JPH07182049A - 圧力制御装置及び圧力検出装置 - Google Patents
圧力制御装置及び圧力検出装置Info
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- JPH07182049A JPH07182049A JP32466293A JP32466293A JPH07182049A JP H07182049 A JPH07182049 A JP H07182049A JP 32466293 A JP32466293 A JP 32466293A JP 32466293 A JP32466293 A JP 32466293A JP H07182049 A JPH07182049 A JP H07182049A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 アクチュエータの動作監視用電気的センサを
アクチュエータに設けない様にして被制御装置への配線
を省略する。 【構成】 シリンダ３と制御弁９間に圧力検出装置２１
Ａを設けてシリンダの吸込み及び吐出し口ポートの圧力
を検出し、シリンダ３の動作監視を行なう。
アクチュエータに設けない様にして被制御装置への配線
を省略する。 【構成】 シリンダ３と制御弁９間に圧力検出装置２１
Ａを設けてシリンダの吸込み及び吐出し口ポートの圧力
を検出し、シリンダ３の動作監視を行なう。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は被制御装置としてロボッ
トや部品ピックアップ装置等の自動機器を空圧或は油圧
等を用いて駆動するアクチュエータの圧力制御装置及び
圧力検出装置に係わり、特にアクチュエータに付加する
動作確認用の検出素子を省略する様に成した圧力制御装
置及び圧力検出装置に関する。
トや部品ピックアップ装置等の自動機器を空圧或は油圧
等を用いて駆動するアクチュエータの圧力制御装置及び
圧力検出装置に係わり、特にアクチュエータに付加する
動作確認用の検出素子を省略する様に成した圧力制御装
置及び圧力検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から油や空気のエネルギーを機械エ
ネルギーに変換するものを圧力アクチュエータと総称
し、機械的エネルギーをトルク力に変換する圧力モータ
や直線的な力に変換する圧力シリンダ（以下、シリンダ
と記す）等が知られている。
ネルギーに変換するものを圧力アクチュエータと総称
し、機械的エネルギーをトルク力に変換する圧力モータ
や直線的な力に変換する圧力シリンダ（以下、シリンダ
と記す）等が知られている。
【０００３】本発明ではアクチュエータのうちのエアシ
リンダを用いた例で説明するが駆動源は空気、油、水等
の気体や液体を用い得ることは勿論、アクチュエータも
シリンダに限定されるものではない。
リンダを用いた例で説明するが駆動源は空気、油、水等
の気体や液体を用い得ることは勿論、アクチュエータも
シリンダに限定されるものではない。
【０００４】以下、従来の圧力制御装置としてエアシリ
ンダを簡単の為に１個だけ用いた例を図９の構成図によ
り説明する。図９で圧力制御装置２０は被制御装置１と
制御装置２１で構成されている。
ンダを簡単の為に１個だけ用いた例を図９の構成図によ
り説明する。図９で圧力制御装置２０は被制御装置１と
制御装置２１で構成されている。
【０００５】被制御装置１内には例えば部品をピックア
ップするピックアップ装置等の自動機２を有し、該自動
機２のアーム等の被駆動体の駆動はエアのシリンダ３で
行なわれる。即ち自動機２はシリンダ３のピストン５の
動作に対応してピストンロッド６により駆動されエアの
吸込口又は／及び吐出し口を構成するＡポート７及びＢ
ポート８は例えば、５ポート切換弁等の圧力の制御弁９
のシリンダ側吸込口及び／又は吐出し口であるＡポート
及びＢポートにパイプ４Ａ及び４Ｂを介して接続されて
いる。
ップするピックアップ装置等の自動機２を有し、該自動
機２のアーム等の被駆動体の駆動はエアのシリンダ３で
行なわれる。即ち自動機２はシリンダ３のピストン５の
動作に対応してピストンロッド６により駆動されエアの
吸込口又は／及び吐出し口を構成するＡポート７及びＢ
ポート８は例えば、５ポート切換弁等の圧力の制御弁９
のシリンダ側吸込口及び／又は吐出し口であるＡポート
及びＢポートにパイプ４Ａ及び４Ｂを介して接続されて
いる。
【０００６】制御弁９のエア等の供給口を構成するＰポ
ートにはコンプレッサ或は油圧ポンプ等の圧力源１２か
ら所定圧力が供給管１３を介して供給され、排出口を構
成するＲポートからは排出管１０を介してエア等が排出
される。この５ポート弁はソレノイド等で切換制御され
る。
ートにはコンプレッサ或は油圧ポンプ等の圧力源１２か
ら所定圧力が供給管１３を介して供給され、排出口を構
成するＲポートからは排出管１０を介してエア等が排出
される。この５ポート弁はソレノイド等で切換制御され
る。
【０００７】シリンダ３のＡ及びＢポート近傍にはピス
トン５がＡポート側にあるのか或はＢポート側にあるか
の位置を検出するためのセンサ１０Ａ及び１０Ｂがシリ
ンダ外周側に設けられ、これらセンサ１０Ａ及び１０Ｂ
での信号をインタフェース（Ｉ／Ｆ）１４内のフォトカ
プラーを介してマイクロコンピュータ（以下ＣＰＵと記
す）１５に供給する。
トン５がＡポート側にあるのか或はＢポート側にあるか
の位置を検出するためのセンサ１０Ａ及び１０Ｂがシリ
ンダ外周側に設けられ、これらセンサ１０Ａ及び１０Ｂ
での信号をインタフェース（Ｉ／Ｆ）１４内のフォトカ
プラーを介してマイクロコンピュータ（以下ＣＰＵと記
す）１５に供給する。
【０００８】ＣＰＵ１５はこれらデジタルデータに基づ
いて、シリンダ３内のピストン動作状態を検知してＩ／
Ｆ１４内のパラレル出力（Pout）を介して制御弁９のソ
レノイド等の「オン」「オフ」動作を行なわせたり、図
示しないがＣＲＴ等の表示装置にシリンダの異常状態を
表示する等の監視動作が行なわれる。尚１９はＣＰＵ１
５の電源回路、１６は押釦等の操作部である。
いて、シリンダ３内のピストン動作状態を検知してＩ／
Ｆ１４内のパラレル出力（Pout）を介して制御弁９のソ
レノイド等の「オン」「オフ」動作を行なわせたり、図
示しないがＣＲＴ等の表示装置にシリンダの異常状態を
表示する等の監視動作が行なわれる。尚１９はＣＰＵ１
５の電源回路、１６は押釦等の操作部である。
【０００９】上述のセンサ１０Ａ及び１０Ｂとしては種
々の位置センサが用いられ、例えばピストン５の外周近
傍にマグネットを埋め込み、Ａ及びＢポート近傍のシリ
ンダチューブの外周にリードスイッチ等を設けて、ピス
トン５に埋め込まれたマグネットがリードスイッチに近
づいた時にリードスイッチを「オン」させ、このオン信
号をＣＰＵ１５に供給して、該ＣＰＵ１５内でシリンダ
３内のピストン５の動作状態の確認等が行なわれてい
た。
々の位置センサが用いられ、例えばピストン５の外周近
傍にマグネットを埋め込み、Ａ及びＢポート近傍のシリ
ンダチューブの外周にリードスイッチ等を設けて、ピス
トン５に埋め込まれたマグネットがリードスイッチに近
づいた時にリードスイッチを「オン」させ、このオン信
号をＣＰＵ１５に供給して、該ＣＰＵ１５内でシリンダ
３内のピストン５の動作状態の確認等が行なわれてい
た。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来構成による
と、被制御装置１内のシリンダ３に設けられたセンサ１
０Ａ及び１０Ｂから制御装置２１内のＣＰＵ１５近傍に
配したＩ／Ｆ１４内のパラレル出力（Pout）まで配線用
のラインを引き回さなければならず被制御装置１側と制
御装置２１側とが離れて配置されている場合はセンサ１
０Ａ及び１０Ｂからの配線のリードが極めて長くなり、
駆動用シリンダが多くある場合は引き回す配線の数も多
くなる問題があった。又、シリンダ３のピストンロッド
５が常時可動されているためこれら配線が断線してシリ
ンダ３の動作状態を確実に監視出来ない問題があった。
と、被制御装置１内のシリンダ３に設けられたセンサ１
０Ａ及び１０Ｂから制御装置２１内のＣＰＵ１５近傍に
配したＩ／Ｆ１４内のパラレル出力（Pout）まで配線用
のラインを引き回さなければならず被制御装置１側と制
御装置２１側とが離れて配置されている場合はセンサ１
０Ａ及び１０Ｂからの配線のリードが極めて長くなり、
駆動用シリンダが多くある場合は引き回す配線の数も多
くなる問題があった。又、シリンダ３のピストンロッド
５が常時可動されているためこれら配線が断線してシリ
ンダ３の動作状態を確実に監視出来ない問題があった。
【００１１】本発明は叙上の問題点を解消した圧力制御
装置及び圧力検出装置を提供しようとするもので、その
目的とするところはシリンダ側の圧力状態を制御弁９が
配設される制御装置２１側近傍で検出することで、シリ
ンダ３にセンサ１０Ａ及び１０Ｂを付加しなくてもよい
ものを得ようとするものである。
装置及び圧力検出装置を提供しようとするもので、その
目的とするところはシリンダ側の圧力状態を制御弁９が
配設される制御装置２１側近傍で検出することで、シリ
ンダ３にセンサ１０Ａ及び１０Ｂを付加しなくてもよい
ものを得ようとするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の圧力制御装置は
その例が図１に示されている様に機器２を駆動するため
のアクチュエータ３を有する被制御装置１の圧力を制御
する様に成された圧力制御装置２０に於いて、アクチュ
エータ３の吸込及び吐出し口７及び８の圧力状態をアク
チュエータ３から離間した位置で検出する圧力検出手段
２１Ａと、アクチュエータ３及び圧力検出手段２１Ａへ
の駆動圧力の供給及び排出を制御する圧力制御手段９
と、圧力検出手段２１Ａからの圧力検出信号に基づいて
アクチュエータ３の動作状態を検知する電気的制御手段
１５とを具備して成るものである。
その例が図１に示されている様に機器２を駆動するため
のアクチュエータ３を有する被制御装置１の圧力を制御
する様に成された圧力制御装置２０に於いて、アクチュ
エータ３の吸込及び吐出し口７及び８の圧力状態をアク
チュエータ３から離間した位置で検出する圧力検出手段
２１Ａと、アクチュエータ３及び圧力検出手段２１Ａへ
の駆動圧力の供給及び排出を制御する圧力制御手段９
と、圧力検出手段２１Ａからの圧力検出信号に基づいて
アクチュエータ３の動作状態を検知する電気的制御手段
１５とを具備して成るものである。
【００１３】本発明の圧力検出装置はその例が図４及び
図７に示されている様に被制御装置１内の自動機器２等
を駆動するためのアクチュエータ３と、このアクチュエ
ータ３の供給圧又は／及び排出圧を検出する検出素子１
１Ａ及び１１Ｂと、検出素子１１Ａ及び１１Ｂからの検
出信号に基づいてアクチュエータ３の圧力動作状態を検
出する電気制御手段１５とを具備したものである。
図７に示されている様に被制御装置１内の自動機器２等
を駆動するためのアクチュエータ３と、このアクチュエ
ータ３の供給圧又は／及び排出圧を検出する検出素子１
１Ａ及び１１Ｂと、検出素子１１Ａ及び１１Ｂからの検
出信号に基づいてアクチュエータ３の圧力動作状態を検
出する電気制御手段１５とを具備したものである。
【００１４】
【作用】本発明は被制御装置１である自動機２等を駆動
する例えば、シリンダ等のアクチュエータ３の吸込又は
／及び吐出し口の圧力を該アクチュエータ３から離間し
た位置で検出し、その圧力検出状態に基づいて、該アク
チュエータ３の動作確認を行なう様に成したので、該ア
クチュエータ３にセンサを付加する必要の無い圧力制御
装置２０及び圧力検出装置２１Ａを得ることが出来るの
でアクチュエータ３まで配線が不用となる。
する例えば、シリンダ等のアクチュエータ３の吸込又は
／及び吐出し口の圧力を該アクチュエータ３から離間し
た位置で検出し、その圧力検出状態に基づいて、該アク
チュエータ３の動作確認を行なう様に成したので、該ア
クチュエータ３にセンサを付加する必要の無い圧力制御
装置２０及び圧力検出装置２１Ａを得ることが出来るの
でアクチュエータ３まで配線が不用となる。
【００１５】
【実施例】以下、図１乃至図３によって、本発明の圧力
制御装置及び圧力検出装置の一実施例を詳記する。尚、
図１の圧力制御装置に於いて、図９との対応部分には同
一符号を付して重複説明を省略する。
制御装置及び圧力検出装置の一実施例を詳記する。尚、
図１の圧力制御装置に於いて、図９との対応部分には同
一符号を付して重複説明を省略する。
【００１６】本例の場合もアクチュエータ３としてエア
シリンダを用いた場合を説明するが、この様な構成に限
定されるものではないことは明らかである。本例の圧力
制御装置２０としては被制御装置１と制御装置２１とは
比較的離間した位置に配設されている。即ち、被制御装
置１側に設けられたシリンダ３の吸込又は／及び吐出し
口であるＡポート７及びＢポート８の近傍にはセンサ１
０Ａ及び１０Ｂが付加されていない。
シリンダを用いた場合を説明するが、この様な構成に限
定されるものではないことは明らかである。本例の圧力
制御装置２０としては被制御装置１と制御装置２１とは
比較的離間した位置に配設されている。即ち、被制御装
置１側に設けられたシリンダ３の吸込又は／及び吐出し
口であるＡポート７及びＢポート８の近傍にはセンサ１
０Ａ及び１０Ｂが付加されていない。
【００１７】更に、制御装置２１内の制御弁９とシリン
ダ３間に圧力検出装置２１Ａを構成する検出部２２を介
在させる。
ダ３間に圧力検出装置２１Ａを構成する検出部２２を介
在させる。
【００１８】この検出部２２の構成として図１では中央
に隔離板２２Ｂを設けたケーシング２２Ａにはシリンダ
３側に接続されるＡ1 ポート２２Ｃ及びＢ1 ポート２２
Ｄ並に制御弁９側に接続されるＡ2 ポート２２Ｅ及びＢ
2 ポート２２Ｆの４ポートを有し、隔離板２２Ｂで区切
られた各室内に圧力を抵抗変化に変える様なストレンゲ
ージ等の圧力検出素子（以下センサと記す）１１Ａ及び
１１Ｂが配設されている。
に隔離板２２Ｂを設けたケーシング２２Ａにはシリンダ
３側に接続されるＡ1 ポート２２Ｃ及びＢ1 ポート２２
Ｄ並に制御弁９側に接続されるＡ2 ポート２２Ｅ及びＢ
2 ポート２２Ｆの４ポートを有し、隔離板２２Ｂで区切
られた各室内に圧力を抵抗変化に変える様なストレンゲ
ージ等の圧力検出素子（以下センサと記す）１１Ａ及び
１１Ｂが配設されている。
【００１９】この検出部２２のシリンダ側のＡ1 ポート
２２Ｃ及びＢ1 ポート２２Ｄとシリンダ３のＡポート７
及びＢポート８とを夫々パイプ４Ａ及び４Ｂで接続す
る。更に検出部２２の制御弁９側のＡ2 ポート２２Ｅ及
びＢ2 ポート２２Ｆと制御弁９のＡポート及びＢポート
をパイプ４Ｃ及び４Ｄで接続する。
２２Ｃ及びＢ1 ポート２２Ｄとシリンダ３のＡポート７
及びＢポート８とを夫々パイプ４Ａ及び４Ｂで接続す
る。更に検出部２２の制御弁９側のＡ2 ポート２２Ｅ及
びＢ2 ポート２２Ｆと制御弁９のＡポート及びＢポート
をパイプ４Ｃ及び４Ｄで接続する。
【００２０】更に、センサ１１Ａ及び１１Ｂの検出信号
をＣＰＵ１５の前段に配したＩ／Ｆ１４内のＡＤＣに供
給する様にして、デジタル化した検出信号をＣＰＵ１５
に供給する。ＣＰＵ１５には通常の様にＲＡＭ２４やＲ
ＯＭ２３を有するが、本例ではこのＲＯＭ２３内に後述
するも予め学習又はティーチングしたシリンダ３のＡ及
びＢポート７及び８のピストン動作位置に対する圧力状
態値が格納されている。
をＣＰＵ１５の前段に配したＩ／Ｆ１４内のＡＤＣに供
給する様にして、デジタル化した検出信号をＣＰＵ１５
に供給する。ＣＰＵ１５には通常の様にＲＡＭ２４やＲ
ＯＭ２３を有するが、本例ではこのＲＯＭ２３内に後述
するも予め学習又はティーチングしたシリンダ３のＡ及
びＢポート７及び８のピストン動作位置に対する圧力状
態値が格納されている。
【００２１】図１の圧力検出装置２１Ａを構成する。検
出部２２のケーシング２２Ａは合成樹脂又は金属で作成
され、その構成は円筒、矩形等どの様な形状でもよく、
要はシリンダ３内の吸込及び／又は吐出し圧が検知可能
なセンサ１１Ａ及び１１Ｂが設けられていればよい。こ
の構成では１つのケーシング２２Ａ内に隔離板２２Ｂを
設けたが、図２に示す様に各々のパイプ４Ａ及び４Ｂ並
に４Ｃ及び４Ｄに連通する２ポート即ち、Ａ1 及びＡ2
ポート２２Ｃ及び２２Ｅ並にＢ1 及びＢ2 ポート２２Ｄ
及び２２Ｆを夫々有する略々円筒状に形成した２個のケ
ーシング２２Ａ 1 及び２２Ａ2 に夫々センサ１１Ａ及び
１１Ｂを内蔵したものでもよい。
出部２２のケーシング２２Ａは合成樹脂又は金属で作成
され、その構成は円筒、矩形等どの様な形状でもよく、
要はシリンダ３内の吸込及び／又は吐出し圧が検知可能
なセンサ１１Ａ及び１１Ｂが設けられていればよい。こ
の構成では１つのケーシング２２Ａ内に隔離板２２Ｂを
設けたが、図２に示す様に各々のパイプ４Ａ及び４Ｂ並
に４Ｃ及び４Ｄに連通する２ポート即ち、Ａ1 及びＡ2
ポート２２Ｃ及び２２Ｅ並にＢ1 及びＢ2 ポート２２Ｄ
及び２２Ｆを夫々有する略々円筒状に形成した２個のケ
ーシング２２Ａ 1 及び２２Ａ2 に夫々センサ１１Ａ及び
１１Ｂを内蔵したものでもよい。
【００２２】上述の構成の圧力制御装置及び圧力検出装
置の動作を以下説明する。本例の圧力検出装置２１Ａ又
は圧力制御装置２０での圧力検出原理はシリンダ３のＡ
又はＢポート７又は８へ供給する供給圧又は排気圧、或
はシリンダ３の制御を行なう制御弁９への供給圧又は排
気圧等を検出する様に成す。
置の動作を以下説明する。本例の圧力検出装置２１Ａ又
は圧力制御装置２０での圧力検出原理はシリンダ３のＡ
又はＢポート７又は８へ供給する供給圧又は排気圧、或
はシリンダ３の制御を行なう制御弁９への供給圧又は排
気圧等を検出する様に成す。
【００２３】今、初期条件としてピストン５がシリンダ
３のＢ端側位置にあり、Ｂポート８は排気状態（大気圧
０Ｐａ）でありＡポート７にコンプレッサ等の圧力源１
２から所定圧力のエアが供給されて給気が行なわれ所定
の供給圧が加えられた状態であるとする。
３のＢ端側位置にあり、Ｂポート８は排気状態（大気圧
０Ｐａ）でありＡポート７にコンプレッサ等の圧力源１
２から所定圧力のエアが供給されて給気が行なわれ所定
の供給圧が加えられた状態であるとする。
【００２４】この状態ではエアコンプレッサ等の圧力源
１２からのエアは供給管１３→制御弁９のＰポート→制
御弁９のＡポート→パイプ４Ｃ→検出部２２のＡ2 ポー
ト２２Ｅ→検出部２２のＡ1 ポート２２Ｃ→パイプ４Ａ
→シリンダ３のＡポート７の系路でシリンダ３に流入し
Ａポート７の状態は給気となり、その圧力は供給圧とな
る。
１２からのエアは供給管１３→制御弁９のＰポート→制
御弁９のＡポート→パイプ４Ｃ→検出部２２のＡ2 ポー
ト２２Ｅ→検出部２２のＡ1 ポート２２Ｃ→パイプ４Ａ
→シリンダ３のＡポート７の系路でシリンダ３に流入し
Ａポート７の状態は給気となり、その圧力は供給圧とな
る。
【００２５】一方、シリンダ３のＢポートはＢポート８
→パイプ４Ｂ→検出部２２のＢ1 ポート２２Ｄ→検出部
２２のＢ2 ポート２２Ｆ→パイプ４Ｄ→制御弁９のＢポ
ート→制御弁９のＲポート→吐出管１０の系路でシリン
ダ３のＢポート８の状態は排気となり、その圧力は大気
圧となる。従って、シリンダ３のピストン５は下記の表
１に示す様に後退位置であるシリンダチューブのＢ端側
に持ち来される。
→パイプ４Ｂ→検出部２２のＢ1 ポート２２Ｄ→検出部
２２のＢ2 ポート２２Ｆ→パイプ４Ｄ→制御弁９のＢポ
ート→制御弁９のＲポート→吐出管１０の系路でシリン
ダ３のＢポート８の状態は排気となり、その圧力は大気
圧となる。従って、シリンダ３のピストン５は下記の表
１に示す様に後退位置であるシリンダチューブのＢ端側
に持ち来される。
【００２６】
【表１】
【００２７】次にＣＰＵ１５はＩ／Ｆ１４中のパラレル
出力（Pout）を介して制御弁９のソレイドを駆動して制
御弁９のＰポートをＡポートからＢポートに切換えると
共に排気口のＲポートをＡポート側に切換えると、ピス
トン５は後退位置から前進位置、即ちシリンダ３のＢ端
側からＡ端側に移動する間は表１に示す様にＡポート７
は排気で、Ａポート７の圧力は供給圧と大気圧との間の
圧力を示す中間圧となり、Ｂポートは給気で、その圧力
は供給圧となる。
出力（Pout）を介して制御弁９のソレイドを駆動して制
御弁９のＰポートをＡポートからＢポートに切換えると
共に排気口のＲポートをＡポート側に切換えると、ピス
トン５は後退位置から前進位置、即ちシリンダ３のＢ端
側からＡ端側に移動する間は表１に示す様にＡポート７
は排気で、Ａポート７の圧力は供給圧と大気圧との間の
圧力を示す中間圧となり、Ｂポートは給気で、その圧力
は供給圧となる。
【００２８】同様にシリンダ３のピストン５を表１に示
す様に前進位置→後退位置になる様に制御弁９を切換え
ると、Ａポート７は給気で圧力は供給圧となり、Ｂポー
ト８は排気で中間圧と成る。
す様に前進位置→後退位置になる様に制御弁９を切換え
ると、Ａポート７は給気で圧力は供給圧となり、Ｂポー
ト８は排気で中間圧と成る。
【００２９】シリンダ３のピストン５がシリンダチュー
ブのＡ端に持ち来された前進状態ではＡポート７は排気
でその圧力は大気圧となり、Ｂポート８は給気でその圧
力は供給圧と成る。
ブのＡ端に持ち来された前進状態ではＡポート７は排気
でその圧力は大気圧となり、Ｂポート８は給気でその圧
力は供給圧と成る。
【００３０】即ち、表１に示される様にシリンダ３のＡ
及びＢポート７及び８の状態を供給圧及び大気圧の関係
で検出すれば、エアシリンダのピストン５の位置が終端
（Ｂ端）側にあるか前端（Ａ端）側にあるかを把握する
ことが可能と成る。又中間圧と供給圧との関係をみれば
ピストンが後退中なのか或は前進中なのかの判断をする
ことが出来ることになる。
及びＢポート７及び８の状態を供給圧及び大気圧の関係
で検出すれば、エアシリンダのピストン５の位置が終端
（Ｂ端）側にあるか前端（Ａ端）側にあるかを把握する
ことが可能と成る。又中間圧と供給圧との関係をみれば
ピストンが後退中なのか或は前進中なのかの判断をする
ことが出来ることになる。
【００３１】上述でシリンダの動作監視原理を説明した
が、ＣＰＵ１５は検出部２２内のセンサ１１Ａ及び１１
Ｂによって得た供給圧、大気圧、或は中間圧を予めＲＯ
Ｍ２３に格納した基準値と比較し、その有無を判断して
シリンダ３を制御する制御弁９をコントロールする様に
成せばより確実にシリンダ３の制御確認が可能と成る。
勿論、これらの比較判断はワイヤードロジック或はソフ
トウェアロジックで行い得る。
が、ＣＰＵ１５は検出部２２内のセンサ１１Ａ及び１１
Ｂによって得た供給圧、大気圧、或は中間圧を予めＲＯ
Ｍ２３に格納した基準値と比較し、その有無を判断して
シリンダ３を制御する制御弁９をコントロールする様に
成せばより確実にシリンダ３の制御確認が可能と成る。
勿論、これらの比較判断はワイヤードロジック或はソフ
トウェアロジックで行い得る。
【００３２】即ち、実際に被制御装置１の複数のシリン
ダ３に使用するピストン５の後退位置（Ｂ端）から前進
位置（Ａ端）までの正規の移動時間を学習又はティーチ
ングしてＲＯＭ２３に格納しておくことでこの格納値と
現在動作中のシリンダ３の移動時間とをＣＰＵ１５が常
に比較判断することで、シリンダ３の動作が正常に行な
われているか否かを簡単に監視可能となる。
ダ３に使用するピストン５の後退位置（Ｂ端）から前進
位置（Ａ端）までの正規の移動時間を学習又はティーチ
ングしてＲＯＭ２３に格納しておくことでこの格納値と
現在動作中のシリンダ３の移動時間とをＣＰＵ１５が常
に比較判断することで、シリンダ３の動作が正常に行な
われているか否かを簡単に監視可能となる。
【００３３】更に、シリンダ３の正規の動作時の排気流
量と供給圧力とを学習又はティーチングしておき、これ
ら値をＲＯＭ２３に格納し、排気圧力が零となってエア
シリンダ３が動作停止した時の排気流量と供給圧との関
係をＣＰＵ１５が比較すればシリンダ３のピストン５の
移動量或は移動位置が検出出来るので、シリンダ３が正
常に動作しているか否かの監視が可能となる。
量と供給圧力とを学習又はティーチングしておき、これ
ら値をＲＯＭ２３に格納し、排気圧力が零となってエア
シリンダ３が動作停止した時の排気流量と供給圧との関
係をＣＰＵ１５が比較すればシリンダ３のピストン５の
移動量或は移動位置が検出出来るので、シリンダ３が正
常に動作しているか否かの監視が可能となる。
【００３４】シリンダ３の排気圧Ｐの状態をＡポート７
側でみたときの動作圧の実測カーブは図３の様に成り、
Ｂポート７では供給圧、Ａポート８では大気圧状態を示
している。Ｂポート８では零Ｐａでシリンダ３は停止状
態となる。
側でみたときの動作圧の実測カーブは図３の様に成り、
Ｂポート７では供給圧、Ａポート８では大気圧状態を示
している。Ｂポート８では零Ｐａでシリンダ３は停止状
態となる。
【００３５】図４は本例の圧力制御装置の他の構成図を
示すものである。図１との対応部分には同一符号を付し
て重複説明は省略するが、本例では図１の様にシリンダ
３と制御弁９との間に圧力検出装置２１Ａを配設するの
でなく、シリンダ３と制御弁９との間にＴ型継手１７Ａ
及び１７Ｂを介在させ、このＴ型継手１７Ａ及び１７Ｂ
で分圧した圧力を検出部２２のケーシング内に設けた２
個のセンサ１１Ａ及び１１Ｂに供給する様にしたもので
ある。この様に構成すると制御ポートを構成する電気的
制御装置２１Ｂ近傍に検出部２２を持ち来たすことが容
易となる。
示すものである。図１との対応部分には同一符号を付し
て重複説明は省略するが、本例では図１の様にシリンダ
３と制御弁９との間に圧力検出装置２１Ａを配設するの
でなく、シリンダ３と制御弁９との間にＴ型継手１７Ａ
及び１７Ｂを介在させ、このＴ型継手１７Ａ及び１７Ｂ
で分圧した圧力を検出部２２のケーシング内に設けた２
個のセンサ１１Ａ及び１１Ｂに供給する様にしたもので
ある。この様に構成すると制御ポートを構成する電気的
制御装置２１Ｂ近傍に検出部２２を持ち来たすことが容
易となる。
【００３６】図４ではセンサ１１Ａ及び１１Ｂをケーシ
ング２２Ａ内に配設した構成を示したがケーシング２２
Ａを設けなくても直接センサ１１Ａ及び１１Ｂを電気制
御装置のプリント基板上に載置する様にしてもよい。例
えば図５に示す様に半導体歪抵抗式のセンサ１１Ａ及び
１１Ｂの上面へＴ型継手１７Ａ及び１７Ｂ側から分圧圧
力を供給し、絶縁ホルダ３４の下方から大気側圧力を供
給する様に成す。尚、図５の拡散形半導体圧力センサは
シリコン基板３２の表面にＩＣ製造技術を用いて圧力を
抵抗変化として取り出し可能な元素を拡散領域３３に拡
散し、絶縁ホルダ３４に収納しボンディングワイヤ３０
を介して電極３１に接続して圧力を抵抗変化とした検出
信号を取り出す様に成したものである。
ング２２Ａ内に配設した構成を示したがケーシング２２
Ａを設けなくても直接センサ１１Ａ及び１１Ｂを電気制
御装置のプリント基板上に載置する様にしてもよい。例
えば図５に示す様に半導体歪抵抗式のセンサ１１Ａ及び
１１Ｂの上面へＴ型継手１７Ａ及び１７Ｂ側から分圧圧
力を供給し、絶縁ホルダ３４の下方から大気側圧力を供
給する様に成す。尚、図５の拡散形半導体圧力センサは
シリコン基板３２の表面にＩＣ製造技術を用いて圧力を
抵抗変化として取り出し可能な元素を拡散領域３３に拡
散し、絶縁ホルダ３４に収納しボンディングワイヤ３０
を介して電極３１に接続して圧力を抵抗変化とした検出
信号を取り出す様に成したものである。
【００３７】この様な検出信号はＡＤＣ１４Ａを介して
ＣＰＵ１５に供給される。又ＣＰＵ１５からの制御信号
はパラレル出力（Pout）を介して制御弁９のソレノイド
等を制御する様に成されている。
ＣＰＵ１５に供給される。又ＣＰＵ１５からの制御信号
はパラレル出力（Pout）を介して制御弁９のソレノイド
等を制御する様に成されている。
【００３８】上述の各実施例では２個のセンサ１１Ａ及
び１１Ｂを用いてシリンダ３のＡ及びＢポート７及び８
の圧力測定を行なったが、図６に示す様にケーシング２
２Ａの中央に設けた隔離板２２Ｂに差圧センサ１１Ｃを
設けることで差圧を検出する様にすれば、一つのセンサ
１１Ｃのみでシリンダ３のＡ及びＢポート７及び８の圧
力状態を知ることが出来る。
び１１Ｂを用いてシリンダ３のＡ及びＢポート７及び８
の圧力測定を行なったが、図６に示す様にケーシング２
２Ａの中央に設けた隔離板２２Ｂに差圧センサ１１Ｃを
設けることで差圧を検出する様にすれば、一つのセンサ
１１Ｃのみでシリンダ３のＡ及びＢポート７及び８の圧
力状態を知ることが出来る。
【００３９】この様な差圧センサとしては静電容量式の
差圧センサが知られている。このセンサはＰ1 及びＰ2
の圧力が加えられるダイヤフラムによって移動電極が移
動し、この移動電極を挟む様に設けた２枚の固定電極間
の距離の変化を容量の変化として検出する様に成したも
のである。
差圧センサが知られている。このセンサはＰ1 及びＰ2
の圧力が加えられるダイヤフラムによって移動電極が移
動し、この移動電極を挟む様に設けた２枚の固定電極間
の距離の変化を容量の変化として検出する様に成したも
のである。
【００４０】図４では電気制御装置２１Ｂの基板上にＣ
ＰＵ１５やＲＯＭ２３を設け、検出部２２のセンサ１１
Ａ及び１１Ｂにシリンダ３のＡ，Ｂポート７及び８から
の供給圧或は排気圧を分岐用のＴ型継手１７Ａ及び１７
Ｂを介して供給したが、図７に示す様にシリンダ３のＡ
及びＢポート７及び８からの供給圧又は排気圧をパイプ
４Ａ及び４Ｂを介して直接センサ（例えばシリコンダイ
ヤフラム）１１Ａ及び１１Ｂに直接供給し、該センサ１
１Ａ及び１１Ｂからの圧力−電気変換された検出信号を
ケーシング２２Ａに内蔵したＣＰＵ１５、電源回路１
９、ＲＯＭ２３、ＲＡＭ２４並にパラレルＩ／Ｏ１４Ｂ
を含むＩ／Ｆ１４等の電気制御装置２１Ｂに一体化する
様にしてもよい。図７で図４との対応部分には同一符号
を付して重複説明を省略する。
ＰＵ１５やＲＯＭ２３を設け、検出部２２のセンサ１１
Ａ及び１１Ｂにシリンダ３のＡ，Ｂポート７及び８から
の供給圧或は排気圧を分岐用のＴ型継手１７Ａ及び１７
Ｂを介して供給したが、図７に示す様にシリンダ３のＡ
及びＢポート７及び８からの供給圧又は排気圧をパイプ
４Ａ及び４Ｂを介して直接センサ（例えばシリコンダイ
ヤフラム）１１Ａ及び１１Ｂに直接供給し、該センサ１
１Ａ及び１１Ｂからの圧力−電気変換された検出信号を
ケーシング２２Ａに内蔵したＣＰＵ１５、電源回路１
９、ＲＯＭ２３、ＲＡＭ２４並にパラレルＩ／Ｏ１４Ｂ
を含むＩ／Ｆ１４等の電気制御装置２１Ｂに一体化する
様にしてもよい。図７で図４との対応部分には同一符号
を付して重複説明を省略する。
【００４１】図８は、この様な検出部２２となるケーシ
ング２２Ａの一部組立状態を示す斜視図を示している。
図でパイプ４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄは例えば合成樹脂型
のチュブでＡ1 ，Ａ2 ，Ｂ1 及びＢ2 ポート２２Ｃ，２
２Ｄ，２２Ｅ及び２２Ｆのワンタッチ継手は接栓で構成
され、楕円筒状に形成したケーシング２２Ａの各ポート
に設けた接栓座にワンタッチで気密に着脱可能と成さ
れ、Ａ1 及びＡ2 ポート間通路Ｂ1 及びＢ2 内通路は図
７の様に互に気圧が混合しない様に隔離され、これらの
通路内にセンサ１１Ａ及び１１Ｂが嵌着され気密に保持
される。ＣＰＵ１５等の電気制御装置２１Ｂがケーシン
グ２２Ａに所定方法で固定内蔵され、リッド４２はケー
シング２２Ａに形成した開口４３に嵌着保持される。電
源用の供給線、外部制御信号線、シリンダ位置等の出力
信号線用のケーブル４０がリット４２から導出され、Ａ
又はＢポート７又は８のピストンロッドがＡ端側にある
かＢ端側にあるかを表示するＬＥＤ４１等がリッド４２
に設けられている。
ング２２Ａの一部組立状態を示す斜視図を示している。
図でパイプ４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄは例えば合成樹脂型
のチュブでＡ1 ，Ａ2 ，Ｂ1 及びＢ2 ポート２２Ｃ，２
２Ｄ，２２Ｅ及び２２Ｆのワンタッチ継手は接栓で構成
され、楕円筒状に形成したケーシング２２Ａの各ポート
に設けた接栓座にワンタッチで気密に着脱可能と成さ
れ、Ａ1 及びＡ2 ポート間通路Ｂ1 及びＢ2 内通路は図
７の様に互に気圧が混合しない様に隔離され、これらの
通路内にセンサ１１Ａ及び１１Ｂが嵌着され気密に保持
される。ＣＰＵ１５等の電気制御装置２１Ｂがケーシン
グ２２Ａに所定方法で固定内蔵され、リッド４２はケー
シング２２Ａに形成した開口４３に嵌着保持される。電
源用の供給線、外部制御信号線、シリンダ位置等の出力
信号線用のケーブル４０がリット４２から導出され、Ａ
又はＢポート７又は８のピストンロッドがＡ端側にある
かＢ端側にあるかを表示するＬＥＤ４１等がリッド４２
に設けられている。
【００４２】図１及び図４の構成では制御装置２１に圧
力検出装置２１Ａを配設した例を説明したが図７の様
に、圧力検出装置２１Ａ或は検出部２２として単独に他
の適宜位置に配置し得ることは明らかであり、センサ１
１Ａ及び１１Ｂもストレンゲージ式の圧力検出器以外の
ビエゾ電圧効果を用いた水晶式の圧力センサ等適宜の圧
力又は差圧センサを用い得る。
力検出装置２１Ａを配設した例を説明したが図７の様
に、圧力検出装置２１Ａ或は検出部２２として単独に他
の適宜位置に配置し得ることは明らかであり、センサ１
１Ａ及び１１Ｂもストレンゲージ式の圧力検出器以外の
ビエゾ電圧効果を用いた水晶式の圧力センサ等適宜の圧
力又は差圧センサを用い得る。
【００４３】
【発明の効果】本発明の圧力制御装置及び圧力検出装置
によれば自動機等を駆動する複数のシリンダに複数のセ
ンサを設けなくてもよいので電気制御装置から自動機ま
でセンサ用に多くの配設を引き回す必要がなく、自動機
の駆動部となるアクチュエータの可動によって発生する
配線の切断等がなくなり、確実にアクチュエータの動作
監視が可能となるものが得られる。
によれば自動機等を駆動する複数のシリンダに複数のセ
ンサを設けなくてもよいので電気制御装置から自動機ま
でセンサ用に多くの配設を引き回す必要がなく、自動機
の駆動部となるアクチュエータの可動によって発生する
配線の切断等がなくなり、確実にアクチュエータの動作
監視が可能となるものが得られる。
【図１】本発明の圧力制御装置の一実施例を示す構成図
である。
である。
【図２】本発明の他の圧力検出装置の構成図である。
【図３】本発明に用いるシリンダの動作説明図である。
【図４】本発明の圧力制御装置の他の構成図である。
【図５】本発明の圧力制御装置に用いるセンサの構成図
である。
である。
【図６】本発明の圧力制御装置に用いるセンサの他の構
成図である。
成図である。
【図７】本発明の圧力制御装置の更に他の構成図であ
る。
る。
【図８】本発明の圧力検出装置の一部を断面とする構成
図である。
図である。
【図９】従来の圧力制御装置の構成図である。
１ 被制御装置 ３ シリンダ ９ 制御弁 ２０ 圧力制御装置 ２１ 制御装置 ２１Ａ 圧力検出装置 ２２ 検出部
Claims (9)
- 【請求項１】 機器を駆動するためのアクチュエータを
有する被制御装置の圧力を制御する様に成された圧力制
御装置に於いて、 上記アクチュエータの吸込及び吐出し口の圧力状態を該
アクチュエータから離間した位置で検出する圧力検出手
段と、 上記アクチュエータ及び圧力検出手段への駆動圧力の供
給及び排出を制御する圧力制御手段と、 上記圧力検出手段からの圧力検出信号に基づいて上記ア
クチュエータの動作状態を検知する電気的制御手段とを
具備して成ることを特徴とする圧力制御装置。 - 【請求項２】 前記圧力検出手段を前記アクチュエータ
と前記圧力制御手段間に配設して成ることを特徴とする
請求項１記載の圧力制御装置。 - 【請求項３】 前記アクチュエータと前記圧力制御手段
との間に介在した圧力分岐手段を介して前記圧力検出手
段の圧力を供給する様にしたことを特徴とする請求項１
記載の圧力制御装置。 - 【請求項４】 前記圧力検出手段へは前記アクチュエー
タに供給又は／及び排出する供給圧又は／及び排出圧を
受けて動作する二つの圧力検出素子が設けられているこ
とを特徴とする請求項１記載の圧力制御装置。 - 【請求項５】 前記圧力制御手段を差圧型検出素子と成
したことを特徴とする請求項１乃至請求項３記載のいず
れか１項記載の圧力制御装置。 - 【請求項６】 前記圧力制御手段の供給圧又は／及び排
出圧を受ける供給口又は／及び排出口の中間位置に設け
た隔離板に差圧型検出素子を配設して成ることを特徴と
する請求項４記載の圧力制御装置。 - 【請求項７】 被制御装置内の自動機器等を駆動するた
めのアクチュエータと、 上記アクチュエータの供給圧又は／及び排出圧を検出す
る検出素子と、 上記検出素子からの圧力検出信号に基づいて上記アクチ
ュエータの圧力動作状態を検出する電気制御手段とを具
備して成ることを特徴とする圧力検出装置。 - 【請求項８】 前記検出素子がストレンゲージ式のセン
サ等の様に圧力−電気変換素子であることを特徴とする
請求項７記載の圧力検出装置。 - 【請求項９】 前記検出素子が静電容量型のセンサ等の
様に差圧型検出素子であることを特徴とする請求項７記
載の圧力検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32466293A JPH07182049A (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | 圧力制御装置及び圧力検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32466293A JPH07182049A (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | 圧力制御装置及び圧力検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07182049A true JPH07182049A (ja) | 1995-07-21 |
Family
ID=18168332
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32466293A Pending JPH07182049A (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | 圧力制御装置及び圧力検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07182049A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004536283A (ja) * | 2001-01-30 | 2004-12-02 | エンドレス ウント ハウザー ゲーエムベーハー ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト | 放射分析計測システムの最適化された配置および設置を求めて提示する方法 |
| JPWO2017187934A1 (ja) * | 2016-04-27 | 2019-03-07 | Smc株式会社 | シリンダの動作状態監視装置 |
| US10480549B2 (en) | 2016-10-03 | 2019-11-19 | Smc Corporation | Cylinder operating condition monitoring device |
| US10533586B2 (en) | 2016-10-03 | 2020-01-14 | Smc Corporation | Cylinder operating condition monitoring device |
-
1993
- 1993-12-22 JP JP32466293A patent/JPH07182049A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004536283A (ja) * | 2001-01-30 | 2004-12-02 | エンドレス ウント ハウザー ゲーエムベーハー ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト | 放射分析計測システムの最適化された配置および設置を求めて提示する方法 |
| JPWO2017187934A1 (ja) * | 2016-04-27 | 2019-03-07 | Smc株式会社 | シリンダの動作状態監視装置 |
| US10634172B2 (en) | 2016-04-27 | 2020-04-28 | Smc Corporation | Cylinder operation state monitoring device |
| US10480549B2 (en) | 2016-10-03 | 2019-11-19 | Smc Corporation | Cylinder operating condition monitoring device |
| US10533586B2 (en) | 2016-10-03 | 2020-01-14 | Smc Corporation | Cylinder operating condition monitoring device |
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