JP3514474B2 - 真空制御装置付シリンダ - Google Patents
真空制御装置付シリンダInfo
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、シリンダと真空発生器
等を結合させて一体化した真空制御装置付シリンダに関
する。 【０００２】 【従来の技術】従来、シリンダと真空発生器は、夫々個
別に流体回路中に配置されていた。すなわち、シリンダ
のポートに圧縮空気を導入してピストンを変位させ、こ
のピストンの変位に伴ってピストンロッドの先端部に連
結されたワーク把持用吸着具である吸着用パッドが、直
線的に移動してワークを搬送させていた。一方、真空発
生器は、シリンダとは個別に配置されており、吸着用パ
ッドの空気吸引ポートにチューブ等の管路を接続して真
空発生器に連通させて、ワークを搬送する際、真空発生
器の負圧作用のもとにワークを吸着し、シリンダの直線
運動により所望の位置にワークを搬送する。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の技術では、空気供給源からの圧縮空気をシリンダ
側とエゼクタ側の両方に個別に供給しなければならず、
そのための配管作業が必要となる。 【０００４】また、真空発生器と吸着用パッドとを接続
するチューブは、ワークの搬送に伴って吸着用パッドも
移動するため、ワークの移動範囲に到達可能な十分な長
さを確保しなければならず、しかもそのチューブが移動
するスペースを必要とする。 【０００５】そこで、本発明は、シリンダと真空発生器
とを結合させ、さらに吸着用パッドの空気吸引ポートに
通じる通路をシリンダロッドの管内に設けて、真空発生
器から通じるワーク吸引のための通路を一本化すること
により、配管作業を簡素化することができるとともに、
作業スペースの有効利用を図ることが可能な真空制御装
置付シリンダを提供することを目的とする。 【０００６】 【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、単一の流体供給ポートから供給された
流体が切換手段を介して一方または他方のシリンダ室に
導入されることにより直線的に往復動作する管体を有
し、前記管体内に中空の流体用管路が設けられたシリン
ダ部と、前記シリンダ部に内蔵または付設され、少なく
とも真空発生器を含む真空制御部とを備え、前記単一の
流体供給ポートから供給された流体を前記シリンダ室に
導入する第１連通路と、前記単一の流体供給ポートから
供給された流体を前記真空発生器に導入し、さらに前記
真空発生器で発生した負圧を前記流体用管路に導入する
第２連通路とがそれぞれ設けられ、前記真空制御部は、
前記第２連通路に連通する通路を介して導入された負圧
状態を検知し、ワークに対する吸着状態、未吸着状態あ
るいは吸着不良状態を判別し、その判別信号を外部コン
トローラに導出するスイッチ手段を有し、前記スイッチ
手段は一組のセンサを含み、一方のセンサは、前記真空
発生器の圧力変動に対応して、他方のセンサのワークに
対する吸着状態と未吸着状態との合否判定の値を変化さ
せるように設けられ、一体的に組み付けられた前記シリ
ンダ部および前記真空制御部を複数個連設することによ
り、前記真空発生器で発生した負圧を供給する真空供給
ポートと、前記真空発生器に供給された流体を排気する
排気ポートとをそれぞれ貫通させて共有化させることを
特徴とする。 【０００７】 【作用】上記の本発明に係る真空制御装置付シリンダで
は、空気供給源から供給された圧縮空気は、シリンダ側
のポートに供給されて管体を直線的に変位させるととも
に、真空制御部側の流体通路に導入される。真空制御部
側に導入された圧縮空気は、真空制御部内に配置された
流体通路中のノズルから勢い良く噴射されて、減圧作用
下に負圧を発生させる。この負圧作用により、管体内に
設けられ、且つ真空制御部の流体通路に連通する流体用
管路を通じてワークを吸引し、管体の直線的変位を介し
てワークを搬送することができる。 【０００８】 【実施例】次に、本発明に係る真空制御装置付シリンダ
について好適な実施例を挙げ、添付の図面を参照しなが
ら以下詳細に説明する。 【０００９】図１は、本発明に係る真空制御装置付シリ
ンダを示す一部省略縦断面図、図２は真空制御装置付シ
リンダの平面図、図３は回路構成図である。 【００１０】真空制御装置付シリンダ１０は、基本的
に、内部にピストン１２を収納するシリンダ本体部１４
と、エゼクタ１６等を内蔵する真空制御部１８と、連結
部材としてのコネクタ２０に吸着用パッド２２が連結さ
れたワーク把持部２４とから構成される。 【００１１】詳細には、シリンダ本体部１４は直方体状
に形成され、その内部には、ポート２６、２７から流体
を導入、排出して管状のシリンダ室２８を直線的に変位
するピストン１２が配置されている。このピストン１２
の外周には、図示しない位置検出機構によりピストン１
２の位置を検出するためのリング状の磁石３０と、コイ
ル３２が設けられている。ピストン１２の内周には、ピ
ストン１２を締結してピストン１２の出力、変位をワー
ク把持部２４に伝達するピストンロッド（管体）３４が
連結されている。ピストンロッド３４の管内には、その
変位方向に中空の貫通孔を画成する流体用管路３５が設
けられ、一端側は後述するエゼクタ１６に連通するとと
もに、他端側はワーク把持部２４のコネクタ２０に連通
している。この流体用管路３５は、エゼクタ１６で発生
させた負圧作用のもとに、ワークを吸着させるための吸
引通路を画成するものである。シリンダ室２８は、流体
を導入、排出するための一組のポート２６、２７が画成
され、このポート２６、２７は、通路３６、３７を介し
て後述するシリンダ駆動用の５ポート電磁パイロット弁
３８に連通している。シリンダ本体部１４の一端側に
は、ピストンロッド３４の回転を防止するための回り止
め部材４０がシリンダ本体部１４に接続され、前記回り
止め部材４０に近接してピストンロッド３４の直線運動
を確保するためのロッドカバー４２が設けられてシリン
ダ室２８を形成している。なお、図２に示すように、真
空制御装置付シリンダ１０を図示しない取り付け板等に
固定するための貫通孔としての穴４４が２箇所画成され
ている。また、ピン等を挿入して前記回り止め部材４０
が回転しないように回り止め用ピン４６が取り付けられ
ている。 【００１２】真空制御部１８は直方体を形成し、その上
面には、シリンダ駆動用の５ポート電磁パイロット弁
（切換手段）３８、パイロット操作弁４８の弁開閉を操
作するための３ポート電磁弁５０および真空制御部１８
における負圧状態を検出するための真空圧力スイッチ５
２が搭載されている。ピストンロッド３４の変位方向の
両側面には、単一の空気供給ポート（流体供給ポート）
５４を有するワンタッチ管継手５６および円筒状に形成
された排気用サイレンサ５８が取り付けられている。前
記ワンタッチ管継手５６は真空制御部１８と一体的に形
成してもよい。真空制御部１８の内部には、真空破壊用
に使用される圧縮空気の流量を調節するための流量調節
弁６０（図３参照）が配置されている。この真空制御部
１８の下方には、ノズル６２およびディフューザ６４を
備えるエゼクタ（真空発生器）１６と、塵埃等を除去す
るフィルタ６６と、エゼクタ１６の側面に位置するサイ
レンサ６８とが配置されている。 【００１３】なお、図２に示すように、真空制御装置付
シリンダ１０を連設し、マニホールド化（分岐管）して
使用する場合、真空供給ポートおよび排気ポートを貫通
させて共有化させてもよい。また、前記排気ポート部分
の本体に切り欠きを設けて排気させてもよい。 【００１４】次に、以上のように構成される真空制御装
置付シリンダ１０の動作について、図３の回路構成図を
もとにして説明する。 【００１５】まず、ワンタッチ管継手５６の空気供給ポ
ート５４にチューブ等の管路を接続して、図示しない空
気供給源から圧縮空気を導入する。この空気供給ポート
５４から導入された圧縮空気は、通路３６を介してシリ
ンダ室２８のポート２６に連通する５ポート電磁パイロ
ット弁３８に導入されるとともに、３ポート電磁弁５０
を介して弁開閉が制御されるパイロット操作弁４８に導
入される。このように、１箇所の空気供給ポート５４か
ら導入された圧縮空気は、ピストン１２の直線運動を駆
動させるための５ポート電磁パイロット弁３８側と、真
空制御部１８で負圧状態を発生させワーク把持部２４に
おいてワークを吸引させるためのパイロット操作弁４８
側の両者に供給される。 【００１６】初めに、前者、すなわち、ピストン１２の
直線運動を駆動させる場合について説明する。５ポート
電磁パイロット弁３８は、通路３６、３７を介してポー
ト２６、２７に連通しているとともに、排気用サイレン
サ５８に接続されている。空気供給ポート５４から導入
された圧縮空気は、通路７０を介して５ポート電磁パイ
ロット弁３８に導入される。この時、一方のポート２６
に通じる通路３６は導入用に用いられ、他方のポート２
７に通じる通路３７は排気用に用いられて排気用サイレ
ンサ５８から外部へ排出される。このようにして、ピス
トン１２は、導入用のポート２６方向から排気用のポー
ト２７方向に直線的に変位する。続いて、５ポート電磁
パイロット弁３８の内部のソレノイド（図示せず）によ
りパイロット弁を励磁させるとともに、パイロット圧で
主弁操作を行って、５ポート電磁パイロット弁３８を切
り換える。この５ポート電磁パイロット弁３８の切り換
えにより前述したポート２６、２７への圧縮空気の導入
と排気が反対になり、ピストン１２は前記方向と逆方向
に直線的に変位する。以上のように、５ポート電磁パイ
ロット弁３８の切り換えを断続的に行って、圧縮空気の
導入と排気を繰り返すことにより、ピストン１２の直線
運動を反復継続させることができる。 【００１７】次に、後者、すなわち、真空制御部１８で
負圧状態を発生させる場合について説明する。パイロッ
ト操作弁４８には、弁切り換えの制御を行うための３ポ
ート電磁弁５０が接続され、３ポート電磁弁５０を操作
して、パイロット操作弁４８を弁開時の状態にする。す
なわち、空気供給ポート５４から導入された圧縮空気
は、通路７２を介してパイロット操作弁４８の一方側の
供給ポート７４および３ポート電磁弁５０に供給され
る。この時、パイロット操作弁４８は閉じている状態に
あり、また３ポート電磁弁５０も、バネの作動により弁
閉時の状態を形成している。そこで、図示しないソレノ
イドの励磁作用のもとに３ポート電磁弁５０を切り換え
る。この切り換えにより、パイロット操作弁４８には、
前記一方側の供給ポート７４および他方側の供給ポート
７６の両方に圧縮空気が導入される。この場合、前記圧
縮空気が導入される供給ポート７４、７６の断面積の大
小により（供給ポート７６の断面積の方が大きい）、図
示しない弁体が変位して弁開時の状態を形成する。従っ
て、導入された圧縮空気は、通路７８を介してエゼクタ
１６に導入される。エゼクタ１６に導入された圧縮空気
は、図１に示すように、ノズル６２に送出され、ノズル
６２の先端部で勢いよく噴射させることにより、先端部
の周囲に圧力降下作用を発生させる。従って、フィルタ
６６を介してピストンロッド３４の管内に設けられた流
体用管路３５を通じて空気が吸引される。この吸引作用
により、ピストンロッド３４の先端部に連結されたコネ
クタ２０の内管８０を通じて、コネクタ２０に連結され
た吸着用パッド２２の空気吸引ポート８２からワークが
吸引される。コネクタ２０の内部には、ワーク吸着時の
衝撃をピストンロッド３４に対して緩和させるためのク
ッション８４（図１参照）が設けられている。 【００１８】このようにして、吸着用パッド２２に吸着
されたワークを、ピストンロッド３４の直線的変位のも
とに、ストロークの距離だけ移動させて搬送することが
可能となる。また、ノズル６２の先端部から噴射された
圧縮空気は、ディフューザ６４を介してサイレンサ６８
から外部に排出される。フィルタ６６と流体用管路３５
との間には、前記圧力降下作用により発生した負圧状態
を検出するための真空圧力スイッチ５２が接続されてい
る。 【００１９】次に、このような負圧状態が形成されてい
る時に、負圧状態を解除して真空破壊を行う場合につい
て説明する。空気供給ポート５４から導入された圧縮空
気は、通路８６を介して真空破壊用パイロット弁８８に
送出され、前述したように３ポート電磁弁５０を制御し
て真空破壊用パイロット弁８８の切り換えを行うことが
できる。この切り換えにより、真空破壊用パイロット弁
８８は、弁開時の状態となり、導入された圧縮空気は、
フィルタ６６と真空圧力スイッチ５２間の通路９０に導
出される。従って、エゼクタ１６で発生した負圧空気に
正圧の圧縮空気を混入させることにより、負圧状態が解
除され真空破壊を行うことができる。 【００２０】なお、前記通路７０、通路３６および通路
３７は、単一の空気供給ポート５４から供給された圧縮
空気をシリンダ室２８に導入する第１連通路として機能
するものであり、前記通路７２、通路７８および通路９
０は、前記単一の空気供給ポート５４から供給された圧
縮空気をエゼクタ１６に導入し、さらに前記エゼクタ１
６で発生した負圧を流体用管路３５に導入する第２連通
路として機能するものである。次に、本発明の他の実施
例に係る真空制御装置付シリンダの回路図を図４に示
す。なお、前記実施例と同一の構成要素には同一の参照
符号を付し、その詳細な説明を省略する。 【００２１】本実施例における真空制御装置付シリンダ
９２は、真空制御部１８側のスイッチ９４の内部に半導
体の抵抗型、または容量型のセンサＡ９６、センサＢ９
８を２個組み合わせて配設し、該センサＡ９６、センサ
Ｂ９８をフィルタ１００、１０２、若しくは疏水性エレ
メント（例えば、ポリテトラフルオロエチレン膜）等に
よって塵埃、水から防御できるように形成する。 【００２２】そこで、予め定常運転、若しくは運転途中
において、真空発生弁として機能するパイロット操作弁
４８、真空破壊用パイロット弁８８、５ポート電磁パイ
ロット弁３８、ワークの作動アクチュエータのコントロ
ーラ（図示せず）を作動させ、その圧力状態からワーク
に対する適切な吸着、若しくは未吸着、吸着不良状態等
を判断し、前記運転データに係る信号をスイッチ回路１
０４を介し、制御部１０６、ローカルシーケンサ（また
はローカルコントローラ）１０８に伝送する。さらに、
この信号は、外部に設けられたシーケンサ（外部コント
ローラ）１１０に導出される。前記シーケンサ１１０等
との信号の送受信は電磁弁の作動信号、スイッチ（スイ
ッチ手段）９４の出力信号、アナログ信号を含めてシリ
アル伝送することが可能である。 【００２３】また、センサＡ９６は、真空発生器の圧力
変動に応じて適時可能な限りセンサＢ９８による合否判
定の値を変えるように変化させる。例えば、吸着と未吸
着のセンサＢ９８の圧力を５０％の値で合否が決まるよ
うにセンサＡ９６の圧力から計算、予測して判断する自
動シフト方法を採用すると好適である。 【００２４】さらに、他のロボット等に真空制御装置付
シリンダ１０、９２を取り付ける場合、Ｔスロットを設
けると好適である。マニホールド化して、複数の真空制
御装置付シリンダ１０、９２を連設して取り付ける場合
も同様である。 【００２５】 【発明の効果】本発明に係る真空制御装置付シリンダに
よれば、以下の効果が得られる。 【００２６】すなわち、真空制御部の流体通路に、吸着
用パッドの吸引ポートに通じる流体用管路およびシリン
ダ部に圧縮空気導入用のポートが連通して接続されるた
め、夫々シリンダ部側と真空制御部側の両者に個別に空
気供給源から圧縮空気を導入する必要がなく、両者に共
用の１本の圧縮空気供給経路を設けるだけでよい。 【００２７】また、真空制御部は、シリンダ部に内蔵ま
たは付設されているため、真空制御部と吸着用パッドの
空気吸引ポートとを連通する通路としてのチューブの配
管をする必要がない。このため、チューブの配管に必要
とされるスペースの有効利用を図ることができる。さら
に、スイッチ手段として一組のセンサを含み、一方のセ
ンサが真空発生器の圧力変動に対応して、他方のセンサ
のワークに対する吸着状態と未吸着状態との合否判定の
値を変化させるように設けることにより、真空発生器の
圧力が変動した場合であっても負圧状態の検出精度を向
上させることができる。
等を結合させて一体化した真空制御装置付シリンダに関
する。 【０００２】 【従来の技術】従来、シリンダと真空発生器は、夫々個
別に流体回路中に配置されていた。すなわち、シリンダ
のポートに圧縮空気を導入してピストンを変位させ、こ
のピストンの変位に伴ってピストンロッドの先端部に連
結されたワーク把持用吸着具である吸着用パッドが、直
線的に移動してワークを搬送させていた。一方、真空発
生器は、シリンダとは個別に配置されており、吸着用パ
ッドの空気吸引ポートにチューブ等の管路を接続して真
空発生器に連通させて、ワークを搬送する際、真空発生
器の負圧作用のもとにワークを吸着し、シリンダの直線
運動により所望の位置にワークを搬送する。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の技術では、空気供給源からの圧縮空気をシリンダ
側とエゼクタ側の両方に個別に供給しなければならず、
そのための配管作業が必要となる。 【０００４】また、真空発生器と吸着用パッドとを接続
するチューブは、ワークの搬送に伴って吸着用パッドも
移動するため、ワークの移動範囲に到達可能な十分な長
さを確保しなければならず、しかもそのチューブが移動
するスペースを必要とする。 【０００５】そこで、本発明は、シリンダと真空発生器
とを結合させ、さらに吸着用パッドの空気吸引ポートに
通じる通路をシリンダロッドの管内に設けて、真空発生
器から通じるワーク吸引のための通路を一本化すること
により、配管作業を簡素化することができるとともに、
作業スペースの有効利用を図ることが可能な真空制御装
置付シリンダを提供することを目的とする。 【０００６】 【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、単一の流体供給ポートから供給された
流体が切換手段を介して一方または他方のシリンダ室に
導入されることにより直線的に往復動作する管体を有
し、前記管体内に中空の流体用管路が設けられたシリン
ダ部と、前記シリンダ部に内蔵または付設され、少なく
とも真空発生器を含む真空制御部とを備え、前記単一の
流体供給ポートから供給された流体を前記シリンダ室に
導入する第１連通路と、前記単一の流体供給ポートから
供給された流体を前記真空発生器に導入し、さらに前記
真空発生器で発生した負圧を前記流体用管路に導入する
第２連通路とがそれぞれ設けられ、前記真空制御部は、
前記第２連通路に連通する通路を介して導入された負圧
状態を検知し、ワークに対する吸着状態、未吸着状態あ
るいは吸着不良状態を判別し、その判別信号を外部コン
トローラに導出するスイッチ手段を有し、前記スイッチ
手段は一組のセンサを含み、一方のセンサは、前記真空
発生器の圧力変動に対応して、他方のセンサのワークに
対する吸着状態と未吸着状態との合否判定の値を変化さ
せるように設けられ、一体的に組み付けられた前記シリ
ンダ部および前記真空制御部を複数個連設することによ
り、前記真空発生器で発生した負圧を供給する真空供給
ポートと、前記真空発生器に供給された流体を排気する
排気ポートとをそれぞれ貫通させて共有化させることを
特徴とする。 【０００７】 【作用】上記の本発明に係る真空制御装置付シリンダで
は、空気供給源から供給された圧縮空気は、シリンダ側
のポートに供給されて管体を直線的に変位させるととも
に、真空制御部側の流体通路に導入される。真空制御部
側に導入された圧縮空気は、真空制御部内に配置された
流体通路中のノズルから勢い良く噴射されて、減圧作用
下に負圧を発生させる。この負圧作用により、管体内に
設けられ、且つ真空制御部の流体通路に連通する流体用
管路を通じてワークを吸引し、管体の直線的変位を介し
てワークを搬送することができる。 【０００８】 【実施例】次に、本発明に係る真空制御装置付シリンダ
について好適な実施例を挙げ、添付の図面を参照しなが
ら以下詳細に説明する。 【０００９】図１は、本発明に係る真空制御装置付シリ
ンダを示す一部省略縦断面図、図２は真空制御装置付シ
リンダの平面図、図３は回路構成図である。 【００１０】真空制御装置付シリンダ１０は、基本的
に、内部にピストン１２を収納するシリンダ本体部１４
と、エゼクタ１６等を内蔵する真空制御部１８と、連結
部材としてのコネクタ２０に吸着用パッド２２が連結さ
れたワーク把持部２４とから構成される。 【００１１】詳細には、シリンダ本体部１４は直方体状
に形成され、その内部には、ポート２６、２７から流体
を導入、排出して管状のシリンダ室２８を直線的に変位
するピストン１２が配置されている。このピストン１２
の外周には、図示しない位置検出機構によりピストン１
２の位置を検出するためのリング状の磁石３０と、コイ
ル３２が設けられている。ピストン１２の内周には、ピ
ストン１２を締結してピストン１２の出力、変位をワー
ク把持部２４に伝達するピストンロッド（管体）３４が
連結されている。ピストンロッド３４の管内には、その
変位方向に中空の貫通孔を画成する流体用管路３５が設
けられ、一端側は後述するエゼクタ１６に連通するとと
もに、他端側はワーク把持部２４のコネクタ２０に連通
している。この流体用管路３５は、エゼクタ１６で発生
させた負圧作用のもとに、ワークを吸着させるための吸
引通路を画成するものである。シリンダ室２８は、流体
を導入、排出するための一組のポート２６、２７が画成
され、このポート２６、２７は、通路３６、３７を介し
て後述するシリンダ駆動用の５ポート電磁パイロット弁
３８に連通している。シリンダ本体部１４の一端側に
は、ピストンロッド３４の回転を防止するための回り止
め部材４０がシリンダ本体部１４に接続され、前記回り
止め部材４０に近接してピストンロッド３４の直線運動
を確保するためのロッドカバー４２が設けられてシリン
ダ室２８を形成している。なお、図２に示すように、真
空制御装置付シリンダ１０を図示しない取り付け板等に
固定するための貫通孔としての穴４４が２箇所画成され
ている。また、ピン等を挿入して前記回り止め部材４０
が回転しないように回り止め用ピン４６が取り付けられ
ている。 【００１２】真空制御部１８は直方体を形成し、その上
面には、シリンダ駆動用の５ポート電磁パイロット弁
（切換手段）３８、パイロット操作弁４８の弁開閉を操
作するための３ポート電磁弁５０および真空制御部１８
における負圧状態を検出するための真空圧力スイッチ５
２が搭載されている。ピストンロッド３４の変位方向の
両側面には、単一の空気供給ポート（流体供給ポート）
５４を有するワンタッチ管継手５６および円筒状に形成
された排気用サイレンサ５８が取り付けられている。前
記ワンタッチ管継手５６は真空制御部１８と一体的に形
成してもよい。真空制御部１８の内部には、真空破壊用
に使用される圧縮空気の流量を調節するための流量調節
弁６０（図３参照）が配置されている。この真空制御部
１８の下方には、ノズル６２およびディフューザ６４を
備えるエゼクタ（真空発生器）１６と、塵埃等を除去す
るフィルタ６６と、エゼクタ１６の側面に位置するサイ
レンサ６８とが配置されている。 【００１３】なお、図２に示すように、真空制御装置付
シリンダ１０を連設し、マニホールド化（分岐管）して
使用する場合、真空供給ポートおよび排気ポートを貫通
させて共有化させてもよい。また、前記排気ポート部分
の本体に切り欠きを設けて排気させてもよい。 【００１４】次に、以上のように構成される真空制御装
置付シリンダ１０の動作について、図３の回路構成図を
もとにして説明する。 【００１５】まず、ワンタッチ管継手５６の空気供給ポ
ート５４にチューブ等の管路を接続して、図示しない空
気供給源から圧縮空気を導入する。この空気供給ポート
５４から導入された圧縮空気は、通路３６を介してシリ
ンダ室２８のポート２６に連通する５ポート電磁パイロ
ット弁３８に導入されるとともに、３ポート電磁弁５０
を介して弁開閉が制御されるパイロット操作弁４８に導
入される。このように、１箇所の空気供給ポート５４か
ら導入された圧縮空気は、ピストン１２の直線運動を駆
動させるための５ポート電磁パイロット弁３８側と、真
空制御部１８で負圧状態を発生させワーク把持部２４に
おいてワークを吸引させるためのパイロット操作弁４８
側の両者に供給される。 【００１６】初めに、前者、すなわち、ピストン１２の
直線運動を駆動させる場合について説明する。５ポート
電磁パイロット弁３８は、通路３６、３７を介してポー
ト２６、２７に連通しているとともに、排気用サイレン
サ５８に接続されている。空気供給ポート５４から導入
された圧縮空気は、通路７０を介して５ポート電磁パイ
ロット弁３８に導入される。この時、一方のポート２６
に通じる通路３６は導入用に用いられ、他方のポート２
７に通じる通路３７は排気用に用いられて排気用サイレ
ンサ５８から外部へ排出される。このようにして、ピス
トン１２は、導入用のポート２６方向から排気用のポー
ト２７方向に直線的に変位する。続いて、５ポート電磁
パイロット弁３８の内部のソレノイド（図示せず）によ
りパイロット弁を励磁させるとともに、パイロット圧で
主弁操作を行って、５ポート電磁パイロット弁３８を切
り換える。この５ポート電磁パイロット弁３８の切り換
えにより前述したポート２６、２７への圧縮空気の導入
と排気が反対になり、ピストン１２は前記方向と逆方向
に直線的に変位する。以上のように、５ポート電磁パイ
ロット弁３８の切り換えを断続的に行って、圧縮空気の
導入と排気を繰り返すことにより、ピストン１２の直線
運動を反復継続させることができる。 【００１７】次に、後者、すなわち、真空制御部１８で
負圧状態を発生させる場合について説明する。パイロッ
ト操作弁４８には、弁切り換えの制御を行うための３ポ
ート電磁弁５０が接続され、３ポート電磁弁５０を操作
して、パイロット操作弁４８を弁開時の状態にする。す
なわち、空気供給ポート５４から導入された圧縮空気
は、通路７２を介してパイロット操作弁４８の一方側の
供給ポート７４および３ポート電磁弁５０に供給され
る。この時、パイロット操作弁４８は閉じている状態に
あり、また３ポート電磁弁５０も、バネの作動により弁
閉時の状態を形成している。そこで、図示しないソレノ
イドの励磁作用のもとに３ポート電磁弁５０を切り換え
る。この切り換えにより、パイロット操作弁４８には、
前記一方側の供給ポート７４および他方側の供給ポート
７６の両方に圧縮空気が導入される。この場合、前記圧
縮空気が導入される供給ポート７４、７６の断面積の大
小により（供給ポート７６の断面積の方が大きい）、図
示しない弁体が変位して弁開時の状態を形成する。従っ
て、導入された圧縮空気は、通路７８を介してエゼクタ
１６に導入される。エゼクタ１６に導入された圧縮空気
は、図１に示すように、ノズル６２に送出され、ノズル
６２の先端部で勢いよく噴射させることにより、先端部
の周囲に圧力降下作用を発生させる。従って、フィルタ
６６を介してピストンロッド３４の管内に設けられた流
体用管路３５を通じて空気が吸引される。この吸引作用
により、ピストンロッド３４の先端部に連結されたコネ
クタ２０の内管８０を通じて、コネクタ２０に連結され
た吸着用パッド２２の空気吸引ポート８２からワークが
吸引される。コネクタ２０の内部には、ワーク吸着時の
衝撃をピストンロッド３４に対して緩和させるためのク
ッション８４（図１参照）が設けられている。 【００１８】このようにして、吸着用パッド２２に吸着
されたワークを、ピストンロッド３４の直線的変位のも
とに、ストロークの距離だけ移動させて搬送することが
可能となる。また、ノズル６２の先端部から噴射された
圧縮空気は、ディフューザ６４を介してサイレンサ６８
から外部に排出される。フィルタ６６と流体用管路３５
との間には、前記圧力降下作用により発生した負圧状態
を検出するための真空圧力スイッチ５２が接続されてい
る。 【００１９】次に、このような負圧状態が形成されてい
る時に、負圧状態を解除して真空破壊を行う場合につい
て説明する。空気供給ポート５４から導入された圧縮空
気は、通路８６を介して真空破壊用パイロット弁８８に
送出され、前述したように３ポート電磁弁５０を制御し
て真空破壊用パイロット弁８８の切り換えを行うことが
できる。この切り換えにより、真空破壊用パイロット弁
８８は、弁開時の状態となり、導入された圧縮空気は、
フィルタ６６と真空圧力スイッチ５２間の通路９０に導
出される。従って、エゼクタ１６で発生した負圧空気に
正圧の圧縮空気を混入させることにより、負圧状態が解
除され真空破壊を行うことができる。 【００２０】なお、前記通路７０、通路３６および通路
３７は、単一の空気供給ポート５４から供給された圧縮
空気をシリンダ室２８に導入する第１連通路として機能
するものであり、前記通路７２、通路７８および通路９
０は、前記単一の空気供給ポート５４から供給された圧
縮空気をエゼクタ１６に導入し、さらに前記エゼクタ１
６で発生した負圧を流体用管路３５に導入する第２連通
路として機能するものである。次に、本発明の他の実施
例に係る真空制御装置付シリンダの回路図を図４に示
す。なお、前記実施例と同一の構成要素には同一の参照
符号を付し、その詳細な説明を省略する。 【００２１】本実施例における真空制御装置付シリンダ
９２は、真空制御部１８側のスイッチ９４の内部に半導
体の抵抗型、または容量型のセンサＡ９６、センサＢ９
８を２個組み合わせて配設し、該センサＡ９６、センサ
Ｂ９８をフィルタ１００、１０２、若しくは疏水性エレ
メント（例えば、ポリテトラフルオロエチレン膜）等に
よって塵埃、水から防御できるように形成する。 【００２２】そこで、予め定常運転、若しくは運転途中
において、真空発生弁として機能するパイロット操作弁
４８、真空破壊用パイロット弁８８、５ポート電磁パイ
ロット弁３８、ワークの作動アクチュエータのコントロ
ーラ（図示せず）を作動させ、その圧力状態からワーク
に対する適切な吸着、若しくは未吸着、吸着不良状態等
を判断し、前記運転データに係る信号をスイッチ回路１
０４を介し、制御部１０６、ローカルシーケンサ（また
はローカルコントローラ）１０８に伝送する。さらに、
この信号は、外部に設けられたシーケンサ（外部コント
ローラ）１１０に導出される。前記シーケンサ１１０等
との信号の送受信は電磁弁の作動信号、スイッチ（スイ
ッチ手段）９４の出力信号、アナログ信号を含めてシリ
アル伝送することが可能である。 【００２３】また、センサＡ９６は、真空発生器の圧力
変動に応じて適時可能な限りセンサＢ９８による合否判
定の値を変えるように変化させる。例えば、吸着と未吸
着のセンサＢ９８の圧力を５０％の値で合否が決まるよ
うにセンサＡ９６の圧力から計算、予測して判断する自
動シフト方法を採用すると好適である。 【００２４】さらに、他のロボット等に真空制御装置付
シリンダ１０、９２を取り付ける場合、Ｔスロットを設
けると好適である。マニホールド化して、複数の真空制
御装置付シリンダ１０、９２を連設して取り付ける場合
も同様である。 【００２５】 【発明の効果】本発明に係る真空制御装置付シリンダに
よれば、以下の効果が得られる。 【００２６】すなわち、真空制御部の流体通路に、吸着
用パッドの吸引ポートに通じる流体用管路およびシリン
ダ部に圧縮空気導入用のポートが連通して接続されるた
め、夫々シリンダ部側と真空制御部側の両者に個別に空
気供給源から圧縮空気を導入する必要がなく、両者に共
用の１本の圧縮空気供給経路を設けるだけでよい。 【００２７】また、真空制御部は、シリンダ部に内蔵ま
たは付設されているため、真空制御部と吸着用パッドの
空気吸引ポートとを連通する通路としてのチューブの配
管をする必要がない。このため、チューブの配管に必要
とされるスペースの有効利用を図ることができる。さら
に、スイッチ手段として一組のセンサを含み、一方のセ
ンサが真空発生器の圧力変動に対応して、他方のセンサ
のワークに対する吸着状態と未吸着状態との合否判定の
値を変化させるように設けることにより、真空発生器の
圧力が変動した場合であっても負圧状態の検出精度を向
上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る真空制御装置付シリンダ
の一部省略縦断面図である。 【図２】本発明の実施例に係る真空制御装置付シリンダ
の平面図である。 【図３】本発明の実施例に係る真空制御装置付シリンダ
の回路構成図である。 【図４】本発明の他の実施例に係る真空制御装置付シリ
ンダの回路構成図である。 【符号の説明】 １０、９２…真空制御装置付シリンダ １２…ピストン １４…シリンダ本体部 １６…エゼクタ １８…真空制御部 ２６、２７…ポート ３５…流体用管路 ３８…５ポート電磁パイロット弁 ４８…パイロット操作弁 ５０…３ポート電磁弁
の一部省略縦断面図である。 【図２】本発明の実施例に係る真空制御装置付シリンダ
の平面図である。 【図３】本発明の実施例に係る真空制御装置付シリンダ
の回路構成図である。 【図４】本発明の他の実施例に係る真空制御装置付シリ
ンダの回路構成図である。 【符号の説明】 １０、９２…真空制御装置付シリンダ １２…ピストン １４…シリンダ本体部 １６…エゼクタ １８…真空制御部 ２６、２７…ポート ３５…流体用管路 ３８…５ポート電磁パイロット弁 ４８…パイロット操作弁 ５０…３ポート電磁弁
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フロントページの続き
(72)発明者 桜井 修三
茨城県筑波郡谷和原村絹の台４−２−２
エスエムシー株式会社 筑波技術セン
ター内
(72)発明者 山本 正義
茨城県筑波郡谷和原村絹の台４−２−２
エスエムシー株式会社 筑波技術セン
ター内
(56)参考文献 特開 昭60−215108（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−142651（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−106001（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−143281（ＪＰ，Ａ)
特公 昭49−31059（ＪＰ，Ｂ１)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】単一の流体供給ポートから供給された流体
が切換手段を介して一方または他方のシリンダ室に導入
されることにより直線的に往復動作する管体を有し、前
記管体内に中空の流体用管路が設けられたシリンダ部
と、 前記シリンダ部に内蔵または付設され、少なくとも真空
発生器を含む真空制御部とを備え、 前記単一の流体供給ポートから供給された流体を前記シ
リンダ室に導入する第１連通路と、前記単一の流体供給
ポートから供給された流体を前記真空発生器に導入し、
さらに前記真空発生器で発生した負圧を前記流体用管路
に導入する第２連通路とがそれぞれ設けられ、 前記真空制御部は、前記第２連通路に連通する通路を介
して導入された負圧状態を検知し、ワークに対する吸着
状態、未吸着状態あるいは吸着不良状態を判別し、その
判別信号を外部コントローラに導出するスイッチ手段を
有し、 前記スイッチ手段は一組のセンサを含み、一方のセンサ
は、前記真空発生器の圧力変動に対応して、他方のセン
サのワークに対する吸着状態と未吸着状態との合否判定
の値を変化させるように設けられ、 一体的に組み付けられた前記シリンダ部および前記真空
制御部を複数個連設することにより、前記真空発生器で
発生した負圧を供給する真空供給ポートと、前記真空発
生器に供給された流体を排気する排気ポートとをそれぞ
れ貫通させて共有化させ ることを特徴とする真空制御装
置付シリンダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22615591A JP3514474B2 (ja) | 1991-09-05 | 1991-09-05 | 真空制御装置付シリンダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22615591A JP3514474B2 (ja) | 1991-09-05 | 1991-09-05 | 真空制御装置付シリンダ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0565907A JPH0565907A (ja) | 1993-03-19 |
| JP3514474B2 true JP3514474B2 (ja) | 2004-03-31 |
Family
ID=16840727
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22615591A Expired - Fee Related JP3514474B2 (ja) | 1991-09-05 | 1991-09-05 | 真空制御装置付シリンダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3514474B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160026446A (ko) * | 2014-09-01 | 2016-03-09 | 현대자동차주식회사 | 진공청소 장치 |
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| KR100977309B1 (ko) * | 2008-05-13 | 2010-08-23 | 주식회사 프로텍 | 회전형 픽업 실린더 |
| US9909601B2 (en) * | 2010-11-16 | 2018-03-06 | Illinois Tool Works Inc. | Motor control |
| CN107180990B (zh) * | 2017-05-23 | 2023-06-16 | 上海先惠自动化技术股份有限公司 | 一种全自动电池包堵塞压装结构 |
-
1991
- 1991-09-05 JP JP22615591A patent/JP3514474B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160026446A (ko) * | 2014-09-01 | 2016-03-09 | 현대자동차주식회사 | 진공청소 장치 |
| KR101637275B1 (ko) * | 2014-09-01 | 2016-07-20 | 현대자동차 주식회사 | 진공청소 장치 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0565907A (ja) | 1993-03-19 |
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