JP5252307B2 - Leak detection mechanism and detection method for fluid pressure system - Google Patents
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Description
本発明は、エアの供給作用下に駆動する流体圧機器を含む流体圧システムにおいて、前記エアの漏れを検出可能な流体圧システムの漏れ検出機構及び検出方法に関する。 The present invention relates to a leak detection mechanism and a detection method of a fluid pressure system capable of detecting the leakage of air in a fluid pressure system including a fluid pressure device driven under an air supply action.
従来から、例えば、ワーク等の搬送手段として、例えば、圧力流体の供給作用下に移動するピストンを有した流体圧シリンダが用いられている。このような流体圧シリンダでは、筒状のシリンダの内部に画成されたシリンダ室にピストンが移動自在に設けられ、前記シリンダの両端部近傍に設けられた一組のポートに対して配管を通じて交互に圧力流体が供給されることにより、前記ピストンが前記シリンダに沿って直線変位する構成としている(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, for example, a fluid pressure cylinder having a piston that moves under the action of supplying a pressure fluid has been used as a means for conveying a workpiece or the like. In such a fluid pressure cylinder, a piston is movably provided in a cylinder chamber defined in a cylindrical cylinder, and alternately connected through a pipe to a set of ports provided in the vicinity of both ends of the cylinder. When the pressure fluid is supplied to the piston, the piston is linearly displaced along the cylinder (for example, see Patent Document 1).
例えば、工場等においては上述した流体圧シリンダを複数設置して駆動させることにより複数のワークの搬送を可能とした流体圧システムが採用されている。この流体圧システムは、流体圧シリンダと、前記流体圧シリンダへ圧力流体を供給する圧力流体供給源と、前記圧力流体供給源からの圧力流体の供給状態を切り換える切換弁とを備え、前記圧力流体供給源、流体圧シリンダ及び切換弁がそれぞれ配管によって接続されている。 For example, in a factory or the like, a fluid pressure system that enables a plurality of workpieces to be conveyed by installing and driving a plurality of fluid pressure cylinders as described above is employed. The fluid pressure system includes a fluid pressure cylinder, a pressure fluid supply source that supplies pressure fluid to the fluid pressure cylinder, and a switching valve that switches a supply state of the pressure fluid from the pressure fluid supply source. The supply source, the fluid pressure cylinder, and the switching valve are each connected by piping.
一般的に、上述したような流体圧システムにおいては、供給された圧力流体の漏出が生じており、該圧力流体の浪費を抑制することによりランニングコストの削減及び省エネルギー化を図りたいという要請がある。 Generally, in the fluid pressure system as described above, leakage of the supplied pressure fluid occurs, and there is a demand for reducing running costs and saving energy by suppressing waste of the pressure fluid. .
また、例えば、流体圧シリンダにおける一組のポートに流量センサを設け、該流体圧シリンダに供給される圧力流体の流量を検出することによって該圧力流体の外部への漏れを検出することが想定される。しかしながら、流量センサを設けた場合、該流量センサが流体圧シリンダに導入される圧力流体の流路抵抗となるため、その流量が低下してしまうことが懸念される。 In addition, for example, it is assumed that a flow sensor is provided at a set of ports in the fluid pressure cylinder, and the leakage of the pressure fluid to the outside is detected by detecting the flow rate of the pressure fluid supplied to the fluid pressure cylinder. The However, when a flow sensor is provided, the flow sensor becomes a flow resistance of the pressure fluid introduced into the fluid pressure cylinder, and there is a concern that the flow rate may decrease.
この圧力流体の流量低下を回避するために、口径の大きな流量センサを採用することが考えられるが、その場合には、小流量の漏れを検出することが困難となる。すなわち、大口径を有した流量センサでは、わずかな漏れを確認することができないという問題がある。 In order to avoid this decrease in the flow rate of the pressure fluid, it is conceivable to employ a flow sensor having a large diameter, but in that case, it becomes difficult to detect a leak at a small flow rate. That is, there is a problem that a slight leak cannot be confirmed in a flow sensor having a large diameter.
本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、流体圧機器の駆動を妨げることなくエアの漏れを確実に検出することができ、しかも、ランニングコストの低減及び省エネルギー化を図ることが可能な流体圧システムの漏れ検出機構及び検出方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above-described problems, and can reliably detect air leakage without impeding the driving of the fluid pressure device, and can reduce running costs and save energy. It is an object of the present invention to provide a leak detection mechanism and detection method for a fluid pressure system that can perform the above-described operation.
前記の目的を達成するために、本発明は、流体を供給するための流体供給源と、前記流体供給源から流体圧機器へと供給される前記流体の供給状態を切り換える駆動切換機構とを有し、前記駆動切換機構に接続され、前記流体の供給作用下に駆動する移動体を有する前記流体圧機器を備えた流体圧システムにおいて、
前記流体供給源と前記駆動切換機構との間に配管を介して接続され、前記流体の外部への漏れ量を検出する漏れ検出手段と、
を備え、
前記漏れ検出手段は、前記駆動切換機構への前記流体の供給状態を切り換える切換部と、該切換部と並列に設けられ、前記流体の流量を検出する検出部と、
からなることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention includes a fluid supply source for supplying a fluid and a drive switching mechanism for switching a supply state of the fluid supplied from the fluid supply source to a fluid pressure device. In the fluid pressure system including the fluid pressure device having the moving body connected to the drive switching mechanism and driven under the fluid supply action,
Leakage detecting means connected between the fluid supply source and the drive switching mechanism via a pipe for detecting the amount of leakage of the fluid to the outside;
With
The leakage detection means includes a switching unit that switches a supply state of the fluid to the drive switching mechanism, a detection unit that is provided in parallel with the switching unit and detects the flow rate of the fluid,
It is characterized by comprising.
本発明によれば、流体圧システムにおいて、流体を供給するための流体供給源と、流体圧機器へと供給される前記流体の供給状態を切り換える駆動切換機構との間に、前記流体の外部への漏れ量を検出する漏れ検出手段を設け、該漏れ検出手段を、前記駆動切換機構への前記流体の供給状態を切り換える切換部と、該切換部と並列に設けられ前記流体の流量を検出する検出部とから構成している。 According to the present invention, in the fluid pressure system, between the fluid supply source for supplying the fluid and the drive switching mechanism for switching the supply state of the fluid to be supplied to the fluid pressure device, to the outside of the fluid. A leakage detection means for detecting the amount of leakage of the fluid is provided. The leakage detection means is provided in parallel with the switching portion for switching the supply state of the fluid to the drive switching mechanism, and detects the flow rate of the fluid. It consists of a detector.
そして、流体圧機器の移動体が停止した駆動停止状態において、切換部を切り換え、流体供給源から該切換部を通じて駆動切換機構へと流通していた流体を、該切換部を流通させることなく前記検出部側へと流通させ、該流体の流量を検出する。 Then, in the drive stop state in which the moving body of the fluid pressure device is stopped, the switching unit is switched, and the fluid that has been circulated from the fluid supply source to the drive switching mechanism through the switching unit is not circulated through the switching unit. It is made to circulate to the detection part side, and the flow volume of this fluid is detected.
従って、流体圧機器の駆動停止状態において、検出部に流体を流通させ、その流量に基づいて流体圧システムから外部に前記流体が漏出しているか否かを検出することができる。その結果、流体圧機器の動作を妨げることがなく、流体の漏出を確実に検出することができると共に、該漏出を確認して防止することにより、流体圧システムのランニングコストが低減できると共に、省エネルギー化を図ることができる。 Therefore, when the fluid pressure device is in the drive stop state, it is possible to detect whether the fluid leaks to the outside from the fluid pressure system based on the flow rate of the fluid flowing through the detection unit. As a result, it is possible to reliably detect the leakage of the fluid without interfering with the operation of the fluid pressure device, and to confirm and prevent the leakage, thereby reducing the running cost of the fluid pressure system and saving energy. Can be achieved.
また、流体圧機器が駆動し、流体の漏れを検出しない場合には、前記流体を検出部に流通させることなく、検出部を介して直接的に駆動切換機構及び前記流体圧機器へと流通させるため、圧力損失を抑制することができ、前記流体の流量を低下させることなく確実に流通させることが可能となる。 Further, when the fluid pressure device is driven and fluid leakage is not detected, the fluid is directly circulated to the drive switching mechanism and the fluid pressure device via the detection unit without flowing the fluid to the detection unit. Therefore, pressure loss can be suppressed, and the fluid can be reliably circulated without reducing the flow rate of the fluid.
さらに、切換部は、流体供給源と駆動切換機構とを接続する第1通路に設けられた切換弁からなり、検出部を、前記切換部の上流側及び下流側となる前記第1通路の部位に接続された第2通路に設けるとよい。 Furthermore, the switching unit is composed of a switching valve provided in a first passage connecting the fluid supply source and the drive switching mechanism, and the detection unit is a part of the first passage that is upstream and downstream of the switching unit. It is good to provide in the 2nd channel | path connected to.
さらにまた、切換部は、流体の漏れ量を検出する際、該流体が前記第2通路へと流通するように連通状態を切り換えるとよい。 Furthermore, the switching unit may switch the communication state so that the fluid flows to the second passage when detecting the amount of fluid leakage.
またさらに、駆動切換機構及び流体圧機器は、それぞれ同数で複数設けるとよい。 Furthermore, it is preferable to provide the same number of drive switching mechanisms and fluid pressure devices.
また、切換部を、流体供給源と駆動切換機構とを接続する第1通路に設けられた切換弁とし、検出部を、切換部と駆動切換機構との間に接続された第2通路に設けるとよい。 The switching unit is a switching valve provided in a first passage connecting the fluid supply source and the drive switching mechanism, and the detection unit is provided in a second passage connected between the switching unit and the drive switching mechanism. Good.
さらに、切換部を、流体供給源と駆動切換機構とを接続する第1通路に設けられた切換弁とし、検出部を、第1通路において切換部の下流側に設けられる第1検出体と、前記切換部と前記駆動切換機構との間に接続された前記第2通路に設けられる第2検出体とから構成するとよい。 Furthermore, the switching unit is a switching valve provided in a first passage connecting the fluid supply source and the drive switching mechanism, and the detection unit is a first detection body provided on the downstream side of the switching unit in the first passage; It is good to comprise from the 2nd detection body provided in the said 2nd channel | path connected between the said switching part and the said drive switching mechanism.
さらに、本発明は、流体を供給するための流体供給源と、前記流体供給源から前記流体圧機器へと供給される前記流体の供給状態を切り換える駆動切換機構とを有し、前記駆動切換機構に接続され、前記流体の供給作用下に駆動する移動体を有する流体圧機器を備えた流体圧システムにおいて、前記流体の外部への漏出を漏れ検出手段によって検出する漏れ検出方法であって、
前記流体圧機器の駆動が前記駆動切換機構による切換作用下に停止した後、前記流体供給源と前記駆動切換機構との間に配管を介して接続された前記漏れ検出手段の切換部によって前記流体の流通状態を切り換え、該流体の流量を検出可能な検出部側へと前記流体を流通させる工程と、
前記検出部で検出された前記流体の流量を、検出信号として制御部に出力する工程と、
前記流量に基づいて前記制御部で前記流体の漏れの有無を判定する工程と、
を有することを特徴とする。
The present invention further includes a fluid supply source for supplying fluid, and a drive switching mechanism for switching a supply state of the fluid supplied from the fluid supply source to the fluid pressure device, and the drive switching mechanism. In a fluid pressure system comprising a fluid pressure device having a moving body that is connected to the fluid and driven under the action of supplying the fluid, a leak detection method for detecting leakage of the fluid to the outside by a leak detection means,
After the drive of the fluid pressure device is stopped under the switching action by the drive switching mechanism, the fluid is detected by the switching portion of the leak detection means connected via a pipe between the fluid supply source and the drive switching mechanism. Switching the flow state of the flow of the fluid to the detection unit side capable of detecting the flow rate of the fluid,
Outputting the flow rate of the fluid detected by the detection unit to the control unit as a detection signal;
Determining whether or not the fluid leaks in the control unit based on the flow rate;
It is characterized by having.
さらにまた、検出部で検出された流体の流量が、制御部で予め設定された設定値を超えた際に警告信号を出力するとよい。 Furthermore, a warning signal may be output when the flow rate of the fluid detected by the detection unit exceeds a preset value set in advance by the control unit.
本発明によれば、以下の効果が得られる。 According to the present invention, the following effects can be obtained.
すなわち、流体を供給するための流体供給源と、流体圧機器へと供給される前記流体の供給状態を切り換える駆動切換機構との間に、前記流体の外部への漏れ量を検出する漏れ検出手段を設け、該漏れ検出手段を、前記駆動切換機構への前記流体の供給状態を切り換える切換部と、該切換部と並列に設けられ前記流体の流量を検出する検出部とから構成することにより、流体圧機器の移動停止状態において、切換部を切り換え、流体供給源から該切換部を通じて駆動切換機構へと流通していた流体を、該切換部を流通させることなく前記検出部側へと流通させ、該流体の流量を検出することにより、該流量に基づいて流体圧システムから外部に前記流体が漏出しているか否かを検出することができる。 That is, a leakage detection means for detecting the amount of leakage of the fluid to the outside between a fluid supply source for supplying fluid and a drive switching mechanism for switching a supply state of the fluid supplied to a fluid pressure device And the leakage detection means comprises a switching unit that switches the supply state of the fluid to the drive switching mechanism, and a detection unit that is provided in parallel with the switching unit and detects the flow rate of the fluid, When the movement of the fluid pressure device is stopped, the switching unit is switched, and the fluid flowing from the fluid supply source to the drive switching mechanism through the switching unit is circulated to the detection unit side without flowing the switching unit. By detecting the flow rate of the fluid, it is possible to detect whether or not the fluid is leaking to the outside from the fluid pressure system based on the flow rate.
その結果、流体圧機器の動作を妨げることがなく、流体の漏出を確実に検出することができると共に、該漏出を確認して防止することにより、流体圧システムのランニングコストが低減できると共に、省エネルギー化を図ることができる。 As a result, it is possible to reliably detect the leakage of the fluid without interfering with the operation of the fluid pressure device, and to confirm and prevent the leakage, thereby reducing the running cost of the fluid pressure system and saving energy. Can be achieved.
本発明に係る流体圧システムの漏れ検出機構及び検出方法について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。 A preferred embodiment of a leak detection mechanism and detection method for a fluid pressure system according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
図1において、参照符号10は、本発明の実施の形態に係る漏れ検出機構を備えた流体圧システムを示す。
In FIG. 1,
この流体圧システム10は、図1に示されるように、圧力流体供給源(流体供給源)12と、該圧力流体供給源12から供給される圧力流体によって駆動する複数(例えば、3個)の流体圧シリンダ14a〜14cと、前記圧力流体供給源12と複数の流体圧シリンダ14a〜14cとをそれぞれ接続する配管16と、前記圧力流体供給源12と前記流体圧シリンダ14a〜14cとの間に設けられ、該流体圧シリンダ14a〜14cに対する前記圧力流体の供給状態を切り換える複数の駆動切換弁(駆動切換機構)18a〜18cと、前記圧力流体供給源12と前記駆動切換弁18a〜18cとの間に設けられ、前記配管16を通じて供給される前記圧力流体の外部への漏出を検出可能な検出部20と、前記検出部20で検出された流量が検出信号として入力される制御部22とを含む。
As shown in FIG. 1, the
なお、駆動切換弁18a〜18cの数量は、流体圧シリンダ14a〜14cの数量と同数となるように設定される。
The number of
流体圧シリンダ14a〜14cは、筒状のシリンダ本体24と、該シリンダ本体24の内部に移動自在に設けられたピストン26と、該ピストン26に連結されたピストンロッド28とを含み、前記シリンダ本体24の側面に設けられた第1及び第2ポート30、32にそれぞれ第1及び第2配管34、36(後述する)の一端部が接続される。
The
そして、第1又は第2ポート30、32を通じて圧力流体供給源12から圧力流体が供給されることにより、シリンダ本体24内に導入された圧力流体によってピストン26が押圧されシリンダ本体24の軸線方向(矢印C、D方向)に沿って移動する。
Then, when the pressure fluid is supplied from the pressure
配管16は、圧力流体供給源12と駆動切換弁18a〜18cとを接続する供給配管(第1通路)38と、該駆動切換弁18a〜18cと流体圧シリンダ14a〜14cの第1ポート30とをそれぞれ接続する第1配管34と、該駆動切換弁18a〜18cと前記流体圧シリンダ14a〜14cの第2ポート32とをそれぞれ接続する第2配管36と、前記供給配管38の途中に設けられたバイパス配管(第2通路)40とからなる。
The piping 16 includes a supply piping (first passage ) 38 that connects the pressure
なお、第1及び第2配管34、36には、流体圧シリンダ14a〜14cに供給される圧力流体の流量を調整可能なスピードコントローラ42がそれぞれ設けられている。
The first and
詳細には、供給配管38は、一端部側が圧力流体供給源12に接続され、他端部側が駆動切換弁18a〜18cの数量に応じて3本に分岐し、それぞれ駆動切換弁18a〜18cの供給ポート(後述する)に接続される。また、供給配管38の途中には、検出部20を構成する検出用切換弁(切換部)52が接続されると共に、該検出用切換弁52の上流側と下流側とをバイパスするようにバイパス配管40が接続される。このバイパス配管40には、供給配管38を流通する圧力流体の流量を検出可能な流量センサ(検出部)44(後述する)が接続される。
Specifically, the
また、第1及び第2配管34、36は、流体圧シリンダ14a〜14c及び駆動切換弁18a〜18cの数量に応じて複数本(例えば、3本)設けられ、該第1配管34は、その一端部側が各流体圧シリンダ14a〜14cにおける第1ポート30に接続され、他端部側が各駆動切換弁18a〜18cの第1接続ポート48(後述する)に接続される。
The first and
一方、第2配管36は、その一端部側が第2ポート32に接続され、他端部側が駆動切換弁18a〜18cの第2接続ポート50(後述する)に接続される。
On the other hand, the
駆動切換弁18a〜18cは、例えば、制御部22からの制御信号(電流)によって駆動する電磁弁からなり、供給配管38を介して圧力流体供給源12に接続される供給ポート46と、第1配管34が接続される第1接続ポート48と、第2配管36が接続される第2接続ポート50とを有する。
The
そして、駆動切換弁18a〜18cに制御信号が入力されていない非通電時(OFF)には、供給ポート46と第1接続ポート48とが連通し、圧力流体供給源12からの圧力流体が第1配管34を通じて流体圧シリンダ14a〜14cの第1ポート30へと供給され、一方、前記駆動切換弁18a〜18cに制御信号が入力された通電時(ON)には、ソレノイド部58が励磁して供給ポート46と第2接続ポート50とが連通するように切り換えられ、前記圧力流体供給源12からの圧力流体が第2配管36を通じて流体圧シリンダ14a〜14cの第2ポート32へと供給されることとなる。
When no control signal is input to the
すなわち、駆動切換弁18a〜18cは、制御信号によって第1接続ポート48又は第2接続ポート50と供給ポート46とを連通させ、圧力流体供給源12から供給される圧力流体を、流体圧シリンダ14a〜14cの第1ポート30又は第2ポート32のいずれか一方へと流通させている。
That is, the
検出部20は、図1及び図2に示されるように、流体圧システム10における圧力流体の外部への漏れを検出可能な漏れ検出機構(漏れ検出手段)として機能し、供給配管38の途中に設けられ、該供給配管38とバイパス配管40との連通状態を切り換える検出用切換弁52と、前記バイパス配管40に設けられ、該バイパス配管40内を流通する圧力流体の流量を検出可能な流量センサ44とからなる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
検出用切換弁52は、駆動切換弁18a〜18cと同様に、例えば、制御部22からの制御信号(電流)によって駆動する電磁弁からなり、供給配管38を介して圧力流体供給源12に接続される供給ポート54と、駆動切換弁18a〜18cに接続され、該圧力流体が排出される排出ポート56とを有する。
Similar to the
また、検出用切換弁52は、その内部に形成され、圧力流体の流通する流路の流路断面積E1が、流量センサ44の流路断面積E2より大きく設定される(E1>E2)。
Further, the
流量センサ44は、リード線を介して制御部22に対して電気的に接続され、検出した圧力流体の流量値を検出信号として制御部22へと出力する。なお、流量センサ44は、検出したい圧力流体の漏出量H(流量)に応じた性能(サイズ)のものが選定される。
The
制御部22は、検出部20で検出された流量値に基づいて流体圧シリンダ14a〜14cを含む流体圧システム10における圧力流体の漏れを検出すると共に、駆動切換弁18a〜18c及び検出用切換弁52に対して制御信号を出力して切換制御を行う。
The
本発明の実施の形態に係る漏れ検出機構を備えた流体圧システム10は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について図1〜図3を参照しながら説明する。
The
なお、ここでは、図1に示されるように、流体圧シリンダ14a〜14cのピストン26が第2ポート32側(矢印D方向)に移動した状態を初期位置として説明すると共に、前記ピストン26が、第1ポート30側(矢印C方向)に向かって移動する場合を前進といい、第2ポート32側(矢印D方向)に向かって移動する場合を後進という。
Here, as shown in FIG. 1, the state in which the
この初期位置では、駆動切換弁18a〜18cが非通電状態(OFF)にあり、圧力流体供給源12と第1ポート30とが前記駆動切換弁18a〜18cを通じて連通し、圧力流体が第1ポート30を通じてシリンダ本体24の内部に導入され、ピストン26を第2ポート32側(矢印D方向)へと押圧して移動させ、該ピストン26が初期位置で停止している(停止状態)。
In this initial position, the
一方、検出部20を構成する検出用切換弁52も同様に、非通電状態(OFF)にあり、該検出用切換弁52を介して供給配管38の上流側と下流側とが連通し、圧力流体が圧力流体供給源12から駆動切換弁18a〜18cへとそれぞれ供給される。なお、この場合、供給配管38を流通する圧力流体の一部が、バイパス配管40へと流通する。
On the other hand, the
図1及び図3に示されるように、先ず、駆動切換弁18a〜18cのソレノイド部58に制御信号をそれぞれ入力して通電することにより(図3中、F1参照)、その励磁作用下に供給ポート46と第2接続ポート50とが連通し、圧力流体が、前記駆動切換弁18a〜18cを通じて圧力流体供給源12から流体圧シリンダ14a〜14cの第2ポート32へとそれぞれ供給される。この場合、第1ポート30は、駆動切換弁18a〜18cを介して大気開放されている。
As shown in FIG. 1 and FIG. 3, first, a control signal is inputted to each
そして、第2ポート32からシリンダ本体24の内部に導入された圧力流体によってピストン26が第1ポート30側(矢印C方向)へと押圧されて前進すると共に、前記ピストン26によって押圧されたシリンダ本体24内の空気が前記第1ポート30から第1配管34を通じて駆動切換弁18a〜18c側へと排出される。このピストン26が、シリンダ本体24に沿って所定距離だけ前進して変位終端位置に到達したことが、該シリンダ本体24の他端部に設けられた位置検出センサS1(図示せず)によって検出され、制御部22に制御信号として出力される(図3中、F3参照)。
The
すなわち、ピストン26が、変位終端位置に到達して停止した状態となったことが位置検出センサS1によって確認される。
That is, it is confirmed by the position detection sensor S1 that the
次に、制御部22から制御信号を出力し、該制御信号が検出部20を構成する検出用切換弁52のソレノイド部58に対して入力されることにより、該検出用切換弁52を駆動させて供給配管38の連通状態を切り換え非連通状態とする。これにより、圧力流体供給源12から供給された圧力流体が供給配管38からバイパス配管40を経て各駆動切換弁18a〜18cへとそれぞれ供給されることとなる。
Next, a control signal is output from the
そして、図3に示されるように、予め設定された設定時間Tが経過した後、バイパス配管40を流通する圧力流体の流量を、流量センサ44によって検出し、その検出結果を出力信号として制御部22へと出力して該流量の変化を確認する。
Then, as shown in FIG. 3, after a preset set time T has elapsed, the flow rate of the pressure fluid flowing through the
流体圧システム10を構成する流体圧シリンダ14a〜14c、配管及び駆動切換弁18a〜18c等から圧力流体が漏出している場合には、該圧力流体が外部へと漏出することによって流量が増加するため、流量センサ44によって検出される圧力流体の流量もそれに伴って増加し、制御部22に対して検出信号として出力される(図3中、F5参照)。これにより、制御部22において該検出信号に基づいて圧力流体の漏れが発生していることが確認される。
When pressure fluid is leaking from the
この場合、図4に示されるように、圧力流体が流体圧システム10から外部に漏出した際、その漏れ限界となる流量を許容流量値G(例えば、1000cc/分)として予め制御部22に設定しておき、流量センサ44によって検出される流量(漏出量H)が前記許容流量値Gに到達した時点で(G=H)、例えば、前記制御部22から表示部60へと警告信号を出力して表示する。
In this case, as shown in FIG. 4, when the pressurized fluid leaks from the
また、表示部60の代わりに警告ブザー等(図示せず)を設け、圧力流体の漏出量H(流量)が許容流量値Gを超えたことを音によって作業者が認識可能な構成としてもよい。
Further, a warning buzzer or the like (not shown) may be provided instead of the
そして、上述したように、表示部60や警告ブザー等によって流体圧システム10における圧力流体の漏出量Hが許容流量値Gを超えたこと(H≧G)が確認された後、作業者が、前記流体圧システム10を構成する流体圧シリンダ14a〜14c、配管及び駆動切換弁18a〜18c等における漏出部位の確認を行い、構成部品のメンテナンス等を行う。
As described above, after confirming that the leakage amount H of the pressurized fluid in the
また、流体圧システム10から外部への圧力流体の漏出がない場合には、流量センサ44によって検出される圧力流体の流量に変化が生じることがなく、略一定の値で推移することとなる(図3中、F6参照)。
In addition, when there is no leakage of pressurized fluid from the
そして、圧力流体の漏出確認を所定時間T2だけ行った後、検出用切換弁52に出力されていた制御信号を停止し、前記検出用切換弁52を非通電状態(図3中、F2参照)とすることにより、再び供給配管38を通じて圧力流体が各駆動切換弁18a〜18cへ供給される状態へと切り換える(図3中、F1参照)。
Then, after confirming the leakage of the pressure fluid for a predetermined time T2, the control signal output to the
一方、駆動切換弁18a〜18cに対する制御信号の入力を停止し非通電状態(OFF)とすることにより、ソレノイド部58が非励磁状態となり、それに伴って、スプリング62の弾発作用下に供給ポートと第1接続ポート48とが連通するように切り換えられる。そして、圧力流体が駆動切換弁18a〜18cを通じて圧力流体供給源12から各流体圧シリンダ14a〜14cの第1ポート30へとそれぞれ供給されると共に、第2ポート32は前記駆動切換弁18a〜18cを介して大気開放される。
On the other hand, by stopping the input of the control signal to the
これにより、第1ポート30からシリンダ本体24の内部に導入された圧力流体によってピストン26が第2ポート32側(矢印D方向)へと押圧されて後退すると共に、前記ピストン26によって押圧されたシリンダ本体24内の空気が第2ポート32から第2配管36を通じて駆動切換弁18a〜18cへと排出される。このピストン26が、シリンダ本体24に沿って所定距離だけ後進して初期位置に到達したことが、該シリンダ本体24の一端部に設けられた図示しない位置検出センサS2によって検出され、制御部22に制御信号として出力される(ON)。すなわち、ピストン26が、初期位置に再び到達して停止状態となったことが位置検出センサS2によって確認される(図3中、F4参照)。
As a result, the
次に、制御部22から制御信号を出力し、検出部20を構成する検出用切換弁52のソレノイド部58に対して該制御信号を入力し、該検出用切換弁52を駆動させ供給配管38の連通状態を切り換えて非連通状態とする(図3中、F2参照)。これにより、圧力流体供給源12から供給された圧力流体が供給配管38からバイパス配管40を経て各駆動切換弁18a〜18cへとそれぞれ供給される。
Next, a control signal is output from the
そして、予め設定された設定時間T3が経過した後、バイパス配管40を流通する圧力流体の流量を、流量センサ44によって検出し、その検出結果を出力信号として制御部22へと出力して該流量の変化を確認する。なお、この圧力流体の流量変化に基づいた該圧力流体の漏出確認は、上述した流体圧シリンダ14a〜14cの変位終端位置で行われる場合と同じであるため、その詳細な説明は省略する。
Then, after a preset time T3 has elapsed, the flow rate of the pressure fluid flowing through the
以上のように、本実施の形態では、流体圧システム10において、圧力流体供給源12と、流体圧シリンダ14a〜14cに対する圧力流体の供給状態を切り換える駆動切換弁18a〜18cとの間に、前記流体圧システム10から外部への前記圧力流体の漏出を検出可能な検出部20を設け、前記流体圧シリンダ14a〜14cを構成するピストン26が、初期位置又は変位終端位置にある停止状態で、流体圧シリンダ14a〜14cを含む流体圧システム10の圧力流体の漏出確認を行うことができる。そのため、流体圧シリンダ14a〜14cの動作を妨げることがなく、圧力流体の漏出を確実に検出することができると共に、該漏出を確認して防止することにより、流体圧システム10のランニングコストを低減でき、しかも、省エネルギー化を図ることができる。
As described above, in the present embodiment, in the
また、圧力流体の漏出を検出しない場合には、圧力流体を流量センサ44よりも流路断面積の大きな検出用切換弁52を通じて流通させる構成としているため、流体圧シリンダ14a〜14cを駆動させる場合の圧力損失を最小とすることができる。その結果、圧力流体の供給圧力を低く設定できるため、例えば、圧力流体供給源12にコンプレッサーを用いた場合の消費電力を抑制することが可能となる。
Further, when the pressure fluid leakage is not detected, the
さらに、複数の流体圧シリンダ14a〜14cを有した流体圧シリンダ14a〜14cにおいても、該流体圧シリンダ14a〜14cに圧力流体を供給する供給配管38のみに検出部20を設ければよいため、流体圧システム10の設備コストを低く抑えることが可能となり、しかも、設置スペースを小さくすることも可能となる。
Further, in the
さらにまた、検出部20によって定期的に圧力流体の漏出量Hを確認することによって、流体圧システム10の経時変化を把握することが可能となり、前記漏出量Hに基づいて最適な流体圧システム10に対するメンテナンス作業を行うことが可能となる。
Furthermore, by regularly checking the leakage amount H of the pressure fluid by the
またさらに、複数の流体圧シリンダ14a〜14cから構成される流体圧システム10においては、各流体圧シリンダ14a〜14cの駆動停止時にそれぞれ別個に漏れ検出の確認を行うことも可能であるため、例えば、複数の流体圧シリンダ14a〜14cのうちのいずれか1つから圧力流体が漏出していた場合でも、確実に検出して確認することが可能である。
Furthermore, in the
また、検出部20を流量センサ44から構成し、流体圧シリンダ14a〜14c及び配管等からの圧力流体の漏出を検出することにより、前記流体圧シリンダ14a〜14cを含む流体圧システム10の故障診断や予防診断等の機能を備えることが可能となり、例えば、前記流体圧シリンダ14a〜14cの交換時期を表示部60等に外部出力することが可能となる。
Further, the
さらに、圧力流体の漏出量Hが、予め設定された許容流量値Gを超えた場合に、表示部60等に警告として制御部22から出力することにより、該圧力流体の漏出を確実且つ迅速に確認して対処することが可能となる。
Furthermore, when the leakage amount H of the pressure fluid exceeds a preset allowable flow rate value G, a warning is output from the
また、本実施の形態においては、検出用切換弁52は、通電作用下に切り換えられる電磁弁が用いられる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、作業者が手動で切換可能な手動切換弁を用いるようにしてもよい。
In the present embodiment, the
なお、検出部20は、上述した構成に限定されるものではなく、例えば、図5Aに示される検出部70のように、供給配管38の途中に設けられた検出用切換弁72を、供給ポート74と、第1及び第2接続ポート76、78とを有する3ポート弁とすると共に、前記第1接続ポート76と各駆動切換弁18a〜18cとをそれぞれ接続し、第2接続ポート78に接続されたバイパス配管80の途中に流量センサ44を設けるようにしてもよい。
The
また、図5Bに示される検出部90のように、検出用切換弁72の下流側となるバイパス配管80に第1流量センサ(第1検出体)92を設け、第1接続ポート76に接続された供給配管38に、該第1流量センサ92とは別の第2流量センサ(第2検出体)94を設けるようにしてもよい。この場合、第2流量センサ94は、第1流量センサ92と比較して流路断面積が大きく設定されている。
Further, as in the
そのため、検出用切換弁72の切換作用下に供給配管38を圧力流体が流通し、流体圧シリンダ14a〜14cを駆動させる際、第2流量センサ94が流路抵抗となることがなく、該流体圧シリンダ14a〜14cを好適に駆動させることができると共に、該供給配管38を流通する圧力流体の流量を検出することが可能となる。
Therefore, when the pressure fluid flows through the
すなわち、上述した検出部20、70、90を、交換可能なモジュール化しておくことにより、必要に応じて随時交換することが可能となる。
That is, by making the above-described
なお、本発明に係る流体圧システムの漏れ検出機構及び漏れ検出方法は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。 In addition, the leak detection mechanism and leak detection method of the fluid pressure system according to the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.
10…流体圧システム 12…圧力流体供給源
14a〜14c…流体圧シリンダ 16…配管
18a〜18c…駆動切換弁 20、70、90…検出部
22…制御部 26…ピストン
30…第1ポート 32…第2ポート
34…第1配管 36…第2配管
38…供給配管 40、80…バイパス配管
44…流量センサ 52、72…検出用切換弁
92…第1流量センサ 94…第2流量センサ
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記流体供給源と前記駆動切換機構との間に配管を介して接続され、前記流体の外部への漏れ量を検出する漏れ検出手段と、
を備え、
前記漏れ検出手段は、前記駆動切換機構への前記流体の供給状態を切り換える切換部と、該切換部の下流側に設けられ、前記流体の流量を検出する検出部と、
からなり、前記切換部は前記流体供給源と前記駆動切換機構とを接続する第1通路に設けられた3ポート切換弁からなることを特徴とする流体圧システムの漏れ検出機構。 A fluid supply source for supplying a fluid; and a drive switching mechanism for switching a supply state of the fluid supplied from the fluid supply source to a fluid pressure device, connected to the drive switching mechanism, In a fluid pressure system comprising the fluid pressure device having a moving body driven under supply action,
Leakage detecting means connected between the fluid supply source and the drive switching mechanism via a pipe for detecting the amount of leakage of the fluid to the outside;
With
The leakage detection means includes a switching unit that switches the supply state of the fluid to the drive switching mechanism, a detection unit that is provided on the downstream side of the switching unit and detects the flow rate of the fluid,
Tona is, the switching section leak detection system of the hydraulic system, characterized in that a three-port switching valve provided in the first passage for connecting the drive switching mechanism and the fluid source.
前記切換部において前記流体の流通する流路の断面積は、前記検出部における前記流路の断面積に対して大きく設定されることを特徴とする流体圧システムの漏れ検出機構。 The leak detection mechanism according to claim 1,
The fluid pressure system leakage detection mechanism according to claim 1, wherein a cross-sectional area of the flow path through which the fluid flows in the switching unit is set larger than a cross-sectional area of the flow path in the detection unit.
前記検出部は、前記切換部の上流側及び下流側となる前記第1通路の部位に接続された第2通路に設けられることを特徴とする流体圧システムの漏れ検出機構。 In the leak detection mechanism according to claim 1 or 2,
Prior Symbol detector, leak detection system of the hydraulic system, characterized in that provided in the second passage connected to the portion of the first passage on the upstream side and downstream side of the switching unit.
前記切換部は、前記流体の漏れ量を検出する際、該流体が前記第2通路へと流通するように連通状態を切り換えることを特徴とする流体圧システムの漏れ検出機構。 The leak detection mechanism according to claim 3,
The fluid pressure system leakage detection mechanism according to claim 1, wherein the switching unit switches the communication state so that the fluid flows to the second passage when the fluid leakage amount is detected.
前記駆動切換機構及び前記流体圧機器は、それぞれ同数で複数設けられることを特徴とする流体圧システムの漏れ検出機構。 In the leak detection mechanism according to any one of claims 1 to 4,
A fluid pressure system leakage detection mechanism, wherein the drive switching mechanism and the fluid pressure device are provided in the same number.
前記検出部は、前記切換部と前記駆動切換機構との間に接続された第2通路に設けられることを特徴とする流体圧システムの漏れ検出機構。 The leak detection mechanism according to claim 1,
Before Symbol detection unit, the switching unit and leak detection system of the hydraulic system, characterized in that provided in the second passage connected between said drive switching mechanism.
前記検出部は、前記第1通路において前記切換部の下流側に設けられる第1検出体と、前記切換部と前記駆動切換機構との間に接続された第2通路に設けられる第2検出体とからなることを特徴とする流体圧システムの漏れ検出機構。 The leak detection mechanism according to claim 1,
Before Symbol detection unit, said a first detection member provided on the downstream side of the switching unit in the first path, the switching unit and the second detection provided in the second passage connected between said drive switching mechanism A leak detection mechanism for a fluid pressure system, characterized by comprising a body.
前記流体圧機器の駆動が前記駆動切換機構による切換作用下に停止した後、前記流体供給源と前記駆動切換機構との間に配管を介して接続された前記漏れ検出手段の切換部によって前記流体の流通状態を切り換え、3ポート切換弁からなる前記切換部の下流側に設けられ該流体の流量を検出可能な検出部側へと前記流体を流通させる工程と、
前記検出部で検出された前記流体の流量を、検出信号として制御部に出力する工程と、
前記流量に基づいて前記制御部で前記流体の漏れの有無を判定する工程と、
を有することを特徴とする流体圧システムの漏れ検出方法。 A fluid supply source for supplying a fluid; and a drive switching mechanism for switching a supply state of the fluid supplied from the fluid supply source to a fluid pressure device, connected to the drive switching mechanism, In a fluid pressure system including a fluid pressure device having a moving body driven under a supply action, a leak detection method for detecting leakage of the fluid to the outside by a leak detection means,
After the drive of the fluid pressure device is stopped under the switching action by the drive switching mechanism, the fluid is detected by the switching portion of the leak detection means connected via a pipe between the fluid supply source and the drive switching mechanism. A flow state of the fluid, and the flow of the fluid to a detection portion side provided on the downstream side of the switching portion composed of a three-port switching valve and capable of detecting the flow rate of the fluid;
Outputting the flow rate of the fluid detected by the detection unit to the control unit as a detection signal;
Determining whether or not the fluid leaks in the control unit based on the flow rate;
A fluid pressure system leak detection method comprising:
前記検出部で検出された前記流体の流量が、前記制御部で予め設定された設定値を超えた際に警告信号を出力することを特徴とする流体圧システムの漏れ検出方法。 The method of claim 8, wherein
A fluid pressure system leak detection method, comprising: outputting a warning signal when a flow rate of the fluid detected by the detection unit exceeds a preset value preset by the control unit.
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