CN109154315B - 气缸的动作状态监视装置 - Google Patents

Abstract

监视装置(10)具有：检测第一配管(26)内的压力流体的第一压力值(P1)的第一压力传感器(50)；检测第二配管(30)内的压力流体的第二压力值(P2)的第二压力传感器(52)；以及基于第一压力值(P1)以及第二压力值(P2)，判定活塞(16)是否到达了气缸主体(14)内的一端或另一端的检测器(54)。

Description

气缸的动作状态监视装置

技术领域

本发明涉及具有气缸主体、能够在气缸主体内的一端与另一端之间往复移动的活塞、与活塞一体连结的活塞杆的气缸的动作状态监视装置。

背景技术

气缸具有：气缸主体；在该气缸主体内的一端与另一端之间往复移动的活塞；以及与该活塞一体连结的活塞杆。在气缸主体内的一端与活塞之间形成有第一气缸室，在气缸主体内的另一端与活塞之间形成有第二气缸室。在此，通过使流体从流体供给源经由第一配管向第一气缸室供给、或使流体经由第二配管向第二气缸室供给，能够使活塞以及活塞杆在气缸主体内的一端与另一端之间往复移动。

另外，以往，通过在气缸的附近设置靠近传感器，来检测活塞到达气缸主体内的一端或另一端。例如，在设置有作为靠近传感器的限位传感器的情况下，在向气缸主体外突出的活塞杆的顶端部与限位传感器机械接触时，切换限位传感器内部的接触点，将表示活塞到达的检测信号从限位传感器输出。另外，在日本专利第3857187号公报中，公开了在活塞杆内置有磁铁，在气缸主体的一端以及另一端设置检测该磁铁的磁力的位置检测传感器。

然而，在使用限位传感器的以往技术中，由于通过活塞杆与限位传感器的机械接触来检测活塞的到达，因此有需要考虑接触点的寿命等的课题。

另一方面，在日本专利第3857187号公报的技术中，由于不是利用机械接触的检测方法，因此不会产生接触点的寿命等的担忧。然而，例如，在与食品有关的设备中使用气缸的情况下，在气缸浸在相对于食品等的清洗液时，位置检测传感器以及该位置检测传感器的配线可能腐蚀。因此，如果要确保位置检测传感器及其配线的耐液性，会花费成本。

这样，以往为了检测活塞是否已到达气缸主体内的一端或另一端，在气缸的附近设置传感器，因此会产生上述课题。

发明内容

本发明是为了解决上述课题而作出的发明，其目的在于，提供一种不在气缸的附近设置传感器，而能够检测活塞到达气缸主体内的一端或另一端的气缸的动作状态监视装置。

本发明涉及气缸的动作状态监视装置，在气缸主体内的一端与活塞之间形成有第一气缸室，并且在所述气缸主体内的另一端与所述活塞之间形成有第二气缸室，从流体供给源经由第一配管向所述第一气缸室供给流体，或从所述流体供给源经由第二配管向所述第二气缸室供给流体，从而连结于活塞杆的所述活塞在所述气缸主体内的一端与另一端之间进行往复移动。

并且，为了达成上述目的，本发明的气缸的动作状态监视装置具有：第一压力检测部，所述第一压力检测部检测所述第一配管内的流体的压力；第二压力检测部，所述第二压力检测部检测所述第二配管内的流体的压力；判定部，所述判定部基于所述第一压力检测部以及所述第二压力检测部检测到的各压力，判定所述活塞是否到达了所述气缸主体内的一端或另一端。

在所述气缸中，通过从所述流体供给源经由所述第一配管或所述第二配管向所述第一气缸室或所述第二气缸室供给流体，所述活塞以及所述活塞杆在所述气缸主体内的一端与另一端之间往复移动。即，根据与所述流体的供给动作对应的所述第一气缸室以及所述第二气缸室的压力的变化(增减)，所述活塞以及所述活塞杆往复移动。

在该情况下，在所述活塞到达了所述气缸主体内的一端时，所述第一气缸室的流体向外部排出，另一方面，所述第二气缸室的压力成为经由所述第二配管供给的流体的压力。另外，在所述活塞到达了所述气缸主体内的另一端时，所述第一气缸室的压力成为经由所述第一配管供给的流体的压力，另一方面，所述第二气缸室的流体向外部排出。

并且，与所述第一气缸室的压力对应的所述第一配管内的流体的压力由所述第一压力检测部检测，另一方面，与所述第二气缸室的压力对应的所述第二配管内的流体的压力由所述第二压力检测部检测。因此，所述第一配管内的流体的压力、所述第二配管内的流体的压力能够容易地监视。

因此，在本发明中，基于所述第一压力检测部检测到的所述第一配管内的流体的压力、所述第二压力检测部检测到的所述第二配管内的流体的压力，判定所述活塞是否到达了所述气缸主体内的一端或另一端。

由此，不在所述气缸的附近设置传感器，就能够检测所述活塞到达所述气缸主体内的一端或另一端。另外，由于不需要向所述气缸的附近配置传感器以及该传感器的配线，因此在食品相关的设备中，不会发生其清洗工序中的传感器以及配线的腐蚀等问题。其结果是，能够适当地将所述气缸用于食品相关的设备。。

在此，所述判定部基于第一压力值与第二压力值的压差，判定所述活塞是否到达了所述气缸主体内的一端或另一端即可，所述第一压力值是所述第一压力检测部检测到的所述第一配管内的流体的压力值，所述第二压力值是所述第二压力检测部检测到的所述第二配管内的流体的压力值。

在所述活塞在所述气缸主体内的一端与另一端之间往复移动的情况下，所述压差维持大致恒定的值。并且，在所述活塞到达所述气缸主体内的一端或另一端时，所述第一气缸室以及所述第二气缸室中的一方的室的压力成为被供给的流体的压力，另一方的室的压力降低到大致0，因此所述压差急剧增加。因此，所述判定部通过捕捉这样的所述压差的变化，能够容易地检测所述活塞到达所述气缸主体内的一端或另一端。

在该情况下，所述判定部基于所述第一压力值与所述第二压力值的压差以及该压差的符号，判定所述活塞到达了所述气缸主体内的一端和另一端中的哪一端即可。由此，通过捕捉所述压差的急剧增加，能够判定所述活塞是否到达了所述气缸主体内的一端或另一端，并且通过特定此时的所述压差的符号(正或负)，而能够识别所述活塞到达了所述气缸主体内的一端和另一端中的哪一端。

在此，以下对所述判定部的具体判定方法(第一～第五判定方法)进行说明。

作为第一判定方法，在从所述第一压力值减去了所述第二压力值得到的第一压差超过了第一基准压差时，所述判定部判定为所述活塞到达了所述气缸主体内的另一端。另外，在从所述第二压力值减去了所述第一压力值得到的第二压差超过了第二基准压差时，所述判定部判定为所述活塞到达了所述气缸主体内的一端。另外，在所述第一压差为所述第一基准压差以下，并且所述第二压差为所述第二基准压差以下的情况下，所述判定部判定为所述活塞位于所述气缸主体内的一端与另一端之间。

由此，仅基于所述第一压差以及所述第二压差，就能够容易地判定所述活塞到达所述气缸主体内的一端或另一端。

另外，在所述第一判定方法中，也可以是，所述第一压力检测部将与所述第一压力值对应的第一压力信号向所述判定部输出，所述第二压力检测部将与所述第二压力值对应的第二压力信号向所述判定部输出。在该情况下，所述判定部包括比较电路，并且构成为能够调整与所述第一基准压差或所述第二基准压差对应的基准电压，通过对所输入的所述第一压力信号以及所述第二压力信号的信号电平差与所述基准电压进行比较，来判定所述活塞是否到达了所述气缸主体内的一端或另一端。

这样，在所述判定部由模拟电路构成的情况下，通过对与所述第一压差或所述第二压差对应的所述信号电平差和与所述第一基准压差或所述第二基准压差对应的所述基准电压进行比较，能够容易地判定所述活塞是否到达了所述气缸主体内的一端或另一端。

另外，根据所述气缸的动作环境、该气缸的种类，所述气缸的动作特性(所述第一压力值以及所述第二压力值的时间变化特性)不同。因此，由于能够调整所述基准电压，因此既能够设定为与用户的要求对应的适当的规格，又能够检测所述活塞到达所述气缸主体内的一端或另一端。

作为第二判定方法，还具有切换阀，所述切换阀切换所述流体供给源与所述第一配管或所述第二配管的连接；以及控制部，所述控制部通过向该切换阀供给指令信号来驱动所述切换阀而切换所述连接。

在该第二判定方法中，在经由所述切换阀连接所述流体供给源与所述第一配管的情况下，在从所述第一压力值减去了所述第二压力值得到的第一压差超过了第一基准压差时，所述判定部判定为所述活塞到达了所述气缸主体内的另一端。另一方面，如果所述第一压差为所述第一基准压差以下，则所述判定部判定为所述活塞位于所述气缸主体内的一端与另一端之间。

另外，在经由所述切换阀连接所述流体供给源与所述第二配管的情况下，在从所述第二压力值减去了所述第一压力值得到的第二压差超过了第二基准压差时，所述判定部判定为所述活塞到达了所述气缸主体内的一端。另一方面，如果所述第二压差为所述第二基准压差以下，则所述判定部判定为所述活塞位于所述气缸主体内的一端与另一端之间。

通过把握所述切换阀将所述流体供给源与所述第一配管和所述第二配管中的哪一个配管连接，能够特定所述气缸主体内的所述活塞的移动方向。因此，在所述第二判定方法中，基于所述切换阀的所述流体供给源与所述第一配管或所述第二配管的连接关系，特定所述气缸主体内的所述活塞的移动方向，关于特定的移动方向，基于所述第一压差或所述第二压差与所述第一基准压差或所述第二基准压差的比较，判定所述活塞是否到达了所述气缸主体内的一端或另一端。由此，能够有效并且可靠地检测所述活塞到达所述气缸主体内的一端或另一端。

作为第三判定方法，所述动作状态监视装置还具有计时部，所述计时部从所述控制部开始向所述切换阀供给所述指令信号的时间点进行计时。

在该第三判定方法中，在所述第一压差超过了所述第一基准压差，或所述第二压差超过了所述第二基准压差的情况下，如果所述计时部的计时时间在基准时间范围内，则所述判定部判定为所述活塞到达了所述气缸主体内的一端或另一端。另一方面，如果所述计时时间脱离所述基准时间范围，则所述判定部判定为所述活塞以及所述活塞杆的往复移动的动作异常。

例如，在所述活塞杆的顶端与障碍物碰撞的情况、在所述第一基准压差或所述第二基准压差设定变更的情况、或者从所述气缸、所述第一配管或所述第二配管泄漏流体的情况的异常状态下，即使所述活塞位于所述气缸主体内的一端与另一端之间，所述第一压差或所述第二压差也可能超过所述第一基准压差或所述第二基准压差，而误检测为所述活塞到达了一端或另一端。另外，在上述异常状态下，所述活塞向所述气缸主体内的一端或另一端的到达时间与正常状态下的到达时间进行比较，可能有短的情况或长的情况。因此，仅比较所述第一压差或所述第二压差与所述第一基准压差或所述第二基准压差，难以检测到如上所述的异常状态。

因此，在所述第三判定方法中，如果由所述计时部计时的所述计时时间在所述基准时间范围内，则判定为所述气缸等为正常状态，所述活塞以及所述活塞杆正常地进行往复移动的动作，从而所述活塞到达了所述气缸主体内的一端或另一端。另一方面，如果所述计时时间超过所述基准时间范围，则判定为所述气缸等为异常状态，所述活塞以及所述活塞杆的往复移动的动作异常。由此，能够容易地检测所述气缸等发生异常状态，所述活塞以及所述活塞杆的往复移动的动作的异常。

作为第四判定方法，所述动作状态监视装置还具有：第一流量检测部，该第一流量检测部将所述第一配管内的流体的流量作为第一流量进行检测；以及第二流量检测部，该第二流量检测部将所述第二配管内的流体的流量作为第二流量进行检测。

在该第四判定方法中，在所述第一压差超过了所述第一基准压差的情况下，如果从所述第一流量减去了所述第二流量得到的第一流量差小于第一基准流量差，则所述判定部判定为所述活塞到达了所述气缸主体内的另一端。另一方面，如果所述第一流量差为所述第一基准流量差以上，则所述判定部判定为所述活塞位于所述气缸主体内的一端与另一端之间。

另外，在所述第二压差超过了所述第二基准压差的情况下，如果从所述第二流量减去了所述第一流量得到的第二流量差不足第二基准流量差，则所述判定部判定为所述活塞到达了所述气缸主体内的一端。另一方面，如果所述第二流量差为所述第二基准流量差以上，则所述判定部判定为所述活塞位于所述气缸主体内的一端与另一端之间。

这样，所述判定部除了进行所述第一压差或所述第二压差与所述第一基准压差或所述第二基准压差的比较以外，还进行所述第一流量差或所述第二流量差与所述第一基准流量差或所述第二基准流量差的比较。由此，能够提高关于所述活塞到达所述气缸主体内的一端或另一端的判定结果的可靠性。

作为第五判定方法，所述动作状态监视装置还具有：第一流量检测部，所述第一流量检测部将所述第一配管内的流体的流量作为第一流量进行检测；第二流量检测部，所述第二流量检测部将所述第二配管内的流体的流量作为第二流量进行检测；以及累计流量算出部，所述累计流量算出部累计所述第一流量而算出第一累计流量，或累计所述第二流量而算出第二累计流量。

在该第五判定方法中，在所述第一压差超过了所述第一基准压差，或所述第二压差超过了所述第二基准压差的情况下，如果所述第一累计流量或所述第二累计流量在基准流量范围内，则所述判定部判定为所述活塞到达了所述气缸主体内的一端或另一端。另一方面，如果所述第一累计流量或所述第二累计流量超过所述基准流量范围，则所述判定部判定为所述活塞以及所述活塞杆的往复移动的动作异常。

通过算出所述第一累计流量或所述第二累计流量，能够推定所述活塞到达所述气缸主体内的一端或另一端的动作行程。由此，能够特定所述活塞的移动距离。

在上述第三或第五判定方法中，也可以还具有通知部，在所述判定部判定为所述活塞以及所述活塞杆的往复移动的动作异常的情况下，所述通知部将该判定结果向外部通知。由此，能够向用户通知发生异常状态。

此外，在上述第二～第五判定方法中，所述切换阀优选为单动型或多动型的电磁阀。在多动型的电磁阀中，包含在电磁阀的两侧分别设置一个螺线管的两侧螺线管型的电磁阀，或者在电磁阀的单侧集合配置多个螺线管的单侧螺线管型的电磁阀。

另外，在上述第一～第五判定方法中，也可以利用数字信号处理进行所述判定部的判定处理。具体地说，所述动作状态监视装置还具有：基准值设定部，所述基准值设定部至少设定所述第一基准压差以及所述第二基准压差；显示部，所述显示部至少显示所设定的所述第一基准压差以及所述第二基准压差；以及存储部，所述存储部至少存储所设定的所述第一基准压差以及所述第二基准压差。

在该情况下，所述第一压力检测部将与所述第一压力值对应的第一压力信号向所述判定部输出，所述第二压力检测部将与所述第二压力值对应的第二压力信号向所述判定部输出。所述判定部构成为包含微型计算机，利用与所输入的所述第一压力信号以及所述第二压力信号对应的所述第一压力值以及所述第二压力值、所设定的所述第一基准压差以及所述第二基准压差，判定所述活塞是否到达了所述气缸主体内的一端或另一端。

由此，与由模拟电路构成所述判定部的情况相比，能够容易地设定所述第一基准压差以及所述第二基准压差。

另外，在本发明中，所述动作状态监视装置还可以具有输入输出部，所述输入输出部至少将由所述第一压力检测部以及所述第二压力检测部检测到的各压力向所述判定部输入，另一方面，将所述判定部的判定结果向外部输出。

另外，所述气缸为也可以在所述第一气缸室侧或所述第二气缸室侧使所述活塞杆与所述活塞一体连结的单轴型的气缸，或者在所述第一气缸室侧以及所述第二气缸室侧使所述活塞杆分别与所述活塞一体连结的双轴型的气缸。

基于与添加的附图协同的接下来的优选实施方式例的说明，上述目的、特征以及优点更明确。

附图说明

图1是本实施方式的监视装置的框图。

图2是表示图1的监视装置的其他结构的框图。

图3是表示图1以及图2的检测器的内部结构的框图。

图4是表示图1以及图2的检测器的其他内部结构的电路图。

图5是表示双轴型的气缸的说明图。

图6是表示本实施方式的第一判定方法的流程图。

图7是表示图6的第一判定方法的第一压力值以及第二压力值的时间变化的时序图。

图8是表示图6的第一判定方法的第一压力值以及第二压力值的时间变化的时序图。

图9是表示图6的第一判定方法的第一压力值以及第二压力值的时间变化的时序图。

图10是表示本实施方式的第二判定方法的流程图。

图11是表示本实施方式的第三判定方法的流程图。

图12是表示活塞杆的顶端与障碍物碰撞的情况的说明图。

图13是表示活塞的位置的时间变化的时序图。

图14是表示本实施方式的第四判定方法的流程图。

图15是表示图14的第四判定方法的第一压力值、第二压力值、第一流量以及第二流量的时间变化的时序图。

图16是表示图14的第四判定方法的第一压力值、第二压力值、第一流量以及第二流量的时间变化的时序图。

图17是表示图14的第四判定方法的第一压力值、第二压力值、第一流量以及第二流量的时间变化的时序图。

图18是表示本实施方式的第五判定方法的流程图。

具体实施方式

关于本发明的气缸的动作状态监视装置的优选实施方式，参照附图进行以下详细说明。

[1.本实施方式的结构]

图1是本实施方式的气缸的动作状态监视装置10(以下，也称作本实施方式的监视装置10)的框图。监视装置10作为气缸12的动作状态的监视装置发挥作用。

气缸12具有气缸主体14、设为在该气缸主体14的内部移动自如的活塞16、与活塞16连结的活塞杆18。在该情况下，在气缸主体14内，在图1的左侧的一端与活塞16之间形成有第一气缸室20，在图1的右侧的另一端与活塞16之间形成有第二气缸室22。

此外，在图1中，活塞杆18与活塞16的朝向第二气缸室22的侧面连结，该活塞杆18的顶端从气缸主体14的右端向外部延伸。因此，气缸12为单轴型的气缸。

在气缸主体14的侧面的第一气缸室20侧形成有第一端口24，在该第一端口24连接有第一配管26的一端部。另一方面，在气缸主体14的侧面的第二气缸室22侧形成有第二端口28，在该第二端口28连接有第二配管30的一端部。

第一配管26的另一端部与切换阀32的第一连接端口34连接。另外，第二配管30的另一端部与切换阀32的第二连接端口36连接。在切换阀32的供给端口38连接有供给配管40。供给配管40与流体供给源42连接，在该供给配管40的中途设有减压阀44。

切换阀32为单动型的5端口电磁阀，通过从外部将指令信号(电流)供给到螺线管46而驱动。此外，在本实施方式中，切换阀32不限于图1所示的电磁阀，也可以是其他种类的电磁阀。

例如，也可以准备两个单动型的3端口的电磁阀，将一个电磁阀作为第一配管26用的电磁阀(第一气缸室20的压力控制用的电磁阀)使用，并且将另一个电磁阀作为第二配管30用的电磁阀(第二气缸室22的压力控制用的电磁阀)使用。另外，切换阀32也可以代替单动型的电磁阀，而使用多动型的电磁阀。在多动型的电磁阀中，包括在电磁阀的两侧各设有一个螺线管的两侧螺线管型的电磁阀、或者在电磁阀的单侧集合配置多个螺线管的单侧螺线管型的电磁阀。

在以下说明中，对图1所示的单动型的5端口电磁阀为切换阀32的情况进行说明。但是，由于上述其他种类的电磁阀为公知的，因此容易将单动型的5端口电磁阀置换为其他种类的电磁阀。

在此，在指令信号未供给到螺线管46的非通电时，供给端口38与第二连接端口36连通，并且第一连接端口34向外部开放。由此，从流体供给源42供给的流体通过减压阀44转换为规定压力，经由供给配管40向切换阀32的供给端口38供给。压力转换后的该流体(压力流体)经由供给端口38、第二连接端口36、第二配管30以及第二端口28，向第二气缸室22供给。

其结果是，利用该压力流体将活塞16向第一气缸室20侧按压而沿箭头C方向移动，并且由活塞16按压的第一气缸室20内的流体(压力流体)从第一端口24经由第一配管26、第一连接端口34以及切换阀32向外部排出。

另一方面，在指令信号向螺线管46供给的通电时，供给端口38与第一连接端口34连通，并且第二连接端口36向外部开放。由此，从流体供给源42供给并通过减压阀44转换为规定压力的压力流体从供给配管40经由供给端口38、第一连接端口34、第一配管26以及第一端口24，向第一气缸室20供给。

其结果是，利用该压力流体将活塞16向第二气缸室22侧按压而沿箭头D方向移动，并且由活塞16按压的第二气缸室22内的压力流体从第二端口28经由第二配管30、第二连接端口36以及切换阀32向外部排出。

这样，由于切换阀32的切换动作，从流体供给源42经由第一配管26向第一气缸室20供给压力流体，或经由第二配管30向第二气缸室22供给压力流体，从而能够使活塞16以及活塞杆18沿箭头C方向以及箭头D方向往复移动。即，气缸12为多动型的气缸。

此外，在本实施方式中，将活塞16沿着箭头C方向移动到气缸主体14内的一端时的活塞杆18的顶端位置设为A位置，将活塞16沿着箭头D方向移动到气缸主体14内的另一端时的活塞杆18的顶端位置设为B位置。另外，在以下说明中，在螺线管46通电时(切换阀32接通时)，将活塞16从气缸主体14内的一端沿箭头D方向向另一端移动的情况称作“前进”。另外，在活塞16到达气缸主体14内的另一端，并且，活塞杆18的顶端位置到达B位置的情况下，将行程端即该另一端以及B位置称作“第一末端”。

另一方面，在以下说明中，在螺线管46的非通电时(切换阀32断开时)，将活塞16从气缸主体14内的另一端沿着箭头C方向向一端移动的情况称作“后退”。另外，在活塞16到达气缸主体14内的一端，并且，活塞杆18的顶端位置到达A位置的情况下，将行程端即该一端以及A位置称作“第二末端”。

这样，在构成气缸12的情况下，本实施方式的监视装置10除了前述流体供给源42、减压阀44以及切换阀32等以外，还具有第一压力传感器50(第一压力检测部)、第二压力传感器52(第二压力检测部)以及检测器54(判定部)。

第一压力传感器50逐次检测第一配管26内的压力流体的压力值(第一压力值、压力)P1，并将与检测到的第一压力值P1对应的第一压力信号向检测器54输出。第二压力传感器52逐次检测第二配管30内的压力流体的压力值(第二压力值、压力)P2，并将与检测到的第二压力值P2对应的第二压力信号向检测器54输出。

此外，第一压力传感器50以及第二压力传感器52能够采用公知的各种压力检测机构。具体而言，能够采用(1)金属应变仪或半导体应变仪等应变仪式(应变计)的压力检测机构，(2)金属膜片或硅膜片等容量式的压力检测机构，(3)电感式的压力检测机构，(4)力平衡式的压力检测机构，或者，(5)振动式的压力检测机构作为第一压力传感器50以及第二压力传感器52。此外，关于这些压力检测机构的说明省略。

在逐次输入第一压力信号以及第二压力信号的情况下，检测器54基于与第一压力信号对应的第一压力值P1、与第二压力信号对应的第二压力值P2，进行活塞16是否到达气缸主体14的一端(第二末端)或另一端(第一末端)的判定处理。作为该判定处理的结果，检测器54输出表示活塞16到达第一末端的信号(第一末端信号)、或活塞16到达第二末端的信号(第二末端信号)。检测器54的具体判定处理将后述。

另外，本实施方式的监视装置10代替图1的结构，能够采用图2的结构。在图2中，监视装置10还具有第一流量传感器56(第一流量检测部)、第二流量传感器58(第二流量检测部)。

第一流量传感器56设于第一配管26的中途，逐次检测第一配管26内的压力流体的流量(第一流量)F1，并将与检测到的第一流量F1对应的第一流量信号向检测器54输出。第二流量传感器58逐次检测第二配管30内的压力流体的流量(第二流量)F2，并将与检测到的第二流量F2对应的第二流量信号向检测器54输出。

在除了第一压力信号以及第二压力信号以外，还输入第一流量信号以及第二流量信号的情况下，检测器54基于与第一压力信号对应的第一压力值P1、与第二压力信号对应的第二压力值P2、与第一流量信号对应的第一流量F1、以及与第二流量信号对应的第二流量F2，进行活塞16是否到达第一末端或第二末端的判定处理。在该情况下，作为判定处理的结果，检测器54输出第一末端信号或第二末端信号。

图3是表示检测器54的内部结构的框图，图4是表示检测器54的其他内部结构的电路图。即，图3的检测器54利用第一压力信号以及第二压力信号(以及第一流量信号以及第二流量信号)，进行规定的数字信号处理(判定处理)，从而生成第一末端信号或第二末端信号等。另外，图4的检测器54利用第一压力信号以及第二压力信号，进行规定的模拟信号处理(判定处理)，从而生成第一末端信号或第二末端信号。

图3的数字信号处理方式的检测器54具有输入输出接口部60(输入输出部)、微型计算机62(控制部、累计流量算出部)、操作部64(基准值设定部)、显示部66(通知部)、存储器部68(存储部)以及计时器70(计时部)。

此外，监视装置10包括没有第一流量传感器56以及第二流量传感器58的结构(参照图1)和具有第一流量传感器56以及第二流量传感器58的结构(参照图2)。因此，在图3的说明中，关于与第一流量信号以及第二流量信号相关的记载内容，在括号内记载。

输入输出接口部60逐次取入第一压力信号以及第二压力信号(和第一流量信号以及第二流量信号)，将第一压力信号表示的第一压力值P1以及第二压力信号表示的第二压力值P2(和第一流量信号表示的第一流量F1以及第二流量信号表示的第二流量F2)向微型计算机62输出。另外，如后所述，在微型计算机62基于第一压力值P1以及第二压力值P2(和第一流量F1以及第二流量F2)生成第一末端信号或第二末端信号的情况下，输入输出接口部60将第一末端信号或第二末端信号向外部输出。

操作部64是监视装置10以及气缸12的用户操作的操作面板、操作按钮等操作机构。用户通过操作操作部64，来设定微型计算机62中的数字信号处理(判定处理)所需要的必要的基准值。所设定的基准值向微型计算机62供给。因此，用户通过操作操作部64，而能够根据气缸12的动作环境以及该气缸12的种类等来适当设定上述基准值。此外，作为基准值，如下所述。

(1)作为相对于第一压力值P1与第二压力值P2的第一压差(P1-P2)＝ΔP12的基准值的第一基准压差ΔP12ref。第一基准压差ΔP12ref表示活塞16到达气缸主体14内的另一端时的第一压差ΔP12的最小值(阈值)。因此，如果第一压差ΔP12比第一基准压差ΔP12ref大，则能够判定为活塞16到达了气缸主体14内的另一端。

(2)作为相对于第二压力值P2与第一压力值P1的第二压差(P2-P1)＝ΔP21的基准值的第二基准压差ΔP21ref。第二基准压差ΔP21ref表示活塞16到达气缸主体14内的一端时的第二压差ΔP21的最小值(阈值)。因此，如果第二压差ΔP21比第二基准压差ΔP21ref大，则能够判定为活塞16到达了气缸主体14内的一端。

(3)在活塞16在气缸主体14内的一端与另一端之间移动时，表示该活塞16正常动作时的移动时间T的容许范围的基准时间范围Tref。如果移动时间T收束在基准时间范围Tref，则能够判定为活塞16正常动作，另一方面，如果移动时间T脱离基准时间范围Tref，则能够判定为活塞16的动作异常。

(4)作为相对于第一流量F1与第二流量F2的第一流量差(F1-F2)＝ΔF12的基准值的第一基准流量差ΔF12ref。第一基准流量差ΔF12ref表示活塞16到达气缸主体14内的另一端时的第一流量差ΔF12的最大值(阈值)。因此，如果第一流量差ΔF12比第一基准流量差ΔF12ref小，则能够判定为活塞16到达了到达气缸主体14内的另一端。

(5)作为相对于第二流量F2与第一流量F1的第二流量差(F2-F1)＝ΔF21的基准值的第二基准流量差ΔF21ref。第二基准流量差ΔF21ref表示活塞16到达气缸主体14内的一端时的第二流量差ΔF21的最大值(阈值)。因此，如果第二流量差ΔF21比第二基准流量差ΔF21ref小时，则能够判定为活塞16到达了气缸主体14内的一端。

(6)表示活塞16正常动作时的第一流量F1的累计值(第一累计流量)Q1以及第二流量F2的累计值(第二累计流量)Q2的容许范围的基准流量范围Qref。如果第一累计流量Q1或第二累计流量Q2收束在基准流量范围Qref，则能够判定为活塞16正常动作，另一方面，如果第一累计流量Q1或第二累计流量Q2脱离基准流量范围Qref，则能够判定为活塞16的动作异常。

此外，也可以通过用户构筑包含监视装置10、气缸12等的系统，在之后的试运行时，一边进行气缸12的动作条件确定，一边使用户对操作部64进行操作，而执行上述各基准值的设定作业。或者，也可以通过与外部通信等，并经由输入输出接口部60，设定或变更各基准值。

微型计算机62对从输入输出接口部60逐次输入的第一压力值P1以及第二压力值P2(和第一流量F1以及第二流量F2)进行运算，而算出第一压差ΔP12以及第二压差ΔP21(和第一流量差ΔF12、第二流量差ΔF21、第一累计流量Q1以及第二累计流量Q2)。

并且，微型计算机62基于算出的第一压差ΔP12以及第二压差ΔP21(和第一流量差ΔF12、第二流量差ΔF21、第一累计流量Q1以及第二累计流量Q2)与上述基准值(第一基准压差ΔP12ref以及第二基准压差ΔP21ref(和基准时间范围Tref、第一基准流量差ΔF12ref、第二基准流量差ΔF21ref以及基准流量范围Qref))的比较，判定活塞16是否达到了气缸主体14内的一端(第二末端)或另一端(第一末端)。

在活塞16到达气缸主体14内的一端的情况下，微型计算机62生成表示活塞16以及活塞杆18到达了第二末端(A位置)的第二末端信号。另一方面，在活塞16到达气缸主体14内的另一端的情况下，微型计算机62生成表示活塞16以及活塞杆18到达了第一末端(B位置)的第一末端信号。所生成的第一末端信号或第二末端信号经由输入输出接口部60向外部输出。

另外，微型计算机62能够经由输入输出接口部60将指令信号向切换阀32的螺线管46供给。

另外，在指令信号从微型计算机62向螺线管46的供给开始的时刻，计时器70开始计时，在计时器70计时了从该时刻到活塞16到达第一末端前的移动时间(经过时间)T的情况下，微型计算机62基于移动时间T与基准时间范围Tref的比较，能够判断活塞16的动作是否异常。另外，微型计算机62基于第一累计流量Q1或第二累计流量Q2与基准流量范围Qref的比较，也能够判定活塞16的动作是否异常。在判定为活塞16的动作异常的情况下，微型计算机62将表示活塞16的动作状态异常的警告经由显示部66向用户通知，或者，经由输入输出接口部60向外部通知。

显示部66显示由用户的操作部64的操作设定的基准值，或显示微型计算机62的各种判定处理的结果。存储器部68存储由操作部64设定的各基准值。如前所述，计时器70通过从指令信号开始从微型计算机62向螺线管46供给的时刻开始计时，而对气缸主体14内的活塞16的移动时间T进行计时。

另一方面，在图4中，模拟信号处理方式的检测器54具有四个运算放大器电路72～78。

前段的运算放大器电路72为差动放大器(比较电路)，检测第一压力信号(第一压力值P1)与第二压力信号(第二压力值P2)的信号电平差，将表示检测到的信号电平差的前段输出信号向后段的运算放大器电路74、76输出。此外，前段输出信号是与第一压差ΔP12对应的输出信号。

运算放大器电路74为比较电路，对前段输出信号和与第一基准压差ΔP12ref对应的基准值(基准电压)V12ref进行比较，在前段输出信号的电压值超过基准电压V12ref的情况下，使该运算放大器电路74的输出信号反转。符号反转后的输出信号成为第一末端信号。

另一方面，运算放大器电路76是将前段输出信号反转而向运算放大器电路78输出的反转放大电路。此外，从运算放大器电路76输出的输出信号(使前段输出信号反转后的信号)成为与第二压差ΔP21对应的输出信号。

运算放大器电路78是与运算放大器电路74同样的比较电路，对来自运算放大器电路76的输出信号和与第二基准压差ΔP21ref对应的基准值(基准电压)V21ref进行比较，在该输出信号的电压值超过基准电压V21ref的情况下，使该运算放大器电路78的输出信号反转。符号反转后的输出信号成为第二末端信号。

此外，与图3的数字信号处理方式的检测器54同样地，在图4的模拟信号处理方式的检测器54中，用户也能够根据气缸12的动作环境、气缸12的种类等，适当调整基准电压V12ref、V21ref的值。

另外，在图1以及图2图示有单轴型的气缸12，但如图5所示，本实施方式的监视装置10也能够适用于如下那样的双轴型的气缸12的动作状态的监视：在活塞16的第一气缸室20的侧面连结有活塞杆80，并且在活塞16的第二气缸室22的侧面连结有活塞杆18。在该情况下，监视装置10的结构与单轴型的气缸12的情况同样，因此省略其详细说明。

[2.本实施方式的动作]

本实施方式的监视装置10如上所述地构成。接着，关于监视装置10的动作，参照图6～图18进行说明。

在此，对检测器54的判定处理(第一～第五判定方法)进行说明。另外，在第一～第五判定方法的说明中，对在数字信号处理方式的检测器54中，检测器54的微型计算机62判定活塞16是否到达了气缸主体14内的一端或另一端的情况进行说明。另外，在第一～第五判定方法的说明中，根据需要，参照图1～图3进行说明。

[2.1第一判定方法]

第一判定方法为所有判定方法的基本的判定处理。即，第一判定方法仅基于第一压差ΔP12(＝P1-P2)与第一基准压差ΔP12ref的比较、以及/或基于第二压差ΔP21(＝P2-P1)与第二基准压差ΔP21ref的比较，判定活塞16是否到达了气缸主体14内的一端(第二末端)或另一端(第一末端)。

具体地说，参照图6的流程图、图7～图9的时序图进行说明。此外，图6是表示微型计算机62的判定处理的流程图。图7是表示在单轴型的气缸12(参照图1)中，使活塞16以及活塞杆18沿箭头D方向前进时的第一压力值P1以及第二压力值P2的时间变化的时序图。图8是表示在单轴型的气缸12中，使活塞16以及活塞杆18沿箭头C方向后退时的第一压力值P1以及第二压力值P2的时间变化的时序图。图9是表示在双轴型的气缸12(参照图5)中，使活塞16以及活塞杆18沿箭头C方向后退时的第一压力值P1以及第二压力值P2的时间变化的时序图。

在此，在分别说明了图7～图9的时序图后，对图6的判定处理进行说明。

在图7的活塞16的前进动作的情况下，在图1的切换阀32断开时(t1前的时间带)，从流体供给源42经由减压阀44、供给端口38、第二连接端口36以及第二配管30向第二气缸室22供给压力流体。由此，活塞16被向气缸主体14内的一端按压。另一方面，由于第一气缸室20经由第一配管26以及第一连接端口34与大气连通，因此第一气缸室20的流体从第一配管26经由切换阀32排出。因此，在t1前的时间带中，第一压力值P1为大致0，并且第二压力值P2为规定压力值(从减压阀44输出的压力流体的压力值Pv)。

接着，在时间点t1从图3的微型计算机62向螺线管46供给指令信号时，切换阀32驱动而接通。其结果是，切换阀32的连接状态切换，而开始从流体供给源42经由减压阀44、供给端口38、第一连接端口34以及第一配管26向第一气缸室20供给压力流体。另一方面，第二气缸室22经由第二配管30以及第二连接端口36与大气连通，从而开始从第二配管30经由切换阀32向外部排出第二气缸室22的压力流体。

由此，从时间点t1开始，第一配管26内的压力流体的第一压力值P1随着时间经过而急剧增加，第二配管30内的压力流体的第二压力值P2随着时间经过而急剧减少。在时间点t2，第一压力值P1超过第二压力值P2。

然后，在时间点t3，第一压力值P1上升到规定的压力值(例如，时间点t1以前的第二压力值P2(压力值Pv))，活塞16开始向箭头D方向前进。在该情况下，在活塞16开始向箭头D方向前进时，由于第一气缸室20的体积变化，第一压力值P1从压力值Pv下降，并且第二压力值P2也减少。

此外，在图7中，例示了在时间点t3，第一压力值P1上升到压力值Pv的情况，但实际上，有时也会在第一压力值P1上升到压力值Pv前，活塞16开始向箭头D方向前进。在以下说明中，对在第一压力值P1或第二压力值P2上升到压力值Pv或其附近的值后，活塞16开始前进或后退的情况进行说明。

在活塞16的前进中，根据第一气缸室20以及第二气缸室22的体积变化，第一压力值P1以及第二压力值P2伴随时间经过而缓慢减少。在该情况下，第一压力值P1以及第二压力值P2一边维持大致恒定的第一压差ΔP12(＝P1-P2)一边减少。

在时间点t4，在活塞16到达气缸主体14内的另一端(第一末端)时，第二气缸室22的体积大致为0。因此，在时间点t4以后，第二压力值P2降低到大致0(大气压)，并且第一压力值P1向压力值Pv上升。即，在活塞16到达气缸主体14内的另一端时，第一压差ΔP12从恒定值急剧增加。

另一方面，在图8的活塞16的后退动作的情况下，在图1的切换阀32接通时(t5前的时间带)，压力流体从流体供给源42经由减压阀44、供给端口38、第一连接端口34以及第一配管26向第一气缸室20供给，活塞16被向气缸主体14内的另一端按压。另一方面，由于第二气缸室22经由第二配管30以及第二连接端口36与大气连通，因此第二气缸室22的压力流体从第二配管30经由切换阀32排出。因此，在t5前的时间带，第一压力值P1为压力值Pv，并且第二压力值P2大致为0。

接着，在时间点t5，在停止从图3的微型计算机62向螺线管46供给指令信号时，切换阀32停止驱动而断开。其结果是，利用切换阀32的弹簧的弹力，切换切换阀32的连接状态，开始从流体供给源42经由减压阀44、供给端口38、第二连接端口36以及第二配管30向第二气缸室22供给压力流体。另一方面，通过使第一气缸室20经由第一配管26以及第一连接端口34与大气连通，开始从第一配管26经由切换阀32向外部排出第一气缸室20的压力流体。

由此，从时间点t5开始，第二配管30内的压力流体的第二压力值P2随着时间经过而急剧增加。然后，第一配管26内的压力流体的第一压力值P1随着时间经过而开始急剧减少。其结果是，在时间点t6，第二压力值P2超过第一压力值P1。

然后，在时间点t7，第二压力值P2上升到规定压力值(例如，压力值Pv)，活塞16开始向箭头C方向后退。在该情况下，由于第二气缸室22的体积变化，第二压力值P2从压力值Pv下降，并且第一压力值P1也减少。

在活塞16的后退中，根据第一气缸室20以及第二气缸室22的体积变化，第一压力值P1以及第二压力值P2随着时间经过而缓慢减少。在该情况下，第一压力值P1以及第二压力值P2一边维持大致恒定的第二压差ΔP21(＝P2-P1)一边减少。

此外，图7的第一压差ΔP12的绝对值和图8的第二压差ΔP21的绝对值为彼此不同的大小。这是由于在图1的活塞16的第二气缸室22的侧面(右侧面)连结有活塞杆18，从而在活塞16的第一气缸室20的侧面(左侧面)与右侧面之间，受压面积不同导致的。

在时间点t8，活塞16到达气缸主体14内的一端时，第一气缸室20的体积大致为0。因此，在时间点t8以后，第一压力值P1降低到大致0(大气压)，并且第二压力值P2向压力值Pv上升。即，在活塞16到达气缸主体14内的一端时，第二压差ΔP21从恒定值急剧增加。

在图9的双轴型的气缸12(参照图5)的活塞16的后退动作中，与图8的后退动作同样地，在图1的切换阀32接通时(t9前的时间带)，压力流体向第一气缸室20供给，活塞16被向气缸主体14内的另一端按压。另一方面，第二气缸室22的流体从第二配管30经由切换阀32排出。因此，在t9前的时间带，第一压力值P1为压力值Pv，并且第二压力值P2大致为0。

接着，在时间点t9，在停止从图3的微型计算机62向螺线管46供给指令信号时，切换阀32停止驱动而断开。其结果是，切换阀32的连接状态切换，开始从流体供给源42向第二气缸室22供给压力流体，另一方面，开始从第一配管26经由切换阀32向外部排出第一气缸室20的压力流体。

由此，从时间点t9开始，第二配管30内的压力流体的第二压力值P2随着时间经过而急剧增加，并且第一配管26内的压力流体的第一压力值P1随着时间经过而急剧减少。其结果是，在时间点t10，第二压力值P2超过第一压力值P1。

然后，在时间点t11，第二压力值P2上升到规定压力值(例如，压力值Pv附近的压力值)，活塞16开始向箭头C方向后退。在该情况下，由于第二气缸室22的体积变化，第二压力值P2从压力值Pv下降，并且第一压力值P1也减少。

在活塞16后退中，由于第一气缸室20以及第二气缸室22的体积变化，第一压力值P1以及第二压力值P2随着时间经过，一边维持大致恒定的第二压差ΔP21(＝P2-P1)一边缓慢减少。

在时间点t12，活塞16到达气缸主体14内的一端时，第一气缸室20的体积大致为0。其结果是，在时间点t12以后，第一压力值P1降低到大致0(大气压)，另一方面，第二压力值P2向压力值Pv上升。由此，第二压差ΔP21从恒定值急剧增加。

此外，双轴型的气缸12在活塞16的两侧面分别连结有活塞杆18、80，两侧面的受压面积大致相同。因此，关于活塞16的前进动作时，将图9的第一压力值P1的时间变化特性置换为第二压力值P2的特性，将第二压力值P2的时间变化特性置换为第一压力值P1，将第二压差ΔP21置换为第一压差ΔP12，从而能够成为前进动作时的时间变化特性。

因此，在第一判定方法中，根据上述时间点t4、t8、t12处的第一压差ΔP12或第二压差ΔP21的急剧变化，判定活塞16是否到达了气缸主体14内的一端(第二末端)或另一端(第一末端)。

即，图1以及图5的第一压力传感器50检测到的第一压力值P1以及第二压力传感器52检测到的第二压力值P2经由图3的输入输出接口部60，逐次输入微型计算机62。因此，微型计算机62在每次输入第一压力值P1以及第二压力值P2时，执行根据图6所示的第一判定方法的判定处理。

具体地说，在图6的步骤S1中，微型计算机62从第一压力值P1减去第二压力值P2而算出第一压差ΔP12。接着，微型计算机62判定第一压差ΔP12是否超过作为预先存储在存储器部68的基准值的第一基准压差ΔP12ref。

在ΔP12>ΔP12ref的情况下(步骤S1：是)，在接下来的步骤S2中，由于ΔP12以及ΔP12ref的符号为正，因此微型计算机62判断为活塞16从气缸主体14内的一端向另一端前进，并且活塞16到达了该另一端(活塞杆18到达了B位置)。并且，微型计算机62生成表示活塞16到达了该另一端的第一末端信号，并经由输入输出接口部60向外部输出。另外，微型计算机62将该判定结果显示在显示部66，向用户通知活塞16到达第一末端。

另一方面，在ΔP12≤ΔP12ref的情况下(步骤S1：否)，在步骤S3中，微型计算机62从第二压力值P2减去第一压力值P1而算出第二压差ΔP21。此外，微型计算机62也可以使第一压差ΔP12的符号反转而算出第二压差ΔP21(＝-ΔP12)。接着，微型计算机62判定第二压差ΔP21是否超过作为预先存储在存储器部68的基准值的第二基准压差ΔP21ref。

在ΔP21>ΔP21ref的情况下(步骤S3：是)，在接下来的步骤S4中，由于ΔP21以及ΔP21ref的符号为正，因此微型计算机62判定为活塞16从气缸主体14内的另一端向一端后退，并且活塞16到达了该一端(活塞杆18到达了A位置)。并且，微型计算机62生成表示活塞16到达了该一端的第二末端信号，经由输入输出接口部60向外部输出。另外，微型计算机62将该判定结果显示在显示部66，向用户通知活塞16到达第二末端。

另一方面，在ΔP21≤ΔP21ref的情况下(步骤S3：否)，在接下来的步骤S5中，微型计算机62判定为活塞16未到达气缸主体14内的一端或另一端(活塞16处于一端与另一端之间)。

因此，在第一判定方法中，微型计算机62在每次输入第一压力值P1以及第二压力值P2时，反复执行图6的判定处理，判定活塞16是否到达气缸主体14内的一端或另一端。

[2.2第二判定方法]

第二判定方法是如下那样的处理：在图6～图9的第一判定方法中，考虑到切换阀32的接通或断开(有无从微型计算机62向螺线管46的指令信号的供给)，判定活塞16是否到达了气缸主体14内的一端或另一端。因此，在第二判定方法的说明中，关于与第一判定方法相同的处理，进行简单化说明或省略说明，以下同样。

在第二判定方法中，第一压力值P1以及第二压力值P2经由图3的输入输出接口部60逐次输入微型计算机62，微型计算机62在每次输入第一压力值P1以及第二压力值P2时，反复执行根据图10所示第二判定方法的判定处理。

具体地说，在图10的步骤S6中，图3的微型计算机62判定作为电磁阀的切换阀32是否接通(是否向螺线管46供给指令信号)。

在切换阀32接通的情况下(步骤S6：是)，微型计算机62判定为供给端口38与第一连接端口34连接，从流体供给源42向第一气缸室20供给压力流体，从而活塞16从气缸主体14内的一端向另一端进行前进动作。

并且，在接下来的步骤S7中，微型计算机62与图6的步骤S1同样，算出第一压差ΔP12，并判定算出的第一压差ΔP12是否超过第一基准压差ΔP12ref。

在ΔP12>ΔP12ref的情况下(步骤S7：是)，在接下来的步骤S8中，微型计算机62判定活塞16是否到达了气缸主体14内的另一端(活塞杆18到达B位置)。在该情况下，微型计算机62经由输入输出接口部60将第一末端信号向外部输出，并且将上述判定结果显示在显示部66，向用户通知活塞到达第一末端。

另一方面，在ΔP12≤ΔP12ref的情况下(步骤S7：否)，在步骤S9中，微型计算机62判定为活塞16沿箭头D方向前进，但未到达气缸主体14内的另一端。

在前述步骤S6中，在切换阀32断开的情况下(步骤S6：否)，微型计算机62判定为供给端口38与第二连接端口36连接，从流体供给源42向第二气缸室22供给压力流体，从而活塞16从气缸主体14内的另一端向一端进行后退动作。

并且，在接下来的步骤S10中，微型计算机62与图6的步骤S3同样，算出第二压差ΔP21，并判断算出的第二压差ΔP21是否超过第二基准压差ΔP21ref。

在ΔP21>ΔP21ref的情况下(步骤S10：是)，在接下来的步骤S11中，微型计算机62判定为活塞16到达了气缸主体14内的一端(活塞杆18到达了A位置)。在该情况下，微型计算机62经由输入输出接口部60将第二末端信号向外部输出，并且将上述判定结果显示在显示部66，向用户通知活塞16到达第二末端。

另一方面，在ΔP21≤ΔP21ref的情况下(步骤S10：否)，在步骤S12中，微型计算机62判定活塞16沿箭头C方向后退，但未到达气缸主体14内的一端。

因此，在第二判定方法中，在第一判定方法的基础上，通过识别切换阀32的接通或断开，特定活塞16的移动方向，从而能够提高与活塞16向气缸主体14内的一端或另一端到达相关的判定处理的可靠性。

[2.3第三判定方法]

第三判定方法为如下那样的处理：在图10的第二判定方法中，考虑到活塞16的移动时间，判定活塞16是否到达气缸主体14内的一端或另一端。

在此，参照图12以及图13，对活塞16的移动时间进行说明后，关于根据微型计算机62的第三判定方法的判定处理，参照图11的流程图进行说明。

图12是对在活塞16以及活塞杆18沿箭头D方向前进的情况下，在活塞杆18的顶端碰撞到障碍物82时进行图示的说明图。图12那样的异常状态下，即便活塞16位于气缸主体14内的一端与另一端之间，第一压差ΔP12或第二压差ΔP21也可能超过第一基准压差ΔP12ref或第二基准压差ΔP21ref，而误检测为活塞16到达一端或另一端。

另外，在通过用户的操作部64的操作，设定变更第一基准压差ΔP12ref或第二基准压差ΔP21ref的情况下，或者压力流体从气缸12、第一配管26或第二配管30等泄漏的情况下，即便活塞16在气缸主体14内的一端与另一端之间，第一压差ΔP12或第二压差ΔP21也可能超过第一基准压差ΔP12ref或第二基准压差ΔP21ref，而误检测为活塞16到达了一端或另一端。

并且，在上述各异常状态下，如图13所示，活塞16向气缸主体14内的一端或另一端的移动时间(到达时间)T可能有与正常状态下的到达时间T1相比，较短的情况或较长的情况。

即，在正常状态下，在t＝0使切换阀32接通后，在经过了到达时间T1的时间点t13，活塞16到达气缸主体14内的另一端。与此相对，在异常状态下，有时会有在从t＝0经过了到达时间T2的时间点t14，活塞16提前到达气缸主体14内的另一端、或者从t＝0经过了到达时间T3的时间点t15，活塞16延迟到达气缸主体14内的另一端的情况。

与此相对，如前述的第一以及第二判定方法那样，仅通过对第一压差ΔP12或第二压差ΔP21和第一基准压差ΔP12ref或第二基准压差ΔP21ref进行比较，难以进行这样的异常状态的检测。

因此，在第三判定方法中，通过判定在气缸主体14内的活塞16的移动时间T(一端与另一端之间的移动时间)是否在规定的基准时间范围Tref内，来判定活塞16的移动动作是否异常。此外，在第三判定方法中，第一压力值P1以及第二压力值P2经由图3的输入输出接口部60逐次输入到微型计算机62。因此，微型计算机62在每次输入第一压力值P1以及第二压力值P2时，反复执行根据图11所示的第三判定方法的判定处理。

具体地说，在图11的步骤S13中，图3的微型计算机62与图10的步骤S6同样，判定切换阀32是否接通。

在切换阀32接通的情况下(步骤S13：是)，微型计算机62判定为压力流体从流体供给源42向第一气缸室20供给，从而活塞16从气缸主体14内的一端向另一端进行前进动作。

并且，在接下来的步骤S14中，微型计算机62与图6的步骤S1以及图10的步骤S7同样，算出第一压差ΔP12，判定算出的第一压差ΔP12是否超过第一基准压差ΔP12ref。

在ΔP12>ΔP12ref的情况下(步骤S14：是)，微型计算机62判定为活塞16可能到达气缸主体14内的另一端(活塞杆18到达B位置)。并且，在接下来的步骤S15中，微型计算机62判定从气缸主体14内的一端到另一端的活塞16的移动时间T是否在预先存储于存储器部68的基准时间范围Tref内。

在移动时间T位于基准时间范围Tref内的情况下(步骤S15：是)，在接下来的步骤S16中，微型计算机62判定为活塞16通过正常前进动作而到达了气缸主体14内的另一端(活塞杆18到达了B位置)。并且，微型计算机62经由输入输出接口部60将第一末端信号向外部输出，并且将上述判定结果显示在显示部66，向用户通知活塞16正常到达了第一末端。

另一方面，在移动时间T脱离基准时间范围Tref的情况下(步骤S15：否)，在步骤S17，微型计算机62判定为活塞16的动作异常，通过将该判定结果显示在显示部66，而向用户警告。

另外，在步骤S14中，在ΔP12≤ΔP12ref的情况下(步骤S14：否)，在步骤S18中，微型计算机62判定为活塞16沿箭头D方向前进，但未到达气缸主体14内的另一端。

在前述的步骤S13中，在切换阀32断开的情况下(步骤S13：否)，微型计算机62判定为从流体供给源42向第二气缸室22供给压力流体，从而活塞16从气缸主体14内的另一端向一端进行后退动作。

并且，在接下来的步骤S19中，微型计算机62与图6的步骤S3以及图10的步骤S10同样，算出第二压差ΔP21，并判定算出的第二压差ΔP21是否超过第二基准压差ΔP21ref。

在ΔP21>ΔP21ref的情况下(步骤S19：是)，微型计算机62判定为活塞16可能到达气缸主体14内的一端(活塞杆18到达A位置)。并且，在接下来的步骤S20中，微型计算机62判定从气缸主体14内的另一端到一端的活塞16的移动时间T是否在基准时间范围Tref内。

在移动时间T位于基准时间范围Tref内的情况下(步骤S20：是)，在接下来的步骤S21中，微型计算机62判定为活塞16通过正常的后退动作而到达了气缸主体14内的一端(活塞杆18到达了A位置)。并且，微型计算机62经由输入输出接口部60将第二末端信号向外部输出，并且将上述判定结果显示在显示部66，向用户通知活塞16正常到达了第二末端。

另一方面，在移动时间T脱离基准时间范围Tref的情况下(步骤S20：否)，在步骤S22中，微型计算机62判定为活塞16的动作异常，并通过将该判定结果显示在显示部66，而向用户警告。

另外，在步骤S19中，在ΔP21≤ΔP21ref的情况下(步骤S19：否)，在步骤S23中，微型计算机62判定为活塞16沿箭头C方向后退，但未到达气缸主体14内的一端。

这样，在第三判定方法中，在第二判定方法的基础上，也进行活塞16的移动时间T的判定处理，因此能够检测活塞16的移动动作有无异常。

[2.4第四判定方法]

第四判定方法是如下那样的处理：在图10的第二判定方法中，考虑到第一流量F1以及第二流量F2，判定活塞16是否到达了气缸主体14内的一端或另一端。

在此，参照图15～图17，对第一流量F1以及第二流量F2的时间变化特性进行说明后，关于根据微型计算机62的第四判定方法的判定处理，参照图14的流程图进行说明。

图15是表示在单轴型的气缸12(参照图2)中，使活塞16以及活塞杆18沿箭头D方向前进时的第一压力值P1、第二压力值P2、第一流量F1以及第二流量F2的时间变化的时序图。因此，图15的第一压力值P1以及第二压力值P2的时间变化特性与图7的第一压力值P1以及第二压力值P2的时间变化特性相同。

图16是表示在单轴型的气缸12中，使活塞16以及活塞杆18沿箭头C方向后退时的第一压力值P1、第二压力值P2、第一流量F1以及第二流量F2的时间变化的时序图。因此，图16的第一压力值P1以及第二压力值P2的时间变化特性与图8的第一压力值P1以及第二压力值P2的时间变化特性相同。

图17是表示在双轴型的气缸12(参照图5)中，使活塞16以及活塞杆18沿箭头C方向后退时的第一压力值P1、第二压力值P2、第一流量F1以及第二流量F2的时间变化的时序图。因此，图17的第一压力值P1以及第二压力值P2的时间变化特性与图9的第一压力值P1以及第二压力值P2的时间变化特性相同。

并且，在图15～图17的时序图的说明中，关于第一压力值P1以及第二压力值P2的说明简单化，以第一流量F1以及第二流量F2为中心进行说明。

在图15的活塞16的前进动作的情况下，在图2的切换阀32断开时(t16前的时间带)，压力流体向第二气缸室22供给，活塞16被向气缸主体14内的一端按压。另一方面，第一气缸室20的流体从第一配管26经由切换阀32排出。因此，在t16前的时间带，第一压力值P1大致为0，并且，第二压力值P2为压力值Pv，并且第一配管26的压力流体的流量即第一流量F1和第二配管30的压力流体的流量即第二流量F2彼此大致为0。

接着，在时间点t16，从图3的微型计算机62向螺线管46供给指令信号时，切换阀32驱动而接通。其结果是，切换阀32的连接状态切换，压力流体开始向第一气缸室20供给，并且压力流体开始从第二气缸室22排出。

由此，从时间点t16开始，第一配管26内的压力流体的第一压力值P1随着时间经过而急剧增加，并且第一流量F1(压力流体向第一气缸室20的供给量)随着时间经过而急剧增加。另一方面，第二配管30内的压力流体的第二压力值P2随着时间经过而急剧减少，并且第二流量F2(来自第二气缸室22的压力流体的排出量)随着时间经过而急剧增加。

此外，在图15～图17的第一流量F1以及第二流量F2的时间变化特性中，注意的是，在向第一气缸室20或第二气缸室22供给压力流体的情况下，被供给的压力流体的流量的符号为正，另一方面，在从第一气缸室20或第二气缸室22排出压力流体的情况下，被排出的压力流体的流量的符号为负。

在时间点t17，在第一压力值P1超过第二压力值P2，在时间点t18，在第一压力值P1上升到规定压力值(例如，压力值Pv)，活塞16开始向箭头D方向前进的情况下，第一流量F1随着时间经过向正方向(向第一气缸室20的供给方向)增加，另一方面，第二流量F2随着时间经过向负方向(来自第二气缸室22的排出方向)增加。

然后，在活塞16的前进动作中，由于第一气缸室20的体积变化，第一压力值P1从压力值Pv下降，并且第二压力值P2减少，从而在一边维持大致恒定的第一压差ΔP12一边减少第一压力值P1以及第二压力值P2的情况下，在时间点t19以后，第一流量F1以及第二流量F2饱和并维持为恒定的流量。

然后，在时间点t20，活塞16到达气缸主体14内的另一端(第一末端)时，第二气缸室22的体积大致为0。由此，在时间点t20以后，第二压力值P2降低为大致0，并且第一压力值P1向压力值Pv上升。在该情况下，第一流量F1以及第二流量F2从规定的流量减少到大致0。即，在活塞16到达气缸主体14内的另一端时，第一压差ΔP12从恒定值急剧增加，另一方面，第一流量F1与第二流量F2的第一流量差ΔF12(＝F1-F2)降低到大致0。

另一方面，在图16的活塞16的后退动作的情况下，在图2的切换阀32接通时(t21前的时间带)，压力流体向第一气缸室20供给，活塞16被向气缸主体14内的另一端按压。另一方面，第二气缸室22的流体从第二配管30经由切换阀32排出。因此，在t21前的时间带，第一压力值P1为压力值Pv，并且，第二压力值P2大致为0，并且第一流量F1以及第二流量F2大致为0。

接着，在时间点t21，在停止从图3的微型计算机62向螺线管46供给指令信号时，切换阀32停止驱动而断开。其结果是，切换阀32的连接状态切换，开始向第二气缸室22供给压力流体，并且开始从第一气缸室20排出压力流体。

由此，从时间点t21开始，第二配管30内的压力流体的第二压力值P2随着时间经过而急剧增加，并且第二流量F2(向第二气缸室22的压力流体的供给量)随着时间经过而急剧地向正方向增加。另一方面，第一配管26内的压力流体的第一压力值P1随着时间经过而开始急剧减少，并且第一流量F1(来自第一气缸室20的压力流体的排出量)随着时间经过而向负方向急剧增加。

然后，在时间点t22，第二压力值P2超过第一压力值P1，在时间点t23，第二压力值P2上升到规定压力值(例如，压力值Pv)，活塞16开始向箭头C方向后退。在活塞16的后退动作中，由于第二气缸室22的体积变化，第二压力值P2从压力值Pv下降，并且第一压力值P1也减少，从而一边维持大致恒定的第二压差ΔP21一边减少第一压力值P1以及第二压力值P2的情况下，在时间点t24以后，第一流量F1以及第二流量F2饱和并维持为恒定的流量。

然后，在时间点t25，在活塞16到达气缸主体14内的一端时，第一气缸室20的体积大致为0。由此，在时间点t25以后，第一压力值P1降低到大致0，并且第二压力值P2向压力值Pv上升。在该情况下，第一流量F1以及第二流量F2从规定的流量减少到大致0。即，在活塞16到达气缸主体14内的一端时，第二压差ΔP21从恒定值急剧增加，并且第二流量F2与第一流量F1的第二流量差ΔF21(＝F2-F1)降低到大致0。

另外，关于图17的双轴型的气缸12(参照图5)的活塞16的后退动作，与图16的后退动作同样地，在图2的切换阀32接通时(t26前的时间带)，向第一气缸室20供给压力流体，活塞16被向气缸主体14内的另一端按压。另一方面，第二气缸室22的流体从第二配管30经由切换阀32排出。因此，在t26前的时间带，第一压力值P1为压力值Pv并且第二压力值P2大致为0，并且第一流量F1以及第二流量F2大致为0。

接着，在时间点t26，在停止从图3的微型计算机62向螺线管46供给指令信号时，切换阀32停止驱动而断开。其结果是，切换阀32的连接状态切换，而开始向第二气缸室22供给压力流体，并且开始从第一气缸室20排出压力流体。

由此，从时间点t26开始，第二配管30内的压力流体的第二压力值P2随着时间经过而急剧增加，并且第二流量F2随着时间经过而急剧地向正方向增加。另一方面，第一配管26内的压力流体的第一压力值P1随着时间经过而急剧减少，并且第一流量F1随着时间经过向负方向急剧增加。

然后，在时间点t27，第二压力值P2超过第一压力值P1，在时间点t28，第二压力值P2上升到规定压力值(例如，压力值Pv附近的压力值)，活塞16开始向箭头C方向后退。在活塞16的后退动作中，由于第二气缸室22的体积变化，第二压力值P2从压力值Pv下降，并且第一压力值P1也减少，由此一边维持大致恒定的第二压差ΔP21一边使第一压力值P1以及第二压力值P2减少的情况下，在时间点t29以后，第一流量F1以及第二流量F2饱和并维持为恒定的流量。

然后，在时间点t30，在活塞16到达气缸主体14内的一端时，第一气缸室20的体积大致为0。由此，在时间点t30以后，第一压力值P1降低到大致0，并且第二压力值P2向压力值Pv上升。在该情况下，第一流量F1以及第二流量F2从规定的流量减少到大致0。即，在活塞16到达气缸主体14内的一端时，第二压差ΔP21从恒定值急剧增加，并且第二流量F2与第一流量F1的第二流量差ΔF21降低到大致0。

此外，关于双轴型的气缸12的活塞16的前进动作时，通过将图17的第一压力值P1的时间变化特性置换为第二压力值P2的特性，将第二压力值P2的时间变化特性置换为第一压力值P1，将第二压差ΔP21置换为第一压差ΔP12，将第一流量F1置换为第二流量F2，将第二流量F2置换为第一流量F1，将第二流量差ΔF21置换为第一流量差ΔF12，而能够得到前进动作时的时间变化特性。

因此，在第四判定方法中，在第一以及第二判定方法的基础上，通过捕捉在时间点t20、t25、t30以后的第一流量差ΔF12或第二流量差ΔF21的降低，进一步提高活塞16是否到达气缸主体14内的一端或另一端的判定处理的可靠性。

即，图2的第一压力传感器50检测到的第一压力值P1、第二压力传感器52检测到的第二压力值P2、第一流量传感器56检测到的第一流量F1、以及第二流量传感器58检测到的第二流量F2经由图3的输入输出接口部60逐次输入微型计算机62。因此，微型计算机62在每次输入第一压力值P1、第二压力值P2、第一流量F1以及第二流量F2时，执行根据图14所示的第四判定方法的判定处理。

具体地说，在图14的步骤S24中，图3的微型计算机62与图10的步骤S6以及图11的步骤S13同样地，判定切换阀32是否接通。

在切换阀32接通的情况下(步骤S24：是)，微型计算机62判定为从流体供给源42向第一气缸室20供给压力流体，从而活塞16进行前进动作。

在接下来的步骤S2中，微型计算机62与图6的步骤S1、图10的步骤S7以及图11的步骤S14同样，算出第一压差ΔP12，并判定算出的第一压差ΔP12是否超过第一基准压差ΔP12ref。

在ΔP12>ΔP12ref的情况下(步骤S25：是)，微型计算机62判定为活塞16可能到达气缸主体14内的另一端(活塞杆18到达B位置)。并且，在接下来的步骤S26中，微型计算机62从第一流量F1减去第二流量F2而算出第一流量差ΔF12，并判定算出的第一流量差ΔF12是否小于作为预先存储于存储器部68的基准值的第一基准流量差ΔF12ref。

在ΔF12＜ΔF12ref的情况下(步骤S26：是)，在接下来的步骤S27中，微型计算机62判定为活塞16通过前进动作而到达了气缸主体14内的另一端(活塞杆18到达了B位置)。并且，微型计算机62经由输入输出接口部60将第一末端信号向外部输出，并且将上述判定结果显示在显示部66，向用户通知活塞16到达了第一末端。

另一方面，在ΔF12≥ΔF12ref的情况下(步骤S26：否)，在步骤S28中，微型计算机62判定为活塞16沿着箭头D方向前进，但未到达气缸主体14内的另一端。另外，在步骤S25中，在ΔP12≤ΔP12ref的情况下(步骤S25：否)，微型计算机62进行步骤S28的处理，判定为活塞16未到达气缸主体14内的另一端。

在前述步骤S24中，在切换阀32断开的情况下(步骤S24：否)，微型计算机62判定为从流体供给源42向第二气缸室22供给压力流体，从而活塞16从气缸主体14内的另一端向一端进行后退动作。

并且，在接下来的步骤S29中，微型计算机62与图6的步骤S3、图10的步骤S10以及图11的步骤S19同样地，算出第二压差ΔP21，并判定算出的第二压差ΔP21是否超过第二基准压差ΔP21ref。

在ΔP21>ΔP21ref的情况下(步骤S29：是)，微型计算机62判定为活塞16可能到达气缸主体14内的一端(活塞杆18到达A位置)。并且，在接下来的步骤S30中，微型计算机62从第二流量F2减去第一流量F1而算出第二流量差ΔF21，并判定算出的第二流量差ΔF21是否小于作为预先存储于存储器部68的基准值的第二基准流量差ΔF21ref。

在ΔF21＜ΔF21ref的情况下(步骤S30：是)，在接下来的步骤S31中，微型计算机62判定为活塞16通过后退动作而到达了气缸主体14内的一端(活塞杆18到达了A位置)。并且，微型计算机62经由输入输出接口部60将第二末端信号向外部输出，并且将上述判定结果显示在显示部66，向用户通知活塞16到达了第二末端。

另一方面，在ΔF21≥ΔF21ref的情况下(步骤S30：否)，在步骤S32中，微型计算机62判定为活塞16沿着箭头C方向后退，但并未到达气缸主体14内的一端。另外，在步骤S29中，在ΔP21≤ΔP21ref的情况下(步骤S29：否)，微型计算机62进行步骤S32的处理，判定为活塞16未到达气缸主体14内的一端。

这样，在第四判定方法中，在第一以及第二判定方法的基础上，还进行利用了第一流量F1以及第二流量F2的判定处理，因此能够可靠地判定活塞16到达气缸主体14内的一端或另一端。

[2.5第五判定方法]

第五判定方法通过部分变更图14～图17的第四判定方法，进行与第三判定方法同样的活塞16的动作异常的判定处理。在第五判定方法中，基于第一流量F1的累计量(规定时间内的总计的流量)即第一累计流量Q1、第二流量F2的累计量即第二累计流量Q2，判定有无活塞16的动作异常。

具体地说，在图18的步骤S33中，图3的微型计算机62与图10的步骤S6、图11的步骤S13以及图14的步骤S24同样地，判定切换阀32是否接通。

在切换阀32接通的情况下(步骤S33：是)，微型计算机62判定为通过从流体供给源42向第一气缸室20供给压力流体，而使活塞16进行前进动作。

在接下来的步骤S34中，微型计算机62与图6的步骤S1、图10的步骤S7、图11的步骤S14以及图14的步骤S25同样地，算出第一压差ΔP12，并判定算出的第一压差ΔP12是否超过第一基准压差ΔP12ref。

在ΔP12>ΔP12ref的情况下(步骤S34：是)，微型计算机62判定为活塞16可能到达气缸主体14内的另一端(活塞杆18到达B位置)。

在接下来的步骤S35中，微型计算机62进行从切换阀32的接通时间点到当前时间点的第一流量F1的累计处理，将该累计量作为第一累计流量Q1而算出。例如，微型计算机62通过进行从图15的时间点t16到时间点t20的第一流量F1的累计处理，从而算出第一累计流量Q1。并且，微型计算机62判定第一累计流量Q1是否在预先存储于存储器部68的基准流量范围Qref内。

在第一累计流量Q1在基准流量范围Qref内的情况下(步骤S35：是)，在接下来的步骤S36中，微型计算机62判定为活塞16通过正常的前进动作到达了气缸主体14内的另一端(活塞杆18到达了B位置)。并且，微型计算机62经由输入输出接口部60将第一末端信号向外部输出，并且将上述判定结果显示在显示部66，向用户通知活塞16正常到达了第一末端。

另一方面，在第一累计流量Q1脱离基准流量范围Qref的情况下(步骤S35：否)，在步骤S37中，微型计算机62判定为活塞16的动作异常，并且通过将该判定结果显示在显示部66，而向用户警告。

另外，在步骤S34中，在ΔP12≤ΔP12ref的情况下(步骤S34：否)，在步骤S38中，微型计算机62判定为活塞16沿着箭头D方向前进，但未到达气缸主体14内的另一端。

在前述步骤S33中，在切换阀32断开的情况下(步骤S33：否)，微型计算机62判定为通过向第二气缸室22供给压力流体，从而使活塞16从气缸主体14内的另一端向一端进行后退动作。

并且，在接下来的步骤S39中，微型计算机62与图6的步骤S3、图10的步骤S10、图11的步骤S19以及图14的步骤S29同样地，算出第二压差ΔP21，并判定算出的第二压差ΔP21是否超过第二基准压差ΔP21ref。

在ΔP21>ΔP21ref的情况下(步骤S39：是)，微型计算机62判定为活塞16可能到达气缸主体14内的一端(活塞杆18到达A位置)。

在接下来的步骤S40中，微型计算机62进行从切换阀32的断开时间点到当前时间点的第二流量F2的累计处理，将该累计量作为第二累计流量Q2而算出。例如，微型计算机62通过进行从图16的时间点t21到时间点t25、或从图17的时间点t26到时间点t30的第二流量F2的累计处理，而算出第二累计流量Q2。并且，微型计算机62判定第二累计流量Q2是否在基准流量范围Qref内。

在第二累计流量Q2在基准流量范围Qref内的情况下(步骤S40：是)，在接下来的步骤S41中，微型计算机62判定为活塞16通过正常的后退动作而到达了气缸主体14内的一端(活塞杆18到达了A位置)。并且，微型计算机62经由输入输出接口部60将第二末端信号向外部输出，并且将上述判定结果显示在显示部66，向用户通知活塞16正常到达了第二末端。

另一方面，在第二累计流量Q2超出基准流量范围Qref的情况下(步骤S40：否)，在步骤S42中，微型计算机62判定为活塞16的动作异常，并通过将该判定结果显示在显示部66，而向用户警告。

另外，在步骤S39中，在ΔP21≤ΔP21ref的情况下(步骤S39：否)，在步骤S43中，微型计算机62判定为活塞16沿着箭头C方向后退，但未到达气缸主体14内的一端。

这样，在第五判定方法中，由于还进行第一累计流量Q1以及第二累计流量Q2的判定处理，因此能够检测活塞16的移动动作的异常的有无。

[3.本实施方式的效果]

如以上说明，根据本实施方式的监视装置10，通过从流体供给源42经由第一配管26或第二配管30向第一气缸室20或第二气缸室22供给压力流体，活塞16以及活塞杆18在气缸主体14内的一端与另一端之间往复移动。即，根据与压力流体的供给动作对应的第一气缸室20以及第二气缸室22的压力变化(压力的增减)，使活塞16以及活塞杆18往复移动。

在该情况下，在活塞16到达了气缸主体14内的一端时，第一气缸室20的压力流体向外部排出，另一方面，第二气缸室22的压力成为经由第二配管30供给的压力流体的压力。另外，在活塞16到达了气缸主体14内的另一端时，第一气缸室20的压力成为经由第一配管26供给的压力流体的压力，另一方面，第二气缸室22的压力流体向外部排出。

并且，与第一气缸室20的压力对应的第一配管26内的压力流体的第一压力值P1由第一压力传感器50检测，另一方面，与第二气缸室22的压力对应的第二配管30内的压力流体的第二压力值P2由第二压力传感器52检测。因此，第一压力值P1以及第二压力值P2能够容易地监视。

因此，在本实施方式的监视装置10中，基于第一压力传感器50检测到的第一配管26内的压力流体的第一压力值P1、第二压力传感器52检测到的第二配管30内的压力流体的第二压力值P2，判定活塞16是否到达了气缸主体14内的一端或另一端。

由此，能够不在气缸12的附近设置传感器，就检测活塞16向气缸主体14内的一端或另一端的到达。另外，由于不需要向气缸12的附近设置传感器以及该传感器的配线，因此在食品相关的设备中，不会发生其清洗工序中的传感器以及配线的腐蚀等问题。其结果是，能够适当地将气缸12用于食品相关的设备。

具体地说，在活塞16在气缸主体14内的一端与另一端之间进行往复移动的情况下，第一压差ΔP12或第二压差ΔP21维持为大致恒定的值。并且，在活塞16到达气缸主体14内的一端或另一端时，第一气缸室20以及第二气缸室22中的一方的室的压力为被供给的压力流体的压力(压力值Pv)，另一方的室的压力降低为大致0，因此第一压差ΔP12或第二压差ΔP21急剧增加。因此，检测器54的微型计算机62通过基于这样的第一压差ΔP12或第二压差ΔP21的变化，能够容易地检测活塞16到达气缸主体14内的一端或另一端。

在该情况下，微型计算机62通过捕捉第一压差ΔP12或第二压差ΔP21的急剧增加，能够判定活塞16是否到达了气缸主体14内的一端或另一端，并且通过特定此时的第一压差ΔP12或第二压差ΔP21的符号(正或负)，能够识别活塞16到达了气缸主体14内的一端和另一端中的哪一端。

另外，在第一判定方法中，在第一压差ΔP12超过了第一基准压差ΔP12ref时，判定为活塞16到达了气缸主体14内的另一端。另外，在第二压差ΔP21超过了第二基准压差ΔP21ref时，判定为活塞16到达了气缸主体14内的一端。另外，在第一压差ΔP12为第一基准压差ΔP12ref以下，并且第二压差ΔP21为第二基准压差ΔP21ref以下的情况下，判定为活塞16位于气缸主体14内的一端与另一端之间。

由此，仅基于第一压差ΔP12以及第二压差ΔP21，就能够容易地判定活塞16到达气缸主体14内的一端或另一端。

另外，在第一判定方法中，如图4所示，在利用模拟信号处理方式判定活塞16是否到达气缸主体14内的一端或另一端的情况下，检测器54构成为包含运算放大器电路72～78，能够调整与第一基准压差ΔP12ref或第二基准压差ΔP21ref对应的基准电压V12ref或V21ref。由此，根据对基于第一压力值P1以及第二压力值P2的输出信号与基准电压V12ref、V21ref进行比较，能够容易地判定活塞16是否到达了气缸主体14内的一端或另一端。

另外，根据气缸12的动作环境、该气缸12的种类，气缸12的动作特性(第一压力值P1以及第二压力值P2的时间变化特性)不同。因此，通过能够调整基准电压V12ref或V21ref，既能够设定为与用户的要求对应的适当的规格，又能够检测活塞16到达气缸主体14内的一端或另一端。

在第二判定方法中，通过把握切换阀32将流体供给源42与第一配管26和第二配管30中的哪一方配管连接，能够特定气缸主体14内的活塞16的移动方向。因此，在第二判定方法中，基于切换阀32的流体供给源42与第一配管26或第二配管30的连接关系，特定气缸主体14内的活塞16的移动方向，关于特定的移动方向，基于第一压差ΔP12或第二压差ΔP21与第一基准压差ΔP12ref或第二基准压差ΔP21ref的比较，判定活塞16是否到达了气缸主体14内的一端或另一端。由此，能够有效并且可靠地检测活塞16到达气缸主体14内的一端或另一端。

尤其是，在图5的双轴型的气缸12中，与图1以及图2的单轴型的气缸12相比，活塞16的两侧面的受压面积大致相同，第一压差ΔP12以及第二压差ΔP21减小。因此，利用第二判定方法，通过特定活塞16的移动方向，能够提高上述判定处理的可靠性。

另外，例如，在活塞杆18的顶端与障碍物82碰撞的情况下、在设定变更第一基准压差ΔP12ref或第二基准压差ΔP21ref的情况下、或者在从气缸12、第一配管26或第二配管30泄漏流体的情况那样的异常状态中，即使活塞16位于气缸主体14内的一端与另一端之间，也有可能第一压差ΔP12或第二压差ΔP21超过第一基准压差ΔP12ref或第二基准压差ΔP21ref，而误检测为活塞16到达了一端或另一端。另外，在上述异常状态中，活塞16向气缸主体14内的一端或另一端的到达时间(移动时间T)与正常状态下的到达时间(移动时间T1)相比，有短的情况(移动时间T2)或长的情况(移动时间T3)。因此，仅进行第一压差ΔP12或第二压差ΔP21与第一基准压差ΔP12ref或第二基准压差ΔP21ref的比较，难以进行这样的异常状态的检测。

因此，在第三判定方法中，如果由计时器70计时的计时时间(移动时间T)在基准时间范围Tref内，则判定为气缸12等为正常状态，并通过使活塞16以及活塞杆18正常地进行往复移动的动作，活塞16到达了气缸主体14内的一端或另一端。另一方面，如果移动时间T超过基准时间范围Tref，则判定为气缸12等为异常状态，活塞16以及活塞杆18的往复移动的动作异常。由此，能够容易地检测气缸12等发生异常状态、或者活塞16以及活塞杆18的往复移动的动作异常。

作为第四判定方法，微型计算机62除了对第一压差ΔP12或第二压差ΔP21与第一基准压差ΔP12ref或第二基准压差ΔP21ref进行比较之外，还进行第一流量差ΔF12或第二流量差ΔF21与第一基准流量差ΔF12ref或第二基准流量差ΔF21ref的比较。由此，能够提高关于活塞16到达气缸主体14内的一端或另一端的判定结果的可靠性。

在第五判定方法中，通过算出第一累计流量Q1或第二累计流量Q2，能够推定活塞16到达气缸主体14内的一端或另一端为止的动作行程。由此，能够特定活塞16的移动距离。

另外，在上述第三或第五判定方法中，监视装置10还具有显示部66，在微型计算机62判定为活塞16以及活塞杆18的往复移动的动作异常的情况下，该显示部66将该判定结果向外部通知。由此，能够向用户通知异常状态的发生。

另外，在上述第一～第五判定方法中，由于使用了微型计算机62的数字信号处理判定活塞16到达气缸主体14内的一端或另一端的有无，因此与利用模拟电路构成检测器54的情况相比，能够容易地设定第一基准压差ΔP12ref以及第二基准压差ΔP21ref等基准值。另外，通过预先设定与正常的气缸12的动作对应的基准值(动作条件)，而相对于监视装置10进行教导，因此容易进行异常状态的检测等。

[4.变形例]

在本实施方式的监视装置10中，作为气缸12的应用，能够进行将活塞杆18、80的顶端部向物体按压、或利用活塞杆18、80的顶端部把持(夹持)物体的作业。

在该情况下，在物体的大小(工件尺寸)已知的情况下，通过在操作气缸12而使活塞杆18、80的顶端部停止的位置(按压位置、把持位置)的附近预先设置未图示的传感器，基于该传感器的检测结果，只要能够识别相对于物体的作业的完成，就能够进入下一个工序。

另一方面，在物体的大小频繁不同的情况下，由于根据物体的大小使活塞杆18、80的顶端部的停止位置也不同，因此难以进行使用了传感器的作业完成的判断处理。相对于如上所述的应用，在本实施方式的监视装置10中，通过使用上述第一、第二、第四以及第五判定方法(参照图6～图10以及图14～图18)，能够容易地判断相对于物体的作业的完成，能够进入下一个工序。

此外，本发明不限于上述实施方式，在不超过本发明的主旨的范围内，当然能够采用各种结构。

Claims (12)

1.一种气缸(12)的动作状态监视装置(10)，在气缸主体(14)内的一端与活塞(16)之间形成有第一气缸室(20)，并且在所述气缸主体(14)内的另一端与所述活塞(16)之间形成有第二气缸室(22)，从流体供给源(42)经由第一配管(26)向所述第一气缸室(20)供给流体，或从所述流体供给源(42)经由第二配管(30)向所述第二气缸室(22)供给流体，从而连结于活塞杆(18、80)的所述活塞(16)在所述气缸主体(14)内的一端与另一端之间进行往复移动，所述气缸(12)的动作状态监视装置(10)的特征在于，具有：

第一压力检测部(50)，所述第一压力检测部(50)检测所述第一配管(26)内的流体的压力；

第二压力检测部(52)，所述第二压力检测部(52)检测所述第二配管(30)内的流体的压力；以及

判定部(54)，所述判定部(54)基于第一压力值(P1)与第二压力值(P2)的压差(ΔP12、ΔP21)以及该压差(ΔP12、ΔP21)的符号，判定所述活塞(16)到达了所述气缸主体(14)内的一端和另一端中的哪一端，所述第一压力值(P1)是所述第一压力检测部(50)检测到的所述第一配管(26)内的流体的压力值，所述第二压力值(P2)是所述第二压力检测部(52)检测到的所述第二配管(30)内的流体的压力值。

2.如权利要求1所述的气缸(12)的动作状态监视装置(10)，其特征在于，

在从所述第一压力值(P1)减去了所述第二压力值(P2)得到的第一压差(ΔP12)超过了第一基准压差(ΔP12ref)时，所述判定部(54)判定为所述活塞(16)到达了所述气缸主体(14)内的另一端，

在从所述第二压力值(P2)减去了所述第一压力值(P1)得到的第二压差(ΔP21)超过了第二基准压差(ΔP21ref)时，所述判定部(54)判定为所述活塞(16)到达了所述气缸主体(14)内的一端，

在所述第一压差(ΔP12)为所述第一基准压差(ΔP12ref)以下，并且所述第二压差(ΔP21)为所述第二基准压差(ΔP21ref)以下的情况下，所述判定部(54)判定为所述活塞(16)位于所述气缸主体(14)内的一端与另一端之间。

3.如权利要求2所述的气缸(12)的动作状态监视装置(10)，其特征在于，

所述第一压力检测部(50)将与所述第一压力值(P1)对应的第一压力信号向所述判定部(54)输出，

所述第二压力检测部(52)将与所述第二压力值(P2)对应的第二压力信号向所述判定部(54)输出，

所述判定部(54)包括比较电路，并且构成为能够调整与所述第一基准压差(ΔP12ref)或所述第二基准压差(ΔP21ref)对应的基准电压(V12ref、V21ref)，通过对所输入的所述第一压力信号以及所述第二压力信号的信号电平差与所述基准电压(V12ref、V21ref)进行比较，来判定所述活塞(16)是否到达了所述气缸主体(14)内的一端或另一端。

4.如权利要求1所述的气缸(12)的动作状态监视装置(10)，其特征在于，还具有：

切换阀(32)，所述切换阀(32)切换所述流体供给源(42)与所述第一配管(26)或所述第二配管(30)的连接；以及

控制部(62)，所述控制部(62)通过向该切换阀(32)供给指令信号来驱动所述切换阀(32)而切换所述连接，

在经由所述切换阀(32)连接所述流体供给源(42)与所述第一配管(26)的情况下，在从所述第一压力值(P1)减去了所述第二压力值(P2)得到的第一压差(ΔP12)超过了第一基准压差(ΔP12ref)时，所述判定部(54)判定为所述活塞(16)到达了所述气缸主体(14)内的另一端，另一方面，如果所述第一压差(ΔP12)为所述第一基准压差(ΔP12ref)以下，则所述判定部(54)判定为所述活塞(16)位于所述气缸主体(14)内的一端与另一端之间，

在经由所述切换阀(32)连接所述流体供给源(42)与所述第二配管(30)的情况下，在从所述第二压力值(P2)减去了所述第一压力值(P1)得到的第二压差(ΔP21)超过了第二基准压差(ΔP21ref)时，所述判定部(54)判定为所述活塞(16)到达了所述气缸主体(14)内的一端，另一方面，如果所述第二压差(ΔP21)为所述第二基准压差(ΔP21ref)以下，则所述判定部(54)判定为所述活塞(16)位于所述气缸主体(14)内的一端与另一端之间。

5.如权利要求4所述的气缸(12)的动作状态监视装置(10)，其特征在于，

还具有计时部(70)，所述计时部(70)从所述控制部(62)开始向所述切换阀(32)供给所述指令信号的时间点进行计时，

在所述第一压差(ΔP12)超过了所述第一基准压差(ΔP12ref)，或所述第二压差(ΔP21)超过了所述第二基准压差(ΔP21ref)的情况下，如果所述计时部(70)的计时时间(T)在基准时间范围(Tref)内，则所述判定部(54)判定为所述活塞(16)到达了所述气缸主体(14)内的一端或另一端，另一方面，如果所述计时时间(T)脱离所述基准时间范围(Tref)，则所述判定部(54)判定为所述活塞(16)以及所述活塞杆(18、80)的往复移动的动作异常。

6.如权利要求4所述的气缸(12)的动作状态监视装置(10)，其特征在于，还具有：

第一流量检测部(56)，所述第一流量检测部(56)将所述第一配管(26)内的流体的流量作为第一流量(F1)进行检测；以及

第二流量检测部(58)，所述第二流量检测部(58)将所述第二配管(30)内的流体的流量作为第二流量(F2)进行检测，

在所述第一压差(ΔP12)超过了所述第一基准压差(ΔP12ref)的情况下，如果从所述第一流量(F1)减去了所述第二流量(F2)得到的第一流量差(ΔF12)小于第一基准流量差(ΔF12ref)，则所述判定部(54)判定为所述活塞(16)到达了所述气缸主体(14)内的另一端，另一方面，如果所述第一流量差(ΔF12)为所述第一基准流量差(ΔF12ref)以上，则所述判定部(54)判定为所述活塞(16)位于所述气缸主体(14)内的一端与另一端之间，

在所述第二压差(ΔP21)超过了所述第二基准压差(ΔP21ref)的情况下，如果从所述第二流量(F2)减去了所述第一流量(F1)得到的第二流量差(ΔF21)小于第二基准流量差(ΔF21ref)，则所述判定部(54)判定为所述活塞(16)到达了所述气缸主体(14)内的一端，另一方面，如果所述第二流量差(ΔF21)为所述第二基准流量差(ΔF21ref)以上，则所述判定部(54)判定为所述活塞(16)位于所述气缸主体(14)内的一端与另一端之间。

7.如权利要求4所述的气缸(12)的动作状态监视装置(10)，其特征在于，还具有：

第一流量检测部(56)，所述第一流量检测部(56)将所述第一配管(26)内的流体的流量作为第一流量(F1)进行检测；

第二流量检测部(58)，所述第二流量检测部(58)将所述第二配管(30)内的流体的流量作为第二流量(F2)进行检测；以及

累计流量算出部(62)，所述累计流量算出部(62)累计所述第一流量(F1)而算出第一累计流量(Q1)，或累计所述第二流量(F2)而算出第二累计流量(Q2)，

在所述第一压差(ΔP12)超过了所述第一基准压差(ΔP12ref)，或所述第二压差(ΔP21)超过了所述第二基准压差(ΔP21ref)的情况下，如果所述第一累计流量(Q1)或所述第二累计流量(Q2)在基准流量范围(Qref)内，则所述判定部(54)判定为所述活塞(16)到达了所述气缸主体(14)内的一端或另一端，另一方面，如果所述第一累计流量(Q1)或所述第二累计流量(Q2)超过所述基准流量范围(Qref)，则所述判定部(54)判定为所述活塞(16)以及所述活塞杆(18、80)的往复移动的动作异常。

8.如权利要求5或7所述的气缸(12)的动作状态监视装置(10)，其特征在于，

还具有通知部(66)，在所述判定部(54)判定为所述活塞(16)以及所述活塞杆(18、80)的往复移动的动作异常的情况下，所述通知部(66)将该判定结果向外部通知。

9.如权利要求4～7中任一项所述的气缸(12)的动作状态监视装置(10)，其特征在于，

所述切换阀(32)为单动型或多动型的电磁阀。

10.如权利要求2、4～7中任一项所述的气缸(12)的动作状态监视装置(10)，其特征在于，还具有：

基准值设定部(64)，所述基准值设定部(64)至少设定所述第一基准压差(ΔP12ref)以及所述第二基准压差(ΔP21ref)；

显示部(66)，所述显示部(66)至少显示所设定的所述第一基准压差(ΔP12ref)以及所述第二基准压差(ΔP21ref)；以及

存储部(68)，所述存储部(68)至少存储所设定的所述第一基准压差(ΔP12ref)以及所述第二基准压差(ΔP21ref)，

所述第一压力检测部(50)将与所述第一压力值(P1)对应的第一压力信号向所述判定部(54)输出，

所述第二压力检测部(52)将与所述第二压力值(P2)对应的第二压力信号向所述判定部(54)输出，

所述判定部(54)构成为包含微型计算机(62)，利用与所输入的所述第一压力信号以及所述第二压力信号对应的所述第一压力值(P1)以及所述第二压力值(P2)、所设定的所述第一基准压差(ΔP12ref)以及所述第二基准压差(ΔP21ref)，判定所述活塞(16)是否到达了所述气缸主体(14)内的一端或另一端。

11.如权利要求1～7中任一项所述的气缸(12)的动作状态监视装置(10)，其特征在于，

还具有输入输出部(60)，所述输入输出部(60)至少将由所述第一压力检测部(50)以及所述第二压力检测部(52)检测到的各压力向所述判定部(54)输入，另一方面，将所述判定部(54)的判定结果向外部输出。

12.如权利要求1～7中任一项所述的气缸(12)的动作状态监视装置(10)，其特征在于，

所述气缸(12)为在所述第一气缸室(20)侧或所述第二气缸室(22)侧使所述活塞杆(18、80)与所述活塞(16)一体连结的单轴型的气缸，或者在所述第一气缸室(20)侧以及所述第二气缸室(22)侧使所述活塞杆(18、80)分别与所述活塞(16)一体连结的双轴型的气缸。

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