JP4041132B2 - Air cylinder drive - Google Patents
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Description
本発明は、例えば流体の配管途中に設けるバタフライ弁、各種制御弁、ダンパー開閉器等をエアシリンダによって開,閉駆動するのに好適に用いられるエアシリンダ駆動装置に関する。 The present invention relates to an air cylinder driving apparatus suitably used for opening and closing, for example, a butterfly valve, various control valves, a damper switch, and the like provided in the middle of fluid piping by an air cylinder.
一般に、圧縮空気からなる加圧エアをエアシリンダに給排し、該エアシリンダのロッドを伸縮動作させることによって、例えば大型のバルブやダンパー等を遠隔操作で開,閉制御する構成としたエアシリンダ駆動装置は知られている。 In general, an air cylinder configured to open and close, for example, a large valve or a damper by remote operation by supplying and discharging pressurized air made of compressed air to and from an air cylinder and expanding and contracting the rod of the air cylinder. Drive devices are known.
この種の従来技術によるエアシリンダ駆動装置は、加圧エアを供給するエアポンプ(空気圧縮機)、エアタンク等の圧力源と、該圧力源から加圧エアが給排されることによりロッドを伸縮させるエアシリンダと、該エアシリンダと圧力源との間に設けられ該エアシリンダに給排するエア量を指令信号に従って可変に制御するポジショナ等とにより構成されている(例えば、特許文献1参照)。 This type of prior art air cylinder drive device expands and contracts the rod by supplying pressure air such as an air pump (air compressor) for supplying pressurized air, an air tank, etc., and supplying and discharging pressurized air from the pressure source. An air cylinder and a positioner provided between the air cylinder and a pressure source and variably controlling the amount of air supplied to and discharged from the air cylinder according to a command signal are configured (for example, see Patent Document 1).
そして、この場合のポジショナは、エアシリンダを遠隔操作で伸縮動作させるためのフィードバック制御を行う機能を有する。即ち、ポジショナは、外部の指令装置から任意の値の指令信号が出力されると、この指令信号の値に従ってエアシリンダのロッドが比例的にリニアな特性で伸縮されるように、前記圧力源からエアシリンダに給排するエア量を可変に制御するものである。 The positioner in this case has a function of performing feedback control for extending and retracting the air cylinder by remote operation. That is, when a command signal having an arbitrary value is output from an external command device, the positioner is controlled by the pressure source so that the rod of the air cylinder is expanded and contracted in a proportionally linear characteristic according to the value of the command signal. The amount of air supplied to and discharged from the air cylinder is variably controlled.
ところで、上述した従来技術のエアシリンダ駆動装置にあっては、圧力源からの加圧エアによりエアシリンダをポジショナを介して自動的に作動させる所謂自動モードの制御に対し、例えば装置の組立途中や整備点検等を行うときに手動操作によってエアシリンダを作動させる所謂手動モードでの制御が要求されることがある。 By the way, in the above-described prior art air cylinder driving device, for example, in the middle of assembling the device, in contrast to the so-called automatic mode control in which the air cylinder is automatically operated via the positioner by the pressurized air from the pressure source. When performing a maintenance check or the like, there is a case where control in a so-called manual mode in which the air cylinder is operated manually is required.
しかし、このような手動モードの制御と自動モードの制御との切替えを行うためには、例えばエアシリンダのチューブ(本体)側に複雑な構造のクラッチ機構等を付設するのが一般的であり、これによってエアシリンダ全体が大型化し、装置の設置スペースを確保するのが難しくなるばかりか、製作コスト、組立コストが嵩む等の問題がある。 However, in order to switch between the manual mode control and the automatic mode control, for example, a clutch mechanism having a complicated structure is generally provided on the tube (main body) side of the air cylinder, for example. This increases the overall size of the air cylinder, which makes it difficult to secure the installation space for the apparatus, and increases the production cost and assembly cost.
そこで、本発明者等は、例えば小型のハンドポンプ等を用いて手動操作により必要空気圧(補助エア)を発生させ、この補助エアをエアシリンダに給排することによって所謂手動モードによりロッドを伸縮駆動することを検討した。 Therefore, the present inventors generate the necessary air pressure (auxiliary air) by manual operation using, for example, a small hand pump, and supply and discharge this auxiliary air to and from the air cylinder to drive the rod to extend and contract in a so-called manual mode. Considered to do.
しかし、このような手動モードによるエアシリンダの駆動制御を実現するためには、エアシリンダを前記ポジショナ等を介した自動モードで駆動制御する自動モード用のエア圧回路と、この自動モード用のエア圧回路とは並列関係をなしてエアシリンダに接続される手動モード用のエア圧回路とが必要となる。 However, in order to realize the drive control of the air cylinder in such a manual mode, an air pressure circuit for an automatic mode that controls the air cylinder in an automatic mode via the positioner or the like, and an air pressure for the automatic mode are provided. An air pressure circuit for manual mode connected to the air cylinder in parallel with the pressure circuit is required.
そして、このような2つのエア圧回路を選択的に切替えるためには、それぞれのエア圧回路をエアシリンダに対して選択的に連通,遮断するための回路遮断弁を、各エア圧回路毎に個別に設ける必要が生じる。しかも、一方のエア圧回路側で回路遮断弁を開,閉操作するときには、他方のエア圧回路側でも回路遮断弁を開,閉操作する作業を同時並行的に行う必要があり、このような回路遮断弁の開閉操作が煩雑になるという未解決な問題がある。 In order to selectively switch between these two air pressure circuits, a circuit shut-off valve for selectively connecting and shutting off each air pressure circuit to the air cylinder is provided for each air pressure circuit. Need to be provided separately. Moreover, when opening and closing the circuit shut-off valve on one air pressure circuit side, it is necessary to simultaneously open and close the circuit shut-off valve on the other air pressure circuit side. There is an unsolved problem that the opening / closing operation of the circuit shut-off valve becomes complicated.
また、手動モード用のエア圧回路でエアシリンダを伸縮または停止させるためには、手動操作により発生させた前記補助エアをエアシリンダに対して給排,停止させるための手動操作弁を、手動モード用のエア圧回路の途中に設ける必要がある。 In order to extend or stop the air cylinder by the air pressure circuit for the manual mode, a manual operation valve for supplying / discharging and stopping the auxiliary air generated by the manual operation to the air cylinder is provided in the manual mode. Must be provided in the middle of the air pressure circuit.
しかし、市販されている手動操作弁を用いる限りは、必ずしも十分な気密性を確保することが難しく、例えば手動操作弁からエア洩れが発生すると、エアシリンダの伸縮位置が変動してしまい、装置としての安定性、信頼性が低下する原因となってしまう。 However, as long as a commercially available manual operation valve is used, it is difficult to ensure sufficient airtightness. For example, when air leakage occurs from the manual operation valve, the expansion / contraction position of the air cylinder changes, and the device This will cause the stability and reliability of the product to deteriorate.
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、エアシリンダを自動モードと手動モードとで選択的に駆動制御することができ、モードの選択、切替え操作等を簡単に行うことができると共に、操作性を向上できるようにしたエアシリンダ駆動装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to selectively control driving of an air cylinder in an automatic mode and a manual mode. An object of the present invention is to provide an air cylinder driving device which can be easily performed and can improve operability.
また、本発明の他の目的は、例えば市販の手動操作弁等に替えてモード切替弁をエア圧回路の途中に設けた場合でも、このモード切替弁からエア洩れが発生するのを抑えることができ、装置としての信頼性や安定性を確保することができるようにしたエアシリンダ駆動装置を提供することにある。 Another object of the present invention is to suppress the occurrence of air leakage from the mode switching valve even when a mode switching valve is provided in the middle of the air pressure circuit instead of a commercially available manual operation valve, for example. An object of the present invention is to provide an air cylinder driving device capable of ensuring the reliability and stability of the device.
上述した課題を解決するために、本発明は、加圧エアを供給する圧力源と、該圧力源からの加圧エアによりロッドが伸縮されるエアシリンダと、該エアシリンダと圧力源との間に設けられ該エアシリンダに給排するエア量を指令信号に従って可変に制御するポジショナとからなるエアシリンダ駆動装置に適用される。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a pressure source that supplies pressurized air, an air cylinder in which a rod is expanded and contracted by the pressurized air from the pressure source, and a space between the air cylinder and the pressure source. And is applied to an air cylinder driving device comprising a positioner that variably controls the amount of air supplied to and discharged from the air cylinder according to a command signal.
そして、請求項1の発明が採用する構成の特徴は、前記エアシリンダとポジショナとの間には、外部から供給されるパイロット圧が設定圧よりも高いときに前記ポジショナとエアシリンダとの間を連通させ、前記パイロット圧が大気圧のレベルまで低下したときには両者の間を遮断する回路遮断弁を設け、該回路遮断弁と前記エアシリンダとの間には、両者を接続するエア配管から分岐した分岐配管を介してモード切替弁を設け、該モード切替弁は、前記パイロット圧を回路遮断弁に対して給排し前記圧力源からの加圧エアにより前記エアシリンダを作動させる自動モードと、前記圧力源とは別の補助圧力源で発生させた補助エアにより前記エアシリンダを作動させる手動モードとのいずれかにモード切替えを行う構成とし、前記モード切替弁は、前記自動モードのときに前記圧力源からの加圧エアを前記パイロット圧として前記回路遮断弁に供給すると共に前記補助エアの流通を遮断し、前記自動モードから手動モードに切替えたときには、前記パイロット圧を大気圧のレベルまで低下させると共に前記補助圧力源による補助エアを前記エアシリンダに給排,停止する構成としたことにある。
The feature of the configuration adopted by the invention of
また、請求項2の発明によると、前記モード切替弁は、内部に弁体収容穴を有し前記補助圧力源およびエアシリンダにそれぞれ配管を介して接続される複数の接続口が設けられた弁ケーシングと、該弁ケーシングの弁体収容穴内に回動可能に設けられ回動操作に従って前記複数の接続口を選択的に連通,遮断する操作弁体と、前記弁ケーシングの弁体収容穴と該操作弁体との間に形成され大気圧状態に保たれる大気室と、前記操作弁体と各接続口との間に位置して前記弁ケーシング内に設けられ前記各接続口と操作弁体との間を前記大気室に対して気密にシールする複数のシール体とから構成している。 According to a second aspect of the present invention, the mode switching valve has a valve body accommodating hole therein and is provided with a plurality of connection ports respectively connected to the auxiliary pressure source and the air cylinder via pipes. A casing, an operation valve body that is rotatably provided in a valve body accommodation hole of the valve casing, and selectively communicates and blocks the plurality of connection ports according to a rotation operation; a valve body accommodation hole of the valve casing; An atmospheric chamber formed between the operation valve body and maintained in an atmospheric pressure state, and located between the operation valve body and each connection port and provided in the valve casing, and each connection port and operation valve body And a plurality of sealing bodies that hermetically seal with respect to the atmosphere chamber.
また、請求項3の発明によると、前記シール体は、内周側が前記接続口に連通する通路穴となり外周側が前記弁ケーシングに気密に嵌合された筒形のシート部材と、前記操作弁体とシート部材との間を気密にシールするため該シート部材と弁ケーシングとの間に設けられ該シート部材を前記操作弁体に向けて弾性的に付勢する波形ワッシャとから構成している。 According to a third aspect of the present invention, the seal body includes a cylindrical seat member having an inner peripheral side that is a passage hole communicating with the connection port and an outer peripheral side that is airtightly fitted to the valve casing, and the operation valve body. And a corrugated washer provided between the seat member and the valve casing for elastically urging the seat member toward the operation valve body.
さらに、請求項4の発明によると、前記モード切替弁は、前記弁ケーシングから弁体収容穴の径方向外向きに突出し前記圧力源に接続されるエアの流入口と前記回路遮断弁にパイロット圧を給排する給排口とが形成された弁筒と、該弁筒内に移動可能に設けられ前記給排口を前記弁ケーシング内の大気室と前記流入口とのいずれかに選択的に連通,遮断する可動弁体と、前記弁筒と可動弁体との間に設けられ該可動弁体を前記弁体収容穴内の操作弁体に向けて付勢する付勢部材とを備え、前記操作弁体には、回動操作されるときに該付勢部材に抗して前記可動弁体を駆動するためのカム面を形成する構成としている。 According to a fourth aspect of the present invention, the mode switching valve projects from the valve casing outward in the radial direction of the valve body housing hole and is connected to the pressure source and pilot pressure is supplied to the circuit shut-off valve. A valve cylinder formed with a supply / exhaust port for supplying and discharging, and the supply / exhaust port provided movably in the valve cylinder is selectively selected from the atmosphere chamber and the inflow port in the valve casing. A movable valve body that communicates and blocks; and a biasing member that is provided between the valve cylinder and the movable valve body and biases the movable valve body toward the operation valve body in the valve body housing hole, The operation valve body is formed with a cam surface for driving the movable valve body against the urging member when being rotated.
上述の如く、請求項1に記載の発明によれば、エアシリンダとポジショナとの間に回路遮断弁を設け、該回路遮断弁とエアシリンダとの間には、両者を接続するエア配管から分岐した分岐配管を介してモード切替弁を設け、該モード切替弁は、自動モードのときに圧力源からの加圧エアをパイロット圧として前記回路遮断弁に供給すると共に補助エアの流通を遮断し、前記自動モードから手動モードに切替えたときには、前記パイロット圧を大気圧のレベルまで低下させると共に補助圧力源による補助エアを前記エアシリンダに給排,停止する構成としているので、前記モード切替弁を自動モードに切替えたときには、モード切替弁を通じて回路遮断弁に供給するパイロット圧を設定圧よりも高くして前記回路遮断弁を開弁させ、ポジショナとエアシリンダとの間を連通状態に保持できると共に、エアシリンダに対する補助エア等の流通をモード切替弁により遮断することができる。また、モード切替弁を自動モードから手動モードに切替えたときには、大気圧のレベルまで前記パイロット圧を低下させることにより、ポジショナとエアシリンダとの間を回路遮断弁で遮断した状態に保持できると共に、補助圧力源による補助エアをエアシリンダに対して給排したり,給排を停止したりすることができ、手動モードによりエアシリンダのロッドを伸縮駆動することができる。 As described above, according to the first aspect of the present invention, a circuit shut-off valve is provided between the air cylinder and the positioner, and the circuit shut-off valve and the air cylinder are branched from the air pipe connecting them. A mode switching valve is provided via the branched pipe , and the mode switching valve supplies pressurized air from a pressure source as a pilot pressure to the circuit shut-off valve in the automatic mode and shuts off the flow of auxiliary air; wherein when switching from the automatic mode to manual mode, supply and discharge auxiliary air by the auxiliary pressure source with reducing the pilot pressure to a level of atmospheric pressure to said air cylinder, since the structure you stopped, the mode switching valve When switching to the automatic mode, the pilot pressure supplied to the circuit cutoff valve through the mode switching valve is made higher than the set pressure to open the circuit cutoff valve, and the positioner Together can hold between the air cylinder in communication with, it can be blocked by the mode switching valve the flow of such auxiliary air for the air cylinders. Further, when switching the mode selector valve from the automatic mode to the manual mode by lowering the pilot pressure to the level of atmospheric pressure, it is possible to hold the state of being cut off between the positioner and the air cylinder in the circuit shut-off valve, Auxiliary air from the auxiliary pressure source can be supplied / discharged to / from the air cylinder, and supply / exhaust can be stopped, and the rod of the air cylinder can be extended and retracted in the manual mode.
従って、エアシリンダとポジショナとの間に回路遮断弁を設け、該回路遮断弁とエアシリンダとの間には、両者を接続するエア配管から分岐した分岐配管を介してモード切替弁を設ける構成とすることにより、エアシリンダを自動モードと手動モードとで選択的に駆動制御することができ、モードの選択、切替え操作等を簡略化して操作性を向上することができる。そして、エアシリンダにクラッチ機構等を付設する必要がなくなるので、装置全体を小型化することができ、設置スペースの確保等を容易に行うことができる。 Therefore, a circuit cutoff valve is provided between the air cylinder and the positioner, and a mode switching valve is provided between the circuit cutoff valve and the air cylinder via a branch pipe branched from the air pipe connecting the two. by, it is possible to selectively drive control air cylinder in an automatic mode and a manual mode, selection of mode, a switching operation or the like can be improved operability and simplified. And since it becomes unnecessary to attach a clutch mechanism etc. to an air cylinder, the whole apparatus can be reduced in size and installation space etc. can be ensured easily.
しかも、前記モード切替弁を自動モードに切替えたときには、圧力源からの加圧エアをパイロット圧として回路遮断弁に供給することにより、該回路遮断弁でポジショナとエアシリンダとの間を連通状態に保持できると共に、エアシリンダに対する補助エア等の流通をモード切替弁により遮断することができる。また、前記モード切替弁を自動モードから手動モードに切替えたときには、回路遮断弁に対するパイロット圧を大気圧のレベルまで低下させることにより、ポジショナとエアシリンダとの間のエア通路を回路遮断弁で遮断した状態に保持できると共に、補助圧力源による補助エアをエアシリンダに対して給排したり,給排を停止したりすることができる。 Moreover, when switching the mode selector valve to the automatic mode, by supplying pressurized air from the pressure source to the circuit shut-off valve as a pilot pressure, in communication with the space between the positioner and the air cylinder in the circuit shut-off valve While being able to hold | maintain, distribution | circulation of auxiliary air etc. with respect to an air cylinder can be interrupted | blocked by the mode switching valve. The blocking, when switching the mode selector valve from the automatic mode to the manual mode, by decreasing the pilot pressure to the circuit shut-off valve to a level of atmospheric pressure, the air passage between the positioner and the air cylinder in the circuit shut-off valve In addition, the auxiliary air from the auxiliary pressure source can be supplied to and discharged from the air cylinder, and the supply and discharge can be stopped.
また、請求項2に記載の発明は、モード切替弁を、弁ケーシング、操作弁体、大気室および複数のシール体により構成しているので、補助圧力源およびエアシリンダにそれぞれ配管を介して接続される複数の接続口を操作弁体の回動操作に従って選択的に連通,遮断し、エアシリンダに対する補助エアの給排または停止制御を行うことができる。そして、弁ケーシング内には操作弁体と各接続口との間に位置してシール体を設けることにより、前記各接続口と操作弁体との間を大気室に対して気密にシールでき、モード切替弁からエア洩れが発生するのを抑えることができると共に、エアシリンダ駆動装置としての信頼性や安定性を高めることができる。
In the invention according to
また、請求項3に記載の発明は、前記シール体を筒形のシート部材と波形ワッシャとにより構成しているので、内周側が接続口に連通する通路穴となり外周側が弁ケーシングに気密に嵌合された筒形のシート部材を、操作弁体に向けて波形ワッシャにより均一な付勢力で押圧することができ、前記操作弁体とシート部材との間を気密にシールすることができる。これにより、モード切替弁からエア洩れが発生するのを良好に抑えることができ、エアシリンダ駆動装置としての信頼性や安定性を確保することができる。 In the invention according to claim 3 , since the sealing body is constituted by a cylindrical seat member and a corrugated washer, the inner peripheral side becomes a passage hole communicating with the connection port, and the outer peripheral side is hermetically fitted to the valve casing. The combined cylindrical seat member can be pressed toward the operation valve body with a uniform urging force by a wave washer, and the gap between the operation valve body and the seat member can be hermetically sealed. Thereby, it is possible to satisfactorily suppress the occurrence of air leakage from the mode switching valve, and it is possible to ensure the reliability and stability of the air cylinder driving device.
さらに、請求項4に記載の発明によると、モード切替弁は、弁筒、可動弁体および付勢部材を備え、操作弁体にはカム面を形成する構成としているので、操作弁体を回動操作するときには、可動弁体を付勢部材に抗してカム面の形状に応じて駆動することにより弁筒内で可動弁体を移動させ、弁筒に設けたパイロット圧の給排口を弁ケーシング内の大気室と流入口とのいずれかに選択的に連通,遮断することができる。 Furthermore, according to the invention described in claim 4, the mode switching valve, the valve cylinder, a movable valve body and the biasing member, since the operating valve member is configured to form a cam surface, the operating valve body dose When operating, the movable valve element is moved in the valve cylinder by driving the movable valve element according to the shape of the cam surface against the biasing member, and the pilot pressure supply / exhaust port provided in the valve cylinder is It is possible to selectively communicate with or shut off either the atmosphere chamber in the valve casing or the inlet.
この結果、前記給排口が大気室に連通するときには、回路遮断弁に対するパイロット圧を大気圧のレベルまで低下させ、ポジショナとエアシリンダとの間を回路遮断弁で遮断した状態に保持することができる。また、前記給排口が流入口に連通するときには、圧力源からの加圧エアをパイロット圧として回路遮断弁に供給でき、該回路遮断弁によってポジショナとエアシリンダとの間を連通状態に保持することができる。 As a result, when the supply / exhaust port communicates with the atmospheric chamber, the pilot pressure for the circuit shut-off valve can be reduced to the atmospheric pressure level, and the position between the positioner and the air cylinder can be kept shut by the circuit shut-off valve. it can. When the supply / discharge port communicates with the inflow port, pressurized air from a pressure source can be supplied as a pilot pressure to the circuit shut-off valve, and the circuit shut-off valve keeps the positioner and the air cylinder in communication. be able to.
以下、本発明の実施の形態によるエアシリンダ駆動装置を、添付図面の図1ないし図13に従って詳細に説明する。 Hereinafter, an air cylinder driving device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 13 of the accompanying drawings.
図中、1は加圧エアの供給源となる圧力源を示し、該圧力源1は、例えば0.1〜0.7MPa程度の加圧エアを発生させるエアポンプ(空気圧縮機)、またはエアを貯留したエアタンク等により構成される。そして、圧力源1は、エア導管2内へと後述のエアシリンダ3に向けて加圧エアを供給するものである。
In the figure,
3はエアシリンダを示し、該エアシリンダ3は、有底筒状のチューブ4と、該チューブ4内に摺動可能に挿嵌されたピストン5と、一端側が該ピストン5に固着され他端側にチューブ4の外部に突出したロッド6とにより構成されている。そして、エアシリンダ3のチューブ4内は、ピストン5によりボトム側の室Aとロッド側の室Bとに画成されている。
Reference numeral 3 denotes an air cylinder. The air cylinder 3 has a bottomed tubular tube 4, a
ここで、エアシリンダ3は、圧力源1からの加圧エアが後述のポジショナ7、エア配管9A,9Bを介してチューブ4内の室A,Bに給排されることにより、ロッド6がチューブ4から伸縮される。そして、ロッド6の伸縮量は、ポジショナ7を介した加圧エアの給排量に応じて可変に制御される。
Here, the air cylinder 3 is configured such that the pressurized air from the
なお、このような加圧エアは、圧縮性の流体(圧縮空気)であるため、エアシリンダ3に作用する外力の変動等に伴いロッド6の伸縮量は変わる。しかし、後述のポジショナ7は、このようなロッド6の伸縮を検知し、ロッド6が指令信号に対応した伸縮量となるようにエアの給排量を可変に制御するものである。 In addition, since such pressurized air is a compressible fluid (compressed air), the expansion / contraction amount of the rod 6 changes with the fluctuation | variation of the external force etc. which act on the air cylinder 3. FIG. However, the positioner 7 described later detects such expansion / contraction of the rod 6 and variably controls the air supply / discharge amount so that the rod 6 has an expansion / contraction amount corresponding to the command signal.
7はエアシリンダ3の作動をフィードバック制御するポジショナで、該ポジショナ7は、その入力側が圧力源1のエア導管2に減圧弁8を介して接続され、出力側は、エア通路としてのエア配管9A,9Bを介してエアシリンダ3の室A,Bに接続されている。
Reference numeral 7 denotes a positioner for feedback-controlling the operation of the air cylinder 3. The positioner 7 has an input side connected to an
そして、ポジショナ7は、圧力源1のエア導管2から減圧弁8を介して供給される加圧エアを、後述の指令信号に従ってエア配管9A,9B、エアシリンダ3の室A,Bに給排する。即ち、ポジショナ7は、エアシリンダ3のロッド6が指令信号に比例してリニアな特性で伸縮されるように、圧力源1からエアシリンダ3に給排するエア量を可変に制御するものである。
The positioner 7 supplies and discharges pressurized air supplied from the
10はポジショナ7に指令信号を出力する指令装置で、該指令装置10は、例えばダイヤルの回動操作、またはレバーの傾転操作等に対応した指令信号(低圧エアによるパイロット信号または電気信号)をポジショナ7に出力する。これにより、ポジショナ7は、指令信号の値(指令値)に比例した伸縮量でエアシリンダ3を作動させるように加圧エアの給排量を制御するものである。
A
11は自動モード用のエア圧回路を示し、該自動モード用のエア圧回路は、圧力源1、エア導管2、ポジショナ7、減圧弁8、エア配管9A,9Bおよびエアシリンダ3を含んで構成される。そして、自動モード用のエア圧回路11は、ポジショナ7等を介した自動モードでエアシリンダ3を駆動制御するときに用いられるものである。
12はポジショナ7の入力側における加圧エアを検出する圧力センサで、該圧力センサ12は、ポジショナ7と減圧弁8との間に位置してエア導管2の途中に接続され、この位置でエア導管2内の圧力を検出する。
13A,13Bはポジショナ7の出力側における加圧エアを検出する圧力センサで、これらの圧力センサ13A,13Bは、後述の回路遮断弁14とポジショナ7との間に位置してエア配管9A,9Bの途中に接続され、エア配管9A,9B内の圧力を個別に検出するものである。
13A and 13B are pressure sensors for detecting pressurized air on the output side of the positioner 7, and these
14は自動モード用のエア圧回路11に設けた回路遮断弁で、該回路遮断弁14は、エアシリンダ3とポジショナ7との間に位置してエア配管9A,9Bの途中に配設され、例えば一対のパイロット操作逆止弁等により構成されるものである。そして、回路遮断弁14は、後述のパイロット配管19を介したパイロット圧により開,閉弁され、エア配管9A,9Bを回路遮断弁14の前,後で連通,遮断するものである。
14 is a circuit shut-off valve provided in the
即ち、回路遮断弁14は、パイロット圧が予め決められた設定圧よりも高いときに、ポジショナ7とエアシリンダ3との間をエア配管9A,9Bを介して連通状態に保持する。また、前記パイロット圧が大気圧のレベルまで低下して前記設定圧よりも低い圧力となったときには、ポジショナ7とエアシリンダ3との間のエア配管9A,9Bが回路遮断弁14により遮断され、エアシリンダ3はポジショナ7に対して遮断した状態に保持されるものである。
That is, the circuit shut-off
15は自動モード用のエア圧回路11とは並列関係をなしてエアシリンダ3に接続される手動モード用のエア圧回路で、該手動モード用のエア圧回路15は、後述の分岐配管16A,16B、供給配管17A,排出配管17B、ハンドポンプ18およびモード切替弁21等により構成されている。そして、このエア圧回路15は、エアシリンダ3をモード切替弁21により手動モードで駆動制御するときに用いるものである。
15 is a manual mode air pressure circuit connected to the air cylinder 3 in parallel with the automatic mode
16A,16Bは供給配管17A,排出配管17Bと共に分岐通路を構成する分岐配管で、該分岐配管16A,16Bは、エアシリンダ3と回路遮断弁14との間に位置する分岐点16a,16bでエア配管9A,9Bから分岐し、エアシリンダ3に対してポジショナ7とは並列に接続されるものである。
そして、分岐配管16A,16Bと供給配管17A,排出配管17Bとの間には、後述のモード切替弁21が設けられ、モード切替弁21の切替え操作に従って供給配管17A,排出配管17Bが分岐配管16A,16Bに対し後述の如く連通または遮断されるものである。
A
18は補助圧力源としてのハンドポンプで、該ハンドポンプ18は、その吸込側が排出配管17B(または大気)に接続され、吐出側が供給配管17Aに接続されている。そして、ハンドポンプ18は、例えばオペレータがハンドル18Aを手動で回転駆動することにより必要空気圧(補助エア)を発生させ、この補助エアを供給配管17A等を介してエアシリンダ3に給排するものである。
19は回路遮断弁14にパイロット圧を給排するパイロット配管で、該パイロット配管19は、図1に示すエア導管2の導管部2Aに後述のモード切替弁21を介して切替可能に接続される。そして、パイロット配管19が導管部2Aに連通する間は、圧力源1からの加圧エアがパイロット配管19を介して回路遮断弁14に供給され、回路遮断弁14は、エアシリンダ3とポジショナ7との間を連通状態に保つ。
一方、パイロット配管19は、後述のモード切替弁21を図1に示す自動位置(a)から切換位置(b)〜(d)のいずれかに切替えたときに、後述の排気口23Cを介して大気に開放され、回路遮断弁14に対するパイロット圧を大気圧のレベルまで低下させる。これにより、回路遮断弁14は、エアシリンダ3とポジショナ7との間を遮断した状態に保つものである。
On the other hand, when the
21は自動モードと手動モードとのモード切替えを行うモード切替弁で、該モード切替弁21は、図1に示すようにエアシリンダ3と回路遮断弁14との間に分岐配管16A,16B等を介して設けられている。そして、モード切替弁21は、図2〜図13に示す如く後述の弁ケーシング22と、弁筒30、ボール弁体34,35、ばね37,38、操作弁体39、弁軸42、レバー43、大気室47およびシール体48等とにより構成されている。
ここで、モード切替弁21は、後述のレバー43で操作弁体39を回動操作することにより、図1に示す自動位置(a)と切換位置(b),(c),(d)とのいずれかに切替えられる。そして、モード切替弁21を自動位置(a)に配置したときには、自動モードが選択され、モード切替弁21を切換位置(b),(c),(d)のいずれかに切替えたときには、所謂手動モードが選択されるものである。
Here, the
22はモード切替弁21の外殻を構成する弁ケーシングで、該弁ケーシング22は、図2に示すように内部が円形の弁体収容穴23Aとなった有底筒状のケース23と、該ケース23の上側開口を閉塞する蓋体24とから構成されている。そして、ケース23の底部23B側には、その中心側に位置し弁体収容穴23A内を外気(大気)に連通させる排気口23Cと、後述の接続口26B,27B,28B,29Bとが形成されている。
22 is a valve casing constituting the outer shell of the
また、ケース23には、図5に示す如く弁体収容穴23Aの径方向に延びる段付の取付穴23Dが形成され、該取付穴23Dには、後述の弁筒30が着脱可能に嵌合して取付けられている。一方、蓋体24の中心側には、図2に示す如く後述の弁軸42が回動可能に挿嵌される挿嵌穴24Aが穿設されている。
Further, as shown in FIG. 5, a stepped mounting
そして、蓋体24は、ケース23の弁体収容穴23Aを外側(上側)から閉塞した状態で、図3に示す如くボルト25,25,…等を用いてケース23に着脱可能に締結されている。また、蓋体24の裏面(弁体収容穴23Aに臨む面)側には、図3中に点線で示す如く合計4個の係合穴24B,24C,24D,24Eが形成され、これらの係合穴24B〜24Eには、後述のボールプランジャ41が選択的に係脱されるものである。
The
26,27,28,29はケース23の底部23Bに穿設された合計4個の段付穴で、該段付穴26〜29は、図6に示す如く排気口23Cを中心にして互いに正方形の角部に対応した位置となるように、等間隔(約45度の間隔)で離間して配設され、その下端側は図2に示す如くケース23の底面側に開口している。そして、段付穴26〜29の上部側に位置する大径穴部は、後述の各シート部材49が挿嵌される挿嵌穴部26A,27A,28A,29Aとなっている。
また、段付穴26〜29の下部側に位置するテーパ穴部は、分岐通路を構成する分岐配管16A,16B、供給配管17A,排出配管17Bの接続口26B〜29Bとなり、このうちの接続口26Bには、図4に示すように分岐配管16Aが接続される。そして、接続口27Bには供給配管17Aが接続され、接続口28Bには分岐配管16Bが接続され、接続口29Bには排出配管17Bが接続されるものである。
Moreover, the taper hole part located in the lower part side of the stepped holes 26-29 becomes the
30は弁ケーシング22から径方向に突出して設けられた弁筒で、該弁筒30内には、図2、図5に示す如く一側が開口端30Aとなって長さ方向(弁体収容穴23Aの径方向)に延びるボール収容穴30Bと、該ボール収容穴30Bの奥所側(他側)に環状の段部30Cを介して形成され、ボール収容穴30Bよりも小径となった有底穴部30Dとが設けられている。
また、弁筒30の一側には、径方向外向きに突出し全体として略長方形状に形成されたフランジ部30Eが一体に設けられている。そして、弁筒30は、開口端30A側をケース23の取付穴23D内に嵌合した状態で、フランジ部30Eがボルト31,31によりケース23に着脱可能に締結されている。
Further, on one side of the
一方、弁筒30の他側には配管接続部32が一体に設けられ、該配管接続部32には、図5に示すように導管部2Aに接続されるエアの流入口32Aと、パイロット配管19に接続されパイロット圧の給排を行う給排口32Bとが形成されている。そして、この給排口32Bは、弁筒30内のボール収容穴30B内に常時連通し、エアの流入口32Aは、弁筒30の奥所側(他側)に位置する有底穴部30D内と常時連通している。
On the other hand, a
33は弁筒30内に固定して設けられた環状シートで、該環状シート33は、耐摩耗性が高い弾性樹脂材料等を用いたリング体として形成され、弁筒30の開口端30Aに近い位置でボール収容穴30B内に配設されている。そして、環状シート33は、その内周側がボール収容穴30Bから径方向内向きに僅かに突出し、後述のボール弁体35に対して離,接可能となっている。
即ち、後述のボール弁体35は、図5、図11〜図13に示す如く弁筒30のボール収容穴30B内で環状シート33に対して弾性的に当接または離間することにより、ボール収容穴30B内を弁ケーシング22の弁体収容穴23A(後述の大気室47)に対して遮断または連通させるものである。
That is, the
34,35は弁筒30のボール収容穴30B内に移動可能に設けられたボール弁体で、該ボール弁体34、35は、後述のボール36と共に可動弁体を構成している。そして、ボール弁体34、35のうちボール弁体34は、弁筒30の段部30Cに離着座(当接または離間)することにより、ボール収容穴30Bと有底穴部30Dとの間を連通,遮断し、エアの流入口32Aを給排口32Bに対して連通,遮断するものである。
また、ボール弁体35は、後述する操作弁体39のカム面40によりボール36を介して押動(駆動)される。そして、ボール弁体35は、環状シート33に離,接するように弁筒30のボール収容穴30B内を後述のばね37,38等に抗して長さ方向(軸方向)に移動するものである。
Further, the
36は弁筒30の開口端30A側に位置してボール収容穴30B内に移動可能に設けられたボールで、該ボール36は、ボール弁体34,35と同様に鋼球等を用いて形成され、ボール収容穴30B内でボール弁体35に当接している。そして、ボール36は、後述する操作弁体39のカム面40による押動操作力をボール弁体35にばね38に抗して伝えるものである。
A
37は弁筒30の有底穴部30Dとボール弁体34との間に設けられた付勢部材としてのばねで、該ばね37は、ボール弁体34を弁筒30の段部30Cから離間させる方向に常時付勢し、ボール弁体34が図11に示す如く段部30Cに当接(着座)するのを許すものである。
38は弁筒30のボール収容穴30B内でボール弁体34とボール弁体35との間に配設された付勢部材としての他のばねで、該ばね38は、ボール収容穴30B内でボール弁体35をボール弁体34から離間させる方向に付勢し、ボール弁体35をボール収容穴30B内で環状シート33に当接(着座)させる。
そして、後述の操作弁体39(カム面40)による押動操作力がボール36を介してボール弁体35に伝えられると、ばね37,38は共に撓み変形し、ボール弁体35が図11に示す如く環状シート33から離間(離座)するのを許す。これによって、弁筒30のボール収容穴30B内は、弁ケーシング22の弁体収容穴23A(後述の大気室47)に対して遮断状態から連通状態に切換わるものである。
When a pushing operation force by an operation valve body 39 (cam surface 40), which will be described later, is transmitted to the
39は弁ケーシング22の弁体収容穴23A内に回動可能に設けられた操作弁体で、該操作弁体39は、厚肉の円板状をなし、その外周面は略D字状をなすカム面40として形成されている。また、操作弁体39の下側面は、後述のシート部材49に摺接する平坦な摺接面として形成され、上面側には後述の弁軸42が一体形成されている。
この場合、カム面40は、図5、図7に示すように操作弁体39の外周面を部分的に切取る(カットする)ことにより形成された直線状の平坦面部40Aと、該平坦面部40Aの両側から円弧状に延びた円弧面部40Bとにより構成されている。そして、カム面40の円弧面部40Bは、例えば排気口23C(図2に示す軸線O−O)を中心にして約270〜300度の範囲に亘る円弧として形成されている。
In this case, the
ここで、カム面40は、操作弁体39を図2、図5に示す位置に回動したときに、平坦面部40Aが弁筒30内のボール36と接触し、該ボール36が弁筒30のボール収容穴30Bからケース23(後述の大気室47)内にほぼ半分程度飛び出した状態となるのを許す。また、操作弁体39を図11〜図13に示す位置まで回動したときには、カム面40の円弧面部40Bが弁筒30内のボール36と接触し、該ボール36を弁筒30のボール収容穴30B内へと奥所側に押込むように押動(駆動)するものである。
Here, when the
また、操作弁体39の上面側には、弁軸42を挟んでカム面40の平坦面部40Aとは反対側となる位置に小径の凹部39Aが形成され、この凹部39A内には、ボールプランジャ41が取付けられている。そして、このボールプランジャ41は、図2、図3に示す蓋体24の係合穴24B,24C,24D,24Eと共にディテント機構を構成するものである。
Further, a
即ち、ボールプランジャ41は、操作弁体39を軸線O−Oを中心として回動操作したときに、蓋体24の係合穴24B〜24Eのいずれかに係合し、操作弁体39の回動位置にディテント機能を与える。これにより、操作弁体39は、モード切替弁21を図1に示す自動位置(a)と切換位置(b)〜(d)との合計4位置に選択的に切替え操作するものである。
That is, the ball plunger 41 engages with any of the engagement holes 24B to 24E of the
42は操作弁体39の上面側に一体形成された弁軸で、該弁軸42は、図2に示す如く操作弁体39の上面から軸線O−Oに沿って上向きに突出し、その突出端側には、レバー取付穴42Aが斜めに傾斜して設けられている。そして、弁軸42のレバー取付穴42Aには、例えばオペレータが把持する棒状のレバー43が取付けられている。
ここで、レバー43は、図3に例示する線O−aの位置、線O−bの位置、線O−cの位置、線O−dの位置(合計4つの位置)のいずれかに回動され、このときに前記ボールプランジャ41が蓋体24の係合穴24B,24C,24D,24Eのいずれかに係合し、モード切替弁21は、図1に示す自動位置(a)と切換位置(b)〜(d)とのいずれかに切替わるものである。
Here, the
また、レバー43の先端側は、図2、図3に示す先細り状の尖端部43Aとして形成され、この尖端部43Aは、蓋体24の上面(外側面)に形成された複数のマーク(図示せず)のいずれかを指し示すことにより、モード切替弁21の切替位置をオペレータ等に知らせる機能を有している。
Further, the distal end side of the
44,45は操作弁体39内に設けられた2個の通気路で、該通気路44,45は、図5に示すように排気口23Cを基準として左,右に離間し互いに平行に延びた一対の直線状通路として形成され、カム面40の平坦面部40Aに対しほぼ垂直な方向に延びている。そして、通気路44,45は、カム面40の平坦面部40Aに臨む開口側の端部が鋼球等のボール栓46,46を用いて気密に閉塞され、後述の大気室47に対して遮断した状態に保たれる。
また、通気路44,45には、その長さ方向(前,後方向)に離間して操作弁体39の下面(後述のシート部材49に対する摺接面)に開口する一対のポート穴44A,44B,ポート穴45A,45Bが穿設されている。そして、これらのポート穴44A,44B,45A,45Bは、図5に示す如く排気口23Cを中心にした正方形の角部となる位置に配設され、操作弁体39を回動操作したときには、図12、図13に示すように弁ケーシング22の接続口26B〜29Bのいずれかに選択的に連通,遮断されるものである。
Further, the
47はケース23の弁体収容穴23Aと操作弁体39との間に形成される大気室で、該大気室47は、ケース23の底部23Bと操作弁体39との間を介して底部23B側の排気口23Cに常時連通し、その内部は大気圧状態に保たれるものである。
48,48,…はケース23の底部23B側に設けられた合計4個のシール体で、該各シール体48は、図2に示すように後述のシート部材49と波形ワッシャ50とにより構成され、段付穴26〜29の下部側に位置する接続口26B〜29Bと操作弁体39の下面(摺接面)との間を気密にシールするものである。
48, 48,... Are a total of four seal bodies provided on the bottom 23B side of the
49,49,…はシール体48の一部を構成する筒形のシート部材で、該各シート部材49は、例えばポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等の弾性樹脂材料を用いて図8に示す如く段付の筒体として形成され、その内周側は上,下方向に貫通して延びる通路穴49Aとなっている。また、シート部材49は、その上端側に環状凸部49Bが一体形成され、この環状凸部49Bは、操作弁体39の下面に気密に摺接するものである。
49, 49,... Are cylindrical sheet members constituting a part of the
ここで、シート部材49は、図2、図6に示すように段付穴26〜29の挿嵌穴部26A,27A,28A,29A内にそれぞれ嵌合して取付けられ、内周側の通路穴49Aは、接続口26B〜29Bと個別に連通するものである。そして、シート部材49の外周側は、挿嵌穴部26A,27A,28A,29Aとの間がOリング等のシール部材により気密にシールされている。
Here, as shown in FIGS. 2 and 6, the
50,50,…はシート部材49と共にシール体48を構成する弾性部材としての波形ワッシャで、該各波形ワッシャ50は、図2に例示するように挿嵌穴部27A,29A(26A,28A)の底部とシート部材49の間に弾性変形状態で配置され、各シート部材49の環状凸部49Bを操作弁体39の下面(摺接面)に向けて弾性的に付勢する。
50 are corrugated washers as elastic members that constitute the
これにより、各シート部材49は、環状凸部49Bが段付穴26〜29(ケース23の底面)から上向きに突出した状態で、操作弁体39の下面に弾性的に押付けられ、弁ケーシング22内の大気室47を操作弁体39のポート穴44A,44B,ポート穴45A,45B、シート部材49の通路穴49Aおよび接続口26B〜29Bに対して気密にシールするものである。
Thereby, each
本実施の形態によるエアシリンダ駆動装置は上述の如き構成を有するもので、次に、その作動について説明する。 The air cylinder driving device according to the present embodiment has the above-described configuration, and the operation thereof will be described next.
まず、モード切替弁21を自動位置(a)に配置したときには、圧力源1からの加圧エアが導管部2Aを通じて弁筒30の流入口32Aに供給される。そして、このときには弁筒30内のボール弁体34が、図5に示す如く弁筒30の段部30Cから離座することにより有底穴部30Dがボール収容穴30B内に連通し、流入口32Aは給排口32Bを介してパイロット配管19に接続される。
First, when the
また、弁筒30内のボール弁体35は、このときにボール収容穴30B内で環状シート33に着座し続け、弁筒30のボール収容穴30B内を弁ケーシング22内の大気室47に対して遮断した状態に保つ。そして、弁ケーシング22内では、操作弁体39の通気路44,45が図5に示すように接続口26B,27B,28B,29Bに対して遮断される。
At this time, the
このため、手動モード用のエア圧回路15を構成する分岐配管16A,16Bと供給配管17A,排出配管17Bとは、図1に示す如く互いに遮断され、例えば分岐配管16A,16Bからのエア洩れ等は、モード切替弁21内のシール体48等によりほぼ完全に防ぐことができる。
For this reason, the
そして、このときには、圧力源1からの加圧エアが導管部2A、弁筒30の流入口32A、給排口32Bおよびパイロット配管19を介して図1に示す回路遮断弁14に供給される。これにより、回路遮断弁14は、パイロット配管19からのパイロット圧が設定圧よりも高いので、開弁状態となってポジショナ7とエアシリンダ3との間をエア配管9A,9Bを介して連通状態に保持する。
At this time, the pressurized air from the
かくして、モード切替弁21により自動モード用のエア圧回路11が選択され圧力源1からのエアがエア導管2を介してポジショナ7に供給されると共に、ポジショナ7は、指令装置10からの指令信号に従ってエアシリンダ3に給排するエア量を遠隔制御し、ポジショナ7等を介した自動モードでエアシリンダ3を駆動制御することができる。
Thus, the
次に、例えばエアシリンダ駆動装置の整備、点検時、または装置の組立途中等において、所謂手動モードでエアシリンダ3を作動させる場合には、モード切替弁21を自動位置(a)から切換位置(b),(c),(d)のいずれかに選択的に切替えればよい。
Next, when the air cylinder 3 is operated in a so-called manual mode, for example, during maintenance or inspection of the air cylinder driving device or during assembly of the device, the
即ち、モード切替弁21のレバー43を、図3に示す線O−aの位置から線O−cの位置まで約180度分だけ回動操作すると、モード切替弁21は図1に示す自動位置(a)から切換位置(c)に切替わる。そして、このときには操作弁体39が図11に示す位置まで回動され、弁筒30内のボール36がカム面40の円弧面部40Bによりボール収容穴30Bの奥所側へと押込まれる。
That is, when the
これにより、ボール弁体35は、ボール収容穴30B内でばね38に抗して環状シート33から離座され、ボール弁体34は、ばね37に抗して段部30Cに着座するようになる。この結果、弁筒30の有底穴部30Dは、ボール収容穴30Bから遮断され、ボール収容穴30B内は、弁ケーシング22内の大気室47と連通する。
Accordingly, the
このため、弁筒30の給排口32B(パイロット配管19)は、圧力源1側の流入口32Aから遮断され、ボール収容穴30Bを介して弁ケーシング22内の大気室47と連通する。そして、図1に示す回路遮断弁14は、パイロット配管19を介したパイロット圧が大気圧のレベルまで低下するので、エアシリンダ3とポジショナ7との間のエア配管9A,9Bを遮断する。これにより、所謂自動モードによるエアシリンダ3の駆動制御を停止または禁止することができる。
For this reason, the supply /
しかし、この場合には、弁ケーシング22内で操作弁体39の通気路44,45が、図11に示すように接続口26B,27B,28B,29Bから遮断されたままとなり、分岐配管16A,16Bと供給配管17A,排出配管17Bとは互いに遮断された状態を保つ。
However, in this case, the
次に、モード切替弁21のレバー43を、図3に示す線O−cの位置から線O−bの位置まで約45度分だけ回動すると、モード切替弁21は図1に示す切換位置(c)から切換位置(b)に切替わる。そして、このときには操作弁体39が図12に示す位置まで回動され、操作弁体39の通気路44がポート穴44A,44Bを介して接続口27B,26Bに連通する。また、操作弁体39の通気路45は、ポート穴45A,45Bを介して接続口28B,29Bに連通する。
Next, when the
この場合、弁ケーシング22の接続口26Bは、図4に示す如く分岐配管16Aに接続され、接続口27Bは供給配管17Aに接続されている。また、接続口28Bは分岐配管16Bに接続され、接続口29Bは排出配管17Bに接続されている。
In this case, the
この結果、図1に示す供給配管17Aは、切換位置(b)のモード切替弁21を介して分岐配管16Aに接続され、分岐配管16Bは排出配管17Bに接続される。これにより、ハンドポンプ18からの補助エアを分岐配管16A,16Bを介してエアシリンダ3に給排でき、手動モードでエアシリンダ3を駆動することができる。
As a result, the
即ち、例えばオペレータがハンドポンプ18のハンドル18Aを手動で回転駆動することにより、ハンドポンプ18から必要空気圧としての補助エアを発生することができ、この補助エアを供給配管17A、分岐配管16A等を介してエアシリンダ3の室A内に供給することによって、エアシリンダ3のロッド6を伸長方向に駆動することができる。
That is, for example, when the operator manually rotates the
次に、モード切替弁21のレバー43を、図3に示す線O−bの位置から線O−dの位置まで約90度分だけ回動すると、モード切替弁21は図1に示す切換位置(b)から切換位置(d)に切替わる。そして、このときには操作弁体39が図13に示す位置まで回動され、操作弁体39の通気路44がポート穴44A,44Bを介して接続口26B,29Bに連通する。また、操作弁体39の通気路45は、ポート穴45A,45Bを介して接続口27B,28Bに連通する。
Next, when the
この結果、図1に示す供給配管17Aは、切換位置(d)のモード切替弁21を介して分岐配管16Bに接続され、分岐配管16Aは排出配管17Bに接続される。これにより、ハンドポンプ18からの補助エアを供給配管17A、分岐配管16B等を介してエアシリンダ3の室B内に供給でき、エアシリンダ3のロッド6を縮小方向に駆動することができる。
As a result, the
かくして、本実施の形態によれば、エアシリンダ3とポジショナ7との間を接続するエア配管9A,9Bの途中に回路遮断弁14を設けると共に、エアシリンダ3と回路遮断弁14との間には、エア配管9A,9Bの途中から分岐する分岐配管16A,16Bを設け、ハンドポンプ18の吐出側に接続される供給配管17A,排出配管17Bと分岐配管16A,16Bとの間には、オペレータが手動操作するモード切替弁21を設ける構成としている。
Thus, according to the present embodiment, the
これにより、モード切替弁21を自動位置(a)に配置したときには、圧力源1からの加圧エアをパイロット配管19によりパイロット圧として回路遮断弁14に供給でき、回路遮断弁14によってポジショナ7とエアシリンダ3との間を連通状態に保持することができる。
Thereby, when the
そして、このときには、エアシリンダ3に対する分岐配管16A,16Bを介したエアの流通をモード切替弁21のシール体48等により遮断でき、エア洩れ等の発生をほぼ完全に防ぐことができる。この結果、モード切替弁21により自動モード用のエア圧回路11を選択したときには、ポジショナ7等を介した自動モードでエアシリンダ3を駆動制御することができる。
At this time, the air flow to the air cylinder 3 through the
また、モード切替弁21を自動位置(a)から手動モードの切換位置(b),(c),(d)に選択的に切替えたときには、回路遮断弁14に対するパイロット圧を大気圧のレベルまで低下させることにより、ポジショナ7とエアシリンダ3との間のエア配管9A,9Bを回路遮断弁14で遮断することができる。そして、この手動モードでは、ハンドポンプ18による補助エアをエアシリンダ3に対し分岐通路16A,16B等を介して給排したり,給排を停止したりすることができ、エアシリンダ3のロッド6を手動操作によって伸長または縮小することができる。
When the
また、モード切替弁21を、弁ケーシング22、操作弁体39、大気室47および複数のシール体48等で構成しているので、弁ケーシング22(ケース23)の底部23B側で分岐配管16A,16B、供給配管17A,排出配管17Bに接続される接続口26B,27B,28B,29Bを、操作弁体39の回動操作に従って選択的に連通,遮断でき、エアシリンダ3に対する補助エアの給排または停止制御を円滑に行うことができる。
Further, since the
そして、ケース23の底部23B側には、操作弁体39の下面と接続口26B,27B,28B,29Bとの間に位置して合計4個のシール体48,48,…を設け、これらのシール体48を筒形のシート部材49と波形ワッシャ50とにより構成しているので、接続口26B,27B,28B,29Bと操作弁体39との間を大気室47に対して気密にシールでき、モード切替弁21からのエア洩れ等をほぼ完全に防ぐことができる。
Then, on the bottom 23B side of the
即ち、波形ワッシャ50は、シート部材49の環状凸部49Bを操作弁体39の下面(摺接面)に向けて弾性的に付勢することにより、環状凸部49Bが段付穴26〜29(ケース23の底面)から上向きに突出したシート部材49を、操作弁体39の下面に向けて弾性的にほぼ均等な押圧力で押付けることができ、操作弁体39と各シート部材49の環状凸部49Bとの間を気密にシールすることができる。
That is, the
そして、弁ケーシング22内の大気室47を操作弁体39のポート穴44A,44B,ポート穴45A,45B、シート部材49の通路穴49Aおよび接続口26B〜29Bに対して気密にシールすることができる。これにより、モード切替弁21からエア洩れが発生するのを良好に抑えることができ、エアシリンダ駆動装置としての信頼性や安定性を向上することができる。
The
しかも、モード切替弁21は、弁筒30、ボール弁体34,35および付勢部材としてのばね37,38等を備え、操作弁体39にはカム面40を形成する構成としているので、操作弁体39をレバー43で回動操作するときには、ボール弁体34,35をばね37,38に抗してカム面40の形状に応じて駆動でき、弁筒30内でボール弁体34,35をボール36と共に移動させ、弁筒30に設けたパイロット圧の給排口32Bを、流入口32Aと弁ケーシング22内の大気室47とのいずれかに選択的に連通,遮断することができる。
Moreover, the
この結果、給排口32Bが大気室47に連通するときには、回路遮断弁14に対するパイロット圧を大気圧のレベルまで低下させ、ポジショナ7とエアシリンダ3との間のエア配管9A,9Bを回路遮断弁14で遮断した状態に保持することができる。また、給排口32Bが流入口32Aに連通するときには、圧力源1からの加圧エアをパイロット圧として回路遮断弁14に供給でき、回路遮断弁14によってポジショナ7とエアシリンダ3との間を連通状態に保持することができる。
As a result, when the supply /
従って、本実施の形態によれば、エアシリンダ3とポジショナ7との間を接続するエア配管9A,9Bの途中に回路遮断弁14を設けると共に、エアシリンダ3と回路遮断弁14との間には、エア配管9A,9Bの途中から分岐する分岐配管16A,16B等を介してモード切替弁21を設けることにより、エアシリンダ3を自動モードと手動モードとで選択的に駆動制御することができ、モードの選択、切替え操作等を簡略化して操作性を向上することできる。
Therefore, according to the present embodiment, the
そして、エアシリンダ3のチューブ4側には、例えばクラッチ機構等を付設する必要がなくなるので、装置全体を小型化することができ、設置スペースの確保等を容易に行うことができる。 And since it becomes unnecessary to attach a clutch mechanism etc., for example to the tube 4 side of the air cylinder 3, the whole apparatus can be reduced in size and an installation space etc. can be ensured easily.
なお、前記実施の形態では、弁筒30内にボール弁体34,35等を設ける場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えばスプール弁体等を可動弁体として弁筒内に摺動可能に設ける構成としてもよい。
In the above embodiment, the case where the
また、前記実施の形態では、操作弁体39のカム面40を平坦面部40Aと円弧面部40Bとにより構成する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば複数の凹凸面等からなるカム面を操作弁体に形成する構成としてもよい。
Moreover, in the said embodiment, the case where the
1 圧力源
2 エア導管
2A 導管部
3 エアシリンダ
4 チューブ
6 ロッド
7 ポジショナ
8 減圧弁
9A,9B エア配管(エア通路)
10 指令装置
11 自動モード用のエア圧回路
14 回路遮断弁
15 手動モード用のエア圧回路
16A,16B 分岐配管(分岐通路)
17A 供給配管(分岐通路)
17B 排出配管(分岐通路)
18 ハンドポンプ(補助圧力源)
19 パイロット配管
21 モード切替弁
22 弁ケーシング
23 ケース
23A 弁体収容穴
23B 底部
23C 排気口
24 蓋体
26,27,28,29 段付穴
26A,27A,28A,29A 挿嵌穴部
26B,27B,28B,29B 接続口
30 弁筒
32A 流入口
32B 給排口
33 環状シート
34,35 ボール弁体(可動弁体)
37,38 ばね(付勢部材)
39 操作弁体
40 カム面
41 ボールプランジャ
42 弁軸
43 レバー
44,45 通気路
44A,44B,45A,45B ポート穴
46 ボール栓
47 大気室
48 シール体
49 シート部材
50 波形ワッシャ
1
DESCRIPTION OF
17A Supply piping (branch passage)
17B Discharge piping (branch passage)
18 Hand pump (auxiliary pressure source)
19 Pilot piping 21
37, 38 Spring (biasing member)
39
Claims (4)
前記エアシリンダとポジショナとの間には、外部から供給されるパイロット圧が設定圧よりも高いときに前記ポジショナとエアシリンダとの間を連通させ、前記パイロット圧が大気圧のレベルまで低下したときには両者の間を遮断する回路遮断弁を設け、
該回路遮断弁と前記エアシリンダとの間には、両者を接続するエア配管から分岐した分岐配管を介してモード切替弁を設け、
該モード切替弁は、前記パイロット圧を回路遮断弁に対して給排し前記圧力源からの加圧エアにより前記エアシリンダを作動させる自動モードと、前記圧力源とは別の補助圧力源で発生させた補助エアにより前記エアシリンダを作動させる手動モードとのいずれかにモード切替えを行う構成とし、
前記モード切替弁は、前記自動モードのときに前記圧力源からの加圧エアを前記パイロット圧として前記回路遮断弁に供給すると共に前記補助エアの流通を遮断し、前記自動モードから手動モードに切替えたときには、前記パイロット圧を大気圧のレベルまで低下させると共に前記補助圧力源による補助エアを前記エアシリンダに給排,停止する構成としたことを特徴とするエアシリンダ駆動装置。 A pressure source for supplying pressurized air, an air cylinder in which a rod is expanded and contracted by pressurized air from the pressure source, and an air amount provided between the air cylinder and the pressure source to be supplied to and discharged from the air cylinder. In an air cylinder driving device comprising a positioner that is variably controlled according to a command signal,
Between the air cylinder and positioner communicates between the positioner and the pneumatic cylinder when the pilot pressure supplied from the outside is higher than the set pressure, when the pilot pressure has dropped to the level of atmospheric pressure Provide a circuit shut-off valve that shuts off between the two,
Between the circuit shut-off valve and the air cylinder, a mode switching valve is provided via a branch pipe branched from an air pipe connecting the two,
The mode switching valve, and an automatic mode for operating the air cylinder by the pressurized air from the pressure source discharge sheet with respect to the circuit shut-off valve to the pilot pressure, generated in a separate auxiliary pressure source and the pressure source switching mode to one of a manual mode for operating the air cylinder and row cormorants configuration by an auxiliary air which is,
The mode switching valve supplies pressurized air from the pressure source as the pilot pressure to the circuit shut-off valve in the automatic mode and shuts off the flow of the auxiliary air to switch from the automatic mode to the manual mode. The air cylinder driving device is characterized in that when the pilot pressure is reduced to the atmospheric pressure level, the auxiliary air from the auxiliary pressure source is supplied to and discharged from the air cylinder and stopped .
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