JP2010159783A - Drive detection circuit and drive detection method of fluid pressure apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、圧力流体の供給作用下に駆動する流体圧機器の駆動状態を検出するための流体圧機器の駆動検出回路及び駆動検出方法に関する。 The present invention relates to a drive detection circuit and a drive detection method for a fluid pressure device for detecting a drive state of a fluid pressure device driven under the action of supplying a pressure fluid.
従来から、例えば、ワーク等の搬送手段として、例えば、圧力流体の供給作用下に移動するピストンを有する流体圧シリンダが用いられている。このような流体圧シリンダでは、筒状のシリンダ本体の内部に画成されたシリンダ室にピストンが移動自在に設けられると共に、前記シリンダ本体の両端部にそれぞれヘッドカバー及びロッドカバーが装着され、前記シリンダ室を閉塞する構成としている。 2. Description of the Related Art Conventionally, for example, a fluid pressure cylinder having a piston that moves under the action of supplying a pressure fluid has been used as a means for conveying a workpiece or the like. In such a fluid pressure cylinder, a piston is movably provided in a cylinder chamber defined inside a cylindrical cylinder body, and a head cover and a rod cover are respectively attached to both ends of the cylinder body. The chamber is closed.
また、このピストンの外周面には、環状溝を介してマグネットが設けられ、該マグネットの磁気を、シリンダ本体の外部に装着された磁気検出センサによって検出して電気信号として制御部へと出力することにより、前記ピストンのストローク位置を検出している。 In addition, a magnet is provided on the outer peripheral surface of the piston via an annular groove, and the magnetism of the magnet is detected by a magnetic detection sensor mounted outside the cylinder body and output as an electric signal to the control unit. Thus, the stroke position of the piston is detected.
しかしながら、特許文献1に係る従来技術においては、流体圧シリンダを、例えば、防爆雰囲気環境で用いる場合や電気配線が困難な環境で用いる場合には磁気検出センサによるピストンの移動検出を行うことができないという問題がある。また、流体圧シリンダが大きく可動する場合に、磁気検出センサに接続された電気配線が引っ張られて断線することが懸念される。さらに、強磁界環境で使用した場合には、磁気検出センサの誤作動を招くことが懸念され、正確にピストンの位置検出を行うことが困難となる。 However, in the prior art according to Patent Document 1, when the fluid pressure cylinder is used in an explosion-proof atmosphere environment or in an environment where electrical wiring is difficult, for example, the movement of the piston cannot be detected by the magnetic detection sensor. There is a problem. Further, when the fluid pressure cylinder is largely moved, there is a concern that the electric wiring connected to the magnetic detection sensor is pulled and disconnected. Further, when used in a strong magnetic field environment, there is a concern that the magnetic detection sensor may malfunction, and it is difficult to accurately detect the position of the piston.
本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、流体圧機器の設置環境に関わらず、移動体の移動状態を確実に検出することが可能な流体圧機器の駆動検出回路及び駆動検出方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above-described problems, and is a fluid pressure device drive detection circuit and drive capable of reliably detecting the moving state of a moving object regardless of the installation environment of the fluid pressure device. An object is to provide a detection method.
前記の目的を達成するために、本発明は、流体の供給作用下に駆動する移動体を有した流体圧機器の駆動状態を検出するための流体圧機器の駆動検出回路であって、
流体を供給するための流体供給源と、
前記流体供給源と前記流体圧機器における一組のポートとの間を接続し、前記流体が流通する一組の配管と、
前記配管を通じて前記流体供給源から前記流体圧機器へと供給される前記流体の供給状態を切り換える切換機構と、
前記配管に設けられ、該配管内を流通する前記流体の流量を検出する検出部と、
を備え、
前記流体圧機器が、前記検出部の設置される第1空間とは別の第2空間内に設けられることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a fluid pressure device drive detection circuit for detecting a drive state of a fluid pressure device having a moving body that is driven under a fluid supply action.
A fluid supply source for supplying fluid;
A set of pipes connecting the fluid supply source and a set of ports in the fluid pressure device, and through which the fluid flows;
A switching mechanism for switching a supply state of the fluid supplied from the fluid supply source to the fluid pressure device through the pipe;
A detection unit that is provided in the pipe and detects a flow rate of the fluid flowing through the pipe;
With
The fluid pressure device is provided in a second space different from the first space in which the detection unit is installed.
本発明によれば、移動体を有する流体圧機器のポートと流体供給源との間を、一組の配管で接続すると共に、前記配管に対して流体の流量を検出可能な検出部を設け、前記流体圧機器を、前記検出部の設置された第1空間とは別の第2空間内に設けている。そして、流体供給源から一方の配管を通じて流体圧機器へと流体が供給され、移動体が前記流体の押圧作用下に移動する際、また、前記移動体の移動に伴って前記流体圧機器のポートから排出された流体が他方の配管へと流通する際、検出部によって前記流体の流量が検出される。 According to the present invention, the port of the fluid pressure device having the moving body and the fluid supply source are connected by a set of pipes, and a detection unit capable of detecting the flow rate of the fluid is provided to the pipes. The fluid pressure device is provided in a second space different from the first space in which the detection unit is installed. The fluid is supplied from the fluid supply source to the fluid pressure device through one of the pipes, and when the moving body moves under the pressing action of the fluid, the port of the fluid pressure device is moved along with the movement of the moving body. When the fluid discharged from the fluid flows to the other pipe, the flow rate of the fluid is detected by the detection unit.
従って、例えば、流体圧機器が、防爆雰囲気や強磁界である第2空間に設置された場合でも、検出部が、前記流体圧機器とは別の第1空間に設けられているため、前記検出部によって流体の流量を安全に検出して出力することが可能となる。すなわち、流体圧機器を、防爆雰囲気環境等に設置する場合でも、検出部が前記防爆雰囲気環境とは別の第1空間に設けられているため、電気信号を出力する検出部を用いた場合でも流体の流量を安全に検出し、その検出結果に基づいて前記流体圧機器における移動体の移動状態を確実に確認することができる。 Therefore, for example, even when the fluid pressure device is installed in the second space which is an explosion-proof atmosphere or a strong magnetic field, the detection unit is provided in the first space different from the fluid pressure device. It is possible to safely detect and output the flow rate of the fluid by the unit. That is, even when the fluid pressure device is installed in an explosion-proof atmosphere environment or the like, since the detection unit is provided in the first space different from the explosion-proof atmosphere environment, even when a detection unit that outputs an electrical signal is used. The flow rate of the fluid can be detected safely, and the moving state of the moving body in the fluid pressure device can be reliably confirmed based on the detection result.
また、検出部を、一組の配管の少なくともいずれか一方に設けることにより、前記配管を通じて流体圧機器へと供給される流体、又は、前記流体圧機器から排出される流体の流量を検出部によって検出することができるため、前記流量に基づいて移動体の移動状態を確実に確認することができる。 In addition, by providing the detection unit in at least one of the pair of pipes, the flow rate of the fluid supplied to the fluid pressure device through the pipe or the fluid discharged from the fluid pressure device is detected by the detection unit. Since it can detect, the movement state of a moving body can be confirmed reliably based on the said flow volume.
さらに、検出部を、一組の配管にそれぞれ設けることにより、前記配管を通じて流体圧機器へと供給される流体、又は、前記流体圧機器から排出される流体の流量を一組の検出部によってそれぞれ検出することができるため、前記流量に基づいて移動体の移動状態をより一層確実に確認することができる。 Further, by providing each of the detection units in a set of pipes, the flow rate of the fluid supplied to the fluid pressure device through the pipes or the fluid discharged from the fluid pressure device is respectively determined by the set of detection units. Since it can detect, the movement state of a moving body can be confirmed more reliably based on the said flow volume.
さらにまた、流体の流量を、検出部から検出信号として制御部へと出力することにより、前記制御部において前記検出信号から流体圧機器の移動体が移動状態にあるか停止状態にあるかを確認することができる。 Furthermore, by outputting the fluid flow rate from the detection unit to the control unit as a detection signal, the control unit confirms whether the moving body of the fluid pressure device is in a moving state or a stopped state from the detection signal. can do.
またさらに、流体圧機器を、シリンダ本体と、前記シリンダ本体の内部に変位自在に設けられるピストンとを備え、前記流体の供給作用下に前記ピストンを軸線方向に沿って自在に変位させる流体圧シリンダとするとよい。 Furthermore, the fluid pressure device includes a cylinder body and a piston that is displaceably provided inside the cylinder body, and the fluid pressure cylinder is configured to freely displace the piston along the axial direction under the fluid supply action. It is good to do.
一方、本発明は、流体の供給作用下に駆動する移動体を有した流体圧機器の駆動状態を検出するための流体圧機器の駆動検出方法であって、
前記流体圧機器に供給される流体、又は、該流体圧機器から排出される流体の少なくともいずれか一方の流量を検出部で検出する工程と、
前記検出部で検出された流体の流量を検出信号として制御部へと出力する工程と、
前記制御部において、前記検出信号に基づいて前記流体圧機器の移動体が軸線方向に沿って移動又は停止した状態のいずれの状態にあるかを判断する工程と、
を有することを特徴とする。
On the other hand, the present invention is a fluid pressure device drive detection method for detecting a drive state of a fluid pressure device having a moving body driven under a fluid supply action,
Detecting a flow rate of at least one of the fluid supplied to the fluid pressure device or the fluid discharged from the fluid pressure device with a detection unit;
Outputting the flow rate of the fluid detected by the detection unit to the control unit as a detection signal;
In the control unit, a step of determining based on the detection signal whether the moving body of the fluid pressure device has moved or stopped along the axial direction;
It is characterized by having.
本発明によれば、流体供給源から配管を通じて流体圧機器へと流体が供給され、移動体が前記流体の押圧作用下に移動する際、また、前記移動体の移動に伴って前記流体圧機器のポートから排出された流体が他方の配管へと流通する際、検出部によって前記配管を流通する流体の流量が検出され、前記検出部で検出された流体の流量を検出信号として制御部へと出力した後、前記制御部において前記検出信号に基づいて前記移動体が移動状態にあるか停止した状態にあるかを判断している。 According to the present invention, when the fluid is supplied from the fluid supply source to the fluid pressure device through the pipe and the moving body moves under the pressing action of the fluid, the fluid pressure device is moved along with the movement of the moving body. When the fluid discharged from the other port flows to the other pipe, the flow rate of the fluid flowing through the pipe is detected by the detection unit, and the flow rate of the fluid detected by the detection unit is detected as a detection signal to the control unit. After the output, the control unit determines whether the moving body is in a moving state or in a stopped state based on the detection signal.
従って、検出部において検出した流体の流量に基づいて制御部で流体圧機器の移動体が移動状態にあるか停止した状態にあるかを判断し、該流体圧シリンダの駆動状態を確認することが可能となる。 Therefore, based on the fluid flow rate detected by the detection unit, the control unit can determine whether the moving body of the fluid pressure device is in a moving state or a stopped state, and confirm the driving state of the fluid pressure cylinder. It becomes possible.
また、検出信号が制御部に入力された後、該検出信号が予め設定された設定値を超えた場合に、外部に対して出力信号を出力するとよい。これにより、流体圧機器における移動体の移動状態に基づいて出力信号を出力して外部機器を連動して制御することができる。 Further, after the detection signal is input to the control unit, an output signal may be output to the outside when the detection signal exceeds a preset set value. Thereby, an output signal can be output based on the movement state of the moving body in the fluid pressure device, and the external device can be controlled in conjunction with the output signal.
さらに、制御部に入力される検出信号に基づいて流体の流量を積算して積算流量を算出する工程と、
予め設定された設定値を前記積算流量が超えた場合に、外部に対して出力信号を出力するとよい。
Furthermore, the step of calculating the integrated flow rate by integrating the flow rate of the fluid based on the detection signal input to the control unit,
When the integrated flow rate exceeds a preset setting value, an output signal may be output to the outside.
本発明によれば、以下の効果が得られる。 According to the present invention, the following effects can be obtained.
すなわち、移動体を有する流体圧機器のポートと流体供給源との間を、一組の配管で接続し、前記配管に対して流体の流量を検出可能な検出部を設けると共に、前記流体圧機器を、前記検出部の設置された第1空間とは別の第2空間内に設けることにより、前記流体圧機器を、例えば、防爆雰囲気や強磁界である第2空間に設置した場合でも、検出部が前記流体圧機器とは別の第1空間に設けられているため、電気信号を出力する検出部を用いた場合でも流体の流量を安全に検出し、その検出結果に基づいて前記流体圧機器における移動体の移動状態を確実に確認することが可能となる。 That is, the port of a fluid pressure device having a moving body and a fluid supply source are connected by a set of pipes, and a detection unit capable of detecting the flow rate of the fluid is provided to the pipes, and the fluid pressure device Is provided in a second space different from the first space in which the detection unit is installed, so that the fluid pressure device can be detected even in a second space that is an explosion-proof atmosphere or a strong magnetic field, for example. Since the unit is provided in a first space different from the fluid pressure device, the flow rate of the fluid can be detected safely even when a detection unit that outputs an electrical signal is used, and the fluid pressure is detected based on the detection result. It is possible to reliably check the moving state of the moving body in the device.
本発明に係る流体圧機器の駆動検出回路及び駆動検出方法について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。 A preferred embodiment of a drive detection circuit and a drive detection method for a fluid pressure device according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
図1において、参照符号10は、本発明の第1の実施の形態に係る流体圧機器の駆動検出回路を示す。なお、ここでは、流体圧機器として、圧力流体の供給作用下にストローク変位するピストン(移動体)26を有した流体圧シリンダ14を用いる場合について説明する。
In FIG. 1,
この流体圧機器の駆動検出回路10は、圧力流体供給源(流体供給源)12と、該圧力流体供給源12から供給される圧力流体によって駆動する流体圧シリンダ14と、前記圧力流体供給源12と流体圧シリンダ14とを接続する配管16と、前記圧力流体供給源12と流体圧シリンダ14との間に設けられ、該流体圧シリンダ14に対する前記圧力流体の供給状態を切り換える切換弁(切換機構)18と、前記配管16内を流通する前記圧力流体の流量を検出する流量検出部(検出部)20と、前記流量検出部20で検出された流量が検出信号として入力される制御部22とを含む。
The fluid pressure device
そして、流体圧機器の駆動検出回路10は、圧力流体供給源12、切換弁18、流量検出部20及び制御部22が、一般的な大気を有した環境である領域(第1空間)Aに設置され、一方、流体圧シリンダ14が、例えば、防爆雰囲気環境、強磁界環境下である領域(第2空間)Bに設置される。なお、圧力流体供給源12と流体圧シリンダ14とを接続する配管16は、領域Aと領域Bとに跨るように配置されている。
Then, the
上述した防爆雰囲気環境とは、例えば、塗料の一部が気化した可燃性ガスの漂う製品の塗装ライン等であり、電気信号を出力する磁気センサを設置することができず、一方、強磁界環境とは、例えば、自動車用パネルの溶接ライン等であり、強い磁界が発生することによって該磁気センサによる検出結果の精度が低下してしまうことがある。すなわち、領域Bは、電気的に検出を行う磁気センサ等による流体圧機器の駆動検出が困難な環境である。 The explosion-proof atmosphere environment mentioned above is, for example, a coating line of a product with a combustible gas drifting in which a part of the paint is vaporized, and a magnetic sensor that outputs an electric signal cannot be installed. For example, a welding line of an automotive panel or the like, and the generation of a strong magnetic field may reduce the accuracy of the detection result by the magnetic sensor. That is, the region B is an environment in which it is difficult to detect the driving of the fluid pressure device by a magnetic sensor or the like that performs electrical detection.
流体圧シリンダ14は、筒状のシリンダ本体24と、該シリンダ本体24の内部に移動自在に設けられたピストン26と、該ピストン26に連結されたピストンロッド28とを含み、前記シリンダ本体24の側面に設けられた第1及び第2ポート30、32にそれぞれ第1及び第2配管34、36(後述する)の一端部が接続される。そして、第1又は第2ポート30、32を通じて圧力流体供給源12から圧力流体が供給されることにより、シリンダ本体24内に導入された圧力流体によってピストン26が押圧されシリンダ本体24の軸線方向(矢印C、D方向)に沿って移動する。
The
配管16は、流体圧シリンダ14の第1ポート30に接続される第1配管34と、該流体圧シリンダ14の第2ポート32に接続される第2配管36と、圧力流体供給源12と切換弁18との間に接続される供給配管38とからなる。詳細には、第1配管34は、一端部側が第1ポート30に接続され、他端部側が切換弁18の第1接続ポート44(後述する)に接続される。また、第2配管36は、一端部側が第2ポート32に接続され、他端部側が切換弁18の第2接続ポート46(後述する)に接続される。さらに、供給配管38は、一端部側が圧力流体供給源12に接続され、他端部側が切換弁18の供給ポート42(後述する)に接続される。なお、供給配管38の途中には、圧力流体供給源12から供給される圧力流体の圧力を調整可能なレギュレータ39と、該圧力を確認可能な圧力計40が接続されている。
The piping 16 is switched between the
切換弁18は、例えば、図示しないコントローラからの制御信号(電流)によって駆動する電磁弁からなり、供給配管38を介して圧力流体供給源12に接続される供給ポート42と、第1配管34が接続される第1接続ポート44と、第2配管36が接続される第2接続ポート46とを有する。そして、切換弁18に制御信号が入力されていない非通電時には、供給ポート42と第1接続ポート44とが連通し、圧力流体供給源12からの圧力流体が第1配管34を通じて流体圧シリンダ14の第1ポート30へと供給され、一方、前記切換弁18に制御信号が入力された通電時には、ソレノイド部18aが励磁して供給ポート42と第2接続ポート46とが連通するように切り換えられ、前記圧力流体供給源12からの圧力流体が第2配管36を通じて流体圧シリンダ14の第2ポート32へと供給されることとなる。
The switching
すなわち、切換弁18は、制御信号によって第1接続ポート44又は第2接続ポート46と供給ポート42とを連通させ、圧力流体供給源12から供給される圧力流体を、流体圧シリンダ14の第1ポート30又は第2ポート32のいずれか一方へと流通させている。
That is, the switching
流量検出部20は、第1配管34の途中に設けられ、該第1配管34内を流通する圧力流体の流量を検出可能な第1フローセンサ48と、第2配管36の途中に設けられ、該第2配管36内を流通する圧力流体の流量を検出可能な第2フローセンサ50とからなる。第1及び第2フローセンサ48、50は、それぞれリード線52を介して制御部22に対して電気的に接続され、検出した圧力流体の流量値を検出信号として制御部22へとそれぞれ出力する。
The flow
また、この流量検出部20は、領域Aに設置されているため、検出信号を制御部22に対して電気的に出力することが可能である。
Further, since the flow
制御部22は、流量検出部20で検出された流量値に基づいて流体圧シリンダ14におけるピストン26の移動位置、移動量を算出すると共に、図示しない外部機器に対して前記ピストン26の移動位置を出力する。
The
本発明の第1の実施の形態に係る流体圧機器の駆動検出回路10は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について図1及び図2を参照しながら説明する。なお、ここでは、図1に示されるように、流体圧シリンダ14のピストン26が第2ポート32側(矢印D方向)に移動した状態を初期状態として説明すると共に、前記ピストン26が、第1ポート30側(矢印C方向)に向かって移動する場合を前進といい、第2ポート32側(矢印D方向)に向かって移動する場合を後進という。
The fluid pressure device
この初期状態では、切換弁18が非通電状態(OFF)にあり、圧力流体供給源12と第1ポート30とが前記切換弁18を通じて連通し、圧力流体が第1ポート30を通じてシリンダ本体24の内部に導入され、ピストン26を第2ポート32側(矢印D方向)へと押圧して移動させ、該ピストン26が初期位置で停止している(停止状態)。
In this initial state, the switching
先ず、切換弁18のソレノイド部18aに制御信号を入力して通電することにより(ON)、その励磁作用下に供給ポート42と第2接続ポート46とが連通し、圧力流体が切換弁18を通じて圧力流体供給源12から流体圧シリンダ14の第2ポート32へと流通する。なお、第1ポート30は、切換弁18を介して大気開放されている。そして、第2ポート32からシリンダ本体24の内部に導入された圧力流体によってピストン26が第1ポート30側(矢印C方向)へと押圧されて前進すると共に、前記ピストン26によって押圧されたシリンダ本体24内の空気が第1ポート30から第1配管34を通じて切換弁18側へと排出される。
First, when a control signal is input to the
この際、第2配管36を流通する圧力流体の流量が第2フローセンサ50で検出され、検出信号として制御部22に出力されると共に、第1配管34を流通して切換弁18から外部へと排出される排出空気の流量が第1フローセンサ48で検出されて検出信号として制御部22に出力される。詳細には、第1及び第2フローセンサ48、50で検出される流量は、ピストン26の移動が停止した初期状態と比較してそれぞれ増加している。
At this time, the flow rate of the pressure fluid flowing through the
そして、図2に示されるように、制御部22において第2フローセンサ50の検出信号は、圧力流体が流体圧シリンダ14側(矢印C方向)に向かって流通する際の流量を検出したものであるため、その検出信号はプラス(+)で表され、反対に、第1フローセンサ48の検出信号は、排出空気が流体圧シリンダ14から切換弁18側に向かって流通する際の流量を検出したものであるため、その検出信号はマイナス(−)で表される。換言すれば、第1及び第2フローセンサ48、50で検出される検出信号(流量値)は、圧力流体が流体圧シリンダ14に供給される吸気側(正流側)をプラス(+)、該流体シリンダから排出される側(逆流側)をマイナス(−)となるように表し、第1及び第2ポート30、32のいずれのポートが圧力流体の供給側、排出側であるかを確認することにより、ピストン26の移動方向を検出することとしている。
As shown in FIG. 2, the detection signal of the
この結果、第1及び第2フローセンサ48、50の検出結果から、流体圧シリンダ14の第2ポート32に圧力流体が供給され、且つ、前記流体圧シリンダ14の第1ポート30から空気が排出されていることが確認され、ピストン26が第1ポート30側(矢印C方向)に向かって移動している前進状態にあることが確認される。
As a result, pressure fluid is supplied to the
次に、ピストン26が所定距離だけ前進した後に、その移動の停止した移動終端位置へと到達する。この場合、図2に示されるように、ピストン26が停止することによって流体圧シリンダ14の第2ポート32へと供給される圧力流体の流量が減少して一定となり、一方、第1ポート30から排出される排出空気の流量も減少して一定となる。すなわち、第1及び第2フローセンサ48、50によって検出される圧力流体、排出空気の流量が、ピストン26の前進時に対してそれぞれ減少して一定で推移することが制御部22で確認され、前記ピストン26の移動が停止した停止状態にあることが確認される。
Next, after the
一方、切換弁18に対する制御信号の入力を停止し非通電状態(OFF)とすることにより、ソレノイド部18aが非励磁状態となり、それに伴って、スプリング18b(図1参照)の弾発作用下に供給ポート42と第1接続ポート44とが連通するように切り換えられる。そして、圧力流体が切換弁18を通じて圧力流体供給源12から流体圧シリンダ14の第1ポート30へと流通すると共に、第2ポート32は切換弁18を介して大気開放される。
On the other hand, by stopping the input of the control signal to the switching
これにより、第1ポート30からシリンダ本体24の内部に導入された圧力流体によってピストン26が第2ポート32側(矢印D方向)へと押圧されて後退すると共に、前記ピストン26によって押圧されたシリンダ本体24内の空気が第2ポート32から第2配管36を通じて切換弁18へと排出される。
As a result, the
この際、第1配管34を流通する圧力流体の流量が、第1フローセンサ48で検出されて検出信号として制御部22に出力され、この圧力流体は、流体圧シリンダ14の供給される吸気側であるため前記検出信号はプラス(+)で表される。一方、第2配管36を流通して切換弁18から外部へと排出される排出空気の流量が、第2フローセンサ50で検出されて検出信号として制御部22に出力され、この空気は、前記流体圧シリンダ14から排出される側であるため、前記制御部22において前記検出信号がマイナス(−)で表される。
At this time, the flow rate of the pressure fluid flowing through the
この結果、第1及び第2フローセンサ48、50の検出結果から、流体圧シリンダ14の第1ポート30に圧力流体が供給され、且つ、前記流体圧シリンダ14の第2ポート32から空気が排出されていることが確認され、ピストン26が第2ポート32側(矢印C方向)に向かって移動している後退状態にあることが確認される。
As a result, pressure fluid is supplied to the
そして、ピストン26が所定距離だけ後進した後に、その移動が停止した移動終端位置へと到達する。この場合、図2に示されるように、流体圧シリンダ14の第1ポート30へと供給される圧力流体の流量が減少して一定となり、一方、第2ポート32から排出される排出空気の流量も減少して一定となる。すなわち、第1及び第2フローセンサ48、50によって検出される圧力流体、排出空気の流量が、ピストン26の前進、後進時に対してそれぞれ減少して一定で推移することが制御部22で確認され、前記ピストン26の移動が停止した停止状態にあることが確認される。
Then, after the
以上のように、第1の実施の形態では、流体圧シリンダ14が、例えば、防爆雰囲気環境、強磁界環境下である領域Bに設置された場合においても、一般的な大気環境下である領域Aに設けられた第1及び第2フローセンサ48、50で前記流体圧シリンダ14に供給・排気される圧力流体、空気の流量を検出することにより、前記流体圧シリンダ14におけるピストン26の移動状態を確実且つ高精度に確認することができる。その結果、ピストン26の移動状態を検知するための検出手段を領域Bに設置する必要がないため、検出手段によって流体圧シリンダ14の設置環境(領域B)が限定されることなく、ピストン26の移動位置を確実且つ高精度に検出することができる。
As described above, in the first embodiment, even when the
すなわち、この流体圧機器の駆動検出回路10では、領域Bに電気を利用したピストン26の移動検出手段(例えば、磁気検出センサ)を設けた場合に懸念される安全性の問題を回避することができ、前記ピストン26の移動位置を安全に検出することができる。
That is, in the
また、例えば、領域Bに磁気検出センサを設けた場合に必要となされる電気配線が不要となり、流体圧シリンダ14には、圧力流体を供給するための第1及び第2配管34、36のみを接続すればよいため、簡素な構成で、ピストン26の移動位置、移動量を検出することが可能となると共に、前記電気配線を接続する際に要していた作業時間を削減することができて好適である。
Further, for example, the electric wiring required when the magnetic detection sensor is provided in the region B becomes unnecessary, and only the first and
さらに、従来、磁気センサに接続されていた電気配線のためのスペースが不要となり、駆動検出回路10の小型化、省スペース化を図ることができる。
Furthermore, the space for the electrical wiring conventionally connected to the magnetic sensor is not required, and the
さらにまた、従来の磁気センサを用いていた流体圧シリンダにおいて、該流体圧シリンダが大きく可動した場合に懸念された電気配線の断線を防止することができ、該断線に起因した検出不具合が回避されて好適である。 Furthermore, in the fluid pressure cylinder using the conventional magnetic sensor, it is possible to prevent the disconnection of the electric wiring, which is a concern when the fluid pressure cylinder is largely moved, and the detection failure caused by the disconnection is avoided. It is preferable.
一方、図3に示されるように、制御部22において、流体圧シリンダ14に供給される圧力流体の流量が、第1フローセンサ48によって検出された場合に出力信号を出力するための設定値Eを設定すると共に、前記流体圧シリンダ14に供給される圧力流体の流量が、第2フローセンサ50によって検出された場合に出力信号を出力するための設定値Fを設定するようにしてもよい。この設定値Eは、流体圧シリンダ14の停止状態において第1フローセンサ48で検出される流量(=0)に対してプラス(+)側となり、時間の経過によって変化することがなく略一定に設定される。一方、設定値Fも同様に、流体圧シリンダ14の停止状態において第2フローセンサ50で検出される流量(=0)に対してプラス(+)側となり、時間の経過によって変化することがなく略一定に設定される。
On the other hand, as shown in FIG. 3, in the
すなわち、ピストン26が前進状態にある場合には、第2フローセンサ50の検出信号が設定値Fを超え、制御部22から出力信号を出力する。なお、この出力信号は、制御部22から図示しない外部機器へと出力信号を出力することにより、流量検出部20の検出結果に基づいて得られたピストン26の移動位置(前進)を、外部機器に対して出力して連動させて制御することも可能となる。一方、ピストン26が後進状態にある場合には、第1フローセンサ48の検出信号が設定値Eを超え、制御部22から出力信号を出力する。なお、この出力信号は、制御部22から図示しない外部機器へと出力信号を出力することにより、流量検出部20の検出結果に基づいて得られたピストン26の移動位置(後進)を、外部機器に対して出力して連動させて制御することも可能となる。
That is, when the
なお、上述したように、設定値E、Fは、ピストン26が前進、後進状態にある場合に出力信号を出力する場合に限定されるものではなく、例えば、設定値E、Fを流体圧シリンダ14の停止状態における流量に対してマイナス(−)側にそれぞれ設定し、第1フローセンサ48の検出信号に基づいてピストン26の前進状態を検知し、第2フローセンサ50の検出信号に基づいてピストン26の後進状態を検知可能としてもよい。
Note that, as described above, the set values E and F are not limited to the case where the output signal is output when the
さらに、図4に示されるように、第1及び第2フローセンサ48、50で検出された圧力流体、排出空気の流量を制御部22においてそれぞれ積算して積算流量Q1、Q2を算出すると共に、ピストン26の移動が停止した停止状態において、一旦、積算流量Q1、Q2をリセットして零とし、再び前記ピストン26が移動開始してから流量の積算を開始して新たに積算流量Q1、Q2を算出するようにしてもよい。また、圧力流体が供給された際に積算流量Q1、Q2が算出されるプラス(+)側に、設定値G、Hをそれぞれ設定することにより、該積算流量Q1、Q2が一定となったピストン26の停止状態で該積算流量Q1、Q2が前記設定値G、Hを超え、制御部22から図示しない外部機器へと出力信号が出力される。
Further, as shown in FIG. 4, the flow rates of the pressure fluid and the exhaust air detected by the first and
すなわち、第1及び第2フローセンサ48、50で検出された圧力流体、排出空気の流量から積算流量Q1、Q2を算出し、予め設定された設定値G、Hを越えた際に出力信号を出力することにより、流体圧シリンダ14のピストン26が停止状態にあることを確認できると共に、外部機器を前記ピストン26の停止に連動させるように制御することも可能となる。
That is, the integrated flow rates Q1 and Q2 are calculated from the flow rates of the pressurized fluid and exhaust air detected by the first and
また、例えば、制御部22において積算流量Q1、Q2を監視することによって、何らかの原因でピストン26が初期位置と変位終端位置との間となる中間位置で停止してしまった場合でも、その移動位置を容易且つ確実に確認することが可能となる。
Further, for example, even when the
なお、上述した第1及び第2フローセンサ48、50を切換弁18の内部に対して一体的に設けるようにしてもよい。
Note that the first and
さらに、タイマー機能を備える第1及び第2フローセンサ48、50を採用するようにしてもよいし、流量を積算可能な流量積算機能が備えられていてもよいし、瞬時流量に応じて出力信号を出力可能な信号出力機能が設けられていてもよいし、前記流量積算機能によって積算された積算流量に基づいた出力信号を出力可能な構成としてもよい。これらを第1及び第2フローセンサ48、50に備えることによって制御部22の構成を簡素化することが可能となり、該制御部22に要するコストを削減することができる。
Further, the first and
また、第1及び第2フローセンサ48、50によって検出される圧力流体、排出空気の流量を常時監視することによって、流体圧シリンダ14におけるピストン26の移動速度を検出することも可能となる。
It is also possible to detect the moving speed of the
さらに、同様に、第1及び第2フローセンサ48、50によって検出される圧力流体、排出空気の流量を常時監視することによって、流体圧シリンダ14、配管16における流体の漏れを確認することができるため、この漏れを迅速に防止することによって省エネルギー化を促進できると共に、流体圧機器の駆動検出回路10の故障診断や故障予防診断の機能を持たせることも可能となる。これにより、例えば、流体の漏れを検知することによって流体圧シリンダ14や配管16の交換時期やメンテナンス時期を容易に判断することが可能となる。
Further, similarly, by constantly monitoring the flow rate of the pressure fluid and the exhaust air detected by the first and
次に、第2の実施の形態に係る流体圧機器の駆動検出回路100を図5に示す。なお、上述した第1の実施の形態に係る流体圧機器の駆動検出回路10と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。
Next, a
この第2の実施の形態に係る流体圧機器の駆動検出回路100では、流量検出部102が単一のフローセンサ104から設けられ、該フローセンサ104が第2ポート32に接続された第2配管36のみに設けられている点で、第1の実施の形態に係る流体圧機器の駆動検出回路10と相違している。
In the
この流体圧機器の駆動検出回路100は、第2配管36を通じた流体シリンダの第2ポート32への圧力流体の供給と、該第2ポート32からの排出空気の排出とをフローセンサ104の流量を検出することによって確認可能な構成としている。
The fluid pressure device
このような構成を採用することにより、流量検出部20を2つの第1及び第2フローセンサ48、50から構成し、第1及び第2ポート30、32に供給・排出される圧力流体の流量をそれぞれ検出していた第1の実施の形態に係る流体圧機器の駆動検出回路10と比較し、回路構成の簡素化を図ることができるため、コストを削減することが可能となる。また、単一のフローセンサ104であるため、そのメンテナンスも容易となる。なお、このフローセンサ104は、上述したように第2配管36に対して設けられる場合に限定されるものではなく、第1配管34に設け、第1ポート30に供給・排出される圧力流体及び排出空気の流量を検出するようにしてもよい。
By adopting such a configuration, the flow
また、第1の実施の形態に係る流体圧機器の駆動検出回路10と同様に、図6に示されるように、制御部22において、流体圧シリンダ14からの排気空気の流量がフローセンサ104によって検出された場合に出力信号を出力するための設定値Eを設定すると共に、前記流体圧シリンダ14に供給される圧力流体の流量が検出された場合に出力信号を出力するための設定値Fとを設定するようにしてもよい。この設定値Eは、流体圧シリンダ14の停止状態においてフローセンサ104で検出される流量(=0)に対してプラス(+)側となり、時間の経過によって変化することがなく略一定に設定される。一方、設定値Fは、流体圧シリンダ14の停止状態においてフローセンサ104で検出される流量(=0)に対してマイナス(−)側となり、時間の経過によって変化することがなく略一定に設定される。
Further, similarly to the
そして、フローセンサ104からの検出信号が設定値E、Fを超えた場合に、制御部22からピストン26が前進又は後進状態にあることを図示しない外部機器に出力信号として出力してもよい。
Then, when the detection signal from the
さらに、図7に示されるように、単一のフローセンサ104で検出された圧力流体、排出空気の流量を制御部22においてそれぞれ積算して積算流量Qを算出すると共に、ピストン26の移動が停止した停止状態において、一旦、積算流量Qをリセットして零とし、再び前記ピストン26が移動開始してから積算し始めて新たに積算流量Qを算出するようにしてもよい。また、圧力流体が供給された際に積算流量Qが算出されるプラス(+)側に設定値J1を設定し、排気空気が排出された際に積算流量Qが算出されるマイナス(−)側に設定値J2をそれぞれ設定することにより、該積算流量Qが一定となったピストン26の停止状態で該積算流量Qが前記設定値J1、J2を超え、制御部22から図示しない外部機器へと出力信号が出力される。詳細には、図7から諒解されるように、積算流量Qは、ピストン26が前進状態から停止した際に設定値J1を上回り、反対に、前記ピストン26が後進状態から停止した際に設定値J2を下回り、それぞれ出力信号として出力されることとなる。
Further, as shown in FIG. 7, the flow rate of the pressure fluid and the discharge air detected by the
すなわち、フローセンサ104で検出された圧力流体、排出空気の流量から積算流量Qを算出し、予め設定された設定値J1、J2を越えた際に出力信号を出力することにより、流体圧シリンダ14のピストン26が停止状態にあることを確認できると共に、外部機器を前記ピストン26の停止に連動させるように制御することも可能となる。
That is, the integrated flow rate Q is calculated from the flow rate of the pressurized fluid and exhaust air detected by the
また、例えば、制御部22において積算流量Qを監視することによって、何らかの原因でピストン26が初期位置と変位終端位置との間となる中間位置で停止してしまった場合でも、その移動位置を容易且つ確実に確認することが可能となる。
Further, for example, by monitoring the integrated flow rate Q in the
なお、本発明に係る流体圧機器の駆動検出回路及び駆動検出方法は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。 The drive detection circuit and the drive detection method for a fluid pressure device according to the present invention are not limited to the above-described embodiments, and it is needless to say that various configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.
10、100…流体圧機器の駆動検出回路
12…圧力流体供給源 14…流体圧シリンダ
16…配管 18…切換弁
20、102…流量検出部 22…制御部
24…シリンダ本体 26…ピストン
30…第1ポート 32…第2ポート
34…第1配管 36…第2配管
38…供給配管 48…第1フローセンサ
50…第2フローセンサ 104…フローセンサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,100 ... Drive detection circuit of
Claims (8)
流体を供給するための流体供給源と、
前記流体供給源と前記流体圧機器における一組のポートとの間を接続し、前記流体が流通する一組の配管と、
前記配管を通じて前記流体供給源から前記流体圧機器へと供給される前記流体の供給状態を切り換える切換機構と、
前記配管に設けられ、該配管内を流通する前記流体の流量を検出する検出部と、
を備え、
前記流体圧機器が、前記検出部の設置される第1空間とは別の第2空間内に設けられることを特徴とする流体圧機器の駆動検出回路。 A fluid pressure device drive detection circuit for detecting a drive state of a fluid pressure device having a moving body driven under a fluid supply action,
A fluid supply source for supplying fluid;
A set of pipes connecting the fluid supply source and a set of ports in the fluid pressure device, and through which the fluid flows;
A switching mechanism for switching a supply state of the fluid supplied from the fluid supply source to the fluid pressure device through the pipe;
A detection unit that is provided in the pipe and detects a flow rate of the fluid flowing through the pipe;
With
The fluid pressure device drive detection circuit, wherein the fluid pressure device is provided in a second space different from the first space in which the detection unit is installed.
前記検出部は、前記一組の配管の少なくともいずれか一方に設けられることを特徴とする流体圧機器の駆動検出回路。 The drive detection circuit according to claim 1,
The drive detection circuit for a fluid pressure device, wherein the detection unit is provided in at least one of the pair of pipes.
前記検出部は、前記一組の配管にそれぞれ設けられることを特徴とする流体圧機器の駆動検出回路。 The drive detection circuit according to claim 1,
The detection unit is provided in each of the set of pipes, and is a drive detection circuit for a fluid pressure device.
前記流体の流量が、前記検出部から検出信号として制御部へと出力されることを特徴とする流体圧機器の駆動検出回路。 The drive detection circuit according to claim 1,
The fluid pressure device drive detection circuit, wherein the fluid flow rate is output from the detection unit to the control unit as a detection signal.
前記流体圧機器は、シリンダ本体と、前記シリンダ本体の内部に変位自在に設けられるピストンとを備え、前記流体の供給作用下に前記ピストンを軸線方向に沿って自在に変位させる流体圧シリンダであることを特徴とする流体圧機器の駆動検出回路。 The drive detection circuit according to any one of claims 1 to 4,
The fluid pressure device is a fluid pressure cylinder that includes a cylinder body and a piston that is displaceably provided in the cylinder body, and that displaces the piston freely along an axial direction under the fluid supply action. A drive detection circuit for a fluid pressure device.
前記流体圧機器に供給される流体、又は、該流体圧機器から排出される流体の少なくともいずれか一方の流量を検出部で検出する工程と、
前記検出部で検出された流体の流量を検出信号として制御部へと出力する工程と、
前記制御部において、前記検出信号に基づいて前記流体圧機器の移動体が軸線方向に沿って移動又は停止した状態のいずれの状態にあるかを判断する工程と、
を有することを特徴とする流体圧機器の駆動検出方法。 A fluid pressure device drive detection method for detecting a drive state of a fluid pressure device having a moving body driven under a fluid supply action,
Detecting a flow rate of at least one of the fluid supplied to the fluid pressure device or the fluid discharged from the fluid pressure device with a detection unit;
Outputting the flow rate of the fluid detected by the detection unit to the control unit as a detection signal;
In the control unit, a step of determining based on the detection signal whether the moving body of the fluid pressure device has moved or stopped along the axial direction;
A drive detection method for a fluid pressure device.
前記検出信号が前記制御部に入力された後、該検出信号が予め設定された設定値を超えた場合に、外部に対して出力信号を出力することを特徴とする流体圧機器の駆動検出方法。 The drive detection method according to claim 6,
After the detection signal is input to the control unit, when the detection signal exceeds a preset set value, an output signal is output to the outside. .
前記制御部に入力される前記検出信号に基づいて前記流体の流量を積算して積算流量を算出する工程と、
予め設定された設定値を前記積算流量が超えた場合に、外部に対して出力信号を出力することを特徴とする流体圧機器の駆動検出方法。 The drive detection method according to claim 6,
A step of calculating an integrated flow rate by integrating the flow rate of the fluid based on the detection signal input to the control unit;
A drive detection method for a fluid pressure device, wherein an output signal is output to the outside when the integrated flow rate exceeds a preset set value.
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