JP2884545B2 - シリンダ装置の制御方法 - Google Patents

シリンダ装置の制御方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は空気圧により駆動される
シリンダ装置の制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】シリンダ装置において、動き始めたピス
トンを途中で減速させることにより、シリンダの終点位
置でシリンダの内壁にピストンが高速で衝突することを
防止する方法としては、本願出願人が既に出願している
特願平４−１６３３５号に示される様なものがある。
【０００３】この方法は、図２８のフローチャートに示
す様に、ピストンにより２つの室に仕切られたシリンダ
の一方の室に第１の高圧の圧縮空気を送入するととも
に、他方の室から空気を排出して、ピストンをシリンダ
の延出方向に沿って移動させ、シリンダの中間位置に取
りつけられたセンサの前をピストンが通過したときに、
他方の室に第１の高圧よりも低い第２の高圧の空気を送
入してピストンの移動速度を減速させるというものであ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来例においては、減速を開始する位置を検出するセン
サがシリンダの特定の位置に固定されて取り付けられて
いるため、以下の様な問題点があった。すなわち、通常
のシリンダ装置においては、ピストンを連続的に動かし
ているうちに、シリンダのシール部の摩擦により温度が
上昇したり、シリンダ内のオイルが全体に行きわたった
りすることにより徐々にピストンの摺動抵抗が変化して
いく。そのため、センサが特定の位置に固定されてい
て、減速を開始するポイントが常に同一であると、ピス
トンが終点に着く時の状態が最初はスムーズであって
も、時間の経過と共に、ピストンが終点に着くまでに止
まってしまったり、逆に十分に減速される前に終点に着
いてしまったりするという不都合が発生する。ピストン
が途中で止まった場合には、ピストンにより搬送される
被搬送物を目標位置まで搬送することができず、また、
十分に減速される前に終点に到着した場合には、シリン
ダの内壁にピストンが衝突し、シリンダにダメージを与
える。このような問題を解決するためには、減速の開始
位置を検出するセンサをシリンダに対して随時移動さ
せ、ピストンが減速を始める位置を調整すれば良いので
あるが、このような調整はきわめて手間のかかるもので
ある。
【０００５】従って、本発明は上述した課題に鑑みてな
されたものであり、その目的とするところは、センサの
位置調整を必要とすることなく、ピストンをその終点位
置において衝撃の少ない状態で停止させることができる
様なシリンダ装置の制御方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決し、目
的を達成するために、本発明のシリンダ装置の制御方法
は、ピストンにより、２つの室に仕切られたシリンダの
一方の室に第１の高圧の圧縮空気を送入すると共に、他
方の室から空気を排気して前記ピストンを前記シリンダ
の延出方向に沿って、前記一方の室の端部であるスター
ト位置から前記他方の室の端部であるエンド位置に向け
て移動させる第１の工程と、前記シリンダに配置された
ところの、前記ピストンの位置を検出する第１の検出手
段により、前記ピストンが前記第１の検出手段の位置と
整合する位置を通過したことを検出する第２の工程と、
前記ピストンが前記第１の検出手段と整合する位置を通
過したことを検出した時点から所定の待ち時間の経過後
に、前記他方の室に前記第１の高圧よりも低い第２の高
圧の空気を送入して前記ピストンの移動速度を減速さ
せ、前記ピストンを前記エンド位置に、衝撃が少ない状
態で到達させる第３の工程とを具備し、前記第３の工程
では、前記待ち時間を変化させることにより、前記ピス
トンが減速を始めてから、前記エンド位置に到達するま
での時間である減速時間を所定の目標減速時間に一致さ
せ、該目標減速時間とは、前記ピストンが前記エンド位
置に衝突する衝撃が最小となる場合の、前記ピストンが
減速を始めてから前記エンド位置に到達するまでの時間
であり、前記衝撃の大きさの判断は、前記ピストンが前
記エンド位置に衝突する加速度が最小となった場合に、
前記ピストンが前記エンド位置に衝突する衝撃が最小で
あると判断することを特徴としている。
【０００７】また、本発明に係わるシリンダ装置の制御
方法は、ピストンにより、２つの室に仕切られたシリン
ダの一方の室に第１の高圧の圧縮空気を送入すると共
に、他方の室から空気を排気して前記ピストンを前記シ
リンダの延出方向に沿って、前記一方の室の端部である
スタート位置から前記他方の室の端部であるエンド位置
に向けて移動させる第１の工程と、前記シリンダに配置
されたところの、前記ピストンの位置を検出する第１の
検出手段により、前記ピストンが前記第１の検出手段の
位置と整合する位置を通過したことを検出する第２の工
程と、前記ピストンが前記第１の検出手段と整合する位
置を通過したことを検出した時点から所定の待ち時間の
経過後に、前記他方の室に前記第１の高圧よりも低い第
２の高圧の空気を送入して前記ピストンの移動速度を減
速させ、前記ピストンを前記エンド位置に、衝撃が少な
い状態で到達させる第３の工程とを具備し、前記第３の
工程では、前記待ち時間を変化させることにより、前記
ピストンが減速を始めてから、前記エンド位置に到達す
るまでの時間である減速時間を所定の目標減速時間に一
致させ、該目標減速時間とは、前記ピストンが前記エン
ド位置に衝突する衝撃が最小となる場合の、前記ピスト
ンが減速を始めてから前記エンド位置に到達するまでの
時間であり、前記衝撃の大きさの判断は、前記ピストン
が前記エンド位置に衝突したときの振動の振幅が最小と
なった場合に、前記ピストンが前記エンド位置に衝突す
る衝撃が最小であると判断することを特徴としている。
【０００８】また、本発明に係わるシリンダ装置の制御
方法は、ピストンにより、２つの室に仕切られたシリン
ダの一方の室に第１の高圧の圧縮空気を送入すると共
に、他方の室から空気を排気して前記ピストンを前記シ
リンダの延出方向に沿って、前記一方の室の端部である
スタート位置から前記他方の室の端部であるエンド位置
に向けて移動させる第１の工程と、前記シリンダに配置
されたところの、前記ピストンの位置を検出する第１の
検出手段により、前記ピストンが前記第１の検出手段の
位置と整合する位置を通過したことを検出する第２の工
程と、前記ピストンが前記第１の検出手段と整合する位
置を通過したことを検出した時点から所定の待ち時間の
経過後に、前記他方の室に前記第１の高圧よりも低い第
２の高圧の空気を送入して前記ピストンの移動速度を減
速させ、前記ピストンを前記エンド位置に、衝撃が少な
い状態で到達させる第３の工程とを具備し、前記第３の
工程では、前記待ち時間を変化させることにより、前記
ピストンが減速を始めてから、前記エンド位置に到達す
るまでの時間である減速時間を所定の目標減速時間に一
致させ、前記第１の工程は、前記一方の室に第１の高圧
の圧縮空気を送入すると共に、前記他方の室から空気を
排気して前記ピストンを前記シリンダの延出方向に沿っ
て移動させ始める第１のサブ工程と、前記ピストンが前
記スタート位置から移動を開始してから、前記スタート
位置と前記第１の検出手段との間に配置された第２の検
出手段に整合する位置に達するまでの移動時間である加
速時間を計測する第２のサブ工程とを有し、前記目標減
速時間は、前記加速時間を元に算出されることを特徴と
している。
【０００９】また、本発明に係わるシリンダ装置の制御
方法は、ピストンにより、２つの室に仕切られたシリン
ダの一方の室に第１の高圧の圧縮空気を送入すると共
に、他方の室から空気を排気して前記ピストンを前記シ
リンダの延出方向に沿って、前記一方の室の端部である
スタート位置から前記他方の室の端部であるエンド位置
に向けて移動させる第１の工程と、前記シリンダに配置
されたところの、前記ピストンの位置を検出する第１の
検出手段により、前記ピストンが前記第１の検出手段の
位置と整合する位置を通過したことを検出する第２の工
程と、前記ピストンが前記第１の検出手段と整合する位
置を通過したことを検出した時点から所定の待ち時間の
経過後に、前記他方の室に前記第１の高圧よりも低い第
２の高圧の空気を送入して前記ピストンの移動速度を減
速させ、前記ピストンを前記エンド位置に、衝撃が少な
い状態で到達させる第３の工程とを具備し、前記第１の
工程は、前記一方の室に第１の高圧の圧縮空気を送入す
ると共に、前記他方の室から空気を排気して前記ピスト
ンを前記シリンダの延出方向に沿って移動させ始める第
１のサブ工程と、前記ピストンが前記スタート位置から
移動を開始してから、前記スタート位置と前記第１の検
出手段との間に配置された第２の検出手段に整合する位
置に達するまでの移動時間である加速時間を計測する第
２のサブ工程とを有し、前記待ち時間は、前記加速時間
を元に算出されることを特徴としている。
【００１０】また、本発明に係わるシリンダ装置の制御
方法は、ピストンにより、２つの室に仕切られたシリン
ダの一方の室に第１の高圧の圧縮空気を送入すると共
に、他方の室から空気を排気して前記ピストンを前記シ
リンダの延出方向に沿って、前記一方の室の端部である
スタート位置から前記他方の室の端部であるエンド位置
に向けて移動させる第１の工程と、前記シリンダに配置
されたところの、前記ピストンの位置を検出する第１の
検出手段により、前記ピストンが前記第１の検出手段の
位置と整合する位置を通過したことを検出する第２の工
程と、前記ピストンが前記第１の検出手段と整合する位
置を通過したことを検出した時点から所定の待ち時間の
経過後に、前記他方の室に前記第１の高圧よりも低い第
２の高圧の空気を送入して前記ピストンの移動速度を減
速させ、前記ピストンを前記エンド位置に、衝撃が少な
い状態で到達させる第３の工程とを具備し、前記第３の
工程では、前記待ち時間を変化させることにより、前記
ピストンが減速を始めてから、前記エンド位置に到達す
るまでの時間である減速時間を所定の目標減速時間に一
致させ、前記減速時間が変化したときに、該減速時間の
変化量に基づいて前記待ち時間を変化させ、前記減速時
間を前記目標減速時間に一致させることを特徴としてい
る。
【００１１】また、この発明に係わるシリンダ装置の制
御方法において、前記減速時間の変化量に一定の係数を
乗じた値を、前記待ち時間に加算することにより、前記
待ち時間を変化させることを特徴としている。
【００１２】また、本発明に係わるシリンダ装置の制御
方法は、ピストンにより、２つの室に仕切られたシリン
ダの一方の室に第１の高圧の圧縮空気を送入すると共
に、他方の室から空気を排気して前記ピストンを前記シ
リンダの延出方向に沿って、前記一方の室の端部である
スタート位置から前記他方の室の端部であるエンド位置
に向けて移動させる第１の工程と、前記シリンダに配置
されたところの、前記ピストンの位置を検出する第１の
検出手段により、前記ピストンが前記第１の検出手段の
位置と整合する位置を通過したことを検出する第２の工
程と、前記ピストンが前記第１の検出手段と整合する位
置を通過したことを検出した時点から所定の待ち時間の
経過後に、前記他方の室に前記第１の高圧よりも低い第
２の高圧の空気を送入して前記ピストンの移動速度を減
速させ、前記ピストンを前記エンド位置に、衝撃が少な
い状態で到達させる第３の工程とを具備し、前記第１の
工程において、前記他方の室の空気を予め排出した後
に、前記一方の室に前記第１の高圧の圧縮空気を送入す
ることを特徴としている。
【００１３】また、本発明に係わるシリンダ装置の制御
方法は、ピストンにより、２つの室に仕切られたシリン
ダの一方の室に第１の高圧の圧縮空気を送入すると共
に、他方の室から空気を排気して前記ピストンを前記シ
リンダの延出方向に沿って、前記一方の室の端部である
スタート位置から前記他方の室の端部であるエンド位置
に向けて移動させる第１の工程と、前記シリンダに配置
されたところの、前記ピストンの位置を検出する第１の
検出手段により、前記ピストンが前記第１の検出手段の
位置と整合する位置を通過したことを検出する第２の工
程と、前記ピストンが前記第１の検出手段と整合する位
置を通過したことを検出した時点から所定の待ち時間の
経過後に、前記他方の室に前記第１の高圧よりも低い第
２の高圧の空気を送入して前記ピストンの移動速度を減
速させ、前記ピストンを前記エンド位置に、衝撃が少な
い状態で到達させる第３の工程と、前記ピストンが前記
エンド位置に到達したことを検出する第３の検出手段に
より、前記ピストンが前記エンド位置に到着したことを
検出した時点以降に、前記他方の室から前記第２の高圧
の空気を排気する第４の工程とを具備することを特徴と
している。
【００１４】また、本発明に係わるシリンダ装置の制御
方法は、ピストンにより、２つの室に仕切られたシリン
ダの一方の室に第１の高圧の圧縮空気を送入すると共
に、他方の室から空気を排気して前記ピストンを前記シ
リンダの延出方向に沿って、前記一方の室の端部である
スタート位置から前記他方の室の端部であるエンド位置
に向けて移動させる第１の工程と、前記シリンダに配置
されたところの、前記ピストンの位置を検出する検出手
段により、前記ピストンの現在位置と前記エンド位置と
の間の距離である残り移動距離を検出する第２の工程
と、前記残り移動距離が所定距離となったときに、前記
他方の室に前記第１の高圧よりも低い第２の高圧の空気
を送入して前記ピストンの移動速度を減速させ、前記ピ
ストンを前記エンド位置に、衝撃が少ない状態で到達さ
せる第３の工程とを具備し、前記第３の工程では、前記
残り移動距離を変化させることにより、前記ピストンが
減速を始めてから、前記エンド位置に到達するまでの時
間である減速時間を所定の目標減速時間に一致させ、該
目標減速時間とは、前記ピストンが前記エンド位置に衝
突する衝撃が最小となる場合の、前記ピストンが減速を
始めてから前記エンド位置に到達するまでの時間であ
り、前記衝撃の大きさの判断は、前記ピストンが前記エ
ンド位置に衝突する加速度が最小となった場合に、前記
ピストンが前記エンド位置に衝突する衝撃が最小である
と判断することを特徴としている。
【００１５】また、本発明に係わるシリンダ装置の制御
方法は、ピストンにより、２つの室に仕切られたシリン
ダの一方の室に第１の高圧の圧縮空気を送入すると共
に、他方の室から空気を排気して前記ピストンを前記シ
リンダの延出方向に沿って、前記一方の室の端部である
スタート位置から前記他方の室の端部であるエンド位置
に向けて移動させる第１の工程と、前記シリンダに配置
されたところの、前記ピストンの位置を検出する検出手
段により、前記ピストンの現在位置と前記エンド位置と
の間の距離である残り移動距離を検出する第２の工程
と、前記残り移動距離が所定距離となったときに、前記
他方の室に前記第１の高圧よりも低い第２の高圧の空気
を送入して前記ピストンの移動速度を減速させ、前記ピ
ストンを前記エンド位置に、衝撃が少ない状態で到達さ
せる第３の工程とを具備し、前記第３の工程では、前記
残り移動距離を変化させることにより、前記ピストンが
減速を始めてから、前記エンド位置に到達するまでの時
間である減速時間を所定の目標減速時間に一致させ、該
目標減速時間とは、前記ピストンが前記エンド位置に衝
突する衝撃が最小となる場合の、前記ピストンが減速を
始めてから前記エンド位置に到達するまでの時間であ
り、前記衝撃の大きさの判断は、前記ピストンが前記エ
ンド位置に衝突したときの振動の振幅が最小となった場
合に、前記ピストンが前記エンド位置に衝突する衝撃が
最小であると判断することを特徴としている。
【００１６】また、本発明に係わるシリンダ装置の制御
方法は、ピストンにより、２つの室に仕切られたシリン
ダの一方の室に第１の高圧の圧縮空気を送入すると共
に、他方の室から空気を排気して前記ピストンを前記シ
リンダの延出方向に沿って、前記一方の室の端部である
スタート位置から前記他方の室の端部であるエンド位置
に向けて移動させる第１の工程と、前記シリンダに配置
されたところの、前記ピストンの位置を検出する検出手
段により、前記ピストンの現在位置と前記エンド位置と
の間の距離である残り移動距離を検出する第２の工程
と、前記残り移動距離が所定距離となったときに、前記
他方の室に前記第１の高圧よりも低い第２の高圧の空気
を送入して前記ピストンの移動速度を減速させ、前記ピ
ストンを前記エンド位置に、衝撃が少ない状態で到達さ
せる第３の工程とを具備し、前記第３の工程では、前記
残り移動距離を変化させることにより、前記ピストンが
減速を始めてから、前記エンド位置に到達するまでの時
間である減速時間を所定の目標減速時間に一致させ、前
記目標減速時間は、前記ピストンに加えられる付加荷重
の大きさから算出されることを特徴としている。
【００１７】また、本発明に係わるシリンダ装置の制御
方法は、ピストンにより、２つの室に仕切られたシリン
ダの一方の室に第１の高圧の圧縮空気を送入すると共
に、他方の室から空気を排気して前記ピストンを前記シ
リンダの延出方向に沿って、前記一方の室の端部である
スタート位置から前記他方の室の端部であるエンド位置
に向けて移動させる第１の工程と、前記シリンダに配置
されたところの、前記ピストンの位置を検出する検出手
段により、前記ピストンの現在位置と前記エンド位置と
の間の距離である残り移動距離を検出する第２の工程
と、前記残り移動距離が所定距離となったときに、前記
他方の室に前記第１の高圧よりも低い第２の高圧の空気
を送入して前記ピストンの移動速度を減速させ、前記ピ
ストンを前記エンド位置に、衝撃が少ない状態で到達さ
せる第３の工程とを具備し、前記第３の工程では、前記
残り移動距離を変化させることにより、前記ピストンが
減速を始めてから、前記エンド位置に到達するまでの時
間である減速時間を所定の目標減速時間に一致させ、前
記減速時間が変化したときに、該減速時間の変化量に基
づいて前記残り移動距離を変化させ、前記減速時間を前
記目標減速時間に一致させることを特徴としている。
【００１８】また、この発明に係わるシリンダ装置の制
御方法において、前記減速時間の変化量に一定の係数を
乗じた値を、前記残り移動距離に加算することにより、
前記残り移動距離を変化させることを特徴としている。
また、本発明に係わるシリンダ装置の制御方法は、ピス
トンにより、２つの室に仕切られたシリンダの一方の室
に第１の高圧の圧縮空気を送入すると共に、他方の室か
ら空気を排気して前記ピストンを前記シリンダの延出方
向に沿って、前記一方の室の端部であるスタート位置か
ら前記他方の室の端部であるエンド位置に向けて移動さ
せる第１の工程と、前記シリンダに配置されたところ
の、前記ピストンの位置を検出する検出手段により、前
記ピストンの現在位置と前記エンド位置との間の距離で
ある残り移動距離を検出する第２の工程と、前記残り移
動距離が所定距離となったときに、前記他方の室に前記
第１の高圧よりも低い第２の高圧の空気を送入して前記
ピストンの移動速度を減速させ、前記ピストンを前記エ
ンド位置に、衝撃が少ない状態で到達させる第３の工程
と、前記検出手段により前記ピストンが前記エンド位置
に到着したことを検出した時点以降に、前記他方の室か
ら前記第２の高圧の空気を排気する第４の工程とを具備
することを特徴としている。
【００１９】
【作用】以上の様に、この発明に係わるシリンダ装置の
制御方法は構成されているので、ピストンが第１の検出
手段の前を通過してから減速を開始するまでの待ち時間
を、減速を開始してから停止するまでの減速時間が一定
になる様に変化させることにより、検出手段の位置を調
整することなく、ピストンをシリンダの終点位置に衝撃
が少ない状態で停止させることができる。
【００２０】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例について、添付
図面を参照して詳細に説明する。 （第１の実施例）図１は、第１の実施例の制御方法が適
用されるシリンダ装置の構成を示した空気圧回路図であ
る。
【００２１】図１において、参照番号１２はエア供給源
であり、このエア供給源１２は、空気圧ロッドレスシリ
ンダ３４に対する圧縮空気の供給源である。このエア供
給源１２には、このエア供給源１２から供給される空気
からオイル等の不純物を取り除くためのフィルタ１４が
接続されている。このフィルタ１４には更に第１の圧力
調整装置１６が接続されており、この第１の圧力調整装
置１６はエア供給源１２から供給された空気を第１の高
圧（例えば０．３９ＭＰａ（４ｋｇｆ／ｃｍ2））に昇
圧する。この圧力調整装置１６の後方では空気の流通経
路が２方向に分割されており、そのうちの一方は、第２
の圧力調整装置１８に接続されており、もう一方は、分
流通路１７を介して第２の電磁弁３０の第２ポート３０
ｂ２に接続されている。
【００２２】第２の圧力調整装置１８では、エア供給源
１２から供給された空気を第２の高圧（例えば０．２９
ＭＰａ（３ｋｇｆ／ｃｍ2 ））に昇圧し、この第２の高
圧の空気により、後述する様な方法によりピストン３６
にブレーキをかける様にされている。この第２の高圧を
変化させることにより、ピストン３６に加わるブレーキ
力を変化させることができる。第２の圧力調整装置１８
の後方には逆止弁２２を介して第１の電磁弁２６が接続
されている。第１の電磁弁２６は２ポジション３ポート
の電磁弁であり、この第１の電磁弁２６に接続されたソ
レノイド２４により、２つのポジションに切り換えられ
る様に構成されている。そして、ソレノイド２４のＯＦ
Ｆ状態では、第１の電磁弁２６は図示した様な状態にあ
り、逆止弁２２を通過した圧縮空気は第１の電磁弁２６
の第１ポート２６ａ１に供給される。この状態において
は、図示した様に第１ポート２６ａ１は閉止された状態
にあるので、第２の圧力調整装置１８から逆止弁２２を
介して第１ポート２６ａ１に供給された圧縮空気は密封
された状態となっている。
【００２３】一方第１室２６ａの第２ポート２６ａ２に
は、マフラ２０が接続されており、後述する様に、空気
圧シリンダ３４の２つの空気室３４ａ，３４ｂから排出
された空気が、このマフラ２０から大気に排出される。
このように空気圧シリンダ３４の空気室から排出される
空気をこのマフラ２０に導くために第１の電磁弁２６の
第３ポート２６ａ３には空気通路２７が接続されてい
る。この空気通路２７は、その上流側において２つに分
岐されており、その一方の空気通路２７ａは、第２の電
磁弁３０の第１ポート３０ｂ１に接続されている。ま
た、他方の空気通路２７ｂは、第２の電磁弁３０の第３
ポート３０ｂ３に接続されている。
【００２４】第２の電磁弁３０は、３ポジション５ポー
トの電磁弁であり、この第２の電磁弁３０に接続された
ソレノイド２８，３２により、３つのポジションに切り
換えられる様に構成されている。そして、ソレノイド２
８，３２のＯＦＦ状態では、第２の電磁弁３０は図示し
た様な状態にあり、分流通路１７を通過した圧縮空気は
第２の電磁弁３０の第２ポート３０ｂ２に供給される。
この状態においては、図示した様に第２ポート３０ｂ２
は閉止された状態にあるので、第１の圧力調整装置１６
から分流通路１７を介して第２ポート３０ｂ２に供給さ
れた圧縮空気は密封された状態となっている。
【００２５】また、この状態においては、空気圧シリン
ダ３４の第１空気室３４ａに接続された空気通路３１ａ
は、第２の電磁弁３０の第４ポート３０ｂ４に接続され
ており、第２空気室３４ｂに接続された空気通路３１ｂ
は、第２の電磁弁の第５ポート３０ｂ５に接続されてい
る。従つて、ソレノイド２４，２８，３２が全てＯＦＦ
にされた状態においては、空気圧シリンダ３４の第１及
び第２空気室３４ａ，３４ｂはともにマフラ２０を介し
て大気に開放された状態となっている。
【００２６】次に、空気圧シリンダ３４は、空気圧シリ
ンダ本体３４ｃの内部にピストン３６を備えており、こ
のピストン３６が、空気圧シリンダ本体３４ｃの長手方
向に沿って移動することにより、このピストン３６に固
定された移動対象物が移動される。ピストン３６は、第
１空気室３４ａに圧縮空気が供給され、第２空気室３４
ｂから空気が排出されることにより、空気圧シリンダ本
体３４ｃに対して図中右側から左側に向かって移動され
る。また、逆にピストン３６は、第２空気室３４ｂに圧
縮空気が供給され、第１空気室３４ａから空気が排出さ
れることにより、空気圧シリンダ本体３４ｃに対して図
中左側から右側に向かって移動される。
【００２７】ここで、空気圧シリンダ本体３４ｃには、
ピストンの位置を検出するための４つの位置検出センサ
が備えられている。これら４つの位置検出センサのうち
の２つはピストン３６の移動途中の位置を検出するため
の中間位置検出センサ３８，４０であり、他の２つはピ
ストン３６の停止位置を検出するための停止位置検出セ
ンサ４２，４４である。
【００２８】中間位置検出センサ３８，４０は、ピスト
ン３６がその前を通過したことを検知し、後述するＣＰ
Ｕに、その位置を通過したという検出信号を出力するた
めの検出センサである。また停止位置検出センサ４２
は、ピストン３６が移動を終了し、空気圧シリンダ本体
３４ｃの左端部に到着したことを検出するとともにピス
トン３６が左から右へ動き出したことを検出するための
センサである。同様に、停止位置検出センサ４４は、ピ
ストン３６が移動を終了し、空気圧シリンダ本体３４ｃ
の右側端部に到着したことを検出するとともにピストン
３６が右から左へ動き出したことを検出するためのセン
サである。
【００２９】次に、図２は、制御装置と、ソレノイド及
び位置検出センサの接続状態を示した斜視図である。図
２において、参照番号９０は、シリンダ装置全体を制御
するための制御装置を示しており、この制御装置９０
は、制御用の電気信号を出力するＯＵＴポート９２と、
同じく制御用の電気信号が入力されるＩＮポート９４と
を複数個備えている。具体的には、ＯＵＴポート９２は
少なくとも３個備えられており、これら３つのＯＵＴポ
ートには第１の電磁弁２６のソレノイド２４と、第２の
電磁弁３０のソレノイド２８，３２とが接続されてい
る。また、ＩＮポート９４は、少なくとも４個備えられ
ており、これら４つのＩＮポートには中間位置検出セン
サ３８，４０と、停止位置検出センサ４２，４４とが接
続されている。
【００３０】一方、制御装置９０には、シリンダ装置全
体の動作を制御するために必要なデータを入力するため
の入力装置９６が接続されている。そして、ＩＮポート
９４に入力される検出信号の情報と、入力装置９６から
入力されるデータ制御装置９０内のプログラムによりＯ
ＵＴポート９２に出力する信号の出力タイミングを制御
する様にされている。また、入力装置９６は、制御装置
９０にプログラムを送る通信機能も備えている。
【００３１】図３は、制御装置９０内のシステム構成図
である。制御装置９０は、種々の演算をつかさどる１つ
のＣＰＵ（中央数値演算ユニット）１０２と、書き換え
可能であり、且つ、バックアップ電源により主幹の電源
が切られても内部の情報を保持することのできるメモリ
部１０４と、少なくとも一回書込みが可能で書き込まれ
たデータを保持しておくことのできるデータ部１０６
と、ＣＰＵ１０２で必要となるプログラムを記憶してお
くプログラム記憶部１０８と、中間位置センサ３８から
の信号が入力されてから、所定の時間だけ経過したのち
終了信号をＣＰＵ１０２に送る待ち時間計測部１１０と
を備えている。待ち時間計測部１１０には独立した少な
くとも１つのタイマーが備えられている。また、制御装
置９０は、待ち時間計測部１１０から出力された終了信
号、またはＣＰＵ１０２から出力されるスタート指令信
号を受けてから、停止位置検出センサ４２，４４からピ
ストン３６の到着信号が出力されるまでの時間を計測す
る減速時間計測部１１２と、待ち時間を補正するために
必要となる補正値を、減速時間と目標減速時間とから求
める待ち時間補正値算出部１１４と、センサの情報の取
り扱い及びソレノイドへの信号の出力を行うとともに、
データ入力装置９６との通信を行う外部インターフエー
ス１１８とを備えている。なお、これらの制御装置９０
を構成する要素は、一つの筺体内に収納されている必要
はなく、通信手段等でつながれていれば独立させること
も可能である。
【００３２】次に上記の様に構成されたシリンダ装置の
動作について説明する。まず、シリンダ装置により実際
にワーク等を搬送する前の段階として、ピストン３６が
停止するときの衝撃が最小となる場合の、ピストン３６
が減速を開始してから停止するまでの時間である目標減
速時間Ｔｍｄを測定する必要がある。以下、その測定手
順について説明する。
【００３３】まず、初期状態として、ソレノイド２４，
２８，３２が全てＯＦＦ状態にされており（図１に示し
た状態）、ピストン３６が、図１において、空気圧シリ
ンダ本体３４ｃの右端に位置するものとする。まず、ピ
ストン３６に、被搬送物であるワークと同一の重量の重
りを付けるか、あるいはワークそのものを取り付け、実
際の動作状態と同一状態とする。ここでは、例えばワー
クの重量を３ｋｇｆと仮定する。この状態で、空気圧シ
リンダ３４の第１空気室３４ａ内に第１の圧力調整装置
１６からの０．４９ＭＰａ（５ｋｇｆ／ｃｍ2 ）の圧縮
空気を送入すると共に、第２の空気室３４ｂ内の空気を
第１の電磁弁２６を介してマフラ２０から大気に排出さ
せる。これによりピストン３６は、空気圧シリンダ本体
３４ｃの右端から左端に向けて移動し始める。次に、ピ
ストン３６が中間位置検出センサ３８の前を通過すると
同時に、第２の空気室３４ｂに第２の圧力調整装置１８
からの０．２９ＭＰａ（３ｋｇｆ／ｃｍ2）の圧縮空気
を送入し、ピストン３６にブレーキをかける。このと
き、中間位置検出センサ３８は、空気圧シリンダ本体３
４ｃの適当な位置に取りつけられている。ピストン３６
にブレーキがかかると、ピストン３６は、その動きのス
ピードが減速されながら、空気圧シリンダ本体３４ｃの
左側の端部の終点位置に向かって動いていき、最終的に
は停止する。
【００３４】この停止する位置は、ピストン３６にブレ
ーキをかけ始める位置、すなわち中間位置検出センサ３
８の図中左右方向の位置により決定される。従って、中
間位置検出センサ３８がどの位置に取りつけられている
かによって、ピストン３６は、終点位置に到着する前に
停止したり、終点位置で丁度停止したり、終点位置に到
着するまでに停止せずに、空気圧シリンダ本体３４ｃの
左側の内壁に衝突したりすることとなる。そして、これ
らの内で最も望ましいのは、ピストン３６が終点位置で
丁度停止することである。
【００３５】そこで、ピストン３６が、終点位置に丁度
停止する様な中間位置検出センサ３８の位置を実験的に
求める。実際には、ピストン３６が移動を繰り返す度
に、軸受けの摺動抵抗等が微妙に変化するので、常にピ
ストン３６を終点位置に丁度停止させることは不可能で
ある。また、ピストン３６が終点位置に到着する前に停
止してしまった場合には、被搬送物であるワーク等が目
標位置まで搬送されないことになるので、それも問題で
ある。そのため、実際的には、ピストン３６が、終点位
置に微小な衝撃を伴って衝突し、そこで停止する様に、
中間位置検出センサ３８の位置を調整する。
【００３６】ここで、ピストン３６が終点位置に衝突す
る時の衝撃の大きさは、この衝突時のピストン３６の加
速度を検出するか、あるいは、シリンダ３４の長手方向
の振動の振幅を測定することにより判断される。そし
て、ピストン３６の衝突の衝撃がなるべく小さくなる様
に、中間位置検出センサ３８の位置が調節される。この
中間位置検出センサ３８の位置調整は、ピストン３６を
繰り返し移動させて実験的に決定される。そして、この
点が本実施例の一つの特徴的な部分であるが、上記の様
に中間位置検出センサ３８の位置が最適な減速開始位置
に調整された状態で、ピストン３６を移動させ、ピスト
ン３６が中間位置検出センサ３８の前を通過した瞬間
（この瞬間からピストン３６の減速が開始される）か
ら、停止するまでの時間を計測して、これを目標減速時
間Ｔｍｄとする。シリンダ装置を連続的に動作させてい
るうちに摺動抵抗等が変化し、ピストン３６の移動速度
が変化した場合でも、ピストン３６を減速させ始めてか
ら停止するまでの時間が、この目標減速時間Ｔｍｄと一
致すれば、ピストン３６が丁度良い状態で終点位置に停
止することが経験的に確かめられている。
【００３７】次に上記の様にして測定された、目標減速
時間Ｔｍｄに基づいて、空気圧シリンダ３４のピストン
３６を図１において右端から左端に移動させ、ピストン
３６をショック無く停止させる動作を、図４及び図５に
示したフローチャートを参照して説明する。まず、初期
状態として、ソレノイド２４，２８，３２が全てＯＦＦ
状態にされており（図１に示した状態）、ピストン３６
が、図１において、空気圧シリンダ本体３４ｃの右端に
位置するものとする。また、中間位置検出センサ３８
は、上述した最適な減速開始位置よりも、僅かに右側に
寄った位置に配置されているものとする。この中間位置
検出センサ３８が実際に配置されている位置から、上記
の最適な減速開始位置までピストン３６が移動するため
にかかる時間を、後述する目標待ち時間Ｔｍｗと名づけ
る。すなわち、ピストン３６が中間位置検出センサ３８
の前を通過した瞬間から、目標待ち時間Ｔｍｗだけ待っ
た後に、ピストン３６にブレーキをかけ始めれば、ピス
トン３６は終点位置に丁度良い状態で停止することとな
るわけである。また、ピストン３６には、目標減速時間
を測定した時と同じ重量の付加荷重（上記の例では３ｋ
ｇｆ）がかかっているものとする。
【００３８】ステツプＳ１はスタートである。ステツプ
Ｓ２ではメモリ内の待ち時間補正値Ｔｈを０としてお
く。また、タイマーはリセットしタイマー値を０とす
る。ステツプＳ３ではＣＰＵ１０２から移動指令が出力
されるのを待ち、移動指令が出力されるとステツプＳ４
に進む。ステツプＳ４において、制御装置９０はＯＵＴ
ポート９２から第２の電磁弁３０の一方のソレノイド２
８をＯＮにする信号を出力し、第２の電磁弁３０の第３
室３０ｃの第２ポート３０ｃ２を分流通路１７に接続さ
せると共に、第４ポート３０ｃ４を空気通路３１ａに接
続させ、空気圧シリンダ３４の第１空気室３４ａ内に第
１の圧力調整装置１６からの０．４９ＭＰａ（５ｋｇｆ
／ｃｍ2 ）の圧縮空気を送入する。これと同時に、第２
の電磁弁３０の第３室３０ｃの第３ポート３０ｃ３が空
気通路２７ｂに接続されると共に、第５ポート３０ｃ５
が空気通路３１ｂに接続され、空気圧シリンダ３４の第
２空気室３４ｂ内の空気が第１の電磁弁２６を介してマ
フラ２０から大気に排出される。これにより、ピストン
３６は、空気圧シリンダ本体３４ｃに対して右側から左
側に向かって移動を始める。このとき、上記の様に、第
２空気室３４ｂの空気が大気に対して抵抗無く放出され
るので、ピストン３６は第２空気室３４ｂ内の圧力によ
る反力をほとんど受けることがなく、ピストン３６は極
めて高速に移動を始める。
【００３９】ステツプＳ５では、前述した様にあらかじ
め決められている目標待ち時間Ｔｍｗとメモリ内に記憶
されている待ち時間補正値Ｔｈとを加算し、その値Ｔｗ
をメモリ内に記憶する。このＴｗを待ち時間と名づけ
る。一番最初においては、Ｔｈ＝０に設定されているの
で、Ｔｗ＝Ｔｍｗである。ステツプＳ６では、中間位置
検出センサ３８がＯＮとなるまで待ち、ＯＮになればス
テツプＳ７に進む。ステツプＳ７では、待ち時間計測部
１１０のタイマーをスタートさせる。ステツプＳ８で
は、ステツプＳ５で求めた待ち時間Ｔｗと、ステツプＳ
７でスタートしたタイマーの値を比較し、タイマーの値
が待ち時間Ｔｗと等しくなるか又は待ち時間Ｔｗよりも
大きくなるまで待ち、そのようになった後にステツプＳ
９に進む。
【００４０】ステツプＳ９では、減速時間計測部１１２
のタイマーをスタートさせ、待ち時間計測部１１０のタ
イマーを止める。これと同時に、制御装置９０は、第１
の電磁弁２６のソレノイド２４をＯＮさせる。これによ
り、第１の電磁弁２６の第２室２６ｂの第１ポート２６
ｂ１が空気通路１９に接続されると共に、第３ポート２
６ｂ３が空気通路２７に接続され、第２の圧力調整装置
１８からの３ｇｆ／ｃｍ2 の圧縮空気が空気圧シリンダ
３４の第２空気室３４ｂに送入される。このとき第２の
圧力調整装置１８からの圧縮空気は、逆止弁２２により
逆流が防止されるので、空気圧シリンダ３４の第２空気
室３４ｂから空気が逆流することは無く、第２空気室３
４ｂの圧力は確実に上昇されることになる。これによ
り、ピストン３６は減速を開始する。
【００４１】ステップＳ１０では、制御装置９０は、ピ
ストン３６が停止位置検出センサ４２の位置（空気圧シ
リンダ本体３４ｃの左端の位置）まで移動し、この停止
位置検出センサ４２が反応してＩＮポート９４から検出
信号が入力されるまで待機する。ステップＳ１０で、Ｉ
Ｎポート９４から検出信号が入力されると、ステップＳ
１１に進む。
【００４２】ステツプＳ１１では、減速時間計測部１１
２のタイマーを止め、この時間を減速時間Ｔｄとして、
この減速時間Ｔｄをメモリ１０４内に記憶させる。ステ
ツプＳ１２では、前述した目標減速時間Ｔｍｄと減速時
間Ｔｄとを減算し、偏差Ｔｈ´を求める。ここで、偏差
Ｔｈ′＝０、すなわち実際の減速時間Ｔｄが、目標減速
時間Ｔｍｄと一致している場合には、ピストン３６は、
衝撃の少ない状態、すなわち丁度良い状態で終点位置に
停止したこととなる。
【００４３】次に、偏差Ｔｈ´にあらかじめ決められて
いる定数Ｔｋ、例えば１／５などを乗ずる。この乗算で
求められた値を待ち時間補正値Ｔｈとする。この待ち時
間補正値Ｔｈを、次回ピストン３６を右から左に移動さ
せる時に、ステツプＳ８において目標待ち時間Ｔｍｗに
加算して実際の待ち時間Ｔｗとするわけである。これに
より、実際の減速時間Ｔｄと目標減速時間Ｔｍｄの偏差
が、次回のピストン３６の動作にフィードバックされ、
ピストン３６の移動動作を数回繰り返すうちに、実際の
減速時間Ｔｄが目標減速時間Ｔｍｄに収束してゆくわけ
である。もし、偏差Ｔｈ′が０であれば、Ｔｈも０とな
るので、次回のピストン３６の移動時には、実際の待ち
時間Ｔｗは変化せず、ピストン３６は今回と同じタイミ
ングで減速が開始される。
【００４４】ここで、偏差Ｔｈ′の値をそのまま待ち時
間補正値Ｔｈとしないのは、シリンダ装置の軸受けの摩
擦抵抗等がピストン３６の移動のたび毎に微妙に変化す
るため、偏差Ｔｈ′をそのまま待ち時間補正値Ｔｈとし
たのでは、減速時間Ｔｄの値が目標減速時間Ｔｍｄに収
束しなくなる可能性があるからである。そのため、減速
時間Ｔｄと目標減速時間Ｔｍｄの偏差が徐々に０に近づ
くが、なかなか０にならない場合は定数Ｔｋを大きく設
定し、振動する場合、つまり偏差が＋，−，＋，−とな
る場合は、逆に定数Ｔｋの値を小さく設定する。
【００４５】また、この実施例においては、Ｔｈ＝Ｔｋ
×Ｔｈ´としているが、待ち時間補正値Ｔｈと偏差Ｔｈ
´の関係をテーブル（表）で表し、例えば、偏差Ｔｈ´
が０〜１０の範囲内であれば、待ち時間補正値Ｔｈを３
に設定し、また、偏差Ｔｈ´が１０〜２０の範囲であれ
ば待ち時間補正値Ｔｈを５に設定するという様にしても
よい。
【００４６】ステツプＳ１３では、メモリ１０４上に記
憶されているＴｈの値をステツプＳ１２で求めた待ち時
間補正値Ｔｈの値に更新する。このメモリ１０４に記憶
された待ち時間補正値Ｔｈは、次回、ピストン３６を右
から左へ移動させる時に使用する。また、このステツプ
では電磁弁２６のソレノイド２４をＯＦＦにする。する
と第２空気室３４ｂへの圧縮空気が大気に排出される。
【００４７】ステツプＳ１４では、制御装置９０は停止
位置検出センサ４２が反応してＩＮポート９４から検出
信号が入力されてからの経過時間を測定し、この経過時
間が０．５秒となったところでＯＵＴポート９２から信
号を送り、第２の電磁弁３０のソレノイド２８をＯＦＦ
状態とする。これにより、第２の電磁弁３０は、図１に
示した状態に戻り、空気圧シリンダ３４の第１空気室３
４ａと第２の電磁弁３０の間に停留している圧縮された
空気がマフラ２０から大気に排出される。
【００４８】これにより、ソレノイド２８がＯＦＦ状態
とされてから約１秒後には、空気圧シリンダ３４の第１
空気室３４ａと第２空気室３４ｂの圧力は大気圧と同一
になる。以上で、ピストン３６の図１における右端から
左端への移動動作を終了する。なお、ピストン３６の左
から右への移動も右から左への移動の場合と全く同様に
制御される。
【００４９】また、この第１の実施例では、移動を開始
する以前に第１空気室と第２空気室の圧縮空気を大気に
排出しているが、移動を開始すると同時に移動される側
の空気を抜く（排気する）ことも可能である。このとき
排気口に急速排気弁を取り付けるとさらに効果的であ
る。本実施例は、移動指令が出力され、ピストンを実際
に動かし、このときでてきた減速時間Ｔｄと目標減速時
間Ｔｍｄとの偏差をなくすように待ち時間補正値Ｔｈを
求め、次回この値を目標待ち時間Ｔｍｗに加算すること
により、時間の経過と共に、シリンダ装置の軸受けの摺
動抵抗等が変化した場合でも、ピストンを常にスムーズ
に停止させる様にしたものである。
【００５０】また、本システムはロータリーアクチュエ
ータでもシステムに変更を加えることなく利用できる。
次に、上述した、シリンダ装置を利用した応用例につい
て説明する。図６は、エアー式のオートハンド１２０の
構造を示した斜視図である。オートハンド１２０は、ベ
ルトコンベア１２２で搬送されてきたワークＷを別のベ
ルトコンベア１２６に移し変える作業等を行うものであ
る。ベルトコンベア１２２，１２６が配置されている基
台１２８上には、ベルトコンベア１２２に隣接した位置
にワークＷを検出するためのセンサ１３０が配置されて
いる。
【００５１】オートハンド１２０は、基台１２８上に起
立した２本の支柱１３２ａ，１３２ｂと、この２本の支
柱１３２ａ，１３２ｂの間に水平に渡された空気圧シリ
ンダ１３４と、この空気圧シリンダ１３４により水平方
向に移動されるとともに、フィンガー１３６を上下方向
に駆動する機能を有する上下動シリンダ１３８とから概
略構成されている。上下動シリンダ１３８には、フィン
ガー１３６が上端の位置に来たことを検出するためのセ
ンサ１４０ａとフィンガー１３６が下端の位置に来たこ
とを検出するためのセンサ１４０ｂとが配置されてい
る。
【００５２】このように構成されたオートハンド１２０
において、上下動シリンダ１３８を水平方向に移動させ
るための空気圧シリンダ１３４が、上述した実施例の制
御方法を適用したシリンダ装置である。次に、上記の様
に構成されたオートハンド１２０により、ワークＷをベ
ルトコンベア１２２からベルトコンベア１２６に移し変
える動作について、図７に示したフローチャートを参照
して説明する。
【００５３】まず、初期状態として、上下動シリンダ１
３８は、図６に示したように、空気圧シリンダ１３４の
左端に位置し、フィンガー１３６は、上下動シリンダ１
３８の上端に位置するものとする。ステツプＳ２０にお
いてベルトコンベア１２２が駆動され、ステツプＳ２１
において、ベルトコンベア１２２により搬送されてきた
ワークＷがセンサ１３０により検出されると、ステツプ
Ｓ２２においてベルトコンベア１２２は停止される。次
に、ステツプＳ２３において上下動シリンダ１３８によ
り、フィンガー１３６が下降され、ステツプＳ２４にお
いてセンサ１４０ｂがフィンガー１３６が下端に到着し
たことを検出するまで待機する。センサ１４０ｂがフィ
ンガー１３６が下端に到着したことを検出すると、ステ
ツプＳ２５において、フィンガー１３６によりワークＷ
を把持する。ステツプＳ２６では、上下動シリンダ１３
８により、フィンガー１３６が上昇され、ステツプＳ２
７において、センサ１４０ａがフィンガー１３６が上端
に到着したことを検出するまで待機する。
【００５４】センサ１４０ａがフィンガー１３６が上端
に到着したことを検出すると、ステツプＳ２８におい
て、空気圧シリンダ１３４が駆動され、上下動シリンダ
１３８が、空気圧シリンダ１３４の左端から右端に移動
される。このときの移動動作の制御は図４及び図５に示
したフローチャートのとおりである。すなわち、軸受け
の摺動抵抗の変化等に基づいて、減速待ち時間Ｔｗを変
更し、上下動シリンダ１３８を、ショック無く空気圧シ
リンダ１３４の右端で停止させる。
【００５５】次に、ステツプＳ２９では、上下動シリン
ダ１３８により、フィンガー１３６が下降され、ステツ
プＳ３０においてセンサ１４０ｂがフィンガー１３６が
下端に到着したことを検出するまで待機する。センサ１
４０ｂがフィンガー１３６が下端に到着したことを検出
すると、ステツプＳ３１において、フィンガー１３６に
よるワークＷの把持を解除する。これによりワークＷ
は、ベルトコンベア１２２からベルトコンベア１２６に
移し変えられたことになる。
【００５６】ステツプＳ３２では、ベルトコンベア１２
６が駆動されてワークＷが搬送される。ステツプＳ３３
では、上下動シリンダ１３８により、フィンガー１３６
が上昇され、ステツプＳ３４において、センサ１４０ａ
がフィンガー１３６が上端に到着したことを検出するま
で待機する。センサ１４０ａがフィンガー１３６が上端
に到着したことを検出すると、ステツプＳ３５におい
て、空気圧シリンダ１３４が駆動され、上下動シリンダ
１３８が、空気圧シリンダ１３４の右端から左端に移動
され、オートハンド１２０は動作を終了する。
【００５７】なお、前述した説明においては、空気圧シ
リンダ１３４のピストンの移動終了と同時に空気室内に
停留している圧縮空気を大気に排出する様に説明した
が、このオートハンド１２０においては、フィンガー１
３６によるワークＷの把持が完了し、上下動シリンダ１
３８によりフィンガー１３６が上昇し始めた直後に、空
気室内の圧縮空気を排気する様にしても良い。これによ
り、フィンガー１３６がワークＷを把持している間は、
上下動シリンダ１３８は水平方向に関して固定され、フ
ィンガーが上昇している間に、空気圧シリンダ１３４内
に溜っている圧縮空気を排出できるため、高速で空気圧
シリンダ１３４を駆動させることができる。
【００５８】次に、他の応用例について説明する。図８
は、第１の実施例のシリンダ装置をロボットハンドに応
用した例を示した斜視図である。図８において、ロボッ
ト本体１４２には、ガイドレール１４４を介して一対の
ジョー１４６ａ，１４６ｂが摺動自在に配置されてい
る。一対のジョー１４６ａ，１４６ｂの内側には、図示
されていないが、第１の実施例のシリンダ装置を応用し
た空気圧シリンダ装置が配置されている。
【００５９】このロボットハンドでは、外部から把持信
号が送られてくると、図４及び図５に示したフローチャ
ートに従って、シリンダ装置が動作し、一対のジョー１
４６ａ，１４６ｂは互いに接近する方向に駆動され、ワ
ークＷを把持することができる。また、逆に外部から把
持解除信号が送られてくると、図４及び図５に示したフ
ローチャートに従って、シリンダ装置が動作し、一対の
ジョー１４６ａ，１４６ｂは互いに離間する方向に駆動
され、ワークＷの把持を解除することができる。このよ
うなロボットハンドに、第１の実施例のシリンダ装置を
応用することにより、ワークＷを把持する時に、ワーク
Ｗ及びジョーに急激な力がかかることがなくなり、ワー
クやジョーの破損を防止することができる。 （第２の実施例）図９は第２の実施例の構成を示した空
気圧回路図であり、図１０は、制御装置とソレノイド及
び位置検出センサの接続状態を示した斜視図である。
【００６０】この第２の実施例は、第１の実施例におけ
る中間位置検出センサを廃止したものであり、制御装置
のＩＮポートは４つから２つへと減らされている。その
他は第１の実施例と同一である。従って、第１の実施例
と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
上記の様に構成されたシリンダ装置において、空気圧シ
リンダのピストンを図９において右端から左端に移動さ
せる時の動作を、図１１及び図１２に示したフローチャ
ートを参照して説明する。
【００６１】まず、シリンダ装置により実際にワーク等
を搬送する前の段階として、第１の実施例の場合と同様
に、ピストン３６が停止するときの衝撃が最小となる場
合の、ピストン３６が減速を開始してから停止するまで
の時間である目標減速時間Ｔｍｄを測定する必要がある
が、その測定方法は、第１の実施例の場合と全く同様で
ある。ただし、第２の実施例の場合は、第１の実施例の
中間位置検出センサ３８が無いので、目標減速時間Ｔｍ
ｄを計測するために、一時的に中間位置センサを取り付
けて測定を行う。そして、目標減速時間Ｔｍｄを計測し
た後には、この中間位置センサは取り外してしまう。
【００６２】次に、実際のワークの搬送動作にうつる。
まず、初期状態として、ソレノイド２４，２８，３２が
全てＯＦＦ状態にされており（図９に示した状態）、ピ
ストン３６が、図９において、空気圧シリンダ本体３４
ｃの右端に位置するものとする。なお、この第２の実施
例においては、停止位置検出センサ４４が配置されてい
る位置から、第１の実施例で説明した最適な減速開始位
置までピストン３６が移動するためにかかる時間を、後
述する目標待ち時間Ｔｍｗと名づける。すなわち、ピス
トン３６が停止位置検出センサ４４の前を通過した瞬間
（すなわちピストン３６が右から左に動き始めた瞬間）
から、目標待ち時間Ｔｍｗだけ待った後に、ピストン３
６にブレーキをかけ始めれば、ピストン３６は終点位置
に丁度良い状態で停止することとなるわけである。ま
た、ピストン３６には、目標減速時間Ｔｍｄを測定した
時と同じ重量の付加荷重（上記の例では３ｋｇｆ）がか
かっているものとする。
【００６３】ステツプＳ４１はスタートである。ステツ
プＳ４２ではメモリ内の待ち時間補正値Ｔｈを０として
おく。また、タイマーはリセットし、タイマー値を０と
しておく。ステツプＳ４３では、前述した様にあらかじ
め決められている目標待ち時間Ｔｍｗとメモリ内に記憶
されている待ち時間補正値Ｔｈとを加算し、その値Ｔｗ
をメモリ内に記憶する。このＴｗを待ち時間と名づけ
る。一番最初においては、Ｔｈ＝０に設定されているの
で、Ｔｗ＝Ｔｍｗである。
【００６４】ステツプＳ４４ではＣＰＵ１０２から移動
指令が出力されるのを待ち、移動指令が出力されるとス
テツプＳ４５に進む。ステツプＳ４５において、制御装
置９０はＯＵＴポート９２から第２の電磁弁３０の一方
のソレノイド２８をＯＮにする信号を出力し、それと同
時に待ち時間計測部１１０のタイマーをスタートさせ
る。
【００６５】ソレノイド２８をＯＮにすることにより、
第２の電磁弁３０の第３室３０ｃの第２ポート３０ｃ２
を分流通路１７に接続させると共に、第４ポート３０ｃ
４を空気通路３１ａに接続させ、空気圧シリンダ３４の
第１空気室３４ａ内に第１の圧力調整装置１６からの
０．４９ＭＰａ（５ｋｇｆ／ｃｍ2 ）の圧縮空気を送入
する。これと同時に、第２の電磁弁３０の第３室３０ｃ
の第３ポート３０ｃ３が空気通路２７ｂに接続されると
共に、第５ポート３０ｃ５が空気通路３１ｂに接続さ
れ、空気圧シリンダ３４の第２空気室３４ｂ内の空気が
第１の電磁弁２６を介してマフラ２０から大気に排出さ
れる。これにより、ピストン３６は、空気圧シリンダ本
体３４ｃに対して右側から左側に向かって移動を始め
る。このとき、上記の様に、第２空気室３４ｂの空気が
大気に対して抵抗無く放出されるので、ピストン３６は
第２空気室３４ｂ内の圧力による反力をほとんど受ける
ことがなく、ピストン３６は極めて高速に移動を始め
る。
【００６６】ステツプＳ４６では、ステツプＳ４３で求
めた待ち時間Ｔｗと、ステツプＳ４５でスタートしたタ
イマーの値を比較し、タイマーの値が待ち時間Ｔｗと等
しくなるか又は待ち時間Ｔｗよりも大きくなるまで待
ち、そのようになった後にステツプＳ４７に進む。ステ
ツプＳ４７では、減速時間計測部１１２のタイマーをス
タートさせ、待ち時間計測部１１０のタイマーを止め
る。これと同時に、制御装置９０は、第１の電磁弁２６
のソレノイド２４をＯＮさせる。これにより、第１の電
磁弁２６の第２室２６ｂの第１ポート２６ｂ１が空気通
路１９に接続されると共に、第３ポート２６ｂ３が空気
通路２７に接続され、第２の圧力調整装置１８からの
０．２９ＭＰａ（３ｇｆ／ｃｍ2 ）の圧縮空気が空気圧
シリンダ３４の第２空気室３４ｂに送入される。このと
き第２の圧力調整装置１８からの圧縮空気は、逆止弁２
２により逆流が防止されるので、空気圧シリンダ３４の
第２空気室３４ｂから空気が逆流することは無く、第２
空気室３４ｂの圧力は確実に上昇されることになる。こ
れにより、ピストン３６は減速を開始する。
【００６７】ステップＳ４８では、制御装置９０は、ピ
ストン３６が停止位置検出センサ４２の位置（空気圧シ
リンダ本体３４ｃの左端の位置）まで移動し、この停止
位置検出センサ４２が反応してＩＮポート９４から検出
信号が入力されるまで待機する。ステップＳ４８で、Ｉ
Ｎポート９４から検出信号が入力されると、ステップＳ
４９に進む。
【００６８】ステツプＳ４９では、減速時間計測部１１
２のタイマーを止め、この時間を減速時間Ｔｄとして、
この減速時間Ｔｄをメモリ１０４内に記憶させる。ステ
ツプＳ５０では、前述した目標減速時間Ｔｍｄと減速時
間Ｔｄとを減算し、偏差Ｔｈ´を求める。ここで、偏差
Ｔｈ′＝０、すなわち実際の減速時間Ｔｄが、目標減速
時間Ｔｍｄと一致している場合には、ピストン３６は、
衝撃の少ない状態、すなわち丁度良い状態で終点位置に
停止したこととなる。
【００６９】次に、偏差Ｔｈ´にあらかじめ決められて
いる定数Ｔｋ、例えば１／５などを乗ずる。この乗算で
求められた値を待ち時間補正値Ｔｈとする。この待ち時
間補正値Ｔｈを、次回ピストン３６を右から左に移動さ
せる時に、ステツプＳ４３において目標待ち時間Ｔｍｗ
に加算して実際の待ち時間Ｔｗとするわけである。これ
により、実際の減速時間Ｔｄと目標減速時間Ｔｍｄの偏
差が、次回のピストン３６の動作にフィードバックさ
れ、ピストン３６の移動動作を数回繰り返すうちに、実
際の減速時間Ｔｄが目標減速時間Ｔｍｄに収束してゆく
わけである。もし、偏差Ｔｈ′が０であれば、Ｔｈも０
となるので、次回のピストン３６の移動時には、実際の
待ち時間Ｔｗは変化せず、ピストン３６は今回と同じタ
イミングで減速が開始される。
【００７０】ここで、偏差Ｔｈ′の値をそのまま待ち時
間補正値Ｔｈとしないのは、シリンダ装置の軸受けの摩
擦抵抗等がピストン３６の移動のたび毎に微妙に変化す
るため、偏差Ｔｈ′をそのまま待ち時間補正値Ｔｈとし
たのでは、減速時間Ｔｄの値が目標減速時間Ｔｍｄに収
束しなくなる可能性があるからである。そのため、減速
時間Ｔｄと目標減速時間Ｔｍｄの偏差が徐々に０に近づ
くが、なかなか０にならない場合は定数Ｔｋを大きく設
定し、振動する場合、つまり偏差が＋，−，＋，−とな
る場合は、逆に定数Ｔｋ値を小さく設定する。
【００７１】ステツプＳ５１では、メモリ１０４上に記
憶されているＴｈの値をステツプＳ５０で求めた待ち時
間補正値Ｔｈの値に更新する。このメモリ１０４に記憶
された待ち時間補正値Ｔｈは、次回、ピストン３６を右
から左へ移動させる時に使用する。また、このステツプ
では電磁弁２６のソレノイド２４をＯＦＦにする。する
と第２空気室３４ｂへの圧縮空気が大気に排出される。
【００７２】ステツプＳ５２では、制御装置９０は停止
位置検出センサ４２が反応してＩＮポート９４から検出
信号が入力されてからの経過時間を測定し、この経過時
間が０．５秒となったところでＯＵＴポート９２から信
号を送り、第２の電磁弁３０のソレノイド２８をＯＦＦ
状態とする。これにより、第２の電磁弁３０は、図９に
示した状態に戻り、空気圧シリンダ３４の第１空気室３
４ａと第２の電磁弁３０の間に停留している圧縮された
空気がマフラ２０から大気に排出される。
【００７３】これにより、ソレノイド２８がＯＦＦ状態
とされてから約１秒後には、空気圧シリンダ３４の第１
空気室３４ａと第２空気室３４ｂの圧力は大気圧と同一
になる。以上で、ピストン３６の図９における右端から
左端への移動動作を終了する。なお、ピストン３６の左
から右への移動も右から左への移動の場合と全く同様に
制御される。 （第３の実施例）図１３は第３の実施例の構成を示した
空気圧回路図であり、図１４は、制御装置とソレノイド
及び位置検出センサの接続状態を示した斜視図である。
また、図１５は制御装置９０′内のシステム構成図であ
る。
【００７４】この第３の実施例は、第１の実施例におけ
る中間位置検出センサ及び停止位置検出センサを廃止
し、代わりにピストン３６の位置を検出するリニアエン
コーダ３７を空気圧シリンダ本体３４ｃの側方に配置し
たものである。これに対応して、制御装置９０のＩＮポ
ートが廃止され、アナログポート９３が配設されてい
る。また、制御装置９０′内の構成としては、待ち時間
計測部が廃止されており、また待ち時間補正値算出部の
代わりに距離補正値算出部１１５が配置されている。そ
の他の構成は第１の実施例と同一である。従って、第１
の実施例と同一部分には同一符号を付してその説明を省
略する。なお、参照番号に′を付したものは、第１の実
施例と機能的には同一であるが、構成が僅かに異なるも
のを示している。
【００７５】上記の様に構成されたシリンダ装置におい
て、空気圧シリンダのピストンを図１１において右端か
ら左端に移動させるときの動作を、図１６及び図１７に
示したフローチャートを参照して説明する。まず、シリ
ンダ装置により実際にワーク等を搬送する前の段階とし
て、ピストン３６が停止するときの衝撃が最小となる場
合の、ピストン３６が減速を開始してから停止するまで
の距離である目標減速距離Ｄｄを測定する必要がある。
また、ピストン３６が減速を開始してから停止するまで
の時間、すなわちピストン３６が目標減速距離Ｄｄを移
動するのにかかる時間である目標減速時間Ｔｍｄも同時
に測定する必要がある。以下、その測定手順について説
明する。
【００７６】まず、初期状態として、ソレノイド２４，
２８，３２が全てＯＦＦ状態にされており（図１３に示
した状態）、ピストン３６が、図１３において、空気圧
シリンダ本体３４ｃの右端に位置するものとする。ま
ず、ピストン３６に、被搬送物であるワークと同一の重
量の重りを付けるか、あるいはワークそのものを取り付
け、実際の動作状態と同一状態とする。ここでは、例え
ばワークの重量を３ｋｇｆと仮定する。この状態で、空
気圧シリンダ３４の第１空気室３４ａ内に第１の圧力調
整装置１６からの０．４９ＭＰａ（５ｋｇｆ／ｃｍ2 ）
の圧縮空気を送入すると共に、第２の空気室３４ｂ内の
空気を第１の電磁弁２６を介してマフラ２０から大気に
排出させる。これによりピストン３６は、空気圧シリン
ダ本体３４ｃの右端から左端に向けて移動し始める。次
に、ピストン３６の位置をリニアエンコーダ３７により
測定しながら、ピストン３６が空気圧シリンダ本体３４
ｃの中央付近を通過する時に、第２の空気室３４ｂに第
２の圧力調整装置１８からの０．２９ＭＰａ（３ｋｇｆ
／ｃｍ2 ）の圧縮空気を送入し、ピストン３６にブレー
キをかける。ピストン３６にブレーキがかかると、ピス
トン３６は、その動きのスピードが減速されながら、空
気圧シリンダ本体３４ｃの左側の端部の終点位置に向か
って動いていき、最終的には停止する。
【００７７】この停止する位置は、ピストン３６にブレ
ーキをかけ始める位置により決定される。従って、ピス
トン３６にブレーキをかけ始める位置によって、ピスト
ン３６は、終点位置に到着する前に停止したり、終点位
置で丁度停止したり、終点位置に到着するまでに停止せ
ずに、空気圧シリンダ本体３４ｃの左側の内壁に衝突し
たりすることとなる。そして、これらの内で最も望まし
いのは、ピストン３６が終点位置で丁度停止することで
ある。
【００７８】そこで、ピストン３６が、終点位置に丁度
停止する様なピストンの減速開始位置を、リニアエンコ
ーダ３７によりピストン３６の位置を測定しながら実験
的に求める。実際には、ピストン３６が移動を繰り返す
度に、軸受けの摺動抵抗等が微妙に変化するので、常に
終点位置に丁度停止させることは不可能である。また、
ピストン３６が終点位置に到着する前に停止してしまっ
た場合には、被搬送物であるワーク等が目標位置まで搬
送されないことになるので、それも問題である。そのた
め、実際的には、ピストン３６が、終点位置に微小な衝
撃を伴って衝突し、そこで停止する様に、最適な減速開
始位置を求める。
【００７９】ここで、ピストン３６が終点位置に衝突す
る時の衝撃の大きさは、この衝突時のピストン３６の加
速度を検出するか、あるいは、シリンダ３４の長手方向
の振動の振幅を測定することにより判断される。そし
て、ピストン３６の衝突の衝撃がなるべく小さくなる様
に、ピストン３６の減速開始位置が調節される。この最
適な減速開始位置は、ピストン３６を繰り返し移動させ
て実験的に決定される。そして、最適な減速開始位置か
ら終点位置までの距離を測定し、これを目標減速距離Ｄ
ｄとする。また、ピストン３６が最適な減速開始位置か
ら終点位置まで移動する時間を目標減速時間Ｔｍｄとす
る。シリンダ装置を連続的に動作させているうちに摺動
抵抗等が変化し、ピストン３６の移動速度が変化した場
合でも、ピストン３６を減速させ始めてから停止するま
での時間が、この目標減速時間Ｔｍｄと一致すれば、ピ
ストン３６が丁度良い状態で終点位置に停止することが
経験的に確かめられている。
【００８０】次に上記の様にして測定された、目標減速
距離Ｄｄと目標減速時間Ｔｍｄに基づいて、空気圧シリ
ンダ３４のピストン３６を図１３において右端から左端
に移動させ、ピストン３６をショック無く停止させる動
作を、図１６及び図１７に示したフローチャートを参照
して説明する。まず、初期状態として、ソレノイド２
４，２８，３２が全てＯＦＦ状態にされており（図１３
に示した状態）、ピストン３６が、図１３において、空
気圧シリンダ本体３４ｃの右端に位置するものとする。
また、ピストン３６には、目標減速距離及び目標減速時
間を測定した時と同じ重量の付加荷重（上記の例では３
ｋｇｆ）がかかっているものとする。
【００８１】ステツプＳ６１はスタートである。ステツ
プＳ６２ではメモリ内の距離補正値Ｄｈを０としてお
く。ステツプＳ６３ではＣＰＵ１０２から移動指令が出
力されるのを待ち、移動指令が出力されるとステツプＳ
６４に進む。ステツプＳ６４では、上述した様にあらか
じめ求められている目標減速距離Ｄｄとメモリ１０４′
内に記憶されている距離補正値Ｄｈとを加算して、減速
距離Ｄとし、その値をメモリ１０４に記憶する。一番最
初においては、Ｄｈ＝０に設定されているので、Ｄ＝Ｄ
ｄである。
【００８２】ステツプＳ６５において、制御装置９０は
ＯＵＴポート９２から第２の電磁弁３０の一方のソレノ
イド２８をＯＮにする信号を出力し、第２の電磁弁３０
の第３室３０ｃの第２ポート３０ｃ２を分流通路１７に
接続させると共に、第４ポート３０ｃ４を空気通路３１
ａに接続させ、空気圧シリンダ３４の第１空気室３４ａ
内に第１の圧力調整装置１６からの０．４９ＭＰａ（５
ｋｇｆ／ｃｍ2 ）の圧縮空気を送入する。これと同時
に、第２の電磁弁３０の第３室３０ｃの第３ポート３０
ｃ３が空気通路２７ｂに接続されると共に、第５ポート
３０ｃ５が空気通路３１ｂに接続され、空気圧シリンダ
３４の第２空気室３４ｂ内の空気が第１の電磁弁２６を
介してマフラ２０から大気に排出される。これにより、
ピストン３６は、空気圧シリンダ本体３４ｃに対して右
側から左側に向かって移動を始める。このとき、上記の
様に、第２空気室３４ｂの空気が大気に対して抵抗無く
放出されるので、ピストン３６は第２空気室３４ｂ内の
圧力による反力をほとんど受けることがなく、ピストン
３６は極めて高速に移動を始める。
【００８３】ステツプＳ６６では、ピストン３６が終点
位置からの距離がＤである位置に到着するまで待ち、到
着するとステツプＳ６７に進む。ステツプＳ６７では、
減速時間計測部１１２のタイマーをスタートさせる。こ
れと同時に、制御装置９０は、第１の電磁弁２６のソレ
ノイド２４をＯＮさせる。これにより、第１の電磁弁２
６の第２室２６ｂの第１ポート２６ｂ１が空気通路１９
に接続されると共に、第３ポート２６ｂ３が空気通路２
７に接続され、第２の圧力調整装置１８からの０．２９
ＭＰａ（３ｇｆ／ｃｍ2 ）の圧縮空気が空気圧シリンダ
３４の第２空気室３４ｂに送入される。このとき第２の
圧力調整装置１８からの圧縮空気は、逆止弁２２により
逆流が防止されるので、空気圧シリンダ３４の第２空気
室３４ｂから空気が逆流することは無く、第２空気室３
４ｂの圧力は確実に上昇されることになる。これによ
り、ピストン３６は減速を開始する。
【００８４】ステップＳ６８で、制御装置９０が、リニ
アエンコーダ３７の出力信号をもとに、ピストン３６が
停止位置（空気圧シリンダ本体３４ｃの左端の位置）ま
で移動したことを検出すると、ステップＳ６９に進む。
ステツプＳ６９では、減速時間計測部１１２のタイマー
を止め、この時間を減速時間Ｔｄとして、この減速時間
Ｔｄをメモリ１０４内に記憶させる。ステツプＳ７０で
は、前述した目標減速時間Ｔｍｄと減速時間Ｔｄとを減
算し、偏差Ｔｈ´を求める。ここで、偏差Ｔｈ′＝０、
すなわち実際の減速時間Ｔｄが、目標減速時間Ｔｍｄと
一致している場合には、ピストン３６は、衝撃の少ない
状態、すなわち丁度良い状態で終点位置に停止したこと
となる。
【００８５】次に、偏差Ｔｈ´にあらかじめ決められて
いる定数Ｔｋ、例えば（１／５×ピストンの移動速度）
などを乗ずる。この乗算で求められた値を距離補正値Ｄ
ｈとする。この距離補正値Ｄｈを、次回ピストン３６を
右から左に移動させる時に、ステツプＳ６４において目
標減速距離Ｄｄに加算して実際の減速距離Ｄとするわけ
である。これにより、実際の減速時間Ｔｄと目標減速時
間Ｔｍｄの偏差が、次回のピストン３６の動作にフィー
ドバックされ、ピストン３６の移動動作を数回繰り返す
うちに、実際の減速時間Ｔｄが目標減速時間Ｔｍｄに収
束してゆくわけである。もし、偏差Ｔｈ′が０であれ
ば、Ｔｈも０となるので、次回のピストン３６の移動時
には、減速距離Ｄは変化せず、ピストン３６は今回と同
じ位置で減速が開始される。
【００８６】ここで、偏差Ｔｈ′にピストンの移動速度
をかけた値をそのまま距離補正値Ｄｈとしないのは、シ
リンダ装置の軸受けの摩擦抵抗等がピストン３６の移動
のたび毎に微妙に変化するため、偏差Ｔｈ′にピストン
の移動速度をかけた値をそのまま距離補正値Ｄｈとした
のでは、減速時間Ｔｄの値が目標減速時間Ｔｍｄに収束
しなくなる可能性があるからである。そのため、減速時
間Ｔｄと目標減速時間Ｔｍｄの偏差が徐々に０に近づく
が、なかなか０にならない場合は定数Ｔｋを大きく設定
し、振動する場合、つまり偏差が＋，−，＋，−となる
場合は、逆に定数Ｔｋの値を小さく設定する。
【００８７】ステツプＳ７１では、メモリ１０４上に記
憶されているＤｈの値をステツプＳ７０で求めた距離補
正値Ｄｈの値に更新する。このメモリ１０４に記憶され
た距離補正値Ｄｈは、次回、ピストン３６を右から左へ
移動させる時に使用する。また、このステツプでは電磁
弁２６のソレノイド２４をＯＦＦにする。すると第２空
気室３４ｂへの圧縮空気が大気に排出される。
【００８８】ステツプＳ７２では、制御装置９０はリニ
アエンコーダ３７がピストン３６が終点位置に到着した
ことを検出してからの経過時間を測定し、この経過時間
が０．５秒となったところでＯＵＴポート９２から信号
を送り、第２の電磁弁３０のソレノイド２８をＯＦＦ状
態とする。これにより、第２の電磁弁３０は、図１３に
示した状態に戻り、空気圧シリンダ３４の第１空気室３
４ａと第２の電磁弁３０の間に停留している圧縮された
空気がマフラ２０から大気に排出される。
【００８９】これにより、ソレノイド２８がＯＦＦ状態
とされてから約１秒後には、空気圧シリンダ３４の第１
空気室３４ａと第２空気室３４ｂの圧力は大気圧と同一
になる。以上で、ピストン３６の図１３における右端か
ら左端への移動動作を終了する。なお、ピストン３６の
左から右への移動も右から左への移動の場合と全く同様
に制御される。
【００９０】本実施例は、移動指令が出力され、ピスト
ンを実際に動かし、このときでてきた減速時間Ｔｄと目
標減速時間Ｔｍｄとの偏差をなくすように距離補正値Ｄ
ｈを求め、次回この値を目標減速距離Ｄｄに加算するこ
とにより、時間の経過と共に、シリンダ装置の軸受けの
摺動抵抗等が変化した場合でも、ピストンを常にスムー
ズに停止させる様にしたものである。 （第４の実施例）図１８は、第４の実施例の構成を示し
た空気圧回路図であり、図１９は、制御装置とソレノイ
ド及び位置検出センサの接続状態を示した斜視図であ
る。また、図２０は、制御装置９１内のシステム構成図
である。
【００９１】この第４の実施例では、図１８及び図１９
に示した構成は、第１の実施例と同一である。従って、
第１の実施例と同一部分には同一符号を付してその説明
を省略する。ただし、図１９における制御装置は、第１
の実施例とはその内部構成が異なるので、参照番号９１
を付して第１の実施例とは区別する。また、制御装置９
１内のシステム構成については、第１の実施例の構成以
外に、加速時間計測部１２０と、目標減速時間算出部１
２２と、目標待ち時間算出部１２４とが付加されてい
る。
【００９２】加速時間計測部１２０とは、ＣＰＵ１０２
からピストン３６を動かすための移動指令信号が出力さ
れた時点、または、空気圧シリンダ本体３４ｃの両端部
に取り付けられた停止位置検出センサ４２，４４がピス
トン３６が動きだしたことを検出した時点から、ピスト
ン３６が次の中間位置センサ３８または４０の地点まで
動くのにかかる時間である加速時間Ｔａを計測するもの
である。加速時間計測部１２０には、独立した少なくと
も１つのタイマーが備えられている。
【００９３】目標減速時間算出部１２２とは、加速時間
計測部１２０により求められた加速時間Ｔａに基づき目
標減速時間Ｔｍｄを算出するものである。また、目標待
ち時間算出部１２４とは、加速時間計測部により求めら
れた加速時間Ｔａに基づき、目標待ち時間Ｔｍｗを算出
するものである。次に上記の様に構成されたシリンダ装
置の動作について説明する。
【００９４】まず、シリンダ装置により実際にワークを
搬送する前の段階として、ピストン３６が停止するとき
の衝撃が最小となる場合の、ピストン３６が減速を開始
してから停止するまでの時間である目標減速時間Ｔｍｄ
を求める必要がある。ここで、第１の実施例において
は、ピストン３６に例えば３ｋｇｆの荷重（負荷荷重）
がかかった状態で、目標減速時間Ｔｍｄを測定した場合
には、このＴｍｄの値は同じ３ｋｇｆのワークを搬送す
る場合にしか使用することができない。そのため、重量
の異なるワークを搬送しようとする場合には、あらため
て目標減速時間Ｔｍｄを測定し直す必要があった。
【００９５】これに対し、この第４の実施例では、ピス
トン３６にかかる負荷荷重が変化しても、その荷重に対
応する目標減速時間Ｔｍｄを予測することができる。具
体的には、この第４の実施例では、ピストン３６が動き
だしてからある一定の距離を移動するのにかかる時間、
すなわち加速時間Ｔａの値を少なくとも２種類の負荷荷
重（例えば３ｋｇｆと７ｋｇｆ）について測定し、同時
にこれらの夫々の負荷荷重について、ピストン３６がシ
ョック無く終点位置に停止するための目標減速時間Ｔｍ
ｄを求める様にしている。すなわちそれぞれの負荷荷重
について、加速時間Ｔａと目標減速時間Ｔｍｄの組み合
わせが１組みずつ測定されるわけである。この少なくと
も２組の加速時間と目標減速時間の組み合わせ（Ｔａ
１，Ｔｍｄ１）と（Ｔａ２，Ｔｍｄ２）とから、上記２
種類の負荷荷重の中間の負荷荷重（例えば５ｋｇｆ）が
かかった場合の目標減速時間Ｔｍｄ３を、その負荷荷重
がかかった場合の加速時間Ｔａ３から予測する。
【００９６】まず、中間の負荷荷重（上記の例では５ｋ
ｇｆ）がかかった場合の加速時間Ｔａ３を計測する。そ
して既に測定されている２組の加速時間と目標減速時間
の組み合わせ（Ｔａ１，Ｔｍｄ１）と（Ｔａ２，Ｔｍｄ
２）をグラフ上の座標と考えて、これら２点間を直線近
似し、加速時間Ｔａ３に対応する目標減速時間Ｔｍｄ３
を求める。このようにして、ピストン３６にかかる負荷
荷重が変化した場合でも、目標減速時間を予測すること
が可能となる。また、加速時間Ｔａと目標減速時間Ｔｍ
ｄの組み合わせを３種類以上の負荷荷重について求めれ
ば、グラフ上に３点以上の点が求められることとなり、
これら複数点を通る曲線を最小２乗近似式で求めれば、
目標減速時間Ｔｍｄをより正確に求めることができる。
【００９７】以下、加速時間Ｔａと目標減速時間Ｔｍｄ
を複数種類の負荷荷重について測定する具体的な手順に
ついて説明する。まず、初期状態として、ソレノイド２
４，２８，３２が全てＯＦＦ状態にされており（図１８
に示した状態）、ピストン３６が図１８において、空気
圧シリンダ本体３４ｃの右端に位置するものとする。
【００９８】まず、ピストン３６に、例えば３ｋｇｆの
負荷荷重をかける（例えばピストン３６に３ｋｇｆの重
りを付ける）。この状態で、空気圧シリンダ３４の第１
空気室３４ａ内に第１の圧力調整装置１６からの０．４
９ＭＰａ（５ｋｇｆ／ｃｍ2）の圧縮空気を送入すると
共に、第２の空気室３４ｂ内の空気を第１の電磁弁２６
を介してマフラ２０から大気に排出させる。これにより
ピストン３６は、空気圧シリンダ本体３４ｃの右端から
左端に向けて移動し始める。次に、ピストン３６が移動
し始めてから中間位置検出センサ４０の前を通過するま
での時間、すなわち加速時間Ｔａを測定する。次に、も
う１つの中間位置検出センサ３８の前をピストン３６が
通過すると同時に、第２の空気室３４ｂに第２の圧力調
整装置１８からの０．２９ＭＰａ（３ｋｇｆ／ｃｍ2 ）
の圧縮空気を送入し、ピストン３６にブレーキをかけ
る。このとき、中間位置検出センサ３８は、空気圧シリ
ンダ本体３４ｃの適当な位置に取りつけられている。ピ
ストン３６にブレーキがかかると、ピストン３６は、そ
の動きのスピードが減速されながら、空気圧シリンダ本
体３４ｃの左側の端部の終点位置に向かって動いてい
き、最終的には停止する。
【００９９】この停止する位置は、ピストン３６にブレ
ーキをかけ始める位置、すなわち中間位置検出センサ３
８の図中左右方向の位置により決定される。従って、中
間位置検出センサ３８がどの位置に取りつけられている
かによって、ピストン３６は、終点位置に到着する前に
停止したり、終点位置で丁度停止したり、終点位置に到
着するまでに停止せずに、空気圧シリンダ本体３４ｃの
左側の内壁に衝突したりすることとなる。そして、これ
らの内で最も望ましいのは、ピストン３６が終点位置で
丁度停止することである。
【０１００】そこで、ピストン３６が、終点位置に丁度
停止する様な中間位置検出センサ３８の位置を実験的に
求める。実際には、ピストン３６が移動を繰り返す度
に、軸受けの摺動抵抗等が微妙に変化するので、常に終
点位置に丁度停止させることは不可能である。また、ピ
ストン３６が終点位置に到着する前に停止してしまった
場合には、被搬送物であるワーク等が目標位置まで搬送
されないことになるので、それも問題である。そのた
め、実際的には、ピストン３６が、終点位置に微小な衝
撃を伴って衝突し、そこで停止する様に、中間位置検出
センサ３８の位置を調整する。
【０１０１】ここで、ピストン３６が終点位置に衝突す
る時の衝撃の大きさは、この衝突時のピストン３６の加
速度を検出するか、あるいは、シリンダ３４の長手方向
の振動の振幅を測定することにより判断される。そし
て、ピストン３６の衝突の衝撃がなるべく小さくなる様
に、中間位置検出センサ３８の位置が調節される。この
中間位置検出センサ３８の位置調整は、ピストン３６を
繰り返し移動させて実験的に決定される。そして、上記
の様に中間位置検出センサ３８の位置が最適な減速開始
位置に調整された状態で、ピストン３６を移動させ、ピ
ストン３６が中間位置検出センサ３８の前を通過した瞬
間（この瞬間からピストン３６の減速が開始される）か
ら、停止するまでの時間を計測して、これを目標減速時
間Ｔｍｄとする。
【０１０２】このようにして、まず１種類の負荷荷重、
すなわち３ｋｇｆの負荷荷重の場合についての、加速時
間Ｔａ１と目標減速時間Ｔｍｄ１とが測定されたことに
なる。そして、同様の方法により、もう１種類の負荷荷
重、例えば７ｋｇｆの場合についての、加速時間Ｔａ２
と目標減速時間Ｔｍｄ２とを測定する。なお、これらの
測定は、無負荷時のシリンダの状態が同一であるときに
行うものとする。なお、更に多くの種類の負荷荷重につ
いて加速時間と目標減速時間を測定すれば、目標減速時
間の予測精度を向上させることができる。
【０１０３】上記の様にして求められた各負荷荷重毎の
加速時間Ｔａと目標減速時間Ｔｍｄの関係式をｎ次の最
小２乗近似式として求める（ｎは測定した負荷荷重の
数）。この求められた関係式をＦｍｄで表せば、目標減
速時間Ｔｍｄは、次式の様に表される。 Ｔｍｄ＝Ｆｍｄ（Ｔａ） 上記の目標減速時間算出部１２２では、この関数に従っ
て、加速時間Ｔａの値から目標減速時間Ｔｍｄを算出す
る。
【０１０４】次に、目標待ち時間Ｔｍｗの求め方につい
て説明する。まず、上述した様に目標減速時間Ｔｍｄ
を、複数種類の負荷荷重に基づいて測定した後に、中間
位置検出センサ３８を空気圧シリンダ本体３４ｃに対し
て固定する。この固定する位置は、ピストン３６の最適
な減速開始位置よりも、図１８において、やや右側に寄
った位置とする。この状態で、まず、負荷荷重を例えば
３ｋｇｆとした状態で、加速時間Ｔａ１と、中間位置検
出センサ３８の前をピストン３６が通過した瞬間から最
適な減速位置まで移動する時間である目標待ち時間Ｔｍ
ｗ１を測定する。同様に、負荷荷重を例えば７ｋｇｆと
した状態で、加速時間Ｔａ２と、目標待ち時間Ｔｍｗ２
を測定する。
【０１０５】そして、このようにして求められた各負荷
荷重毎の加速時間Ｔａと目標待ち時間Ｔｍｗの関係式を
ｎ次の最小２乗近似式として求める。この求められた関
係式をＦｍｗで表せば、目標待ち時間Ｔｍｗは、次式の
様に表される。 Ｔｍｗ＝Ｆｍｗ（Ｔａ） 上記の目標待ち時間算出部１２４では、この関数に従っ
て、加速時間Ｔａの値から目標待ち時間Ｔｍｗを算出す
る。なお、関数Ｆｍｗを求めるにあたり、加速時間Ｔａ
と目標待ち時間Ｔｍｗの値を多くの種類の負荷荷重につ
いて測定すれば、より精度の良い近似関数が得られるこ
とは、目標減速時間Ｔｍｄを求める関数の場合と同様で
ある。 なお、上述した様にして求められた関数Ｆｍｄ
とＦｍｗは、制御装置内に記憶しておく。
【０１０６】次に、上記の様にして求められた関数に基
づいて、空気圧シリンダ３４のピストン３６を図１８に
おいて右端から左端に移動させ、ピストン３６をショッ
ク無く停止させる動作を、図２１及び図２２に示したフ
ローチャートを参照して説明する。まず、初期状態とし
て、ソレノイド２４，２８，３２が全てＯＦＦ状態にさ
れており（図１８に示した状態）、ピストン３６が、図
１８において、空気圧シリンダ本体３４ｃの右端に位置
するものとする。また、中間位置検出センサ３８は、上
述した最適な減速開始位置よりも、僅かに右側に寄った
位置に配置されているものとする。
【０１０７】ステツプＳ８１はスタートである。ステツ
プＳ８２ではメモリ内の待ち時間補正値Ｔｈを０として
おく。また、タイマーはリセットしタイマー値を０とす
る。ステツプＳ８３ではＣＰＵ１０２から移動指令が出
力されるのを待ち、移動指令が出力されるとステツプＳ
８４に進む。ステツプＳ８４において、制御装置９１は
ＯＵＴポート９２から第２の電磁弁３０の一方のソレノ
イド２８をＯＮにする信号を出力し、それと同時に、加
速時間計測部１２０のタイマーをスタートさせる。ソレ
ノイド２８をＯＮにすることにより、第２の電磁弁３０
の第３室３０ｃの第２ポート３０ｃ２を分流通路１７に
接続させると共に、第４ポート３０ｃ４を空気通路３１
ａに接続させ、空気圧シリンダ３４の第１空気室３４ａ
内に第１の圧力調整装置１６からの０．４９ＭＰａ（５
ｋｇｆ／ｃｍ2 ）の圧縮空気を送入する。これと同時
に、第２の電磁弁３０の第３室３０ｃの第３ポート３０
ｃ３が空気通路２７ｂに接続されると共に、第５ポート
３０ｃ５が空気通路３１ｂに接続され、空気圧シリンダ
３４の第２空気室３４ｂ内の空気が第１の電磁弁２６を
介してマフラ２０から大気に排出される。これにより、
ピストン３６は、空気圧シリンダ本体３４ｃに対して右
側から左側に向かって移動を始める。このとき、上記の
様に、第２空気室３４ｂの空気が大気に対して抵抗無く
放出されるので、ピストン３６は第２空気室３４ｂ内の
圧力による反力をほとんど受けることがなく、ピストン
３６は極めて高速に移動を始める。
【０１０８】ステツプＳ８５では、制御装置９１は、ピ
ストン３６が中間位置検出センサ４０の位置まで移動
し、この中間位置検出センサ４０が反応して、ＩＮポー
ト９４から検出信号が入力されるまで待機する。ステツ
プＳ８５で、ＩＮポート９４から検出信号が入力される
と、ステツプＳ８６に進む。ステツプＳ８６では、制御
装置９１は、測定していた加速時間計測部１２０のタイ
マーを止め、このタイマーの測定した時間である加速時
間Ｔａをメモリ１０４内に記憶させ、ステツプＳ８７に
進む。
【０１０９】ステツプＳ８７では、加速時間Ｔａをもと
に、既に求められている関数Ｆｍｄ及びＦｍｗから目標
減速時間Ｔｍｄ及び目標待ち時間Ｔｍｗを求める。ステ
ツプＳ８８では、目標待ち時間Ｔｍｗとメモリ内に記憶
されている待ち時間補正値Ｔｈとを加算し、その値Ｔｗ
をメモリ内に記憶する。このＴｗを待ち時間と名づけ
る。一番最初においては、Ｔｈ＝０に設定されているの
で、Ｔｗ＝Ｔｍｗである。
【０１１０】ステツプＳ８９では、中間位置検出センサ
３８がＯＮとなるまで待ち、ＯＮになればステツプＳ９
０に進む。ステツプＳ９０では、待ち時間計測部１１０
のタイマーをスタートさせる。ステツプＳ９１では、ス
テツプＳ８８で求めた待ち時間Ｔｗと、ステツプＳ９０
でスタートしたタイマーの値を比較し、タイマーの値が
待ち時間Ｔｗと等しくなるか又は待ち時間Ｔｗよりも大
きくなるまで待ち、そのようになった後にステツプＳ９
２に進む。
【０１１１】ステツプＳ９２では、減速時間計測部１１
２のタイマーをスタートさせ、待ち時間計測部１１０の
タイマーを止める。これと同時に、制御装置９０は、第
１の電磁弁２６のソレノイド２４をＯＮさせる。これに
より、第１の電磁弁２６の第２室２６ｂの第１ポート２
６ｂ１が空気通路１９に接続されると共に、第３ポート
２６ｂ３が空気通路２７に接続され、第２の圧力調整装
置１８からの０．２９ＭＰａ（３ｇｆ／ｃｍ2 ）の圧縮
空気が空気圧シリンダ３４の第２空気室３４ｂに送入さ
れる。このとき第２の圧力調整装置１８からの圧縮空気
は、逆止弁２２により逆流が防止されるので、空気圧シ
リンダ３４の第２空気室３４ｂから空気が逆流すること
は無く、第２空気室３４ｂの圧力は確実に上昇されるこ
とになる。これにより、ピストン３６は減速を開始す
る。
【０１１２】ステップＳ９３では、制御装置９０は、ピ
ストン３６が停止位置検出センサ４２の位置（空気圧シ
リンダ本体３４ｃの左端の位置）まで移動し、この停止
位置検出センサ４２が反応してＩＮポート９４から検出
信号が入力されるまで待機する。ステップＳ９３で、Ｉ
Ｎポート９４から検出信号が入力されると、ステップＳ
９４に進む。
【０１１３】ステツプＳ９４では、減速時間計測部１１
２のタイマーを止め、この時間を減速時間Ｔｄとして、
この減速時間Ｔｄをメモリ１０４内に記憶させる。ステ
ツプＳ９５では、前述した目標減速時間Ｔｍｄと減速時
間Ｔｄとを減算し、偏差Ｔｈ´を求める。ここで、偏差
Ｔｈ′＝０、すなわち実際の減速時間Ｔｄが、目標減速
時間Ｔｍｄと一致している場合には、ピストン３６は、
衝撃の少ない状態、すなわち丁度良い状態で終点位置に
停止したこととなる。
【０１１４】次に、偏差Ｔｈ´にあらかじめ決められて
いる定数Ｔｋ、例えば１／５などを乗ずる。この乗算で
求められた値を待ち時間補正値Ｔｈとする。この待ち時
間補正値Ｔｈを、次回ピストン３６を右から左に移動さ
せる時に、ステツプＳ８８において目標待ち時間Ｔｍｗ
に加算して実際の待ち時間Ｔｗとするわけである。これ
により、実際の減速時間Ｔｄと目標減速時間Ｔｍｄの偏
差が、次回のピストン３６の動作にフィードバックさ
れ、ピストン３６の移動動作を数回繰り返すうちに、実
際の減速時間Ｔｄが目標減速時間Ｔｍｄに収束してゆく
わけである。もし、偏差Ｔｈ′が０であれば、Ｔｈも０
となるので、次回のピストン３６の移動時には、実際の
待ち時間Ｔｗは変化せず、ピストン３６は今回と同じタ
イミングで減速が開始される。
【０１１５】ここで、偏差Ｔｈ′の値をそのまま待ち時
間補正値Ｔｈとしないのは、シリンダ装置の軸受けの摩
擦抵抗等がピストン３６の移動のたび毎に微妙に変化す
るため、偏差Ｔｈ′をそのまま待ち時間補正値Ｔｈとし
たのでは、減速時間Ｔｄの値が目標減速時間Ｔｍｄに収
束しなくなる可能性があるからである。そのため、減速
時間Ｔｄと目標減速時間Ｔｍｄの偏差が徐々に０に近づ
くが、なかなか０にならない場合は定数Ｔｋを大きく設
定し、振動する場合、つまり偏差が＋，−，＋，−とな
る場合は、逆に定数Ｔｋ値を小さく設定する。
【０１１６】ステツプＳ９６では、メモリ１０４上に記
憶されているＴｈの値をステツプＳ９５で求めた待ち時
間補正値Ｔｈの値に更新する。このメモリ１０４に記憶
された待ち時間補正値Ｔｈは、次回、ピストン３６を右
から左へ移動させる時に使用する。また、このステツプ
では電磁弁２６のソレノイド２４をＯＦＦにする。する
と第２空気室３４ｂへの圧縮空気が大気に排出される。
【０１１７】ステツプＳ９７では、制御装置９０は停止
位置検出センサ４２が反応してＩＮポート９４から検出
信号が入力されてからの経過時間を測定し、この経過時
間が０．５秒となったところでＯＵＴポート９２から信
号を送り、第２の電磁弁３０のソレノイド２８をＯＦＦ
状態とする。これにより、第２の電磁弁３０は、図１８
に示した状態に戻り、空気圧シリンダ３４の第１空気室
３４ａと第２の電磁弁３０の間に停留している圧縮され
た空気がマフラ２０から大気に排出される。
【０１１８】これにより、ソレノイド２８がＯＦＦ状態
とされてから約１秒後には、空気圧シリンダ３４の第１
空気室３４ａと第２空気室３４ｂの圧力は大気圧と同一
になる。以上で、ピストン３６の図１８における右端か
ら左端への移動動作を終了する。なお、ピストン３６の
左から右への移動も右から左への移動の場合と全く同様
に制御される。 （第５の実施例）図２３は第５の実施例の構成を示した
空気圧回路図であり、図２４は、制御装置とソレノイド
及び位置検出センサの接続状態を示した斜視図である。
また、図２５は制御装置９１′内のシステム構成図であ
る。
【０１１９】この第５の実施例は、第４の実施例におけ
る中間位置検出センサ及び停止位置検出センサを廃止
し、代わりにピストン３６の位置を検出するリニアエン
コーダ３７を空気圧シリンダ本体３４ｃの側方に配置し
たものである。これに対応して、制御装置９１のインポ
ートが廃止され、アナログポート９３が配設されてい
る。また、ピストン３６の負荷荷重を測定するための荷
重センサ３９が配置されており、アナログポート９３に
接続されている。
【０１２０】一方、制御装置９１′内の構成としては、
待ち時間計測部が廃止されており、また待ち時間補正値
算出部の代わりに距離補正値算出部１１５が配置されて
いる。また、荷重センサ３９が配置されていることによ
り、加速時間を測定する必要が無くなるので、加速時間
計測部が廃止されている。更に、目標減速距離算出部１
２６が付加されている。その他の構成は第４の実施例と
同一である。従って、第４の実施例と同一部分には同一
符号を付してその説明を省略する。なお、参照番号に′
を付したものは、第４の実施例と機能的には同一である
が、構成が僅かに異なるものを示している。
【０１２１】次に上記の様に構成されたシリンダ装置の
動作について説明する。まず、シリンダ装置により実際
にワークを搬送する前の段階として、ピストン３６が停
止するときの衝撃が最小となる場合の、ピストン３６が
減速を開始してから停止するまでの距離である目標減速
距離Ｄｄを求める必要がある。また、ピストン３６が減
速を開始してから停止するまでの時間、すなわちピスト
ン３６が目標減速距離Ｄｄを移動するのにかかる時間で
ある目標減速時間Ｔｍｄも同時に求める必要がある。以
下、その求め方について説明する。
【０１２２】ここで、第１の実施例においては、ピスト
ン３６に例えば３ｋｇｆの荷重（負荷荷重）がかかった
状態で、目標減速時間Ｔｍｄを測定した場合には、この
Ｔｍｄの値は同じ３ｋｇｆのワークを搬送する場合にし
か使用することができない。そのため、重量の異なるワ
ークを搬送しようとする場合には、あらためて目標減速
時間Ｔｍｄを測定し直す必要があった。
【０１２３】これに対し、この第５の実施例では、ピス
トン３６にかかる負荷荷重が変化しても、その荷重に対
応する目標減速距離Ｄｄを予測することができる。具体
的には、この第５の実施例では、ピストン３６にかかる
負荷荷重を荷重センサ３９により測定し、少なくとも２
種類の負荷荷重Ｗ（例えば３ｋｇｆと７ｋｇｆ）がかか
った場合について、ピストン３６がショック無く終点位
置に停止するための目標減速距離Ｄｄを求める様にして
いる。すなわちそれぞれの負荷荷重Ｗについて、負荷荷
重Ｗと目標減速距離Ｄｄの組み合わせが１組みずつ測定
されるわけである。この少なくとも２組の負荷荷重と目
標減速距離の組み合わせ（Ｗ１，Ｄｄ１）と（Ｗ２，Ｄ
ｄ２）とから、上記２種類の負荷荷重の中間の負荷荷重
Ｗ３（例えば５ｋｇｆ）がかかった場合の目標減速距離
Ｄｄ３を、その負荷荷重Ｗ３の値から予測する。
【０１２４】まず、中間の負荷荷重Ｗ３（上記の例では
５ｋｇｆ）の大きさを荷重センサ３９により測定する。
そして既に測定されている２組の負荷荷重と目標減速距
離の組み合わせ（Ｗ１，Ｄｄ１）と（Ｗ２，Ｄｄ２）を
グラフ上の座標と考えて、これら２点間を直線近似し、
負荷荷重Ｗ３に対応する目標減速距離Ｄｄ３を求める。
このようにして、ピストン３６にかかる負荷荷重が変化
した場合でも、目標減速時間を予測することが可能とな
る。また、負荷荷重Ｗと目標減速距離Ｄｄの組み合わせ
を３種類以上求めれば、グラフ上に３点以上の点が求め
られることとなり、これら３点を通る曲線を最小２乗近
似式で求めれば、目標減速距離Ｄｄをより正確に求める
ことができる。
【０１２５】以下、目標減速距離Ｄｄを複数種類の負荷
荷重について測定する具体的な手順について説明する。
まず、初期状態として、ソレノイド２４，２８，３２が
全てＯＦＦ状態にされており（図２３に示した状態）、
ピストン３６が図２３において、空気圧シリンダ本体３
４ｃの右端に位置するものとする。
【０１２６】まず、ピストン３６に、例えば３ｋｇｆの
負荷荷重をかける（例えばピストン３６に３ｋｇｆの重
りを付ける）。この荷重は、荷重センサ３９により測定
される。この状態で、空気圧シリンダ３４の第１空気室
３４ａ内に第１の圧力調整装置１６からの０．４９ＭＰ
ａ（５ｋｇｆ／ｃｍ2 ）の圧縮空気を送入すると共に、
第２の空気室３４ｂ内の空気を第１の電磁弁２６を介し
てマフラ２０から大気に排出させる。これによりピスト
ン３６は、空気圧シリンダ本体３４ｃの右端から左端に
向けて移動し始める。次に、ピストン３６の位置をリニ
アエンコーダ３７により測定しながら、ピストン３６が
空気圧シリンダ本体３４ｃの中央付近を通過する時に、
第２の空気室３４ｂに第２の圧力調整装置１８からの
０．２９ＭＰａ（３ｋｇｆ／ｃｍ2 ）の圧縮空気を送入
し、ピストン３６にブレーキをかける。ピストン３６に
ブレーキがかかると、ピストン３６は、その動きのスピ
ードが減速されながら、空気圧シリンダ本体３４ｃの左
側の端部の終点位置に向かって動いていき、最終的には
停止する。
【０１２７】この停止する位置は、ピストン３６にブレ
ーキをかけ始める位置により決定される。従って、ピス
トン３６にブレーキをかけ始める位置によって、ピスト
ン３６は、終点位置に到着する前に停止したり、終点位
置で丁度停止したり、終点位置に到着するまでに停止せ
ずに、空気圧シリンダ本体３４ｃの左側の内壁に衝突し
たりすることとなる。そして、これらの内で最も望まし
いのは、ピストン３６が終点位置で丁度停止することで
ある。
【０１２８】そこで、ピストン３６が、終点位置に丁度
停止する様なピストンの減速開始位置を、リニアエンコ
ーダ３７によりピストン３６の位置を測定しながら実験
的に求める。実際には、ピストン３６が移動を繰り返す
度に、軸受けの摺動抵抗等が微妙に変化するので、常に
終点位置に丁度停止させることは不可能である。また、
ピストン３６が終点位置に到着する前に停止してしまっ
た場合には、被搬送物であるワーク等が目標位置まで搬
送されないことになるので、それも問題である。そのた
め、実際的には、ピストン３６が、終点位置に微小な衝
撃を伴って衝突し、そこで停止する様に、最適な減速開
始位置を求める。
【０１２９】ここで、ピストン３６が終点位置に衝突す
る時の衝撃の大きさは、この衝突時のピストン３６の加
速度を検出するか、あるいは、シリンダ３４の長手方向
の振動の振幅を測定することにより判断される。そし
て、ピストン３６の衝突の衝撃がなるべく小さくなる様
に、ピストン３６の減速開始位置が調節される。この最
適な減速開始位置は、ピストン３６を繰り返し移動させ
て実験的に決定される。そして、最適な減速開始位置か
ら終点位置までの距離を測定し、これを目標減速距離Ｄ
ｄとする。また、ピストン３６が最適な減速開始位置か
ら終点位置まで移動する時間を目標減速時間Ｔｍｄとす
る。
【０１３０】このようにして、まず１種類の負荷荷重Ｗ
１、すなわち３ｋｇｆの負荷荷重の場合についての、目
標減速距離Ｄｄ１と目標減速時間Ｔｍｄ１とが測定され
たことになる。そして、同様の方法により、もう１種類
の負荷荷重Ｗ２、例えば７ｋｇｆの場合についての、目
標減速距離Ｄｄ２と目標減速時間Ｔｍｄ２とを測定す
る。なお、これらの測定は、無負荷時のシリンダの状態
が同一であるときに行うものとする。なお、更に多くの
種類の負荷荷重について目標減速距離と目標減速時間を
測定すれば、目標減速距離及び目標減速時間の予測精度
を向上させることができる。
【０１３１】上記の様にして求められた各負荷荷重Ｗと
目標減速距離Ｄｄの関係式をｎ次の最小２乗近似式とし
て求める。この求められた関係式をＦｄで表せば、目標
減速距離Ｄｄは、次式の様に表される。 Ｄｄ＝Ｆｄ（Ｗ） 上記の目標減速距離算出部１２６では、この関数に従っ
て、負荷荷重Ｗの値から目標減速距離Ｄｄを算出する。
【０１３２】また、各負荷荷重Ｗと目標減速時間Ｔｍｄ
の関係式をｎ次の最小２乗近似式として求める。この求
められた関係式をＦｍｄで表せば、目標減速時間Ｔｍｄ
は、次式の様に表される。 Ｔｍｄ＝Ｆｍｄ（Ｗ） 上記の目標減速時間算出部１２２では、この関数に従っ
て、負荷荷重Ｗの値から目標減速時間Ｔｍｄを算出す
る。なお、関数Ｆｍｄを求めるにあたり、目標減速時間
Ｔｍｄの値を多くの種類の負荷荷重Ｗについて測定すれ
ば、より精度の良い近似関数が得られることは、目標減
速距離Ｄｄを求める関数の場合と同様である。
【０１３３】なお、上述した様にして求められた関数Ｆ
ｄとＦｍｄは、制御装置内に記憶しておく。次に上記の
様にして求められた、関数ＦｄとＦｍｄに基づいて、空
気圧シリンダ３４のピストン３６を図２３において右端
から左端に移動させ、ピストン３６をショック無く停止
させる動作を、図２６及び図２７に示したフローチャー
トを参照して説明する。
【０１３４】まず、初期状態として、ソレノイド２４，
２８，３２が全てＯＦＦ状態にされており（図２３に示
した状態）、ピストン３６が、図２３において、空気圧
シリンダ本体３４ｃの右端に位置するものとする。ステ
ツプＳ１０１はスタートである。ステツプＳ１０２では
メモリ内の距離補正値Ｄｈを０としておく。ステツプＳ
１０３ではＣＰＵ１０２から移動指令が出力されるのを
待ち、移動指令が出力されるとステツプＳ１０４に進
む。ステツプＳ１０４では、荷重センサ３９により測定
される荷重値をＷとして記憶する。ステツプＳ１０５で
は、あらかじめ記憶されている関数ＦｄとＦｍｄによ
り、荷重値Ｗから目標減速距離Ｄｄと目標減速時間Ｔｍ
ｄを算出する。ステツプＳ１０６では、ステツプＳ１０
５で求めた目標減速距離Ｄｄとメモリ１０４′内に記憶
されている距離補正値Ｄｈとを加算して、減速距離Ｄと
し、その値をメモリ１０４に記憶する。一番最初におい
ては、Ｄｈ＝０に設定されているので、Ｄ＝Ｄｄであ
る。
【０１３５】ステツプＳ１０７において、制御装置９
１′はＯＵＴポート９２から第２の電磁弁３０の一方の
ソレノイド２８をＯＮにする信号を出力し、第２の電磁
弁３０の第３室３０ｃの第２ポート３０ｃ２を分流通路
１７に接続させると共に、第４ポート３０ｃ４を空気通
路３１ａに接続させ、空気圧シリンダ３４の第１空気室
３４ａ内に第１の圧力調整装置１６からの０．４９ＭＰ
ａ（５ｋｇｆ／ｃｍ2 ）の圧縮空気を送入する。これと
同時に、第２の電磁弁３０の第３室３０ｃの第３ポート
３０ｃ３が空気通路２７ｂに接続されると共に、第５ポ
ート３０ｃ５が空気通路３１ｂに接続され、空気圧シリ
ンダ３４の第２空気室３４ｂ内の空気が第１の電磁弁２
６を介してマフラ２０から大気に排出される。これによ
り、ピストン３６は、空気圧シリンダ本体３４ｃに対し
て右側から左側に向かって移動を始める。このとき、上
記の様に、第２空気室３４ｂの空気が大気に対して抵抗
無く放出されるので、ピストン３６は第２空気室３４ｂ
内の圧力による反力をほとんど受けることがなく、ピス
トン３６は極めて高速に移動を始める。
【０１３６】ステツプＳ１０８では、ピストン３６が終
点位置からの距離がＤである位置に到着するまで待ち、
到着するとステツプＳ１０９に進む。ステツプＳ１０９
では、減速時間計測部１１２のタイマーをスタートさせ
る。これと同時に、制御装置９１′は、第１の電磁弁２
６のソレノイド２４をＯＮさせる。これにより、第１の
電磁弁２６の第２室２６ｂの第１ポート２６ｂ１が空気
通路１９に接続されると共に、第３ポート２６ｂ３が空
気通路２７に接続され、第２の圧力調整装置１８からの
０．２９ＭＰａ（３ｇｆ／ｃｍ2 ）の圧縮空気が空気圧
シリンダ３４の第２空気室３４ｂに送入される。このと
き第２の圧力調整装置１８からの圧縮空気は、逆止弁２
２により逆流が防止されるので、空気圧シリンダ３４の
第２空気室３４ｂから空気が逆流することは無く、第２
空気室３４ｂの圧力は確実に上昇されることになる。こ
れにより、ピストン３６は減速を開始する。
【０１３７】ステップＳ１１０で、制御装置９１′が、
リニアエンコーダ３７の出力信号をもとに、ピストン３
６が停止位置（空気圧シリンダ本体３４ｃの左端の位
置）まで移動したことを検出すると、ステップＳ１１１
に進む。ステツプＳ１１１では、減速時間計測部１１２
のタイマーを止め、この時間を減速時間Ｔｄとして、こ
の減速時間Ｔｄをメモリ１０４内に記憶させる。ステツ
プＳ１１２では、前述した目標減速時間Ｔｍｄと減速時
間Ｔｄとを減算し、偏差Ｔｈ´を求める。ここで、偏差
Ｔｈ′＝０、すなわち実際の減速時間Ｔｄが、目標減速
時間Ｔｍｄと一致している場合には、ピストン３６は、
衝撃の少ない状態、すなわち丁度良い状態で終点位置に
停止したこととなる。
【０１３８】次に、偏差Ｔｈ´にあらかじめ決められて
いる定数Ｔｋ、例えば（１／５×ピストンの移動速度）
などを乗ずる。この乗算で求められた値を距離補正値Ｄ
ｈとする。この距離補正値Ｄｈを、次回ピストン３６を
右から左に移動させる時に、ステツプＳ１０６において
目標減速距離Ｄｄに加算して実際の減速距離Ｄとするわ
けである。これにより、実際の減速時間Ｔｄと目標減速
時間Ｔｍｄの偏差が、次回のピストン３６の動作にフィ
ードバックされ、ピストン３６の移動動作を数回繰り返
すうちに、実際の減速時間Ｔｄが目標減速時間Ｔｍｄに
収束してゆくわけである。もし、偏差Ｔｈ′が０であれ
ば、Ｔｈも０となるので、次回のピストン３６の移動時
には、減速距離Ｄは変化せず、ピストン３６は今回と同
じ位置で減速が開始される。
【０１３９】ここで、偏差Ｔｈ′にピストンの移動速度
をかけた値をそのまま距離補正値Ｄｈとしないのは、シ
リンダ装置の軸受けの摩擦抵抗等がピストン３６の移動
のたび毎に微妙に変化するため、偏差Ｔｈ′にピストン
の移動速度をかけた値をそのまま距離補正値Ｄｈとした
のでは、減速時間Ｔｄの値が目標減速時間Ｔｍｄに収束
しなくなる可能性があるからである。そのため、減速時
間Ｔｄと目標減速時間Ｔｍｄの偏差が徐々に０に近づく
が、なかなか０にならない場合は定数Ｔｋを大きく設定
し、振動する場合、つまり偏差が＋，−，＋，−となる
場合は、逆に定数Ｔｋの値を小さく設定する。
【０１４０】ステツプＳ１１３では、メモリ１０４上に
記憶されているＤｈの値をステツプＳ１１２で求めた距
離補正値Ｄｈの値に更新する。このメモリ１０４に記憶
された距離補正値Ｄｈは、次回、ピストン３６を右から
左へ移動させる時に使用する。また、このステツプでは
電磁弁２６のソレノイド２４をＯＦＦにする。すると第
２空気室３４ｂへの圧縮空気が大気に排出される。
【０１４１】ステツプＳ１１４では、制御装置９１′は
リニアエンコーダ３７がピストン３６が終点位置に到着
したことを検出してからの経過時間を測定し、この経過
時間が０．５秒となったところでＯＵＴポート９２から
信号を送り、第２の電磁弁３０のソレノイド２８をＯＦ
Ｆ状態とする。これにより、第２の電磁弁３０は、図２
３に示した状態に戻り、空気圧シリンダ３４の第１空気
室３４ａと第２の電磁弁３０の間に停留している圧縮さ
れた空気がマフラ２０から大気に排出される。
【０１４２】これにより、ソレノイド２８がＯＦＦ状態
とされてから約１秒後には、空気圧シリンダ３４の第１
空気室３４ａと第２空気室３４ｂの圧力は大気圧と同一
になる。以上で、ピストン３６の図２３における右端か
ら左端への移動動作を終了する。なお、ピストン３６の
左から右への移動も右から左への移動の場合と全く同様
に制御される。
【０１４３】以上説明した様に、上記の実施例によれ
ば、ピストンを動作させている内に摺動抵抗が変化して
も、常にピストンを終点位置にスムーズに停止させるこ
とが可能となる。また、被搬送物の荷重が変化しても、
それに対応することができる。なお、本発明は、その主
旨を逸脱しない範囲で、上記実施例を修正または変形し
たものに適用可能である。
【０１４４】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明のシリンダ装
置の制御方法によれば、ピストンが第１の検出手段の前
を通過してから減速を開始するまでの待ち時間を、減速
を開始してから停止するまでの減速時間が一定になる様
に変化させることにより、検出手段の位置を調整するこ
となく、ピストンをシリンダの終点位置に衝撃が少ない
状態で停止させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施例の制御方法が適用されるシリンダ
装置の構成を示した空気圧回路図である。
【図２】制御装置とソレノイド及び位置検出センサとの
接続状態を示した斜視図である。
【図３】制御装置内のシステム構成図である。
【図４】ピストンを移動させる動作を説明するためのフ
ローチャートである。
【図５】ピストンを移動させる動作を説明するためのフ
ローチャートである。
【図６】エアー式のオートハンドの構造を示した斜視図
である。
【図７】オートハンドのワーク搬送動作を説明するため
のフローチャートである。
【図８】第１の実施例の制御方法を適用したシリンダ装
置を内蔵するロボットハンドの構造を示した図である。
【図９】第２の実施例の制御方法が適用されるシリンダ
装置の構成を示した空気圧回路図である。
【図１０】制御装置とソレノイド及び位置検出センサと
の接続状態を示した斜視図である。
【図１１】ピストンを移動させる動作を説明するための
フローチャートである。
【図１２】ピストンを移動させる動作を説明するための
フローチャートである。
【図１３】第３の実施例の制御方法が適用されるシリン
ダ装置の構成を示した空気圧回路図である。
【図１４】制御装置とソレノイド及び位置検出センサと
の接続状態を示した斜視図である。
【図１５】制御装置内のシステム構成図である。
【図１６】ピストンを移動させる動作を説明するための
フローチャートである。
【図１７】ピストンを移動させる動作を説明するための
フローチャートである。
【図１８】第４の実施例の制御方法が適用されるシリン
ダ装置の構成を示した空気圧回路図である。
【図１９】制御装置とソレノイド及び位置検出センサと
の接続状態を示した斜視図である。
【図２０】制御装置内のシステム構成図である。
【図２１】ピストンを移動させる動作を説明するための
フローチャートである。
【図２２】ピストンを移動させる動作を説明するための
フローチャートである。
【図２３】第５の実施例の制御方法が適用されるシリン
ダ装置の構成を示した空気圧回路図である。
【図２４】制御装置とソレノイド及び位置検出センサと
の接続状態を示した斜視図である。
【図２５】制御装置内のシステム構成図である。
【図２６】ピストンを移動させる動作を説明するための
フローチャートである。
【図２７】ピストンを移動させる動作を説明するための
フローチャートである。
【図２８】従来のシリンダ装置の制御方法を説明するた
めのフローチャートである。
【符号の説明】
１２ エア供給源 １４ フィルター １６ 第１の圧力調整装置 １７ 分流通路 １８ 第２の圧力調整装置 １９ 空気通路 ２０ マフラ ２２ 逆止弁 ２４ ソレノイド ２６ 第１の電磁弁 ２７ 空気通路 ２８ ソレノイド ３０ 第２の電磁弁 ３１ 空気通路 ３２ ソレノイド ３４ 空気圧シリンダ ３６ ピストン ３８，４０ 中間位置検出センサ ４２，４４ 停止位置検出センサ ５０，５２ 急速排気弁 ５４ 第３の電磁弁 ９０ 制御装置 ９２ ＯＵＴポート ９４ ＩＮポート ９６ 入力装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F15B 11/04 - 11/06

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ピストンにより、２つの室に仕切られた
    シリンダの一方の室に第１の高圧の圧縮空気を送入する
    と共に、他方の室から空気を排気して前記ピストンを前
    記シリンダの延出方向に沿って、前記一方の室の端部で
    あるスタート位置から前記他方の室の端部であるエンド
    位置に向けて移動させる第１の工程と、 前記シリンダに配置されたところの、前記ピストンの位
    置を検出する第１の検出手段により、前記ピストンが前
    記第１の検出手段の位置と整合する位置を通過したこと
    を検出する第２の工程と、 前記ピストンが前記第１の検出手段と整合する位置を通
    過したことを検出した時点から所定の待ち時間の経過後
    に、前記他方の室に前記第１の高圧よりも低い第２の高
    圧の空気を送入して前記ピストンの移動速度を減速さ
    せ、前記ピストンを前記エンド位置に、衝撃が少ない状
    態で到達させる第３の工程とを具備し、 前記第３の工程では、前記待ち時間を変化させることに
    より、前記ピストンが減速を始めてから、前記エンド位
    置に到達するまでの時間である減速時間を所定の目標減
    速時間に一致させ、 該目標減速時間とは、前記ピストンが前記エンド位置に
    衝突する衝撃が最小となる場合の、前記ピストンが減速
    を始めてから前記エンド位置に到達するまでの時間であ
    り、 前記衝撃の大きさの判断は、前記ピストンが前記エンド
    位置に衝突する加速度が最小となった場合に、前記ピス
    トンが前記エンド位置に衝突する衝撃が最小であると判
    断することを特徴とするシリンダ装置の制御方法。
  2. 【請求項２】 ピストンにより、２つの室に仕切られた
    シリンダの一方の室に第１の高圧の圧縮空気を送入する
    と共に、他方の室から空気を排気して前記ピストンを前
    記シリンダの延出方向に沿って、前記一方の室の端部で
    あるスタート位置から前記他方の室の端部であるエンド
    位置に向けて移動させる第１の工程と、 前記シリンダに配置されたところの、前記ピストンの位
    置を検出する第１の検出手段により、前記ピストンが前
    記第１の検出手段の位置と整合する位置を通過したこと
    を検出する第２の工程と、 前記ピストンが前記第１の検出手段と整合する位置を通
    過したことを検出した時点から所定の待ち時間の経過後
    に、前記他方の室に前記第１の高圧よりも低い第２の高
    圧の空気を送入して前記ピストンの移動速度を減速さ
    せ、前記ピストンを前記エンド位置に、衝撃が少ない状
    態で到達させる第３の工程とを具備し、 前記第３の工程では、前記待ち時間を変化させることに
    より、前記ピストンが減速を始めてから、前記エンド位
    置に到達するまでの時間である減速時間を所定の目標減
    速時間に一致させ、 該目標減速時間とは、前記ピストンが前記エンド位置に
    衝突する衝撃が最小となる場合の、前記ピストンが減速
    を始めてから前記エンド位置に到達するまでの時間であ
    り、 前記衝撃の大きさの判断は、前記ピストンが前記エンド
    位置に衝突したときの振動の振幅が最小となった場合
    に、前記ピストンが前記エンド位置に衝突する衝撃が最
    小であると判断することを特徴とするシリンダ装置の制
    御方法。
  3. 【請求項３】 ピストンにより、２つの室に仕切られた
    シリンダの一方の室に第１の高圧の圧縮空気を送入する
    と共に、他方の室から空気を排気して前記ピストンを前
    記シリンダの延出方向に沿って、前記一方の室の端部で
    あるスタート位置から前記他方の室の端部であるエンド
    位置に向けて移動させる第１の工程と、 前記シリンダに配置されたところの、前記ピストンの位
    置を検出する第１の検出手段により、前記ピストンが前
    記第１の検出手段の位置と整合する位置を通過したこと
    を検出する第２の工程と、 前記ピストンが前記第１の検出手段と整合する位置を通
    過したことを検出した時点から所定の待ち時間の経過後
    に、前記他方の室に前記第１の高圧よりも低い第２の高
    圧の空気を送入して前記ピストンの移動速度を減速さ
    せ、前記ピストンを前記エンド位置に、衝撃が少ない状
    態で到達させる第３の工程とを具備し、 前記第３の工程では、前記待ち時間を変化させることに
    より、前記ピストンが減速を始めてから、前記エンド位
    置に到達するまでの時間である減速時間を所定の目標減
    速時間に一致させ、 前記第１の工程は、前記一方の室に第１の高圧の圧縮空
    気を送入すると共に、前記他方の室から空気を排気して
    前記ピストンを前記シリンダの延出方向に沿って移動さ
    せ始める第１のサブ工程と、前記ピストンが前記スター
    ト位置から移動を開始してから、前記スタート位置と前
    記第１の検出手段との間に配置された第２の検出手段に
    整合する位置に達するまでの移動時間である加速時間を
    計測する第２のサブ工程とを有し、 前記目標減速時間は、前記加速時間を元に算出されるこ
    とを特徴とするシリンダ装置の制御方法。
  4. 【請求項４】 ピストンにより、２つの室に仕切られた
    シリンダの一方の室に第１の高圧の圧縮空気を送入する
    と共に、他方の室から空気を排気して前記ピストンを前
    記シリンダの延出方向に沿って、前記一方の室の端部で
    あるスタート位置から前記他方の室の端部であるエンド
    位置に向けて移動させる第１の工程と、 前記シリンダに配置されたところの、前記ピストンの位
    置を検出する第１の検出手段により、前記ピストンが前
    記第１の検出手段の位置と整合する位置を通過したこと
    を検出する第２の工程と、 前記ピストンが前記第１の検出手段と整合する位置を通
    過したことを検出した時点から所定の待ち時間の経過後
    に、前記他方の室に前記第１の高圧よりも低い第２の高
    圧の空気を送入して前記ピストンの移動速度を減速さ
    せ、前記ピストンを前記エンド位置に、衝撃が少ない状
    態で到達させる第３の工程とを具備し、 前記第１の工程は、前記一方の室に第１の高圧の圧縮空
    気を送入すると共に、前記他方の室から空気を排気して
    前記ピストンを前記シリンダの延出方向に沿って移動さ
    せ始める第１のサブ工程と、前記ピストンが前記スター
    ト位置から移動を開始してから、前記スタート位置と前
    記第１の検出手段との間に配置された第２の検出手段に
    整合する位置に達するまでの移動時間である加速時間を
    計測する第２のサブ工程とを有し、前記待ち時間は、前
    記加速時間を元に算出されることを特徴とするシリンダ
    装置の制御方法。
  5. 【請求項５】 ピストンにより、２つの室に仕切られた
    シリンダの一方の室に第１の高圧の圧縮空気を送入する
    と共に、他方の室から空気を排気して前記ピストンを前
    記シリンダの延出方向に沿って、前記一方の室の端部で
    あるスタート位置から前記他方の室の端部であるエンド
    位置に向けて移動させる第１の工程と、 前記シリンダに配置されたところの、前記ピストンの位
    置を検出する第１の検出手段により、前記ピストンが前
    記第１の検出手段の位置と整合する位置を通過したこと
    を検出する第２の工程と、 前記ピストンが前記第１の検出手段と整合する位置を通
    過したことを検出した時点から所定の待ち時間の経過後
    に、前記他方の室に前記第１の高圧よりも低い第２の高
    圧の空気を送入して前記ピストンの移動速度を減速さ
    せ、前記ピストンを前記エンド位置に、衝撃が少ない状
    態で到達させる第３の工程とを具備し、 前記第３の工程では、前記待ち時間を変化させることに
    より、前記ピストンが減速を始めてから、前記エンド位
    置に到達するまでの時間である減速時間を所定の目標減
    速時間に一致させ、 前記減速時間が変化したときに、該減速時間の変化量に
    基づいて前記待ち時間を変化させ、前記減速時間を前記
    目標減速時間に一致させることを特徴とするシリンダ装
    置の制御方法。
  6. 【請求項６】 前記減速時間の変化量に一定の係数を乗
    じた値を、前記待ち時間に加算することにより、前記待
    ち時間を変化させることを特徴とする請求項５に記載の
    シリンダ装置の制御方法。
  7. 【請求項７】 ピストンにより、２つの室に仕切られた
    シリンダの一方の室に第１の高圧の圧縮空気を送入する
    と共に、他方の室から空気を排気して前記ピストンを前
    記シリンダの延出方向に沿って、前記一方の室の端部で
    あるスタート位置から前記他方の室の端部であるエンド
    位置に向けて移動させる第１の工程と、 前記シリンダに配置されたところの、前記ピストンの位
    置を検出する第１の検出手段により、前記ピストンが前
    記第１の検出手段の位置と整合する位置を通過したこと
    を検出する第２の工程と、 前記ピストンが前記第１の検出手段と整合する位置を通
    過したことを検出した時点から所定の待ち時間の経過後
    に、前記他方の室に前記第１の高圧よりも低い第２の高
    圧の空気を送入して前記ピストンの移動速度を減速さ
    せ、前記ピストンを前記エンド位置に、衝撃が少ない状
    態で到達させる第３の工程とを具備し、 前記第１の工程において、前記他方の室の空気を予め排
    出した後に、前記一方の室に前記第１の高圧の圧縮空気
    を送入することを特徴とするシリンダ装置の制御方法。
  8. 【請求項８】 ピストンにより、２つの室に仕切られた
    シリンダの一方の室に第１の高圧の圧縮空気を送入する
    と共に、他方の室から空気を排気して前記ピストンを前
    記シリンダの延出方向に沿って、前記一方の室の端部で
    あるスタート位置から前記他方の室の端部であるエンド
    位置に向けて移動させる第１の工程と、 前記シリンダに配置されたところの、前記ピストンの位
    置を検出する第１の検出手段により、前記ピストンが前
    記第１の検出手段の位置と整合する位置を通過したこと
    を検出する第２の工程と、 前記ピストンが前記第１の検出手段と整合する位置を通
    過したことを検出した時点から所定の待ち時間の経過後
    に、前記他方の室に前記第１の高圧よりも低い第２の高
    圧の空気を送入して前記ピストンの移動速度を減速さ
    せ、前記ピストンを前記エンド位置に、衝撃が少ない状
    態で到達させる第３の工程と、 前記ピストンが前記エンド位置に到達したことを検出す
    る第３の検出手段により、前記ピストンが前記エンド位
    置に到着したことを検出した時点以降に、前記他方の室
    から前記第２の高圧の空気を排気する第４の工程とを具
    備することを特徴とするシリンダ装置の制御方法。
  9. 【請求項９】 ピストンにより、２つの室に仕切られた
    シリンダの一方の室に第１の高圧の圧縮空気を送入する
    と共に、他方の室から空気を排気して前記ピストンを前
    記シリンダの延出方向に沿って、前記一方の室の端部で
    あるスタート位置から前記他方の室の端部であるエンド
    位置に向けて移動させる第１の工程と、 前記シリンダに配置されたところの、前記ピストンの位
    置を検出する検出手段により、前記ピストンの現在位置
    と前記エンド位置との間の距離である残り移動距離を検
    出する第２の工程と、 前記残り移動距離が所定距離となったときに、前記他方
    の室に前記第１の高圧よりも低い第２の高圧の空気を送
    入して前記ピストンの移動速度を減速させ、前記ピスト
    ンを前記エンド位置に、衝撃が少ない状態で到達させる
    第３の工程とを具備し、 前記第３の工程では、前記残り移動距離を変化させるこ
    とにより、前記ピストンが減速を始めてから、前記エン
    ド位置に到達するまでの時間である減速時間を所定の目
    標減速時間に一致させ、 該目標減速時間とは、前記ピストンが前記エンド位置に
    衝突する衝撃が最小となる場合の、前記ピストンが減速
    を始めてから前記エンド位置に到達するまでの時間であ
    り、 前記衝撃の大きさの判断は、前記ピストンが前記エンド
    位置に衝突する加速度が最小となった場合に、前記ピス
    トンが前記エンド位置に衝突する衝撃が最小であると判
    断することを特徴とするシリンダ装置の制御方法。
  10. 【請求項１０】 ピストンにより、２つの室に仕切られ
    たシリンダの一方の室に第１の高圧の圧縮空気を送入す
    ると共に、他方の室から空気を排気して前記ピストンを
    前記シリンダの延出方向に沿って、前記一方の室の端部
    であるスタート位置から前記他方の室の端部であるエン
    ド位置に向けて移動させる第１の工程と、 前記シリンダに配置されたところの、前記ピストンの位
    置を検出する検出手段により、前記ピストンの現在位置
    と前記エンド位置との間の距離である残り移動距離を検
    出する第２の工程と、 前記残り移動距離が所定距離となったときに、前記他方
    の室に前記第１の高圧よりも低い第２の高圧の空気を送
    入して前記ピストンの移動速度を減速させ、前記ピスト
    ンを前記エンド位置に、衝撃が少ない状態で到達させる
    第３の工程とを具備し、 前記第３の工程では、前記残り移動距離を変化させるこ
    とにより、前記ピストンが減速を始めてから、前記エン
    ド位置に到達するまでの時間である減速時間を所定の目
    標減速時間に一致させ、 該目標減速時間とは、前記ピストンが前記エンド位置に
    衝突する衝撃が最小となる場合の、前記ピストンが減速
    を始めてから前記エンド位置に到達するまでの時間であ
    り、 前記衝撃の大きさの判断は、前記ピストンが前記エンド
    位置に衝突したときの振動の振幅が最小となった場合
    に、前記ピストンが前記エンド位置に衝突する衝撃が最
    小であると判断することを特徴とするシリンダ装置の制
    御方法。
  11. 【請求項１１】 ピストンにより、２つの室に仕切られ
    たシリンダの一方の室に第１の高圧の圧縮空気を送入す
    ると共に、他方の室から空気を排気して前記ピストンを
    前記シリンダの延出方向に沿って、前記一方の室の端部
    であるスタート位置から前記他方の室の端部であるエン
    ド位置に向けて移動させる第１の工程と、 前記シリンダに配置されたところの、前記ピストンの位
    置を検出する検出手段により、前記ピストンの現在位置
    と前記エンド位置との間の距離である残り移動距離を検
    出する第２の工程と、 前記残り移動距離が所定距離となったときに、前記他方
    の室に前記第１の高圧よりも低い第２の高圧の空気を送
    入して前記ピストンの移動速度を減速させ、前記ピスト
    ンを前記エンド位置に、衝撃が少ない状態で到達させる
    第３の工程とを具備し、 前記第３の工程では、前記残り移動距離を変化させるこ
    とにより、前記ピストンが減速を始めてから、前記エン
    ド位置に到達するまでの時間である減速時間を所定の目
    標減速時間に一致させ、 前記目標減速時間は、前記ピストンに加えられる付加荷
    重の大きさから算出されることを特徴とするシリンダ装
    置の制御方法。
  12. 【請求項１２】 ピストンにより、２つの室に仕切られ
    たシリンダの一方の室に第１の高圧の圧縮空気を送入す
    ると共に、他方の室から空気を排気して前記ピストンを
    前記シリンダの延出方向に沿って、前記一方の室の端部
    であるスタート位置から前記他方の室の端部であるエン
    ド位置に向けて移動させる第１の工程と、 前記シリンダに配置されたところの、前記ピストンの位
    置を検出する検出手段により、前記ピストンの現在位置
    と前記エンド位置との間の距離である残り移動距離を検
    出する第２の工程と、 前記残り移動距離が所定距離となったときに、前記他方
    の室に前記第１の高圧よりも低い第２の高圧の空気を送
    入して前記ピストンの移動速度を減速させ、前記ピスト
    ンを前記エンド位置に、衝撃が少ない状態で到達させる
    第３の工程とを具備し、 前記第３の工程では、前記残り移動距離を変化させるこ
    とにより、前記ピストンが減速を始めてから、前記エン
    ド位置に到達するまでの時間である減速時間を所定の目
    標減速時間に一致させ、 前記減速時間が変化したときに、該減速時間の変化量に
    基づいて前記残り移動距離を変化させ、前記減速時間を
    前記目標減速時間に一致させることを特徴とするシリン
    ダ装置の制御方法。
  13. 【請求項１３】 前記減速時間の変化量に一定の係数を
    乗じた値を、前記残り移動距離に加算することにより、
    前記残り移動距離を変化させることを特徴とする請求項
    １２に記載のシリンダ装置の制御方法。
  14. 【請求項１４】 ピストンにより、２つの室に仕切られ
    たシリンダの一方の室に第１の高圧の圧縮空気を送入す
    ると共に、他方の室から空気を排気して前記ピストンを
    前記シリンダの延出方向に沿って、前記一方の室の端部
    であるスタート位置から前記他方の室の端部であるエン
    ド位置に向けて移動させる第１の工程と、 前記シリンダに配置されたところの、前記ピストンの位
    置を検出する検出手段により、前記ピストンの現在位置
    と前記エンド位置との間の距離である残り移動距離を検
    出する第２の工程と、 前記残り移動距離が所定距離となったときに、前記他方
    の室に前記第１の高圧よりも低い第２の高圧の空気を送
    入して前記ピストンの移動速度を減速させ、前記ピスト
    ンを前記エンド位置に、衝撃が少ない状態で到達させる
    第３の工程と、 前記検出手段により前記ピストンが前記エンド位置に到
    着したことを検出した時点以降に、前記他方の室から前
    記第２の高圧の空気を排気する第４の工程と、 を具備することを特徴とするシリンダ装置の制御方法。
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