JPH0571507A - 空気圧アクチユエータの方向切り換え方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、空気圧アクチュエータの駆動方向
を電磁弁の切り換えにより切り換えるための空気圧アク
チュエータの方向切り換え方法に関し、電磁弁の作動に
迅速に対応して、ピストンロッドの駆動方向を変更する
ことを目的とする。 【構成】 空気圧アクチュエータの一側室と他側室にそ
れぞれ接続される圧縮空気給排管路に、それぞれ給排気
を切り換える電磁弁を介装し、空気圧アクチュエータの
方向切り換え時に、排気される室側に接続される圧縮空
気給排管路の電磁弁を、排気側に切り換えた後、所定時
間経過後に、給気される室側に接続される圧縮空気給排
管路の電磁弁を給気側に切り換えるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空気圧アクチュエータ
の駆動方向を電磁弁の切り換えにより切り換えるための
空気圧アクチュエータの方向切り換え方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、工作機械，産業機械等の各種装
置では、圧縮空気により駆動される空気圧アクチュエー
タが多用されている。

【０００３】図５は、この種の空気圧アクチュエータを
示すもので、この空気圧アクチュエータ１１は、シリン
ダ本体１３内に、ピストンロッド１５を挿入し、ピスト
ンロッド１５の先端にピストン１７を固定して形成され
ている。

【０００４】シリンダ本体１３内のピストン１７の一側
には、一側室１９が形成され、他側には、他側室２１が
形成されている。シリンダ本体１３の一側室１９と他側
室２１には、圧縮空気給排管路２３がそれぞれ接続され
ており、これ等の圧縮空気給排管路２３は、圧縮空気圧
源２５に接続されている。

【０００５】そして、一対の圧縮空気給排管路２３に
は、一台の電磁弁２７が介装されている。このような空
気圧アクチュエータ１１では、電磁弁２７を励磁してポ
ートを切り換えることにより、圧縮空気が供給される室
１９，２１が換わり、ピストンロッド１５の駆動方向が
変更される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の空気圧アクチュエータの方向切り換え方法で
は、電磁弁２７の作動に迅速に対応して、ピストンロッ
ド１５の駆動方向を変更することが困難であるという問
題があった。

【０００７】すなわち、一般に、空気圧アクチュエータ
１１のピストンロッド１５は、一側室１９と他側室２１
との差圧により駆動するが、従来の空気圧アクチュエー
タでは、例えば、一側室１９に圧縮空気が供給されるよ
うに電磁弁２７が切り換えられた時に、他側室２１内に
圧縮空気が残存しているため、この圧縮空気の残圧によ
り、電磁弁２７の作動に迅速に対応して、ピストンロッ
ド１５の駆動方向を変更することが困難であるという問
題があった。

【０００８】本発明は、かかる従来の問題を解決したも
ので、電磁弁の作動に迅速に対応して、ピストンロッド
の駆動方向を変更することができる空気圧アクチュエー
タの方向切り換え方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明にかかわる空気圧
アクチュエータの方向切り換え方法は、空気圧アクチュ
エータの一側室と他側室にそれぞれ接続される圧縮空気
給排管路に、それぞれ給排気を切り換える電磁弁を介装
し、前記空気圧アクチュエータの方向切り換え時に、排
気される室側に接続される圧縮空気給排管路の電磁弁
を、排気側に切り換えた後、所定時間経過後に、給気さ
れる室側に接続される圧縮空気給排管路の電磁弁を給気
側に切り換えるものである。

【００１０】

【作用】本発明の空気圧アクチュエータの方向切り換え
方法では、空気圧アクチュエータの方向切り換え時に
は、先ず、排気される室側に接続される圧縮空気給排管
路の電磁弁が、排気側に切り換えられ、排気される室内
の圧縮空気の一部が排気され、この後、所定時間経過後
に、給気される室側に接続される圧縮空気給排管路の電
磁弁が給気側に切り換えられる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の詳細を図面に示す一実施例に
ついて説明する。図１は、本発明の空気圧アクチュエー
タの方向切り換え方法の一実施例が適用される空気圧ア
クチュエータ装置を示すもので、図において符号３１
は、空気圧アクチュエータを示している。

【００１２】この空気圧アクチュエータ３１は、シリン
ダ本体３３内に、ピストンロッド３５を挿入し、ピスト
ンロッド３５の先端にピストン３７を固定して形成され
ている。

【００１３】シリンダ本体３３内のピストン３７の一側
には、一側室３９が形成され、他側には、他側室４１が
形成されている。シリンダ本体３３の一側室３９と他側
室４１には、圧縮空気給排管路４３がそれぞれ接続され
ており、これ等の圧縮空気給排管路４３は、圧縮空気圧
源４５に接続されている。

【００１４】そして、一対の圧縮空気給排管路４３に
は、圧縮空気の方向を制御する３ポートの一側電磁弁４
７および他側電磁弁４９が介装されている。一側電磁弁
４７および他側電磁弁４９のソレノイドコイル５１に
は、電線５３の一端が接続され、この電線５３の他端
は、電源装置５５に接続されている。

【００１５】図２は、電源装置５５の詳細を示すもの
で、この電源装置５５には、電磁弁４７，４９の定格電
圧に対応する、例えば、ＤＣ６Ｖの入力端子５７と、高
電圧、例えば、ＤＣ６０Ｖの入力端子５９が配置されて
いる。

【００１６】また、この電源装置５５には、制御装置６
１からの、例えば、ＤＣ１２Ｖの信号電圧波形を入力す
る信号入力端子６３，６５が配置されている。すなわ
ち、この電源装置５５では、制御装置６１から、例え
ば、図３に示すように、一側電磁弁４７側の信号入力端
子６３に、他側電磁弁４９側の信号入力端子６５への１
２Ｖの印加から時間ｔ₁ 後に、１２Ｖを印加し、この印
加から時間ｔ₃ 後、すなわち、他側電磁弁４９側の信号
入力端子６５への１２Ｖの印加より時間ｔ₂ 前に、電圧
を０Ｖにするような信号電圧波形が入力される。

【００１７】なお、上述した時間ｔ₁ ，ｔ₂ ，ｔ₃ は、
制御装置６１内に配置されるシーケンサあるいはパルス
発振器等のタイマーを調節することにより容易に変更可
能である。

【００１８】また、時間ｔ₁ ，ｔ₂ は、空気圧アクチュ
エータ３１のピストンロッド３５の作動時間を調整する
時間で、これは電磁弁４７，４９の応答時間との関係で
決定され、具体的には、５〜１０msec程度の時間とされ
る。

【００１９】そして、この信号電圧波形の入力により、
電源装置５５から、例えば、図４に示すように、例え
ば、一側電磁弁４７側のソレノイドコイル５１に、他側
電磁弁４９側のソレノイドコイル５１への６Ｖの印加
後、時間ｔ₁ 後に、例えば、５msecの間６０Ｖの電圧を
印加し、この後、他側電磁弁４９側のソレノイドコイル
５１に６０Ｖの電圧が印加される時間より時間ｔ₂ 前ま
での間、電圧を６Ｖにするような電圧波形が出力され
る。

【００２０】上述した空気圧アクチュエータ装置は、本
発明の空気圧アクチュエータの方向切り換え方法の一実
施例により以下述べるようにして駆動される。すなわ
ち、先ず、図４の時間の直前までは、一側電磁弁４７
に０Ｖ、他側電磁弁４９に６Ｖの電圧が印加されている
ため、図１において、一側電磁弁４７のポート位置は
ａ、他側電磁弁４９のポート位置はｂとされ、圧縮空気
圧源４５からの空気は、他側室４１に流入しており、ピ
ストンロッド３５が突出状態とされている。

【００２１】図４の時間の時には、他側電磁弁４９の
電圧が０Ｖとなるため、他側電磁弁４９のポート位置は
ａとされ、他側室４１に流入していた圧縮空気が大気中
に開放される。

【００２２】時間からｔ₁ 時間後のになると、一側
電磁弁４７に、６０Ｖの高電圧が、例えば、５msecの間
印加され、この高電圧により、一側電磁弁４７のポート
位置がｂ側に迅速に切り換わり、圧縮空気圧源４５から
の圧縮空気が、一側室３９に供給され、ピストンロッド
３５が、他側室４１に向けて急速に戻される。

【００２３】時間から５msec後のからは、一側電磁
弁４７への印加電圧が、電磁弁４７，４９の定格電圧で
ある６Ｖに戻される。時間からｔ₃ 時間後のになる
と、一側電磁弁４７の電圧が０Ｖとなるため、一側電磁
弁４７のポート位置はａとされ、一側室３９に流入して
いた圧縮空気が大気中に開放される。

【００２４】時間からｔ₂ 時間後のになると、他側
電磁弁４９に、６０Ｖの高電圧が、例えば、５msecの間
印加され、この高電圧により、他側電磁弁４９のポート
位置がｂ側に迅速に切り換わり、圧縮空気圧源４５から
の圧縮空気が、他側室４１に供給され、ピストンロッド
３５が、一側室３９から急速に突出される。

【００２５】時間から５msec後には、他側電磁弁４９
への印加電圧が、電磁弁４７，４９の定格電圧である６
Ｖに戻され、上述した動作が繰り返される。しかして、
上述した空気圧アクチュエータの方向切り換え方法で
は、空気圧アクチュエータ３１の一側室３９と他側室４
１にそれぞれ接続される圧縮空気給排管路４３に、それ
ぞれ給排気を切り換える電磁弁４７，４９を介装し、空
気圧アクチュエータ３１の方向切り換え時に、排気され
る室３９，４１側に接続される圧縮空気給排管路４３の
電磁弁４７，４９を、排気側に切り換えた後、所定時間
経過後に、給気される室３９，４１側に接続される圧縮
空気給排管路４３の電磁弁４７，４９を給気側に切り換
えるようにしたので、電磁弁４７，４９の作動に迅速に
対応してピストンロッド３５の駆動方向を変更すること
が可能となる。

【００２６】すなわち、本発明の空気圧アクチュエータ
の方向切り換え方法では、空気圧アクチュエータ３１の
方向切り換え時には、先ず、例えば、排気される他側室
４１側に接続される圧縮空気給排管路４３の他側電磁弁
４９が、排気側に切り換えられ、排気される他側室４１
内の圧縮空気の一部が排気され、この後、所定時間経過
後に、給気される一側室３９側に接続される圧縮空気給
排管路４３の一側電磁弁４７が給気側に切り換えられる
ため、一側電磁弁４７が給気側に切り換えられた時に
は、他側室４１内に圧縮空気が残存していることがなく
なり、一側電磁弁４７の作動に迅速に対応して、ピスト
ンロッド３５の駆動方向を変更することが可能となる。

【００２７】また、上述した空気圧アクチュエータの方
向切り換え方法では、一側電磁弁４７および他側電磁弁
４９のポートｂ側への切り換え時に、電磁弁４７，４９
に定格電圧より充分に大きい電圧を印加するようにした
ので、電磁弁４７，４９のポートの切り換えを、迅速，
確実に行うことが可能となる。

【００２８】なお、この場合、電磁弁４７，４９に定格
電圧より充分に大きい電圧を印加することになるが、印
加時間が、例えば、５msec程度と、非常に短時間である
ため、ソレノイドコイル５１等が損傷することはない。

【００２９】さらに、上述した空気圧アクチュエータの
方向切り換え方法では、設定時間ｔ ₁ およびｔ₂ の時間
を調整することにより、ピストンロッド３５の速度を微
調整することが可能となる。

【００３０】なお、以上述べた実施例では、電源装置５
５に、６Ｖと６０Ｖの電圧を別々に印加した例について
説明したが、本発明は、かかる実施例に限定されるもの
ではなく、例えば、電源装置内にトランスを内蔵させ、
６Ｖまたは６０Ｖのいずれか一方の電圧のみを印加する
ように構成しても良いことは勿論である。

【００３１】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の空気圧アク
チュエータの方向切り換え方法では、電磁弁の作動に迅
速に対応して、ピストンロッドの駆動方向を変更するこ
とができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の空気圧アクチュエータの方向切り換え
方法の一実施例が適用される空気圧アクチュエータ装置
を示す回路図である。

【図２】図１の電源装置の詳細を示す説明図である。

【図３】制御装置から図１の電源装置に印加される信号
電圧を示すタイムチャートである。

【図４】電源装置から図１の電磁弁に印加される電圧を
示すタイムチャートである。

【図５】従来の空気圧アクチュエータ装置を示す説明図
である。

【符号の説明】

３１ 空気圧アクチュエータ ３９ 一側室 ４１ 他側室 ４３ 圧縮空気給排管路 ４７ 一側電磁弁 ４９ 他側電磁弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気圧アクチュエータの一側室と他側室
   にそれぞれ接続される圧縮空気給排管路に、それぞれ給
   排気を切り換える電磁弁を介装し、前記空気圧アクチュ
   エータの方向切り換え時に、排気される室側に接続され
   る圧縮空気給排管路の電磁弁を、排気側に切り換えた
   後、所定時間経過後に、給気される室側に接続される圧
   縮空気給排管路の電磁弁を給気側に切り換えることを特
   徴とする空気圧アクチュエータの方向切り換え方法。