本發(fā)明涉及速度控制器,更具體而言,涉及與外部的缸連接并能夠分階段地控制該缸的動(dòng)作速度的速度控制器。
背景技術(shù):
在進(jìn)行機(jī)械裝置或電子設(shè)備等的組裝的自動(dòng)設(shè)備生產(chǎn)線中,大量應(yīng)用了使用缸的裝置。然而,雖然使缸高速化能夠縮短循環(huán)時(shí)間,但也會(huì)產(chǎn)生停止時(shí)沖擊變大而導(dǎo)致缸壽命變短這樣的問(wèn)題。
以往,為了實(shí)現(xiàn)即使缸速度高速化、停止時(shí)的沖擊也不會(huì)變大,一般的方法是在缸的連接活塞的機(jī)構(gòu)部分設(shè)置減震器(例如,油式減震器)來(lái)緩和缸停止時(shí)的沖擊。
或者,也公開有一種涉及帶緩沖機(jī)構(gòu)的氣壓缸的技術(shù),該帶緩沖機(jī)構(gòu)的氣壓缸通過(guò)將緩和沖擊的緩沖機(jī)構(gòu)設(shè)置于缸本體來(lái)實(shí)現(xiàn)停止時(shí)的沖擊緩和(專利文獻(xiàn)1)。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本專利特開2003-254303號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題
然而,在例如設(shè)置減震器來(lái)緩和缸停止時(shí)的沖擊的結(jié)構(gòu)的情況下,由于需要將減震器組裝于裝置,因而存在機(jī)構(gòu)復(fù)雜化并且零件成本、組裝成本上升等問(wèn)題。
鑒于上述情況,本發(fā)明的目的在于提供一種速度控制器,不使用減震器,而通過(guò)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)就能夠分階段地控制外部缸的一個(gè)沖程的動(dòng)作速度。
解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案
作為一實(shí)施方式,通過(guò)如下公開的解決手段來(lái)解決上述技術(shù)問(wèn)題。
本發(fā)明的速度控制器,其特征在于,具備:將分別設(shè)置于主體部的第一端口與第二端口連通并使圧力流體流通的第一流路以及第二流路;所述第一流路中設(shè)置有僅容許圧力流體從所述第一端口朝向所述第二端口流通的第一單向閥;所述第二流路中設(shè)置有對(duì)流通的圧力流體的流量進(jìn)行調(diào)整的第一針型閥;所述第二流路將在所述第一單向閥的徑向中央位置開口的開口孔作為流路的一部分而構(gòu)成;所述第一針型閥通過(guò)使針型軸的前端部抵接、靠近或者進(jìn)入所述開口孔而使該開口孔的開口面積變化,從而進(jìn)行流量的調(diào)整;在設(shè)置于所述主體部的缸室的內(nèi)部以能往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方式配設(shè)有活塞,所述針型軸固定于所述活塞且向該缸室的外部突出;所述速度控制器還具備連通所述第一端口與所述缸室并使圧力流體流通的第三流路;所述第三流路中設(shè)置有僅容許壓力流體從所述第一端口朝向所述缸室流通的第二單向閥。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明的速度控制器,通過(guò)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)就能夠?qū)崿F(xiàn)能夠分階段地控制外部缸的一個(gè)沖程的動(dòng)作速度的速度控制器。因此,能夠?qū)崿F(xiàn)缸動(dòng)作的高速化,并且能夠不使用減震器而實(shí)現(xiàn)缸停止時(shí)的沖擊緩和。
附圖說(shuō)明
圖1是示出本發(fā)明實(shí)施方式的速度控制器的實(shí)施例的概略圖。
圖2是構(gòu)成為具備圖1所示的速度控制器和外部的缸的情況的回路圖。
圖3是示出本發(fā)明實(shí)施方式的速度控制器的變形例的概略圖。
具體實(shí)施方式
以下,參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖1A是示出本實(shí)施方式的速度控制器1的實(shí)施例的俯視剖視圖(概略圖),圖1B是主視剖視圖(概略圖)。圖2是構(gòu)成為具備圖1所示的速度控制器1(此處為兩個(gè)速度控制器1A、1B)和外部的缸2的情況的回路圖。另外,在用于說(shuō)明實(shí)施方式的所有附圖中,對(duì)具有同一功能的部件賦予同一符號(hào),存在省略其重復(fù)說(shuō)明的情況。
本實(shí)施方式的速度控制器1組裝(連接)于例如使圧力流體(例如壓縮空氣)相對(duì)于構(gòu)成自動(dòng)設(shè)備生產(chǎn)線等的外部的雙作用缸(以下僅稱作“缸”)2流通的流路,并分階段地(例如分為高速和低速這兩個(gè)階段)控制該缸2的動(dòng)作速度。
如圖1、2所示,速度控制器1具備使圧力流體在主體部10中流通的多個(gè)流路(詳細(xì)情況會(huì)在后面說(shuō)明)。此外,主體部10的內(nèi)部設(shè)置有保持活塞30能往復(fù)移動(dòng)的缸室20。
另外,作為速度控制器1的構(gòu)成材料,除了后述的閥芯28a或O型環(huán)38等的使用了橡膠材料的部分以外,根據(jù)使用條件適當(dāng)使用了樹脂材料(例如POM、PBT等)或金屬材料(例如不銹鋼、黃銅等)。
此處,在缸室20的一端側(cè)設(shè)置有外殼36,該外殼36在保持缸室20的內(nèi)部與外部(此處是主體部10內(nèi)部的構(gòu)成第一流路16以及第二流路18的部分)氣密的同時(shí),將缸室20的內(nèi)部與外部分隔開。此外,在缸室20的另一端側(cè)設(shè)置有蓋子40,該蓋子40在保持缸室20的內(nèi)部與外部(此處是構(gòu)成主體部10的外部的部分)氣密的同時(shí),將缸室20的內(nèi)部與外部分隔開。即,缸室20是由主體部10、外殼36以及蓋子40形成內(nèi)部空間的結(jié)構(gòu)。
另一方面,關(guān)于設(shè)置于主體部10的上述的多個(gè)流路,更詳細(xì)而言,設(shè)置有連通第一端口12與第二端口14并使圧力流體流通的第一流路16(圖2中的箭頭A例示的流路)。此外,除了該第一流路16以外,還設(shè)置有連通第一端口12與第二端口14并使圧力流體流通的第二流路18(圖2中的箭頭B例示的流路)。此外,設(shè)置有連通第一端口12與形成于主體部10內(nèi)部的缸室20并使圧力流體流通的第三流路22(圖2中的箭頭C例示的流路)。而且,設(shè)置有連通缸室20與設(shè)置于主體部10的排氣口24并使圧力流體流通的第四流路26(圖2中的箭頭D例示的流路)。
首先,第一流路16中設(shè)置有僅容許壓力流體從第一端口12朝向第二端口14流通的第一單向閥28。該第一單向閥28構(gòu)成為具備閥芯28a和閥座28b,發(fā)揮使圧力流體僅向圖2中箭頭A例示的方向通過(guò)的作用。即,在使圧力流體從第一端口12一側(cè)向第一流路16內(nèi)流通的情況下,通過(guò)圧力流體的壓力使閥芯28a從閥座28b分離而開通流路。另一方面,在使圧力流體從第二端口14一側(cè)向第一流路16內(nèi)流通的情況下,通過(guò)圧力流體的壓力使閥芯28a與閥座28b緊貼而關(guān)閉流路。作為一例,閥芯28a使用NBR等橡膠材料形成,閥座28b使用樹脂材料與主體部10一體地形成。
此處,第一單向閥28中設(shè)置有在徑向中央位置開口的開口孔28d。在本實(shí)施方式中,設(shè)置有閥芯按壓件28c,該閥芯按壓件28c在環(huán)狀的閥芯28a固定于外周的狀態(tài)下嵌入并固定于向主體部10的內(nèi)側(cè)突出的突出部10a。在該閥芯按壓件28c的徑向中央位置形成有開口孔28d。作為一例,閥芯按壓件28c采用了通過(guò)扣合式卡合結(jié)構(gòu)而相對(duì)于突出部10a嵌入、固定的結(jié)構(gòu),能夠更簡(jiǎn)單地進(jìn)行組裝(參照?qǐng)D1、2)。
此外,第二流路18以在第一單向閥28的徑向中央位置開口的開口孔28d構(gòu)成流路的一部分的方式構(gòu)成。
此外,第二流路18中設(shè)置有調(diào)整流通的圧力流體的流量的第一針型閥32。更具體而言,第一針型閥32為如下的結(jié)構(gòu):通過(guò)使針型軸34的前端部34a抵接、靠近或者進(jìn)入第一單向閥28的開口孔28d而使該開口孔28d的開口面積變化,從而進(jìn)行流量的調(diào)整。
在本實(shí)施方式中,針型軸34固定于以能往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方式配設(shè)于缸室20內(nèi)的活塞30,并能與該活塞30一并在軸向上往復(fù)運(yùn)動(dòng)。另外,作為一例,采用了針型軸34與活塞30一體地形成的結(jié)構(gòu),但也可以采用分體形成的結(jié)構(gòu)。
此外,針型軸34為如下的結(jié)構(gòu):插通缸室20的一端側(cè)的外殼36并使前端部34a向該缸室20外突出。另外,在針型軸24插通的外殼36中,在滑動(dòng)位置設(shè)置有橡膠制的O型環(huán)38,針型軸34能夠在相對(duì)于外殼36保持氣密的狀態(tài)下在軸向上移動(dòng)。
如上所述,本實(shí)施方式的第一單向閥28除了作為單向閥的功能以外,通過(guò)將閥芯按壓件28c的開口孔28d與針型軸34的前端部34a組合使用,也能夠作為針型閥發(fā)揮功能。由此,與分別個(gè)別地設(shè)置單向閥以及針型閥的結(jié)構(gòu)相比較,能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化和零件個(gè)數(shù)的削減,進(jìn)而能夠?qū)崿F(xiàn)組裝成本、零件成本的降低。
此外,設(shè)置有移動(dòng)部件,該移動(dòng)部件使活塞30以及針型軸34在使缸室20內(nèi)的容積減少且使針型軸34的前端部34a抵接、靠近或者進(jìn)入開口孔28d的方向(或者,該方向以及其相反方向這兩個(gè)方向)上移動(dòng)。
作為移動(dòng)部件,采用使用施力部件(例如,通過(guò)施力部件的作用力而使活塞30以及針型軸34移動(dòng)的機(jī)構(gòu))或者電機(jī)(例如,使用由控制部驅(qū)動(dòng)的步進(jìn)電機(jī)等和齒條齒輪或滾珠絲杠等而使活塞30以及針型軸34移動(dòng)的機(jī)構(gòu))的結(jié)構(gòu)等。
作為一例,在本實(shí)施方式中,使用施力部件作為移動(dòng)部件。關(guān)于該施力部件,更具體而言,在缸室20內(nèi)設(shè)置有第一施力部件(例如盤簧以及其他的彈簧部件)42,該第一施力部件42以一端與活塞30抵接、另一端與蓋子40抵接的方式配設(shè)。該第一施力部件42產(chǎn)生使活塞30以及針型軸34朝向使缸室20內(nèi)的容積減少且使針型軸34的前端部34a抵接、靠近或者進(jìn)入開口孔28d的方向移動(dòng)的作用力。另外,作為第一施力部件的變形例,也可以采用以下結(jié)構(gòu)(未圖示):以向活塞30的另一端30b一側(cè)施加圧力流體(壓縮空氣等)的壓力的方式構(gòu)成,并且產(chǎn)生上述同樣的作用力。
此外,設(shè)置有調(diào)整部件,在通過(guò)上述移動(dòng)部件使活塞30以及針型軸34向上述方向移動(dòng)時(shí),上述調(diào)整部件限制該活塞30的停止位置(即針型軸34的前端部34a的停止位置),以防針型軸34的前端部34a超過(guò)規(guī)定位置而抵接、靠近或者進(jìn)入所述開口孔28d,并且,上述調(diào)整部件能夠調(diào)整該停止位置。
在本實(shí)施方式中,設(shè)置有第一施力部件42作為移動(dòng)部件(施力部件),設(shè)置有調(diào)整式止動(dòng)件44作為調(diào)整部件。
該調(diào)整式止動(dòng)件44構(gòu)成為具備:固定于活塞30的與針型軸34固定側(cè)相反的一側(cè),且插通蓋子40而設(shè)置的沖程桿44a;以及與設(shè)置于沖程桿44a的端部的螺紋部44b螺合的調(diào)整螺紋件44c。由此,使活塞30朝向使缸室20內(nèi)的容積減少的方向移動(dòng)時(shí),通過(guò)使調(diào)整螺紋件44c的端部(與蓋子40相向一側(cè)的端部)與蓋子40抵接而使活塞30的移動(dòng)停止。即,可限定活塞30(以及針型軸34)的停止位置。此外,因?yàn)槟軌蛲ㄟ^(guò)使調(diào)整螺紋件44c旋轉(zhuǎn)而調(diào)整蓋子40與調(diào)整螺紋件44c的上述端部之間的距離L,所以能夠調(diào)整活塞30(以及針型軸34)的停止位置。另外,圖中的符號(hào)44d是螺帽,該螺帽用于固定調(diào)整螺紋件44c,以防調(diào)整螺紋件44c出現(xiàn)意外的旋轉(zhuǎn)。
另外,在使用電機(jī)(例如步進(jìn)電機(jī))作為移動(dòng)部件的情況下,通過(guò)控制部對(duì)電機(jī)的控制來(lái)對(duì)活塞30(以及針型軸34)的停止位置進(jìn)行調(diào)整,因此,控制部以及電機(jī)構(gòu)成調(diào)整部件。
另外,作為其他實(shí)施例,也可以采用不具有調(diào)整部件(例如,上述的調(diào)整式止動(dòng)件44)的結(jié)構(gòu)(未圖示)。在該情況下,也可以并用以下結(jié)構(gòu)(未圖示):在前端部34a設(shè)置貫通孔,該貫通孔能夠在針型軸34的前端部34a與開口孔28d抵接時(shí),使圧力流體從缸室20的內(nèi)部向第一端口12流通。
此外,第三流路22中設(shè)置有第二單向閥46,該第二單向閥46僅容許圧力流體從第一端口12朝向缸室20的內(nèi)部流通。該第二單向閥46構(gòu)成為具備:閥芯46a,該閥芯46a以能夠在設(shè)置于第三流路22的流路中途的閥箱46e內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方式構(gòu)成;閥座46b;O型環(huán)46c,該O型環(huán)46c固定于閥芯46a并在閥芯46a與閥座46b之間保持氣密;第二施力部件(以盤簧作為一例)46d,該第二施力部件46d向使閥芯46a(此處為O型環(huán)46c)與閥座46b緊貼的方向施力;以及X環(huán)46f,該X環(huán)46f固定于閥芯46a并在閥芯46a與閥箱46e之間保持氣密;該第二單向閥46發(fā)揮使圧力流體僅向圖2中的箭頭C例示的方向通過(guò)的作用。
即,在使圧力流體從第一端口12一側(cè)向第三流路22內(nèi)流通的情況下,通過(guò)圧力流體的壓力抵抗第二施力部件46d的作用力,使閥芯46a從閥座46b分離而開通流路。另一方面,在使圧力流體從第一端口12一側(cè)向第三流路22內(nèi)的流通停止的情況下,通過(guò)第二施力部件46d的作用力,使閥芯46a(此處為O型環(huán)46c)與閥座46b緊貼而關(guān)閉流路。作為一例,閥芯46a使用樹脂材料形成,閥座46b使用樹脂材料與主體部10一體地形成,O型環(huán)46c以及X型環(huán)46f使用橡膠材料形成。另外,O型環(huán)46c也可以采用固定于閥座46b的結(jié)構(gòu)。此外,X型環(huán)46f也可以由O型環(huán)替用(未圖示)。
此處,作為本實(shí)施方式中的特征結(jié)構(gòu),第三流路22以流路的中途部分通過(guò)第二單向閥46的閥芯46a的內(nèi)部的方式形成(圖中用符號(hào)22a表示)。而且,在該閥芯46a中設(shè)置有第三單向閥47,該第三單向閥47在形成于第三單向閥47內(nèi)部的第三流路22的中途部分22a僅容許壓力流體從第一端口12朝向缸室20的內(nèi)部流通。
該第三單向閥47構(gòu)成為具備:閥芯47a,該閥芯47a以能夠在第三流路22的中途部分22a移動(dòng)的方式構(gòu)成;閥座47b;以及第三施力部件(以盤簧作為一例)47c,該第三施力部件47c向使閥芯47a與閥座47b緊貼的方向施力;該第三單向閥47與上述第二單向閥46同樣地發(fā)揮使圧力流體僅向圖2中的箭頭C例示的方向通過(guò)的作用。
即,在使圧力流體從第一端口12一側(cè)向第三流路22(此處為22a)內(nèi)流通的情況下,通過(guò)圧力流體的壓力抵抗第三施力部件47c的作用力,使閥芯47a從閥座47b分離而開通流路。另一方面,在使圧力流體從第一端口12一側(cè)向第三流路22(此處為22a)內(nèi)的流通停止的情況下,通過(guò)第三施力部件47c的作用力,使閥芯47a與閥座47b緊貼而關(guān)閉流路。作為一例,閥芯47a使用不銹鋼等構(gòu)成的鋼球而形成,閥座47b使用樹脂材料與第二單向閥46的閥芯46a一體地形成。
如上所述,第三流路22中設(shè)置有僅容許壓力流體從第一端口12朝向缸室20的內(nèi)部流通的第二單向閥46以及第三單向閥。特別地,第三單向閥47配設(shè)于第二單向閥46的閥芯46a的內(nèi)部。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),為了保持氣密而在閥芯46a與閥箱46e之間夾裝X型環(huán)46f,從而使在閥箱46e內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的閥芯46a進(jìn)行滑動(dòng)的動(dòng)作。因此,會(huì)產(chǎn)生如下的問(wèn)題:在由于該滑動(dòng)阻力而導(dǎo)致圧力流體從第一端口12一側(cè)向第三流路22內(nèi)的流通停止的情況下,通過(guò)第二施力部件46d的作用力使閥芯46a(此處為O型環(huán)46c)與閥座46b緊貼而關(guān)閉流路為止的動(dòng)作不會(huì)瞬間完成。即,在作為流體控制設(shè)備使用的情況下,產(chǎn)生不能迅速地向下一工序轉(zhuǎn)移這樣的問(wèn)題,進(jìn)而產(chǎn)生循環(huán)時(shí)間增加這樣的問(wèn)題。
對(duì)于該問(wèn)題,在本實(shí)施方式中,能夠通過(guò)在第二單向閥46的閥芯46a的內(nèi)部設(shè)置具備使用鋼球的閥芯47a的第三單向閥47來(lái)解決,該鋼球受到第三施力部件(以盤簧作為一例)47c的施力,并能夠瞬間動(dòng)作。即,能夠獲得如下的作用:在使圧力流體從第一端口12一側(cè)向第三流路22內(nèi)的流通停止的情況下,可通過(guò)第三單向閥47來(lái)瞬間關(guān)閉第三流路22。
而且,因?yàn)楫a(chǎn)生了在規(guī)定的時(shí)間差內(nèi)第二單向閥46也會(huì)關(guān)閉第三流路22的作用,所以也能夠通過(guò)雙重的關(guān)閉結(jié)構(gòu)可靠地防止圧力流體的泄露。
此外,如本實(shí)施方式這樣,通過(guò)在第二單向閥46的閥芯46a的內(nèi)部設(shè)置第三單向閥47的結(jié)構(gòu),能夠?qū)崿F(xiàn)裝置整體的小型化和機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)化。
另外,第二單向閥46以及第三單向閥47并不限定于上述的結(jié)構(gòu),也可以采用其他的單向閥結(jié)構(gòu)(未圖示)。
此外,第四流路26以如下方式構(gòu)成:在第二單向閥46的閥芯46a往復(fù)運(yùn)動(dòng)的空間部分即閥箱46e中,相對(duì)于閥芯46a靠設(shè)置有第二施力部件46d的一側(cè)的區(qū)域構(gòu)成流路的一部分。此外,第四流路26中設(shè)置有調(diào)整流通的圧力流體的流量的第二針型閥48。
即,如圖2所示,第四流路26是從缸室20內(nèi)經(jīng)由閥箱46e以及第二針型閥48連通排氣口24并通向主體部10的外部的流路。另外,在本實(shí)施方式中,將第三流路22的連接閥箱46e與缸室20內(nèi)的部分22b作為與第四流路26的共用流路使用。但是,并不限定于該結(jié)構(gòu),也可以設(shè)置連接缸室20內(nèi)與閥箱46e的第四流路26的專用流路(未圖示)。
此處,作為本實(shí)施方式中的特征結(jié)構(gòu),上述第二單向閥46采用了兼用作開閉第四流路26的開閉閥的結(jié)構(gòu)。更具體而言,在閥箱46e中,在相對(duì)于閥芯46a靠設(shè)置有第二施力部件46d的一側(cè)的位置,設(shè)置有用于進(jìn)行第四流路26的開閉的閥座46g。而且,設(shè)置有固定于閥芯46a并在閥芯46a與閥座46g之間保持氣密的O型環(huán)46h。
因此,若第二單向閥46的閥芯46a向開通第三流路22的方向移動(dòng),則閥芯46a(此處為O型環(huán)46h)與閥座46g緊貼而關(guān)閉第四流路26。另一方面,若第二單向閥46的閥芯46a向關(guān)閉第三流路22的方向移動(dòng),則閥芯46a(此處為O型環(huán)46h)從閥座46g分離而開通第四流路26。像這樣地進(jìn)行第四流路26的開閉,在第四流路26開通時(shí),第二單向閥46發(fā)揮使圧力流體向圖2中的箭頭D例示的方向通過(guò)的作用。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),能夠解決例如本來(lái)應(yīng)該從缸室20經(jīng)由第四流路26向排氣口24流通的圧力流體向第三流路22流通等問(wèn)題。這是由于實(shí)現(xiàn)了在關(guān)閉第三流路22時(shí)開通第四流路26并且在開通第三流路22時(shí)關(guān)閉第四流路26的結(jié)構(gòu)的緣故。
另外,假如產(chǎn)生了應(yīng)該向第四流路26流通的圧力流體向第三流路22流通的現(xiàn)象,則會(huì)產(chǎn)生例如即使向第二單向閥46的閥芯46a施加第二施力部件46d的作用力也難以移動(dòng)(即,難以關(guān)閉第三流路22)等問(wèn)題,但在本實(shí)施方式中,如上所述,由于是具備能夠瞬間動(dòng)作的第三單向閥47的結(jié)構(gòu),所以能夠回避該問(wèn)題。
但是,在設(shè)計(jì)上,存在第三流路22的開閉與第四流路26的開閉設(shè)置為稍微重疊的情況。
此外,更具體而言,第二針型閥48采用如下結(jié)構(gòu):在通過(guò)使針型軸48a的前端部48b抵接、靠近或者進(jìn)入具有規(guī)定開口的孔口48c而使該孔口48c的開口面積變化,從而進(jìn)行流量的調(diào)整。此處,設(shè)置于針型軸48a的后端部的螺紋部48d以能旋轉(zhuǎn)的方式與主體部10螺合,能夠通過(guò)使調(diào)整旋鈕48e旋轉(zhuǎn)而使針型軸48a沿軸向移動(dòng),因此,能夠進(jìn)行針型軸48a的前端部48b相對(duì)于孔口48c的位置、即孔口48c的開口面積的調(diào)整。另外,設(shè)置于第四流路26的流路中途的孔口48c的位置、形狀可適當(dāng)設(shè)定,并沒(méi)有特別限定。
接下來(lái)參照?qǐng)D2的回路圖,對(duì)具備上述結(jié)構(gòu)的速度控制器1的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。作為代表性的實(shí)施例,在具備用于驅(qū)動(dòng)外部的缸(此處為雙作用缸)2的兩個(gè)速度控制器1(1A、1B)的結(jié)構(gòu)中,對(duì)使缸2中的活塞2b向圖2中的箭頭X1方向移動(dòng)的情況進(jìn)行說(shuō)明。
從外部的圧力流體供給源3供給圧力流體(以壓縮空氣作為一例),并經(jīng)由流路60、電磁閥4以及流路62供給至速度控制器1(1A)的第一端口12。另外,電磁閥4的作用會(huì)在后面進(jìn)行說(shuō)明。
首先,對(duì)此時(shí)的速度控制器(1A)的作用進(jìn)行說(shuō)明。
供給至速度控制器1(1A)的第一端口12的圧力流體如箭頭A所示地在第一流路16內(nèi)經(jīng)由第一單向閥28向第二端口14流通。進(jìn)而,經(jīng)由流路64供給至缸2的缸室(此處為相對(duì)于活塞2b位于一端2b1一側(cè)的缸室2a1)內(nèi)。由此,供給至缸室2a1內(nèi)的圧力流體的壓力作用于活塞2b的一端2b1一側(cè),因此,活塞2b向X1方向驅(qū)動(dòng)。
在上述作用的同時(shí),供給至速度控制器1(1A)的第一端口12的圧力流體如箭頭C所示地在第三流路22內(nèi)流通并流入主體部10的缸室20內(nèi)(另外,通過(guò)第二單向閥46以及第三單向閥47控制流通方向)。此時(shí),供給至缸室20內(nèi)的圧力流體的壓力作用于活塞30的一端30a一側(cè),因此,活塞30抵抗第一施力部件42的作用力而向Y1方向驅(qū)動(dòng)。與此同時(shí),圧力流體貯存于缸室20內(nèi)。
此外,在上述作用的同時(shí),活塞30向Y1方向驅(qū)動(dòng)而使針型軸34也向Y1方向移動(dòng),因此,第一針型閥32的開度變?yōu)橄鄬?duì)較大的狀態(tài)(不產(chǎn)生節(jié)流作用的狀態(tài))。因此,從第一端口12流向第二端口14的圧力流體能夠最大限度地利用第一流路以及第二流路這兩個(gè)流路而流通。
接下來(lái),對(duì)此時(shí)的速度控制器(1B)的作用進(jìn)行說(shuō)明。
在活塞2b通過(guò)上述的作用而向X1方向驅(qū)動(dòng)時(shí),從缸2送出的圧力流體經(jīng)由流路66供給至速度控制器1(1B)的第二端口14。此處,通過(guò)速度控制器1(1B)對(duì)從流路66流入第二端口14并從第一端口12送出至流路68的圧力流體的流速(即流量)進(jìn)行調(diào)整,能夠調(diào)整(控制)缸2的活塞2b的動(dòng)作速度(軸向移動(dòng)速度)。即,在通過(guò)速度控制器1(1B)內(nèi)(更具體而言是第二流路18內(nèi))的圧力流體的流速較快(即每單位時(shí)間的流量較大)的情況下,缸2的活塞2b的動(dòng)作速度(軸向移動(dòng)速度)變?yōu)楦咚?。另一方面,在該圧力流體的流速較慢(即每單位時(shí)間的流量較小)的情況下,缸2的活塞2b的動(dòng)作速度(軸向移動(dòng)速度)變?yōu)榈退佟?/p>
供給至速度控制器1(1B)的第二端口14的圧力流體如箭頭B所示地在第二流路18內(nèi)經(jīng)由第一針型閥32向第一端口12流通。另外,從第一端口12送出的圧力流體經(jīng)由流路68以及電磁閥4送出至大氣中。
此處,作為通常設(shè)定,以如下的方式設(shè)定:在缸2的活塞2b開始向X1方向移動(dòng)的時(shí)刻,速度控制器1(1B)的缸室20內(nèi)貯存有圧力流體,活塞30處于移動(dòng)至Y1方向的規(guī)定位置的狀態(tài)。(貯存的作用與上述速度控制器1(1A)的情況相同。)
因此,在缸2的活塞2b開始向X1方向移動(dòng)的時(shí)刻,即在從缸2送出的圧力流體開始通過(guò)第二流路18內(nèi)的時(shí)刻,活塞30移動(dòng)至Y1方向的規(guī)定位置,針型軸34也移動(dòng)至Y1方向,由此,第一針型閥32變?yōu)殚_度相對(duì)較大的狀態(tài)(不產(chǎn)生節(jié)流作用的狀態(tài))。此時(shí),通過(guò)第一針型閥32即第二流路18內(nèi)的圧力流體的流速變?yōu)橄鄬?duì)較快(即每單位時(shí)間的流量較大)的狀態(tài)。即,缸2的活塞2b的動(dòng)作速度(軸向移動(dòng)速度)變?yōu)楦咚佟?/p>
在上述作用的同時(shí),貯存于速度控制器1(1B)的缸室20內(nèi)的圧力流體如箭頭D所示地在第四流路26內(nèi)流通,從缸室20內(nèi)經(jīng)由閥箱46e以及第二針型閥48向排氣口24流通,并向主體部10的外部排氣(送出)。此時(shí),通過(guò)貯存于缸室20內(nèi)的圧力流體的減少,即作用于活塞30的一端30a一側(cè)的壓力的降低,作用于活塞30的另一端30b一側(cè)的第一施力部件42的作用力超過(guò)該壓力,活塞30通過(guò)該作用力開始向Y2方向的移動(dòng)。
此處,通過(guò)第二針型閥48對(duì)從缸室20內(nèi)流通至排氣口24的圧力流體的流速(即每單位時(shí)間的流量)進(jìn)行調(diào)整,由此,能夠?qū)钊?0以及固定于活塞30的針型軸34向Y2方向的動(dòng)作速度(軸向移動(dòng)速度)進(jìn)行調(diào)整(控制)。即,在通過(guò)第四流路26內(nèi)(更具體而言是第二針型閥48)的圧力流體的流速較快(即每單位時(shí)間的流量較大)的情況下,活塞30以及針型軸34的動(dòng)作速度(軸向移動(dòng)速度)變?yōu)楦咚?。另一方面,在該圧力流體的流速較慢(即每單位時(shí)間的流量較小)的情況下,缸30以及針型軸34的動(dòng)作速度(軸向移動(dòng)速度)變?yōu)榈退佟?/p>
之后,若活塞30移動(dòng)至Y2方向的規(guī)定位置,則固定于活塞30的針型軸34的前端部34a變?yōu)橄鄬?duì)于開口孔28d抵接、靠近或者進(jìn)入規(guī)定位置的狀態(tài)。此時(shí),產(chǎn)生作為第一針型閥32的調(diào)整作用即通過(guò)流量的節(jié)流作用。更具體而言,因?yàn)榈谝会樞烷y32變?yōu)殚_度相對(duì)較小的狀態(tài)(產(chǎn)生節(jié)流作用的狀態(tài)),所以通過(guò)第一針型閥32即第二流路18內(nèi)的圧力流體的流速變?yōu)橄鄬?duì)較慢(即每單位時(shí)間的流量較小)的狀態(tài)。即,缸2的活塞2b的動(dòng)作速度(軸向移動(dòng)速度)變?yōu)榈退?從高速切換至低速)。如此,能夠分階段地(此處為高速和低速這兩個(gè)階段)調(diào)整(控制)缸2的動(dòng)作速度。另外,如上所述,活塞20的Y2方向上的規(guī)定位置(停止位置)通過(guò)調(diào)整式止動(dòng)件44限定以及調(diào)整。
如上所述,通過(guò)調(diào)整第二針型閥48的開口面積即通過(guò)的圧力流體的流速(流量),能夠?qū)νㄟ^(guò)第四流路26內(nèi)的圧力流體的流速(流量)進(jìn)行調(diào)整。由此,能夠?qū)χ黧w部10的活塞30向Y2方向的動(dòng)作速度(軸向移動(dòng)速度)進(jìn)行調(diào)整。因此,能夠?qū)υ诘谝会樞烷y32中開始產(chǎn)生通過(guò)流量的節(jié)流作用的時(shí)刻進(jìn)行調(diào)整。即,能夠進(jìn)行提前或延遲缸2的活塞2b的動(dòng)作速度(軸向移動(dòng)速度)從高速移動(dòng)切換至低速移動(dòng)的時(shí)刻的調(diào)整。
另一方面,通過(guò)調(diào)整式止動(dòng)件44來(lái)調(diào)整活塞30在Y2方向上的規(guī)定位置(停止位置),由此,能夠?qū)Φ谝会樞烷y32的開口面積即通過(guò)的圧力流體的流速(流量)進(jìn)行調(diào)整。即,能夠?qū)νㄟ^(guò)第二流路18內(nèi)的圧力流體的流速(流量)進(jìn)行調(diào)整。因此,能夠?qū)Ω?的活塞2b的動(dòng)作速度(軸向移動(dòng)速度)從高速移動(dòng)切換至低速移動(dòng)后的該低速一側(cè)的移動(dòng)速度進(jìn)行調(diào)整。即,能夠進(jìn)行調(diào)整使活塞2b的即將停止之前的速度降低至期望的速度,因此,能夠緩和停止時(shí)的沖擊。
接下來(lái),對(duì)使缸2的活塞2b向作為與圖2中的箭頭X1方向相反的方向的箭頭X2方向移動(dòng)的情況進(jìn)行簡(jiǎn)單說(shuō)明。
為了使活塞2b向箭頭X2方向移動(dòng),只要使電磁閥4動(dòng)作而切換回路并與上述實(shí)施例相反地向速度控制器1(1B)供給圧力流體即可。更具體而言,從外部的圧力流體供給源3將圧力流體(以壓縮空氣作為一例)經(jīng)由流路60、電磁閥4以及流路68供給至速度控制器1(1B)的第一端口12。
供給至速度控制器1(1B)的第一端口12的圧力流體在第一流路16內(nèi)流通,并經(jīng)由第一單向閥28流通至第二端口14。進(jìn)而,經(jīng)由流路66供給至缸2的缸室(此處為相對(duì)于活塞2b位于另一端2b2一側(cè)的缸室2a2)內(nèi)。由此,供給至缸室2a2內(nèi)的圧力流體的壓力作用于活塞2b的另一端2b2一側(cè),因此,活塞2b向X2方向驅(qū)動(dòng)。
另外,因?yàn)樵敿?xì)的作用以及效果與上述的將圧力流體供給至速度控制器1(1A)的情況相同,所以省略重復(fù)的說(shuō)明。
如此,通過(guò)電磁閥4的回路切換,在從外部的圧力流體供給源3向速度控制器1(1A)的第一端口12供給圧力流體的情況下,能夠使缸2的活塞2b向箭頭X1方向移動(dòng),在從外部的圧力流體供給源3向速度控制器1(1B)的第一端口12供給圧力流體的情況下,能夠使缸2的活塞2b向箭頭X2方向移動(dòng)。因此,能夠使雙作用缸2往復(fù)驅(qū)動(dòng)。
(變形例)
此外,圖3示出第二單向閥46的變形例。此處,圖3是與上述圖1A相對(duì)應(yīng)的位置的附圖。以下,以本變形例中的特征結(jié)構(gòu)為中心進(jìn)行說(shuō)明。該第二單向閥46內(nèi)部沒(méi)有第三單向閥47,其構(gòu)成為具備閥芯46a和閥座46b,該閥芯46a以能夠在設(shè)置于第三流路22的流路中途的閥箱46e內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方式構(gòu)成。作為一例,閥芯46a使用NBR等橡膠材料形成,閥座46b使用樹脂材料形成。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),在使圧力流體從第一端口12一側(cè)向第三流路22內(nèi)流通的情況下,閥芯46a通過(guò)該圧力流體的壓力而以從閥座46b分離的方式移動(dòng),并且也從第三流路22內(nèi)壁分離而開通流路(第三流路22)。另一方面,在使圧力流體從第一端口12一側(cè)向第三流路22內(nèi)的流通停止的情況下,閥芯46a通過(guò)貯存于缸室20內(nèi)的圧力流體的壓力而與第三流路22內(nèi)壁抵接,并且朝向閥座46b移動(dòng)而與該閥座46b緊貼,從而關(guān)閉流路(第三流路22)。
此外,與上述實(shí)施例同樣,本變形例的第二單向閥46采用了兼用作開閉第四流路26的開閉閥的結(jié)構(gòu)。更具體而言,設(shè)置有用于進(jìn)行第四流路26的開閉的閥座46g。
因此,若第二單向閥46的閥芯46a向開通第三流路22的方向移動(dòng),則閥芯46a與閥座46g緊貼而關(guān)閉第四流路26。另一方面,若第二單向閥46的閥芯46a向關(guān)閉第三流路22的方向移動(dòng),則閥芯46a從閥座46g分離而開通第四流路26。
另外,涉及本變形例的第二單向閥46的其他基本的結(jié)構(gòu)以及作用與上述實(shí)施例相同,因此,省略重復(fù)的說(shuō)明。
如以上說(shuō)明的那樣,根據(jù)本發(fā)明的速度控制器,能夠分階段地(兩個(gè)階段)調(diào)整(控制)外部的缸2的一沖程中的動(dòng)作速度(移動(dòng)速度)。即,缸2的活塞2b開始移動(dòng)后不久就能夠使其高速移動(dòng),由此能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)作時(shí)間的縮短,且在活塞2b停止前在期望的時(shí)刻將活塞的移動(dòng)速度從高速切換至低速,由此能夠不使用減震器而實(shí)現(xiàn)缸2的活塞2b停止時(shí)的沖擊緩和。而且,將該活塞2b的移動(dòng)速度從高速切換至低速的時(shí)刻以及該低速一側(cè)的速度都能夠進(jìn)行調(diào)整。
而且,通過(guò)使用通用零件以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了第一單向閥和第一針型閥,能夠在零件成本以及制造成本這兩方面達(dá)成成本的削減。
此外,利用在第二單向閥的閥芯的內(nèi)部設(shè)置第三單向閥的結(jié)構(gòu),能夠解決如下的問(wèn)題:在使圧力流體從第一端口一側(cè)向第三流路內(nèi)的流通停止的情況下,通過(guò)第二施力部件的作用力使閥芯與閥座緊貼而關(guān)閉流路為止的動(dòng)作不會(huì)瞬間完成。因此,能夠迅速地轉(zhuǎn)移至流體控制中的下一工序,所以,能夠?qū)崿F(xiàn)循環(huán)時(shí)間的縮短。進(jìn)而,也能夠?qū)崿F(xiàn)裝置整體的小型化以及機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)化。
此外,能夠?qū)崿F(xiàn)在關(guān)閉第三流路時(shí)開通第四流路并且在開通第三流路時(shí)關(guān)閉第四流路的結(jié)構(gòu)。因此,能夠解決例如本來(lái)應(yīng)該從缸室內(nèi)經(jīng)由第四流路向排氣口流通的圧力流體向第三流路流通等問(wèn)題。
另外,本發(fā)明并不限定于以上說(shuō)明的實(shí)施方式,能夠在不脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)進(jìn)行各種變更,這是自不待言的。