JPS6120725B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はロツドの突出長さを可変させること
により、各種装置の位置制御機構に用いるシリン
ダに関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a cylinder used in a position control mechanism of various devices by varying the protruding length of a rod.

例えば、連続送りされてくる電子部品等の部品
をシユートで振り分けて複数の収納箱に選択して
収納させる部品選択装置や、治具に設けた複数の
穴にチヤツクで保持された部品を選択して挿入す
る部品自動挿入装置などにはシユートやチヤツク
などの位置制御をモーターやシリンダを利用する
機構を採用するものが多い。すなわち、第１図に
示すように、シユート等の動作部材１をＡ，Ｂ，
Ｃ，Ｄの４位置に移動制御する場合、モーターで
動作部材１を動かしていては、Ａ点からＤ点まで
動かすのに時間が長くかかり、作業性が悪い。
又、１つのシリンダで動作部材１をＡ，Ｂ，Ｃ，
Ｄ点の４位置に停止させようとすれば、シリンダ
は少くとも行程としてＡ−Ｄ間の長さが必要、シ
リンダの長さスペースを大とせざるを得ない欠点
があり、しかも複雑な中間停止の切替え機構を要
する。 For example, there is a component selection device that uses a chute to sort electronic components and other parts that are continuously sent and selects and stores them in multiple storage boxes, and a component selection device that selects components that are held by chucks in multiple holes in a jig. Many automatic component insertion devices that use a motor or cylinder to control the position of a chute or chuck are used. That is, as shown in FIG.
When controlling the movement to the four positions C and D, if the operating member 1 is moved by a motor, it will take a long time to move from point A to point D, resulting in poor workability.
Also, one cylinder can move the operating member 1 to A, B, C,
If you want to stop at the 4 positions of point D, the cylinder must have at least the length between A and D as a stroke, which has the drawback of having to increase the length and space of the cylinder, and moreover, it requires complicated intermediate stops. requires a switching mechanism.

そこで本発明は上記動作部材１をＡ，Ｂ，Ｃ，
Ｄ…の複数位置に移動制御するシリンダとして、
次の並列複合シリンダを提案する。この並列複合
シリンダは後述する両ロツド式シリンダを複数本
並列に結合させたものである。本発明は原理説明
の都合上まず、本発明以前の技術とを比較を行う
必要からその前提となる直列複合シリンダについ
て記述する。 Therefore, in the present invention, the operating members 1 are A, B, C,
As a cylinder that controls movement to multiple positions in D...
We propose the following parallel composite cylinder. This parallel composite cylinder is made by connecting a plurality of both rod type cylinders, which will be described later, in parallel. For convenience of explaining the principle of the present invention, first, a series composite cylinder, which is the premise of the present invention, will be described since it is necessary to compare with the technology prior to the present invention.

先述した動作部材１をＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの４位置
に移動させるには、第２図乃至第５図に示すよう
に、２本の長さの異なるシリンダ２，３を直列結
合した複合シリンダを用いればよいことは明らか
である。即ち、２本のシリンダ２，３の閉口端面
を突き合わせて結合し、一方のシリンダ２のロツ
ド４の導出先端を固定し、他方のシリンダ３のロ
ツド５の導出先端を動作端として、これに動作部
材１を取付ける。そして、各ロツド４，５をシリ
ンダ２，３に各々退入させた第２図の状態を考
え、ロツド５の動作端をＡ点とする。次に一方の
短いシリンダ２のピストン６を空気圧、或いは油
圧でもつてシリンダ２の他端まで移動させて、ロ
ツド４をシリンダ２から伸長させる場合を考え
る。すると、このロツド４の先端は固定されてい
るため、ロツド４は静止したままで、一体に結合
されているシリンダ２とシリンダ３とが移動す
る。そして、ピストン６がシリンダ２内を最大ス
トローク移動すると各シリンダ２，３の動きが停
止し、この時、第３図に示すようにシリンダ３の
ロツド５の動作端が位置する所をＢ点とする。
又、第２図の状態に戻り、短いシリンダ２はその
ままにして、長いシリンダ３のみを動作させる
と、シリンダ３のピストン７が他端まで移動し、
これに供つてロツド５がシリンダ３から伸長して
ピストン７が最大ストローク移動したところでロ
ツド５が停止することになる。この時のロツド５
の動作先端が位置する所を第４図に示すようにＣ
点とする。又、第２図状態で両シリンダ２，３を
同時に動作、或は第３図状態で長いシリンダ３を
動作、更には第４図状態で短いシリンダ２を動作
させると、第５図に示すようにロツド５の動作端
は最大伸長距離となるこの位置をＤ点とする。 In order to move the aforementioned operating member 1 to the four positions A, B, C, and D, as shown in Figs. It is clear that a cylinder can be used. That is, the closed end surfaces of the two cylinders 2 and 3 are butted against each other and connected, the leading end of the rod 4 of one cylinder 2 is fixed, and the leading end of the rod 5 of the other cylinder 3 is set as the operating end, and the cylinder is operated. Attach member 1. Considering the state shown in FIG. 2 in which the rods 4 and 5 are respectively retracted into the cylinders 2 and 3, the operating end of the rod 5 is defined as point A. Next, consider the case where the piston 6 of one short cylinder 2 is moved to the other end of the cylinder 2 using pneumatic or hydraulic pressure, and the rod 4 is extended from the cylinder 2. Then, since the tip of the rod 4 is fixed, the rod 4 remains stationary, and the cylinders 2 and 3, which are integrally connected, move. Then, when the piston 6 moves through the maximum stroke within the cylinder 2, the movement of each cylinder 2 and 3 stops, and at this time, as shown in FIG. do.
Also, if we return to the state shown in Figure 2 and operate only the long cylinder 3 while leaving the short cylinder 2 as it is, the piston 7 of the cylinder 3 will move to the other end,
Correspondingly, the rod 5 is extended from the cylinder 3, and when the piston 7 has moved to its maximum stroke, the rod 5 stops. Rod 5 at this time
As shown in Figure 4, the position of the operating tip of C
Point. Also, if both cylinders 2 and 3 are operated simultaneously in the state shown in Fig. 2, or the long cylinder 3 is operated in the state shown in Fig. 3, or the short cylinder 2 is operated in the state shown in Fig. The working end of the rod 5 is the maximum extension distance, and this position is designated as point D.

さて、上述した直列複合シリンダには次の問題
点がある。まずＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ点でのロツド５の
動作端の停止位置の精度は各シリンダ２，３の精
度に左右され、そのためシリンダ２と３の精度が
異ると必ずしも正確に各点で停止し得るとは限ら
ず正確に欠けるところがある。 Now, the above-mentioned series composite cylinder has the following problems. First, the accuracy of the stopping position of the operating end of rod 5 at points A, B, C, and D depends on the accuracy of each cylinder 2 and 3, so if the accuracy of cylinders 2 and 3 is different, it is not always possible to stop at each point accurately. It is not always possible to stop, and there is a lack of accuracy.

次に、２本のシリンダ２，３を直列結合するた
め、複合シリンダの全体長が大になつて、設置ス
ペースが不要に長くなる。又、特に第５図の状態
の場合、各シリンダ２，３は夫々のロツド４，５
を一点支持した構造であるために機械的強度が弱
くなり、従つて実際にロツド５の動作端に荷重が
加わると、少くとも長い方のロツド５が揺動した
り、全体がたわむ等の致命的な事故が発生する。
又、各シリンダ２，３内のピストン６，７の両面
の面積はロツド４，５の有無によつて差があり、
そのためシリンダ２，３からロツド４，５を伸長
させる場合と、ロツド４，５を退入させる場合と
で移動させせるために加える力の強さが異るの
で、各ロツド４，５の往復速度に差を生じ、Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄ点間のロツド５の動作端移動速度が等
しくならない欠点が生じる。本発明は上記直列複
合シリンダの問題点を解決するために並列複合シ
リンダを提案するものである。以下、本発明の実
施例を図面を参照しながら説明する。 Next, since the two cylinders 2 and 3 are connected in series, the overall length of the composite cylinder increases, and the installation space becomes unnecessarily long. In addition, especially in the state shown in FIG.
Since the structure supports the rod at one point, its mechanical strength is weak, so if a load is actually applied to the moving end of the rod 5, at least the longer rod 5 may swing or the entire rod may bend, which could be fatal. accidents occur.
Also, the area of both sides of the pistons 6, 7 in each cylinder 2, 3 differs depending on the presence or absence of the rods 4, 5.
Therefore, the strength of the force applied to move the rods 4, 5 is different when extending them from the cylinders 2, 3 and when retracting them, so the reciprocating speed of each rod 4, 5 is different. A,
This results in a disadvantage that the movement speeds of the rod 5 at the operating end between points B, C, and D are not equal. The present invention proposes a parallel composite cylinder in order to solve the problems of the above-mentioned series composite cylinder. Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

例えば、２本のシリンダでＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの４
位置移動させる場合の実施例として、第６図乃至
第９図に示すように、両ロツドの第１及び第２の
シリンダ８，９を並列に結合する。即ち、一方の
第１シリンダ８には、この第１シリンダ８より十
分に長い１本のロツド１０が貫通され、このロツ
ド１０の一端は固定端１０ａとして外部に固定さ
れ、他端は自由端１０ｂとしてある。そして、ロ
ツド１０の略中央部の所定位置にピストン１１が
固定され、このピストン１１が第１シリンダ８内
を移動する。又、常に第１シリンダ８の外部にな
つているロツド１０の導出部に各々ナツト等のス
トツパー１２ａ，１２ｂが位置調整自在に取付け
られている。この各ストツパー１２ａ，１２ｂで
もつてシリンダ８の位置決めが行われる。そして
この第１シリンダ８と同様に、第２シリンダ９に
もロツド１３が貫通され、このロツド１３の一端
を自由端１３ａとし、他端を動作端１３ｂとして
用いている。又、ロツド１３の略中央部にはピス
トン１４が固定され、両端部には位置調整自在の
ストツパー１５ａ，１５ｂが夫々に取付けられて
いる。尚、各シリンダー８，９はそれらの軸方向
に沿つて摺動する支持台１６上に塔載され、安定
姿勢を保たせている。 For example, 4 cylinders A, B, C, D with 2 cylinders.
As an example of positional movement, the first and second cylinders 8 and 9 of both rods are connected in parallel, as shown in FIGS. 6 to 9. That is, a rod 10 that is sufficiently longer than the first cylinder 8 is passed through one first cylinder 8, and one end of the rod 10 is fixed to the outside as a fixed end 10a, and the other end is a free end 10b. It is as follows. A piston 11 is fixed at a predetermined position approximately in the center of the rod 10, and this piston 11 moves within the first cylinder 8. In addition, stoppers 12a and 12b such as nuts are attached to the lead-out portion of the rod 10, which is always outside the first cylinder 8, so that their positions can be adjusted freely. The cylinder 8 is positioned by each of the stoppers 12a, 12b. Similarly to the first cylinder 8, a rod 13 is passed through the second cylinder 9, and one end of the rod 13 is used as a free end 13a, and the other end is used as an operating end 13b. Further, a piston 14 is fixed approximately at the center of the rod 13, and stoppers 15a and 15b whose positions are freely adjustable are attached to both ends, respectively. Incidentally, each cylinder 8, 9 is mounted on a support base 16 that slides along the axial direction thereof, and maintains a stable posture.

次に上記並列複合シリンダの動作を説明する。
まず動作端１３ｂをＡ点の位置に移動させる場
合、第６図に示すように、第１シリンダ８の左端
の給気口（又は給油口）１７ａから空気（又は
油）を送る。すると第１シリンダ８はロツド１０
が固定されているためにロツド１０上を左に移動
し、ストツパー１２ａに当つて停止する。又、こ
の第１シリンダ８と一体に第２シリンダ８も左に
移動する。同時に、第２シリンダ９の右端の給気
口（又は給油口）１８ｂに空気（又は油）を送
る。すると、第１シリンダ８による第２シリンダ
９の動きと並行して、ロツド１３が第２シリンダ
９に対して左方向に移動し、ストツパ１５ｂが第
２シリンダ９に当ると停止する。この時が第６図
に示す状態で、ロツド１３の動作端１３ｂはＡ点
の位置にくる。 Next, the operation of the parallel composite cylinder will be explained.
First, when moving the operating end 13b to the position of point A, air (or oil) is sent from the air supply port (or oil supply port) 17a at the left end of the first cylinder 8, as shown in FIG. Then, the first cylinder 8 becomes the rod 10
Since it is fixed, it moves to the left on the rod 10 and stops when it hits the stopper 12a. Further, the second cylinder 8 also moves to the left together with the first cylinder 8. At the same time, air (or oil) is sent to the air supply port (or oil supply port) 18b at the right end of the second cylinder 9. Then, in parallel with the movement of the second cylinder 9 by the first cylinder 8, the rod 13 moves to the left with respect to the second cylinder 9, and stops when the stopper 15b hits the second cylinder 9. At this time, the operating end 13b of the rod 13 is at the position A as shown in FIG.

次に動作端１３ｂをＡ点からＢ点に移動させる
場合は第６図状態に於いて、第１シリンダ８への
給気（又は給油）を電磁弁等で切換えて、右端の
給気口（又は給油口）１７ｂから空気（又は油）
を送る。すると第１シリンダ８はロツド１０上を
右に移動してストツパ１２ｂに当つて停止する。
同時に第２シリンダ９とそのロツド１３も第１シ
リンダ８と共に右に移動し、動作端１３ｂは第７
図に示すようにＢ点に移動する。 Next, when moving the operating end 13b from point A to point B, in the state shown in FIG. 6, switch the air supply (or oil supply) to the first cylinder 8 with a solenoid valve, Air (or oil) from 17b (or oil filler port)
send. Then, the first cylinder 8 moves to the right on the rod 10 and stops against the stopper 12b.
At the same time, the second cylinder 9 and its rod 13 also move to the right together with the first cylinder 8, and the operating end 13b moves to the seventh
Move to point B as shown in the figure.

又、動作端１３ｂをＡ点からＣ点に移動させる
場合は第８図に示すように、第１シリンダ８をそ
のままにして、第２シリンダ９の左端の給気口
（又は給油口）１８ａから空気（又は油）を送
り、ロツド１３を図面で右方向へ伸長させて、ス
トツパー１５ａが第２シリンダ９に当る位置で停
止させる。するとロツド１３が移動して動作端１
３ｂがｃ点にくる。又、動作端１３ｂをＡ点から
Ｄ点に移動させる場合は第６図状態の各シリンダ
８，９への給気口（又は給油）を切換えて、ロツ
ド１０に対して第１シリンダ８を右にストツパー
１２ｂの位置まで移動させ、同時に第２シリンダ
９に対してロツド１３を右にストツパー１５ａが
第２シリンダ９に当るまで移動させればよい（第
９図参照）。 In addition, when moving the operating end 13b from point A to point C, as shown in FIG. Air (or oil) is sent to extend the rod 13 to the right in the drawing and stop it at the position where the stopper 15a hits the second cylinder 9. Then, the rod 13 moves and moves to the operating end 1.
3b comes to point c. In addition, when moving the operating end 13b from point A to point D, switch the air supply ports (or oil supply) to each cylinder 8 and 9 in the state shown in FIG. Then, the rod 13 is moved to the right to the second cylinder 9 until the stopper 15a touches the second cylinder 9 (see FIG. 9).

上記要領で各シリンダ８，９への給気（又は給
油）を独自に切換えることにより、動作端１３ｂ
はＡＢ、ＡＣ、ＡＤ、ＢＣ、ＢＤ、Ｃ
Ｄ、の各点間の位置移動を行う。又、動作端１
３ｂのＡ点、Ｂ点、Ｃ点、Ｄ点での停止位置は各
ストツパー１２ａ、１２ｂ、１５ａ、１５ｂの位
置によつて調整され、従つて停止位置の変更はス
トツパー１２ａ，１２ｂ，１５ａ，１５ｂの位置
を変えることによつて容易に可能である。又、こ
の停止位置の精度はストツパー１２ａ，１２ｂ，
１５ａ，１５ｂで決まり、各シリンダ８，９の精
度に左右されない。又、各シリンダ８，９のロツ
ド１０，１３はシリンダ８，９の両端部で２点支
持されているため、ロツド１０，１３の安定がよ
く、機械的強度が大きく、而も、各ピストン１
１，１４の圧力がかかる両側面積は等しくなるか
ら、ピストン１１，１４の往復動速度は所定の空
気圧（又は油圧）をかけると一定であり、従つて
動作端１２ｂの移動速度の均一化が可能となる。 By independently switching the air supply (or oil supply) to each cylinder 8, 9 in the above manner, the operating end 13b
are AB, AC, AD, BC, BD, C
Move the position between each point of D. Also, operating end 1
The stopping positions at points A, B, C, and D of 3b are adjusted by the positions of the respective stoppers 12a, 12b, 15a, and 15b. This is easily possible by changing the position of the Also, the accuracy of this stopping position is determined by the stoppers 12a, 12b,
15a and 15b, and is not affected by the accuracy of each cylinder 8, 9. In addition, since the rods 10 and 13 of each cylinder 8 and 9 are supported at two points at both ends of the cylinders 8 and 9, the rods 10 and 13 are stable and have high mechanical strength, and each piston 1
Since the areas on both sides to which the pressure of pistons 1 and 14 are applied are equal, the reciprocating speed of pistons 11 and 14 is constant when a predetermined air pressure (or oil pressure) is applied, and therefore it is possible to equalize the movement speed of operating end 12b. becomes.

上記構成、及びその動作説明は動作端１２ｂを
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４位置に移動させる場合を示し
たが、動作端１２ｂの移動停止位置を更に増加さ
せたい場合、例えば、第１０図に示すように、Ａ
点の前方にａ１、ａ２、…、atの各点を設け、
AB間にｂ１、ｂ２、…、btを、BC間にｃ０、ｃ
１、…、ctを、CD間にｄ１、ｄ２、…、dtを設
け、更にＤ点後方にｅ１、ｅ２、…、etを設けた
場合は第１シリンダ８のロツド１０の固定端１０
ａを軸方向にスライドする微調台１９上に固定
し、この微調台１９をモータ又は微調シリンダ２
０で制動するようにすればよい。そして、動作端
１３ｂを、例えば、Ａ点からｅ１点まで移動させ
る場合は、各シリンダ８，９を第６図状態から第
９図状態に移行させると共に、微調シリンダ２０
で微調台１９をＤ点からｅ１点までのピツチだけ
動かす。或は動作端１３ｂをＡ点からＤ点まで一
気に移動させた後、微調シリンダ２０でＤ点から
ｅ１点まで移動させる。このようにすれば動作端
１３ｂの位置移動の距離が大きくて、且つ微調が
要求される場合でも、迅速な移動が可能になる。 The above configuration and explanation of its operation show the case where the operating end 12b is moved to four positions A, B, C, and D. However, if it is desired to further increase the movement stop positions of the operating end 12b, for example, as shown in FIG. As shown in A
Set each point a1, a2, ..., at in front of the point,
b1, b2, ..., bt between AB, c0, c between BC
1, ..., ct, d1, d2, ..., dt between CD, and e1, e2, ..., et behind point D, the fixed end 10 of the rod 10 of the first cylinder 8
A is fixed on a fine adjustment table 19 that slides in the axial direction, and this fine adjustment table 19 is connected to a motor or fine adjustment cylinder 2.
It is sufficient to brake at 0. When moving the operating end 13b from point A to point e1, for example, each cylinder 8, 9 is moved from the state shown in FIG. 6 to the state shown in FIG.
The fine adjustment table 19 is moved by the pitch from point D to point e1. Alternatively, after moving the operating end 13b from point A to point D all at once, the fine adjustment cylinder 20 moves it from point D to point e1. In this way, even if the movement distance of the operating end 13b is large and fine adjustment is required, rapid movement is possible.

尚、上記説明は２本の両ロツド式シリンダを並
列結合したが、用途に応じて３本、４本と両ロツ
ド式シリンダを並列結合することも可能である。
又、図面では第１シリンダ８の長さを第２シリン
ダ９の約半分に設定したが、ストツパー１２ｂの
位置を後方に移動させれば両シリンダ８，９の長
さを同一にすることができる。 In the above description, two double rod type cylinders are connected in parallel, but it is also possible to connect three or four double rod type cylinders in parallel depending on the application.
Also, in the drawings, the length of the first cylinder 8 is set to about half that of the second cylinder 9, but by moving the position of the stopper 12b backward, the lengths of both cylinders 8 and 9 can be made the same. .

以上説明したように、本発明は両ロツド式シリ
ンダを複数本並列結合したから、シリンダの全体
長が短くなり、コンパクト化が可能になる。又、
両ロツド式シリンダの利点、つまりロツドの振れ
が少く、機械的強度が大きく、入出力のバランス
が良い利点がそのまま活かされる。又、ロツドに
ストツパーを取付けてシリンダに対するロツドの
位置出しを行うようにしたから、ロツドはシリン
ダのストロークに制限されずに正確に位置決めさ
れ、精度向上が図れると共に、ストツパーの位置
調整でもつてロツドの停止位置も任意に変更調整
できる。 As explained above, in the present invention, since a plurality of both rod type cylinders are connected in parallel, the overall length of the cylinder is shortened, and it is possible to make the cylinder compact. or,
The advantages of a double-rod type cylinder, that is, little rod runout, high mechanical strength, and good input/output balance, are fully utilized. In addition, since the rod is positioned with respect to the cylinder by attaching a stopper to the rod, the rod can be positioned accurately without being limited by the stroke of the cylinder, improving accuracy. The stopping position can also be changed and adjusted as desired.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は一般的な移動位置制御機構における動
作部材の移動動作線図、第２図乃至第５図は本発
明以前の技術である複合シリンダの概略断面図、
第６図乃至第９図は本発明による並列複合シリン
ダの実施例を示す概略面図、第１０図は本発明の
その他の実施例を示す概略断面図である。 ８，９……両ロツド式シリンダ、１０……ロツ
ド、１２ａ，１２ｂ……ストツパー、１３……ロ
ツド、１５ａ，１５ｂ……ストツパー。 FIG. 1 is a movement diagram of movement members in a general movement position control mechanism, and FIGS. 2 to 5 are schematic cross-sectional views of a composite cylinder that is a technology prior to the present invention.
6 to 9 are schematic sectional views showing an embodiment of a parallel composite cylinder according to the present invention, and FIG. 10 is a schematic sectional view showing another embodiment of the present invention. 8, 9...Both rod type cylinders, 10...rods, 12a, 12b...stoppers, 13...rods, 15a, 15b...stoppers.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] １ 複数個の両ロツド式シリンダを並列に結合
し、且つ各シリンダより突出したロツドの外部導
出部にロツド停止位置調整用ストツパーを取付け
たことを特徴とする並列複合シリンダ。1. A parallel composite cylinder, characterized in that a plurality of double rod type cylinders are connected in parallel, and a stopper for adjusting the rod stop position is attached to the external lead-out portion of the rod protruding from each cylinder.