蓋18的位置時，亦處於從自然長度被壓縮的狀態。因此，彈簧68的一端部及另一端部係分別恆常地接觸於彈簧導件60及桿蓋18。

滑塊20係由金屬材料所形成，具有朝軸方向延伸的3個安裝孔，亦即活塞桿安裝孔70、真空桿安裝孔72及噴嘴安裝孔74。活塞桿安裝孔70係在滑塊20的軸方向兩端開口，且在該軸方向預定的部位設有朝內突出的環狀凸緣部76。真空桿安裝孔72係在滑塊20的一端側開口。噴嘴安裝孔74係具有在滑塊20之另一端側開口的大徑部及與其底部接續的小徑部，且在靠近噴嘴安裝孔74 之開口的部位，係形成有母螺紋。噴嘴安裝孔74與真空桿安裝孔72係藉由與該等正交的第3聯絡通路78而彼此連接。另外，元件符號79所示者，係為用以將加工第3聯絡通路78時所形成的孔予以封住的栓體。

接著說明設於滑塊20與活塞桿16的連結部的緩衝機構。緩衝機構係包括套筒(sleeve)80、緩衝桿82及緩衝彈簧84。

套筒80係由金屬材料形成為圓筒狀，在外周具有段部。緩衝桿82係具有大徑的頭部85及與該頭部85相連的圓筒狀的軸部86。在軸部86中係形成有具有母螺紋的孔。在活塞桿16的另一端側係外插有套筒80，在活塞桿16的另一端部係螺合固定有緩衝桿82。藉此，套筒80係在活塞桿16的肋部56與緩衝桿82的軸部86之間被挾持。套筒80與緩衝桿82的軸部86，係收容於滑塊20的活塞桿安裝孔70內。緩衝桿82係透過軸承51而在軸方向滑動自如地支撐於滑塊20。緩衝彈簧84係由金屬製的壓縮線圈彈簧所構成，且配設於從活塞桿安裝孔70朝內突出的凸緣部76與套筒80的段部之間。

當未對滑塊20施加外力時，緩衝桿82係藉由緩衝彈簧84的彈推力在其頭部85的背面抵接於滑塊20的端面，滑塊20係與活塞桿16一體地移動。當對滑塊20施加預定以上的外力時，緩衝彈簧84即被壓縮，而緩衝桿82的頭部85係從滑塊20的端面離開。藉此，即可防止裝設於噴嘴21的吸附墊(未圖示)抵接於工件時會施加過度的荷重。

真空桿17係插通於缸本體12的桿孔28，且藉由配設於桿孔28之一端側的第1軸承88及配設於桿孔28之經擴徑後的另一端側的第2軸承90而在軸方向滑動自如地支撐。第2軸承90係為滑動阻力少的滾珠花鍵(ball spline)型的軸承，從桿孔28的另一端側插入，且藉由裝設於缸本體12的端板62而保持。另外，元件符號89所示者，係為用以將第2軸承90固定於缸本體12的擋止具。端板62係藉由將螺絲構件91及桿蓋18螺合於缸本體12，而在螺絲構件91的頭部及桿蓋18的凸緣50與缸本體12之間被挾持固定。

在真空桿17的內部，係形成有沿著軸方向延伸的真空通路92，真空通路92係在真空桿17的軸方向兩端開口。真空桿17的一端部係藉由配管(未圖示)而連接於負壓供給源(未圖示)，真空桿17的另一端部係插入固定於滑塊20的真空桿安裝孔72。在真空桿安裝孔72的內周面係隔著環狀溝而裝設有密封環97，密封環97係抵接於真空桿17的外周面。

噴嘴21係由金屬材料形成為圓筒狀，且具有螺合於噴嘴安裝孔74之大徑部的大徑筒部94、及嵌合於噴嘴安裝孔74之小徑部的小徑筒部95。在大徑筒部94的外周面係隔著環狀溝而裝設有密封環93，密封環93係抵接於噴嘴安裝孔74的內周面。在噴嘴21的內部，係形成有沿著軸方向而延伸的第1通路96及與第1通路96正交的第2通路98。大徑筒部94係從滑塊20的另一端突出，第1通路96係在大徑筒部94的另一端開口。在大徑筒部94的另一端面，係裝設有由導電性材料所構成的真空墊(未圖示)。第2通路98係在噴嘴21之小徑筒部95的側面開口，且連通於形成於滑塊20的第3聯絡通路78。

形成於噴嘴21的第1通路96與第2通路98、形成於滑塊20的第3聯絡通路78與真空桿安裝孔72的一部分、形成於真空桿17的真空通路92，係依此順序相連，且成為用以吸附工件的負壓產生流路。

本實施形態的真空吸附用流體壓缸10，基本上係以上述方式構成，以下一面參照第1圖及第3圖一面說明其作用。在此，如第1圖所示，將活塞14位於缸本體12之一端部側的狀態設為初始位置。另外，第1圖中的上下方向，並非與真空吸附用流體壓缸10被安裝於搬運裝置而使用時的垂直方向一致，例如，第1圖的B方向成為垂直向下。

在此初始位置中，當從未圖示的壓力流體供給源朝第1端口38供給壓力流體時，壓力流體被導入於第1壓力室34，活塞14朝向缸本體12的另一端側(箭頭B方向)位移。隨此，活塞桿16及滑塊20亦一體地位移。另外，此時，第2端口40係預設為大氣開放狀態。

藉由滑塊20位移，使得連結於滑塊20的真空桿17在被第1軸承88及第2軸承90支撐的狀態下朝軸方向(箭頭B方向)一體地位移。安裝於滑塊20的噴嘴21，係往未圖示的工件接近。

再者，如第3圖所示，活塞14進一步往缸本體12的另一端部側位移，真空墊抵接於工件。在設於噴嘴21之內部的第1通路96與第2通路98中，係從連接於負壓供給源的真空桿17的真空通路92透過滑塊20之真空桿安裝孔72的一部分及第3聯絡通路78而供給有負壓，因此工件被吸附於真空墊。

在確認了工件的吸附之後，當藉由未圖示的切換閥將曾經供給至第1端口38的壓力流體供給至第2端口40時，壓力流體即被導入於第2壓力室36，而活塞14朝向缸本體12的一端部(箭頭A方向)位移。隨此，在工件仍吸附於真空墊的狀態下，滑塊20以接近缸本體12的方式移動。另外，此時，第1端口38係預設為大氣開放狀態。

再者，在活塞14移動至缸孔26的一端部的狀態下，真空吸附用流體壓缸10被搬運至預定的搬運位置之後，藉由將壓力流體的供給從第2端口40切換至第1端口38，使滑塊20從缸本體12離開。之後，在將工件載置於預定位置的狀態下停止從負壓供給源供給負壓至真空通路92。藉此，解除真空墊吸附工件的狀態，完成工件的搬運作業。

真空墊抵接於工件時所產生的靜電，係依噴嘴21、滑塊20、緩衝彈簧84、套筒80、活塞桿16、活塞14、彈簧導件60、彈簧68、桿蓋18、缸本體12的順序導電而接地。藉此，即可防止工件帶電。另外，上述靜電雖亦有從滑塊20被導電於真空桿17，且進一步經由第1軸承88或第2軸承90而被導電於缸本體12的情形，但在第1軸承88及第2軸承90中存在有非導電性的潤滑油(greese)，因此該導電路徑不會恆常地成立。

此外，真空墊抵接於工件之際，當預定以上的荷重施加於噴嘴21時，緩衝彈簧84即收縮而使滑塊20相對於活塞桿16相對移動。藉此，可防止在噴嘴21與工件之間施加過大的荷重。

依據本實施形態的真空吸附用流體壓缸10，由於在活塞14與桿蓋18之間配設構成導電路徑的彈簧68，因此藉由精簡的構成即可使在噴嘴21等與工件接觸時所產生的靜電接地。

在上述實施形態中，雖於滑塊與活塞桿之間設有緩衝機構，但亦可不設置緩衝機構，而將滑塊相對於活塞桿一體地連結。此外，雖透過彈簧導件而使彈簧抵接於活塞，但亦可無彈簧導件。再者，雖使用了壓縮線圈彈簧作為配設於活塞與桿蓋之間的彈簧，但只要是一面追隨活塞的移動一面恆常地與活塞或彈簧導件與桿蓋接觸的導電性彈簧，亦可為其他種類。

本創作的複動型真空吸附用流體壓缸並不限定於上述的實施形態，在不脫離本創作之要旨的範圍內，當然亦可採用各種構成。