JPS60146909A - 位置決め装置付ロツドレスシリンダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、例えば溶接装置等の各種作業装置の作動制御
に用いられる油圧や空気圧等の流体圧シリンダで、詳し
くは前記作業装置をそれの作動ストローク範囲の任意所
望位置において停止させれる位置決め装置付シリンダに
関する。

この種シリンダの位置決め装置として本出願人らは、シ
リンダ本体に装着されたピストンにナツト体が七〇軸芯
方向をピストン　の運動方向と平行にする状態で固定さ
れ、このナツト体に螺合する螺軸が前記シリンダ本体に
対して回転自在でかつ摺動規制状急に装着されてｂると
ともに、前記螺軸の回転量を検出する検出器及び螺軸に
制動力を付与可能なブレーキが設けられ、もって、ピス
トンの摺動移ｆｉｌＪ　ｋ／１　、つまシは作業装置の
移＃量を前記螺軸の回転量で検出しかつ作業装置の位置
停止（位置決め）に必要なブレーキ作用を前記螺軸に対
するブレーキで行なうべく構成したものを開発し先に特
許等出願している。

この先出願のものは、ピストンと一体移動するナツト体
のスフスト力を螺軸の回転力沈変換する際の逆倍力作用
によシ、螺軸の回−転力をナツト体のスラスト力に比し
て大幅に低減することができるから、ピストンロッドに
直接制動力を付与する場合に比して薙実なブレーキ効果
を発揮し乍らもブレーキに要する駆動エネルギーを可及
的に減少することができる利点のほかに作業装置のスト
ローク運動の変位を、そのもの自体で捉えるのでなく、
回転運動に変換して前記変位が拡大された状態で捉える
ことができるから、変位検出精度が非常に高く、高精度
な位置決め制御が行なえるといった利点がある。

然し乍ら、前記の先出願のものは、前記シリンダ本体が
一定の固定長を有し、この固定長シリンダ本体内に嵌着
されたピストンから前記シリンダ本体内を押通する状態
で外方に延出させたピストンロッドの突出端部に前記作
業装置を取付ける、又は作業装置取付台を連設するもの
であシ、シリンダ全体が作業装置のストローク運動方向
、で占めるスペースが大きいとともに、ピストンロッド
の存在によりシリンダ本体の径もピストンロッド径相当
分だけ太き（なり、加えて前述のような位置決め制御精
度の高度化のために装着される回転量検出器及びブレー
キの存在によって全体が大型重量化し易い問題があった
。

本発明は、上述のような先願のもつ問題点を改善する点
に目的を有する。

上記の目的を達成するために本発明に係る位置決め装置
付ロッドレスシリンダは、ピストンの運動方向両側に、
このピストンの運動方向に沿って両側のものが同−又は
ほぼ同一範囲に亘って背反的に伸縮自在なシリンダ本体
が装着され、前記ピストンにナツト体がその軸芯方向を
ピストンの運動方向と平行にする状態で固定され、この
ナツト体に螺合する螺軸が前記両伸縮シリンダ本体に対
して回転自在でかつ摺動規制状態に装着されてＡるとと
もに、前記螺軸の回転量を検出する検出器及び前記螺軸
に制動力を伺与可能なブレーキが設けられているという
点に特徴構成を有し、次のような作用効果が得られるに
至ったのである。

つまυ、シリンダ本体を伸縮自在に構成してこれをピス
トンと一体に伸縮作動させることにより、ピストンに取
付けた作業装置を一方のシリンダ本体の最大伸縮範囲に
亘ってストロークさせることができるものであって、既
記先願のものと同一ストロークで同一移動速度のものを
得るにあたり、ストローク運動方向において既記先願の
固定長シリンダ本体に相当するスペースを短縮できると
ともに、ピストンロッドの割愛によってシリンダ径も著
しく小さくできるから、前述のように位置決めを極めて
高精度に行なうための回転量検出器及びブレーキを備え
たものである割に、全体を小形＠量化でき、従って、汎
用性が高く、シかも極めて高精度な位置決めが行ない得
るに至ったのである。

以下本発明の実施例を図面に基づｈて説明する。

第１図及び第２図において（１）はピストンであり、（
り、（！ｌは各々径が順次小なる複数本（口面上では４
本で示すが、８本であっても、６本以上であっても良い
。）　の筒状シリンダ部材（ｇＡ）　、　（ｇＢ）　、
ω０）　、　（ｇＤ）、Ｑす、　０ＲＢ）　、　（８す
、（２Ｄ）を同芯状に嵌合させてテレスコピック式に伸
縮自在に構成したシリンダ本体であり１これら伸縮シリ
ンダ本体（り　、　（りはそれらの最大径筒状シリンダ
部材（ＫＡ）、（２Δ）の基端において前記ピストン（
１１の運動方向両側に固着されているとともに両伸縮シ
リンダ本体（り　Ｉ　（ｔ）の最小径筒状シリンダ部材
（Ｊｌ（Ｄ）　、　（２Ｄ）の先端近くには圧力流体給
排用接続口（９ム）、ΦＢ）が形成され、もって、ピス
トン（１）で区画形成された左右の室（、Ｚｘ）、　（
ＢＹ）　Ｋ対して圧力流体を給排することによるピスト
ン（１）のストローク運動に伴なって両側の伸縮シリン
ダ本体（！ｌ　ｍ　（１）がピストン（１）の運動方向
に沿つて同一範囲に亘って背反的に伸縮すべく構成され
ている。　（７１１（７）は前記両伸縮シリンダ本体（
２）　、　（ｔ）の最小径筒状シリンダ部材（ｉ）　、
　（２Ｄ）の各先端部を固定支持する一対の取付台であ
シ、前記両伸縮シリンダ本体（２１、（１１の左右両側
におｈてその一対の取付台（７）　、　（７）間に亘っ
てスライドカイトシャフトｆ８１　ｈ　（ｓｌが架橋固
着され、このガイドシャフト（ａ）　ｒ　（８１に嵌合
する状態で作業装置取付台ｅ＠が前記ピストン（１）と
一体移動可能な状態に設けられてｈる。

このような流体圧ロッドレスシリンダにおいて位置決め
装置を構成するに、前記両伸縮シリンダ本体（２）　、
　（２）内に、前記ピストン（１）のストローク運動、
つまシはシリンダ本体（り　ｒ　（ｅ）の伸縮運動を回
転運動に変換するためのボールスクリュー利用の摺動回
転変換機構ａ０（詳細は後述する）を設け、この機構θ
・の構成要素である螺軸（４）をヘッドカバー（ＩＩ）
に形成の孔（１１を通して外部に突出させるとともに、
前記螺軸（４）の突出軸部分側に該螺軸（４）釦制動力
を付与可能な電磁ブレーキ（６）と、前記螺軸（４）の
回転量を検出する検出器の一例どしてのパルスエンコー
ダ（６１トが設ケられてｈる。

前記の摺動回転変換機、１ｉ０１は、前記一方の伸縮シ
リンダ本体（１１の最小径筒状シリンダ部材（ｇＤ）の
基端部と前記ヘッドカバー（ＩＩ）とに亘って螺軸部（
４，）と出力軸部（４ｂ）とからなる前記螺軸（４）を
、ニードルベアリングａ乃及び円錐ころベアリング轡を
介して摺動規制状態、即ち回転のみ自在に架設するとと
もに、前記ピストン（１）の、後部には、このピストン
（１）の摺動輪芯と同軸芯上に位置し、かつ前記螺軸部
（４ａ）に形成の螺旋溝（４０）に沿って転勤可能な多
数のボール（財）を備えたナツト体（３）を螺合固定し
て構成されている。

前記ボール０４群はナツト体（８）内で循環移動すべく
構成されている。　図中員はシール材であも而して、前
記伸縮シリンダ本体（２１１（ｔ）の両室　ｉ＊）Ｏ，
（２！ηに対する圧力流体の給徘制御によりピストン０
）と取付台０５０及びナツト体（８）を一体移動させる
と、両伸縮シリンダ本体（２）　＃　（２＋が背反的に
伸縮作動するとともに、前記螺軸（４）が回転し、その
回転量をパルスエンコーダ（Ｓ）　＃ｆ　検出ｆる。　
ピストン（１）の変位量、シリンダ本体（２）。

（りの伸縮量と検出回転量との間にはｌ対ｌの対応関係
にあシ、前記変位量及び伸縮量が大きく増幅されたかた
ちで回転量となる パルスｘ　：／　）　−ｙｔｓ）ｃｏ出、１１号（パル
ス）がコントローラでカウントされ、これが設定値と一
致したときにコントローラの制御信号が圧力流体回路中
の電磁バルブを閉動し、同時に電磁ブレーキ（６）を作
動させてピストン０）の移動を定位置で確実に停止しか
つ維持することになる。

上記のような構成を有する位置決め装置付ロッドレスシ
リンダにおいて、前記ピストン（＋）ト一体移動する取
付台端上に第４図で示すように各種作業装置間を載置固
定状態に取付けて用いること釦より、作業装置へを所望
の範囲に亘ってストロークさせかつそのストロークエン
ドにおいて確実、正確に位置することができるものであ
る。

第５図及び第６図は、本発明に係るロッドレスシリンダ
の長短二基＜ａ＝＞　、　（（ｌりを、二次元スポット
溶接装置囚のＸ軸ストローク及びＹ軸ストローク用のア
クチュエータとして利用した例を示し、この場合のスト
ロークガイドとしてはＸ軸、Ｙ軸の何れもレール型式の
ものが用いられる。

次に別の実施例を列記する。（何れも図示省略） （１）ブレーキ〈６）としては電磁ブレーキ以外、油圧
ブレーキ、バンドブレーキ、ドラムブレーキ或いは発電
ブレーキ等であっても良い。

〔１３回転量検出器（５）としては、パルスエンコーダ
以外、メカニックな出力形襲のものであっても良い。

〔工〕圧力流体としては、油圧、水圧、空気圧などの何
れであっても良い。

し〕前記スライドガイドシャフト（８）をもたないもの
であっても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は１部切欠き側面図、第２図はｆｌＲ所平面図、
第８図は第１図！−！線での縦断正面図第４図は使用状
態の概略側面図、第５図及び第６因は他の使用状態を示
す概略平面図と概略側面図である。 （！）・・・・・・ピストン、（２し・・・・・伸縮シ
リンダ本体、（８）・・・・・・ナツト体、（４＋・・
・・・・螺軸、（５）・・・・・・回転量検出器、（６
）・・・・・・ブレーキ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■　ピストン（１１の運動方向両側に、このピストン（
   １）の運動方向に沿って両側のものが同−又はほぼ同一
   範囲に亘って背反的に伸縮自在なシリンダ本体＋２１　
   、　（２１が装着され、前記ピストン０）にナツト体（
   ８）がその軸芯方向をピストン（１）の運動方向と平行
   にする状態で固定され、このナツト体（８）に螺合する
   螺軸（４）が前記両伸縮シリンダ本体（２１、（２）に
   対して回転自在でかつ摺動規制状態に装着されていると
   ともに、“前記螺軸（４）の回転量を検出する検出器（
   ６）及び前記螺軸（４）に制動力を付与可能なブレーキ
   （６）が設けられている位置決め装置付ロッドレスシリ
   ンダ。 ■　前記ナツト体（ｓ）と螺軸（４）の組合せがボール
   スクリューである特許請求の範囲第０項に記載の位置決
   め装置付ロッドレスシリンダ。 ■　前記検出器（５）がパルスエンコーダである特許請
   求の範囲第０項に記載の位置決め装置付ロッドレスシリ
   ンダ。