JPS63288639A - 作動シリンダ - Google Patents

作動シリンダ

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JPS63288639A
JPS63288639A JP62124962A JP12496287A JPS63288639A JP S63288639 A JPS63288639 A JP S63288639A JP 62124962 A JP62124962 A JP 62124962A JP 12496287 A JP12496287 A JP 12496287A JP S63288639 A JPS63288639 A JP S63288639A
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JP
Japan
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piston
turn
cylinder
shaft
axial direction
Prior art date
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Pending
Application number
JP62124962A
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English (en)
Inventor
Hiroshige Asano
浅野　浩茂
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Okuma Corp
Original Assignee
Okuma Machinery Works Ltd
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Publication date
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    • B23Q2003/155435—Transfer mechanisms, e.g. tool gripping arms; Drive mechanisms therefore the transfer mechanism comprising two or more grippers pivotable and linearly movable
    • B23Q2003/155439—Transfer mechanisms, e.g. tool gripping arms; Drive mechanisms therefore the transfer mechanism comprising two or more grippers pivotable and linearly movable along the pivoting axis

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)

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】 産業上の利用分野 本発明は軸に取付けた部材を軸方向に移動させまた旋回
させる例えばマシニングセンタの自動工具交換装置の交
換アームの駆動装置またロボットアームの駆動装置に好
適な作動シリンダに関する。
従来技術 従来のマシニングセンタの自動工具交換用の交換アーム
の駆動装置或いはロボット用アームの駆動装置の動作に
は１種類の直線運動、２種類の旋回運動を必要とするも
のがある０例えば特開昭５７−１２７６４１号のものが
知られている。このものは一般に１種類の直線運動には
独立のシリンダ装置を軸心を旋回軸に平行に並置し、２
種類の旋回運動にはダブルシリンダのシリンダ用ピスト
ンロンドのランクと旋回軸のピニオンを噛合わせダブル
シリンダを旋回軸と直交させて設置されていた。
発明が解決しようとする問題点 この直進用と旋回用の２つのシリンダは別々に設けられ
設置方向がまちまちであるためにスペースを要して設計
上まとまった設計が困難であった。
また独立して設置されるため部品点数も比較的多くなり
コスト高となる問題があった。
問題点を解決するための手段 第１ピストン２の軸方向の移動によって第１軸体８を旋
回させる第１シリンダ部材と、第２ピストン１５の軸方
向の移動によって第２軸体１７を軸方向に移動させまた
同心の第３ピストン１６の軸方向の移動によって該第２
軸体１７を旋回させる第２シリンダ部材１１とを含み、
該第２シリンダ部材１１を前記第１軸体８に同心に連結
してなるものである。
実施例 以下本発明の実施例を図面にもとづき説明する。
第１シリンダ体ｌに回転用ピストン２が摺動可能に嵌装
され両側面に蓋体３，４が固着されている。
そして回転用ピストン２の中心よりずれた位置で軸方向
に回り止め軸５が貫通され流体が漏れないようにシール
されてピストンが軸方向に移動可能に挿通されていて軸
両端が蓋体３．４に固定されている。蓋体３には第１シ
リンダ体１の後室に通じる流路３ａがまた蓋体４には第
１シリンダの前室に通じる流路４ａがそれぞれ穿設され
ていて回転用ピストン２゛を軸方向に回転しないで移動
させる０Ｍ体４の中心には第１シリンダ体と外径を同じ
くする蓋体６が軸受７によって旋回可能で且つ０リング
のシールによって流体が漏れないように嵌装されている
。さらに回転用ピストン２の中心には一端が蓋体３に軸
承され他端が蓋体６に固定された軸体８が回転可能に挿
通されていて、回転用ピストン２の内周の雌ねじ２ａと
軸体８の雄ねじ８ａとが螺合されている。また軸体８の
蓋体３側端部にはカラー９がビン止めされ回転用ピスト
ン２の移動による軸体８のスラスト力をカラー９と蓋体
３のスラスト軸受１０で受けているとともに軸方向に移
動しないようになっている。そして回転用ピストン２の
移動によって軸体８が例えば９０＠旋回するようにねじ
のリード角及びピストンの移動量が決められている。
さらに蓋体６には同心にシリンダ体１１が固着されてお
り、シリンダ体１１の他端に蓋体１２が固着されている
。蓋体１２は蓋体４に固定のシリンダ支え１３に軸受１
４によって軸承されていて、シリンダ体ｌが軸体８とと
もに回転不可能且つ軸方向に移動しないようになってい
る。シリンダ体１１には直進用ピストン１５と回転用ピ
ストン１６とが摺動可能に嵌装されていて、蓋体６の中
心穴内で軸方向に摺動且つ回転可能に支持され、他端が
蓋体１２に回転可能に軸承されて外方に突出した出力軸
体１７が両ピストンの中心を貫通している。出力軸体１
７は直進用ピストン１５に回転可能且つ圧力流体が漏れ
ないよう０リングでシールされて挿通され、ピストン両
側のスラスト軸受１８を介して軸体１７にビン止めされ
たカラー１９によって軸体１７と直進用ピストン１５と
の軸方向の相対変位のないように止めら５れている。そ
して軸体１７の蓋体１２側にビン止めされたカラー２０
が蓋体１２のスラスト軸受２１を介して直進用ピストン
１５の右行端を決めている。また出力軸体１７は直進用
ピストン１５の右行端において同様に右行端に位置しろ
る回転用ピストン１６の中心の雌ねじ１６ａと雄ねじ１
７ａとが螺合されており、回転用ピストン１６の軸方向
の移動で出力軸体１７が旋回される。そして回転用ピス
トン１６の移動で出力軸体１７が例えば１８０　　°旋
回するようにねじのリード角とピストン移動量が決めら
れている。またこの直進用ピストン１５及び回転用ピス
トン１６にその軸心よりづれた位置で平行に端部を蓋体
６と１２に支持された回り止め軸２２が圧力流体が漏れ
ないようにシールされ軸方向の相対移動可能に挿通され
ている０両ピストンを移動させるためのシリンダ体１１
の後室に通じる流路６ａが蓋体６に、同じく前室に通じ
る流路１２ａが蓋体１２に、また直進用ピストン１５が
右行端位置にあるとき回転用ピストン１６側との間の中
央室に通じる流路１１ａが直進用ピストンに接近した位
置でシリンダ体１１に穿設されていて、この流路への圧
力流体の制御で直進用ピストン１５回転用ピストン１６
は選択的に移動される。さらに出力軸体１７の突出端に
は例えば交換アーム２３のような被駆動部材が固着され
る。
作用 出力軸の突出端にツイーンアーム２３が固着されており
図示しない主軸と、レディステーションとの間の工具交
換を行うものとしてシリンダの動作を第２図、第３図を
参照して説明する。
主軸に使用済工具、レディステーションに交換工具が装
着されており、交換アームは主軸とレディステーション
を結ぶ線に対し直角方向の待機状態にあって回転用ピス
トン２、直進用ピストン１５、回転用ピストン１６及び
出力軸体１７は何れも第３回持機の左行端に位置してい
るとする。
〔動作ａ〕
流路４ａが排出側に接続され、流路３ａが圧力側に接続
されて圧力流体がシリンダ体１の後室に流入されると回
転用ピストン２が右行される。この移動で軸方向の移動
を止められた軸体８は回り止めされたピストンのねじ２
ａにより旋回され、軸体８と一本の蓋体６及びシリンダ
体１１が例えば９０°旋回される。ツイーンアーム２３
の把持爪が主軸とレディステーションのそれぞれの工具
を把持する。
〔動作ｂ〕
図示しないレディステーシラン、主軸の工具クランプ装
置が解除され、この状態で流路１２ａが排出側に接続さ
れ、流路６ａ、ｌｌａが圧力側に接続されて、圧力流体
がシリンダ体１１の後室と中央室に流入され回転用ピス
トン１６の右端がカラー２０に押圧され出力軸体１７に
固定される。
一方直進用ピストン１５が右行されることにより直進用
ピストン１５とともに回転用ピストン１６及び出力軸体
１７が右行されカラー２０がスラスト軸受２１端に押圧
された第１図の状ａとなる。
出力軸体１７が大きく突出してツイーンアーム２３の把
持爪に把持された画工具が引抜かれる。
〔動作Ｃ〕
次いでこの状態即ち流路６ａにより圧力流体が流入され
たままで、流路１１ａを排出側に接続し、流路１２ａか
ら圧力流体が流入される。出力軸体１７は直進用ピスト
ン１５を介して右行端に押し付けられており、また回転
用ピストン１６が回り止めされているので回転用ピスト
ン１６が左行されるに伴い出力軸体１７が所定角度本例
では１８０°旋回され把持工具の位置を交換する。即ち
交換工具が主軸側に使用済工具がレディステーション側
に位置する。
〔動作ｄ〕
次いで波路１２ａより圧力流体が流入され回転用ピスト
ンの左端がカラー１９に押圧されて出力軸体１７に固定
されている状態で、流路６ａを排出側に接続し、流路１
１ａより圧力流体を流入させる。この圧力により直進用
ピストン１５が出力軸体１７及び回転用ピストン１６を
伴って左行し出力軸体１７の突出量が少なくなり、ツイ
ーンアーム２３の両端に把持している工具はそれぞれ主
軸とレディステーションに装着される。
〔動作ｅ〕
次いで流路１１ａ、１２ａに圧力流体が流入されている
状態において、流路３ａを排出側に接続し流路４ａから
圧力流体を流入させる０回り止めされた回転用ピストン
２が左行され軸体８が前と逆方向に９０°旋回されシリ
ンダ体１１も同じ回転をしてツイーンアーム２３は待機
位置に戻るものである。
〔動作ｒ〕
第２シリンダ体をそのままの状態において、流路４ａが
排出側に接続され流路３ａに圧力流体が流入されて、前
と同様に軸体８．シリンダ体１１が９０°旋回されツイ
ーンアーム２３の把持爪が主軸とレディステーションの
それぞれの工具を把持する。
〔動作ｇ〕
第１シリンダ体をそのままの状態にしておいて、流路１
１ａ、１２ａを排出側に接続し、流路６ａに圧力流体を
流入させる０回転用ピストン１６と出力軸体１７との関
係をそのままの状態で、各工具のクランプが解除され、
直進用ピストン１５゜回転用ピストン１６．出力軸体１
７が右行されて工具が引抜かれる。
〔動作ｈ〕
第１シリンダ体をそのままの状態とし、流路１２ａを排
出側に接続し、流路６ａ、ｌｌａより圧力流体を流入さ
せる。出力軸体１７は右端に押圧されているので、回転
用ピストン１６が右行され、出力軸体１７が前と反対方
向に１８０　　°反転され両工具位置を交換する。
〔動作ｉ〕
第１シリンダ体をそのままの状態とし、流路６ａを排出
側に接続し流路１１ａ、１２ａより圧力流体を流入させ
、回転用ピストン１６をカラー２０端に押付は固定させ
ながら直進用ピストン１５゜回転用ピストン１６．出力
軸体１７を左行させ各工具を装着する。
〔動作ｊ〕
第２シリンダ体をそのままの状態とし、流路３ａを排出
側に接続し流路４ａに圧力流体を流入して第２シリンダ
体１１を９０°旋回させ待機位置とする。
このようにしてツイーンアームの１８０　　°旋回方向
を交互に変更させながら工具交換を順次行うものである
。
なお出力軸体１７の直線運動を行う際に多少とも出力軸
体１７が回転する恐れのある場合はブレーキ装置を付加
して軽いブレーキを掛けることが行われる。
効果 以上詳述したように本発明は第１旋回用のシリンダ部材
で同心上の第２旋回・直進用のシリンダ部材を旋回させ
、第２旋回・直進用のシリンダのピストンを直進用と回
転用の２個設けて出力軸体を更に旋回させまた軸方向に
移動させるようになしたので、従来のように個別のシリ
ンダを２個または３個使用するものに比べて２個のシリ
ンダ部材が同心且つ一本にまとまり小スペースとなって
設計上極めて有利となるとともに、部品点数も約２７３
に減少させることができて製造コストを減少させうる効
果を有する。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の作動シリンダの縦断面図、第２図は出
力軸体の動きを示す図、第３図は各ピストンと出力軸体
の位置関係を示す図である。 １．１１・・シリンダ体 ２．１６・・回転用ピストン ５．２２・・回り止め軸　　８・・軸体３．４，６．１
２・・蓋体 １５・・直進用ピストン １７・・出力軸体

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）軸を旋回と軸方向に移動させる装置において、第
    １ピストンの軸方向の移動によって第１軸体を旋回させ
    る第１シリンダ部材と、第２ピストンの軸方向の移動に
    よって第２軸体を軸方向に移動させまた同心の第３ピス
    トンの軸方向の移動によって該第２軸体を旋回させる第
    ２シリンダ部材とを含み、該第２シリンダ部材を前記第
    １軸体に同心に連結してなり、第１ピストン、第２ピス
    トン、第３ピストンを個々にまたは連携して移動させる
    ことにより第２軸体を軸方向に移動位置決めと２旋回角
    度に旋回位置決め可能となしたことを特徴とする作動シ
    リンダ。
  2. （２）第２ピストンと第３ピストンとは相対回転しない
    ように回り止め軸で連結されているものである特許請求
    の範囲第１項記載の作動シリンダ。
  3. （３）第１ピストン、第２ピストン、第３ピストンはそ
    れぞれのシリンダと相対回転しないように回り止め軸で
    拘束されているものである特許請求の範囲第１項記載の
    作動シリンダ。
JP62124962A 1987-05-20 1987-05-20 作動シリンダ Pending JPS63288639A (ja)

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