JPS63293306A

JPS63293306A - クッション付きシリンダ

Info

Publication number: JPS63293306A
Application number: JP12837687A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Kido; 一夫城戸
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1987-05-27
Filing date: 1987-05-27
Publication date: 1988-11-30

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、組立て用産業ロボットに用いるクッション付
きエアシリンダに関し、さらに具体的には、嵌合組立て
作業に使用するクッション付きエアシリンダに関するも
のである。

（従来の技術）従来１組立て作業を自動化する場合は、上から組み付け
る動作が基本となっており、製品設計の段階からこれを
基本に置いて設計される。

自動組立て作業に使用される産業ロボットの従来のエア
シリンダについて、第６図および第７図により説明する
。

第６図は自動組立てラインの俯徹図で、ベルトコンベヤ
１を挾んで手前側に部品供給装置２、向う側にロボット
３がそれぞれ配置されている。ベルトコンベヤ１の上に
は取付は軸４を有する製品５が載せられており、組立て
位置に運ばれて来て停止する。先端にエアシリンダ６を
装着したロボット３のアーム７が伸びて、エアシリンダ
６が上記の部品供給装置２の部品取出し口の上に来て停
止する。一方、部品供給装置２のホッパに入れた部品８
は、！１１列されて部品取出し口に順次送り出されて来
ている。エアシリンダ６が作動し、ピストンロッド９が
下降し、その先端に取り付けられているチャック１０が
部品８を掴み、上昇してベルトコンベヤ１の上に停止し
ている製品５の取付は軸４の上に運び、再び下降して取
付は軸４に部品８を嵌合して組立てる。

第７図はロボット３の部品把持部の要部拡大断面図で、
エアシリンダ６のピストンロッド９には先端の頭部に２
箇所の案内孔９ａおよび９ｂ、チャック１０の背面には
上記の案内孔９ａおよび９ｂに摺動自在に嵌合する頭部
を有する摺動棒１０ａおよび１０ｂが装着されており、
上記のピストンロッド９の頭部中央の有底孔に収容され
た圧縮コイルばね１１によってチャック１０を下方に付
勢し、クッション機能を持たせている。

位置決めに誤りがあった場合、取付は軸４に部品８が嵌
合しないため、取付は軸４の先端で部品８を把持したチ
ャックｌＯが突き上げられるが、圧縮コイルばね１１が
縮み、案内孔９ａおよび９ｂに嵌合した摺動棒１０ａお
よび１０ｂが摺動して、チャック１０が後退し、部品８
または製品５の破損を防止する。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、上記の構成では１部品点数が多く、コス
トが高いばかりでなく、チャック部分が大形化するとい
う問題があった。

本発明は、上記の問題点を解消するもので、クッション
機構を内蔵した小形のクッション付きシリンダを提供す
るものである。

（問題点を解決するための手段）上記の問題点を解決するため、本発明は、両端に圧縮空
気の給気口を設けたエアシリンダの中に。

摺動自在のピストンと、上記のエアシリンダの両端に設
けた軸受で摺動自在に案内され、且つ上記のピストンの
貫通孔に気密に摺動自在のピストンロッドを収容し、上
記のピストンとビス１−ンロッドの間に圧縮ばねを挿入
して、ピストンの動きをピストンロッドに伝えるもので
ある。

（作　用）上記の構成によれば１通常の動作の時は、ピストンの動
きはピストンロッドに圧縮ばねを介して伝えられ、同時
に動くが、ピストンロッドが障害物に衝突し動きが阻止
された場合には、圧縮ばねが撓み、ピストンの動きに関
係なくピストンロッドが後退する。従って、ピストンの
推力で部品や製品等を破損することはなくなる。

（実施例）本発明によるクッション付きシリンダの一実施例を、第
１図ないし第５図により説明する。

第１図は実施例の正面断面図で、クッション付きシリン
ダは、上下両端に圧縮空気の給気口１２ａおよび１２ｂ
を設けたエアシリンダ１２と、その両端に設けた軸受孔
１２ｃおよび１２ｄに摺動自在に嵌合したピストンロッ
ド１３と、上記のエアシリンダ１２の円筒状摺動内径面
１２ａに摺動自在に嵌合し、且つ中央に上記のピストン
ロッド１３が気密に且つ摺動自在に挿通する貫通孔１４
ａを有するピストン１４と、上記のピストンロッド１３
の下端部に設けた段部と上端部に嵌合したストッパ１５
に寄せて取り付けたピストン１４の間に挿入した圧縮コ
イルばね１６とから構成されている。なお、上記のエア
シリンダ１２の軸受孔１２ｃおよび１２ｄ、ならびにピ
ストン１４の貫通孔１４ａの内径面とピストン１４の外
径面には、それぞれ気密を保持しながら摺動させるパツ
キン１７．１８．１９および２０が取り付けられている
。

このように構成されたクッション付きシリンダの動作に
ついて説明する。

第１図に示したクッション付きシリンダは、ピストンロ
ッド１３の先端にチャック２１を取り付ける。

ロボットのアーム（共に図示せず）の先端に垂直に装着
されたクッション付きシリンダは、ロボットによって部
品供給装置の部品取出し口（共に図示せず）の真上に移
動する。まず、チャック２１の指２２が開き、続いて、
エアシリンダ１２の上端の給気口１２ａから圧縮空気が
送り込まれると、ピストン１４が摺動して下降する。同
時に、ピストンロッド１３が圧縮コイルばね１６を介し
て押し下げられる。

次に、チャック２１が働き、その指２２が部品２３の突
起部外径を把持する。この間、圧縮空気は上端の給気口
１２ａから供給されているが、把持が終わると下端の給
気口１２ｂに切換わり、ピストン１４が上昇する。ピス
トン１４は、ストッパ１５を介してビスｊ−ンロツド１
３を押し上げる。この状態でロボットが作動して、コン
ベヤ（図示せず）上の製品２４の直上に移動する。移動
が完了すると、再び給気が上端の給気口１２ａに切換わ
り、ピストンロッド１３が押し下げられて、チャック２
１の把持した部品２３を製品２４の取付は軸２４ａに嵌
合組立てる０組立てが終わるとチャック２１の指２２が
開き、再び給気が下端の給気口１２ｂに切換わり、ピス
トンロッド１３を引き上げる。

第２図は上述の嵌合組立て完了時の状態を示している。

第３図に示すように、部品２３あるいは製品２４のばら
つきその他の原因によって、製品２４の取付は軸２４ａ
に部品２３が嵌合できない場合は、ピストンロッド１３
がピストン１４に関係なく圧縮コイルばね１６を撓ませ
ながら押し上げられるので１部品２３あるいは製品２４
の破損が防止できる。

なお、本実施例では、第１図に示すように、気密を保つ
ためのピストンロッド１３と摺動する３個のパツキン１
７．１８および１９を用いているので、圧縮コイルばね
１６の予備圧縮力が、上記の３個のパツキン１７．１８
および１９の摺動抵抗より大きい必要がある。このため
１部品あるいは製品によっては、圧縮コイルばね１６の
撓み力とパツキン１７．１８および１９の摺動抵抗の和
より小さい、極めて弱い力で破損する場合には、パツキ
ンを用いずに摺動隙間を数μ論に保って気密を保ち、さ
らに、ばね定数の小さい圧縮コイルばね１６を用い、予
備圧縮量を小さくすればよい。ただし、この場合には、
ピストン１４の貫通孔１４ａとピストンロッド１３の嵌
合隙間が小さいため、エアシリンダ１２の下側の胴突き
面１２ｆの直角度を厳密に抑える必要がある。第４図は
胴突き面１２ｆの直角度が悪い場合を示す要部断面図で
、ピストン１４が直角度の悪い胴突き面１２ｆに押し付
けられてこれに習うため、ピストンロッド１３に付して
傾き、貫通孔１４ａの両端対称部でピストンロッド１３
を押え込むことになる。従って、摺動抵抗が大幅に上昇
し、クッション機構が働かなくなる。

従って、通常の組立て作業に使用する場合は、ピストン
１４はその長さを直径より大きくシ、外径面で案内され
る形状とすることが望ましい。

第５図は本発明によるクッション付きシリンダに回り止
め機構と組立てミス検出機構を設けた場合の斜視図で、
クッション付きシリンダは、ピストンロッド１３の上端
にこれと平行する回り止めロッド２５を装着し、エアシ
リンダ１２の上端張出し部に上記の回り止めロッド２５
が係合する案内溝１２ｆを設けである。さらに、ピスト
ンロッド１３の上端側面にこれと平行するＬ字状の遮光
板２６を装着し、エアシリンダ１２の側面に上記の遮光
板２６の動きを検出する２個のホトセンサ２７および２
８を上下に分けて配設しである。

（発明の効果）以上説明したように、本発明によれば、互いに摺動自在
のピストンとピストンロッドが圧縮ばねを介して連結さ
れているので、通常の動作の場合は一体として動き、障
害物に当たる組立てミスの場合には、圧縮ばねを撓ませ
てピストンロッドがピストンと別に摺動するので、部品
あるいは製品等の破損が生じない、また、圧縮ばねが内
蔵され。

構造も簡単なため、小形で安価なりッシ−ン付きシリン
ダとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるクッション付きシリンダの正面断
面図、第２図および第３図はその動作を説明するための
正面断面図、第４図は形状精度の悪いエアシリンダを使
用した場合の状態を示す要部断面図、第５図は回り止め
および組立てミス検出機構を備えた本発明によるクッシ
ョン付きシリンダの斜視図、第６図は従来のシリンダを
用いた組立て作業を説明するための組立てラインの俯敞
図、第７図は従来のクッション付きシリンダの断面図で
ある。１・・・ベルトコンベヤ、　　２・・・部品供給装置、
３・・・ロボット、　　４，２４ａ・・・取付は軸、５
．２４・・・製品、６．１２・・・エアシリンダ、７・
・・アーム、　　８，２３・・・部品、　　９，１３・
・・ピストンロッド、　　９ａ、　９ｂ・・・案内孔、
１０．２１−・・チャック、　１０ａ　、　１０ｂ　−
摺動棒。１１、１６・・・圧縮コイルばね、　１２ａ　、　１２
ｂ・・・給気口、　１２ｃ、１２ｄ・・・軸受孔、　１
２ｅ・・・円筒状摺動円径面、　１２ｆ・・・胴突き面
、１２ｇ・・・案内溝、　１４・・・ピストン、　１４
ａ・・・貫通孔、　１５・・・ストッパ、　１７．１８
．１９゜２０・・・パツキン、　２２・・・チャックの
指、　２５・・・回り止めロッド、　２６・・・遮光板
、　２７゜２８・・・ホトセンサ。特許出願人　松下電器産業株式会社 “第　１　図１２−エアシリンダ　　１２ａ、１２ｂ　−、Ｊｆｉ−
口　　１２Ｃ，１２ｄ　−１−軸受引一１２ｅ−円筒仄
眉剪内、ｄＩ！１１３−ヒ°ストンロ・１．ド　　１４
−２−ビ久トノ１４ａ−貫達礼　　１５−スト”ｌツマ
　　１６−、−ｆｆＪ！コイル１コ′η１７．１８．１
９．２０−パ、、キン第２図　　第３図１２−エア５りンダ　　１２ａ、１２ｂ　−Ｊ先口　　
１３．−ヒ°入トンロ・ノド１４−ピストン　　１５−
スト、７パ　　１６−０圧祐コイル１ゴわ２１−１す４
・ツク　　２２−指　　２３一部品　　２４−製品２４
ａ−取付ｊす軸第４図１２−、エフシリンダ　　１２ｆ−、胴突Ｓ市　　１３
−ヒ°入ドノロ・、ド１４、−ごストン　　１４　ａ　
−１ｊ＄ＬＬ　　　２０−　／　昏ｔ＋ン第５図１２−エアレリ）ダ　　１２９−案内溝　　１３−ピス
トン口・、ド２１−０±７・ツク　　２５００回ソ止め
口・７ド　　３．−喜先扱２フ　２８−ホトセンサ第６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）両端に給気口を有するエアシリンダと、その両端
の軸受孔に摺動自在に嵌合するピストンロッドと、上記
のエアシリンダの内径面に摺動自在に嵌合し、且つ上記
のピストンロッドとも摺動自在に嵌合するピストンと、
上記のピストンロッドとピストンの間に挿入し圧縮ばね
とからなり、ピストンの動きを上記の圧縮ばねを介して
ピストンロッドに伝えることを特徴とするクッション付
きシリンダ。
（２）ピストンの長さをその外径より大きくし、エアシ
リンダの内径面で案内されて摺動することを特徴とする
特許請求の範囲第（１）項記載のクッション付きシリン
ダ。