(57)【要約】      （修正有）【課題】単一ピストンを有し、ロッドの衝撃力を減少する溶接シリンダ。【解決手段】引込ピストン組立体内に配置されるピストンを備えた可動の引込ピストン組立体を有し、ロッドはホーム位置から中間位置へ急速に運動するが、ロッドは、衝撃力を減少するために中間位置から加工位置へ、よりゆっくりと運動する。緩衝室は緩衝弁内の予オリフィスと孔を通して排出されるが、分離体は開放位置となる。緩衝弁が、緩衝弁上での引込−前進圧力に応答して開放すると直ちに、緩衝室は急速に排出し、サイクルタイムの増加を最小にするために、溶接力は急速に増加する。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホーム位置、中間位置および加工位置を提供するロッドを支持するシリンダと、シリンダ内に配置されて引込戻り位置と引込−前進位置との間で運動できる引込ピストン組立体と、引込ピストン組立体内に配置されて溶接戻り位置と溶接前進位置との間で運動できる溶接フランジとをから成る溶接シリンダにおいて、溶接フランジは前記ロッドを支持し、引込戻り位置、溶接戻り位置、引込−前進ポートおよび溶接前進ポートは、対応する引込戻り位置、溶接戻り位置、引込−前進位置および溶接前進位置を提供するために加圧され、ここで、前記ホーム位置は通気される非対応ポートに対する引込戻り位置と溶接戻り位置に対応し、前記中間位置は通気される非対応ポートに対する引込−前進位置と溶接引込位置に対応し、加工位置は通気される非対応ポートに対する引込−前進位置と溶接前進位置に対応し、開閉位置の間で差圧弁を作動するため、中間位置と加工位置の内の少なくとも一方内で、溶接戻りポートと引込−前進ポートに流体接続される差圧弁とから成る前記溶接シリンダ。
【請求項２】
シリンダは前ブロックと端部キャップとの間で支持される胴部を含み、引込ピストン組立体は前方フランジと後方フランジとの間に配置される第２胴部を含み、溶接フランジは、第２胴部内の前方フランジおよび後方フランジと、胴部間の環状空間との間に配置される請求項１に記載の溶接シリンダ。
【請求項３】
前方フランジはスロットを含み、後方フランジは通路を含み、環状空間によりスロットと通路は引込−前進ポートと流体接続する請求項２に記載の溶接シリンダ。
【請求項４】
シールは後方フランジと胴部との間に配置される請求項３に記載の溶接シリンダ。
【請求項５】
前記通路は、開放位置に差圧弁を運動するために、加工位置での差圧弁に加圧流体を提供する請求項３に記載の溶接シリンダ。
【請求項６】
閉鎖位置から開放位置への対立運動のために差圧弁とばねが協働する請求項５に記載の溶接シリンダ。
【請求項７】
溶接フランジと後方フランジとの間の緩衝室は、中間位置の前において第１速度で排出し、加工位置では第２速度で排出し、第２速度は第１速度より大きい請求項５に記載の溶接シリンダ。
【請求項８】
ホーム位置、中間位置および加工位置を提供するロッドを支持するシリンダを備え、
該シリンダは端部キャップと、前ブロックおよび中央分離体の内の一方との間で支持される胴部を含み、
該胴部内に配置されて引込戻り位置と引込−前進位置との間で運動できる引込ピストン組立体と、
該引込ピストン組立体内に配置されて溶接戻り位置と溶接前進位置との間で運動できる溶接フランジを備えた溶接シリンダにおいて、該溶接フランジは前記ロッドを支持し、
引込戻りポート、溶接戻りポート、引込−前進ポートおよび溶接前進ポートは、対応する引込戻り位置、溶接戻り位置、引込−前進位置および溶接前進位置を提供するために加圧され、ここで、前記ホーム位置は、前記の非対応ポートが通気された状態において、該引込戻り位置と該溶接戻り位置に対応し、前記中間位置は、前記の非対応ポートが通気された状態において、該引込−前進位置と溶接引込位置に対応し、加工位置は、前記の非対応ポートが通気された状態で、該引込−前進位置と溶接前進位置に対応し、該溶接戻りポートは該前ブロックおよび該中央分離体の内の一方により提供され、該溶接戻りポートは、溶接戻り位置でピストンと流体接続する前記溶接シリンダ。
【請求項９】
前記前ブロックおよび中央分離体の内の一方は、前記溶接引込ポートと引込戻りポートを提供する請求項８に記載の溶接シリンダ。
【請求項１０】
前記溶接戻りポートはホーム位置で前記引込ピストン組立体から流体的に遮断される請求項８に記載の溶接シリンダ。
【請求項１１】
前記引込ピストン組立体は前方フランジと後方フランジとの間に配置される第２胴部を含み、前記溶接フランジは第２胴部内で該前方フランジと該後方フランジとの間に配置され、前記引込−前進ポートは、前記引込ピストン組立体を引込−前進位置へ運動するために該前方フランジに及ぼされる加圧流体を提供し、該後方フランジは、前記溶接戻りポートを前記溶接フランジと後方フランジとの間に配置される室に流体的に接続するための該前ブロックと中央分離体の内の一方に係合する請求項８に記載の溶接シリンダ。
【請求項１２】
前記前方フランジは引込−前進ポートを前記胴部間に配置される環状通路に流体的に接続する通路を設けたノッチと、後方フランジと胴部との間に配置されるシールとを含む請求項１１に記載の溶接シリンダ。
【請求項１３】
後方フランジ上の分離体弁はトリップ弁を開放位置へ運動し、開放位置にあるトリップ弁は、溶接戻りポートを差圧弁に流体的に接続し、溶接戻りポートからの加圧流体は差圧弁を開放位置へ運動して溶接戻りポートを室に流体的に接続し、室を加圧流体で充填する請求項１１に記載の溶接シリンダ。
【請求項１４】
前記胴部は、前記前ブロックおよび中央分離体の内の一方と端部キャップとの間で延びる壁を提供し、該壁は一般的に前記胴部を通る流体の通過を妨げるために破られない請求項８に記載の溶接シリンダ。
【請求項１５】
引込溶接位置から延長溶接位置への運動による溶接方法において、前記方法は、ａ）引込溶接位置から延長溶接位置への運動に対向する緩衝室を充填するステップと、ｂ）差圧弁が閉鎖位置にある間に予オリフィスを通して緩衝室から流体を排出するステップと、ｃ）通路を作るために差圧弁が閉鎖位置にある間、分離体を開放し、前記通路を通して緩衝室から流体を排出するステップと、ｄ）緩衝室から流体を急速に排出するために差圧弁を開放するステップとから成る前記溶接方法。
【請求項１６】
前記方法は、ホーム位置、中間位置および加工位置の間の運動を含む請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
ステップａ）は、トリップ弁を開放することにより溶接分離体弁を緩衝室に流体的に接続することを含む請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
ステップａ）は、トリップ弁を開放するために分離体弁をトリップ弁に係合することを含む請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
ステップｄ）は、緩衝室を排出する間、引込先進圧力を増加することにより行われる請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
差圧弁および分離体弁はステップｂ）を行う前にばねで閉鎖位置へ偏倚される請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この出願は、２００４年１２月１０日に提出された米国の仮出願６０／６３５０８６号に基づき優先権を主張している。
【０００２】
本発明はスポット溶接に使用される溶接銃に関し、より特別には、本発明は、溶接銃がスポット溶接を行うために加工物に係合する時に、低衝撃力を発生する溶接銃のための単一ピストン溶接シリンダまたは２重ピストン溶接シリンダに関するものである。
【背景技術】
【０００３】
スポット溶接に使用される典型的な溶接銃は、例えば、２枚の板金の間で溶接塊金を発生するために加工物に電流を印加する各々が電極を有する対向アームを含む。電極は典型的には銅合金から製造される可鍛性溶接キャップを含む。溶接キャップと加工物との間の繰り返し衝撃力は、溶接キャップを塑性的に変形して、それにより、溶接キャップの摩耗を増加し、耐用年数を減少して運用経費を増加する。
【０００４】
溶接キャップと加工物との間の衝撃力は、また、加工物歪みを生じ、溶接工程や溶接品質に有害な影響を及ぼすことになる。
【０００５】
いくつかの先行技術の溶接シリンダは、溶接キャップの寿命を延長し、加工物歪みを減らすために溶接キャップと加工物との間の衝撃力を減少することに努力している。先行技術の１つのアプローチは、空気シリンダの運動を遅くすることにより相互の方向への電極の進行を遅くすることである。しかしながら、このアプローチは衝撃力を減少するが、スポット溶接のためのサイクルタイムを増加し、このことは望ましくはない。他の欠点は、典型的には、引込工程長さが大きくなればなるほど、低衝撃区域は行程に対して益々狭くなることである。これは、溶接シリンダの内部の部品が用途により注文生産されなければならないという問題となる。より汎用性のある溶接シリンダ構成は、幅広い用途に対して共通の部品を提供するであろう。
【０００６】
先行技術での別のアプローチは、圧力、タイミングおよび空気が空気シリンダに供給され、それにより衝撃力を制御する速度を制御するための弁、調整器、絞り弁および／またはスイッチのような外部装置または周辺部品を利用することである。しかしながら、これらの外部装置の追加は、既存の溶接銃と一体化することは困難であり、また、追加の部品を溶接システムに追加しなければならないので、費用がかかる。この発明の溶接シリンダは現在のシステムに使用できるように、現在の産業の空気作動システムに使用することが望ましい。例えば、４つの溶接ポートシステムでは、各ポートは、３つの異なる溶接シリンダ行程位置を達成するために、典型的には、対で加圧される。
【０００７】
先行技術のシステムでのポートの内の１つは、典型的には、シリンダの両端部間で延びる胴上に設けられる。この胴ポートは、壁間に配置される分離体を備えた２部品の管壁を必要とするために、高価である特徴がある。胴の複数の部品には、いくつかのシールを組込まなければならない。分離体を使用する代替として、ポートは単一管壁に溶接してもよいが、これは胴の内表面の連続加工を必要とする。さらに、溶接工程は制御することは困難である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
それ故、必要とされることは、溶接キャップと加工物との間の衝撃力を減少するが、追加の高価な設計上の特徴または外部装置を必要とせず、サイクルタイムの増加を必要としない空気シリンダを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、単一ピストン配置または２重ピストン配置を有する溶接シリンダを提供する。シリンダは引込ピストン組立体内に配置されるピストンを備えた可動引込ピストン組立体を有する。ピストンは、ホーム位置、中間位置、加工位置および完全に進行される加工位置の間で運動できるロッドを支持する。ロッドはホーム位置から中間位置へ急速に運動する。しかしながら、ロッドは、衝撃力を減少するために中間位置から加工位置へ、よりゆっくりと運動する。引込ピストン組立体により支持される緩衝弁と、前ブロックにより支持される緩衝トリップ弁は、ロッドが加工位置から進行位置へ運動する速度を増加するために協働し、溶接力はサイクルタイムの増加を最小にするため、急速に増加する。
【００１０】
溶接戻りポートは前ブロック上に設けられ、溶接ポートを胴上に設ける必要がない。緩衝室は溶接戻り空気を使用して加圧される。引込−前進空気を引込ピストン組立体内の後方フランジにより支えられる緩衝弁に流体接続するため、ノッチが引込ピストン組立体内に設けられる。
【００１１】
ロッドが、より円滑に進み、より急速に進むことができるように、中間位置に達する前に、緩衝室から、いくらかの緩衝空気を排出できるために、緩衝弁は予オリフィスを含む。分離体弁は、引込ピストン組立体の進行中にトリップ弁と係合する時に開放する。トリップ弁は、また、この時に開放される。緩衝弁と緩衝トリップ弁が、閉鎖位置から開放位置へ運動する時に、引込ピストン組立体を通して流れる流体速度は増加し、また、ピストンが引込ピストン組立体内で運動する速度も増加する。
【００１２】
緩衝弁は、緩衝室内の圧力および引込−前進空気圧に露呈される差圧弁である。室が排出されて引込−前進空気圧が上昇するにつれて、緩衝室内の圧力は低下するので、緩衝弁は開放する。開放された緩衝弁は、溶接力が急速に形成できるように、緩衝室を一層急速に排出できる。
【００１３】
第２緩衝室は、引込ピストン組立体と前ブロックとの間に設けられ、引込ピストン組立体と前ブロックとの間での係合を滑らかにする。引込ピストン組立体が前ブロックに接近するにつれて、後方フランジと前ブロックとの間でシール室が生成される。通路が、第２緩衝室と引込復帰ポートとを流体接続する。このシリンダ位置で大気へ通気される。
【００１４】
したがって、この発明は、溶接キャップと加工物との間の初期の衝撃力を減少するが、追加の高価な外部装置を必要とせず、サイクルタイムの増加を必要としない空気シリンダを提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の溶接銃の斜視図である。
【図２】ホーム位置での図１で示される単一ピストン溶接シリンダの断面図である。
【図３Ａ】図２で示される引込ピストン組立体の後方フランジの拡大図である。
【図３Ｂ】図２で示される引込ピストン組立体の前ブロックの拡大図である。
【図４】中間位置での図１で示される単一ピストン溶接シリンダの断面図である。
【図５】図４で示されるような、前ブロックに係合する後方フランジの拡大図である。
【図６】加工位置での図１で示される単一ピストン溶接シリンダの断面図である。
【図７】図６で示されるような、前ブロックを緩衝弁と係合する後方フランジの拡大図である。
【図８】他のシリンダと比較するように、本発明の空気シリンダのグラフ描写である。
【図９】ホーム位置での２重ピストン溶接シリンダの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明のこれらの特徴や他の特徴は、次の説明及び図面から、最も良く理解できる。次のことは概要の説明である。
【００１７】
この発明の空気シリンダ１８を含む溶接銃１０が図１で示される。空気シリンダ１８は、４ポートを利用する現行の溶接銃に容易に一体化できる４ポート配列ポート（Ｐ１−Ｐ４）である。すなわち、４ポートを有する先行技術の溶接銃の配管は、溶接システムを変更することなく、この発明の空気シリンダ１８で使用できる。ポートＰ１−Ｐ４は圧縮空気源２２と流体的に接続される。ポートＰ１−Ｐ４は、選択的に弁を開閉することにより空気シリンダ１８に与えられる空気信号のタイミングを制御する弁を通して、圧縮空気源２２と接続される。
【００１８】
溶接銃１０は、各々が電極１４を含む対向するアーム１２を含む。電極１４は典型的には可鍛銅合金から製造される溶接キャップ１６を含む。溶接キャップ１６は、この技術分野で周知であるような溶接塊金を生じるために、加工物に溶接電流を印加するため加工物（図示せず）に係合する。アーム１２は典型的には溶接銃１０により支持され、種々の枢軸点で相互に連結される。空気シリンダ１８のロッド２０は、ホームに対応する（完全に戻される）電極位置と、中間位置と、加工（キャップ１６と加工物が係合される）位置との間で電極１４および溶接キャップ１６を作動するため、典型的にはアーム１２の内の一方と連結される。加工位置にある時、電極１４と電気的に接続される電源２４を使用して、電流が電極１４に印加される。
【００１９】
ポートＰ１は加圧される時に溶接前進空気を提供する。ポートＰ２は加圧される時に溶接戻り空気を提供する。ポートＰ３は加圧される時に引込−前進空気を提供し、ポートＰ４は加圧される時に引込戻り空気を提供する。典型的には、これらのポートは、大気へ通気される加圧されない他方のポートに対して所望の位置を達成するために対となって加圧される。図示の例では、溶接戻りポートＰ２と引込戻りポートＰ４は、ホーム位置を得るために加圧される。溶接戻りポートＰ２と引込−前進ポートＰ３は、中間位置を得るために加圧される。溶接前進ポートＰ１と引込−前進ポートＰ３は、加工位置を得るために加圧される。完全に進行した加工位置は加工位置の走行限界である。所望の弁を作動することにより、ロッド２０は上記の３つの位置の間を作動できるか、または、ホーム位置から加工位置へ直接に作動できる。加工位置は必ずしも独立した位置ではなくて、むしろ、任意の距離にでき、任意の距離に沿って、ロッド２０が中間位置と完全に進行した加工位置との間を運動することが分かる。種々の位置および位置での条件は、次の表で表される。
【表１】
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【００２０】
空気シリンダ１８は胴部３４と一方端部に配置される端部キャップ３２とを含むシリンダ本体２６を有する。前ブロック２８は胴部３４の他方端部に配置される。締着具３６はシリンダ本体２６の部品を共に固定し、空気シリンダ１８はシリンダ本体２６からの漏洩無しにポートＰ１−Ｐ４で加圧できる。いくつかの先行技術や出願人の他の溶接シリンダと同様に、この発明の胴部３４上には設けられるポート（典型的には溶接戻りポート）はない。代わりに、溶接戻りポートは前ブロック２８上に設けられる。ポートは図示説明されたシリンダ以外のシリンダ上に設けることができるのが分かる。例えば、ポートは溶接シリンダの所望の実装を提供するために再配置できる。
【００２１】
複合部品シリンダ本体２６と、その上記の形状は単一ピストン配置を有する４ポート空気シリンダの例である。しかしながら、他の形状を使用でき、なお、本発明の範囲内に入ることが分かる。例えば、本発明を組み入れる２重シリンダは図９で示される。
【００２２】
この発明の空気シリンダ１８の実施例では、３つのシリンダ位置が発生される。図２、３Ａおよび３Ｂは空気シリンダ１８のホーム位置を描写する。図４、５は空気シリンダ１８の中間位置を示し、図６、７は空気シリンダ１８の加工位置を示す。加工位置または溶接位置は、機械システムと加工物に依存して中間位置と完全な進行位置との間のどこでも位置できる。電極が機械的負荷を受けて偏向して電極が摩耗し、溶接工程中に加工物が歪曲するので、工程中に溶接力が維持されることを確保するために位置変化が使用される。完全な進行位置では、溶接フランジ６４は、後方フランジ４４に、ほぼ接近し、または、後方フランジに係合する。
【００２３】
本発明の空気シリンダ１８は、ロッド２０をホーム位置（図２）から溶接キャップ１６が加工物に極めて接近する中間位置（図４）へ迅速に運動する。しかしながら、ロッド２０は中間位置（図４）から加工位置（図６）へ緩慢に運動し、溶接キャップ１６は十分に力強く係合する。電流が溶接塊金を生じるために印加できるように、ロッド２０は前進運動をし、溶接力を増すための追加の距離を運動する。中間位置（図４）から加工位置（図６）へ緩慢な運動は、溶接キャップ１６と加工物との間の衝撃力が最少とされることを確実にする。しかしながら、先行するロッド２０のより迅速な運動は、サイクルタイムに過度に累を及ぼさないことを確実にする。本発明は加工物に係合するキャップの衝撃力を減少し、他方、サイクルタイムを極端に増加しない。さらに、本発明は低衝撃性能からシリンダの引込行程長さを分離する。すなわち、この発明は種々の引込行程長さを有するシリンダのために同じ部品を使用する所望の低衝撃ターゲットに適合できる。
【００２４】
図２を参照すると、ポートＰ１、Ｐ３は端部キャップ３２により設けられる。ポートＰ２、Ｐ４は前ブロック２８により設けられ、前ブロックは、また、ブッシュ５９でロッド２０をスライド可能に支持する。引込ピストン組立体４０は胴部３４によりスライド可能に支持される。引込ピストン組立体４０は、保持リボン４８を使用して両端部に固定される前方フランジ４２および後方フランジ４４を有する胴部４６を含む。引込ピストン組立体４０は胴部３４により設けられる空洞５０を第１室５２と第２室５４に分離する。引込ピストン組立体４０は図２では引込戻り位置で示され、図４、図６では引込−前進位置で示される。
【００２５】
引込ピストン組立体４０は、ロッド２０の端部６０と反対のロッド２０の端部にねじで固定される溶接フランジ６４を含む。端部６０はアーム１２の内の一方に固定される。溶接フランジ６４は引込ピストン組立体４０内で、溶接フランジ６４により第３室６８と第４室７０により分離される空洞６６内で前方フランジ４２と後方フランジ４４との間で配置される。第４室７０はキャップと加工物との間の衝撃を減らすための緩衝室として作用する。溶接フランジ６４は図２と図４では溶接戻り位置で示され、図６では溶接前進位置で示される。図６で描写される加工位置は、ロッド２０が運動を始める位置の範囲を含む。圧力が形成するにつれて、ロッド２０は溶接力圧力を迅速に形成できるための距離を進行し続ける。
【００２６】
図３Ａを参照すると、この発明の空気シリンダ１８は、引込ピストン組立体４０の後方フランジ４４により支持される緩衝または差圧弁７８を含む。シール８２は緩衝弁７８と後方フランジ４４との間に配置される。ばね８４は、ねじ８８（１つだけ示される）により後方フランジ４４に固定される板８６と、緩衝弁７８との間に配置される。ばね８４は、図２、図３Ａ、図４で示される閉鎖位置に緩衝弁７８を偏倚する。緩衝弁７８は加圧された緩衝室７０の所定の制御された通路７２を介する漏洩を与える予オリフィス７３を有する。
【００２７】
引込ピストン組立体４０はノッチ７５を含む。胴部３４内で調心して引込ピストン組立体４０を保持するために摩耗バンド６７がノッチ７５に配置される。環状空間７７が胴部３４と胴部４６との間に設けられる。後方フランジ４４は、胴部３４と後方フランジ４４との間でシールを提供するシール７６を担持する。後方フランジ４４内の通路７４は緩衝弁７８の一方側と引込前方ポートＰ３との間の流体接続を提供する。
【００２８】
分離体８０が緩衝弁７８の内側で同心に配置される。分離体８０はシール７９で緩衝弁７８に対してシールされる。ばね８１は、図２、図３Ａで示される閉鎖位置に分離体８０を偏倚するために分離体８０に固定される保持体に対して作用する。緩衝室７０内の圧力とばね８１は、第２室５４から分離体に付加される引込戻り空気により、分離体８０を閉鎖位置に維持するために分離体８０に対して十分な力をかける。
【００２９】
図３Ｂを参照すると、前ブロック２８は、ばね９２により板９０に対して閉鎖位置に偏倚されるトリップ弁９８を支持する。板９０は、ねじ（図示せず）により前ブロック２８に固定される。シール１００はロッド２０とトリップ弁９８との間で配置される。
【００３０】
ホーム位置を描写する図２、図３Ａ、図３Ｂを連続して参照すると、緩衝室７０は加工物を溶接することに続いて溶接戻り空気により事前に加圧されている。特別に、図６で示される加工位置から、溶接戻りポートＰ２は図２のホーム位置を得るために（引込戻りポートＰ４と共に）作動される。しかしながら、図２のホーム位置では、溶接戻りポートＰ２は加圧されるが、加圧空気は閉鎖位置でのトリップ弁９８により、引込ピストン組立体４０に作用することが妨げられる。引込戻りポートＰ４は、引込ピストン組立体４０を引込位置に維持するために第２室５４に対して加圧空気を提供する。
【００３１】
中間位置は図４、図５で示され、溶接戻りポートＰ２と引込−前進ポートＰ３を加圧することにより達成される。第１室５２が加圧されるにつれて、第２室５４は通気引込戻りポートＰ４を通して排出される。後方フランジ４４上のシール１０２は前ブロック２８と板９０に係合し、大きい通路１０４を通して第２室５４が完全に排出されることを妨げる。代わりに、第２室５４内の残留圧力は緩衝通路１０６を通して排出され、それにより、引込ピストン組立体４０と前ブロック２８との間の係合を滑らかにする。
【００３２】
図５で最もよく分かるように、分離体８０とトリップ弁９８は相互に係合し、分離体８０とトリップ弁９８を押して開放位置にする。結果として、開口１０８がトリップ弁９８と板９０との間に生じ、開口１０８を通して溶接戻りポートＰ２と新たに生じた室１１０が流体接続する。
【００３３】
開放された分離体８０は、分離体８０と緩衝弁７８との間で開口１１２を提供し、開口は環状通路１１４に流体接続される。緩衝弁７８内の孔１１５（予オリフィス７３に加えて）は、環状通路１１４を通路７２と流体接続し、緩衝室７０は溶接戻りポートＰ２と流体連通をする。予オリフィス７３は緩衝弁７８上の代わりに後方フランジ４４上に配置できる。さらに、予オリフィス７３と孔１１５は各々、１以上の孔または通路で構成できる。孔１１５より小さい正味流量面積の予オリフィス７３は、ホーム位置から加工位置へ直接にストロークする時に中間位置での移行を滑らかにするに十分であるように、緩衝流体の少量が通気ポートへ逃げることだけを許容する。緩衝室７０内の加圧は、シリンダを加工位置へ作動する前に「終えられる」。
【００３４】
先行の実施例は、特に、より長い引込行程長さを持つシリンダのために低い衝撃作用を達成し、緩衝室７０内で不十分な圧力が残る程度に緩衝空気が自由に流れることを許容する。分離体８０は緩衝室７０を孔１１５から「分離」して引込行程中に、緩衝空気は予オリフィス７３を通して逃げることができる。このようにして、中間位置での移行は、引込行程中に孔１１５を通して緩衝空気が逃げることを許容する場合には、別な方法では起こり得る低い衝撃作用に累を及ぼすということなく、緩衝圧力を緩やかに減少する予オリフィス効果により滑らかにできる。
【００３５】
緩衝弁７８の一方側はノッチ７５、環状空間７７および通路７４を通して引込−前進ポートＰ３からの圧力に露呈される。しかしながら、引込−前進圧力は溶接戻り圧力およびばね圧力を克服して、緩衝弁７８を開くために十分ではない。
【００３６】
シリンダは、溶接前進ポートＰ１と引込−前進ポートＰ３を加圧することにより、中間位置（図４、図５）から図６、図７で示される加工位置へ作動される。溶接戻りポートＰ２が通気され、他方、緩衝室７０と溶接戻りポートＰ２は、なお、相互に流体接続される。
【００３７】
図６、図７を参照すると、加圧流体は、溶接前進ポートＰ１に流体接続される管１１６内の通路１１８を通して第３室６８に入る。管１１６は端部キャップ３２にねじ止めされ、シール１１７により前方フランジ４２に関してシールされる。圧力が第３室６８で上昇するにつれて、溶接フランジ６４は進むが、緩衝弁７８と分離体８０により最初に図５で示される位置にある。
【００３８】
図５を参照すると、溶接フランジ６４が進むにつれて、緩衝室７０からの空気は予オリフィス７３と孔１１５を通して溶接戻りポートＰ２から緩やかに排出され、溶接キャップと加工物との間の接触を緩衝する。図７で示されるように、緩衝室７０内の圧力は最後に、引込−前進ポートＰ３からの圧力が通路７４において緩衝室７０およびばね８４の圧力を克服して緩衝弁７８を開放するレベルに低下する。通路７４内の圧力は空洞１２２に露呈される緩衝弁７８の一方側に作用する。緩衝弁７８は開放位置で分離体８と係合する。開放位置では、緩衝室７０内の空気は環状開口１２４を通して溶接戻りポートＰ２から急速に排出され、溶接力は急速に上昇できる。この発明のシリンダの緩衝室７０の制御された排出効果は図８で示される。比較によると、他のシリンダの厳しい衝撃は除去される。図８の「スイッチ」は加圧ポートＰ１、Ｐ３に対する弁の起動を示す。
【００３９】
シリンダは、溶接戻りポートＰ２からの空気で緩衝室７０を加圧することにより中間位置またはホーム位置のどちらかへ作動される。溶接フランジ６４は戻り位置へ運動される。緩衝室７０が充填されると直ちに、緩衝室７０内の圧力は緩衝弁７８を閉鎖するであろう。
【００４０】
上記発明の配置は、上記の単一ピストンシリンダに類似し、図９で示される２重ピストン配置にも使用できる。２重ピストンシリンダ１８´は胴部３４ａと胴部３４ｂとに分割する中央分離体３０を含む。中央分離体３０は単一ピストンシリンダに関する上記の前ブロックとして作用する。第１ロッド部分２０ａは中央分離体３０により支持され、第２ロッド部分２０ｂは前ブロック２８´により支持される。第２溶接フランジ６２は第１ロッド部分２０ａと第２ロッド部分２０ｂとの間で固定される。第２溶接前進ポートＰ１は第２溶接フランジ６２の加圧空気を提供するために中央分離体３０上に設けられる。空気が前方室１３０から排出できるために、通気口が前ブロック２８´内に設けられる。このシリンダは、また、図９でのＰ１と呼称される２つのポートを独立して制御することにより５ポートして使用できる。
【００４１】
この発明の好ましい実施例を開示したが、当業者は、本発明の範囲内で確実な変更をするだろうことを認識するであろう。この理由から、次の請求項は、この発明の真の範囲と内容を決めるために考慮すべきである。
【符号の説明】
【００４２】
１０  溶接銃  １２  アーム  １４  電極  １６  溶接キャップ
１８  空気シリンダ  ２０  ロッド  ２２  圧縮空気源
２６  シリンダ本体  ２８  前ブロック  ３２  端部キャップ
３４  胴部  ４０  引込ピストン組立体  ４２  前方フランジ
４４  後方フランジ  ５０  窪み  ５２  第１室  ５４  第２室
７０  緩衝室  ７３  予オリフィス  ７４  通路  ７５  ノッチ  ７８  緩衝弁  ８０  分離体  
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【手続補正書】
【提出日】平成23年4月25日(2011.4.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホーム位置、中間位置および加工位置を提供するロッドを支持するシリンダを備え、
該シリンダは端部キャップと、前ブロックおよび中央分離体の内の一方との間で支持される胴部を含み、
該胴部内に配置されて引込戻り位置と引込−前進位置との間で運動できる引込ピストン組立体と、
該引込ピストン組立体内に配置されて溶接戻り位置と溶接前進位置との間で運動できる溶接フランジを備えた溶接シリンダにおいて、該溶接フランジは前記ロッドを支持し、
引込戻りポート、溶接戻りポート、引込−前進ポートおよび溶接前進ポートは、対応する引込戻り位置、溶接戻り位置、引込−前進位置および溶接前進位置を提供するために加圧され、ここで、前記ホーム位置は、前記の対応する位置を提供するため加圧されるポート以外のポートが通気された状態において、該引込戻り位置と該溶接戻り位置に対応し、前記中間位置は、前記の対応する位置を提供するため加圧されるポート以外のポートが通気された状態において、該引込−前進位置と溶接引込位置に対応し、加工位置は、前記の対応する位置を提供するため加圧されるポート以外のポートが通気された状態で、該引込−前進位置と溶接前進位置に対応し、該溶接戻りポートは該前ブロックおよび該中央分離体の内の一方により提供され、該溶接戻りポートは、溶接戻り位置でピストンと流体接続する前記溶接シリンダ。
【請求項２】
前記前ブロックおよび中央分離体の内の一方は、前記溶接引込ポートと引込戻りポートを提供する請求項１に記載の溶接シリンダ。
【請求項３】
前記溶接戻りポートはホーム位置で前記引込ピストン組立体から流体的に遮断される請求項１に記載の溶接シリンダ。
【請求項４】
前記引込ピストン組立体は前方フランジと後方フランジとの間に配置される第２胴部を含み、前記溶接フランジは第２胴部内で該前方フランジと該後方フランジとの間に配置され、前記引込−前進ポートは、前記引込ピストン組立体を引込−前進位置へ運動するために該前方フランジに及ぼされる加圧流体を提供し、該後方フランジは、前記溶接戻りポートを前記溶接フランジと後方フランジとの間に配置される室に流体的に接続するための該前ブロックと中央分離体の内の一方に係合する請求項１に記載の溶接シリンダ。
【請求項５】
前記前方フランジは引込−前進ポートを前記胴部間に配置される環状通路に流体的に接続する通路を設けたノッチと、後方フランジと胴部との間に配置されるシールとを含む請求項４に記載の溶接シリンダ。
【請求項６】
後方フランジ上の分離体弁はトリップ弁を開放位置へ運動し、開放位置にあるトリップ弁は、溶接戻りポートを差圧弁に流体的に接続し、溶接戻りポートからの加圧流体は差圧弁を開放位置へ運動して溶接戻りポートを室に流体的に接続し、室を加圧流体で充填する請求項４に記載の溶接シリンダ。
【請求項７】
前記胴部は、前記前ブロックおよび中央分離体の内の一方と端部キャップとの間で延びる壁を提供し、該壁は一般的に前記胴部を通る流体の通過を妨げるために破られない請求項１に記載の溶接シリンダ。
【外国語明細書】
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