JP3113012B2 - デジタル圧力スイッチの閾値自動設定方法および装置 - Google Patents

デジタル圧力スイッチの閾値自動設定方法および装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は空気圧機器等に供される
制御信号を導出すべく、圧力流体の圧力変化に対する閾
値の設定が自動的に行われるデジタル圧力スイッチの閾
値自動設定方法およびその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から流体圧機器を使用して構成され
るシステムにおいて、制御信号を導出する圧力スイッチ
が設けられている。前記圧力スイッチは、閾値を設定
し、検出される圧力値の該閾値に対する大小関係を判断
し、制御信号を導出している。
【0003】圧力スイッチの閾値の設定方法は、大きく
分けて2通りある。一方は、実際にシステムを稼働させ
て一連の動作を行わせながら、ねじあるいはトリマで調
節することにより圧力スイッチの閾値を設定するアナロ
グ的な方法であり、他方は、圧力スイッチにおいて閾値
を設定ボタンにより定量的に定めてしまうデジタル的な
方法である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前記の従来技術で説明
した方法には、以下に述べるような問題点がある。
【0005】すなわち、アナログ的な設定方法では、ね
じあるいはトリマを用いるため、設定の再現性に乏し
く、設定される閾値にずれを生じ易い。したがって、定
量的な設定ができない。
【0006】また、デジタル的な設定方法では、閾値を
設定する度に、作業者が画面の表示等を見ながら設定ボ
タンによって閾値を設定しなければならない煩雑さがあ
る。
【0007】本発明は、この種の問題を解決するために
なされたものであって、簡単に且つ精度良く閾値が設定
できるデジタル圧力スイッチの閾値自動設定方法および
その装置を提供することを目的とする。
【0008】
【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、流体圧機器を含むシステムに備えら
れ、前記システムの稼働時に制御信号を導出するための
閾値を設定する方法であって、閾値設定のためのモード
指示を受けたときから圧力値を検出する過程と、前記圧
力値を制御部に読み込む過程と、読み込まれた前記圧力
値と、最大圧力値および最小圧力値とを比較して新たに
最大圧力値および最小圧力値を決定する過程と、設定手
の指示により、圧力値の読み込みを終了する過程と、
新たに決定された前記最大圧力値と最小圧力値との差圧
値を求め、前記差圧値に係数を乗じ、次いで、この係数
を乗じて得られた値に前記最小圧力値を加えた値を閾値
として設定する過程と、を有することを特徴とする。
【0009】また、本発明は、流体圧機器を含むシステ
ムに備えられ、前記システムの稼働時に制御信号を導出
するための閾値を設定する装置であって、閾値設定のた
めのモード指示を受けたときから圧力値を検出する検出
手段と、設定手段による指示があるまで検出圧力値の
大圧力値および最小圧力値を更新記憶する記憶手段と、
記憶手段に更新記憶されている前記最大圧力値と最小圧
力値との差圧値を求め、前記差圧値に係数を乗じ、次い
で、この係数を乗じて得られた値に前記最小圧力値を加
えた閾値を算出する演算手段と、算出された前記閾値を
記憶する設定記憶手段と、を備えることを特徴とする。
【0010】
【作用】本発明のデジタル圧力スイッチの閾値自動設定
方法およびその装置においては、システムを稼働させた
状態で閾値設定のためのモード指示を受けたときから
力スイッチにより圧力値を検出する。次いで、制御部は
前記システムの稼働時において読み込まれる圧力値を逐
次、最大圧力値および最小圧力値と比較して新たに最大
圧力値と最小圧力値を決定し、設定手段の指示により圧
力値の読み取りを終了し、新たに決定された前記最大圧
力値と最小圧力値の最大圧力値と最小圧力値との差圧値
を求め、前記差圧値に係数を乗じ、次いで、この係数を
乗じて得られた値に前記最小圧力値を加える演算を行
い、閾値として設定する。このように制御信号を発する
ための閾値の設定は、作業者が設定手段により圧力値の
読み取りを終了する他は全て自動的に行われるので簡単
である。しかも、実際にシステムを稼働させた状態で閾
値を設定しているため、現場の実情に沿う閾値が精度良
く設定可能となる。
【0011】
【実施例】本発明に係るデジタル圧力スイッチの閾値自
動設定方法について、それを実施する装置との関係にお
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。
【0012】ここでは、真空発生源からワーク吸着盤に
真空圧力を供給してワークを吸着搬送する真空システム
に備えられているデジタル圧力スイッチについて、閾値
の設定方法を述べていく。
【0013】図1は本実施例が適用されるデジタル圧力
スイッチ10の制御説明図である。
【0014】図1中、参照符号Wはワーク、12は真空
システムに係る搬送手段に配設されたワーク吸着盤、1
4は前記ワーク吸着盤12に真空圧力を供給する真空発
生装置を示す。
【0015】デジタル圧力スイッチ10は、圧力空気A
pの値(真空圧力) に係る検知信号を送出する検出手段
である半導体圧力センサ16、定電流回路18、増幅器
20、ワンチップマイクロコンピュータ等のコントロー
ラ22を備える。当該コントローラ22には、増幅器2
0から導出された信号、すなわち、圧力空気Apの値
(真空圧力)に対応したアナログ信号をデジタル検知信
号に変換するA/D変換器24と、後述する閾値を演算
する演算手段であるCPU26、プログラムを備えたR
OM28、I/O30、最大圧力値および最小圧力値を
記憶する記憶手段であるRAM32、LCDドライバ3
4を有する。
【0016】さらに、前記コントローラ22には、後述
の閾値を記憶せしめ、且つ電源断においても情報が保持
される設定記憶手段であるEE(E2)PROM36、後
述する設定値および情報の可視的表示を行うためにLC
Dドライバ34によって付勢されるLCD38が接続さ
れている。
【0017】このような構成において、圧力情報処理に
係る閾値を設定する際には、先ず、真空システムを稼働
させて、搬送手段を変位させ、ワーク吸着盤12に真空
発生装置14から真空圧力を供給し、ワークWの吸着、
次いで非吸着(真空破壊、ワーク吸着盤12からの離
脱)が行われる。
【0018】これによりデジタル圧力スイッチ10の半
導体圧力センサ16に印加される圧力(真空圧力)は図
2に示されるように変化する。
【0019】この状態で自動的に閾値を設定する方法を
図3に示すフローチャートを参照しながら説明する。先
ず、デジタル圧力スイッチ10を閾値設定用の設定モー
ドにする(ステップS1)。コントローラ22は、n=
1を設定する(ステップS2)。なお、nは、圧力値の
読み取り回数を表す。ここで半導体圧力センサ16から
圧力値Pn(t) に対応して導出される信号は増幅器20
とA/D変換器24を介してデジタル検知信号に変換さ
れ、コントローラ22に入力される(ステップS3)。
【0020】当該コントローラ22では、先ず、CPU
26において、n=1(第1回読み取り)であるか否か
を判断する(ステップS4)。n=1の場合、すなわ
ち、第1回読み取りの場合には、読み取られた圧力値P
1(t)が最大真空圧力値a1 および最小真空圧力値b1
の初期値としてRAM32に読み込まれる(ステップS
5)。この後、半導体圧力センサ16からコントローラ
22に再び2回目の圧力値P2(t) を読み込む(ステッ
プS3)。
【0021】2回目の圧力値P2(t) の読み込みの場合
は、n≠1であり、ステップS6に進み、圧力値P
2(t) と最大真空圧力値a1 との大小が比較される。圧
力値P2(t) が最大真空圧力値a1 よりも大きい場合
は、新たに該P2(t) が最大真空圧力値a1 となり、R
AM32に書き換えられ(ステップS7)、ステップS
10に進む。
【0022】圧力値P2(t) が最大真空圧力値a1 より
も小さい場合は、圧力値P2(t) と最小真空圧力値b1
と大小が比較される(ステップS8)。圧力値P2(t)
が最小真空圧力値b1 よりも小さい場合は、新たに該P
2(t) が最小真空圧力値b1 となり、RAM32に書き
換えられ(ステップS9)、ステップS10に進む。
【0023】一方、圧力値P2(t) が最大真空圧力値a
1 よりも小さく、最小真空圧力値b 1 よりも大きい場合
には、該最大真空圧力値a1 および最小真空圧力値b1
は変更せずにステップS10に進む。このような一連の
操作後、作業者が図示しない設定ボタンを押していなけ
れば(ステップS10)、nをインクリメントし(ステ
ップS11)、引き続き設定ボタンが押圧されるまで、
3回目からn回目にわたってステップS3の圧力値Pn
(t) の読み込みからステップS10までの操作を圧力
値P2(t)の場合と同様に繰り返し行う。
【0024】このようにデジタル圧力スイッチ10を設
定モードにしてから、ワークWの吸着、非吸着の動作が
少なくとも一通り繰り返されてから、作業者が設定ボタ
ンを押圧し、該設定ボタンからI/O30を介してCP
U26に信号が達し、圧力値Pn(t) の読み込みが終了
する(ステップS10およびS12)。これにより、そ
の時点でRAM32に書き込まれていた最大真空圧力値
1 および最小真空圧力値b1 を読み出し、CPU26
において前記最大真空圧力値a1 と最小真空圧力値b1
の差圧に係数d(0<d<1、好適には0.3<d<
0.5)を乗じ、これに最小真空圧力値b1 を加算して
閾値c1 を決定し(図2の破線部参照)、E2 PROM
36に書き込む(ステップS13)。また、同時に前記
閾値c1 をLCDドライバ34を介してLCD38に表
示する。
【0025】このように、本実施例に係るデジタル圧力
スイッチの閾値自動設定方法およびその装置は、デジタ
ル圧力スイッチ10において、設定モードにして真空シ
ステムを作動させる。この時、半導体圧力センサ16で
圧力を検出し、これをコントローラ22に送り、ここ
で、逐次送られてくる圧力値データから最大値と最小値
を取り出しておくことにより、前記最大値と最小値から
簡単に、かつ正確に閾値が設定される。また、この際、
作業者は、圧力値の読み込みを終了させる設定ボタンを
押圧するだけでよく、操作が簡単である。
【0026】
【発明の効果】本発明に係るデジタル圧力スイッチの閾
値自動設定方法およびその装置によれば、以下の効果が
得られる。
【0027】すなわち、圧力スイッチにおいて閾値を決
定する際に、システムを稼働させてから、作業者は設定
手段により圧力値の読み取りを終了させるだけでよく、
他は全て自動的に閾値が決定される。しかも、実際にシ
ステムを稼働させているため、システムの状態に沿って
精度良く閾値を設定できる。さらに、流体圧機器を含む
システムにおいて、閾値の設定は閾値設定のモード指示
から設定手段による指示がなされるまでの期間において
閾値が設定され、それ以外では設定されることはないた
め、流体通路に設けられたフィルタの目詰まりが発生し
たような場合に、流体圧が閾値を超えて警報を発生する
ことなどが可能となる。また、流体機器に故障が生じた
場合、たとえば真空パッドが破損したような場合にも、
流体圧が閾値を超えて警報を発生することなどが可能と
なる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るデジタル圧力スイッチの制御説明
図である。
【図2】本発明に係るデジタル圧力スイッチで検出され
る圧力変動を示す特性曲線図である。
【図3】本発明に係るデジタル圧力スイッチの閾値自動
設定方法のフローチャートである。
【符号の説明】
10…デジタル圧力スイッチ 16…半導体圧力センサ 22…コントローラ 24…A/D変換器 26…CPU 28…ROM 30…I/O 32…RAM 36…E2 PROM
フロントページの続き (72)発明者 菅野 繁 茨城県筑波郡谷和原村絹の台4−2−2 エスエムシー株式会社 筑波技術セン ター内 (56)参考文献 特開 平3−81634(JP,A) 特開 昭64−7813(JP,A) 特開 平3−86492(JP,A) 特開 平2−285526(JP,A) 特開 昭57−99021(JP,A) 特開 平2−296173(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01L 9/00 B25J 19/06

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】流体圧機器を含むシステムに備えられ、前
    記システムの稼働時に制御信号を導出するための閾値を
    設定する方法であって、閾値設定のためのモード指示を受けたときから 圧力値を
    検出する過程と、 前記圧力値を制御部に読み込む過程と、 読み込まれた前記圧力値と、最大圧力値および最小圧力
    値とを比較して新たに最大圧力値および最小圧力値を決
    定する過程と、 設定手段の指示により、圧力値の読み込みを終了する過
    程と、 新たに決定された前記最大圧力値と最小圧力値との差圧
    値を求め、前記差圧値に係数を乗じ、次いで、この係数
    を乗じて得られた値に前記最小圧力値を加えた値を閾値
    として設定する過程と、 を有することを特徴とするデジタル圧力スイッチの閾値
    自動設定方法。
  2. 【請求項2】流体圧機器を含むシステムに備えられ、前
    記システムの稼働時に制御信号を導出するための閾値を
    設定する装置であって、閾値設定のためのモード指示を受けたときから 圧力値を
    検出する検出手段と、設定手段による指示があるまで検出圧力値の 最大圧力値
    および最小圧力値を更新記憶する記憶手段と、記憶手段に更新記憶されている 前記最大圧力値と最小圧
    力値との差圧値を求め、前記差圧値に係数を乗じ、次い
    で、この係数を乗じて得られた値に前記最小圧力値を加
    えた閾値を算出する演算手段と、 算出された前記閾値を記憶する設定記憶手段と、 を備えることを特徴とするデジタル圧力スイッチの閾値
    自動設定装置。
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JP5012259B2 (ja) * 2007-06-29 2012-08-29 株式会社島津製作所 フレーム式原子吸光光度計、フレーム式原子吸光光度計の故障点検方法及びフレーム式原子吸光分析方法
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CN115148539B (zh) * 2022-08-31 2023-01-10 深圳红冠机电科技有限公司 一种压力继电器、液压控制系统及液压升降装置

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