JPH0540677U - 電磁弁マニホールド装置およびそれを用いたシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 配管、配線作業を効率的に、かつ、見栄え良
く行い得る電磁弁マニホールド装置およびこれを用いた
システムを提供することである。 【構成】 位置検出スイッチ４２、４３が電気的に接続
されるスイッチ用接続端子４６と、この接続端子４６に
接続される電気配線４６ａ、ｂと、電磁弁３２に接続さ
れる電気配線５２ａ、ｂとを電磁弁マニホールド装置３
５に設け、位置検出スイッチ４２、４３と電磁弁３２と
を、前記電気配線４６ａ、４６ｂ、５２ａ、５２ｂを介
してシーケンサ３４に接続する。また、可撓性を有する
配線チューブ４８と空気圧配管チューブ４９とを相互に
接着してなる配管配線チューブ列５０で、電磁弁マニホ
ールド装置３５と空気圧シリンダ３１との間の配線ない
し配管を行う。さらに、電磁弁３２の作動を制御する信
号と、位置検出スイッチ４２、４３からの検出信号と
を、並列信号によってシーケンサ３４との間で双方向に
送受信する双方向並列信号伝送ユニット５３を電磁弁マ
ニホールド装置３５に設ける。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、電磁弁マニホールド装置に係り、特に、空気配管や電気配線の配管 配設に用いられる電磁弁マニホールド装置およびそれを用いたシステムに関する 。

【０００２】

【従来の技術】

自動生産設備には、空気圧でアクチュエータを作動させる空気圧システムや、 油圧でアクチュエータを作動させる油圧システム等が組み込まれている。空気圧 システムは、油圧システムに比べてコストが安く、また操作が簡単であるという 利点があるため、自動生産設備に広く普及している。

【０００３】 この空気圧システムの一例を図３に示す。 図示する空気圧システム１０は、圧縮空気の空気圧により作動する複数の空気圧 シリンダ１１と、それぞれの空気圧シリンダ１１への空気圧の供給通路を切り替 える電磁弁１２と、この電磁弁１２により切り替えられる空気流路が形成してあ るマニホールド１３と、電磁弁１２の作動を制御するシーケンサ１４とを有して いる。

【０００４】 前記マニホールド１３には、内部に空気配管の役目をなす通路が形成してあり 、外部に多数の空気圧シリンダ１１を接続する機器接続口を有している。このマ ニホールド１３は、電磁弁１２が一体的に設けられて電磁弁マニホールド装置１ ５を構成している。マニホールド１３には、空気圧供給源に接続された空気配管 が取り付けられ（何れも図示せず）、また、空気配管１６を介して空気圧シリン ダ１１が取り付けられる。電磁弁マニホールド１５の電磁弁１２を操作すること によって、空気圧供給源から空気圧シリンダ１１への空気圧の供給通路が選択的 に切り替えられるようになっている。そして、選択された空気圧の供給通路に応 じて、空気圧シリンダ１１の作動ロッド１７は、回転しつつあるいは回転せずに 前進限位置または後進限位置に前進移動または後退移動するようになっている。

【０００５】 また、空気圧シリンダ１１には、一般に、作動ロッド１７の前進限位置を検出 する位置検出スイッチ１８と、後進限位置を検出する位置検出スイッチ１９とが 取り付けてある。

【０００６】 各電磁弁１２に接続された電気配線２０ａは、１つに束ねられた電気配線群２ ０の状態でシーケンサ１４まで配設されて、シーケンサ１４の出力端子に接続さ れている。シーケンサ１４からは電気配線群２０の各電気配線２０ａを介して、 電磁弁１２の作動を制御する電気信号が当該電磁弁１２に伝送されるようになっ ている。一方、各位置検出スイッチ１８、１９に接続されたリード線（電気配線 ）２１は、図示するように、空気圧シリンダ１１に近接した部分ではクリップ２ ２等によって空気配管１６と一緒に束ねられ、途中で空気配管１６から分離して 、シーケンサ１４の入力端子に接続されている。

【０００７】 図４は、空気圧システムの他の従来例を示している。この空気圧システム２５ では、配線作業を削減するために、電磁弁１２を操作するための電気信号が並列 信号となっており、シーケンサ１４と電磁弁マニホールド１５とは入力ユニット ２６を介して接続されている。シーケンサ１４と入力ユニット２６との間、およ び、入力ユニット２６と電磁弁マニホールド１５との間は、並列信号を伝送する 電気配線２７、２８で接続されている。一方、各位置検出スイッチ１８、１９に 接続されたリード線２１は、図示するように、空気配管１６から分離して、入力 ユニット２６に接続されている。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、図３に示される空気圧システム１０にあっては、位置検出センサ１ ８、１９のリード線２１が空気配管１６から分離してシーケンサ１４の入力端子 に接続されているために、空気配管１６とリード線２１とを別々に束ねて固定す る作業が必要であると言う問題点を有している。このため、空気配管１６や電気 配線２１の引き回し作業が繁雑になるばかりでなく、乱雑な感じを与えるので見 栄えも悪くなってしまう。

【０００９】 また、図４に示される空気圧ユニット２５にあっては、電磁弁マニホールド１ ５とシーケンサ１４との間では配線数は確かに少なくなるものの、位置検出セン サー１８、１９のリード線２１を入力ユニット２６に個別に接続しなければなら ない以上、上述した従来例と同様に、空気配管１６や電気配線２１の引き回し作 業に手間がかかり、見栄えも良くないという欠点がある。

【００１０】 一般に、空気圧シリンダ１１では、前進限位置と後進限位置の２カ所の位置を 検出する必要があるため、２個のスイッチ１８、１９の電気配線２１を行う必要 がある。このため、これらの配線作業の効率化を図らなければ、空気圧システム 全体の配線作業の効率化に寄与することができない。

【００１１】 このように、従来の空気圧システム１０、２５では、空気配管１６の配管作業 や、電磁弁１２、位置検出スイッチ１８、１９の電気配線の配線作業に大変手間 がかかるため、空気圧シリンダ１１、電磁弁１２およびシーケンサ１４を配管、 配線で結合したときの組み立てコスト、および、組み立て時間がかかるという問 題を有している。そのため、配管、配線作業を効率的に、かつ、見栄え良く行い 得る電磁弁マニホールド装置およびそれを用いたシステムの開発が求められてい た。

【００１２】 本考案の目的は、配管、配線作業を効率的に、かつ、見栄え良く行い得る電磁 弁マニホールド装置およびそれを用いたシステムを提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案の電磁弁マニホールドは、空気圧などの気 体圧により作動するアクチュエータへの気体圧の供給通路を切り替える電磁弁と 、気体圧の供給通路が内部に形成され、電磁弁が取り付けられたマニホールドと 、前記アクチュエータに設けられ当該アクチュエータの作動位置を検出する位置 検出手段に接続してある電気配線が接続される接続端子と、前記位置検出手段か らの電気信号を、前記電磁弁を制御するための制御手段に送信すると共に、制御 手段からの電磁弁制御信号を受信する双方向通信手段とを有することを特徴とす る。 また、本考案の電磁弁マニホールドを用いたシステムは、前記接続端子と前記 位置検出手段 との間の電気配線を、可撓性を有するチューブ内に電線を挿通す ることにより構成し、前記マニホールドと前記アクチュエータとの間の気体配管 を、可撓性を有する気体圧配管チューブから構成し、これらチューブ を相互に 接着してなる配管配線チューブ列で、前記マニホールドと前記アクチュエータと を連結したことを特徴とする。

【００１４】

【作用】

本発明では、アクチュエータの位置検出手段と制御手段とを接続するための電 気配線は、電磁弁が取り付けられたマニホールドを経由して行われることになる ため、位置検出手段の配線を空気配管から分離して制御手段に接続する必要がな くなり、配線系統が簡素化されると共に配線工数が減少する。 また、電磁弁マニホールドと制御手段との電気配線は、マニホールドに対して 着脱自在に接続される単一のコネクタを介して行うようにすれば、電磁弁マニホ ールドと制御手段との間の電気的接続が簡単かつ迅速に行われる。 また、双方向通信手段を設けることにより、電磁弁を操作する信号と、位置検 出手段の信号とが双方向に伝送されるため、配線数を減少させることが可能であ る。

【００１５】 また、接続端子を圧接式とすれば、電磁弁マニホールドとアクチュエータに設 けられた位置検出手段との間の電気的接続が、容易かつ迅速に行われる。 さらに、配管配線チューブ列でマニホールドとアクチュエータとを連結するこ とにより、空気配管と電気配線とを束ねる作業が不要となり、作業の容易化を図 ることができると共に、配管や配線の引き回しの見栄えが良くなる。

【００１６】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。 図１は本考案の一実施例に係る空気圧システムを示す概略構成図、図２は同実 施例の概略配線図である。 図１に示すように、本実施例の空気圧システム３０は、電磁弁マニホールド装 置３５と、電磁弁マニホールド装置により供給される空気圧により作動するアク チュエータとしての空気圧シリンダ３１と、制御する制御手段としてのシーケン サ３４とを有している。

【００１７】 電磁弁マニホールド装置３５は、空気圧シリンダ３１への空気圧の供給通路を 切り替える電磁弁３２と、前記空気圧シリンダ３１が空気配管３６を介して接続 されると共に前記電磁弁３２が取り付けられるマニホールド３３と、双方向通信 手段としての双方向並列信号伝送ユニット５３とを有している。

【００１８】 前記マニホールド３３には、その上端面に複数個の電磁弁３２がシール材３７ を介してネジ止めしてある。マニホールド３３には、空気圧供給源に接続された 空気配管（何れも図示せず）が取り付けられる供給ポート３８と、空気圧シリン ダ３１の作動に応じて排気される空気が通る２つの排気ポート３９ａ、３９ｂと が形成されている。排気ポート３９ａ、３９ｂには、図示省略するが、空気を圧 縮機に戻すための空気配管や、大気開放するための空気配管等が取り付けられて いる。マニホールド３３の内部には空気配管の役目をなす通路が形成されており 、この通路を介して、供給ポート３８は各電磁弁３２の供給口に連通され、排気 ポート３９ａ、３９ｂは各電磁弁３２の排気口に連通されている。 また、各電磁弁３２の供給口ないし排気口は、マニホールド３３に形成した出 力ポート４０に連通されている。出力ポート４０は、１つの電磁弁３２に対して ２個づつ設けられている。

【００１９】 前記空気圧シリンダ３１は、シリンダ内にピストンが摺動自在に設けられてお り、このピストンに作動ロッド４１が連結されている。ピストンによりシリンダ 内に区画形成される２つの作動室のそれぞれは、空気配管３６を介して出力ポー ト４０と連通している。電磁弁マニホールド装置３５の電磁弁３２を操作するこ とによって、空気圧供給源から空気圧シリンダ３１への空気圧の供給通路が選択 的に切り替えられる。そして、２つの作動室のうちの何れか一方の作動室に空気 圧を供給し、他方の作動室から空気圧を排出することにより、ピストンがシリン ダ内を摺動して、作動ロッド４１が前進限位置または後進限位置の何れかに移動 するようになっている。さらに、空気圧シリンダ３１には、作動ロッド４１の前 進限位置を検出する位置検出スイッチ（位置検出手段に相当する）４２と、後進 限位置を検出する位置検出スイッチ（位置検出手段に相当する）４３とが取り付 けられている。これら位置検出スイッチ４２、４３は、例えばマイクロスイッチ から構成されるが、この型式に限定されるものではない。

【００２０】 また、スイッチ４２、４３に接続されたリード線４４にはコネクタ４５が接続 されており、このコネクタ４５は、マニホールド３３に形成した圧接式のスイッ チ用接続端子４６に着脱自在に取り付けられる。 図示する実施例では、特に、位置検出スイッチ４２、４３とスイッチ用接続端 子４６との間の電気配線４７は、可撓性を有するチューブ４８内にリード線４４ を挿通することにより構成されている。また、マニホールド３３と空気圧シリン ダ３１との間の２本の空気配管３６も、可撓性を有する空気圧配管チューブ４９ からそれぞれ構成されている。これら３本の可撓性チューブ４８、４９、４９は 、平行となるように相互に接着されて、配管配線チューブ列５０となっている。 また、図１において一部切り欠いて示されるように、各電磁弁３２にはコネクタ ５１が一体的に取り付けられており、このコネクタ５１は、マニホールド３３に 形成した電磁弁用の接続端子５２に着脱自在に取り付けられる。

【００２１】 各スイッチ用接続端子４６に接続される電気配線４６ａ、４６ｂ（図２参照） 、および、各電磁弁用接続端子５２に接続される電気配線５２ａ、５２ｂ（図２ 参照）がマニホールド３３内に設けられ、これら電気配線４６ａ、４６ｂ、５２ ａ、５２ｂはマニホールド３３に取り付けられた双方向並列信号伝送ユニット５ ３に接続されている。さらに、この双方向並列信号伝送ユニット５３は、着脱自 在な１つのコネクタ５４および通信用ケーブル５５を介して、シーケンサ３４に 接続されている。 そして、双方向並列信号伝送ユニット５３は、シーケンサ３４からの電磁弁３ ２の作動を制御する並列の電気信号を受信し、直列の電気信号に変換して各電磁 弁３２に送信し、位置検出スイッチ４２、４３からの直列の電気信号を並列に変 換しこの並列の電気信号をシーケンサ３４に対して送信し、双方向の通信が可能 に構成されている。

【００２２】 図２に、本実施例の概略配線図を示す。図示するように、電磁弁マニホールド 装置３５に取り付けられた双方向並列信号伝送ユニット５３には、コネクタ５４ と通信用ケーブル５５とを介してシーケンサ３４が接続されている。前記通信用 ケーブル５５は、双方向の並列信号を伝送するために、２本の信号線５５ａ、５ ５ｂと、接地線５５ｃとからなる。マニホールド３３に設けられた各電磁弁用接 続端子５２におけるコモン端子５２ａは相互に接続されて伝送ユニット５３に接 続され、信号端子５２ｂはそれぞれ伝送ユニット５３の出力端子に個別に接続さ れている。各電磁弁用接続端子５２にはコネクタ５１を介して電磁弁３２が接続 されている。また、出力ポート４０に対応して設けられた各スイッチ用接続端子 ４６におけるコモン端子４６ａは相互に接続されて伝送ユニット５３に接続され 、信号端子４６ｂはそれぞれ伝送ユニット５３の入力端子に個別に接続されてい る。各スイッチ用接続端子４６にはコネクタ４５を介してスイッチ４２、４３が 接続されている。

【００２３】 次に、本実施例の作用を説明する。 シーケンサ３４に予め設定されたプログラムがスタートすると、シーケンサ３ ４から出力された並列の電気信号（制御信号）は、通信用ケーブル５５とコネク タ５４とを介して双方向並列信号伝送ユニット５３に伝送される。伝送された並 列信号は、このユニット５３で直列信号に変換された後、マニホールド３３に設 けられた電気配線５２ａ、５２ｂ、電磁弁用接続端子５２およびコネクタ５１を 介して電磁弁３２に出力される。この制御信号により電磁弁３２が作動して、空 気圧シリンダ３１への空気圧の供給通路を選択的に切り替え、空気圧シリンダ３ １の作動ロッド４１は前進限位置または後進限位置の何れか所定の位置に移動す る。すると、作動ロッド４１の前進限位置を検出する位置検出スイッチ４２、ま たは、後進限位置を検出する位置検出スイッチ４３が作動して、検出信号を出力 する。この検出信号は、リード線４４、コネクタ４５、スイッチ用接続端子４６ およびマニホールド３３に設けられた電気配線４６ａ、４６ｂを介して双方向並 列信号伝送ユニット５３に入力される。入力された検出信号は、このユニット５ ３で並列信号に変換された後、シーケンサ３４に伝送される。そして、シーケン サ３４に検出信号が入力されることにより、シーケンサ３４はプログラムの次の ステップに進んで所定の処理を順次実行する。

【００２４】 本実施例の空気圧システム３０を構成する各機器、つまりシーケンサ３４と、 双方向並列信号伝送ユニット５３を備えた電磁弁マニホールド装置３５と、空気 圧シリンダ３１との間における空気配管ないし電気配線に着目すると、シーケン サ３４と電磁弁マニホールド装置３５との間は、並列信号の３芯ケーブルからな る１本の通信用ケーブル５５だけであり、電磁弁マニホールド装置３５と空気圧 シリンダ３１との間は、１本の配管配線チューブ列５０だけである。そして、空 気圧シリンダ３１の位置検出スイッチ４２、４３の配線は電磁弁マニホールド装 置３５を経由してシーケンサ３４に接続されていることから、位置検出スイッチ ４２、４３のリード線４４を空気配管３６から分離してシーケンサ３４に接続す る必要が無くなり、配線系統を簡素にすることができると共にこれに伴って配線 工数を削減することが可能となる。

【００２５】 また、複数の位置検出スイッチ４２、４３および電磁弁３２の配線が着脱自在 な１つのコネクタ５４を介してシーケンサ３４に接続できるため、これらの間の 電気的接続を簡単かつ迅速に行うことができる。 さらに、電磁弁マニホールド装置３５とシーケンサ３４との間は、電磁弁３２ を操作する制御信号と、位置検出スイッチ４２、４３の検出信号とが並列信号に よって伝送されているため、配線数を大巾に削減することができる。

【００２６】 また、スイッチ用接続端子４６は圧接式であるので、圧着端子を取り付ける必 要がなく、マニホールド３３と位置検出スイッチ４２、４３との間の電気的接続 を簡単かつ迅速に行うことができる。 しかも、前記配管配線チューブ列５０は、２本の空気圧配管チューブ４９と、 １本の４芯チューブ４８とが相互に接着されて構成されているため、空気配管と 電気配線とを束ねる作業を行わなくても、配管や配線の引き回しを見栄え良く行 うことができる。

【００２７】 このようにして空気配管３６の配管作業ないし電磁弁３２や位置検出スイッチ ４２、４３の配線作業を簡単にかつ見栄え良く行えることから、空気圧システム ３０を組み立てる際の作業時間を短縮でき、組み立てに要するコストを低減する ことも可能となる。

【００２８】 また、位置検出スイッチ４２、４３のリード線４４は可撓性チューブ４８で保 護されているために、リード線４４が屈曲によって断線したり、摩擦によって短 絡したりすることはない。 しかも、位置検出スイッチ４２、４３の配線長さが長くなるとケーブルサージ による障害が発生し易くなるが、本実施例では位置検出スイッチ４２、４３を直 接シーケンサ３４に接続していないため、このシーケンサ３４を空気圧シリンダ ３１から比較的離れた位置に設置することができる。これにより、空気圧システ ム３０のレイアウトを設計する際の自由度を大きくとることが可能となる。なお 、シーケンサ３４を離れた位置に設置する場合には、ケーブルサージ障害の発生 を一層抑えるために、電磁弁マニホールド装置３５とシーケンサ３４との間は光 ファイバーによる伝送が望ましい。

【００２９】 なお、本考案は、上述した実施例に限定されるものではなく、本考案の範囲内 で種々に改変することが可能である。 例えば、上述した実施例では、アクチュエータ駆動用の気体として空気を用い たが、その他の気体を用いることも可能である。 また、上述した実施例では、アクチュエータとして空気圧シリンダ３１を用い たが、本考案はこの場合に限定されるものではなく、空気圧などの気体圧により 作動するアクチュエータであればいかなるものにも適用することができる。また 、制御手段もシーケンサ３４に限定されず、マイクロコンピュータでも良い。さ らに、膨張弁３２および位置検出スイッチ４２、４３の数も限定されるものでは なく、少なくとも１個ずつ有するシステムであれば、本考案を適用することがで きる。

【００３０】

【考案の効果】

以上、本考案によれば、アクチュエータの位置検出手段の配線は電磁弁が取り 付けられたマニホールドを経由して制御手段に接続されることになるため、位置 検出手段の電気配線の配線作業の効率化が図れ、この配線系統の簡素化および配 線工数の削減を達成することができる。また、双方向通信手段により、電磁弁を 操作する信号と、位置検出手段の信号とが双方向に伝送されるため、配線数を削 減することができる。 特に、配管配線チューブ列でマニホールドとアクチュエータとを連結した本考 案では、気体配管と電気配線とを束ねる作業が不要となり、配管や配線を引き回 した際の見栄えが極めて良好なものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係る空気圧システムを示す
概略構成図である。

【図２】図１に示される実施例の概略配線図である。

【図３】従来の空気圧システムを示す概略構成図であ
る。

【図４】従来の他の空気圧システムを示す概略構成図で
ある。

【符号の説明】

３０…空気圧システム ３１…空気圧シリンダ
（アクチュエータ） ３２…電磁弁 ３３…マニホールド ３４…シーケンサ（制御手段） ３５…電磁弁マニホ
ールド装置 ３６…空気配管 ４２、４３…位置検出スイッチ
（位置検出手段） ４４…リード線（電線） ４６…スイッチ用接続端
子（接続端子） ４７…電気配線 ４８…可撓性チューブ ４９…空気圧配管チューブ ５０…配管配線チューブ
列 ５３…双方向並列信号伝送ユニット（双方向通信手段） ５４…コネクタ

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気圧などの気体圧により作動するアク
   チュエータ(31)への気体圧の供給通路を切り替える電磁
   弁(32)と、 気体圧の供給通路が内部に形成され、電磁弁（３２）が
   取り付けられたマニホールド（３３）と、 前記アクチュエータ(31)に設けられ当該アクチュエータ
   (31)の作動位置を検出する位置検出手段(42,43)に接続
   してある電気配線が接続される接続端子(46)と、 前記位置検出手段(42,43)からの電気信号を、前記電磁
   弁(32)を制御するための制御手段(34)に送信すると共
   に、制御手段(34)からの電磁弁制御信号を受信する双方
   向通信手段(53)とを有する電磁弁マニホールド装置。
2. 【請求項２】 前記接続端子(46)と前記位置検出手段(4
   2,43)との間の電気配線(47)を、可撓性を有するチュー
   ブ(48)内に電線(44)を挿通することにより構成し、 前記マニホールド(33)と前記アクチュエータ(31)との間
   の気体配管(36)を、可撓性を有する気体圧配管チューブ
   (49)から構成し、 これらチューブ(48,49) を相互に接着してなる配管配線
   チューブ列(50)で、前記マニホールド(33)と前記アクチ
   ュエータ(31)とを連結したことを特徴とする請求項１記
   載の電磁弁マニホールド装置を用いたシステム。