JP6081237B2 - ストロークエンド遅延時間設定装置 - Google Patents

Description

本発明はストロークエンド遅延時間設定装置に関する。

従来、シリンダ等のアクチュエータの動作部分（以下、移動体という。）が、所定の前進端位置に到着したことを各種センサによって検知している。

同様に、移動体が、所定の後退端位置に到着したことを各種センサによって検知している。

例えば、移動体が前進して端位置に突き当たったことを上述したセンサで検知するが、センサには個体差があるため、移動体が現実に突き当たった瞬間にセンサが移動体を検知しないことも起こりうる。

そこで、通常は、移動体が現実に突き当たる以前にセンサによる検知が行われるようにセンサが設置されるとともに、センサによる検知が行われてから所定時間待った後に、移動体が現実に突き当たったと判定している。

この所定時間はいわゆるディレイ時間であり、このディレイ時間は、センサが移動体を検知し続けるようなわずかな変位に対応したものであり、１秒間にも満たない非常に短い時間である（特許文献１）。

特開昭６３−２１９８８４号公報

しかし、ディレイ時間を必要以上に短く設定すると、移動体が現実に突き当たる以前に、突き当たったと誤った判定が行われるおそれがあり、この判定に基づいて次の工程に進む場合には、誤った判定により工程が混乱する等のトラブルを招くおそれがある。

このため、ディレイ時間は必要以上に長く設定される傾向がある。

ここで、ディレイ時間が例え極短時間であっても、そのディレイ時間の積算分が大きな時間となり、製造コストに影響を及ぼす結果となる場合がある。

なお、上述した問題は、移動体が停止する端位置が、物理的に移動体が突き当たる位置であるものにのみ生じる問題ではない。

すなわち、例えば、移動体が、シリンダの内部を往復移動するピストンであり、ピストンの往復移動範囲が、シリンダの物理的な両端部間よりも短いものである場合もある。

すなわち、シリンダの端部よりも手前にピストンの移動範囲を制限するストッパなどを設け、ピストンの往復移動範囲の端部をストッパとしたものでは、ピストンはストッパによって停止する。

したがって、この場合、ピストンの移動経路における端位置は、シリンダの端部ではなく、ストッパによって停止するピストンの位置となる。

このことは、その空間が、工作機械のチャック装置に連なっているようなものでも同様である。

すなわち、例えば工作機械におけるチャック装置は、ワークを外周から掴んで保持するが、その掴むチャック部材の開閉動作は、チャック部材に連なった油圧シリンダやエアシリンダなどで行われる。

シリンダの内部では、ピストンが往復移動するが、ピストンはシリンダの内部空間の端部間で往復移動するとは限らず、例えばシリンダの端部より手前で停止することもある。

つまり、チャック部材はワークを保持した位置で停止するため、この場合はチャック部材が停止するときのピストンの停止位置が上述した端位置（前進端位置、後退端位置）に相当する。

本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、移動体を往復動させる経路に設けられた前進端位置および後退端位置にそれぞれ対応した検出手段による検知からのディレイ時間を可能な限り短く適切に設定することができるストロークエンド遅延時間設定装置を提供することを目的とするものである。

本発明に係るストロークエンド遅延時間設定装置は、移動体が往復移動する移動経路の両端位置（移動体がそれぞれ停止する位置）の各々に対応して、各端位置の手前で前記移動体の通過を検知するように設けられた２つの検出手段と、一方の端位置から他方の端位置に向けて前記移動体が移動する際に、前記移動体が移動を開始してから前記一方の端位置に近い方の前記検出手段によって検知されるまでの経過時間を計測する第１の時間計測手段と、前記移動体が、前記一方の端位置に近い側の前記検出手段によって検知されてから前記他方の端位置に近い方の前記検出手段によって検知されるまでの時間を計測する第２の時間計測手段と、前記移動体が前記移動経路の両端位置間を往復移動した際の、往路での前記第１の時間計測手段および第２の時間計測手段によってそれぞれ計測された時間と、復路での前記第１の時間計測手段および第２の時間計測手段によってそれぞれ計測された時間とに基づいて、前記往路および前記復路において前記移動体が移動方向下流側の端位置に対応した前記検出手段を通過してから前記移動方向下流側の端位置に到達したと判定する時間を遅延時間として算出する演算手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明に係るストロークエンド遅延時間設定装置によれば、移動体を往復動させる移動経路の両端位置の手前にそれぞれ設けられた検出手段によって移動体が検知されてから、実際に端位置に到達するまでに要するディレイ時間を可能な限り短く適切に設定することができる。

本発明の一実施形態（実施形態１）に係るストロークエンド遅延時間設定装置を示すブロック図である。 図１に示したストロークエンド遅延時間設定装置の、移動経路上における前進端位置、後退端位置、前進端センサ、後退端センサの位置等を説明する模式図であり、（ａ）は前進端センサの出力、（ｂ）は後退端センサの出力、（ｃ）は前進時の経過時間、（ｄ）は後退時の経過時間、をそれぞれ示す。 移動経路の具体的な態様の一例（その１）を示す図である。 ストロークエンド遅延時間設定装置の作用を説明するフローチャート（その１）である。 ストロークエンド遅延時間設定装置の作用を説明するフローチャート（その２）である。 図４，５に示す処理を複数回繰り返して、第１の遅延時間および第２の遅延時間を決定する場合の作用を説明するフローチャートである。 本発明の他の実施形態（実施形態２）に係るストロークエンド遅延時間設定装置を示すブロック図である。 モード選択スイッチが設けられた操作盤の例を示す図である。

以下、本発明に係るストロークエンド遅延時間設定装置の実施形態について、図面を参照して説明する。

（実施形態１）
この実施形態のストロークエンドタイマにおけるストロークエンド遅延時間設定装置１００は、前進した移動体が突き当たって停止する前進端位置Ｐ１および後退した移動体が突き当たって停止する後退端位置Ｐ２とが設定された移動経路上を移動体が前進および後退する装置に対して設けられ、図１，２に示すように、時間を計測するタイマー１０と、その移動経路上の位置Ｐ３に設置された前進端センサ２０（検出手段）と、その移動経路上の位置Ｐ４に設置された後退端センサ３０（検出手段）と、前進する移動体が前進端センサ２０で検知されてから実際に前進端位置Ｐ１に到達するまでの第１の遅延時間ｔ３および後退する移動体が後退端センサ３０で検知されてから実際に後退端位置Ｐ２に到達するまでの第２の遅延時間ｔ６を算出する演算部４０（演算手段）とを備えている。

なお、タイマー１０および演算部４０とは、本発明における第１の時間計測手段、第２の時間計測手段に相当する例となる。

図１における前進端到達判定部１１０は、上述した演算部４０で設定された第１の遅延時間ｔ３が記憶されて、前進端センサ２０によって移動体が検知されてから第１の遅延時間ｔ３の経過後に、移動体が前進端位置Ｐ１に到達したと判定するものであり、本実施形態のストロークエンド遅延時間設定装置１００により設定された第１の遅延時間ｔ３が用いられる際に使用される。

後退端到達判定部１２０も同様であり、上述した演算部４０で設定された第２の遅延時間ｔ６が記憶されて、後退端センサ３０によって移動体が検知されてから第２の遅延時間ｔ６の経過後に、移動体が後退端位置Ｐ２に到達したと判定するものであり、本実施形態のストロークエンド遅延時間設定装置１００により設定された第２の遅延時間ｔ６が用いられる際に使用される。

ここで、移動経路は、例えば、図３に示すように、ワークを固定するチャックの開閉をシリンダ８１により行う加工装置において、シリンダ８１の内部で直線的に往復動する移動体としてのピストン８２の、その往復動の経路Ｒ１などである。

なお、移動体としては、この例示のものに限定されるものではない。また、移動経路も、移動体の具体的な適用に応じて、種々のものが適用可能であり、上述した例示のものに限定されるものではない。

タイマー１０は、公知の種々のものを適用可能であり、例えば、パルスのカウント値を時間に対応させたパルスカウンターなどであってもよい。

前進端センサ２０や後退端センサ３０は、例えば、磁気や光等を利用した非接触のセンサや、メカニカルな変位部を有するスイッチであるリミットスイッチや近接スイッチ、リードスイッチなどを適用することができる。

前進端センサ２０が設置された位置Ｐ３は、前進したピストン８２が前進端位置Ｐ１に突き当たって停止する直前の位置であり、前進端位置Ｐ１の手前でピストン８２の通過を検知するように設けられている。

そして、前進端センサ２０の出力は図２（ａ）に示すように、前進するピストン８２が位置Ｐ３に達する以前はＬ（ロー）レベルであり、ピストン８２が位置Ｐ３を通過したときにＨ（ハイ）レベルに切り替わり、その後はピストン８２が前進端位置Ｐ１に到達するまでＨレベルを維持する。

一方、後退端センサ３０が設置された位置Ｐ４は、後退したピストン８２が後退端位置Ｐ２に突き当たって停止する直前の位置であり、後退端位置Ｐ２の手前でピストン８２の通過を検知するように設けられている。そして、後退端センサ３０の出力は図２（ｂ）に示すように、後退するピストン８２が位置Ｐ４に達する以前はＬレベルであり、ピストン８２が位置Ｐ４を通過したときにＨレベルに切り替わり、その後はピストン８２が後退端位置Ｐ２に到達するまでＨレベルを維持する。

前進端センサ２０および後進端センサ３０は、所定の検出幅を有しており、検出端が位置Ｐ３および位置Ｐ４となり、検出範囲内に前進端位置Ｐ１または後退端位置Ｐ２が位置するように配置されている。

ピストン８２は、この移動経路を、図２（ｃ）に示すように、後退端位置Ｐ２から前進端位置Ｐ１に向けて略一定速度ｖ１で前進し、図２（ｄ）に示すように、前進端位置Ｐ１から後退端位置Ｐ２に向けて略一定速度ｖ２で後退するように駆動される。

なお、ピストン８２を駆動するものとしては、ソレノイドバルブを用いた駆動手段などを適用することができる。

前進端到達判定部１１０は、前進端センサ２０で前進するピストン８２を検知してからの経過時間を、タイマー１０により計測された時間を監視することで検出し、その経過時間が予め設定された第１の遅延時間ｔ３となったときに、ピストン８２が前進端位置Ｐ１に到達したと判定する。

このときの予め設定された第１の遅延時間ｔ３は、後述する演算処理により、演算部４０によって求められて、前進端到達判定部１１０の内部に備えられた記憶部に記憶される。

また、後退端到達判定部１２０は、後退端センサ３０で後退するピストン８２を検知してからの経過時間を、タイマー１０により計測された時間を監視することで検出し、その経過時間が予め設定された第２の遅延時間ｔ６となったときに、ピストン８２が後退端位置Ｐ２に到達したと判定する。

予め設定された第２の遅延時間ｔ６も、後述する演算処理により、演算部４０によって求められて、後退端到達判定部１２０の内部に備えられた記憶部に記憶される。

演算部４０は、ピストン８２を後退端位置Ｐ２から前進端位置Ｐ１まで略一定速度ｖ１で前進させたとき、タイマー１０により計測された、ピストン８２が後退端位置Ｐ２を出発してから後退端センサ３０により検知されるまでの経過時間ｔ１、ピストン８２が後退端センサ３０により検知されてから前進端センサ２０により検知されるまでの経過時間ｔ２、ピストン８２を前進端位置Ｐ１から後退端位置Ｐ２まで略一定速度ｖ２で後退させたとき、タイマー１０により計測された、ピストン８２が前進端位置Ｐ１を出発してから前進端センサ２０により検知されるまでの経過時間ｔ４、およびピストン８２が前進端センサ２０により検知されてから後退端センサ３０により検知されまでの経過時間ｔ５に基づいて、第１の遅延時間ｔ３および第２の遅延時間ｔ６を算出する。

具体的な算出方法は、第１の遅延時間ｔ３を下記式（１）にしたがって算出し、第２の遅延時間ｔ６を下記式（２）にしたがって算出する。

ｔ３＝ｔ２×ｔ４／ｔ５ （１）

ｔ６＝ｔ１×ｔ５／ｔ２ （２）

ここで、ピストン８２を後退端位置Ｐ２から前進させたときの出発信号Ｓ（移動体の移動の開始に対応したタイミング）は、例えばピストン８２を前進ソレノイドバルブ（駆動装置）で前進させる構成を採用した場合は、その前進ソレノイドバルブが作動したタイミングで前進ソレノイドバルブが発生する作動信号を適用することができる

したがって、この場合は、前進ソレノイドバルブが、出発信号Ｓを発生する出発信号発生装置に相当する。

なお、前進ソレノイドバルブを作動させる指示（スタート信号など）を入力することで、前進ソレノイドバルブを作動させるものにあっては、そのスタート信号等の指示を出発信号Ｓとして適用することもできる。

この場合、その指示が入力されたタイミングで、前進ソレノイドバルブが作動し、同時に、ピストン８２が後退端位置Ｐ２から前進する。

なお、図１においては、この前進ソレノイドバルブが作動したことによって発生した出発信号Ｓが演算部４０に入力されているが、出発信号発生装置としての前進ソレノイドバルブを、ストロークエンド遅延時間設定装置１００の一部として備えた構成であってもよい。

したがって、経過時間ｔ１は、出発信号Ｓが入力されてから、後退端センサ３０の信号がＨからＬに切り替わるまでの時間となる。

同様に、ピストン８２を前進端位置Ｐ１から後退させたときの出発信号Ｓ′（移動体の移動の開始に対応したタイミング）は、例えばピストン８２を後退ソレノイドバルブ（駆動装置）で後退させる構成を採用した場合は、その後退ソレノイドバルブが作動したタイミングで後退ソレノイドバルブが発生する作動信号を適用することができる。

したがって、この場合は、後退ソレノイドバルブが、出発信号Ｓ′を発生する出発信号発生装置に相当する。

なお、後退ソレノイドバルブを作動させる指示（スタート信号など）を入力することで、後退ソレノイドバルブを作動させるものにあっては、そのスタート信号等の指示を出発信号Ｓ′として適用することもできる。

この場合、その指示が入力されたタイミングで、後退ソレノイドバルブが作動し、同時に、ピストン８２が前進端位置Ｐ１から後退する。

なお、図１においては、この後退ソレノイドバルブが作動したことによって発生した出発信号Ｓ′が演算部４０に入力されているが、出発信号発生装置としての後退ソレノイドバルブを、ストロークエンド遅延時間設定装置１００の一部として備えた構成であってもよい。

したがって、経過時間ｔ４は、出発信号Ｓ′が入力されてから、前進端センサ２０の信号がＨからＬに切り替わるまでの時間となる。

次に、本実施形態のストロークエンド遅延時間設定装置１００の作用について、図４，５を参照して説明する。

ピストン８２は初期状態では後退端位置Ｐ２に突き当たった状態で停止していて、まず、タイマー１０による計時がスタートし（Ｓ１）、その後、前進指令を受けて、ピストン８２を一定速度ｖ１で前進させる前進ソレノイドバルブが動作し（Ｓ２）、その動作の信号である出発信号Ｓが演算部４０に入力されて、そのときのタイマー１０の値Ｔ０が記録される（Ｓ３）。

演算部４０は、前進し始めたピストン８２が後退端センサ３０の位置Ｐ４を通過するのを待ち、後退端センサ３０の出力がＨからＬに切り替わったとき（Ｓ４）を以てピストン８２の通過を検知し、演算部４０は、その出力が切り替わったときのタイマー１０の値Ｔ１を記録する（Ｓ５）。

演算部４０は、記録された値Ｔ１と値Ｔ０とに基づいて、経過時間ｔ１（＝Ｔ１−Ｔ０）を算出する（Ｓ６）とともに、ピストン８２が前進端センサ２０の位置Ｐ３を通過するのを待ち、前進端センサ２０の出力がＬからＨに切り替わったとき（Ｓ７）を以てピストン８２の通過を検知し、演算部４０は、その出力が切り替わったときのタイマー１０の値Ｔ２を記録する（Ｓ８）。

演算部４０は、記録された値Ｔ２と値Ｔ１とに基づいて、経過時間ｔ２（＝Ｔ２−Ｔ１）を算出する（Ｓ９）とともに、ピストン８２が前進端位置Ｐ１に到達するのに十分な時間が経過するのを待つ（Ｓ１０）。

このピストン８２が前進端位置Ｐ１に到達するのに十分な時間とは、ピストン８２が前進端センサ２０の位置Ｐ３を通過したときのタイマー１０の値Ｔ２から、デフォルトで予め演算部４０に記憶されている十分に長い時間ｔｄ３が経過した時間のことであり、タイマー１０の値がＴ３（＝Ｔ２＋ｔｄ３）になったことを以て判定する（Ｓ１０）。

演算部４０は、タイマー１０の値がＴ３になったとき、ピストン８２が前進端位置Ｐ１に到達したと判定し、前進ソレノイドバルブの動作を停止する（Ｓ１１）。

ピストン８２は前進端位置Ｐ１に突き当たった状態で停止していて、次に、後退指令を受けて、ピストン８２を一定速度ｖ２で後退させる後退ソレノイドバルブが動作し（Ｓ１２）、その動作の信号である出発信号Ｓ′が演算部４０に入力されて、そのときのタイマー１０の値Ｔ４が記録される（Ｓ１３）。

演算部４０は、前進し始めたピストン８２が前進端センサ２０の位置Ｐ３を通過するのを待ち、前進端センサ２０の出力がＨからＬに切り替わったとき（Ｓ１４）を以てピストン８２の通過を検知し、演算部４０は、その出力が切り替わったときのタイマー１０の値Ｔ５を記録する（Ｓ１５）。

演算部４０は、記録された値Ｔ５と値Ｔ４とに基づいて、経過時間ｔ４（＝Ｔ５−Ｔ４）を算出する（Ｓ１６）とともに、ピストン８２が後退端センサ３０の位置Ｐ４を通過するのを待ち、後退端センサ３０の出力がＬからＨに切り替わったとき（Ｓ１７）を以てピストン８２の通過を検知し、演算部４０は、その出力が切り替わったときのタイマー１０の値Ｔ６を記録する（Ｓ１８）。

演算部４０は、記録された値Ｔ６と値Ｔ５とに基づいて、経過時間ｔ５（＝Ｔ６−Ｔ５）を算出する（Ｓ１９）とともに、ピストン８２が後退端位置Ｐ２に到達するのに十分な時間が経過するのを待つ（Ｓ２０）。

このピストン８２が後退端位置Ｐ２に到達するのに十分な時間とは、ピストン８２が後退端センサ３０の位置Ｐ４を通過したときのタイマー１０の値Ｔ６から、デフォルトで予め演算部４０に記憶されている十分に長い時間ｔｄ６が経過した時間のことであり、タイマー１０の値がＴ７（＝Ｔ６＋ｔｄ６）になったことを以て判定する（Ｓ２０）。

演算部４０は、タイマー１０の値がＴ３になったとき、ピストン８２が後退端位置Ｐ２に到達したと判定し、後退ソレノイドバルブの動作を停止する（Ｓ２１）。

そして、演算部４０は、算出された経過時間ｔ１，ｔ２，ｔ４，ｔ５を用いて、上記式（１），（２）にしたがって、第１の遅延時間ｔ３および第２の遅延時間ｔ６を算出し、得られた第１の遅延時間ｔ３を前進端到達判定部１１０の記憶部に記憶させ、得られた第２の遅延時間ｔ６を後退端到達判定部１２０の記憶部に記憶させて（Ｓ２２）、処理を終了する。

ここで、上記式（１），（２）の意義について説明する。

後退端センサ３０と前進端センサ２０との間の距離Ｌ２を、前進時に後退端センサ３０から前進端センサ２０に至るまでの経過時間ｔ２で除算した値Ｌ２／ｔ２は、ピストン８２の前進の速度ｖ１に等しいため、下記式（３）が成立する。

ｖ１＝Ｌ２／ｔ２ （３）

第１の遅延時間ｔ３として設定すべき値は、前進端センサ２０の位置Ｐ３から前進端位置Ｐ１までの距離Ｌ３を、速度ｖ１で移動したときに要する時間であるため、下記式（４）によって求められるものである。

ｔ３＝Ｌ３／ｖ１ （４）

ここで距離Ｌ３は、ピストン８２の後退時の経過時間ｔ４と後退時の速度ｖ２とを用いて、下記式（５）によって算出される。

Ｌ３＝ｖ２×ｔ４ （５）

ピストン８２の後退時の速度ｖ２は、距離Ｌ２を、後退時に前進端センサ２０から後退端センサ３０に至るまでの経過時間ｔ５により、下記式（６）にしたがって算出される。

ｖ２＝Ｌ２／ｔ５ （６）

したがって、式（３）〜（６）を整理すると、第１の遅延時間ｔ３は上記式（１）により算出される。

後退時の遅延時間ｔ６と、後退端センサ３０の位置Ｐ４から後退端位置Ｐ２までの距離Ｌ１についても、それぞれ下記式（７），（８）が成立する。

ｔ６＝Ｌ１／ｖ２ （７）

Ｌ１＝ｖ１×ｔ１ （８）

したがって、式（３），（６）〜（８）を整理すると、第２の遅延時間ｔ６は上記式（２）により算出される。

以上、説明したように、本実施形態のストロークエンド遅延時間設定装置１００によれば、ピストン８２を往復動させる移動経路上に設けられた前進端位置Ｐ１および後退端位置Ｐ２にそれぞれ対応した前進端センサ２０、後退端センサ３０による検知からの遅延時間ｔ３，ｔ６を可能な限り短く適切に設定することができる。

なお、本実施形態のストロークエンド遅延時間設定装置１００は、距離Ｌ１を式（８）にしたがって算出するに際して、ピストン８２の前進時の速度が、後退端位置Ｐ２から後退端センサ３０の位置Ｐ４に至るまで一定速度ｖ１であることを前提として、計測された経過時間ｔ１を用いているが、実際には、ピストン８２は、後退端位置Ｐ２に停止している速度０の状態から前進し始めるため、厳密には一定速度ｖ１ではなく、その間の経過時間ｔ１は、一定速度ｖ１の場合の経過時間よりも長い時間となっている。

したがって、そのような経過時間ｔ１を用いて得られた第２の遅延時間ｔ６は、厳密には、最短の時間で設定されない。第１の遅延時間ｔ３についても同様である。

しかし、その程度の時間の長さの差は、設定環境の差を吸収したり、安全率を見込むことにもなるため、これら環境や安全率を見込みつつ可能な限り短く適切に設定されたものということができる。

なお、前進端センサ２０や後退端センサ３０を、リミットスイッチや近接スイッチ、リードスイッチなどとした場合、ヒステリシスが存在するため、ヒステリシスに応じて遅延時間ｔ３，ｔ６の値を補正するようにしてもよい。

図１は、ストロークエンド遅延時間設定装置１００の構成要素であるタイマー１０が、ストロークエンド遅延時間設定装置１００の構成外の前進端到達判定部１１０による第１の遅延時間ｔ３の経過の判定や後退端到達判定部１２０による第１の遅延時間ｔ３の経過の判定の際の時間も計測するものとして記載しているが、前進端到達判定部１１０や後退端到達判定部１２０は、ストロークエンド遅延時間設定装置１００の構成外であるため、タイマー１０とは別に用意された他のタイマーによって、その経過を計測するものであってもよい。

一方、前進端到達判定部１１０や後退端到達判定部１２０も、ストロークエンド遅延時間設定装置１００の一部の構成として、ストロークエンド遅延時間設定装置１００に備えられていてもよい。

本実施形態のストロークエンド遅延時間設定装置１００は、移動体が突き当たって停止する位置として設定された、空間の端部である前進端位置Ｐ１と後退端位置Ｐ２との間の移動経路を、移動体が往復移動するものに対して、遅延時間を求めるものであるが、本発明に係るストロークエンド遅延時間設定装置は、移動体が往復移動する移動経路の両端位置は、空間の端部に限定されるものではない。

つまり、本発明における端位置（前進端位置、後退端位置）は、移動体が収容されている空間の端部よりも手前に設けられたストッパによって、移動体が停止する位置であってもよく、このストッパによって停止する移動体の位置が、移動体が往復移動する移動経路における端位置に相当する。

また、例えば工作機械におけるチャック装置は、ワークを外周から掴んで保持するが、その掴むチャック部材の開閉動作は、チャック部材に連なった油圧シリンダやエアシリンダなどで行われる。

シリンダの内部では、ピストンが往復移動するが、ピストンはシリンダの内部空間の端部間で往復移動するとは限らず、例えばシリンダの端部より手前で停止することもある。

つまり、チャック部材はワークを保持した位置で停止するため、この場合は、チャック部材が停止するときのピストンの停止位置が上述した端位置（前進端位置、後退端位置）に相当する。

また、本実施形態のストロークエンド遅延時間設定装置１００は、図４，５に示した処理Ｓ１〜Ｓ２２を１回だけ行って、第１の遅延時間ｔ３および第２の遅延時間ｔ６を求めるものであるが、本発明に係るストロークエンド遅延時間設定装置は、処理Ｓ１〜Ｓ２２を複数回繰り返し行い、得られた複数の第１の遅延時間ｔ３および複数の第２の遅延時間ｔ６に基づいて、最終的に出力する第１の遅延時間ｔ３および第２の遅延時間ｔ６を算出してもよい。

すなわち、例えば、図６に示すように、処理Ｓ１〜Ｓ２２を３回繰り返して行い、演算部４０は、この繰り返しの都度得られた、往路における３つの第１の遅延時間ｔ３および復路における３つの第２の遅延時間ｔ６をそれぞれ記憶し、得られた３つの第１の遅延時間ｔ３のうち最も長い遅延時間ｔ３を往路における第１の遅延時間ｔ３として出力（Ｓ２７）し、得られた３つの第２の遅延時間ｔ６のうち最も長い遅延時間ｔ６を復路における第２の遅延時間ｔ６として出力（Ｓ２７）してもよい。

このように、複数回の処理の繰り返しにより、第１の遅延時間ｔ３および複数の第２の遅延時間ｔ６の精度を高めることができる。

なお、このように、処理Ｓ１〜Ｓ２２を複数回繰り返して行って得られた複数の第１の遅延時間ｔ３に基づいて、最終的に出力する第１の遅延時間ｔ３を決定する演算部４０による処理、および得られた複数の第２の遅延時間ｔ３に基づいて、最終的に出力する第２の遅延時間ｔ６を決定する演算部４０による処理としては、上述した最大値を選択するものに限定されるものではない。

すなわち、演算部４０は、得られた複数の第１の遅延時間ｔ３の最大値の他に、平均値や中央値（往路における遅延時間の基準値）を算出し、その算出された第１の遅延時間ｔ３の最大値や、平均値、中央値に所定の安全率を乗じて得られた値を、最終的な第１の遅延時間ｔ３として設定して出力し、得られた複数の第２の遅延時間ｔ６の最大値の他に、平均値や中央値（復路における遅延時間の基準値）を算出し、その算出された第２の遅延時間ｔ６の最大値や、平均値、中央値に所定の安全率を乗じて得られた値を、最終的な第２の遅延時間ｔ６として設定して出力してもよい。

なお、基準値である、第１の遅延時間ｔ３の最大値、平均値または中央値に安全率を乗じることなく、その基準値をそのまま最終的な第１の遅延時間ｔ３として設定して出力してもよい。

同様に、基準値である、第２の遅延時間ｔ６の最大値、平均値または中央値に安全率を乗じることなく、その基準値をそのまま最終的な第２の遅延時間ｔ６として設定して出力してもよい。

なお、処理Ｓ１〜Ｓ２２を複数回繰り返す場合は、演算部４０は、繰り返しの都度、各タイマー値Ｔ０〜Ｔ７をゼロにリセットする（Ｓ２４）。

図６中の処理Ｓ２３、Ｓ２５，Ｓ２６は、処理Ｓ１〜Ｓ２２を繰り返す回数を規定するためのものである。

（実施形態２）
図７に示した実施形態のストロークエンドタイマにおけるストロークエンド遅延時間設定装置２００は、実施形態１のストロークエンド遅延時間設定装置１００に、モード選択スイッチ５０および制御装置６０が付加され、自動旋盤等の自動制御される工作機械に適用したものである。制御装置６０は、加工プログラムに基づいて自動旋盤等の工作機械を自動制御することができる。

モード選択スイッチ５０および制御装置６０を除いた他の構成については、実施形態１のストロークエンド遅延時間設定装置１００におけるものと同じであり、詳細な説明は省略する。

モード選択スイッチ５０は、例えば図８に示すように、操作盤７０の一部に設けられた、自動設定モード用スイッチと学習モード用スイッチと切スイッチとのうち１つを択一的に選択可能とされた押しボタンによって構成されている。

モード選択スイッチ５０によって選択可能とされている自動設定モードは、第１の遅延時間ｔ３および第２の遅延時間ｔ６を設定するために、前進ソレノイドバルブおよび後退ソレノイドバルブの駆動を制御装置６０によって制御させることで、第１の遅延時間ｔ３および第２の遅延時間ｔ６を算出する動作モードである。

一方、モード選択スイッチ５０によって選択可能とされている学習モードは、前進ソレノイドバルブおよび後退ソレノイドバルブの駆動によって移動体が移動する加工プログラムに基づく制御装置６０の自動制御による実際の加工作業中に、演算部４０がその加工作業における各タイマー値Ｔ０〜Ｔ７を計測することで、第１の遅延時間ｔ３および第２の遅延時間ｔ６の算出する動作モードである。

そして、このストロークエンド遅延時間設定装置２００は、モード選択スイッチ５０によって自動設定モードが選択されたときは、図４，５に示したフローチャートの処理のうち、ステップ２（Ｓ２）の前進ソレノイドバルブＯＮの指令およびステップ１２（Ｓ１２）の後退ソレノイドバルブＯＮの指令を、制御装置６０が行う。

なお、実施形態１では、前進ソレノイドバルブおよび後退ソレノイドバルブは、ストロークエンド遅延時間設定装置１００ではない外部からの指令によって動作している。

他の処理は、実施形態１のストロークエンド遅延時間設定装置１００の処理と同じである。

なお、このストロークエンド遅延時間設定装置２００においても、図６に示すように、処理Ｓ１〜Ｓ２２を複数回繰り返して第１の遅延時間ｔ３および第２の遅延時間ｔ６を求めてもよい。

また、第１の遅延時間ｔ３および第２の遅延時間ｔ６の計測対象となる装置（移動体を、移動経路に沿って、駆動装置（例えば、前進ソレノイドバルブおよび後退ソレノイドバルブ）で往復移動させるもの）が複数存在する場合に、操作盤７０にモード選択スイッチ５０の他に、これら複数の計測対象装置から１つを選択する対象選択スイッチを設けて、対象選択スイッチによって選択されている計測対象装置について、制御装置６０がその駆動を制御するとともに、演算部４０によって、その計測対象装置についての第１の遅延時間ｔ３および第２の遅延時間ｔ６を求めるようにしてもよい。

そして、対象選択スイッチによる選択を他の計測対象装置に切り替えたときは、その切り替えられた計測対象装置について、同様に、制御装置６０がその駆動を制御するとともに、演算部４０によって、その計測対象装置についての第１の遅延時間ｔ３および第２の遅延時間ｔ６を求める。

このように、本実施形態のストロークエンド遅延時間設定装置２００によれば、自動設定モードのとき、計測対象装置がストロークエンド遅延時間設定装置に連動して駆動されるため、計測対象装置とストロークエンド遅延時間設定装置とを別々に操作する必要がない。

したがって、操作が簡単になり、操作者が操作に熟練した者でなくても取り扱うことができる。

一方、このストロークエンド遅延時間設定装置２００は、モード選択スイッチ５０によって学習モードが選択されたときは、図４，５に示したフローチャートの処理１と実質的に同じ処理となる。

ただし、実施形態１は、移動体を自動的に往復移動させるように、計測対象装置を制御装置６０によって動作させ、ストロークエンド遅延時間設定装置１００によって第１の遅延時間ｔ３および第２の遅延時間ｔ６を設定する目的で駆動させるものであるのに対して、実施形態２は、計測対象装置を加工プログラムによる自動運転モードにより動作させた状態で、この計測対象装置に設定すべき適切な第１の遅延時間ｔ３および第２の遅延時間ｔ６を、ストロークエンド遅延時間設定装置２００によって求める点が異なる。

つまり、実施形態２における学習モードでは、計測対象装置を加工プログラムにしたがった自動運転動作による、主軸へのワークの供給、チャックおよびワークに対する切削加工を行う動作において、例えば、ワークの供給時におけるチャック部材の開閉動作や、加工の最終工程であるワークの突切時におけるシリンダ作動によるセパレート動作などのシリンダストロークの機器類の実動作を行いながら、演算部４０が、その実動作状態におけるタイマー値Ｔ０〜Ｔ７を記録しつつ、演算を行って各遅延時間ｔ３，ｔ６を算出することができる。

したがって、実施形態２のストロークエンド遅延時間設定装置２００は、学習モードでは、計測対象装置の実動作を停止させずに、適切な遅延時間ｔ３，ｔ６を求めることができる。

このようにして得られた遅延時間ｔ３，ｔ６は、その計測対象装置の、次回の実動作時に使用される。

以上、本実施形態のストロークエンド遅延時間設定装置２００によれば、学習モードのとき、計測対象装置の実動作状態のままで、各遅延時間ｔ３，ｔ６を求めることができるため、遅延時間ｔ３，ｔ６を求めるために、計測対象装置の実動作を休止させる必要がない。

したがって、計測対象装置の稼働時間が短縮されるのを防止することができる。

なお、ストロークエンド遅延時間設定装置による遅延時間ｔ３，ｔ６の計測を行う必要がある場合は、下記（１）から（４）の場合等が考えられる。

（１）端位置が変化した場合（ｉ）例えば、工作機械のチャック装置でワークを掴む場合、ワークの径の大小に応じて、チャック装置の端位置が変化する。（ｉｉ）例えば、段取り変えなどでワークの径を変更した場合、端位置に対してのストロークエンドセンサ（検出手段）の調整やストロークエンド遅延時間の調整が必要になる。

（２）新しいセンサに交換した場合（ｉ）例えば、ストロークエンドセンサを脱着して交換した場合、交換前後のストロークエンドセンサの取付け位置に誤差が生じることがある。（ｉｉ）ストロークエンドセンサの取付け位置の誤差を減らせたとしても、ストロークエンド遅延時間の調整は必要である。

（３）移動体の速度が変化した場合（ｉ）旋盤などの工作機械において、ワークを保持するチャック装置は、そのチャック装置のタイプに応じて、シリンダ内のピストン等移動体の速度に差異があり、それぞれ個別に、遅延時間ｔ３，ｔ６の調整が必要である。（ｉｉ）段取り変えで、チャック装置を交換した場合、移動体の速度が変化したことで、ストロークエンド遅延時間の調整が必要になる。

（４）油圧温度変化による場合
一般的に、計測対象装置が油圧シリンダ装置の場合、油温に応じて、シリンダ内の移動体の速度が異なる。
特に、冬のように気温が低いときは、油温が低い状態で運転が開始され、運転時間が経過するのに応じて油温が上昇するため、移動体の速度は経過時間に応じて変化する。
また、昼休み等で対象装置が一旦停止した後に、運転が再開される場合等でも、移動体の速度は経過時間に応じて変化する。
したがって、一日の間にも、遅延時間ｔ３，ｔ６の調整が必要となる。
また、常温環境下で遅延温度ｔ３，ｔ６の設定を行い、低温環境下で実動作される場合は、実動作における遅延時間は設定された遅延時間ｔ３，ｔ６よりも長くなるため、適切な遅延時間ｔ３，ｔ６の設定はできないが、低温環境下で遅延時間ｔ３，ｔ６を設定することで、この問題を解決することができる。

１０ タイマー（第１の時間計測手段、第２の時間計測手段）
２０ 前進端センサ（検出手段）
３０ 後退端センサ（検出手段）
４０ 演算部（演算手段）
１００ ストロークエンド遅延時間設定装置
１１０ 前進端到達判定部
１２０ 後退端到達判定部
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３ 距離
Ｐ１ 前進端位置
Ｐ２ 後退端位置
Ｐ３ 前進端センサの位置
Ｐ４ 後退端センサの位置
Ｓ，Ｓ′ 出発信号
ｔ１，ｔ２，ｔ４，ｔ５ 経過時間
ｔ３ 第１の遅延時間
ｔ６ 第２の遅延時間
ｖ１，ｖ２ 速度

Claims (10)

1. 移動体が往復移動する移動経路の両端位置の各々に対応して、各端位置の手前で前記移動体の通過を検知するように設けられた２つの検出手段と、
   一方の端位置から他方の端位置に向けて前記移動体が移動する際に、前記移動体が移動を開始してから前記一方の端位置に近い方の前記検出手段によって検知されるまでの経過時間を計測する第１の時間計測手段と、
   前記移動体が、前記一方の端位置に近い側の前記検出手段によって検知されてから前記他方の端位置に近い方の前記検出手段によって検知されるまでの時間を計測する第２の時間計測手段と、
   前記移動体が前記移動経路の両端位置間を往復移動した際の、往路での前記第１の時間計測手段および第２の時間計測手段によってそれぞれ計測された時間と、復路での前記第１の時間計測手段および第２の時間計測手段によってそれぞれ計測された時間とに基づいて、前記往路および前記復路において前記移動体が移動方向下流側の端位置に対応した前記検出手段を通過してから前記移動方向下流側の端位置に到達したと判定する時間を遅延時間として算出する演算手段と、を備えたことを特徴とするストロークエンド遅延時間設定装置。
2. 前記演算手段が、前記往路および前記復路で前記第１の時間計測手段によって計測された各々の時間に、前記往路および前記復路で前記第２の時間計測手段によって計測された各々の時間の比を乗じて前記遅延時間を算出するものであることを特徴とする請求項１に記載のストロークエンド遅延時間設定装置。
3. 前記移動体の移動の開始に対応したタイミングに対応する出発信号を発生する出発信号発生装置を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のストロークエンド遅延時間設定装置。
4. 前記移動体は、前記移動経路に沿って略一定速度で、前記２つの端位置間を移動するものであることを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項に記載のストロークエンド遅延時間設定装置。
5. 前記往路において前記第１の時間計測手段により得られた時間をｔ１、前記往路において前記第２の時間計測手段により得られた時間をｔ２、前記復路において前記第１の時間計測手段により得られた時間をｔ４、および前記復路において前記第２の時間計測手段により得られた時間をｔ５としたとき、
   前記演算手段は、前記往路における遅延時間ｔ３および前記復路における遅延時間ｔ６を、式（１），（２）にしたがって算出するものであることを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項に記載のストロークエンド遅延時間設定装置。
   ｔ３＝ｔ２×ｔ４／ｔ５ （１）
   ｔ６＝ｔ１×ｔ５／ｔ２ （２）
6. 前記演算手段は、
   前記移動体を、前記移動経路に沿って、前記一方の端位置と前記他方の端位置との間を往復移動させて前記遅延時間を算出する動作を複数回繰り返し、この繰り返しによって得られた、前記往路における複数の前記遅延時間に基づいて、前記往路における遅延時間を設定し、
   前記繰り返しによって得られた、前記復路における複数の前記遅延時間に基づいて、前記復路における遅延時間を設定するものであることを特徴とする請求項１から５のうちいずれか１項に記載のストロークエンド遅延時間設定装置。
7. 前記演算手段は、
   前記繰り返しによって得られた、前記往路における複数の前記遅延時間に基づいて、その最大値、平均値または中央値を算出し、算出された最大値、平均値または中央値を前記往路における遅延時間の基準値とし、前記往路における遅延時間の基準値に基づいて、前記往路における遅延時間を設定し、
   前記繰り返しによって得られた、前記復路における複数の前記遅延時間に基づいて、その最大値、平均値または中央値を算出し、算出された最大値、平均値または中央値を前記復路における遅延時間の基準値とし、前記復路における遅延時間の基準値に基づいて、前記復路における遅延時間を設定するものであることを特徴とする請求項６に記載のストロークエンド遅延時間設定装置。
8. 動作モードが入力されるモード選択スイッチと、
   前記移動体を前記移動経路に沿って往復移動させる駆動装置の駆動を制御する制御装置と、を備え、
   前記モード選択スイッチに入力された動作モードに応じて前記制御装置が前記駆動装置を制御し、前記演算手段が前記遅延時間を算出して設定することを特徴とする請求項１から７のうちいずれか１項に記載のストロークエンド遅延時間設定装置。
9. 前記モード選択スイッチは、入力される動作モードとして自動設定モードを選択可能に設けられ、
   前記モード選択スイッチに前記自動設定モードが選択して入力されたとき、前記制御装置が、前記移動体を自動的に往復移動させるように、前記駆動装置の駆動を制御することにより、前記演算手段が前記遅延時間を算出するものであることを特徴とする請求項８に記載のストロークエンド遅延時間設定装置。
10. 前記モード選択スイッチは、入力される動作モードとして学習モードを選択可能に設けられ、
    前記モード選択スイッチに前記学習モードが選択して入力されたとき、前記制御装置が、加工プログラムに基づき工作機械を自動制御し、前記演算手段は、前記駆動装置が前記加工プログラムによる自動運転動作により前記移動体を移動させている期間中において計測された前記時間に基づいて、前記遅延時間を算出することを特徴とする請求項８または９に記載のストロークエンド遅延時間設定装置。