JP2004293677A

JP2004293677A - Actuator

Info

Publication number: JP2004293677A
Application number: JP2003087372A
Authority: JP
Inventors: Naoki Okajima; 直樹岡島; Makoto Ando; 誠安藤
Original assignee: CKD Corp
Current assignee: CKD Corp
Priority date: 2003-03-27
Filing date: 2003-03-27
Publication date: 2004-10-21

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce manufacturing costs by sharing a control substrate. <P>SOLUTION: The control substrate controlling the drive of the body of an actuator switching feed/discharge of fluid relative to output ports 13, 14 is provided in the housing case of a substation control unit. The substrate consists of a plurality of divided substrates 34, 35, 36, 37, 38, 45, 46 divided by control function. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体の給排を切り換えるアクチュエータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のアクチュエータとして、電磁弁によって流体の給排切換を行うことで多数の流体圧シリンダ等を駆動させる電磁弁マニホールド（特許文献１参照）が知られている。電磁弁マニホールドは、２つの出力ポートを有する複数のマニホールドブロックが連設され、各マニホールドブロックに設けた電磁弁の開閉によって各出力ポートに対する流体の給排が切り換えられる。複数のマニホールドブロックのうち連設方向端部に配置されたマニホールドブロックには、子局制御ユニットが並設される。この子局制御ユニットは、収容ケース内に電磁弁の開閉を制御する制御基板が収容されている。複数の電磁弁マニホールドを制御する親局と子局制御ユニットとの間でシリアル伝送によって省配線化がなされる一方、各電磁弁と制御ユニットとの間ではパラレル伝送によって個々の電磁弁に対応した駆動信号等が出力されるようになっている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−２５７７３６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来技術における電磁弁マニホールドは、例えば切換弁がタイプの違うものに仕様変更になると、制御ユニットにおける収容ケースの形状も変更する場合があり、その都度制御基板の配置位置や形状等のレイアウトを変更しなければならないため、製造コストの上昇を招いている。
【０００５】
本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、仕様変更になっても制御基板の共通化を図ることができ、製造コストの低下を図ることが可能なアクチュエータを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
（請求項１の発明）
請求項１に記載の発明では、流体の供給又は排出がなされる出力ポートを有するとともに、この出力ポートに対する流体の給排を切り換えるアクチュエータ本体と、前記アクチュエータ本体の駆動を制御する制御基板とを備えたアクチュエータにおいて、前記制御基板を複数に分割して構成したことを要旨とする。
【０００７】
この構成によれば、例えばアクチュエータの仕様等が変更になることに伴い、制御基板のレイアウトが変更になっても、分割された制御基板のレイアウトの自由度は高いため、大幅な仕様変更がない限り、新たな制御基板を製作する必要がない。よって、制御基板の共通化を図ることができ、製造コストの低下を実現できる。
【０００８】
（請求項２の発明）
請求項２に記載の発明では、流体の供給又は排出がなされる出力ポートを有するとともに、この出力ポートに対する流体の給排を切り換えるアクチュエータ本体と、前記アクチュエータ本体の駆動を制御する制御基板とを備えたアクチュエータにおいて、前記制御基板を制御機能別に分けた複数の分割基板から構成したことを要旨とする。
【０００９】
この構成によれば、例えばアクチュエータの仕様等が変更になることに伴い、制御基板のレイアウトが変更になっても、複数の分割基板の配置位置を変更すれば、制御基板のレイアウトを容易に変更できるため、大幅な仕様変更がない限り、新たな制御基板を製作する必要がない。よって、制御基板の共通化を図ることができ、製造コストの低下を実現できる。
【００１０】
（請求項３の発明）
請求項３に記載の発明では、前記分割基板同士は、可撓性を有しかつ所定の長さを有するケーブルを介して電気的に接続されていることを要旨とする。
【００１１】
この構成によれば、アクチュエータの仕様変更に応じて各分割基板の配置向きを容易に変更することができるため、制御基板のレイアウト変更をいっそう容易行うことができる。
【００１２】
（請求項４の発明）
請求項４に記載の発明では、前記制御基板の制御機能には、外部に設けられる親局との間で通信信号を送受信する機能と、前記通信信号の送受信状態を表示する機能と、前記通信信号に基づいてアクチュエータ本体を駆動させるための駆動信号を生成する機能と、前記駆動信号の電流値を増幅してアクチュエータ本体に出力する機能と、前記制御基板及びアクチュエータ本体に供給される外部からの電源電圧に含まれるノイズ成分を除去する機能と、前記電源電圧を前記制御基板に印加する制御用電圧に変圧する機能と、前記制御用電圧をアクチュエータ本体に印加する駆動用電圧に変圧する機能とが含まれており、これら制御機能のうち少なくとも１つが、制御基板を複数の分割基板に分割することの最小単位として設定されていることを要旨とする。
【００１３】
この構成にすれば、アクチュエータ本体の駆動を制御するのに必要な各種制御機能のうち少なくとも１つを最小単位として分割基板に持たせてあるため、制御基板のレイアウトの自由度をよりいっそう高めることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を電磁弁マニホールドに具体化した一実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１５】
図１に示すように、アクチュエータとしての電磁弁マニホールド１１は、一方向に連設された複数のマニホールドブロック１２を備えており、このマニホールドブロック１２の前面には、それぞれ第１出力ポート１３及び第２出力ポート１４が設けられている。第１出力ポート１３及び第２出力ポート１４からは、そこに接続される図示しない外部流体配管を介して、エアシリンダ等の外部流体圧機器を駆動するための流体が給排される。流体としては、エアシリンダであれば圧縮エアを用いているが、エアシリンダ以外の外部流体圧機器を用いる場合には、油等の液体に適用することも可能である。
【００１６】
端部に配置されているマニホールドブロック１２には、１つの給排ブロック１５が隣接配置されている。この給排ブロック１５の前面には、共通供給ポート１７と共通排出ポート１８とが設けられている。共通供給ポート１７は、各マニホールドブロック１２が連設された状態で内部に形成される図示しない共通供給流路に通じている。共通供給ポート１７に流体が供給されると、共通供給流路を介して各マニホールドブロック１２内に流体が供給される。共通排出ポート１８は、各マニホールドブロック１２が連設された状態で内部に形成される図示しない共通排出流路に通じている。共通排出ポート１８を経由して共通排出流路内の流体が排出される。
【００１７】
前記各マニホールドブロック１２の上部には、それらの第１及び第２出力ポート１３，１４に対する流体の給排を切り換える電気的駆動手段としての電磁弁１９が搭載されている。すなわち、電磁弁１９の開閉が一方に切り換えられると、共通供給ポート１７及び第１出力ポート１３と、共通排出ポート１８及び第２出力ポート１４とが互いに連通される。電磁弁１９の開閉が他方に切り換えられると、共通供給ポート１７及び第２出力ポート１４と、共通排出ポート１８及び第１出力ポート１３とが互いに連通される。なお、本実施形態では、電磁弁１９とマニホールドブロック１２とを合わせてアクチュエータ本体が構成されている。
【００１８】
各マニホールドブロック１２に連設状態で形成される前記共通供給流路及び共通排出流路は、それらの一端部がエンドブロック２１により閉塞され、他端部が子局制御ユニット２２によって閉塞されている。電磁弁マニホールド１１は、以上のマニホールドブロック１２、給排ブロック１５、電磁弁１９、エンドブロック２１及び子局制御ユニット２２によって構成されている。そして、これら各部品からなる電磁弁マニホールド１１は、取付部材を構成するリテーナ２３によって組付けレール２４上に固定されている。
【００１９】
図２に示すように、電磁弁マニホールド１１は例えば生産工場内の適宜の位置に多数配置される。これらの電磁弁マニホールド１１に設けられる各子局制御ユニット２２は、信号線２５を介して親局２６に接続されている。親局２６は、プログラマブルコントローラよりなる制御装置であって、親局２６と子局制御ユニット２２との間では通信信号が信号線２５を介してシリアル伝送されるようになっている。
【００２０】
図３，図４に示すように、子局制御ユニット２２の収容ケース３０内には、各電磁弁１９の開閉を制御する制御基板３１が設けられている。制御基板３１は、通信制御部３２と出力制御部３３とに大別されている。通信制御部３２は、親局２６と子局制御ユニット２２との間でシリアル伝送される通信信号を、パラレル伝送による電磁弁駆動信号に変換する制御機能を有する。電磁弁駆動信号は各電磁弁１９に個別に対応した信号であって、この電磁弁駆動信号に基づいて各電磁弁１９は開閉する。出力制御部３３は、変換された電磁弁駆動信号を各電磁弁１９に対して個別に出力する出力制御機能を有する。
【００２１】
制御基板３１の通信制御部３２は、更に５つの制御機能別に細分化されており、各制御機能につき１つずつの分割基板である表示・設定基板３４、マイコン基板３５、通信コネクタ基板３６、降圧基板３７及び電源コネクタ基板３８から構成されている。表示・設定基板３４は、親局２６と子局制御ユニット２２との間で通信信号が正常にシリアル伝送されているかを、発光ダイオード等の発光手段で表示する制御機能を有するとともに、複数ある子局制御ユニット２２を識別するためのアドレスを付与する制御機能を有する。発光ダイオードの発光状態は、図１に示す収容ケース３０の上面に設けられた表示窓３９を介して上側から見ることができるようになっている。各子局制御ユニット２２を識別するためのアドレスは、収容ケース３０の上面に設けられた操作窓４０ａを介して操作スイッチ４０によって設定されるようになっている。マイクロコンピュータが実装されたマイコン基板３５は、親局２６からシリアル伝送される通信信号に基づいて、各電磁弁１９に個別に対応する電磁弁駆動信号を出力するという制御機能を有する。
【００２２】
通信コネクタ基板３６は、親局２６との間で通信信号をシリアル伝送する制御機能を有する。通信コネクタ基板３６には前記信号線２５の端子が接続される通信用コネクタ４２が設けられ、この通信用コネクタ４２は、収容ケース３０前面に設けられ、電磁弁マニホールド１１の各ポート１３，１４，１７，１８が配置されている面と同じ面側となっている。
【００２３】
降圧基板３７は、子局制御ユニット２２に供給される電源電圧（ＤＣ２４Ｖ）を、通信制御部３２における各電子部品に供給する制御用電圧（ＤＣ５Ｖ）に変圧する制御機能を有する。電源コネクタ基板３８は、各電磁弁１９と子局制御ユニット２２に電源からの電力を取り込むとともに、電源電圧に含まれるノイズを除去する制御機能を有する。電源コネクタ基板３８には電源から延びる給電線の端子が接続される電源用コネクタ４４が設けられ、この電源用コネクタ４４は、収容ケース３０前面に設けられ、電磁弁マニホールド１１の各ポート１３，１４，１７，１８が配置されている面と同じ面側となっている。電源用コネクタ４４は２つ設けられており、一方は各電磁弁１９に電力を供給するためのものであって、他方は子局制御ユニット２２自体を駆動させるものである。但し、この電源用コネクタ４４は、外部に１つだけ設け、内部で２つに分割する構成でもよい。
【００２４】
前記制御基板３１の出力制御部３３は、２つの制御機能別に細分化されており、各制御機能につき１つずつの分割基板である昇圧基板４５及び電流増幅基板４６から構成されている。昇圧基板４５は、通信制御部３２における降圧基板３７によって降圧された制御用電圧（ＤＣ５Ｖ）を、各電磁弁１９を開閉するのに必要な駆動用電圧（ＤＣ２４Ｖ）に昇圧する制御機能を有する。電流増幅基板４６は、トランジスタにより電磁弁駆動信号の電流を増幅させる制御機能を有する。
【００２５】
図４，図５に示すように、子局制御ユニット２２の収容ケース３０は、前記エンドブロック２１とは反対側にあるマニホールドブロック１２に並設されたＬ状の第１分割ケース５１と、この第１分割ケース５１に載置される第２分割ケース５２とに分けて構成されている。第１分割ケース（特定の分割ケース）５１は、前記エンドブロック２１と同様の役割、つまり各マニホールドブロック１２に連設状態で形成される共通供給流路及び共通排出流路を閉塞する役割がある。
【００２６】
第２分割ケース５２内には、前記表示・設定基板３４、マイコン基板３５、通信コネクタ基板３６、降圧基板３７及び電源コネクタ基板３８、つまり制御基板３１の通信制御部３２が収容されている。マイコン基板３５と降圧基板３７とは、ピンヘッダ５３によって電気的に接続されている。ピンヘッダ５３は、マイコン基板３５と降圧基板３７との間隔を保持する役割もある。マイコン基板３５及び表示・設定基板３４、マイコン基板３５及び通信コネクタ基板３６、降圧基板３７及び電源コネクタ基板３８は、それぞれ可撓性を有しかつ所定の長さを有するフラットケーブル５４によって電気的に接続されている。
【００２７】
通信制御部３２における各基板３４〜３８は、第２分割ケース５２の上下方向に所定の間隔をおいて３段に配置されている。すなわち、降圧基板３７と電源コネクタ基板３８とは最下部に配置され、マイコン基板３５と通信コネクタ基板３６とは中間部に配置され、表示・設定基板３４のみが最上部である第２分割ケース５２の内頂部に配置されている。なお、第２分割ケース５２の下面及び一側面は開口されているが、その開口縁に突設された支持突部５２ａに係止されることにより、最下部に配置された降圧基板３７と電源コネクタ基板３８とは支持されている。
【００２８】
通信コネクタ基板３６と電源コネクタ基板３８との間には、それらの間隔を保持するスペーサ５５が設けられている。このスペーサ５５には第２分割ケース５２の上面から差し込まれる固定ネジ５６が挿入され、この固定ネジ５６が第１分割ケース５１上に突設されたネジ孔部５７に螺合されることによって、通信コネクタ基板３６及び電源コネクタ基板３８の固定がなされている。
【００２９】
第１分割ケース５１内の基板収容部５１ａには、取付ネジ６３によって着脱可能に取り付けられるカバー６４が設けられている。基板収容部５１ａとカバー６４とによって囲まれる収容空間には、前記昇圧基板４５と電流増幅基板４６とが収容され、これらの基板４５，４６は、それぞれ可撓性を有しかつ所定の長さを有するフラットケーブル５８によって電気的に接続されている。昇圧基板４５はＬ状をなす第１分割ケース５１の底部に取り付けられている一方、電流増幅基板４６は第１分割ケース５１の側部に取り付けられている。つまり、昇圧基板４５と電流増幅基板４６とは直交する位置関係をもって配置されている。
【００３０】
第１分割ケース５１の下部は流体圧力を受けるための隔壁部５１ｂとなっており、その隔壁部５１ｂの真上に電流増幅基板４６が重設されている。隔壁部５１ｂは流体圧力を受けるため、第１分割ケース５１における他の側壁部分よりも厚く形成されている関係上、隔壁部５１ｂの上方にはデッドスペースが形成され、このデッドスペースに電流増幅基板４６が配置されている。
【００３１】
図４，図６に示すように、昇圧基板４５上にはカバー６４に形成された開口部６４ａを介して外部に突出された第１コネクタ６１が設けられている。この第１コネクタ６１は、前記第２分割ケース５２内にある降圧基板３７の下面に設けられた第２コネクタ６２と対峙する位置に配置されている。そして、両コネクタ６１，６２は、第１分割ケース５１に第２分割ケース５２を組み付けることにより接続され、第１分割ケース５１から第２分割ケース５２を取り外すことにより離れる。両コネクタ６１，６２の接続により、第１分割ケース５１内にある出力制御部３３と、第２分割ケース５２内にある通信制御部３２とは、電気的に接続されている。
【００３２】
従って、本実施形態によれば以下のような効果を得ることができる。
（１）電磁弁マニホールド１１において、制御基板３１が制御機能別に７つの分割基板である表示・設定基板３４、マイコン基板３５、通信コネクタ基板３６、降圧基板３７、電源コネクタ基板３８、昇圧基板４５及び電流増幅基板４６に細分化されている。そのため、電磁弁マニホールド１１が例えば仕様変更によって、子局制御ユニット２２の内部構造が変更することがあっても、その変更に合わせて制御基板３１の配置位置や形状等といったレイアウトを容易に変更することができる。つまり、制御基板３１を複数枚の基板３４〜３８，４５，４６に分割したことで、それら基板３４〜３８，４５，４６の配置位置を自在に変更することができるため、電磁弁マニホールド１１の仕様変更に合わせた新しい制御基板３１を設計及び製作する必要がない。この結果、制御基板３１の共通化を図ることでその汎用性を高くでき、子局制御ユニット２２の製造コストを低減することができる。
【００３３】
（２）制御基板３１の通信制御部３２では、表示・設定基板３４及びマイコン基板３５、マイコン基板３５及び通信コネクタ基板３６、更には降圧基板３７及び電源コネクタ基板３８がフラットケーブル５４を介して接続されている。又、制御基板３１の出力制御部３３では、昇圧基板４５と電流増幅基板４６とがフラットケーブル５８で接続されている。そのため、電磁弁マニホールド１１の仕様変更に伴い、各基板３４〜３８，４５，４６の配置位置を変更するが、それら基板が比較的狭い空間部に配置される場合でも、フラットケーブル５４，５８は可撓性を有しているので、フラットケーブル５４，５８を折り曲げながら容易に収容することができる。しかも、フラットケーブル５４，５８をある程度の長さに設定しておけば、各基板３４〜３８，４５，４６の配置間隔の自由度を高くすることができる。
【００３４】
（３）通信コネクタ基板３６と電源コネクタ基板３８との間に設けたスペーサ５５に固定ネジ５６が挿通され、その固定ネジ５６が第１分割ケース５１のネジ孔部５７にねじ込まれている。従って、スペーサ５５及び固定ネジ５６でもって、両基板３６，３８が位置ずれするのを防止することができるとともに、両基板３６，３８の間隔を保持することができる。
【００３５】
（別の実施形態）
本発明の実施形態は以下のように変更してもよい。
・前記実施形態では、制御基板３１の通信制御部３２において、制御機能別に５つに分割された表示・設定基板３４、マイコン基板３５、通信コネクタ基板３６、降圧基板３７、電源コネクタ基板３８から構成した。これ以外に、前記基板３４〜３８が有するそれぞれの制御機能のうち、少なくとも２つ以上合わせ持つ基板としてもよい。
【００３６】
・前記実施形態において、１つの表示・設定基板３４に、２つの制御機能が持ち合わせられているが、この制御機能を分けてもよい。すなわち、表示・設定基板３４を２つに分割し、一方の基板にシリアル伝送される通信信号の通信状態を表示する制御機能を持たせ、他方の基板に複数ある子局制御ユニット２２を識別する制御機能とを持たせ、それらの基板をフラットケーブルで電気的に接続してもよい。
【００３７】
・前記実施形態では、制御基板３１の出力制御部３３において、制御機能別に２つに分割した昇圧基板４５と電流増幅基板４６とから構成したが、出力制御部３３を両基板４５，４６の制御機能を合わせ持つ１つの基板から構成してもよい。
【００３８】
・第１分割ケース５１内にある通信制御部３２において、表示・設定基板３４及びマイコン基板３５、マイコン基板３５及び通信コネクタ基板３６、或いは降圧基板３７及び電源コネクタ基板３８をコネクタによって接続してもよい。
【００３９】
・第２分割ケース５２内にある出力制御部３３において、昇圧基板４５及び電流増幅基板４６をコネクタによって接続してもよい。
・マイコン基板３５と降圧基板３７とをフラットケーブルによって電気的に接続してもよい。
【００４０】
・前記マニホールドブロック１２と電磁弁１９とから構成されるアクチュエータ本体を１つだけ設けてもよい。
次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施形態によって把握される技術的思想を以下に示す。
【００４１】
（１）請求項２又は３において、前記制御基板の制御機能には、外部に設けられる親局との間で通信信号を送受信する機能と、前記通信信号の送受信状態を表示する機能と、前記通信信号に基づいてアクチュエータ本体を駆動させるための駆動信号を生成する機能と、前記駆動信号の電流値を増幅してアクチュエータ本体に出力する機能と、前記制御基板及びアクチュエータ本体に供給される外部からの電源電圧に含まれるノイズ成分を除去する機能と、前記電源電圧を前記制御基板に印加する制御用電圧に絶縁状態で変圧する機能と、前記制御用電圧をアクチュエータ本体に印加する駆動用電圧に絶縁状態で変圧する機能とが含まれており、前記各制御機能のうち少なくともいずれか１つの制御機能が、前記複数ある分割基板のいずれかに含まれている。
【００４２】
（２）請求項１〜３のいずれかにおいて、前記分割基板は、それらの間隔を保持するためのスペーサを介して前記アクチュエータ本体に並設される収容ケース内に収容され、前記スペーサに挿入されるネジが前記収容ケース内に設けた螺合部にねじ込まれている。この構成によれば、分割基板同士の間隔保持と、分割基板が位置ずれしないようにすることとを簡単な構成で実現することができる。
【００４３】
（３）流体の供給又は排出が交互になされる一対の出力ポートを有するとともに、各出力ポートに対する流体の給排を電磁弁の開閉によって切り換える複数のアクチュエータ本体を連設し、前記各アクチュエータ本体の駆動を制御する制御基板を有する制御ユニットを、連設方向端部に位置する前記アクチュエータ本体に並設した電磁弁マニホールドにおいて、前記制御ユニットに収容されている制御基板を互いに電気的に接続した複数の分割基板から構成した電磁弁マニホールド。
【００４４】
（４）アクチュエータ本体の駆動を制御する制御基板を備えた制御ユニットであって、前記制御基板をその制御機能別に分けた複数の分割基板から構成し、それらの分割基板を電気的に接続した制御ユニット。
【００４５】
この構成によれば、制御基板のレイアウトが変更になっても、複数の分割基板の配置位置を変更すれば、制御基板のレイアウトを容易に変更できるため、新たな制御基板を製作する必要がない。よって、制御基板の共通化を図ることができ、制御ユニットの製造コストの低下を実現できる。
【００４６】
【発明の効果】
本発明によれば、仕様変更になっても制御基板の共通化を図ることができるため、製造コストの低下を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電磁弁マニホールドの斜視図。
【図２】電磁弁マニホールドの子局と親局との接続関係を示す説明図。
【図３】電磁弁マニホールドに用いられる制御基板を詳細に示す概略図。
【図４】電磁弁マニホールドを分解して示す斜視図。
【図５】子局制御ユニットの第１分割ケースと第２分割ケースとを分解して示す斜視図。
【図６】制御基板の通信制御部と出力制御部との電気的接続部分を示す断面図。
【符号の説明】
１１…電磁弁マニホールド（アクチュエータ）、１２…マニホールドブロック（アクチュエータ本体）、１３…第１出力ポート、１４…第２出力ポート、１９…電磁弁（アクチュエータ本体）、２６…親局、３１…制御基板、３４…表示・設定基板（分割基板）、３５…マイコン基板（分割基板）、３６…通信コネクタ基板（分割基板）、３７…降圧基板（分割基板）、３８…電源コネクタ基板（分割基板）、４５…昇圧基板（分割基板）、４６…電流増幅基板（分割基板）。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an actuator for switching supply and discharge of a fluid.
[0002]
[Prior art]
As this type of actuator, there is known an electromagnetic valve manifold that drives a number of hydraulic cylinders and the like by switching the supply and discharge of fluid by an electromagnetic valve (see Patent Document 1). In the solenoid valve manifold, a plurality of manifold blocks having two output ports are connected in series, and supply / discharge of fluid to each output port is switched by opening / closing a solenoid valve provided in each manifold block. A slave station control unit is juxtaposed with the manifold block located at the end in the connecting direction among the plurality of manifold blocks. In the slave station control unit, a control board for controlling opening and closing of a solenoid valve is housed in a housing case. Wiring is reduced by serial transmission between the master station and slave station control units that control multiple solenoid valve manifolds, while individual solenoid valves are supported by parallel transmission between each solenoid valve and the control unit. A drive signal and the like are output.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-257736
[Problems to be solved by the invention]
However, the solenoid valve manifold in the prior art, for example, when the specification of the switching valve is changed to a different type, the shape of the housing case in the control unit may also be changed, and each time the layout such as the arrangement position and shape of the control board is changed. Must be changed, leading to an increase in manufacturing costs.
[0005]
The present invention has been made by focusing on the problems existing in such conventional techniques. It is an object of the present invention to provide an actuator that can use a common control board even if the specification is changed and that can reduce the manufacturing cost.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
(Invention of claim 1)
According to the first aspect of the present invention, there is provided an actuator body that has an output port for supplying or discharging a fluid, and switches supply and discharge of a fluid to and from the output port, and a control board that controls driving of the actuator body. In the actuator, the control board is divided into a plurality of parts.
[0007]
According to this configuration, even if the layout of the control board is changed due to, for example, a change in the specification of the actuator, the degree of freedom in the layout of the divided control boards is high, and thus there is no significant change in the specification. As long as there is no need to manufacture a new control board. Therefore, the control board can be shared, and the manufacturing cost can be reduced.
[0008]
(Invention of claim 2)
The invention according to claim 2 has an output port for supplying or discharging a fluid, an actuator body for switching supply and discharge of the fluid to and from the output port, and a control board for controlling driving of the actuator body. In the actuator, the control board is composed of a plurality of divided boards divided according to control functions.
[0009]
According to this configuration, even if the layout of the control board is changed due to, for example, a change in the specifications of the actuator, the layout of the control board can be easily changed by changing the arrangement positions of the plurality of divided boards. Therefore, there is no need to manufacture a new control board unless there is a significant change in specifications. Therefore, the control board can be shared, and the manufacturing cost can be reduced.
[0010]
(Invention of claim 3)
In the invention according to claim 3, the gist is that the divided substrates are electrically connected to each other via a cable having flexibility and a predetermined length.
[0011]
According to this configuration, since the arrangement direction of each divided board can be easily changed according to the change in the specification of the actuator, the layout change of the control board can be more easily performed.
[0012]
(Invention of Claim 4)
In the invention described in claim 4, the control function of the control board includes a function of transmitting / receiving a communication signal to / from a master station provided outside, a function of displaying a transmission / reception state of the communication signal, and a function of: A function of generating a drive signal for driving the actuator body based on the signal, a function of amplifying a current value of the drive signal and outputting the current value to the actuator body, and a function of supplying an external signal to the control board and the actuator body. A function of removing a noise component included in the power supply voltage, a function of transforming the power supply voltage to a control voltage applied to the control board, and a function of transforming the control voltage to a drive voltage applied to the actuator body. And that at least one of these control functions is set as a minimum unit for dividing the control board into a plurality of divided boards. And effect.
[0013]
According to this configuration, since at least one of various control functions necessary for controlling the driving of the actuator body is provided in the divided board as a minimum unit, the degree of freedom in the layout of the control board is further increased. Can be.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is embodied in a solenoid valve manifold will be described with reference to the drawings.
[0015]
As shown in FIG. 1, a solenoid valve manifold 11 as an actuator includes a plurality of manifold blocks 12 connected in one direction, and a front surface of the manifold block 12 has a first output port 13 and a Two output ports 14 are provided. From the first output port 13 and the second output port 14, a fluid for driving an external hydraulic device such as an air cylinder is supplied / discharged via an external fluid pipe (not shown) connected thereto. As the fluid, compressed air is used as long as it is an air cylinder. However, when an external fluid pressure device other than an air cylinder is used, the fluid can be applied to a liquid such as oil.
[0016]
One supply / discharge block 15 is disposed adjacent to the manifold block 12 disposed at the end. A common supply port 17 and a common discharge port 18 are provided on the front surface of the supply / discharge block 15. The common supply port 17 communicates with a common supply passage (not shown) formed therein in a state where the respective manifold blocks 12 are connected to each other. When the fluid is supplied to the common supply port 17, the fluid is supplied into each manifold block 12 via the common supply flow path. The common discharge port 18 communicates with a common discharge passage (not shown) formed therein in a state where the manifold blocks 12 are connected to each other. The fluid in the common discharge channel is discharged via the common discharge port 18.
[0017]
An electromagnetic valve 19 is mounted on the upper part of each manifold block 12 as an electric driving means for switching supply and discharge of fluid to the first and second output ports 13 and 14. That is, when the opening and closing of the solenoid valve 19 is switched to one, the common supply port 17 and the first output port 13 communicate with the common discharge port 18 and the second output port 14. When the opening and closing of the solenoid valve 19 is switched to the other, the common supply port 17 and the second output port 14 communicate with the common discharge port 18 and the first output port 13. In this embodiment, the actuator body is configured by combining the solenoid valve 19 and the manifold block 12.
[0018]
One end of the common supply flow path and the common discharge flow path formed in a continuous state with each manifold block 12 is closed by an end block 21, and the other end is closed by a slave station control unit 22. . The solenoid valve manifold 11 includes the above manifold block 12, supply / discharge block 15, solenoid valve 19, end block 21, and slave station control unit 22. The solenoid valve manifold 11 composed of these components is fixed on an assembly rail 24 by a retainer 23 constituting a mounting member.
[0019]
As shown in FIG. 2, a large number of solenoid valve manifolds 11 are arranged at, for example, appropriate positions in a production factory. Each slave station control unit 22 provided in these solenoid valve manifolds 11 is connected to a master station 26 via a signal line 25. The master station 26 is a control device including a programmable controller, and a communication signal is serially transmitted between the master station 26 and the slave station control unit 22 via the signal line 25.
[0020]
As shown in FIGS. 3 and 4, a control board 31 for controlling opening and closing of each solenoid valve 19 is provided in the housing case 30 of the slave station control unit 22. The control board 31 is roughly divided into a communication control unit 32 and an output control unit 33. The communication control unit 32 has a control function of converting a communication signal serially transmitted between the master station 26 and the slave station control unit 22 into an electromagnetic valve drive signal by parallel transmission. The solenoid valve drive signal is a signal individually corresponding to each solenoid valve 19, and each solenoid valve 19 opens and closes based on this solenoid valve drive signal. The output control unit 33 has an output control function of individually outputting the converted solenoid valve drive signal to each solenoid valve 19.
[0021]
The communication control unit 32 of the control board 31 is further subdivided into five control functions, and one display / setting board 34, a microcomputer board 35, a communication connector board 36, It comprises a board 37 and a power connector board 38. The display / setting board 34 has a control function of displaying whether a communication signal is normally serially transmitted between the master station 26 and the slave station control unit 22 by means of a light emitting device such as a light emitting diode. It has a control function of giving an address for identifying the station control unit 22. The light emitting state of the light emitting diode can be viewed from above through a display window 39 provided on the upper surface of the housing case 30 shown in FIG. An address for identifying each slave station control unit 22 is set by an operation switch 40 via an operation window 40 a provided on the upper surface of the housing case 30. The microcomputer board 35 on which the microcomputer is mounted has a control function of outputting solenoid valve drive signals individually corresponding to the respective solenoid valves 19 based on a communication signal serially transmitted from the master station 26.
[0022]
The communication connector board 36 has a control function of serially transmitting a communication signal with the master station 26. The communication connector board 36 is provided with a communication connector 42 to which the terminal of the signal line 25 is connected. The communication connector 42 is provided on the front surface of the housing case 30, and the ports 13, 14, and 14 of the solenoid valve manifold 11 are provided. It is on the same surface side as the surface on which 17 and 18 are arranged.
[0023]
The step-down board 37 has a control function of transforming a power supply voltage (24 VDC) supplied to the slave station control unit 22 into a control voltage (5 VDC) supplied to each electronic component in the communication control unit 32. The power supply connector board 38 has a control function of taking in power from a power supply into each of the solenoid valves 19 and the slave station control unit 22 and removing noise included in the power supply voltage. The power supply connector board 38 is provided with a power supply connector 44 to which a terminal of a power supply line extending from a power supply is connected. The power supply connector 44 is provided on a front surface of the housing case 30, and each port 13, 14 of the solenoid valve manifold 11 is provided. , 17, and 18 are on the same surface side as the surface on which they are arranged. Two power connectors 44 are provided, one for supplying power to each solenoid valve 19 and the other for driving the slave station control unit 22 itself. However, only one power supply connector 44 may be provided outside and divided internally into two.
[0024]
The output control section 33 of the control board 31 is subdivided into two control functions, and includes a boost board 45 and a current amplification board 46, which are one divided board for each control function. The boosting board 45 has a control function of boosting the control voltage (5 VDC) stepped down by the step-down board 37 in the communication control unit 32 to a driving voltage (24 VDC) required to open and close each solenoid valve 19. The current amplification board 46 has a control function of amplifying the current of the solenoid valve drive signal by the transistor.
[0025]
As shown in FIGS. 4 and 5, the housing case 30 of the slave station control unit 22 includes an L-shaped first split case 51 arranged in parallel with the manifold block 12 on the opposite side to the end block 21. It is configured separately from a second split case 52 placed on the first split case 51. The first divided case (specific divided case) 51 has a role similar to that of the end block 21, that is, a role of closing a common supply channel and a common discharge channel formed in a state of being connected to each of the manifold blocks 12. .
[0026]
The display / setting board 34, the microcomputer board 35, the communication connector board 36, the step-down board 37, and the power connector board 38, that is, the communication control unit 32 of the control board 31 are accommodated in the second divided case 52. The microcomputer board 35 and the step-down board 37 are electrically connected by a pin header 53. The pin header 53 also has a role of maintaining a space between the microcomputer board 35 and the step-down board 37. The microcomputer board 35 and the display / setting board 34, the microcomputer board 35 and the communication connector board 36, the step-down board 37, and the power supply connector board 38 are electrically connected to each other by a flexible flat cable 54 having a predetermined length. It is connected.
[0027]
The boards 34 to 38 in the communication control unit 32 are arranged in three stages at predetermined intervals in the vertical direction of the second divided case 52. That is, the step-down board 37 and the power supply connector board 38 are arranged at the lowermost part, the microcomputer board 35 and the communication connector board 36 are arranged at the middle part, and only the display / setting board 34 is the uppermost part. It is arranged at the inner top. Although the lower surface and one side surface of the second split case 52 are open, the lower step-down substrate 37 disposed at the lowermost position and the power supply are locked by a support projection 52a projecting from the opening edge. The connector board 38 is supported.
[0028]
A spacer 55 is provided between the communication connector board 36 and the power supply connector board 38 to keep a space therebetween. A fixing screw 56 inserted from the upper surface of the second divided case 52 is inserted into the spacer 55, and the fixed screw 56 is screwed into a screw hole 57 protruding from the first divided case 51. The communication connector board 36 and the power connector board 38 are fixed.
[0029]
A cover 64 that is detachably attached by an attachment screw 63 is provided in the substrate housing portion 51 a in the first split case 51. The boosting board 45 and the current amplifying board 46 are housed in a housing space surrounded by the board housing section 51a and the cover 64. The boards 45 and 46 have flexibility and a predetermined length, respectively. Are electrically connected by a flat cable 58 having The booster board 45 is attached to the bottom of the L-shaped first split case 51, while the current amplification board 46 is attached to the side of the first split case 51. That is, the booster board 45 and the current amplifying board 46 are arranged in a perpendicular positional relationship.
[0030]
The lower part of the first split case 51 is a partition part 51b for receiving a fluid pressure, and the current amplifying substrate 46 is provided directly above the partition part 51b. Since the partition wall portion 51b receives fluid pressure, a dead space is formed above the partition wall portion 51b because the partition wall portion 51b is formed thicker than the other side wall portions in the first split case 51. 46 are arranged.
[0031]
As shown in FIGS. 4 and 6, a first connector 61 protruding to the outside via an opening 64 a formed in the cover 64 is provided on the booster board 45. The first connector 61 is arranged at a position facing the second connector 62 provided on the lower surface of the step-down board 37 in the second split case 52. The two connectors 61 and 62 are connected by assembling the second split case 52 to the first split case 51, and are separated by removing the second split case 52 from the first split case 51. By connecting the two connectors 61 and 62, the output control unit 33 in the first split case 51 and the communication control unit 32 in the second split case 52 are electrically connected.
[0032]
Therefore, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) In the solenoid valve manifold 11, the control board 31 is divided into seven display / setting boards 34, a microcomputer board 35, a communication connector board 36, a step-down board 37, a power connector board 38, a boost board 45, It is subdivided into a current amplification substrate 46. Therefore, even when the internal structure of the slave station control unit 22 is changed due to, for example, a change in specifications of the solenoid valve manifold 11, the layout such as the arrangement position and the shape of the control board 31 is easily changed in accordance with the change. be able to. That is, since the control board 31 is divided into a plurality of boards 34 to 38, 45, and 46, the arrangement positions of the boards 34 to 38, 45, and 46 can be freely changed. There is no need to design and manufacture a new control board 31 according to the specification change. As a result, the versatility of the control board 31 can be increased by sharing the control board 31, and the manufacturing cost of the slave station control unit 22 can be reduced.
[0033]
(2) In the communication control section 32 of the control board 31, the display / setting board 34 and the microcomputer board 35, the microcomputer board 35 and the communication connector board 36, the step-down board 37 and the power supply connector board 38 are connected via the flat cable 54. Have been. In the output control section 33 of the control board 31, the boost board 45 and the current amplifying board 46 are connected by a flat cable 58. Therefore, the positions of the substrates 34 to 38, 45, and 46 are changed in accordance with the change in the specification of the solenoid valve manifold 11. However, even when the substrates are disposed in a relatively narrow space, the flat cables 54 and 58 are not used. Because of the flexibility, the flat cables 54 and 58 can be easily accommodated while being bent. Moreover, if the flat cables 54 and 58 are set to a certain length, the degree of freedom in the arrangement intervals of the boards 34 to 38, 45 and 46 can be increased.
[0034]
(3) A fixing screw 56 is inserted into a spacer 55 provided between the communication connector board 36 and the power supply connector board 38, and the fixing screw 56 is screwed into a screw hole 57 of the first split case 51. Therefore, the displacement of the substrates 36 and 38 can be prevented by the spacer 55 and the fixing screw 56, and the distance between the substrates 36 and 38 can be maintained.
[0035]
(Another embodiment)
Embodiments of the present invention may be modified as follows.
In the above embodiment, the communication control unit 32 of the control board 31 is composed of a display / setting board 34, a microcomputer board 35, a communication connector board 36, a step-down board 37, and a power supply connector board 38 divided into five for each control function. did. In addition, a board having at least two or more of the control functions of the boards 34 to 38 may be used.
[0036]
In the above embodiment, one display / setting board 34 has two control functions, but these control functions may be divided. That is, the display / setting board 34 is divided into two, one board is provided with a control function of displaying a communication state of a communication signal serially transmitted, and the plurality of slave station control units 22 on the other board are identified. A control function may be provided, and these boards may be electrically connected by a flat cable.
[0037]
In the above-described embodiment, the output control unit 33 of the control board 31 is configured by the boosting board 45 and the current amplifying board 46 divided into two for each control function, but the output control unit 33 controls the two boards 45 and 46. It may be composed of one substrate having functions.
[0038]
In the communication control unit 32 in the first split case 51, even if the display / setting board 34 and the microcomputer board 35, the microcomputer board 35 and the communication connector board 36, or the step-down board 37 and the power supply connector board 38 are connected by a connector. Good.
[0039]
-In the output control part 33 in the 2nd division | segmentation case 52, you may connect the booster board 45 and the current amplification board 46 with a connector.
The microcomputer board 35 and the step-down board 37 may be electrically connected by a flat cable.
[0040]
-Only one actuator body composed of the manifold block 12 and the solenoid valve 19 may be provided.
Next, in addition to the technical idea described in the claims, the technical idea grasped by the above-described embodiment will be described below.
[0041]
(1) The control function of the control board according to claim 2 or 3, wherein the control function of the control board includes a function of transmitting and receiving a communication signal to and from an external master station, a function of displaying a transmission and reception state of the communication signal, A function of generating a drive signal for driving the actuator body based on the communication signal, a function of amplifying a current value of the drive signal and outputting the same to the actuator body, and a function of supplying the control board and the actuator body with an external device. A function of removing a noise component included in the power supply voltage, a function of insulatingly transforming the power supply voltage to a control voltage applied to the control substrate, and a drive voltage applied to the actuator body. And a function of changing the voltage in an insulated state, wherein at least one of the control functions is provided to one of the plurality of divided substrates. It is rare.
[0042]
(2) In any one of claims 1 to 3, the divided substrate is housed in a housing case juxtaposed to the actuator main body via a spacer for maintaining a space between them, and is inserted into the spacer. Screw is screwed into a threaded portion provided in the housing case. According to this configuration, it is possible to realize the maintenance of the interval between the divided substrates and the prevention of the displacement of the divided substrates with a simple configuration.
[0043]
(3) It has a pair of output ports for alternately supplying or discharging the fluid, and a plurality of actuator bodies for switching the supply and discharge of the fluid to each output port by opening and closing a solenoid valve are connected in series, and A control unit having a control board for controlling driving is connected to the actuator body located at the end of the connecting direction in an electromagnetic valve manifold, and a plurality of control boards housed in the control unit are electrically connected to each other. Solenoid valve manifold composed of divided substrates.
[0044]
(4) A control unit including a control board for controlling the driving of the actuator body, wherein the control board is composed of a plurality of divided boards divided according to their control functions, and the divided boards are electrically connected. unit.
[0045]
According to this configuration, even if the layout of the control board is changed, the layout of the control board can be easily changed by changing the arrangement positions of the plurality of divided boards, so that there is no need to manufacture a new control board. . Therefore, the control board can be shared, and the manufacturing cost of the control unit can be reduced.
[0046]
【The invention's effect】
According to the present invention, the control board can be shared even if the specification is changed, so that the manufacturing cost can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a solenoid valve manifold.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a connection relationship between a slave station and a master station of the solenoid valve manifold.
FIG. 3 is a schematic view showing in detail a control board used in the solenoid valve manifold.
FIG. 4 is an exploded perspective view showing a solenoid valve manifold.
FIG. 5 is an exploded perspective view showing a first divided case and a second divided case of the slave station control unit.
FIG. 6 is a sectional view showing an electrical connection portion between a communication control unit and an output control unit of the control board.
[Explanation of symbols]
11: solenoid valve manifold (actuator), 12: manifold block (actuator body), 13: first output port, 14: second output port, 19: solenoid valve (actuator body), 26: master station, 31: control board , 34: display / setting board (split board), 35: microcomputer board (split board), 36: communication connector board (split board), 37: step-down board (split board), 38: power supply connector board (split board), 45: boosting substrate (divided substrate), 46: current amplification substrate (divided substrate).

Claims

An actuator having an output port through which fluid is supplied or discharged, and having an actuator body that switches supply and discharge of fluid to and from the output port, and a control board that controls driving of the actuator body.
An actuator, wherein the control board is divided into a plurality of parts.

An actuator having an output port through which fluid is supplied or discharged, and having an actuator body that switches supply and discharge of fluid to and from the output port, and a control board that controls driving of the actuator body.
An actuator, wherein the control board is constituted by a plurality of divided boards divided according to control functions.

The actuator according to claim 1, wherein the divided substrates are electrically connected to each other via a cable having flexibility and a predetermined length.

The control functions of the control board include:
A function of transmitting and receiving a communication signal to and from an external master station,
A function of displaying a transmission / reception state of the communication signal;
A function of generating a drive signal for driving the actuator body based on the communication signal;
A function of amplifying the current value of the drive signal and outputting the amplified value to the actuator body;
A function of removing a noise component included in an external power supply voltage supplied to the control board and the actuator body;
A function of transforming the power supply voltage to a control voltage applied to the control board,
A function of transforming the control voltage into a drive voltage applied to the actuator body,
4. The actuator according to claim 2, wherein at least one of these control functions is set as a minimum unit for dividing the control board into a plurality of divided boards.