JP2005282739A

JP2005282739A - Cylinder device

Info

Publication number: JP2005282739A
Application number: JP2004098337A
Authority: JP
Inventors: Kimio Ishii; 公男石井
Original assignee: Kuroda Pneumatics Ltd
Current assignee: Kuroda Pneumatics Ltd
Priority date: 2004-03-30
Filing date: 2004-03-30
Publication date: 2005-10-13

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cylinder device having extremely simple construction for surely preventing the jump-out of a piston. <P>SOLUTION: The cylinder device comprises the piston provided on a piston rod movably arranged in a cylinder housing having a fluid supply/discharge path, a hole provided in the cylinder housing in communication with the fluid supply/discharge path, and a braking rod integrally provided at least on one side of the piston, opposite to the side of supplying fluid, concentrically with the axis of the piston rod and intrusively into the hole for restricting a flow-out opening. The braking rod has a sufficient length at the front end to restrict the flow-out opening at the operation end position of the piston, and it opens the flow-out opening when the piston is moved a predetermined distance after starting its operation to reduce a flow-out speed only for the predetermined distance, thus preventing the jump-out of the piston. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、圧縮空気圧力のような流体圧力により作動するシリンダ装置に関し、特にシリンダピストンが動き始める時の、ピストンの動きを制御する機能を有するものである。 The present invention relates to a cylinder device that operates by a fluid pressure such as compressed air pressure, and particularly has a function of controlling the movement of a piston when the cylinder piston starts to move.

従来、このようなシリンダ装置としては、いわゆるピストンの飛び出し防止装置を有するものであり、流体アクチエータと主切換弁との間に設けた、切換弁と制御回路による飛び出し防止装置（例えば、特許文献１参照）、また、機械的な飛び出し防止装置（例えば、特許文献２参照）が知られている。
前者の特許文献１に明示された装置は、飛び出し状態と通常使用状態とに切り替える第２弁部（３２）とさらに複雑な回路構成を必要とするため、全体として装置の大型化を招いてしまい、かつコスト的にも高額化は免れない。 Conventionally, as such a cylinder device, a so-called piston pop-out prevention device is provided, and a pop-out prevention device (for example, Patent Document 1) provided between a fluid actuator and a main switching valve is provided by a switching valve and a control circuit. In addition, a mechanical pop-out prevention device (for example, see Patent Document 2) is known.
The device disclosed in the former Patent Document 1 requires a second valve portion (32) that switches between the pop-out state and the normal use state and a more complicated circuit configuration, which leads to an increase in the size of the device as a whole. In addition, cost increases are inevitable.

一方、後者の特許文献２は機械的な飛び出し防止装置であり、複雑な構造であるので、何らかの原因でブレーキ部が故障を起こす危険性があり、かつコスト的にも高額であり、また制御上からも利用しにくいものであった。
さらに、これらの従来技術は、作動の初期において、ピストンを動作させる時一側のピストン室へ流体圧力を供給する際、このピストンの反対側ピストン室内の圧力が排気されていて大気圧になっている場合についての飛び出し防止が目的である。
特開平１１−２３０１１１号公報特開２０００−１２０６１２号公報特開２００２−１３０２１４号公報 On the other hand, the latter patent document 2 is a mechanical pop-out prevention device and has a complicated structure. Therefore, there is a risk that the brake part may break down for some reason, and the cost is high. It was difficult to use.
Furthermore, in these prior arts, when fluid pressure is supplied to the piston chamber on one side when the piston is operated in the initial stage of operation, the pressure in the piston chamber on the opposite side of the piston is exhausted and becomes atmospheric pressure. The purpose is to prevent popping out when there is.
JP-A-11-230111 JP 2000-120612 A JP 2002-130214 A

ところで、このようなピストン室の空気圧が大気圧である初期作動時の飛び出し防止ではなく、通常の使用状態におけるピストンの飛び出しを効果的に抑制することが要求されている。例えば、半導体基板のような軽量ワークを流体シリンダ装置を用いて所定の位置から他の所定位置へ搬送する場合、ピストンが前進してその先端側でワークを搬送し、所定位置に停止して位置決めをする。そして、またピストンを後退して所定位置へ戻すように動作させることを考慮したとき、通常の流体シリンダにおいては、前進して所定位置までワークを搬送して停止するときは、通常のクッション機能を用いて滑らかに停止させることができる。 By the way, it is required not to prevent the piston chamber from popping out at the initial operation when the air pressure in the piston chamber is atmospheric pressure, but to effectively suppress the piston from popping out in a normal use state. For example, when a lightweight workpiece such as a semiconductor substrate is transported from a predetermined position to another predetermined position using a fluid cylinder device, the piston moves forward, transports the work on the tip side, stops at the predetermined position, and is positioned. do. When considering that the piston is moved backward and returned to the predetermined position, in the normal fluid cylinder, when the workpiece is moved forward to the predetermined position and stopped, the normal cushion function is set. It can be used to stop smoothly.

しかし、その停止状態からピストンを後退するとき、ピストンが急速に後退すると、ピストンロッド先端側で当接しているワークが一緒に動いて所定位置がずれて、次の動作上不都合を生じてしまう虞があった。
一方、アクチュエータの動きを制御する方法として、空気を供給する側で制御する方法であるメータイン制御により、クッション機構付き空気圧シリンダにおける駆動時の飛び出しを防止する装置が知られている（例えば、特許文献３参照）。 However, when the piston is retracted from the stopped state, if the piston retracts rapidly, the workpiece that is in contact with the piston rod tip side moves together, and the predetermined position may be shifted, causing inconvenience in the next operation. was there.
On the other hand, as a method for controlling the movement of the actuator, there is known a device that prevents pop-up at the time of driving in a pneumatic cylinder with a cushion mechanism by meter-in control, which is a method for controlling on the air supply side (for example, Patent Documents). 3).

しかし、このメータイン制御は、アクチュエータの動きを制御する方法として、空気を排気する側で制御する方法であるメータアウト制御に比べて、一般的に以下のようなデメリットを有している。
ピストンの反対側つまり排気側は制限されないので、速やかに排気され、供給する空気の量により動きは制御される。従って、特許文献３の場合は、動き始めは、供給する空気がクッション室へ流入することと、絞り通路である溝からピストン室へ流入する空気によりゆっくり動き始めるというものであるが、ピストンの反対側つまり排気側は大気圧に近い状態になっているので、圧力差が大きく、このような低速での動きを制御することが非常に難しく、スティックスリップ（静止摩擦と動摩擦の違いによる負荷の変化からピストンが止まったり、動いたりする）を起こしやすいというデメリットがある。そのため、低速時すなわち初期作動時のスムーズな動きが得られない可能性があり、調整がし難いものである。 However, this meter-in control generally has the following demerits as a method for controlling the movement of the actuator, compared to meter-out control, which is a method for controlling on the side of exhausting air.
Since the other side of the piston, that is, the exhaust side is not limited, the exhaust is quickly performed, and the movement is controlled by the amount of supplied air. Therefore, in the case of Patent Document 3, the start of movement is that the supplied air flows into the cushion chamber and starts to move slowly due to the air flowing into the piston chamber from the groove which is the throttle passage. Because the pressure side is close to atmospheric pressure, the pressure difference is large, and it is very difficult to control the movement at such a low speed, and stick-slip (change in load due to the difference between static friction and dynamic friction) The piston stops and moves from the beginning). Therefore, there is a possibility that smooth movement at low speed, that is, during initial operation may not be obtained, and adjustment is difficult.

また、特許文献３では、クッションリングの周面へ絞り流路用溝を形成しているため、シリンダ作動時このクッションリングが第２パッキンの内周面を摺動する際にこの溝の部分に相当するパッキン部分が内方に押し出される形となり、往復動によりねじれを生じ易く、シール性が悪化する危険性を有しているなど、動作上の不安定要素がある。
本発明はこのような用途で極めて簡単な構造により確実なピストン飛び出し防止を達成するシリンダ装置を提供することを目的とする。 Further, in Patent Document 3, since the groove for the throttle channel is formed on the circumferential surface of the cushion ring, when this cushion ring slides on the inner circumferential surface of the second packing during cylinder operation, Corresponding packing parts are pushed inward, tend to be twisted by reciprocation, and have a risk of deteriorating sealing performance.
An object of the present invention is to provide a cylinder device that achieves reliable prevention of piston popping out by such an extremely simple structure.

請求項１に係る発明は、流体給排用通口を備えたシリンダハウジング内に移動自在に配したピストンと、前記ピストンに一体的に設けたピストンロッドと、前記シリンダハウジング内に設けられ、前記流体給排用通口と連絡する穴と、前記ピストンの少なくとも一側であって流体供給する側と反対側へ、前記ピストンロッドの軸線と同心上に一体的に設け、前記穴内に貫入し流出開口を制限する制動ロッドとを設け、前記制動ロッドは、前記ピストン作動端位置でその先端側が前記流出開口を制限する長さを有し、前記ピストンが作動開始し所定距離移動した時点で前記流出開口を開放し、所定距離のみ流出速度を低下させて前記ピストンの飛び出しを防止することを特徴とする。 The invention according to claim 1 is provided in a piston housing movably arranged in a cylinder housing provided with a fluid supply / discharge port, a piston rod provided integrally with the piston, and provided in the cylinder housing, A hole communicating with the fluid supply / discharge port and at least one side of the piston opposite to the fluid supply side are integrally provided concentrically with the axis of the piston rod, and penetrates into the hole and flows out. A brake rod that restricts the opening, and the brake rod has a length that restricts the outflow opening at the piston operation end position, and the outflow is detected when the piston starts to move and moves a predetermined distance. The opening is opened, and the outflow speed is reduced by a predetermined distance to prevent the piston from popping out.

請求項２に係る発明は、請求項１記載のシリンダ装置において、前記穴は、前記シリンダハウジングに設けた穴とクッション室であることを特徴とする。
請求項３に係る発明は、請求項１記載のシリンダ装置において、前記穴は、前記シリンダハウジングに設けたクッション室であることを特徴とする。
請求項４に係る発明は、請求項１ないし請求項３の何れか記載のシリンダ装置において、前記ピストンを、前記ピストンロッドの端部に取り付け、前記制動ロッドを、前記ピストンロッドと反対側の前記ピストンの一側に設け、前記ピストンが前進端から後退する際、その作動開始後の所定距離のみ移動速度を制限するように構成したことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the cylinder device according to the first aspect, the hole is a hole provided in the cylinder housing and a cushion chamber.
According to a third aspect of the present invention, in the cylinder device according to the first aspect, the hole is a cushion chamber provided in the cylinder housing.
According to a fourth aspect of the present invention, in the cylinder device according to any one of the first to third aspects, the piston is attached to an end of the piston rod, and the brake rod is disposed on the opposite side of the piston rod. Provided on one side of the piston, when the piston moves backward from the forward end, the moving speed is limited only for a predetermined distance after the start of operation.

請求項５に係る発明は、請求項１ないし請求項３の何れか記載のシリンダ装置において、前記ピストンを、前記ピストンロッドの端部に取り付け、前記制動ロッドを、前記ピストンロッド側の前記ピストンの一側に前記ピストンロッドと同軸上へを設け、前記ピストンが後退端から前進する際、その作動開始後の所定距離のみ移動速度を制限するように構成したことを特徴とする。 The invention according to claim 5 is the cylinder device according to any one of claims 1 to 3, wherein the piston is attached to an end portion of the piston rod, and the brake rod is attached to the piston on the piston rod side. One side is provided coaxially with the piston rod, and when the piston moves forward from the retracted end, the moving speed is limited only by a predetermined distance after the start of the operation.

請求項６に係る発明は、請求項１ないし請求項３の何れか記載のシリンダ装置において、前記ピストンを、前記ピストンロッドの端部に取り付け、前記制動ロッドを、前記ピストンの両側に前記ピストンロッドと同軸上へを設け、前記ピストンが後退端から前進する際、その作動開始後の所定距離のみ移動速度を制限するように構成したことを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the cylinder device according to any one of the first to third aspects, the piston is attached to an end portion of the piston rod, the braking rod is disposed on both sides of the piston, and the piston rod is disposed on both sides of the piston. And when the piston moves forward from the retracted end, the moving speed is limited only by a predetermined distance after the operation is started.

請求項７に係る発明は、請求項２記載のシリンダ装置において、前記ピストンを、前記ピストンロッドの途中に取り付け、前記制動ロッドを、前記シリンダハウジングに設けた穴側の前記ピストンの一側に設け、前記ピストンが前進端から後退する際、その作動開始後の所定距離のみ移動速度を制限するように構成したことを特徴とする。
請求項８に係る発明は、請求項２または請求項３記載のシリンダ装置において、前記ピストンを、前記ピストンロッドの途中に取り付け、前記制動ロッドを、前記クッション室側の前記ピストンの一側に設け、前記ピストンが前進端から後退する際、その作動開始後の所定距離のみ移動速度を制限するように構成したことを特徴とする。 The invention according to claim 7 is the cylinder device according to claim 2, wherein the piston is attached in the middle of the piston rod, and the brake rod is provided on one side of the piston on the hole side provided in the cylinder housing. When the piston moves backward from the forward end, the moving speed is limited only by a predetermined distance after the operation is started.
The invention according to claim 8 is the cylinder device according to claim 2 or claim 3, wherein the piston is attached in the middle of the piston rod, and the brake rod is provided on one side of the piston on the cushion chamber side. When the piston moves backward from the forward end, the moving speed is limited only by a predetermined distance after the operation is started.

請求項９に係る発明は、請求項２または請求項３記載のシリンダ装置において、前記ピストンを、前記ピストンロッドの途中に取り付け、前記制動ロッドを、前記ピストンの両側に設け、前記ピストンが前進端から後退する際、その作動開始後の所定距離のみ移動速度を制限するように構成したことを特徴とする。
請求項１０に係る発明は、請求項１ないし請求項９の何れか記載のシリンダ装置において、前記制動ロッドが、前記シリンダストローク以上の長さを有し、先端の所定距離の部分のみが流体流出量を制限するように構成したことを特徴とする。 The invention according to claim 9 is the cylinder device according to claim 2 or claim 3, wherein the piston is attached in the middle of the piston rod, the brake rods are provided on both sides of the piston, and the piston is at the forward end. When moving backward, the moving speed is limited only for a predetermined distance after the start of the operation.
According to a tenth aspect of the present invention, in the cylinder device according to any one of the first to ninth aspects, the brake rod has a length equal to or longer than the cylinder stroke, and only a portion of a predetermined distance at the tip is fluid outflow. It is characterized by being configured to limit the amount.

請求項１１に係る発明は、請求項１ないし請求項１０の何れか記載のシリンダ装置において、前記シリンダハウジングは、流体給排用通口を備えたロッドカバー部およびシリンダーカバー部とチューブ部とを有し、前記穴は、前記シリンダーカバー部内に設けられ、前記流体給排用通口と連絡するとともに開口端部にパッキンを有し、前記ピストン作動端位置において、前記制動ロッド先端側と前記開口端部に設けたパッキンとにより流出開口を制限するよう構成したことを特徴とする。 The invention according to claim 11 is the cylinder device according to any one of claims 1 to 10, wherein the cylinder housing includes a rod cover portion having a fluid supply / discharge port, a cylinder cover portion, and a tube portion. The hole is provided in the cylinder cover portion, communicates with the fluid supply / discharge port, and has a packing at an opening end, and at the piston operating end position, the brake rod tip side and the opening It is characterized in that the outflow opening is limited by a packing provided at the end.

請求項１２に係る発明は、請求項１１記載のシリンダ装置において、前記開口端部に設けたパッキンが、クッションパッキンを兼ねていることを特徴とする。 According to a twelfth aspect of the present invention, in the cylinder device of the eleventh aspect, the packing provided at the opening end portion also serves as a cushion packing.

本発明に係るシリンダ装置によれば、いわゆるメータアウト制御であること、またそのため、排気側での制御方法を採用しているので、初期作動時においても、供給される空気圧力に対して、排気側圧力と所定の差圧で動作し、安定した動作制御ができる。
また、本発明に係るシリンダ装置によれば、例えば、ワーク搬送機構に用いた場合、基板のような軽量製品であるワークを搬送位置まで送り出した後、ピストンロッドが突出位置から後退する時に、急激に後退を始めるのではなく、ワークに当接しているピストンロッド側がゆっくりと後退するので、ワークの位置がずれたりすることが無くなり、確実に所定位置へ搬送し、元に戻ることができる。従って、正確な搬送と位置決めが可能となった。 According to the cylinder device according to the present invention, so-called meter-out control is performed, and therefore, the control method on the exhaust side is adopted, so that the exhaust gas can be exhausted with respect to the supplied air pressure even during the initial operation. Operates at a side pressure and a predetermined differential pressure, enabling stable operation control.
Further, according to the cylinder device of the present invention, for example, when used in a workpiece transfer mechanism, after a workpiece, which is a lightweight product such as a substrate, is sent to the transfer position, the piston rod suddenly moves backward from the protruding position. In this case, the piston rod that is in contact with the workpiece is slowly retracted, so that the position of the workpiece is not shifted, and the workpiece can be reliably transported to the predetermined position and returned to the original position. Therefore, accurate conveyance and positioning became possible.

さらに、本発明に係るシリンダ装置によれば、シリンダ構造の内部に制動手段を構成したので、小形化ができると共に、構造が簡単で作動上故障しやすい部分が少なく、長期間確実な作動が可能となった。
さらにまた、本発明に係るシリンダ装置によれば、構造上シリンダカバー側は従来のクッション機構としての構造を用いており、かつ不安定な構造要素が無く、従って、本明細書に記載したような用途における長期間安定した動作を達成でき、信頼性の高い装置を提供できる。 Furthermore, according to the cylinder device according to the present invention, since the braking means is configured inside the cylinder structure, it is possible to reduce the size, and the structure is simple and there are few parts that are likely to fail in operation, and reliable operation for a long time is possible. It became.
Furthermore, according to the cylinder device according to the present invention, the structure of the cylinder cover side uses a structure as a conventional cushion mechanism, and there is no unstable structural element. Therefore, as described in this specification, A stable operation can be achieved for a long time in the application, and a highly reliable device can be provided.

以下、本発明を図面に示す実施形態に基づいて説明する。
本実施形態においては、本発明を流体圧シリンダ装置に適用した場合について説明する。
本実施形態に係る流体圧シリンダ装置は、流体圧力として圧縮空気を用いたシリンダ装置で、図１はその正面断面図であり、ピストンが後退した位置にある状態を示している。図２は、ピストンが前進端まで移動した状態を示している。 Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the drawings.
In this embodiment, the case where the present invention is applied to a fluid pressure cylinder device will be described.
The fluid pressure cylinder device according to the present embodiment is a cylinder device using compressed air as a fluid pressure. FIG. 1 is a front cross-sectional view showing a state in which a piston is in a retracted position. FIG. 2 shows a state where the piston has moved to the forward end.

図１および図２に明示したように、シリンダ本体１１は、チューブ１１ａとロッドカバー１１ｂとを一体に形成しており、開口端部にヘッドカバー１２が装着され、これらでシリンダハウジング１０を構成している。そして、このシリンダハウジング１０内の空間がピストン室１１ｃを構成し、ピストン室１１ｃ内にピストン１３が嵌合され、その一端に一体に装着されたピストンロッド１４がシリンダ本体１１のロッドカバー１１ｂ中央を貫通して外部へ突出している。シリンダ本体１１のロッドカバー１１ｂは、ピストン室１１ｃに続くクッション室１１ｄを形成しており、開口端にクッションパッキン１５、さらに軸受１６、ロッドパッキン１７が装着してあり、クッションパッキン１５と軸受１６間の位置から外部へ流体給排用通口１１ｅが開口している。 As clearly shown in FIGS. 1 and 2, the cylinder body 11 is formed integrally with a tube 11 a and a rod cover 11 b, and a head cover 12 is attached to an opening end portion, thereby constituting a cylinder housing 10. Yes. The space in the cylinder housing 10 constitutes a piston chamber 11c. The piston 13 is fitted in the piston chamber 11c, and the piston rod 14 that is integrally attached to one end of the space extends through the center of the rod cover 11b of the cylinder body 11. It penetrates and protrudes to the outside. The rod cover 11b of the cylinder body 11 forms a cushion chamber 11d following the piston chamber 11c. A cushion packing 15, a bearing 16, and a rod packing 17 are attached to the open end, and between the cushion packing 15 and the bearing 16 is provided. A fluid supply / discharge port 11e is opened from the position to the outside.

ヘッドカバー１２は、中央部に有底の深い穴１２ａが形成されており、その底近くの位置から外部へ流体給排用通口１２ｂが開口している。また、穴１２ａの開口端には段部１２ｃが形成され、パッキン１８が装着されており、さらに図示されているように、この端部側外径はチューブ１１ａ端部が嵌合し、かつピストン１３端部が嵌入するように縮径されている。 The head cover 12 has a deep hole 12a having a bottom at the center, and a fluid supply / discharge port 12b is opened from a position near the bottom to the outside. Further, a stepped portion 12c is formed at the opening end of the hole 12a, and a packing 18 is mounted. Further, as shown in the drawing, the end portion side outer diameter is fitted to the end portion of the tube 11a, and the piston The diameter is reduced so that the 13 ends are fitted.

また、ピストンロッド１４は、ピストン１３側面側にクッションリング１９が固着されており、ピストン１３が図で左方へ移動したときに、そのストロークの終端近くでクッション室１１ｄへ入り込み、クッションパッキン１５と係合してピストン室１１ｃから流体給排用通口１１ｅを通って流出する空気量を制限するクッション作用をなす。一方、ピストン１３のピストンロッド１４と反対側には、本実施形態に係る流体圧シリンダ装置のピストンストロークＳｔ以上の長さＬを有する制動ロッド２０がその軸線に沿って一体的に装着されている。この制動ロッド２０は、先端側の所定長さＨを残してピストン１３側がその直径が小さくなっている。ピストン１３が左方へ移動したときに、この先端部がパッキン１８と係合するように構成されている。 The piston rod 14 has a cushion ring 19 fixed to the side surface of the piston 13. When the piston 13 moves to the left in the figure, the piston rod 14 enters the cushion chamber 11 d near the end of the stroke, and the cushion packing 15 It engages and acts as a cushion to limit the amount of air flowing out from the piston chamber 11c through the fluid supply / discharge port 11e. On the other hand, on the opposite side of the piston 13 from the piston rod 14, a brake rod 20 having a length L equal to or longer than the piston stroke St of the fluid pressure cylinder device according to the present embodiment is integrally mounted along the axis. . The brake rod 20 has a small diameter on the piston 13 side, leaving a predetermined length H on the tip side. When the piston 13 moves to the left, the tip is configured to engage with the packing 18.

また、ピストン１３は、外周に摺動パッキン２１，２２を装着しており、制動ロッド装着側の凹部１３ａの底部にはダンパ板２３が押え板２４を介して制動ロッド２０をピストンロッド１４側と一体的に固定装着してある。さらに図中、２５はピストン室１ｌｃとクッション室１１ｄとを結ぶ通路内に配置したニードル式流量制御弁（クッションバルブ）であり、同様に２６は、ピストン１３の右側ピストン室１１ｃと穴１２ａとを結ぶ通路内に設置したニードル式流量制御弁を示している。 Also, the piston 13 has sliding packings 21 and 22 mounted on the outer periphery, and a damper plate 23 is attached to the piston rod 14 side via a presser plate 24 with a damper plate 23 at the bottom of the recess 13a on the brake rod mounting side. It is fixedly attached integrally. Further, in the figure, reference numeral 25 denotes a needle type flow control valve (cushion valve) disposed in a passage connecting the piston chamber 11c and the cushion chamber 11d. Similarly, reference numeral 26 denotes a right piston chamber 11c of the piston 13 and a hole 12a. The needle type flow control valve installed in the connecting passage is shown.

図１において、各流体給排用通口１１ｅ，１２ｂには速度制御弁２７，２８が接続され、さらに図示しない制御弁等を介して空気圧源へ接続されている。
以下、このように構成したシリンダ装置の動作説明をしていく。
図１は、ピストン１３が後退した状態を示しており、この状態で、図示しない制御弁を切り換えて、流体給排用通口１２ｂから圧縮空気を流入し、流体給排用通口１１ｅを排気側へ連通させると、穴１２ａへ流入する空気圧によりピストン１３は左方へ移動を開始する。そして、ストローク端近くで、クッションリング１９がクッシヨンパッキン１５へ係合しさらにクッション室１１ｄへ嵌入し、ピストン室１１ｃ内の空気は流量制御弁で制限された流量が排気され、移動速度が低速となり、ストローク端まで行き、停止する。図２がその状態であり、ピストンロッド１４が最も突出した状態である。この動作により基板等のワークが所定位置まで搬送される。このときピストン１３の反対側即ち制動ロッド２０は長さ（ダンパー板２３端面から制動ロッド２０先端までの距離）ＬがピストンストロークＳｔ以上の長さを有しているので、図示したようにストローク端位置でもその先端部がパッキン１８に係合している。 In FIG. 1, speed control valves 27 and 28 are connected to the fluid supply / discharge ports 11e and 12b, and further connected to an air pressure source via a control valve (not shown).
Hereinafter, the operation of the cylinder device configured as described above will be described.
FIG. 1 shows a state in which the piston 13 is retracted. In this state, a control valve (not shown) is switched to allow compressed air to flow from the fluid supply / discharge passage 12b and exhaust the fluid supply / discharge passage 11e. When communicating to the side, the piston 13 starts to move to the left by the air pressure flowing into the hole 12a. Near the stroke end, the cushion ring 19 engages with the cushion packing 15 and further fits into the cushion chamber 11d. The air in the piston chamber 11c is exhausted at a flow rate limited by the flow control valve, and the moving speed is low. It goes to the stroke end and stops. FIG. 2 shows this state, in which the piston rod 14 protrudes most. By this operation, a workpiece such as a substrate is conveyed to a predetermined position. At this time, the length of the opposite side of the piston 13, that is, the brake rod 20 (distance from the end face of the damper plate 23 to the tip of the brake rod 20) L is equal to or longer than the piston stroke St. Even at the position, the tip end portion is engaged with the packing 18.

従って、搬送し終わって、ピストン１３を後退させる時、今度は流体給排用通口１１ｅから圧縮空気を流入させ、流体給排用通口１２ｂを排気側へ連通させる。するとピストン１３は今度は右方向へ動き始めるが、制動ロッド２０の先端がパッキン１８と係合しているため、ピストン室１１ｃ内の空気は流量制御弁２６で絞られた量だけが穴１２ａを介して流体給排用通口１２ｂから排気されるため、速度を抑えられ、ゆっくりと移動する。そして、制動ロッド２０の先端側の所定長さＨの位置を通過すると、制動ロッド２０の先端外形部がパッキン１８から離れて縮径された外径となるので、ピストン室１１ｃ内の空気はこの隙間も通って排気されることになり、ピストン１３は速度を速めて移動する。そして、ダンパー板２３がヘッドカバー１２端へ衝接して停止する。 Accordingly, when the piston 13 is moved backward after the conveyance, compressed air is introduced from the fluid supply / discharge port 11e, and the fluid supply / discharge port 12b is connected to the exhaust side. Then, the piston 13 starts to move rightward, but since the tip of the brake rod 20 is engaged with the packing 18, only the amount of air in the piston chamber 11c squeezed by the flow control valve 26 passes through the hole 12a. Since the fluid is discharged from the fluid supply / discharge port 12b, the speed is reduced and the fluid slowly moves. Then, after passing through the position of the predetermined length H on the distal end side of the brake rod 20, the distal end outer shape portion of the brake rod 20 becomes an outer diameter reduced from the packing 18, so that the air in the piston chamber 11c is this The air is exhausted through the gap, and the piston 13 moves at an increased speed. Then, the damper plate 23 comes into contact with the end of the head cover 12 and stops.

このように、本実施形態に係る流体シリンダ装置は、作動開始の初期におけるピストン作動速度を低速させる構造をシリンダ内部へ内蔵したので、搬送した軽量な回路基板等の位置がずれたりすることを防止することができる。
また、本実施形態に係るシリンダ装置は、排気側での制御方法であるいわゆるメータアウト制御を行っているので、初期作動時においても、供給される空気圧力に対して、排気側圧力と所定の差圧で動作し、安定した動作制御ができる。 As described above, the fluid cylinder device according to the present embodiment has a built-in structure for reducing the piston operating speed at the initial stage of operation inside the cylinder, so that the position of the transported lightweight circuit board or the like is prevented from being displaced. can do.
In addition, since the cylinder device according to the present embodiment performs so-called meter-out control, which is a control method on the exhaust side, the exhaust side pressure and a predetermined amount with respect to the supplied air pressure even during initial operation. Operates with differential pressure and can control operation stably.

さらに、本実施形態に係るシリンダ装置は、構造上ロッドカバー１１ｂ側は従来のクッション機構としての構造（ピストン室１１ｃに続くクッション室１１ｄ、および開口端に設けたクッションパッキン１５）を用いており、かつ不安定な構造要素が無い。従って、上述したような用途における長期間安定した動作を達成でき、信頼性の高い装置を提供できる。 Furthermore, in the cylinder device according to the present embodiment, the structure of the conventional cushion mechanism (the cushion chamber 11d following the piston chamber 11c and the cushion packing 15 provided at the open end) is used on the rod cover 11b side in terms of structure. And there are no unstable structural elements. Accordingly, it is possible to achieve stable operation for a long time in the above-described applications, and to provide a highly reliable device.

本実施形態では、制動ロッド２０側の緩衝装置としてダンパー板２３にて構成したが、全体の大きさに余裕がある場合には、制動ロッド２０のピストン１３側へ、ダンパー板２３の代わりに左側と同様なクッションリング１９を装着して、そのクッションリング１９がパッキン１８と嵌合することで、戻り行程終端の緩衝作用（クッション）を行なうようにしても良い。 In the present embodiment, the damper plate 23 is configured as a shock absorber on the brake rod 20 side. However, if there is an allowance in the overall size, the left side of the brake rod 20 instead of the damper plate 23 is moved to the piston 13 side. A cushion ring 19 similar to the above may be mounted, and the cushion ring 19 may be fitted to the packing 18 so as to perform a buffering action (cushion) at the end of the return stroke.

また、本実施形態においては、制動ロッド２０をピストン１３の、ピストンロッド１４と反対側へ設けたが、装置の大きさに余裕があれば、ピストンロッド１４側に設けることも可能である。その例を第二実施形態として図３に示す。
この例では、ピストンロッド１１４のピストン１１３側へ設けたクッションリング１１９から所定距離をおいて、制動ロッド１２０を構成する大径部を形成している。また、パッキン１１５はクッションパッキンであり、かつ制動ロッド１２０と係合して制動パッキンとしても作用するものである。図中１１１ｄはクッション室であり、またその他の構成は図１および図２に示す第一実施形態と同様である。この装置においては、ピストン１１３端面から制動ロッド１２０の端面までの距離Ｌ’がストロークＳｔ’以上の長さを有しており、図３において、ピストン１１３が前進する際には、制動ロッド１２０がパッキン１１５を通り抜けるまでは流量制御弁１２５からのみ空気が排気され、縮径部１１４ａにくると、クッション室１１１ｄ側からも空気が排気されて移動速度が増し、さらにクッションリング１１９がパッキン１１５に係合するとまた排気される空気は流量制御弁１２５からのみとなって速度が低下してクッション作用をするものである。 Further, in this embodiment, the brake rod 20 is provided on the opposite side of the piston 13 from the piston rod 14, but can be provided on the piston rod 14 side if the device has a sufficient size. An example thereof is shown in FIG. 3 as a second embodiment.
In this example, a large-diameter portion constituting the brake rod 120 is formed at a predetermined distance from a cushion ring 119 provided on the piston 113 side of the piston rod 114. The packing 115 is a cushion packing, and also acts as a braking packing by engaging with the braking rod 120. In the figure, 111d is a cushion chamber, and other configurations are the same as those of the first embodiment shown in FIGS. In this device, the distance L ′ from the end face of the piston 113 to the end face of the brake rod 120 has a length equal to or longer than the stroke St ′. In FIG. 3, when the piston 113 moves forward, the brake rod 120 Until passing through the packing 115, air is exhausted only from the flow control valve 125. When the air reaches the reduced diameter portion 114a, the air is also exhausted from the cushion chamber 111d side, and the moving speed increases, and the cushion ring 119 is engaged with the packing 115. In addition, the exhausted air is only from the flow rate control valve 125, and the speed is reduced to provide a cushioning action.

以上のように、行程の両端側で速度を制限する例を示したが、この例でもクッションリング１１９を無くして、前述したようなダンパー板２３のような緩衝機構としても良い。さらに、スペースが許される場合には、この制動機構をピストン１３の両側へ設けることも可能である。
なお、第一実施形態ではシリンダ本体１１としてチューブ１１ａとロッドカバー１１ｂとを一体に形成した例を示したが、これに限らず、両者を別体で構成しても構わない。図３はその例である。またさらに、制動ロッド２０部から縮径部への形状変化を緩やかなテーパ形状とすることで、速度変化を変化させるように構成することも可能である。 As described above, the example in which the speed is limited at both ends of the stroke has been described. However, in this example, the cushion ring 119 may be omitted and a buffer mechanism such as the damper plate 23 may be used. Furthermore, when space is allowed, it is possible to provide this braking mechanism on both sides of the piston 13.
In the first embodiment, an example in which the tube 11a and the rod cover 11b are integrally formed as the cylinder body 11 is shown. However, the present invention is not limited to this, and both may be configured separately. FIG. 3 shows an example. Furthermore, it is possible to change the speed change by making the shape change from the brake rod 20 portion to the reduced diameter portion a gentle taper shape.

また、上記実施形態では、ピストン１３をピストンロッド１４の端部に設けた場合について説明したが、ピストンをピストンロッドの途中に設けた両ロッドシリンダとしても良い。この場合には、制動ロッド２０は、ピストン１３の穴１２ａ側、ピストン１３のクッション室１１ｄ側あるいはピストン１３の両側に設けても良い。 Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the piston 13 was provided in the edge part of the piston rod 14, it is good also as a double rod cylinder which provided the piston in the middle of the piston rod. In this case, the brake rod 20 may be provided on the hole 12 a side of the piston 13, the cushion chamber 11 d side of the piston 13, or both sides of the piston 13.

本発明の第一実施形態に係る流体圧シリンダ装置の正面断面図であり、ピストンが後退した位置にある状態を示している。It is front sectional drawing of the fluid pressure cylinder apparatus which concerns on 1st embodiment of this invention, and has shown the state which exists in the position which the piston retracted. 図１の流体圧シリンダ装置の正面断面図であり、ピストンが前進端まで移動した状態を示している。It is front sectional drawing of the fluid pressure cylinder apparatus of FIG. 1, and has shown the state which the piston moved to the advance end. 本発明の第二実施形態に係る流体圧シリンダ装置の部分断面図である。It is a fragmentary sectional view of the fluid pressure cylinder device concerning a second embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

１０シリンダハウジング
１１シリンダ本体
１１ａチューブ
１１ｂロッドカバー
１１ｃピストン室
１１ｄクッション室
１２ヘッドカバー
１２ａ穴
１３ピストン
１４ピストンロッド
１５クッションパッキン
１６軸受
１７ロッドパッキン
１８パッキン
１９クッションリング
２０制動ロッド
２１，２２摺動パッキン
２３ダンパ板
２４押さえ板 10 cylinder housing 11 cylinder body 11a tube 11b rod cover 11c piston chamber 11d cushion chamber 12 head cover 12a hole 13 piston 14 piston rod 15 cushion packing 16 bearing 17 rod packing 18 packing 19 cushion ring 20 brake rods 21, 22 sliding packing 23 damper Plate 24 Presser plate

Claims

流体給排用通口を備えたシリンダハウジング内に移動自在に配したピストンと、
前記ピストンに一体的に設けたピストンロッドと、
前記シリンダハウジング内に設けられ、前記流体給排用通口と連絡する穴と、
前記ピストンの少なくとも一側であって流体供給する側と反対側へ、前記ピストンロッドの軸線と同心上に一体的に設け、前記穴内に貫入し流出開口を制限する制動ロッドとを設け、
前記制動ロッドは、前記ピストン作動端位置でその先端側が前記流出開口を制限する長さを有し、前記ピストンが作動開始し所定距離移動した時点で前記流出開口を開放し、所定距離のみ流出速度を低下させて前記ピストンの飛び出しを防止する
ことを特徴とするシリンダ装置。 A piston movably disposed in a cylinder housing having a fluid supply / discharge port;
A piston rod provided integrally with the piston;
A hole provided in the cylinder housing and in communication with the fluid supply / discharge port;
Provided at least one side of the piston on the side opposite to the fluid supply side, concentrically with the axis of the piston rod, and provided with a brake rod that penetrates into the hole and limits the outflow opening;
The brake rod has a length that restricts the outflow opening at the front end of the piston at the piston operating end position, and opens the outflow opening when the piston starts to move and moves a predetermined distance. A cylinder device characterized in that the piston is prevented from popping out by lowering the pressure.

請求項１記載のシリンダ装置において、前記穴は、前記シリンダハウジングに設けた穴とクッション室であることを特徴とするシリンダ装置。 The cylinder device according to claim 1, wherein the hole is a hole provided in the cylinder housing and a cushion chamber.

請求項１記載のシリンダ装置において、前記穴は、前記シリンダハウジングに設けたクッション室であることを特徴とするシリンダ装置。 The cylinder device according to claim 1, wherein the hole is a cushion chamber provided in the cylinder housing.

請求項１ないし請求項３の何れか記載のシリンダ装置において、前記ピストンを、前記ピストンロッドの端部に取り付け、前記制動ロッドを、前記ピストンロッドと反対側の前記ピストンの一側に設け、前記ピストンが前進端から後退する際、その作動開始後の所定距離のみ移動速度を制限するように構成したことを特徴とするシリンダ装置。 The cylinder device according to any one of claims 1 to 3, wherein the piston is attached to an end portion of the piston rod, the brake rod is provided on one side of the piston opposite to the piston rod, A cylinder device characterized in that when the piston moves backward from the forward end, the moving speed is limited only by a predetermined distance after the start of operation.

請求項１ないし請求項３の何れか記載のシリンダ装置において、前記ピストンを、前記ピストンロッドの端部に取り付け、前記制動ロッドを、前記ピストンロッド側の前記ピストンの一側に前記ピストンロッドと同軸上へを設け、前記ピストンが後退端から前進する際、その作動開始後の所定距離のみ移動速度を制限するように構成したことを特徴とするシリンダ装置。 4. The cylinder device according to claim 1, wherein the piston is attached to an end of the piston rod, and the brake rod is coaxial with the piston rod on one side of the piston on the piston rod side. 5. A cylinder device characterized in that when the piston moves forward from the retracted end, the moving speed is limited only by a predetermined distance after the operation is started.

請求項１ないし請求項３の何れか記載のシリンダ装置において、前記ピストンを、前記ピストンロッドの端部に取り付け、前記制動ロッドを、前記ピストンの両側に前記ピストンロッドと同軸上へを設け、前記ピストンが後退端から前進する際、その作動開始後の所定距離のみ移動速度を制限するように構成したことを特徴とするシリンダ装置。 The cylinder device according to any one of claims 1 to 3, wherein the piston is attached to an end portion of the piston rod, the brake rod is provided on both sides of the piston coaxially with the piston rod, A cylinder device characterized in that when the piston moves forward from the retracted end, the moving speed is limited only for a predetermined distance after the start of the operation.

請求項２記載のシリンダ装置において、前記ピストンを、前記ピストンロッドの途中に取り付け、前記制動ロッドを、前記シリンダハウジングに設けた穴側の前記ピストンの一側に設け、前記ピストンが前進端から後退する際、その作動開始後の所定距離のみ移動速度を制限するように構成したことを特徴とするシリンダ装置。 3. The cylinder device according to claim 2, wherein the piston is attached in the middle of the piston rod, the brake rod is provided on one side of the piston on the hole side provided in the cylinder housing, and the piston is retracted from the forward end. And a cylinder device configured to limit the moving speed only for a predetermined distance after the operation is started.

請求項２または請求項３記載のシリンダ装置において、前記ピストンを、前記ピストンロッドの途中に取り付け、前記制動ロッドを、前記クッション室側の前記ピストンの一側に設け、前記ピストンが前進端から後退する際、その作動開始後の所定距離のみ移動速度を制限するように構成したことを特徴とするシリンダ装置。 4. The cylinder device according to claim 2, wherein the piston is attached in the middle of the piston rod, the brake rod is provided on one side of the piston on the cushion chamber side, and the piston moves backward from the forward end. And a cylinder device configured to limit the moving speed only for a predetermined distance after the operation is started.

請求項２または請求項３記載のシリンダ装置において、前記ピストンを、前記ピストンロッドの途中に取り付け、前記制動ロッドを、前記ピストンの両側に設け、前記ピストンが前進端から後退する際、その作動開始後の所定距離のみ移動速度を制限するように構成したことを特徴とするシリンダ装置。 4. The cylinder device according to claim 2 or 3, wherein the piston is attached in the middle of the piston rod, the brake rods are provided on both sides of the piston, and the operation starts when the piston moves backward from the forward end. A cylinder device configured to limit the moving speed only for a predetermined distance afterward.

請求項１ないし請求項９の何れか記載のシリンダ装置において、前記制動ロッドが、前記シリンダストローク以上の長さを有し、先端の所定距離の部分のみが流体流出量を制限するように構成したことを特徴とするシリンダ装置。 10. The cylinder device according to claim 1, wherein the brake rod has a length equal to or longer than the cylinder stroke, and only a predetermined distance portion at a tip limits a fluid outflow amount. 10. A cylinder device characterized by that.

請求項１ないし請求項１０の何れか記載のシリンダ装置において、前記シリンダハウジングは、流体給排用通口を備えたロッドカバー部およびシリンダーカバー部とチューブ部とを有し、前記穴は、前記シリンダーカバー部内に設けられ、前記流体給排用通口と連絡するとともに開口端部にパッキンを有し、前記ピストン作動端位置において、前記制動ロッド先端側と前記開口端部に設けたパッキンとにより流出開口を制限するよう構成したことを特徴とするシリンダ装置。 The cylinder device according to any one of claims 1 to 10, wherein the cylinder housing includes a rod cover portion having a fluid supply / discharge port, a cylinder cover portion, and a tube portion, and the hole includes the hole Provided in the cylinder cover, communicates with the fluid supply / exhaust port, and has a packing at the opening end, and at the piston operating end position, by the brake rod tip side and the packing provided at the opening end. A cylinder device configured to limit an outflow opening.

請求項１１記載のシリンダ装置において、前記開口端部に設けたパッキンが、クッションパッキンを兼ねていることを特徴とするシリンダ装置。 The cylinder device according to claim 11, wherein the packing provided at the opening end portion also serves as a cushion packing.