JPH01108483A - Pneumatic equipment - Google Patents

Pneumatic equipment

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JPH01108483A
JPH01108483A JP26464087A JP26464087A JPH01108483A JP H01108483 A JPH01108483 A JP H01108483A JP 26464087 A JP26464087 A JP 26464087A JP 26464087 A JP26464087 A JP 26464087A JP H01108483 A JPH01108483 A JP H01108483A
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pneumatic
control valve
directional control
signal
output port
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勝彦 小田島
Shoichi Miki
三樹 正一
Takeshi Nakamura
武 中村
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Abstract

PURPOSE:To eliminate the pulsation of output air pressure and enhance responsiveness by connecting the output port of the first directional control valve to by the second directional control valve directly or through a throttle. CONSTITUTION:The first directional control valve 41 makes the output port 12 communicating with a pneumatically operated section 2 communicate with either a supply orifice 10 communicating with a pressured air source or an exhaust air orifice 11 with the two switched to each other by means of an electrostriction element 13 distorting itself according to input electrical signals. The second directional control valve 42 communicates with the pneumatically operated section 2 after a lapse of specified time directly to switch the output port 12 to the communication position through a throttle 46. The pulsation of air pressure can, therefore, be eliminated by the throttle. The shortening of the time that air pressure reaches a specified pressure can enhance the responsiveness of an equipment.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、入力電気信号に比例する出力空気圧によって
動作する空気圧機器に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to pneumatic equipment that operates with an output pneumatic pressure proportional to an input electrical signal.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

本発明の発明者らは、入力電気信号を該電気信号に比例
する空気圧に変換して出力する電空変換部と、この信号
空気圧によって動作する空気圧動作部を備え、上記電空
変換部に電歪素子を有する方向切換弁を使用した空気圧
機器を、実願昭62−112939号その他によって提
案した。
The inventors of the present invention have provided an electro-pneumatic conversion section that converts an input electrical signal into pneumatic pressure proportional to the electrical signal and outputs the same, and a pneumatic operation section that operates based on the signal air pressure, and has provided an electric power to the electro-pneumatic conversion section. Pneumatic equipment using a directional control valve having a strain element was proposed in Utility Model Application No. 112939/1983 and others.

上記空気圧機器は、例えば第7図に示すように、電空変
換部lと、空気圧動作部の一例である空気式ポジショナ
2を備えている。
The pneumatic equipment described above includes, for example, as shown in FIG. 7, an electro-pneumatic conversion section 1 and a pneumatic positioner 2, which is an example of a pneumatic operation section.

上記電空変換部1は、信号電流が入力されるコントロー
ラ4、電歪素子を利用した方向切換弁5.該方向切換弁
5から出力される信号空気圧を空気式ポジショナに伝達
する信号空気管路6、及び該信号空気管路6の信号空気
圧をフィードバック電気信号に変換してコントローラ4
にフィードバックする圧力センサ7を備え、上記コント
ローラ4は、入力電気信号と上記フィードバック電気信
号との大小を比較して、方向切換弁5の電歪素子13に
制御電圧を印加する。
The electro-pneumatic converter 1 includes a controller 4 to which a signal current is input, a directional switching valve 5 using an electrostrictive element. A signal air line 6 transmits the signal air pressure output from the directional control valve 5 to the pneumatic positioner, and a controller 4 converts the signal air pressure of the signal air line 6 into a feedback electric signal.
The controller 4 compares the magnitude of the input electric signal and the feedback electric signal and applies a control voltage to the electrostrictive element 13 of the directional control valve 5.

方向切換弁5における弁本体9は、圧力空気源に連通ず
る供給オリアイス10.外部に連通ずる排気オリフィス
11及び空気管路6に連通する出カポ−)12を有し、
コントローラ4から印加される制御電圧によって歪曲す
る電歪素子13の自由端には、オリフィス10.11を
開閉する弁部材14.14が取付けられている。上記電
歪素子13は、電極の両面に電圧の印加極性によって互
いに伸縮する板状の圧電セラミックを張合わせて構成さ
れるバイモルフ型等の電歪素子で、所定の極性の電圧が
印加されると一方向に歪曲し、これと逆極性の電圧を印
加しまたは上記電圧の印加を解除すると、反対方向に歪
曲し、または元の状態に復帰する。
The valve body 9 of the directional valve 5 has a supply orifice 10. which communicates with a source of pressurized air. It has an exhaust orifice 11 communicating with the outside and an outlet capo 12 communicating with the air pipe line 6,
A valve member 14.14 for opening and closing the orifice 10.11 is attached to the free end of the electrostrictive element 13, which is distorted by a control voltage applied from the controller 4. The electrostrictive element 13 is a bimorph type electrostrictive element made by laminating plate-shaped piezoelectric ceramics on both sides of an electrode that expand and contract depending on the polarity of applied voltage, and when a voltage of a predetermined polarity is applied. When it is distorted in one direction and a voltage of the opposite polarity is applied or the application of the voltage is removed, it is distorted in the opposite direction or returns to its original state.

上記空気式ポジショナ2は、信号空気管路6から入力さ
れる信号空気圧によって変位する入圧ダイヤフラム17
、該ダイヤフラム17の変位によって揺動するフラッパ
18と該フラッパ18に対向して開口するノズル19よ
りなるノズルフラー7パ機構20、上記ノズル19の背
圧の昇降によって変位する背圧ダイヤフラム21.該背
圧ダイヤフラム21と一体に変位する弁棒22、該弁棒
22の変位と復帰ばね23の付勢力の大小によって圧力
空気の供給ポートPと出力ポートAの連通路を通断する
弁体24.出力ポートAとダイヤフラムバルブ25とを
連通させる空気管路2B、及び該ダイヤフラムバルブ2
5の駆動を入圧ダイヤフラム17にフィードバックする
フィードバック機構27を有し、該フィードバック機構
27は、上記ダイヤフラムバルブ25と一体的に駆動す
るバルブレバー30により回動するフィード/へツクレ
バー 31、M 32.伝達アーム33及びし/<−3
4を備え、該レバー34と上記入圧ダイヤフラム17と
の間にフィードバックスプリング35を設けたものとし
て構成されている。第7図中の符号37は信号空気管路
6に設けた絞りで、方向切換弁5の動作による圧力変動
(脈動)をなくして信号空気圧をアナログ的にするもの
である。
The pneumatic positioner 2 has a pressure input diaphragm 17 that is displaced by a signal air pressure input from a signal air pipe line 6.
, a nozzle flapper mechanism 20 consisting of a flapper 18 that swings as the diaphragm 17 is displaced, and a nozzle 19 that opens opposite the flapper 18; a back pressure diaphragm 21 that is displaced as the back pressure of the nozzle 19 rises and falls; A valve rod 22 that is displaced together with the back pressure diaphragm 21, and a valve body 24 that connects the communication path between the pressurized air supply port P and the output port A depending on the displacement of the valve rod 22 and the biasing force of the return spring 23. .. An air pipe line 2B that connects the output port A and the diaphragm valve 25, and the diaphragm valve 2
5 is fed back to the input pressure diaphragm 17, and the feedback mechanism 27 includes a feed/hook lever 31, M 32. which is rotated by a valve lever 30 that is driven integrally with the diaphragm valve 25. Transmission arm 33 and /<-3
4, and a feedback spring 35 is provided between the lever 34 and the pressure diaphragm 17. Reference numeral 37 in FIG. 7 is a throttle provided in the signal air conduit 6, which eliminates pressure fluctuations (pulsations) caused by the operation of the directional valve 5 and makes the signal air pressure analogous.

上記空気圧機器は、コントローラ4に信号電流が入力さ
れると、コントローラ4が、該入力電気信号と圧力セン
サ7からフィードバックされる信号空気圧を変換したフ
ィードバック電気信号との大小を比較し、フィードバッ
ク電気信号が入力電気信号よりも小さい場合には、コン
トローラ4が、電歪素子13に供給オリフィス10を開
放して排気オリフィス11を閉鎖する方向に歪曲する極
性の制御電圧を印加するので、圧力空気源からの圧力空
気が出力ポート12を通って信号空気管路6に供給され
て信号空気圧が上昇し、これによってフィードバック電
気信号が入力電気信号よりも大きくなると、コントロー
ラ4が、電歪素子13に上記と逆極性の制御電圧を印加
するか或いは上記電圧の印加を解除して、電歪素子13
を供給オリフィスlOを閉鎖して排気オリフィス11を
開放する方向に復帰させて、信号空気管路6の信号空気
圧が低下してフィードバック電気信号が入力電気信号よ
りも小さくなり、電気信号がコントローラ4に入力され
ている間は、方向切換弁5は上述の動作を繰返えしてい
る。
In the pneumatic equipment, when a signal current is input to the controller 4, the controller 4 compares the input electric signal with a feedback electric signal obtained by converting the signal air pressure fed back from the pressure sensor 7, and generates a feedback electric signal. is smaller than the input electrical signal, the controller 4 applies a control voltage to the electrostrictive element 13 with a polarity that distorts the supply orifice 10 to open and the exhaust orifice 11 to close. is supplied to the signal air conduit 6 through the output port 12 to increase the signal air pressure, and as a result, when the feedback electric signal becomes larger than the input electric signal, the controller 4 causes the electrostrictive element 13 to perform the above-described operation. By applying a control voltage of opposite polarity or by canceling the application of the above voltage, the electrostrictive element 13
The supply orifice lO is closed and the exhaust orifice 11 is returned to the direction of opening, so that the signal air pressure in the signal air line 6 decreases, the feedback electric signal becomes smaller than the input electric signal, and the electric signal is sent to the controller 4. While the input is being input, the directional switching valve 5 repeats the above-described operation.

この場合、開閉動作を高頻度で行うことによって、出力
ポート12から入力電気信号に比例するアナログ的な信
号空気圧が出力される。
In this case, by performing the opening/closing operation frequently, an analog signal air pressure proportional to the input electrical signal is output from the output port 12.

上記空気式ポジショナ2は、入圧ダイヤフラム17及び
ノズルフラッパ機構20が平衡状態にあるときに、入力
電気信号によって信号空気管路6の信9空気圧が上昇す
ると、入圧ダイヤフラム17が図において左方に変位し
てフラッパ18が揺動し、ノズル19が開放してその背
圧が低下するので、圧力空気源に連通している背圧ダイ
ヤフラム21及び弁#522が図において右動し、弁体
24が供給ポー)Pと出力ポートAt一連通させる。
In the pneumatic positioner 2, when the pressure input diaphragm 17 and the nozzle flapper mechanism 20 are in an equilibrium state, when the signal air pressure in the signal air conduit 6 increases due to an input electrical signal, the pressure input diaphragm 17 moves to the left in the figure. As the flapper 18 is displaced and swings, the nozzle 19 opens and its back pressure decreases, so the back pressure diaphragm 21 and valve #522, which are in communication with the pressure air source, move to the right in the figure, and the valve body 24 The supply port P and the output port At are connected in series.

したがって、圧力空気が空気管路26を通ってダイヤフ
ラムバルブ25に供給されて該バルブ25が駆動し、バ
ルブ25の駆動はフィードバック機構27によって入圧
ダイヤフラム17にフィードバックされる。このように
して、フィードバックスプリング35が入圧ダイヤフラ
ム17に作用する力と、@号空気圧が入圧ダイヤフラム
17に作用する力とが等しくなると、新たl平衡状態に
なって入圧ダイヤフラム17及びノズルフラッパ機構2
0が安定する。
Therefore, pressurized air is supplied to the diaphragm valve 25 through the air line 26 to drive the valve 25, and the drive of the valve 25 is fed back to the pressure input diaphragm 17 by the feedback mechanism 27. In this way, when the force that the feedback spring 35 acts on the input diaphragm 17 becomes equal to the force that the @ air pressure acts on the input diaphragm 17, a new equilibrium state is established, and the input diaphragm 17 and nozzle flapper mechanism 2
0 is stable.

上記提案の空気圧機器は、信号空気管路6に絞りを設置
しない場合には、入力電気信号をステップ的に印加した
ときに信号空気圧に多少の脈動が残る(第8図参照)、
この脈動の大きさは、各定数を最適値に設計することに
より非常に小さくすることができるが、これを完全にな
くすことは技術的に困難である。しかしながら、この空
気圧機器を信号系等に使用する場合には、脈動を完全に
なくすことが必要である。
In the pneumatic equipment proposed above, if no throttle is installed in the signal air conduit 6, some pulsation remains in the signal air pressure when the input electric signal is applied stepwise (see Fig. 8).
Although the magnitude of this pulsation can be made very small by designing each constant to an optimal value, it is technically difficult to completely eliminate it. However, when this pneumatic equipment is used in a signal system or the like, it is necessary to completely eliminate pulsation.

この場合、信号空気管路6に絞り37を設置することに
より、信号空気圧の脈動を完全になくすことができるが
、絞りによって信号空気圧が所定の圧力に到達する時間
t1が長くなる(第9図参照)、換言すれば空気圧機器
の応答性が低下するという新たな問題を生ずる。
In this case, by installing a throttle 37 in the signal air pipe line 6, the pulsation of the signal air pressure can be completely eliminated, but the throttle increases the time t1 for the signal air pressure to reach a predetermined pressure (Fig. 9). In other words, a new problem arises in that the responsiveness of the pneumatic equipment decreases.

[発明が解決しようとする問題点] 本発明は、第1の方向切換弁の出力ポートを空気圧動作
部に直接または絞りを介して連通させる第2の方向切換
弁を設けることにより、電空変換部から出力される空気
圧の脈動をなくしたものでありながら、その応答性を向
上させることを、解決しようとする問題点とするもので
ある。
[Problems to be Solved by the Invention] The present invention provides electro-pneumatic conversion by providing a second directional valve that communicates the output port of the first directional valve with the pneumatic operating section directly or through a restriction. The problem to be solved is to improve the responsiveness of the air pressure while eliminating the pulsations in the air pressure output from the air pressure section.

[問題点を解決するための手段] 本発明は、入力電気信号を該入力電気信号に比例する空
気圧に変換して出力する電空変換部と、この空気圧によ
って動作する空気圧動作部よりなる空気圧機器において
、上記電空変換部が、圧力空気源に連通ずる供給オリフ
ィス、外部に連通ずる排気オリフィス、上記空気圧動作
部に連通ずる出力ポート、及び上記入力電気信号に対応
して歪曲し、上記出力ポートを2つのオリフィスの一方
に切換えて連通させる電歪素子を有する第1の方向切換
弁と、所定の時間経過後に上記入力電気信号により、上
記空気圧動作部に直接連通してl、Xる上記出力ポート
を、絞りを介して連通ずる位置に切換える第2の方向切
換弁とを備えてl、Nることによって、上記冊題点を解
決したものである。
[Means for Solving the Problems] The present invention provides a pneumatic device comprising an electro-pneumatic converter that converts an input electrical signal into pneumatic pressure proportional to the input electrical signal and outputs the pneumatic converter, and a pneumatic operating section that operates based on the pneumatic pressure. wherein the electro-pneumatic conversion section has a supply orifice communicating with a source of pressurized air, an exhaust orifice communicating with the outside, an output port communicating with the pneumatic operating section, and distorting the input electrical signal in response to the input electrical signal; a first directional control valve having an electrostrictive element that switches and communicates with one of the two orifices; and after a predetermined period of time, the output directly communicates with the pneumatic operating section in response to the input electric signal. The above problem is solved by providing a second directional control valve that switches the port to a position where it communicates with the port via the throttle.

[作 用] 入力電気信号が入力されると、これに対応して歪曲する
電歪素子により供給オリフィスが開放して排気オリフィ
スが閉鎖するので、第1の方向切換弁から入力電気信号
に比例した空気圧が出力され、空気圧動作部はこの空気
圧により動作する。
[Function] When an input electric signal is input, the supply orifice is opened and the exhaust orifice is closed by the electrostrictive element which distorts in response to the input electric signal, so that the first directional control valve generates a signal proportional to the input electric signal. Pneumatic pressure is output, and the pneumatic operating section is operated by this pneumatic pressure.

上記空気圧は、当初は直接空気圧動件部連通しているの
で、空気圧動作部の空気圧は速やかに上昇する。所定の
時間が経過すると、第2の方向切換弁が絞りを介して空
気圧動作部に連通ずる位置に切換わるので、絞りによっ
て空気圧の脈動をなくすことができる。また、空気圧が
所定の圧力に到達する時間が短縮されるので、機器の応
答性を向上させることができる。
Initially, the air pressure is directly communicated with the pneumatic operating section, so the air pressure of the pneumatic operating section quickly increases. After a predetermined period of time has elapsed, the second directional control valve is switched to a position where it communicates with the pneumatic operating section via the throttle, so that the throttle can eliminate air pressure pulsations. Furthermore, since the time required for the air pressure to reach a predetermined pressure is shortened, the responsiveness of the device can be improved.

[実施例] 第1図は本発明の第1実施例を示し、この実施例は、電
歪素子13を有する第1の方向切換弁41の出力ポート
12と空気圧ポジショナ2とを連通させる信号空気管路
6に、絞り37に代わる第2の方向切換弁42を設けて
いる。第1実施例の他の構成は、第7図に示す既提案の
空気圧機器と同じであるから、図中同一の符号を付して
詳細な説明は省略する。
[Embodiment] FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention, in which a signal air is used to communicate the output port 12 of the first directional control valve 41 having the electrostrictive element 13 with the pneumatic positioner 2. A second directional control valve 42 is provided in the conduit 6 in place of the throttle 37. Since the other configuration of the first embodiment is the same as the previously proposed pneumatic equipment shown in FIG. 7, the same reference numerals are given in the figure and detailed explanation will be omitted.

上記第2の方向切換弁42は、出力ポート12に連通ず
る入口ポート43、信号空気管路6に直接連通する第1
出ロポート44、及び第2出ロポート45を備え、該第
2出ロポート45は、絞り46を介して信号空気管路6
に連通しており、切換弁42のソレノイド42aは、遅
延回路47を介して上記コントローラ4に電気的に接続
している。
The second directional control valve 42 has an inlet port 43 that communicates with the output port 12 and a first directional control valve that communicates directly with the signal air line 6.
An output port 44 and a second output port 45 are provided, and the second output port 45 is connected to the signal air pipe line 6 through a restriction 46.
The solenoid 42a of the switching valve 42 is electrically connected to the controller 4 via a delay circuit 47.

上記遅延回路47は、電歪素子13への電圧の印加によ
り上昇する信号空気圧が、出力圧の約50〜97%、好
ましくは90〜95%に達したときに上記ソレノイド4
2aを励磁するもので、ソレノイド42aが励磁される
と、第1出ロポート44に連通している入口ポート43
を第2出ロポート45に連通させて、信号空気圧を絞り
46を介して空気圧動作部2に伝達させる。
The delay circuit 47 controls the solenoid 4 when the signal air pressure, which increases due to the application of voltage to the electrostrictive element 13, reaches about 50 to 97%, preferably 90 to 95%, of the output pressure.
2a, and when the solenoid 42a is excited, the inlet port 43 communicating with the first outlet port 44
is communicated with the second output port 45, and the signal air pressure is transmitted to the air pressure operating section 2 via the throttle 46.

したがって、遅延時間の経過前は、信号空気圧を直接空
気圧動作部2に伝達させて信号空気圧が所定の圧力に到
達する時間t2を短縮させることにより機器の応答性を
向上させることができ、遅延時間の経過後は、信号空気
圧を絞り46を介して空気圧動作部に伝達させることに
より信号空気圧の脈動を完全になくすことができる(第
2図参照)。
Therefore, before the delay time elapses, the responsiveness of the device can be improved by directly transmitting the signal air pressure to the pneumatic operating unit 2 and shortening the time t2 for the signal air pressure to reach a predetermined pressure, and the delay time After the elapse of , the pulsation of the signal air pressure can be completely eliminated by transmitting the signal air pressure to the air pressure operating section via the throttle 46 (see FIG. 2).

入力電気信号が解除されると、第2の方向切換弁42は
、復帰スプリングの付勢力によって入口ポート43と第
1出ロポート44が連通ずる位置に復帰する。
When the input electric signal is released, the second directional switching valve 42 returns to the position where the inlet port 43 and the first outlet port 44 communicate with each other by the biasing force of the return spring.

第1実施例の他の動作は、第7図に示す空気圧機器と同
じであるから、詳細な説明は省略する。
The other operations of the first embodiment are the same as those of the pneumatic equipment shown in FIG. 7, so a detailed explanation will be omitted.

第3図は、第2の方向切換弁50を、ソレノイド50a
の非励磁、励磁によって入口ポート51と出口ポート5
2の連通を通断する2ポート弁とした変形例を示し、信
号空気管路6は、第2の方向切換弁50と並列に接続し
たバイパス53に絞り54を備えている。
FIG. 3 shows the second directional control valve 50 connected to a solenoid 50a.
The inlet port 51 and the outlet port 5 are de-energized and energized.
The signal air pipe line 6 is equipped with a throttle 54 in a bypass 53 connected in parallel with the second directional control valve 50.

上記方向切換弁は、ソレノイド50aが非励磁のときは
、第1の方向切換弁41の出力ポート12が方向切換弁
50とバイパス54とによって信号空気管路6に連通し
、ソレノイド50aが励磁されると、絞り54を有する
バイパス53によって連通ずる。
In the above-mentioned directional control valve, when the solenoid 50a is de-energized, the output port 12 of the first directional control valve 41 communicates with the signal air line 6 through the directional control valve 50 and the bypass 54, and the solenoid 50a is energized. Then, communication is established through a bypass 53 having an aperture 54.

第4図は、第2の方向切換弁60を、入口オリフィス6
1.出口ポート62.電圧の印加、印加解除により入口
オリフィス61を開閉する電歪素子63を有するものと
した別の変形例を示し、信号空気管路6は、第2の方向
切換弁60と並列に接続したバイパス64に絞り65を
備えている。
FIG. 4 shows the second directional valve 60 connected to the inlet orifice 6.
1. Outlet port 62. Another modification example is shown in which the inlet orifice 61 is opened and closed by the application and removal of voltage. It is equipped with an aperture 65.

上記方向切換弁は、電歪素子63に制御電圧が印加され
ないときは、入口オリフィス61と出口ボート62が連
通し、遅延回路47を介して制it圧が印加されると、
電歪素子63が歪曲して入口オリフィス61を閉鎖する
In the directional switching valve, when no control voltage is applied to the electrostrictive element 63, the inlet orifice 61 and the outlet boat 62 communicate with each other, and when the control pressure is applied via the delay circuit 47,
Electrostrictive element 63 is distorted and closes inlet orifice 61 .

第5図は、空気圧動作部を電空変換部69へのフィード
バック機構を有するコントロールバルブ70とした本発
明の第2実施例を示し、第2実施例におけるコントロー
ラ4.第1の方向切換弁41及び第2の方向切換弁42
は、第1実施例と同一の構成を備えているから1図中同
一の符号を付して詳細な説明は省略する。なお、上記第
2の方向切換弁は、第3図及び第4図に示す方向切換弁
50.60とすることができる。
FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention in which the pneumatic operation section is a control valve 70 having a feedback mechanism to the electropneumatic conversion section 69, and the controller 4. First directional valve 41 and second directional valve 42
Since it has the same configuration as the first embodiment, the same reference numerals are given in each figure, and detailed explanation will be omitted. Note that the second directional switching valve may be the directional switching valve 50, 60 shown in FIGS. 3 and 4.

上記コントロールバルブ70におけるフィードバック機
構71は、コントロールバルブ70と一体的に駆動する
バルブレバー72により回動するフィードバックレバー
73、支軸74及びフィードバックカム75.並びにフ
ィードバックカム75の押圧によってたわむカンチレバ
ー76、カンチレバー76に取付けられ、カンチレバー
76の変位をそれに比例する電気信号に変換して出力す
る変位センサ77、及び該変位センサ77から出力され
るフィードバック電気信号をコントローラ4にフィード
バックするフィードバック回路78を備え、上記フィー
ドバックカム75は、図における時計方向の回動によっ
て支軸からの距離が大きくなるカム面を有している。
The feedback mechanism 71 in the control valve 70 includes a feedback lever 73 that is rotated by a valve lever 72 that is driven integrally with the control valve 70, a support shaft 74, and a feedback cam 75. Also, a cantilever 76 which is bent by the pressure of the feedback cam 75, a displacement sensor 77 attached to the cantilever 76, which converts the displacement of the cantilever 76 into an electric signal proportional to it and outputs it, and a feedback electric signal outputted from the displacement sensor 77. The feedback cam 75 includes a feedback circuit 78 that provides feedback to the controller 4, and the feedback cam 75 has a cam surface whose distance from the support shaft increases as it rotates clockwise in the figure.

したがって、電歪素子13への制御電圧の印加により、
第1の方向切換弁4からの出力空気圧によってコントロ
ールバルブ70が駆動すると、パルブレハーフ2が図に
おいて下動じてフィードバラフレ/<−73,支軸74
及びフィードバックカム75を図において時計方向に回
動させ、カンチレバー先端のロール79がカム75で押
圧されてカンチレバー76が変位し、該カンチレバー7
6上の変位センサ77がこの変位をそれに比例するフィ
ードバック電気信号に変換してコントローラ4にフィー
ドバックする。
Therefore, by applying the control voltage to the electrostrictive element 13,
When the control valve 70 is driven by the output air pressure from the first directional control valve 4, the pulse brake half 2 moves downward as shown in the figure, and the feed valve half /<-73, the support shaft 74
Then, the feedback cam 75 is rotated clockwise in the figure, and the roll 79 at the tip of the cantilever is pressed by the cam 75 and the cantilever 76 is displaced.
A displacement sensor 77 on 6 converts this displacement into a proportional feedback electrical signal and feeds it back to controller 4.

上記第2実施例における第2の方向切換弁42または5
0.60の作用は、既述のとおりであるから、詳細な説
明は省略する。
Second directional control valve 42 or 5 in the second embodiment
Since the effect of 0.60 is as described above, detailed explanation will be omitted.

第6図は、第1の方向切換弁80を、電歪素子利用の2
つの開閉弁81.82とした変形例を示し、この方向切
換弁80における共通の弁本体は、弁室83a、83b
を備え、弁室83aは圧力空気源に連通ずる供給オリフ
ィス10と空気管路88に連通するボート84を有し、
コントローラ4から印加される制御電圧により歪曲する
電歪素子85の自由端には、供給オリフィス10を開閉
する弁部材14が取付けられている。一方、弁室83b
は、外部に連通ずる排気オリフィス11と空気管路88
に連通するボート86を有し、コントローラ4から印加
される制御電圧によって歪曲する電歪素子87の自由端
には、排気オリフィス11を開閉する弁部材14が取付
けられており、これらの電歪素子85.87は、電歪素
子13と同一の構成を備えている。
FIG. 6 shows the first directional control valve 80 as a second direction switching valve using an electrostrictive element.
A modification is shown in which two on-off valves 81 and 82 are used, and the common valve body in this directional switching valve 80 is valve chambers 83a and 83b.
, the valve chamber 83a has a supply orifice 10 communicating with a source of pressurized air and a boat 84 communicating with an air line 88;
A valve member 14 that opens and closes the supply orifice 10 is attached to the free end of the electrostrictive element 85 that is distorted by a control voltage applied from the controller 4 . On the other hand, the valve chamber 83b
The exhaust orifice 11 and the air pipe 88 communicate with the outside.
A valve member 14 for opening and closing the exhaust orifice 11 is attached to the free end of an electrostrictive element 87 that is distorted by a control voltage applied from the controller 4. 85 and 87 have the same configuration as the electrostrictive element 13.

また、図示を省略しているが、空気管路88に上述の第
2の方向切換弁42或いは50.60が設けられている
Although not shown, the air pipe line 88 is provided with the above-mentioned second directional control valve 42 or 50.60.

上記方向切換弁80は、フィードバック電気信号が入力
電気信号よりも小さい場合には、コントローラ4が電歪
素子85に供給オリフィス10を開放する方向に、電歪
素子87に排気オリフィス11を閉鎖する方向に歪曲さ
せる極性のII御電電圧それぞれ印加するので、圧力空
気源からの圧力空気がボート84がら空気管路8日に供
給されて、空気圧がアナログ的に上昇する。これによっ
てフィードバック電気信号が入力電気信号よりも大きく
なると、コントローラ4が電歪素子85.87に上記と
逆極性の制御電圧を印加するか或いは上記電圧の印加を
解除して、電歪素子85を供給オリフィス10を閉鎖す
る方向に、電歪素子87を排気オリフィス+1を開放す
る方向に復帰させるので、空気圧がアナログ的に低下す
る。
The directional switching valve 80 is configured such that when the feedback electric signal is smaller than the input electric signal, the controller 4 opens the supply orifice 10 to the electrostrictive element 85 and the direction in which the exhaust orifice 11 is closed to the electrostrictive element 87. Since the polarity II control voltages are respectively applied to cause distortion, pressurized air from the pressure air source is supplied from the boat 84 to the air pipe line 8, and the air pressure rises in an analog manner. As a result, when the feedback electric signal becomes larger than the input electric signal, the controller 4 applies a control voltage with the opposite polarity to the electrostrictive elements 85 and 87, or cancels the application of the voltage to the electrostrictive elements 85 and 87. Since the electrostrictive element 87 is returned to the direction of closing the supply orifice 10 and the direction of opening the exhaust orifice +1, the air pressure decreases in an analog manner.

この場合、入力電気信号が一定で、入力電気信号とフィ
ードバック電気信号とが等しいときは、電気圧動作部に
おける空気消費がないために、供給及び排気オリフィス
と共に閉鎖して無駄な空気消費をなくすことができる。
In this case, when the input electrical signal is constant and the input electrical signal and the feedback electrical signal are equal, there is no air consumption in the electrical pressure operating part, so it is closed together with the supply and exhaust orifices to eliminate wasteful air consumption. Can be done.

なお、図示を省略しているが、第1の方向切換弁41.
80と第2の方向切換弁42,50.60を一体的なも
のとして、コンパクトにすることができる。また、空気
圧動作部を、ブースタリレー等の他の構成にすることも
できる。
Although not shown, the first directional control valve 41.
80 and the second directional control valve 42, 50, 60 can be integrated into a compact structure. Further, the pneumatic operating section can also be configured in other ways, such as a booster relay.

[発明の効果] 本発明の空気圧機器は、第1の方向切換弁の出力ポート
を、空気圧動作部に直接連通ずる位置と絞りを介して連
通ずる位置とに切換える第2の方向切換弁を設けるとと
もに、該方向切換弁を直接空気圧動作部に連通させ、所
定の時間経過後入力電気信号によって絞りを介して連通
させるようにしたので、電空変換部からの信号空気圧の
脈動をなくすことができるものでありながら1機器の応
答性を高めることができる。
[Effects of the Invention] The pneumatic equipment of the present invention is provided with a second directional control valve that switches the output port of the first directional control valve between a position in which it communicates directly with the pneumatic operating section and a position in which it communicates through a throttle. In addition, since the directional control valve is directly communicated with the pneumatic operating section, and after a predetermined period of time has elapsed, the directional control valve is communicated via the throttle by an input electric signal, so that pulsation of the signal pneumatic pressure from the electro-pneumatic conversion section can be eliminated. It is possible to improve the responsiveness of a single device.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の第1実施例の概略構成図、第2図は同
上入力電気信号及び出力空気圧の波形の一例図、第3図
及び第4図は第2の方向切換弁の変形例の概略構成図、
第5図は本発明の第2実施例の概略構成図、第6図は第
1の方向切換弁の変形例の概略構成図、第7図は既提案
の空気圧機器の概略構成図、第8図及び第9図は同上絞
りのない場合と絞りを設けた場合の入力電化信号及び信
号空気圧の波形の一例図である。 1.63・・電空変換部。 2・・空気式ポジショナ、 1011・供給オリフィス、 11・・排気オリフィス、12・・出力ポート。 13.63,85.87 ・・電歪素子、41.80 
・・第1の方向切換弁、 42.50,60・・第2の方向切換弁、46.54,
65・拳絞り、 70・・コントロールバルブ。 特許出願人  ニスエムシー株式会社 (外1名)− 第 2rlA や 第3図 ea n
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is an example of waveforms of the input electrical signal and output air pressure, and FIGS. 3 and 4 are modifications of the second directional control valve. A schematic configuration diagram of
FIG. 5 is a schematic diagram of the second embodiment of the present invention, FIG. 6 is a schematic diagram of a modification of the first directional valve, FIG. 7 is a schematic diagram of the previously proposed pneumatic equipment, and FIG. FIG. 9 and FIG. 9 are examples of the waveforms of the input electrification signal and the signal air pressure in the case without the throttle and in the case with the throttle. 1.63...Electro-pneumatic conversion section. 2. Pneumatic positioner, 1011. Supply orifice, 11. Exhaust orifice, 12. Output port. 13.63, 85.87 ・・Electrostrictive element, 41.80
...First directional switching valve, 42.50,60...Second directional switching valve, 46.54,
65. Fist squeeze, 70. Control valve. Patent applicant: Nissmc Co., Ltd. (1 other person) - 2rlA and 3rd ean

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、入力電気信号を該入力電気信号に比例する空気圧に
変換して出力する電空変換部と、この空気圧によって動
作する空気圧動作部よりなる空気圧機器において、 上記電空変換部が、 圧力空気源に連通する供給オリフィス、外部に連通する
排気オリフィス、上記空気圧動作部に連通する出力ポー
ト、及び上記入力電気信号に対応して歪曲し、上記出力
ポートを2つのオリフィスの一方に切換えて連通させる
電歪素子を有する第1の方向切換弁と、 所定の時間経過後に上記入力電気信号により、上記空気
圧動作部に直接連通している上記出力ポートを、絞りを
介して連通する位置に切換える第2の方向切換弁、 とを備えていることを特徴とする空気圧機器。
[Scope of Claims] 1. A pneumatic device comprising an electro-pneumatic converter that converts an input electrical signal into pneumatic pressure proportional to the input electrical signal and outputs the pneumatic converter, and a pneumatic operating section that operates based on the pneumatic pressure, the electro-pneumatic converter as described above. a supply orifice in communication with a source of pressurized air, an exhaust orifice in communication with the outside, an output port in communication with the pneumatic actuator, and a portion correspondingly distorting the input electrical signal to direct the output port to one of the two orifices. A first directional control valve having an electrostrictive element that is switched to communicate with the output port, which is in direct communication with the pneumatic operating section, communicates with the output port that directly communicates with the pneumatic operating section after a predetermined time has elapsed by the input electric signal. A pneumatic device, comprising: a second directional control valve that switches between positions.
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