JP2003186549A - 流体圧レギュレータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】外部制御部を設置することなく低コストでしか
も省スペース化が可能な流体圧レギュレータを提供す
る。 【解決手段】流体圧レギュレータ２０は、プログラム制
御部４０、ＰＩＤ制御部４６、第２のＰＩＤ制御部４
４、駆動制御部３８、給気用電磁弁３４、排気用電磁弁
３６、ダイヤフラム３０、メインバルブ２４および圧力
センサ３２とから構成される。外部から入力される所望
の設定値および／または所望の制御プログラムに基づい
て、メインバルブ２４から吐出される流体の圧力または
流量を調整する。さらに、制御対象２２に検出機構４２
を設けて、検出機構４２から制御対象２２の制御量をフ
ィードバックする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流体の圧力または
流量を調整する流体圧レギュレータに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、流体圧レギュレータを用いて
流体の圧力や流量等を制御する技術が広く知られてい
る。

【０００３】例えば、特許文献１に開示された空気圧レ
ギュレータは、メインバルブから吐出される吐出圧力を
調整する際に、該吐出圧力を圧力センサにより検出し
て、この圧力センサからの検出信号と設定値とを制御部
において比較し、その比較結果に応じたパルス信号を前
記制御部から給気用２ポート電磁弁または排気用２ポー
ト電磁弁に出力する。そして、この空気圧レギュレータ
は、前記各電磁弁から供給される空気圧パルスに応じて
パイロット圧力を増減することでダイヤフラム室（パイ
ロット室）に連結された給気弁体を開閉し、メインバル
ブから吐出される吐出圧力を設定圧力に調整する。

【０００４】また、図５に示すように、流体圧レギュレ
ータ１では、所望の設定値または所望の制御プログラム
が外部制御部２を介して駆動制御部５に入力され、該設
定値または該制御プログラムとセンサ１０によって検出
された検出信号とが前記駆動制御部５において比較さ
れ、その比較結果に基づいてＰＩＤ変換された駆動信号
が給気用電磁弁６および／または排気用電磁弁７に出力
される。そして、前記給気用電磁弁６および／または排
気用電磁弁７が開閉動作され、パイロットバルブ８の給
排気が制御されてメインバルブ９の給気弁および／また
は排気弁が操作されることにより、図示しない流体圧源
から制御対象４に供給される流体の圧力または流量が調
整される。

【０００５】外部制御部２は、例えば、図６に示すよう
に、時間軸に対する流体圧力の制御プログラム（図６で
は、パターンＰ１、Ｐ２、Ｐ３として例示する。）を記
憶し、前記制御プログラムを選択的に実行させるための
指令を出力する。この場合、外部制御部２は、一般的な
シーケンサあるいはパーソナルコンピュータ等が選択さ
れる。この外部制御部２には、さらに制御・判断・処理
・演算・記憶等の機能が付加される。

【０００６】制御対象４には、例えば、流体タンクの内
圧や液量を制御するもの、あるいは半導体制御装置に関
わる真空チャンバ内の真空圧を制御するもの等を挙げる
ことができる。

【０００７】また、検出機構３は必要に応じて設置され
るもので、制御対象４に要求される制御量の制御範囲の
精度等に応じて各種のセンサや計測器等が選択される。
これらの外部制御部２および検出機構３は、ユーザによ
って設置されるものである。

【０００８】

【特許文献１】特公平７−５０４１８号公報

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特許文
献１に開示された空気圧レギュレータの制御部あるいは
図５に示す流体圧レギュレータ１の駆動制御部５に、前
記設定値または前記制御プログラムを入力するために
は、外部制御部２として一般的なシーケンサあるいはパ
ーソナルコンピュータ等がユーザにおいて選択され、且
つ各種機能のプログラムを付加して設置されるので極め
て高価になる。

【００１０】本発明は、前記の課題に鑑みてなされたも
のであり、外部制御部を設置することなく低コストでし
かも省スペース化が可能な流体圧レギュレータを提供す
ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明に係る流体圧レギュレータは、流体の圧力
または流量を調整するための給気弁および排気弁を備え
るメインバルブと、前記メインバルブの給気弁および排
気弁を操作するダイヤフラムと、前記メインバルブから
吐出される前記流体の吐出圧力または吐出流量を検出し
て検出信号を出力するセンサと、入力された制御信号に
基づいた駆動信号を出力する駆動制御部と、前記駆動信
号によって開閉動作され前記ダイヤフラムの給排気を制
御する給気用電磁弁および排気用電磁弁と、外部から入
力される所望の設定値および／または所望の制御プログ
ラムが記憶され、該設定値および／または該制御プログ
ラムに基づいた制御信号を出力するプログラム制御部
と、前記プログラム制御部から出力された制御信号と前
記センサの検出信号とに基づき比例・積分・微分信号に
変換したＰＩＤ変換信号を前記駆動制御部に出力するＰ
ＩＤ制御部と、を有することを特徴とする。

【００１２】また、前記の流体圧レギュレータにおい
て、制御対象の制御量を検出して第２の検出信号を出力
する検出機構と、前記検出機構から出力された第２の検
出信号と前記プログラム制御部から出力された制御信号
とに基づき比例・積分・微分信号に変換した第２のＰＩ
Ｄ変換信号を前記ＰＩＤ制御部に出力する第２のＰＩＤ
制御部と、を有するようにしている。

【００１３】本発明の流体圧レギュレータによれば、外
部制御部を設置する必要がないので、低コストでしかも
省スペース化が可能な流体圧レギュレータを提供するこ
とができる。

【００１４】また、流体圧レギュレータのＰＩＤ制御部
において、第２のＰＩＤ制御部から入力された制御信号
が、センサから入力された検出信号に基づいて比較、処
理、演算され、さらに比例・積分・微分信号に変換され
るので、極めて精度のよい制御信号を駆動制御部に出力
させることができる。さらに、必要に応じて制御対象の
制御量を検出してフィードバックさせるようにしている
ので、より精度よく制御対象の制御量を調整することが
可能となる。

【００１５】また、本発明は、電磁弁に対する付勢・減
勢作用下に前記電磁弁から給排気される流体に基づいて
ダイヤフラムの給排気を増減することで、メインバルブ
から吐出される吐出圧力または吐出流量を調整する流体
圧レギュレータであって、装置本体と、前記吐出圧力ま
たは吐出流量を検出するセンサと、前記電磁弁および前
記センサが電気的に接続される制御部と、前記制御部に
電気的に接続され、所望の設定値および／または所望の
制御プログラムが入力されるとともに、記憶されるプロ
グラム制御部と、を備え、前記制御部と前記プログラム
制御部とは、前記装置本体の内部に一体的に設けられる
ことを特徴とする。

【００１６】これにより、外部制御部を設置する必要が
なく、しかも、制御部とプログラム制御部とが装置本体
の内部に一体的に設けられるので、低コスト且つ極めて
コンパクトな流体圧レギュレータを構成することができ
る。

【００１７】さらに、前記制御部と前記プログラム制御
部とは、前記装置本体の内部に配設された第１基板と第
２基板とが電気的に接続されることにより一体的に設け
られる。これにより、流体圧レギュレータ内における制
御回路を容易に且つ確実に構成することができる。

【００１８】また、前記プログラム制御部には、前記メ
インバルブの吐出ポート側に接続される制御対象の制御
量を検出する検出機構が電気的に接続される。これによ
り、より精度よく制御対象の制御量を調整することがで
きる。

【００１９】さらに、前記装置本体には、前記所望の設
定値および／または所望の制御プログラムをプログラム
制御部に入力するための外部接続端子が設けられ、該外
部接続端子は、前記プログラム制御部に電気的に接続さ
れる。これにより、必要に応じて所望の設定値および／
または所望の制御プログラムを外部から入力することが
可能となる。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１および図２において参照数字
２０は、本発明の実施の形態に係る流体圧レギュレータ
２０を示す。

【００２１】流体圧レギュレータ２０は、流体圧機器等
の制御対象２２へ吐出する流体の圧力または流量を調整
するためのメインバルブ２４と、メインバルブ２４の給
気弁体（給気弁）２６および排気弁体（排気弁）２８を
操作するダイヤフラム３０と、メインバルブ２４から吐
出される前記流体の吐出圧力を検出して検出信号（第１
の検出信号）Ａを出力する圧力センサ（センサ）３２
と、ダイヤフラム３０の給排気を制御する給気用電磁弁
３４および排気用電磁弁３６とを有する。

【００２２】また、流体圧レギュレータ２０は、給気用
電磁弁３４および排気用電磁弁３６にそれぞれ駆動信号
ＢおよびＣを出力する駆動制御部３８と、外部から入力
される所望の設定値および／または所望の制御プログラ
ムが記憶され、該設定値および／または該制御プログラ
ムに基づいた制御信号Ｄを出力するプログラム制御部４
０と、制御信号Ｄと制御対象２２の制御量を検出する検
出機構４２から出力される検出信号（第２の検出信号）
Ｅとに基づき比例・積分・微分信号に変換したＰＩＤ変
換信号（第２のＰＩＤ変換信号）Ｆを出力する第２のＰ
ＩＤ制御部４４と、ＰＩＤ変換信号Ｆと検出信号Ａとに
基づき比例・積分・微分信号に変換したＰＩＤ変換信号
（第１のＰＩＤ変換信号）Ｇを駆動制御部３８に出力す
るＰＩＤ制御部（第１のＰＩＤ制御部）４６とを有す
る。

【００２３】さらに、流体圧レギュレータ２０は、メイ
ンバルブ２４を覆って一体的に結合されるケース組立体
（装置本体）４８を有する。ケース組立体４８は、一端
の開口部を閉塞するケースカバー４８ａを含む。ケース
組立体４８の内部には、駆動制御部３８およびＰＩＤ制
御部４６が配設される第１基板（制御基板または制御
部）５０ａと、プログラム制御部４０および第２のＰＩ
Ｄ制御部４４が配設される第２基板（プログラム制御基
板またはプログラム制御部）５０ｂとが一体的に備えら
れる。これらの第１基板５０ａと第２基板５０ｂとは、
コネクタ４９または図示しないケーブル等によって電気
的に接続される。

【００２４】また、ケース組立体４８には、外部の電源
および入出力機器等との接続を行うコネクタ（外部接続
端子）５２ａ、５２ｂが備えられる。一方のコネクタ５
２ａには、例えば、＋２４［Ｖ］または＋１２［Ｖ］の
直流電源用端子、０［Ｖ］用端子、外部入力を行うため
の複数の通信用端子およびアース用端子等が備えられ
る。他方のコネクタ５２ｂには、例えば、検出機構４２
から入力される複数の検出信号Ｅ用端子、メインバルブ
２４の全開信号入力用端子および全閉信号入力用端子、
流体圧レギュレータ２０のマニュアルスタート信号入力
用端子およびアース用端子等が備えられる。

【００２５】コネクタ５２ａ、５２ｂは、ケース組立体
４８の内部に配設される入出力インタフェース５１およ
びケーブル組立体５１ａを介して第２基板５０ｂに電気
的に接続される。入出力インタフェース５１は、例え
ば、＋２４［Ｖ］の直流電圧から＋５［Ｖ］に降圧する
電圧変換機能および検出信号Ｅがアナログ信号である場
合に、デジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換機能等を有す
る。

【００２６】メインバルブ２４には、図示しない流体圧
源に接続される給気ポート（供給ポートともいう。）５
４と、制御対象２２に接続される吐出ポート５６とが形
成される。給気ポート５４と吐出ポート５６とを結ぶ通
路５８内には、給気口６０を開閉する給気弁体２６が配
設される。この給気弁体２６は、ばね６２の弾発力によ
って給気口６０を常時閉じる方向に付勢されている。

【００２７】また、メインバルブ２４には、排気ポート
６４が形成される。排気ポート６４と吐出ポート５６と
を連通する排気口６６には、この排気口６６を開閉する
排気弁体２８が配設される。排気弁体２８は、ばね６８
の弾発力によって排気口６６を常時閉じる方向に付勢さ
れている。メインバルブ２４の内部には、ステム７０が
配設される。ステム７０の一端は、給気弁体２６に当接
している。一方、ステム７０の他端は、ダイヤフラム３
０に一体的に連結されている。また、ステム７０には、
排気弁体２８を開くための止め輪７４が設けられる。

【００２８】ダイヤフラム３０により第１ダイヤフラム
室７２ａと第２ダイヤフラム室７２ｂとが区画される。
第１ダイヤフラム室７２ａと第２ダイヤフラム室７２ｂ
とによってダイヤフラム室（パイロット室ともいう。）
７２が形成される。なお、第１ダイヤフラム室７２ａは
給気用電磁弁３４および排気用電磁弁３６に連通してい
る。また、第２ダイヤフラム室７２ｂは吐出ポート５６
に連通している。

【００２９】給気用電磁弁３４は、駆動制御部３８から
駆動信号Ｂが入力される電磁コイル３４ａと、給気ポー
ト５４と第１ダイヤフラム室７２ａとの間で圧力流体の
供給量を増減する弁体３４ｂとを備える。

【００３０】排気用電磁弁３６は、駆動制御部３８から
駆動信号Ｃが入力される電磁コイル３６ａと、排気ポー
ト６４を介して大気に連通させることにより、第１ダイ
ヤフラム室７２ａの圧力流体の排気量を増減する弁体３
６ｂとを備える。

【００３１】圧力センサ３２は、第２ダイヤフラム室７
２ｂの圧力、すなわちメインバルブ２４の吐出圧力を検
出し、検出した検出値を電気信号に変換した検出信号Ａ
をＰＩＤ制御部４６に出力する。

【００３２】検出機構４２は、制御対象２２の制御量を
検出または計測して、検出した検出値または計測した計
測値を電気信号に変換した検出信号Ｅを第２のＰＩＤ制
御部４４に出力する。この検出機構４２は、制御対象２
２に要求される制御量の制御範囲の精度等に応じて、例
えば、圧力センサ、ポジションセンサあるいは流量計等
が選択される。

【００３３】プログラム制御部４０は、所望の設定値、
あるいは時間軸に対する所望の制御量の制御プログラム
（図６参照）等が外部から入力され、それらを記憶する
ための記憶機構を含む。プログラム制御部４０は、さら
に制御・判断・処理・演算等の機能を備える。そして、
所望の設定値が入力されるか、あるいは所望の制御プロ
グラムが選択されると、プログラム制御部４０は、それ
らに基づく制御信号Ｄを第２のＰＩＤ制御部４４に出力
する。

【００３４】第２のＰＩＤ制御部４４は、プログラム制
御部４０から入力された制御信号Ｄと検出機構４２から
入力された検出信号Ｅとを比較し、処理、演算して、そ
れらに基づき比例・積分・微分信号に変換する機能を有
する。そして、第２のＰＩＤ制御部４４は、変換された
ＰＩＤ変換信号ＦをＰＩＤ制御部４６に出力する。

【００３５】ＰＩＤ制御部４６は、第２のＰＩＤ制御部
４４から入力されたＰＩＤ変換信号Ｆと圧力センサ３２
から入力された検出信号Ａとを比較し、処理、演算し
て、それらに基づき比例・積分・微分信号に変換する機
能を有する。そして、ＰＩＤ制御部４６は、変換された
ＰＩＤ変換信号Ｇを駆動制御部３８に出力する。

【００３６】駆動制御部３８は、ＰＩＤ制御部４６から
入力されたＰＩＤ変換信号Ｇに基づき各電磁弁３４、３
６を駆動するための駆動信号Ｂ、Ｃに変換する機能を有
する。そして、駆動制御部３８は、変換された各駆動信
号Ｂ、Ｃを給気用電磁弁３４および／または排気用電磁
弁３６に出力する。

【００３７】本発明の実施の形態に係る流体圧レギュレ
ータ２０は、基本的には以上のように構成されるもので
あり、次にその動作について説明する。

【００３８】先ず、流体圧レギュレータ２０のプログラ
ム制御部４０に、所望の設定値、あるいは時間軸に対す
る所望の流体圧力の制御プログラム（図６参照）等が外
部から入力される。前記設定値あるいは前記制御プログ
ラムに基づいて、プログラム制御部４０から制御信号Ｄ
が出力される。前記制御信号Ｄは、第２のＰＩＤ制御部
４４、ＰＩＤ制御部４６および駆動制御部３８によって
変換された駆動信号Ｂとして、給気用電磁弁３４の弁体
３４ｂを開くために電磁コイル３４ａに入力される。

【００３９】これにより、給気用電磁弁３４は、弁体３
４ｂを変位させ、給気ポート５４と第１ダイヤフラム室
７２ａとを連通させる。そして、第１ダイヤフラム室７
２ａの圧力が第２ダイヤフラム室７２ｂの圧力より高く
なると、ダイヤフラム３０が第２ダイヤフラム室７２ｂ
の側に変位する（図２中、下降する方向）。ステム７０
は、このダイヤフラム３０に連動し、且つばね６２の弾
発力に抗して変位して給気弁体２６を開く。そして、圧
力流体が、給気ポート５４から通路５８、給気口６０を
通じて吐出ポート５６に供給される。これにより、圧力
流体が流体圧源から制御対象２２に供給される。

【００４０】ここで、吐出ポート５６の吐出圧力は、圧
力センサ３２によって検出され、検出された検出値は電
気信号に変換された検出信号ＡとしてＰＩＤ制御部４６
にフィードバックされる。吐出ポート５６の吐出圧力が
所望の値になると、駆動制御部３８は、ＰＩＤ制御部４
６からのＰＩＤ変換信号Ｇに基づいて、給気用電磁弁３
４の弁体３４ｂを閉じるために電磁コイル３４ａに駆動
信号Ｂを出力するとともに、排気用電磁弁３６の弁体３
６ｂを開くために電磁コイル３６ａに駆動信号Ｃを出力
する。

【００４１】これにより、給気用電磁弁３４は弁体３４
ｂを閉じ、一方、排気用電磁弁３６は、弁体３６ｂを変
位させ、第１ダイヤフラム室７２ａと排気ポート６４と
を連通させることにより、第１ダイヤフラム室７２ａの
内部の圧力流体を大気に放出する。そして、第１ダイヤ
フラム室７２ａの圧力が第２ダイヤフラム室７２ｂの圧
力より低くなると、ダイヤフラム３０が第１ダイヤフラ
ム室７２ａの側に変位する（図２中、上昇する方向）。
ステム７０は、このダイヤフラム３０に連動するととも
に、ばね６２の弾発力によって変位し、給気弁体２６を
閉じる。

【００４２】さらに、第１ダイヤフラム室７２ａの圧力
が第２ダイヤフラム室７２ｂの圧力より低くなると、ダ
イヤフラム３０が第１ダイヤフラム室７２ａの側にさら
に変位する。ステム７０は、給気弁体２６から離間する
とともに、ばね６８の弾発力に抗して変位し、止め輪７
４を介して排気弁体２８を開く。そして、制御対象２２
内の圧力流体が、吐出ポート５６から排気口６６、排気
ポート６４を通じて大気圧に放出される。

【００４３】ここで、吐出ポート５６の吐出圧力が所望
の値より低くなると、給気用電磁弁３４の弁体３４ｂを
開くために、駆動信号Ｂが駆動制御部３８から給気用電
磁弁３４の電磁コイル３４ａに入力され、給気用電磁弁
３４は弁体３４ｂを変位させる。そして、前述したよう
に、給気弁体２６が開かれて、圧力流体が給気ポート５
４から通路５８、給気口６０を通じて吐出ポート５６に
再度供給される。これにより、圧力流体が流体圧源から
制御対象２２に供給される。

【００４４】このように、本実施の形態に係る流体圧レ
ギュレータ２０では、圧力センサ３２からの検出信号Ａ
に基づいて、給気用電磁弁３４および／または排気用電
磁弁３６の給排気を制御し、第１ダイヤフラム室７２ａ
の圧力を調整することで吐出ポート５６の吐出圧力を所
望の値に調整する、あるいは所望の制御パタ−ンに維持
する。その結果、制御対象２２内の圧力流体が所望の値
に調整される、あるいは所望の制御パタ−ンに維持され
る。

【００４５】ところで、本実施の形態では、さらに、制
御対象２２に検出機構４２を設け、該検出機構４２が制
御対象２２の制御量を検出または計測して、検出した検
出値または計測した計測値を電気信号に変換した検出信
号Ｅを第２のＰＩＤ制御部４４にフィードバックする。
この検出信号Ｅに基づく第２のＰＩＤ制御部４４からの
ＰＩＤ変換信号Ｆにより、制御対象２２内の圧力流体が
より正確に所望の値に調整される、あるいはより正確に
所望の制御パタ−ンに維持される。

【００４６】なお、本実施の形態では、流体圧源から供
給される圧力流体を例にして説明しているが、例えば、
流体圧レギュレータ２０を負圧源に接続して制御対象２
２から吸引する場合に適用してもよい。

【００４７】続いて、流体圧レギュレータ２０が適用さ
れた流体制御の応用例について説明する。

【００４８】図３は、第１の応用例に係る流体圧レギュ
レータ２０が適用された流体タンク８０の制御ブロック
図を示す。

【００４９】この流体タンク８０は、例えば、粘性の液
体を所望の液量で所望の時間貯蔵するものとする。この
場合、流体圧レギュレータ２０の動作に沿い、所望の制
御プログラムに従ってメインバルブ２４が操作され、流
体圧源から流体タンク８０に粘性の液体が供給されて該
流体タンク８０内の液量が調整される。なお、図３中、
参照符号Ａは圧力センサ３２から出力される検出信号を
表す。

【００５０】ここで、センサ８２は、流体タンク８０内
の液量を検出する液量計、あるいは液面の位置を検出す
るポジションセンサ等が選択される。このセンサ８２に
よって検出され、電気信号に変換された検出信号Ｈが、
前記流体圧レギュレータ２０内の第２のＰＩＤ制御部４
４に入力される。

【００５１】図４は、第２の応用例に係る流体圧レギュ
レータ２０が適用された真空チャンバ８６の制御ブロッ
ク図を示す。

【００５２】この真空チャンバ８６は、半導体製造工程
に関わるもので、真空チャンバ８６内のプロセスガスが
所望の真空圧力で制御されるものである。

【００５３】２方弁８８は、例えば、オリフィスの口径
が１６０［ｍｍ］という中高真空用の２方弁である。真
空ポンプ９０は、前記２方弁８８の制御下に、前記真空
チャンバ８６からのプロセスガスを吸引する。この場
合、流体圧レギュレータ２０の動作に沿い、所望の制御
プログラムに従ってメインバルブ２４が操作され、流体
圧源から２方弁８８に流体が供給されて、２方弁８８に
備えられた弁体の開度が調整される。なお、図４中、参
照符号Ａは圧力センサ３２から出力される検出信号を表
す。そして、前記２方弁８８の弁体の開度に応じて真空
チャンバ８６から真空ポンプ９０によって吸引されるプ
ロセスガスの吸引量が調整されて、真空チャンバ８６内
のプロセスガスの真空圧力が調整される。

【００５４】ここで、圧力センサ９２は、真空チャンバ
８６内のプロセスガスの真空圧力を検出するセンサ等が
選択される。この圧力センサ９２によって検出され、電
気信号に変換された検出信号Ｊが、前記流体圧レギュレ
ータ２０内の第２のＰＩＤ制御部４４に入力される。

【００５５】以上説明したように、本発明の実施の形態
に係る流体圧レギュレータ２０によれば、従来技術のよ
うに外部制御部２を設置する必要がないので、低コスト
で、しかも省スペース化が可能な流体圧レギュレータ２
０を構築することができる。

【００５６】また、ＰＩＤ制御部４６において、第２の
ＰＩＤ制御部４４から入力されたＰＩＤ変換信号Ｆが、
圧力センサ３２から入力された検出信号Ａに基づいて比
較、処理、演算され、さらに比例・積分・微分信号に変
換されるので、極めて精度のよいＰＩＤ変換信号Ｇを駆
動制御部３８に出力することができる。

【００５７】さらに、本実施の形態が適用された応用例
に係る流体圧レギュレータ２０によれば、制御対象２２
としての、例えば、流体タンク８０内の液量、あるいは
真空チャンバ８６内のプロセスガスの真空圧力を検出し
てフィードバックさせるようにしているので、より精度
よく流体タンク８０内の液量あるいは真空チャンバ８６
内のプロセスガスの真空圧力を調整することが可能とな
る。

【００５８】また、ケース組立体４８の内部では、駆動
制御部３８およびＰＩＤ制御部４６が配設される第１基
板５０ａと、プログラム制御部４０および第２のＰＩＤ
制御部４４が配設される第２基板５０ｂとが一体的に備
えられるので、低コストで、且つ極めてコンパクトな流
体圧レギュレータ２０を構成することができる。

【００５９】

【発明の効果】本発明によれば、以下の効果が得られ
る。

【００６０】すなわち、従来技術に係る外部制御部を設
置する必要がないので、低コストでしかも省スペース化
が可能な流体圧レギュレータを構築することができる。

【００６１】また、ＰＩＤ制御部において、第２のＰＩ
Ｄ制御部から入力された制御信号が、センサから導入さ
れた検出信号に基づいて比較、処理、演算され、さらに
比例・積分・微分信号に変換されるので、極めて精度の
よい制御信号を駆動制御部に出力させることができる。

【００６２】さらに、必要に応じて制御対象の制御量を
検出してフィードバックさせるようにしているので、よ
り精度よく制御対象の制御量を調整することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る流体圧レギュレータ
の制御ブロック図である。

【図２】前記流体圧レギュレータの縦断面構造図であ
る。

【図３】第１の応用例に係る流体圧レギュレータが適用
された流体タンクの制御ブロック図である。

【図４】第２の応用例に係る流体圧レギュレータが適用
された真空チャンバの制御ブロック図である。

【図５】従来技術に係る流体圧レギュレータを用いた流
体の制御ブロック図である。

【図６】制御プログラムのパターン例を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

２０…流体圧レギュレータ ２２…制御対
象 ２４…メインバルブ ２６…給気弁
体 ２８…排気弁体 ３０…ダイヤ
フラム ３２…圧力センサ ３４…給気用
電磁弁 ３６…排気用電磁弁 ３８…駆動制
御部 ４０…プログラム制御部 ４２…検出機
構 ４４…第２のＰＩＤ制御部 ４６…ＰＩＤ
制御部 ４８…ケース組立体 ５０ａ…第１
基板 ５０ｂ…第２基板 ５２ａ、５２
ｂ…コネクタ ５４…給気ポート ５６…吐出ポ
ート Ａ、Ｅ、Ｈ、Ｊ…検出信号 Ｂ、Ｃ…駆動
信号 Ｄ…制御信号 Ｆ、Ｇ…ＰＩ
Ｄ変換信号

フロントページの続き (72)発明者 東方 暁 茨城県筑波郡谷和原村絹の台４−２−２ エスエムシー株式会社筑波技術センター内 Ｆターム(参考） 5H004 GA34 GB20 HA03 HB03 JA04 JA07 KB02 KB04 KB06 KB38 5H316 AA20 BB01 BB07 CC07 DD12 EE02 EE10 EE12 FF01 FF05 HH01 JJ08 JJ13 KK02

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】流体の圧力または流量を調整するための給
   気弁および排気弁を備えるメインバルブと、 前記メインバルブの給気弁および排気弁を操作するダイ
   ヤフラムと、 前記メインバルブから吐出される前記流体の吐出圧力ま
   たは吐出流量を検出して検出信号を出力するセンサと、 入力された制御信号に基づいた駆動信号を出力する駆動
   制御部と、 前記駆動信号によって開閉動作され前記ダイヤフラムの
   給排気を制御する給気用電磁弁および排気用電磁弁と、 外部から入力される所望の設定値および／または所望の
   制御プログラムが記憶され、該設定値および／または該
   制御プログラムに基づいた制御信号を出力するプログラ
   ム制御部と、 前記プログラム制御部から出力された制御信号と前記セ
   ンサの検出信号とに基づき比例・積分・微分信号に変換
   したＰＩＤ変換信号を前記駆動制御部に出力するＰＩＤ
   制御部と、 を有することを特徴とする流体圧レギュレータ。
2. 【請求項２】請求項１記載の流体圧レギュレータにおい
   て、 制御対象の制御量を検出して第２の検出信号を出力する
   検出機構と、 前記検出機構から出力された第２の検出信号と前記プロ
   グラム制御部から出力された制御信号とに基づき比例・
   積分・微分信号に変換した第２のＰＩＤ変換信号を前記
   ＰＩＤ制御部に出力する第２のＰＩＤ制御部と、 を有することを特徴とする流体圧レギュレータ。
3. 【請求項３】電磁弁に対する付勢・減勢作用下に前記電
   磁弁から給排気される流体に基づいてダイヤフラムの給
   排気を増減することで、メインバルブから吐出される吐
   出圧力または吐出流量を調整する流体圧レギュレータで
   あって、 装置本体と、 前記吐出圧力または吐出流量を検出するセンサと、 前記電磁弁および前記センサが電気的に接続される制御
   部と、 前記制御部に電気的に接続され、所望の設定値および／
   または所望の制御プログラムが入力されるとともに、記
   憶されるプログラム制御部と、 を備え、 前記制御部と前記プログラム制御部とは、前記装置本体
   の内部に一体的に設けられることを特徴とする流体圧レ
   ギュレータ。
4. 【請求項４】請求項３記載の流体圧レギュレータにおい
   て、 前記制御部と前記プログラム制御部とは、前記装置本体
   の内部に配設された第１基板と第２基板とが電気的に接
   続されることにより一体的に設けられることを特徴とす
   る流体圧レギュレータ。
5. 【請求項５】請求項３記載の流体圧レギュレータにおい
   て、 前記プログラム制御部には、前記メインバルブの吐出ポ
   ート側に接続される制御対象の制御量を検出する検出機
   構が電気的に接続されることを特徴とする流体圧レギュ
   レータ。
6. 【請求項６】請求項３記載の流体圧レギュレータにおい
   て、 前記装置本体には、前記所望の設定値および／または所
   望の制御プログラムをプログラム制御部に入力するため
   の外部接続端子が設けられ、該外部接続端子は、前記プ
   ログラム制御部に電気的に接続されることを特徴とする
   流体圧レギュレータ。