JP2690001B2 - アクチュエータモジュールの一括制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】この発明は、アクチュエータモジ
ュールの一括制御装置に関し、一層詳細には機械的振動
または移動を伴う可動部位を有する複数の機械的要素に
対して、制御信号、パワー源等を一括して送給するよう
に構成したアクチュエータモジュールの一括制御装置に
関する。 【０００２】 【従来の技術】流体制御系において、装置や機械に多数
の電磁弁を使用する時、配管作業の簡易化と取付けスペ
ースの狭小化を図るために電磁弁を連設してマニホール
ドにより一括したマニホールド式電磁弁が用いられてい
る。この場合、従来においては、個々の電磁弁の駆動制
御用信号と電磁弁の動作確認信号とは別異の信号線によ
り送信・受信されており、また電磁弁の駆動用電力線お
よび電磁弁の動作確認を行うためのリミットスイッチの
駆動用電力線もそれぞれ別の系を構成していた。 【０００３】 【解決すべき課題】従って、電力線並びに信号線の数
は、連設される電磁弁の数により増加し、このため多く
の電線を設ける費用が嵩み、また、電線の束が形成され
るために広いスペースが要求される欠点があった。しか
もマニホールドはシリンダの近くに配置されるが、この
場合、機械的振動、高温、電気的障害等を惹起しやすく
環境的に好適とは言えない。従って、このような場所に
多くの電線を配置することは、多くのノイズが発生し、
種々の故障の原因となる可能性が極めて高くなるおそれ
があった。 【０００４】さらに、産業用ロボットのように制御部と
ロボットの可動側に配置されたマニホールド間を電線の
束で接続すると、電線の重さによってロボットの動作範
囲が限定され、ロボットの動きにつれて電線も移動する
ために電線自体が断線する等の難点が指摘されていた。 【０００５】従って、本発明の目的は、小型化に適しノ
イズに影響されず、保守管理が容易な、しかも低廉で故
障が少ないと共に電線の破断等の可能性の少ないアクチ
ュエータモジュールの一括制御装置を提供することにあ
る。 【０００６】 【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、本発明は、産業用ロボット、シリンダ等の移動ま
たは機械的振動を伴うモジュールに配設される制御装置
であって、複数のアクチュエータと、前記複数のアクチ
ュエータを駆動するための制御用電力と圧力流体とを一
括して供給するパワー源と、前記複数のアクチュエータ
側に設けられ、該複数のアクチュエータを駆動制御する
複数の制御要素と、前記それぞれの制御要素を付勢・滅
勢制御する制御回路と、制御指令部とを備え、前記制御
指令部は、前記複数の制御要素のための並列の制御信号
を直列の制御信号に変換する第１の並列信号／直列信号
変換回路と、前記制御要素の作動指令内容を記憶するメ
モリと、前記制御要素の実際の作動状態と前記メモリに
記憶されている制御要素の作動指令内容とを比較して表
示する確認手段と、前記制御要素の実際の作動状態信号
を直列信号で受けてそれを並列信号に変換する第１の直
列信号／並列信号変換回路とを有し、一方、前記制御回
路は、前記制御指令部から送られてくる直列の制御信号
を並列の制御信号に変換して前記複数の制御要素に送る
第２の直列信号／並列信号変換回路と、該複数の制御要
素から送られてくる並列の制御要素作動状態検出信号を
直列の信号に変換して前記制御指令部に送る第２の並列
信号／直列信号変換回路とを有し、前記制御要素はまと
まって配置されまたは連設されることを特徴とする。 【０００７】 【作用】制御指令部では、メモリに記憶されている各制
御要素の作動指令内容が第１の並列信号／直列信号変換
回路によって直列の信号に変換されて制御回路に送給さ
れる。前記直列の信号は、制御回路側で第１の直列信号
／並列信号変換回路で並列の制御要素の制御信号に変換
されてそれぞれ並列して設けられている制御要素に送給
される。 【０００８】一方、制御回路では各制御要素の実際の作
動状態信号が第２の並列信号／直列信号変換回路によっ
て直列信号に変換されて制御指令部に送られる。 【０００９】前記制御指令部では、前記制御回路から送
られてくる直列信号を、第２の直列信号／並列信号変換
回路で並列信号に変換して後、処理され、確認手段が各
制御要素の実際の作動状態とメモリに記憶されている制
御要素の作動指令内容とを比較して表示する。 【００１０】 【実施例】次に、本発明に係るアクチュエータモジュー
ルの一括制御装置について好適な実施例を挙げ、添付の
図面を参照しながら以下詳細に説明する。 【００１１】図１において参照符号１０は、アクチュエ
ータとしての流体駆動用モジュールを示し、このモジュ
ール１０は、後述する制御回路３０、制御指令装置（制
御指令部）３６と共に制御部を構成する複数個の電磁弁
（制御要素）１２ａ乃至１２ｅを連設した電磁弁マニホ
ールド１４と、前記電磁弁１２ａ乃至１２ｅに対応する
数のシリンダ（アクチュエータ）１６ａ乃至１６ｅとを
含む。電磁弁１２ａとシリンダ１６ａとは、一対の第１
の流体導入・導出系１８ａと第２の流体導入・導出系２
０ａとで接続され、以下、電磁弁１２ｂ乃至１２ｅおよ
びシリンダ１６ｂ乃至１６ｅも同様に、第１の流体導入
・導出系１８ｂ乃至１８ｅと第２の流体導入・導出系２
０ｂ乃至２０ｅとでそれぞれ接続される。前記シリンダ
１６ａには、その両端部にシリンダの動作検出用のリミ
ットスイッチ２２ａと２４ａとが固設され、シリンダ１
６ｂ乃至１６ｅについても同様に、リミットスイッチ２
２ｂ乃至２２ｅとリミットスイッチ２４ｂ乃至２４ｅが
固設されている。前記それぞれのリミットスイッチ２４
ａ乃至２４ｅから導出されたシリンダ１６ａ乃至１６ｅ
の動作検出信号を送給する信号線２６ａ乃至２６ｅ並び
に２８ａ乃至２８ｅは、電磁弁マニホールド１４に内設
された制御回路３０に接続している。 【００１２】一方、前記電磁弁マニホールド１４の制御
回路３０からは、二本の光ファイバケーブル３２および
３４を導出してこれらを制御指令装置３６に接続する。
なお、図１において、参照符号３８は、モジュール１０
内の電磁弁マニホールド１４に所要の流体、例えば、空
気を供給するための空気供給系を示し、また参照符号４
０は、外部電源４２とマニホールド１４とを接続して電
磁弁１２ａ乃至１２ｅ並びにリミットスイッチ２２ａ乃
至２２ｅ、２４ａ乃至２４ｅの付勢を行う電力を供給す
るための電力線を示す。 【００１３】図２に、制御部を構成する前記制御回路３
０と制御指令装置３６の回路図を示す。この場合、制御
指令装置３６は、出力側において各電磁弁１２ａ乃至１
２ｅの駆動信号を入力する入力回路５０と前記入力回路
５０によって導入される並列の駆動信号を直列の信号に
変更する並列信号／直列信号変換器５２と前記並列信号
／直列信号変換器５２の出力側に接続されて電気信号を
光信号に変換するＥ／Ｏ変換器５４とを具備し、前記Ｅ
／Ｏ変換器５４の出力側は、光ファイバケーブル３２に
接続されている。制御指令装置３６の入力側には、前記
光ファイバケーブル３４に接続して制御回路３０から送
給されてくるリミットスイッチの動作確認のための光信
号を電気信号に変換するＯ／Ｅ変換器５６を設け、この
Ｏ／Ｅ変換器５６の出力側を直列信号／並列信号変換器
５８に接続する。直列信号／並列信号変換器５８の出力
側は、ディスプレイ装置等を含む表示装置６０に接続し
てもよいが、一方、その並列の信号をＣＰＵ６２に導入
してメモリ６４に記憶させ、必要に応じて表示装置６０
でそれを確認することも可能である。 【００１４】次に、制御回路３０は、前記光ファイバケ
ーブル３２に接続する光信号を電気信号に変換するＯ／
Ｅ変換器７０とこのＯ／Ｅ変換器７０の出力側に接続し
てその直列の電気信号を並列の電気信号に変える直列信
号／並列信号変換器７２を含み、さらに各リミットスイ
ッチ２２ａ乃至２２ｅおよびリミットスイッチ２４ａ乃
至２４ｅからの並列の動作確認信号を直列の電気信号に
変える並列信号／直列信号変換器７４とこの並列信号／
直列信号変換器７４に接続して電気信号を光信号に変換
しこれを光ファイバケーブル３４に送るＥ／Ｏ変換器７
６を具備する。 【００１５】本実施例に係るアクチュエータモジュール
の一括制御装置は、基本的には以上のように構成される
ものであり、次にその作用並びに効果について説明す
る。 【００１６】メモリ６４に記憶されている各電磁弁駆動
用の信号がＣＰＵ６２を介して入力回路５０に導入され
ると、これらの並列の信号は、並列信号／直列信号変換
器５２を介して直列の信号に変換され、次いでＥ／Ｏ変
換器５４で光信号に変換された後、光ファイバケーブル
３２により制御回路３０に送られる。制御回路３０内で
この信号はＯ／Ｅ変換器７０により直列の電気信号に変
換され、直列信号／並列信号変換器７２により並列の電
気信号に変わる。これらの信号は、各電磁弁１２ａ乃至
１２ｅに図示しないバス線を介して送給され、各電磁弁
１２ａ乃至１２ｅではこの制御信号に基づき電力線４０
から送給される駆動電力によって所定の電磁弁を駆動す
ることになる。 【００１７】一方、前記電磁弁１２ａ乃至１２ｅによる
シリンダ１６ａ乃至１６ｅのそれぞれの動作は、リミッ
トスイッチ２２ａ乃至２２ｅおよび２４ａ乃至２４ｅに
より検出される。そこでこれらの信号は、並列信号／直
列信号変換器７４に導入され直列の信号に変換される。
これらの信号は、次いで、Ｅ／Ｏ変換器７６で直列の光
信号に変換されて光ファイバケーブル３４を介してＯ／
Ｅ変換器５６に導入される。そして、その出力信号は、
直列信号／並列信号変換器５８で並列の電気信号に変換
され表示装置６０でその動作が確認されることになる。 【００１８】また、この場合、前記シリンダ１６ａ乃至
１６ｅの動作信号は、ＣＰＵ６２にも導入され、メモリ
６４に記憶された正常状態におけるシリンダ１６ａ乃至
１６ｅの動作信号と比較し、これを表示装置６０に表す
こともできる。 【００１９】 【発明の効果】本発明によれば、以上のように、電磁
弁、シリンダおよび流体供給系等を備えるアクチュエー
タモジュールの一括制御装置において、前記制御要素の
オン・オフ制御信号等を並列の信号として供給する。従
って、それぞれの制御要素に必要とされた配線（配管）
本数を減少させることができ、これによって機器の配線
（配管）の設計が非常に簡便化した。さらにノイズに対
してもその影響を蒙ることなく動作を安定させることが
でき、しかも保守管理がし易い等の種々の効果を奏す
る。 【００２０】特に、産業用ロボットや電磁弁の如き機械
的振動や移動を伴うモジュールに電力等のパワー源、通
信用信号を一括して送給している。従って、保守管理が
まとまってでき、且つ配線（配管）の本数の増大による
長さの制限、あるいは可動部位の動作限定等、さらに配
線部分の折曲、伸縮性に基づく断線に対する不都合から
回避できる。しかも、通信用配線を可及的に少なくする
ことができるために、配線全体を束にすることもなく、
耐久性も向上する。 【００２１】以上、本発明について好適な実施例を挙げ
て説明したが、本発明は、この実施例に限定されるもの
ではなく、例えば、光ファイバケーブルに代えて同軸ケ
ーブル、バスケーブル、ツイストケーブル等も使用する
ことができる等、本発明の要旨を逸脱しない範囲におい
て種々の改変が可能であることは勿論である。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明に係るアクチュエータモジュールの一括
制御装置のブロック回路図である。 【図２】前記一括制御装置に組み込まれる制御回路と制
御指令装置のブロック回路図である。 【符号の説明】 １０…モジュール １２ａ〜１２ｅ…電磁弁 １４…電磁弁マニホールド １６ａ〜１６ｅ…シリンダ １８ａ〜１８ｅ、２０ａ〜２０ｅ…流体導入・導出系 ２２ａ〜２２ｅ、２４ａ〜２４ｅ…リミットスイッチ ２６ａ〜２６ｅ、２８ａ〜２８ｅ…信号線 ３０…制御回路 ３２、３４…光ファイバケーブル ３６…制御指令装置 ３８…空気供給系 ４０…電力線 ４２…外部電源 ５０…入力回路 ５２…並列信号／直列信号変換器 ５４…Ｅ／Ｏ変換器 ５６…Ｏ／Ｅ変換器 ５８…直列信号／並列信号変換器 ６０…表示装置 ６２…ＣＰＵ ６４…メモリ ７０…Ｏ／Ｅ変換器 ７２…直列信号／並列信号変換器 ７４…並列信号／直列信号変換器 ７６…Ｅ／Ｏ変換器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久々湊 哲夫 埼玉県草加市稲荷町938 焼結金属工業 株式会社 草加工場内 (56)参考文献 特開 昭58−142419（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−126885（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−72503（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．産業用ロボット、シリンダ等の移動または機械的振
   動を伴うモジュールに配設される制御装置であって、 複数のアクチュエータ（１６ａ〜１６ｅ）と、 前記複数のアクチュエータ（１６ａ〜１６ｅ）を駆動す
   るための制御用電力と圧力流体とを一括して供給するパ
   ワー源（３８、４２）と、 前記複数のアクチュエータ（１６ａ〜１６ｅ）側に設け
   られ、該複数のアクチュエータ（１６ａ〜１６ｅ）を駆
   動制御する複数の制御要素（１２ａ〜１２ｅ）と、 前記それぞれの制御要素（１２ａ〜１２ｅ）を付勢・滅
   勢制御する制御回路（３０）と、 制御指令部（３６）とを備え、 前記制御指令部（３６）は、前記複数の制御要素（１２
   ａ〜１２ｅ）のための並列の制御信号を直列の制御信号
   に変換する第１の並列信号／直列信号変換回路（５２）
   と、前記制御要素（１２ａ〜１２ｅ）の作動指令内容を
   記憶するメモリ（６４）と、前記制御要素（１２ａ〜１
   ２ｅ）の実際の作動状態と前記メモリ（６４）に記憶さ
   れている制御要素（１２ａ〜１２ｅ）の作動指令内容と
   を比較して表示する確認手段（６０）と、前記制御要素
   （１２ａ〜１２ｅ）の実際の作動状態信号を直列信号で
   受けてそれを並列信号に変換する第１の直列信号／並列
   信号変換回路（５８）とを有し、一方、前記制御回路
   （３０）は、前記制御指令部（３６）から送られてくる
   直列の制御信号を並列の制御信号に変換して前記複数の
   制御要素（１２ａ〜１２ｅ）に送る第２の直列信号／並
   列信号変換回路（７２）と、該複数の制御要素（１２ａ
   〜１２ｅ）から送られてくる並列の制御要素作動状態検
   出信号を直列の信号に変換して前記制御指令部（３６）
   に送る第２の並列信号／直列信号変換回路（７４）とを
   有し、 前記制御要素（１２ａ〜１２ｅ）はまとまって配置され
   または連設されることを特徴とするアクチュエータモジ
   ュールの一括制御装置。 ２．請求項１記載の装置において、前記制御指令部（３
   ６）から制御回路（３０）に対し、通信手段（３２、５
   ４、７０）により前記制御要素（１２ａ〜１２ｅ）の制
   御信号を送給することを特徴とするアクチュエータモジ
   ュールの一括制御装置。 ３．請求項２記載の装置において、通信手段（３２、５
   ４、７０）は通信用光ファイバ、通信用同軸ケーブル、
   通信用ワイヤケーブルのいずれかであることを特徴とす
   るアクチュエータモジュールの一括制御装置。