JP3696103B2 - クッション機構付きシリンダにおける高速加圧方法及びその機構 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、スポット溶接のためのガンシリンダ等において利用するのに適したクッション機構付きシリンダにおける高速加圧方法及びその機構に関するものであり、更に具体的には、ピストンロッドの突出ストロークの終端付近における速度を排気側圧力室への空気圧の一時的封入によって減速するクッション機構付きシリンダにおいて、そのストロークの終端でワークを加圧するような場合に利用するのに適した、高速加圧方法及びその機構に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
スポット溶接のためのガンシリンダにより駆動される可動側電極は、固定側電極上のワークに対して比較的短いワーキングストロークを介して対峙させ、溶接位置をずらせながら複数回のスポット溶接をできるだけ短時間に行うことが要求される。また、溶接棒(チップ)先端の摩耗及び衝撃音の緩和などの要求仕様もあり、それに対しては、ピストンロッドの突出ストロークの終端付近における速度を排気側圧力室への空気圧の一時的封入によって減速するクッション機構を備えたシリンダを用いることにより対応することができるが、それによって、ピストンロッドの速度が一時的であっても遅くなるため、溶接時間の短縮(スピードアップ)という要求に対してはマイナス要因となる。
【0003】
更に、上記スポット溶接では、上記溶接棒の摩耗及び衝撃音の緩和のためにピストンロッドの突出ストロークの終端付近における速度を減速しても、最終的には最大の出力で加圧する必要があり、上記クッション機構による溶接棒の速度低下はこの加圧のタイミングをも遅らせることになる。しかも、この加圧のためのワークに対する溶接棒の接触位置は、該溶接棒の摩耗やワークの寸法のばらつきなどによって予め決まった位置にはならないので、ピストンロッドの突出長さによってその動作を制御するのも不適切である。
なお、上述したような問題は、上記スポット溶接ガンシリンダばかりでなく、各種クランプ装置の加圧ユニットなど、ピストンロッドの先端に取付けたヘッドをワークに対して繰り返し押し付ける機器などにおいても散見され、それらの場合にも同様の問題点を有している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明において解決しようとする課題は、基本的には、従来のスポット溶接ガン等のための流体圧シリンダまたはその駆動方法に簡単な手段を付加することにより、上記問題を解決することにある。
本発明の更に具体的な課題は、ピストンロッドの突出ストロークの終端付近における速度を排気側圧力室への空気圧の一時的封入によって減速するクッション機構付きのシリンダを用いて、溶接棒等の先端の摩耗及び衝撃音の緩和を図りながらも、溶接時間を可及的に短縮できるようにしたクッション機構付きシリンダにおける高速加圧方法及びその機構を提供することにある。
【0005】
本発明の他の課題は、上記ピストンロッドの突出ストロークの終端付近における速度を減速して溶接棒等がワークに接触した後、急速に最大の出力での加圧を行えるようにしたクッション機構付きシリンダにおける高速加圧方法及びその機構を提供することにある。
本発明の他の課題は、上記クッション機構付きシリンダにおけるクッション作用時の排気側圧力室と加圧側圧力室との圧力関係から、ワークに対する溶接棒等の接触位置を推測し、溶接棒の摩耗やワークの寸法のばらつきなどとは無関係に適切な時点で急速に最大出力での加圧を行えるようにしたクッション機構付きシリンダにおける高速加圧方法及びその機構を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明のクッション機構付きシリンダにおける高速加圧方法は、空気圧駆動の主ピストンに連結したピストンロッドの突出ストロークの終端付近における速度を排気側圧力室への空気圧の一時的封入によって減速する、クッションリング及びクッションパッキンを有するクッション機構付きシリンダにおいて、該突出ストロークの終端でピストンロッドによりワークを加圧するに際し、上記排気側圧力室への空気圧の一時的封入によるクッション作用時の該排気側圧力室の内圧が加圧側圧力室の内圧よりも低下したことをトリガーとして、排気側圧力室を直接的に大気に開放する急速排気弁を動作させ、該排気側圧力室の主ピストン背圧を急速に低下させることを特徴とするものである。
【0007】
上記方法において、不適切な時点で排気側圧力室の内圧が加圧側圧力室の内圧よりも低下する可能性がある場合には、排気側圧力室への空気圧の一時的封入によるクッション作用時の該排気側圧力室の内圧が加圧側圧力室の内圧よりも低下し、かつ、排気側圧力室から絞りを介して排出される圧力空気の流路における圧力が、加圧側圧力室の内圧に対して一定の低い割合になっていることを急速排気弁の動作のトリガーとするのが有効である。
【0008】
また、上記課題を解決するための本発明のクッション機構付きシリンダにおける高速加圧機構は、空気圧駆動の主ピストンに連結したピストンロッドの突出ストロークの終端付近における速度を排気側圧力室への空気圧の一時的封入によって減速する、クッションリング及びクッションパッキンを有するクッション機構を備えたクッション機構付きシリンダにおいて、クッション作用時の排気側圧力室の内圧が加圧側圧力室の内圧よりも低下したことをトリガーとして動作し、該排気側圧力室の圧縮空気を直接的に大気に排気させる急速排気弁を備えたことを特徴とするものである。
【0009】
上記機構において、不適切な時点で排気側圧力室の内圧が加圧側圧力室の内圧よりも低下する可能性がある場合には、クッション作用時の排気側圧力室の内圧が加圧側圧力室の内圧よりも低下し、かつ、排気側圧力室から絞りを介して排出される圧力空気の流路における圧力が、加圧側圧力室の内圧に対して一定の低い割合になっていることをトリガーとして動作し、該排気側圧力室の圧縮空気を急速排気させる急速排気弁を備えるのが有効である。
【0010】
また、上記クッション機構付きシリンダにおける高速加圧機構においては、急速排気弁を、主ピストンの両側の圧力室をダイヤフラムの両面側の室に連通させてなる弁駆動手段を備え、クッション作用時の排気側圧力室の内圧が加圧側圧力室の内圧よりも低下したときの上記ダイヤフラムの変位により動作する開閉弁を設けることにより構成することができる。
【0011】
更に、上記クッション機構付きシリンダにおける高速加圧機構においては、主ピストンの中間停止位置を設定する中間停止位置設定手段を備え、該中間停止位置設定手段を、上記主ピストンのヘッドカバー側を摺動する停止位置設定ピストンにロッドを連結し、該ロッドをヘッドカバー側に導出して、その先端に、ヘッドカバー側に設けた当接部に当接することによりピストンの停止位置を設定するストッパを設けることにより構成し、該ロッド内に、主ピストンのヘッドカバー側圧力室に圧縮空気を給排する流路を設けることができる。
【0012】
上記構成を有する高速加圧型クッション機構付きシリンダでは、主ピストンの空気圧駆動によりピストンロッドが駆動されたとき、該ピストンロッドの突出ストロークの終端付近において、クッション機構の動作による排気側圧力室への空気圧の一時的封入によって、該圧力室が加圧側圧力室よりも昇圧し、ピストンロッドが減速するが、該排気側圧力室からは絞りを通して圧縮空気を徐々に流出させているので、一旦は加圧側圧力室よりも昇圧した排気側圧力室の内圧が、ピストンロッドの速度低下に伴って次第に低下するようになり、少なくともピストンロッドの停止前後には加圧側圧力室の内圧よりも低下するに至る。
【0013】
そして、このピストンロッドの停止時点では、ピストンロッドがストロークの略終端にあって、ワークを加圧する状態にあるため、急速にピストンロッドによる加圧力を高めるのが有効であり、従って、上記排気側圧力室と加圧側圧力室の内圧とを常に対比し、排気側圧力室の内圧が加圧側圧力室の内圧よりも低下したことをトリガーとして急速排気弁を動作させ、該排気側圧力室の主ピストン背圧を直接大気に放出し、それにより極めて急速に低下させるので、上記排気側圧力室の圧縮空気をクッション機構における絞りを通して排出し続ける場合に比して、極めて急速にワークに対する加圧力を高めることが可能になる。
【0014】
しかしながら、上記シリンダにおける主ピストンの突出ストロークの初期においては、加圧側圧力室に圧縮空気を供給すると同時に排気側圧力室に充填されていた圧縮空気を排出する段階などで、上記排気側圧力室の内圧が加圧側圧力室の内圧よりも低下する可能性があり、そのため、単純に排気側圧力室の内圧が加圧側圧力室の内圧よりも低下したことを急速排気弁の動作のトリガーとすると、不適切な時点で急速排気弁が動作する可能性がある。
【0015】
このような場合には、上述したように、排気側圧力室への空気圧の一時的封入によるクッション作用時の該排気側圧力室の内圧が加圧側圧力室の内圧よりも低下した時点で、しかも、排気側圧力室から絞りを介して排出される圧力空気の流路における圧力が、加圧側圧力室の内圧に対して一定の低い割合、例えば35%以下になっていることを急速排気弁の動作のトリガーとすることにより、上述の不適切な時点での急速排気弁の動作を避けることができる。
【0016】
上記急速排気弁としては、上述したダイヤフラム利用の弁駆動手段により開閉弁を動作させる構成に限らず、二つの圧力を比較してそれらの圧力の大小関係に基づいて動作する各種圧力応動弁を用いることができ、また、上述した不適切な時点で圧力応動弁(急速排気弁)が動作を行う可能性がある場合には、排気側圧力室から絞りを介して排出される圧力空気の流路における圧力と、加圧側圧力室の内圧とを比較して、それが一定の圧力比になったときに動作する弁体を介して、圧力流体を急速排気弁の弁駆動手段に導入するなどの手段をとることができる。
【0017】
更に、上記シリンダにおいては、中間停止位置設定手段により主ピストンを中間位置で停止可能にすることができるが、この中間停止位置の設定により、主ピストンをワークがピストンロッドの対向位置に移動する間の全復帰位置と、ワークに対してピストンロッドを比較的短いワーキングストロークを介して対峙させる作業準備位置を取らせ、複数回のスポット溶接等に際してのワーキングストロークをできるだけ短くして、作業の能率化を図ることができる。
【0018】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明におけるクッション機構付きシリンダの構成例を示すものである。
このクッション機構付きシリンダ1は、スポット溶接のためのガンシリンダ等として使用するのに適し、シリンダチューブ10内をシールされた状態で摺動する主ピストン12により該シリンダチューブ10のロッドカバー11を通して軸線方向に駆動されるピストンロッド13を備えている。
【0019】
また、上記主ピストン12を中間停止させるため、シリンダチューブ10には中間停止位置設定手段2を付設している。この中間停止位置設定手段2としては、上記シリンダチューブ10内に、主ピストン12の中間停止位置を設定する停止位置設定ピストン14を備えている。この停止位置設定ピストン14は、上記シリンダチューブ10内における主ピストン12のヘッドカバー15側をシール状態で摺動するもので、それに連結したロッド17を、該シリンダチューブ10のヘッドカバー15側を貫通してロッド被包筒16内に導出し、その先端にストッパ18を取付け、該ストッパ18をヘッドカバー15の外面の当接部15aに当接させることにより、上記停止位置設定ピストン14の停止位置、即ち主ピストン12の中間停止位置を設定できるように構成している。
【0020】
上記停止位置設定ピストン14の駆動は、ヘッドカバー15に設けた給排ポート21から該ピストン14の背後の圧力室22への圧力流体(圧縮空気)の給排によって行うものであり、該ポート21から圧力室22への圧力流体の供給によって上記停止位置設定ピストン14がストッパ18によって決まる所定の中間停止位置まで移動し、その復帰は給排ポート21から圧力流体を排出した状態で、復帰する主ピストン12に押圧させることにより行うものである。
なお、上記ロッド17に対するストッパ18の取付け位置を可変にすることにより、停止位置設定ピストン14のストロークを可変にすることができる。
【0021】
また、上記シリンダ1においては、主ピストン12の突出ストロークの終端における速度を排気側圧力室への空気圧の一時的封入によって減速するクッション機構を備えている。
即ち、前記主ピストン12におけるロッドカバー側にクッションリング25を設け、ロッドカバー11に該クッションリング25が嵌入する凹部26を設けて、その口縁にクッションパッキン27を設けている。該クッションパッキン27は、クッションリング25が凹部26に侵入したときに、該クッションリング25の周面に接して上記凹部26とシリンダチューブ10内のロッドカバー11側圧力室30との直接的な連通を遮断するものである。上記凹部26は、主ピストン12の復帰のために圧力室30に圧縮空気を給排する給排ポート31を備えているが、上記クッションパッキン27は、該給排ポート31からの圧縮空気は圧力室30側に通過させ、逆に圧力室30から凹部26内への圧縮空気の流れは阻止するところの、1方向シールを行うものである。
【0022】
上記ロッドカバー11には、圧力室30と凹部26におけるクッションパッキン27の内側とを連通させる流路32を設け、該流路32には、主ピストン12のクッションストロークにおいて、圧力室30の圧縮空気を凹部26を通して給排ポート31に排出するための絞り弁33を設けている。圧力室30と凹部26との間には、上記絞り弁33だけではなく、あるいは該絞り弁33に代えて、クッションリング25の周面に単一または複数の溝を設け、該溝を絞りとして両者を連通させることもできる。
【0023】
一方、主ピストン12の反対側の圧力室35に圧縮空気を給排する給排口36は、停止位置設定ピストン14に連結したロッド17の外端に設け、該ロッド17内を貫通する流路37を通して上記圧力室35に連通させ、また、ロッド17の端部を被うロッド被包筒16内に圧縮空気を給排する給排ポート38を、ヘッドカバー15に設けている。
【0024】
このクッション機構においては、図4あるいは図7に示すように、給排ポート38から圧力室35への圧力Phの圧縮空気の供給により主ピストン12が駆動され、時間t1においてクッションリング25がクッションパッキン27内に突入すると、排気側の圧力室30から給排ポート31を通して直接的に排気する流路が遮断され、凹部26内の圧力Prは低下するが、該圧力室30内の残留空気は、絞り弁33を設けた流路32あるいはクッションリング25の周面に設けた溝のみを通じて排気されることになり、それに伴って圧力室30内の圧力Pcが供給圧力Phの1.6倍程度まで高まるので、その圧力が主ピストン12に対してクッション作用を及ぼすことになる。
【0025】
なお、主ピストン12の復帰に際しては、上記圧力室35の圧縮空気を排出すると同時に給排ポート31から圧縮空気を供給すると、それが凹部26からクッションパッキン27を押し開いて圧力室30に供給され、クッションリング25がクッションパッキン27から抜け出した後は、凹部26から直接的に圧力室30に送入され、主ピストン12が復帰する。
【0026】
上述したようなクッション機構は、ピストンロッド13の先端の溶接棒等の工具の摩耗及び衝突音の緩和など、従来の空気圧式スポット溶接ガン等のためのシリンダでは対応できていない要求に対して有効なものであるが、これによってピストンロッド13の速度が一時的であっても遅くなるため、溶接等の加工時間の短縮(スピードアップ)という要求に対してはマイナス要因となる。特に、スポット溶接その他の加工において、上記ピストンロッド13の突出ストロークの終端付近における速度を減速し、その後に最大の出力でワークを加圧する場合には、図4及び図7中に示す圧力Phの曲線の延長上に点線で示すように、クッションストロークを継続して、圧力室30の内圧Pc、即ち主ピストン12の背圧を徐々に低下させると、この加圧のタイミングが著しく遅れ、結果的に加工時間が非常に長くなる。
【0027】
図2,3及び図5,6に示す本発明の実施例は、このような問題を解決したものである。
まず、図2及び図3に示す第1実施例について説明すると、この実施例では、上述したシリンダ1を空気圧源40に接続するに当たり、電磁弁41を介して管路42により前記給排ポート21を該空気圧源40に接続すると共に、電磁弁43を介して管路44,45により給排ポート31,38のいずれか一方を空気圧源40に、他方を大気に開放できるように接続している。また、圧力室30を管路46により急速排気弁3に接続している。
【0028】
この急速排気弁3としては、上記クッション機構によるクッション作用時の排気側圧力室30の内圧Pcが加圧側圧力室35の内圧Phよりも低下したことをトリガーとして動作する各種の急速排気構造を採用できるが、その一例として、図3の例では、上記圧力室30をポペットタイプの開閉弁47の入力側に接続し、この開閉弁47を駆動する弁駆動手段として、主ピストン12の両側の圧力室30,35をダイヤフラム50の両面側の室48,49に連通させ、該ダイヤフラム50の変位により上記開閉弁47を動作させるため、該ダイヤフラム50に固定したシェル51に、スプリング53により付勢されて弁座52に圧接している開閉弁47のステム54の先端を当接させている。また、開閉弁47の出力側には、前記管路44内の空気圧を背圧として作用させたチェック弁55を設けているが、この開閉弁47の出力側には長い管路等を設けることなく、直接的に大気に開放させ、それにより圧力室30の主ピストン背圧をできるだけ急速に低下させるようにしている。
【0029】
次に上記構成を有するクッション機構付きシリンダの動作を、図3及び図4を参照して詳細に説明する。
電磁弁43から管路45、給排ポート38、流路37を通して圧力室35に圧力Phの圧縮空気を供給して主ピストン12を駆動し、時間t1においてクッションリング25がクッションパッキン27内に突入すると、排気側の圧力室30から給排ポート31を通して直接的に排気する流路が遮断され、凹部26内の圧力Prは管路44から電磁弁43を経て排気されることにより低下するが、圧力室30内に一時的に封入された残留空気は、絞り弁33を設けた流路のみを通じて排気されることになり、それに伴って圧力室30内の圧力Pcが供給圧力Phの1.6倍程度まで高くなり、主ピストン12に対してクッション作用が付与される。
【0030】
このようにしてピストンロッド13は減速するが、圧力室30からは絞り弁33を通して圧縮空気を徐々に流出させているので、一旦は圧力室35よりも昇圧した圧力室30の内圧Pcが、ピストンロッド13の速度低下に伴って次第に低下し、少なくともピストンロッド13の停止前後における時間t2においては、圧力室35の内圧Phよりも低下するに至る。そして、このピストンロッド13の停止時点では、ピストンロッド13がストロークの略終端にあって、ワークを加圧できる状態にある。
【0031】
このように圧力室30の内圧Pcが圧力室35の内圧Phよりも低下すると、それらの圧力室30,35を管路46,45によりダイヤフラム50の両面側の室48,49に連通させているので、それらの室の圧力に若干の差圧が生じた時間t3の時点で、該ダイヤフラム50の下方への変位によりステム54を介して開閉弁47が動作することにより弁座52を開放し、管路46からの圧縮空気、即ち、圧力室30の残留空気をチェック弁55を通して急速に排気させ、図4に点線で示したように、急速排気弁を用いないでクッション機構における絞り弁を通して排出し続ける場合の圧力降下よりも、実線で示すところのより急激な圧力降下を示し、短時間で主ピストン12からピストンロッド13に対して最大の出力が与えられ、ワークに対する加圧力が極めて急速に高められる。この時点では、チェック弁55の背圧としては管路44内の圧力Prが作用するが、それは比較的低下しているので、チェック弁55の開放に支障を来すことはない。
この急速排気弁3の動作により、図4における圧力Pcの曲線に付記したように、比較的大きな短縮時間を得ることができる。
【0032】
上記第1実施例では、主ピストン12の突出ストロークの初期において、加圧側圧力室35に圧縮空気を供給すると同時に排気側圧力室30に充填されていた圧縮空気を排出する段階などで、上記圧力室30の内圧Pcが圧力室35の内圧Phよりも低下した場合に急速排気弁が誤作動する可能性がある。図7において圧力Phの曲線と圧力Pcの曲線が交差している範囲Aは、この誤作動が生じる可能性のある範囲を示している。
【0033】
図5及び図6に示す第2実施例は、このような問題を解消するために、上記第1実施例と同様に、圧力室30への空気圧の一時的封入によるクッション作用時の該圧力室30の内圧Pcが圧力室35の内圧Phよりも低下した時点で、しかも、圧力室30から絞り弁33を介して排出される圧力空気の流路における圧力Prが、圧力室35の内圧Phに対して一定の低い割合、例えば35%以下になっていることを急速排気弁の動作のトリガーとするもので、第1実施例の急速排気弁3におけるダイヤフラム50を用いた弁駆動手段に、圧力室30から絞り弁33を介して排出される圧力空気の流路における圧力Prと、圧力室35の内圧とを比較して、それが一定の圧力比になったときに動作する差圧駆動弁60を付設している。
【0034】
この差圧駆動弁60は、図6に詳細に示すように、弁ボディ61内に管路44の圧力Prと管路45の圧力Phを両端受圧面63,64に対向状態で作用させるようにした弁体62を備え、圧力Prが圧力Phに対して一定の低い割合(任意に設定可)、例えば35%以下になったときに管路45の圧力Phをダイヤフラム50の上方の室49に導入するように、上記受圧面63,64に上記割合に対応した面積をもたせ、圧力Prが圧力Phに対して上記受圧面63,64の面積で与えられる一定の割合以上の間はダイヤフラム50の上方の室49を大気に開放しているが、圧力Prが上記割合以下になったときには、弁体62の切換えによって管路45から分岐した管路65を該室49に連通させ、圧力Phを該室49に導入するように構成している。
【0035】
従って、この第2実施例によれば、図7に示すように、主ピストン12の突出ストロークの初期において、圧力Prが圧力Phに対して一定の割合以上にある間は、室49に管路45の圧力が導入されず、圧力Prが圧力Phに対して一定の割合以下に低下した場合に、圧力Ph′の曲線によって示す圧力がダイヤフラムの上方の室49に導入され、その後は第1実施例と同様に動作する。これにより、前述した誤動作を避けることができる。
【0036】
なお、この第2実施例におけるその他の構成及び作用は、第1実施例の場合と変わるところがないので、図中の主要部に第1実施例と同じ符号を付して、それらの説明を省略する。
【0037】
上記シリンダにおいては、中間停止位置設定手段2により主ピストンを中間位置で停止可能にすることができるが、この中間停止位置の設定により、主ピストン12をワークがピストンロッド13の対向位置に移動する間に維持されるところの該ワークから最も離れた全復帰位置と、ワークに対してピストンロッド13を比較的短いワーキングストロークを介して対峙させる作業準備位置を取らせ、複数回のスポット溶接等に際してのワーキングストロークをできるだけ短くし、作業の能率化を図ることができる。
【0038】
図8は、上記ピストンロッド13の動作態様の一例を示すもので、この例では全ストロークのストローク開始位置aから、給排ポート21を通じて圧力室22に圧縮空気を供給することにより停止位置設定ピストン14を駆動し、それにより該停止位置設定ピストン14に押圧されて主ピストン12が駆動され、該主ピストン12が中間停止位置bに至り、次に、主ピストン12の両側の圧力室35,30への圧縮空気の交互の給排を繰り返すことにより、bc点間を往復する多点溶接等のワーキングストロークを反復し、それが終了した段階で、圧力室30へ圧縮空気を供給した状態で給排ポート21から圧力室22の圧縮空気を排出し、主ピストン12をもとのストローク開始位置に復帰させている。
特に、ピストンロッド13をこのようなワーキングストロークを有する態様で動作させる場合には、前述したように、ストロークの終端付近における速度を減速させても、その後に急速排気により最大の出力での加圧を行うと、加工時間の短縮のために極めて有効である。
【0039】
上述した各実施例のクッション機構付きシリンダは、自動車ボディやスチール家具等の溶接組立ラインのガン加圧機構ばかりでなく、各種クランプ装置の加圧ユニット、その他の高速加圧が要求される各種用途のシリンダとして利用することができるものである。
【0040】
【発明の効果】
以上に詳述した本発明によれば、従来のスポット溶接ガン等のための流体圧シリンダの問題点を解決したクッション機構付きシリンダにおける高速加圧方法及びその機構を得ることができ、更に具体的には、ピストンロッドの突出ストロークの終端付近における速度を排気側圧力室への空気圧の一時的封入によって減速するクッション機構付きのシリンダを用いて、溶接棒等の先端の摩耗及び衝撃音の緩和を図りながらも、加工時間を可及的に短縮できるようにしたクッション機構付きシリンダにおける高速加圧方法及びその機構を得ることができる。
また、上記ピストンロッドの突出ストロークの終端付近における速度を減速して溶接棒等がワークに接触した後、急速に最大の出力での加圧を行えるようにしたクッション機構付きシリンダにおける高速加圧方法及びその機構を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明におけるクッション機構付きシリンダの構成例を示す要部の断面図である。
【図2】本発明の高速加圧機構を備えたクッション機構付きシリンダの第1実施例を主としてシンボルマークによって示す構成図である。
【図3】上記第1実施例の急速排気弁の構成の一例を明確に例示した構成図である。
【図4】上記クッション機構付きシリンダの動作の態様の一例を説明するための説明図である。
【図5】本発明の高速加圧機構を備えたクッション機構付きシリンダの第2実施例を主としてシンボルマークによって示す構成図である。
【図6】上記第2実施例の急速排気弁の構成の一例を明確に例示した構成図である。
【図7】上記クッション機構付きシリンダの動作の態様の一例を説明するための説明図である。
【図8】本発明に係るクッション機構付きシリンダの動作の態様の一例を説明するための説明図である。
【符号の説明】
1 シリンダ
2 中間停止位置設定手段
3 急速排気弁
12 主ピストン
13 ピストンロッド
14 停止位置設定ピストン
15 ヘッドカバー
15a 当接部
17 ロッド
18 ストッパ
30,35 圧力室
33 絞り弁
37 流路
47 開閉弁
48,49 室
50 ダイヤフラム
Claims (6)
- 空気圧駆動の主ピストンに連結したピストンロッドの突出ストロークの終端付近における速度を排気側圧力室への空気圧の一時的封入によって減速する、クッションリング及びクッションパッキンを有するクッション機構付きシリンダにおいて、該突出ストロークの終端でピストンロッドによりワークを加圧するに際し、
上記排気側圧力室への空気圧の一時的封入によるクッション作用時の該排気側圧力室の内圧が加圧側圧力室の内圧よりも低下したことをトリガーとして、排気側圧力室を直接的に大気に開放する急速排気弁を動作させ、該排気側圧力室の主ピストン背圧を急速に低下させる、
ことを特徴とするクッション機構付きシリンダにおける高速加圧方法。 - 空気圧駆動の主ピストンに連結したピストンロッドの突出ストロークの終端付近における速度を排気側圧力室への空気圧の一時的封入によって減速する、クッションリング及びクッションパッキンを有するクッション機構付きシリンダにおいて、該突出ストロークの終端でピストンロッドによりワークを加圧するに際し、
上記排気側圧力室への空気圧の一時的封入によるクッション作用時の該排気側圧力室の内圧が加圧側圧力室の内圧よりも低下し、かつ、排気側圧力室から絞りを介して排出される圧力空気の流路における圧力が、加圧側圧力室の内圧に対して一定の低い割合になっていることをトリガーとして、急速排気弁を動作させ、該排気側圧力室の主ピストン背圧を急速に低下させる、
ことを特徴とするクッション機構付きシリンダにおける高速加圧方法。 - 空気圧駆動の主ピストンに連結したピストンロッドの突出ストロークの終端付近における速度を排気側圧力室への空気圧の一時的封入によって減速する、クッションリング及びクッションパッキンを有するクッション機構を備えたクッション機構付きシリンダにおいて、
クッション作用時の排気側圧力室の内圧が加圧側圧力室の内圧よりも低下したことをトリガーとして動作し、該排気側圧力室の圧縮空気を直接的に大気に排気させる急速排気弁を備えた、
ことを特徴とするクッション機構付きシリンダにおける高速加圧機構。 - 空気圧駆動の主ピストンに連結したピストンロッドの突出ストロークの終端付近における速度を排気側圧力室への空気圧の一時的封入によって減速する、クッションリング及びクッションパッキンを有するクッション機構を備えたクッション機構付きシリンダにおいて、
クッション作用時の排気側圧力室の内圧が加圧側圧力室の内圧よりも低下し、かつ、排気側圧力室から絞りを介して排出される圧力空気の流路における圧力が、加圧側圧力室の内圧に対して一定の低い割合になっていることをトリガーとして動作し、該排気側圧力室の圧縮空気を急速排気させる急速排気弁を備えた、
ことを特徴とするクッション機構付きシリンダにおける高速加圧機構。 - 急速排気弁を、主ピストンの両側の圧力室をダイヤフラムの両面側の室に連通させてなる弁駆動手段を備え、クッション作用時の排気側圧力室の内圧が加圧側圧力室の内圧よりも低下したときの上記ダイヤフラムの変位により動作する開閉弁を設けることにより構成した、
ことを特徴とする請求項3または4に記載のクッション機構付きシリンダにおける高速加圧機構。 - 主ピストンの中間停止位置を設定する中間停止位置設定手段を備え、
該中間停止位置設定手段を、上記主ピストンのヘッドカバー側を摺動する停止位置設定ピストンにロッドを連結し、該ロッドをヘッドカバー側に導出して、その先端に、ヘッドカバー側に設けた当接部に当接することによりピストンの停止位置を設定するストッパを設けることにより構成し、
該ロッド内に、主ピストンのヘッドカバー側圧力室に圧縮空気を給排する流路を設けた、
ことを特徴とする請求項3乃至5のいずれかに記載のクッション機構付きシリンダにおける高速加圧機構。
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