JPH09303310A - 流体圧シリンダの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型軽量かつ単純な構成で、流体圧シリンダ
の作動部を高い精度をもって任意の軸方向位置に駆動制
御することができる制御装置を提供する。 【解決手段】 空気圧シリンダ１の後側シリンダ室７，
８に対して、別個独立の電磁弁１１，１２がそれぞれ配
されて、前後両シリンダ室７，８に対する圧縮空気の給
排気量が個別に制御される構成とされている。電磁弁１
１，１２等の各種アクチュエータを駆動制御する制御部
の主要構成部は、アクチュエータの配設される部位から
離隔して配置可能な制御ボックス３０に設けられてな
り、簡単な構成でかつ設置環境に影響されずに、ピスト
ンロッド３の進退動作時の速度制御および停止位置の制
御を高い精度をもって精密に行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は流体圧シリンダの
制御装置に関し、さらに詳細には、例えば流体圧シリン
ダのピストンの位置を検出して、その作動部であるピス
トンロッドまたはスライダを任意の軸方向位置に駆動制
御する制御技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】流体圧シリンダ装置は、その作動流体の
流体圧の特徴を生かして、あらゆる産業分野において広
く使用されている。例えば、空気圧シリンダ装置の一般
的構成は、空気圧回路に配された方向制御弁の切換え動
作により、空気圧シリンダの前後シリンダ室に対する圧
縮空気の給排気量が制御され、これにより、ピストンロ
ッドが突出し退入して直線往復運動をするように構成さ
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の空気
圧シリンダ装置においては、上記前後シリンダ室に対す
る圧縮空気の給排気量が単一の方向制御弁により制御さ
れる構成であることから、上記直線往復運動は、上記ピ
ストンロッドがその作動ストローク全長にわたって突出
したり退入したりするだけの単純な直線運動、つまり作
動ストロークのストロークエンドで停止する場合に限ら
れており、ピストンロッドを作動ストロークにおける任
意の軸方向中間位置に停止させることはできなかった。

【０００４】これは、作動流体である圧縮空気の特性に
大きく起因しており、つまり、空気には圧縮と膨張の性
質があるため、ピストンロッドの突出退入動作にムラが
あって、精密な速度制御が困難であるとともに、精密な
位置決めが難しいという問題があったからである。

【０００５】したがって、ピストンロッドを対象となる
機器装置における全作動ストロークの軸方向中間位置で
も止めようとする場合には、上記のような構成の空気圧
シリンダを直列に複数台組み合わせて、各空気圧シリン
ダの作動ストロークの総和が上記全作動ストロークとな
るように構成することにより、各空気圧シリンダの作動
ストロークのストロークエンドを上記軸方向中間位置と
する方式、換言すれば、止めようとする軸方向中間位置
と同数の空気圧シリンダを組み合わせるという方式が採
用されていた。

【０００６】しかしながら、このような構成では、装置
全体が複雑化、大型化するとともに、装置コストも大幅
に上昇してしまうという問題があった。

【０００７】本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなさ
れたものであって、その目的とするところは、小型軽量
かつ単純な構成で、流体圧シリンダの作動部を高い精度
をもって任意の軸方向位置に駆動制御することができる
制御装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の流体圧シリンダの制御装置は、流体圧シリ
ンダの作動部を任意の軸方向位置に駆動制御する装置で
あって、前記流体圧シリンダの後側シリンダ室に対する
作動流体の流れを制御する第１の電磁弁と、前記流体圧
シリンダの前側シリンダ室に対する作動流体の流れを制
御する第２の電磁弁と、前記作動部の軸方向位置を検出
する位置検出センサと、前記流体圧シリンダの後側シリ
ンダ室内の流体圧を検出する第１の流体圧検出センサ
と、前記流体圧シリンダの前側シリンダ室内の流体圧を
検出する第２の流体圧検出センサと、前記位置検出セン
サ、前記第１および第２流体圧検出センサからの検出信
号に応じて、前記第１および第２の電磁弁を駆動制御す
る制御部とを備えてなり、この制御部の少なくとも主要
構成部が、前記第１および第２の電磁弁等の各種アクチ
ュエータの配設される部位から離隔して配置可能な制御
ユニットに設けられていることを特徴とする。

【０００９】本発明の制御装置においては、流体圧シリ
ンダの後側シリンダ室と前側シリンダ室に対して、別個
独立の電磁弁がそれぞれ配されて、前後両シリンダ室に
対する作動流体の給排量が個別に制御される構成とされ
ているから、上記流体圧シリンダの作動部例えばピスト
ンロッドの軸方向位置を検出しながら、電磁弁を駆動制
御して、前後両シリンダ室の流体圧を調整することによ
り、上記ピストンロッドを任意の軸方向位置に駆動制御
する。

【００１０】この場合、第１および第２の電磁弁を駆動
制御する制御部の主要構成部は、第１および第２の電磁
弁等の各種アクチュエータの配設される部位から離隔し
て配置可能な制御ユニットに設けられており、各種アク
チュエータの実質的な制御はすべて制御ユニット側で行
われることになる。このため、各種アクチュエータ自
体、例えば上記電磁弁には、駆動制御部としての電気回
路等、周辺環境の影響を受けやすい複雑かつ繊細な構成
要素が設けられる必要はなく、各種センサ等の簡単な構
成要素だけが設けられる。

【００１１】すなわち、例えば空気圧シリンダ装置は、
その空気圧回路の制御を電気信号によって処理するいわ
ゆる電気空気圧制御である。よって、空気圧シリンダの
前後シリンダ室に対する圧縮空気の流量や空気圧を高精
度で制御する目的で、上記電磁弁として、比例制御弁つ
まり入力信号に比例してその弁開度を精密に変化させる
等の高機能をもった電磁弁を用いることも考えられる。

【００１２】しかしながら、この種の比例制御弁におい
ては、弁自体が、圧力検出センサのほか、このセンサか
らの検出信号を受け取る駆動制御部としての複雑なＩＣ
回路なども搭載している。一方、これらの電磁弁が配設
される部位は、高温雰囲気にありかつ油の飛沫や塵埃等
が浮遊存在するなど、条件的に非常に厳しく過酷な環境
下にあることもめずらしくない。これがため、ＩＣ回路
の特性が変動したり、電気的処理信号にノイズが過度に
含まれたりするなどして、ＩＣ回路が安定して機能せ
ず、比例制御弁自体の動きが不安定となり、この結果、
最終的な駆動対象であるピストンロッドの動きもきわめ
て不安定な状態となって、その駆動制御に誤差を生じや
すく、精密で高精度な制御が行えない。このような不具
合を避けようとすれば、比例制御弁自体に上記環境下に
耐えうるだけの構成を付与しなければならないが、これ
では構造的に複雑かつ大型化して、コスト的にも高価と
ならざるを得ない。

【００１３】これに対して、本発明のように、各種アク
チュエータの実質的な制御を、比較的清浄雰囲気の場所
に設置される制御ユニット側で行うように構成すること
により、上述した電磁弁の配設構成とも相まって、上記
電磁弁には、駆動制御回路としての電気回路等、周辺環
境の影響を受けやすい複雑かつ繊細な構成要素が設けら
れる必要はなく、単純な開閉動作（ＯＮ−ＯＦＦ動作）
を行う、小型軽量かつ単純でコスト的にも安価な構成を
採用することも可能となる。

【００１４】したがって、これら電磁弁を駆動制御する
電気回路の特性が変動したり、電気的処理信号にノイズ
が含まれる可能性も低くて、電磁弁はその単純動作と相
まって、安定して駆動することとなり、ピストンロッド
の突出退入動作は円滑にかつ安定して行われ、誤差も生
じ難い。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。

【００１６】本発明に係る流体圧シリンダ装置を図１に
示し、この流体圧シリンダ装置は、具体的には流体圧と
して空気圧を利用した空気圧シリンダ装置であって、ア
クチュエータである複動ロッドタイプの空気圧シリンダ
１と、この空気圧シリンダ１を駆動制御する制御装置２
を主要部として備えてなり、空気圧シリンダ１の作動部
であるピストンロッド３を任意の軸方向位置に駆動制御
する構成とされている。

【００１７】空気圧シリンダ１の基本構造は従来周知の
ものであるため、その具体的な説明は省略するが、後述
する制御装置２の位置検出センサ１３との関係で、シリ
ンダチューブ４がアルミニウム合金や黄銅等の非磁性体
で形成されるとともに、ピストン５が磁性体で形成され
ている。このピストン５の具体的構造としては、図示の
ごとく非磁性体ピストン５に永久磁石６が一体的に組み
込まれたり、あるいはピストン５自体が永久磁石で形成
される。

【００１８】また、上記シリンダチューブ４内は、ピス
トン５により後側シリンダ室７と前側シリンダ室８に区
画形成されるとともに、これら両シリンダ室７，８が給
排ポート７ａ，８ａをそれぞれ介して空気圧回路９に接
続されている。

【００１９】この空気圧回路９は、大気の空気を吸い込
んで圧縮空気を作る流体圧供給源としての空気圧供給源
１０と、この空気圧供給源１０から供給される圧縮空気
を上記空気圧シリンダ１に供給する第１および第２の電
磁弁１１，１２を主要部として構成されている。上記空
気圧供給源１０の具体的構成は従来周知のもので、空気
圧縮機、冷却器および空気タンク等を備えてなる。

【００２０】制御装置２は、上記空気圧回路９に設けら
れた上記第１および第２の電磁弁１１，１２、ピストン
ロッド３の軸方向位置を検出する位置検出センサ１３、
上記両シリンダ室７，８内の空気圧を検出する第１およ
び第２の空気圧検出センサ１４，１５、上記空気圧供給
源１０の空気圧を検出する元圧検出センサ１６および制
御部を構成するコントローラ１７等を主要部として構成
されている。

【００２１】第１および第２の電磁弁１１，１２は、そ
れぞれ空気圧シリンダ１の両シリンダ室７，８に対する
圧縮空気の流れを制御するもので、コントローラ１７に
電気的に接続されている。図示のものにおいては、これ
ら電磁弁１１，１２としてパイロット形３位置電磁弁が
使用されている。

【００２２】これら電磁弁１１，１２の具体的構造は図
示しないが、これらの実質的な駆動制御がコントローラ
１７により行われる構成（詳細は後述）とされているこ
とから、主として例えば二つのパイロット弁（電磁弁）
と主弁とからなり、これらパイロット弁のＯＮ−ＯＦＦ
制御により、上記主弁が切換動作（開閉動作）するよう
に構成されている。すなわち、これら電磁弁１１，１２
は、駆動制御回路としての電気回路等、周辺環境の影響
を受けやすい複雑かつ繊細な構成要素は備えておらず、
単純な開閉動作（ＯＮ−ＯＦＦ動作）を行う簡単な構成
が採用されている。

【００２３】なお、上記主弁の切換位置は、空気圧シリ
ンダ１のシリンダ室７，８を上記空気圧供給源１０に連
通する供給位置と、上記シリンダ室７，８との連通をブ
ロックする閉止位置と、上記シリンダ室７，８を排出口
１９に連通する排出位置との３位置とされている。

【００２４】また、図示しないが、本実施形態の両電磁
弁１１，１２は、互いに一体構成とされた単一ブロック
体の形態とされて、その構造さらには制御装置２全体構
成のコンパクト簡素化が図られている。もちろん、これ
ら電磁弁１１，１２を別個独立した構造とすることも可
能である。

【００２５】位置検出センサ１３は、空気圧シリンダ１
のピストンロッド３の軸方向位置を検出するもので、具
体的には、前述したピストン５に設けられた永久磁石６
の軸方向位置を検出する磁歪式リニア変位センサが用い
られている。

【００２６】この磁歪式リニア変位センサ１３は、その
検出部として直線状のプローブ１３ａを備えるととも
に、ゲートアレー２５を介してコントローラ１７に電気
的に接続されている。このゲートアレー２５は、周辺環
境の影響を受けやすい複雑かつ繊細なＩＣ回路であるこ
とから、比較的清浄雰囲気の場所に設置される制御ボッ
クス（制御ユニット）３０内に上記コントローラ１７と
共に配置されている。

【００２７】上記プローブ１３ａは、強磁性体からなる
磁歪線を構成要素とした直線棒状のもので、空気圧シリ
ンダ１のシリンダチューブ４外周に軸方向へ延びて取り
付けられており、上記永久磁石６の軸方向位置を検出し
て、この検出信号が上記ゲートアレー２５で電気的に処
理された後コントローラ１７へ送られる。

【００２８】この磁歪式リニア変位センサ１３の基本的
な動作原理を、図２を参照して説明すると次のとおりで
ある。まず、上記プローブ１３ａの磁歪線にその始端側
から矢符Ａ方向の電流パルスを与えると、この磁歪線に
図示のごとき円周方向の磁場が生じる。一方、上記ピス
トン５の永久磁石６は上記磁歪線に対して図示のように
配されており、この永久磁石６の部分には図示のごとき
軸方向磁場が与えられる。そして、永久磁石６が磁歪線
に接近すると、上記軸方向磁場には点線で示すような斜
めの磁場が生じ、このために上記磁歪線上の永久磁石６
の位置にはねじり歪が発生する（この現象をWiedemann
効果という) 。このねじり歪は一種の超音波振動である
から、金属である磁歪線上を音速で伝播することにな
り、この超音波の永久磁石６位置から磁歪線始端までの
伝播時間を計測することにより、上記ピストン５の軸方
向位置が検出される。

【００２９】第１および第２の空気圧検出センサ１４，
１５は、空気圧シリンダ１の前後シリンダ室７，８内の
空気圧を検出するもので、具体的には、第１および第２
の電磁弁１１，１２の中に組み込まれるとともに、コン
トローラ１７に電気的に接続されている。これら第１お
よび第２の空気圧検出センサ１４，１５は、第１および
第２の電磁弁１１，１２を流れる空気圧を検出して、こ
れから上記両シリンダ室７，８内の空気圧を間接的にそ
れぞれ検出するように構成されており、その検出信号が
上記コントローラ１７へ送られる。

【００３０】元圧検出センサ１６は、空気圧供給源１０
の空気圧を検出するもので、具体的には、空気圧供給源
１０の供給口、例えば空気タンクの給気口部分に配され
るとともに、コントローラ１７に電気的に接続されてい
る。この元圧検出センサ１６は、上記空気タンク内に蓄
積される圧縮空気の空気圧を検出して、その検出信号が
上記コントローラ１７へ送られる。

【００３１】コントローラ１７は、第１および第２の電
磁弁１１，１２を相互に連動して駆動制御するもので、
具体的には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびＩ／Ｏポー
トなどからなるマイクロコンピュータで構成されたコン
トローラである。このコントローラ１７は、上記磁歪式
リニア変位センサ１３のゲートアレー２５と共に、空気
圧シリンダ１や空気圧回路９の電磁弁１１，１２などの
各種アクチュエータの配設される部位から離隔して、比
較的清浄雰囲気の場所に設置される制御ボックス３０内
に配置されている。

【００３２】このコントローラ１７には、前述したよう
に、上記第１および第２の電磁弁１１，１２のほか、上
記位置検出センサ１３、空気圧検出センサ１４，１５お
よび元圧検出センサ１６が電気的に接続されている。図
示の実施形態においては、上記コントローラ１７の演算
処理部（ＣＰＵ）１７ａに、上記ゲートアレー２５で処
理された位置検出センサ１３の検出信号と、Ａ／Ｄ変換
部１７ｂでデジタル処理された空気圧検出センサ１４，
１５および元圧検出センサ１６からの検出信号が入力さ
れる。

【００３３】そして、この演算処理部１７ａは、メモリ
に格納された制御プログラムに従って、上記各検出信号
について、演算式設定部１７ｃの演算式に基づいた演算
処理を行うとともに、これらの演算結果つまり実際値と
目標値設定部１７ｄで予め設定されたこれらの目標値と
を比較演算して、上記実際値を目標値に一致させるべ
く、制御信号を出力部１７ｅ，１７ｆを介して第１およ
び第２の電磁弁１１，１２に送る。

【００３４】すなわち、コントローラ１７は、空気圧供
給源１０の空気圧（元圧）の大きさおよび変動に応じ
て、空気圧シリンダ１の前後両シリンダ室７，８の空気
圧を制御しながら、ピストンロッド３の進退速度および
軸方向位置を制御するように、第１および第２の電磁弁
１１，１２を駆動制御する。

【００３５】この場合、第１および第２の電磁弁１１，
１２を繰り返しＯＮ−ＯＦＦ制御することにより、空気
圧シリンダ１の前後両シリンダ室７，８の空気圧を調整
するように構成されている。換言すれば、前後両シリン
ダ室７，８の空気圧調整は、電磁弁１１，１２を適宜の
パルス幅や周期をもって開閉制御（全開、全閉）するこ
とにより、つまりパルス幅制御することにより、両シリ
ンダ室７，８に圧縮空気を断続的に給排気して行われ
る。このような構成とすることにより、制御装置２から
の制御信号に対する空気圧シリンダ１の応答速度が早
く、遅れのない正確な駆動制御が確保される。

【００３６】しかして、以上のように構成された空気圧
シリンダ装置において、制御装置２の第１および第２の
電磁弁１１，１２により、空気圧供給源１０からの圧縮
空気が空気圧シリンダ１の前後シリンダ室７，８に適宜
給排気されて、ピストンロッド３は、予め設定された速
度経路（加速→等速→減速）をもって進退動作されると
ともに、任意の軸方向位置に停止される。

【００３７】この場合、空気圧シリンダ１の前後両シリ
ンダ室７，８に対して、別個独立の電磁弁１１，１２が
それぞれ配されて、前後両シリンダ室７，８に対する圧
縮空気の給排気量が個別に制御される構成とされている
から、ピストンロッド３の軸方向位置を検出しながら、
電磁弁１１，１２を駆動制御して、前後両シリンダ室
７，８の空気圧を調整することにより、上記ピストンロ
ッド３の進退動作時の速度制御および停止位置の制御を
高い精度をもって精密に行うことができる。

【００３８】また、第１および第２の電磁弁１１，１２
を駆動制御する制御部の主要構成部は、これら電磁弁の
配設部位から離隔した制御ボックス３０内のコントロー
ラ１７に設けられており、同様に、磁歪式リニア変位セ
ンサ１３の演算処理部であるゲートアレー２５も、上記
制御ボックス３０内に配置されている。したがって、こ
れら電磁弁１１，１２や、磁歪式リニア変位センサ１３
のプローブ１３ａが設けられる空気圧シリンダ１の部位
には、周辺環境の影響を受けやすい複雑かつ繊細な電気
回路等の構成要素は存在せず、簡単な構成要素だけが設
けられることとなる。

【００３９】しかも、複雑かつ繊細な電気回路等が設け
られる上記制御ボックス３０は、高温雰囲気にありかつ
油の飛沫や塵埃等が浮遊存在するなど、条件的に非常に
厳しく過酷な環境下にある上記空気圧シリンダ１や空気
圧回路９から離隔して、比較的清浄雰囲気の場所に設置
されるから、制御特性が変動したり各種の電気的処理信
号にノイズが過度に含まれたりすることもない。

【００４０】したがって、電磁弁１１，１２はその単純
動作と相まって、安定してかつ確実に駆動することが可
能であり、空気圧シリンダ１のピストンロッド３の突出
退入動作は円滑にかつ安定して行われ、誤差も生じ難
い。

【００４１】また、前後両シリンダ室７，８の空気圧を
調整するに際して、空気圧供給源１０の流体圧つまり元
圧も制御パラメータとして検出しているから、空気圧シ
リンダ装置の設置時における制御装置２の初期設定は、
入力すべき制御パラメータが少なく容易であるととも
に、適用すべき空気圧シリンダ１の仕様にも制限を受け
ない。また、元圧の大きさ（能力）に適したシリンダ室
７，８の空気圧の制御が可能であるとともに、元圧の変
動にもかかわらず、ピストンロッド３の駆動制御が誤差
を生ずることなく高い精度をもって精密に行われる。

【００４２】なお、上述した実施形態はあくまでも本発
明の好適な具体例を示すものであって、本発明はこれに
限定されることなくその範囲内で適宜設計変更可能であ
る。

【００４３】例えば、図示のものにおいては、電磁弁１
１，１２を駆動制御する制御部の主要構成部と磁歪式リ
ニア変位センサ１３の演算処理部であるゲートアレー２
５が、これらの配設部位から離隔した制御ボックス３０
内に設けられているが、要するに、制御装置２における
制御部の少なくとも電気的な主要構成部が、比較的清浄
雰囲気中に配置可能な制御ユニットに設けられる形態で
あればよい。したがって、制御装置２がどのような構成
とされるかによって、上記制御ユニットの構成も適宜改
変される。

【００４４】また、アクチュエータとしての空気圧シリ
ンダ１は図示の実施形態に限定されず、従来の各種の仕
様寸法や形式（ロッドタイプ、ロッドレスタイプ）の空
気圧シリンダが適宜使用可能である。

【００４５】さらに、図示の実施形態における電磁弁１
１，１２としてパイロット形３位置電磁弁が使用されて
いるが、同様な機能（シリンダ室７，８に対する給気、
連通ブロックおよび排気等）を有する限り図示の構造に
限定されるものではなく、対象となる空気圧シリンダ１
の仕様や用途等に応じて適宜設計変更できる。

【００４６】また、図示の実施形態においては、制御装
置２を空気圧シリンダ１と独立したユニット構造とし
て、あらゆる種類・寸法の空気圧シリンダに広く適用可
能なものとする等の目的から、空気圧検出センサ１４，
１５が、電磁弁１１，１２を流れる空気圧を検出して、
空気圧シリンダ１の前後両シリンダ室７，８内の空気圧
を間接的に検出する構成とされているが、もちろん、前
後両シリンダ室７，８内の空気圧を直接検出する構成と
して、より高精度な制御を確保することも可能である。

【００４７】また、位置検出センサ１３は、図示のよう
な磁歪式位置検出センサと同様な機能を持つものであれ
ば、他の形式のセンサを採用することも可能である。一
例として、ホール素子やＭＲ素子等の磁気抵抗素子を、
上記磁歪式リニア変位センサ１３のプローブ１３ａと同
様、空気圧シリンダ１のシリンダチューブ４外周に軸方
向へ直線状にかつ連続的に多数配列して、ピストン５の
永久磁石６の軸方向位置を検出する構成が採用可能であ
る。

【００４８】さらに、本発明に係る空気圧シリンダ装置
は、空気圧シリンダ１のピストンロッド３の進退動作を
利用する本来の用途のほか、空気圧シリンダ１の前後両
シリンダ室７，８内の空気圧を検出する制御方法をとっ
ていることから、一例として、図３に示すような圧力調
整装置としての適用も可能である。

【００４９】すなわち、この圧力調整装置は、ロール５
０に対して幅広の布体５１を巻装または引出動作する場
合の布体５１にかかる張力を調整するためのテンション
コントローラである。このテンションコントローラは、
２台の空気圧シリンダ装置を組み合わせてなり、上記ロ
ール５０の支軸５０ａを軸承する軸受５２，５３が、空
気圧シリンダ１ａ，１ｂのピストンロッド３，３によ
り、所定の押圧力をもってそれぞれ支持される構成とさ
れている。

【００５０】そして、布体５１に作用する張力が幅方向
で異なる結果、上記ロール５０の支軸５０ａ両端位置に
偏りが生じて、空気圧シリンダ１ａ，１ｂのシリンダ室
７，８内の空気圧のバランスが相対的にくずれると、こ
のバランスを取り戻すようにピストンロッド３，３の突
出退入量が調整されて、上記張力の偏りが補正される。

【００５１】また、アクチュエータとしての流体圧シリ
ンダも特に限定されず、本発明は、図示の実施形態のよ
うな空気圧シリンダ１のほか、油圧を作動流体とする油
圧シリンダにも適用可能である。

【００５２】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
流体圧シリンダの後側シリンダ室と前側シリンダ室に対
して、別個独立の電磁弁がそれぞれ配されて、前後両シ
リンダ室に対する圧縮空気の給排気量が個別に制御され
る構成とされているから、ピストンロッド等の作動部の
進退時の速度制御および停止位置の制御を高い精度をも
ってかつ精密に実行することが可能である。

【００５３】また、第１および第２の電磁弁を駆動制御
する制御部の主要構成部は、条件的に非常に厳しく過酷
な環境下にある第１および第２の電磁弁等の各種アクチ
ュエータの配設される部位から離隔して、比較的清浄雰
囲気の場所に配置可能な制御ユニットに設けられて、各
種アクチュエータの実質的な制御がすべて制御ユニット
側で行われる構成とされている。したがって、上記電磁
弁等を駆動制御する電気回路の特性が変動したり、電気
的処理信号にノイズが含まれる可能性も低くて、電磁弁
を安定して駆動することが可能であり、この結果、ピス
トンロッドの突出退入動作を円滑にかつ安定して制御す
ることができ、制御誤差も生じ難い。

【００５４】さらに、上記のごとく各種アクチュエータ
の実質的な制御がすべて制御ユニット側で行われる構成
とされていることにより、各種アクチュエータ自体、例
えば上記電磁弁には、あまり複雑かつ精密な機能を付加
する必要がなく、単純な開閉動作（ＯＮ−ＯＦＦ動作）
を行う簡単かつ安価な構成を採用することも可能とな
る。これにより、各構成部品の小型軽量化および簡素化
さらにはコストの低減化、ひいては装置の小型軽量化と
装置コストの低減化を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る空気圧シリンダ装置の全体構成を
示す概略ブロック図である。

【図２】同空気圧シリンダ装置における制御装置の磁歪
式リニア変位センサの動作原理を説明するための斜視図
である。

【図３】同空気圧シリンダ装置の適用例を示す概略平面
図である。

【符号の説明】

１ 空気圧シリンダ（流体圧シリンダ） ２ 制御装置 ３ ピストンロッド（作動部） ４ シリンダチューブ ５ ピストン ６ 永久磁石 ７ 後側シリンダ室 ８ 前側シリンダ室 ９ 空気圧回路 １０ 空気圧供給源（作動圧供給源） １１，１２ 電磁弁 １３ 磁歪式リニア変位センサ（位置検出
センサ） １４，１５ 空気圧検出センサ（流体圧検出セン
サ） １７ コントローラ ２５ ゲートアレー ３０ 制御ボックス（制御ユニット）

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体圧シリンダの作動部を任意の軸方向
   位置に駆動制御する装置であって、 前記流体圧シリンダの後側シリンダ室に対する作動流体
   の流れを制御する第１の電磁弁と、 前記流体圧シリンダの前側シリンダ室に対する作動流体
   の流れを制御する第２の電磁弁と、 前記作動部の軸方向位置を検出する位置検出センサと、 前記流体圧シリンダの後側シリンダ室内の流体圧を検出
   する第１の流体圧検出センサと、 前記流体圧シリンダの前側シリンダ室内の流体圧を検出
   する第２の流体圧検出センサと、 前記位置検出センサ、前記第１の流体圧検出センサおよ
   び第２の流体圧検出センサからの検出信号に応じて、前
   記第１および第２の電磁弁を駆動制御する制御部とを備
   えてなり、 この制御部の少なくとも主要構成部が、前記第１および
   第２の電磁弁等の各種アクチュエータの配設される部位
   から離隔して配置可能な制御ユニットに設けられている
   ことを特徴とする流体圧シリンダの制御装置。
2. 【請求項２】 前記第１および第２の電磁弁は、前記流
   体圧シリンダのシリンダ室を前記流体圧供給源に連通す
   る供給位置と、前記流体圧シリンダのシリンダ室との連
   通をブロックする閉止位置と、前記流体圧シリンダのシ
   リンダ室を排出口に連通する排出位置との３位置に切換
   動作するパイロット形３位置電磁弁であることを特徴と
   する請求項１に記載の流体圧シリンダの制御装置。
3. 【請求項３】 前記第１および第２の電磁弁は、互いに
   一体構成とされた単一のブロック体の形態とされている
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の流体圧シリ
   ンダの制御装置。
4. 【請求項４】 前記位置検出センサは、前記流体圧シリ
   ンダのピストンに設けられた永久磁石の軸方向位置を検
   出する磁歪式リニア変位センサであり、 この磁歪式リニア変位センサのプローブは、前記流体圧
   シリンダのシリンダチューブ外周に軸方向へ延びて取り
   付けられることを特徴とする請求項１に記載の流体圧シ
   リンダの制御装置。
5. 【請求項５】 前記第１および第２の流体圧検出センサ
   は、前記第１および第２の電磁弁を流れる流体圧から前
   記流体圧シリンダの前後両シリンダ室内の流体圧を間接
   的にそれぞれ検出するように構成されていることを特徴
   とする請求項１に記載の流体圧シリンダの制御装置。
6. 【請求項６】 前記制御部は、前記第１および第２の電
   磁弁を繰り返しＯＮ−ＯＦＦ制御することにより、前記
   流体圧シリンダの前後両シリンダ室の流体圧を調整する
   ように構成されていることを特徴とする請求項１から５
   のいずれか一つに記載の流体圧シリンダの制御装置。
7. 【請求項７】 前記流体圧シリンダの流体圧供給源の流
   体圧を検出する元圧検出センサを備えてなり、 前記制御部は、この検出センサで検出された前記流体圧
   供給源の流体圧の大きさと変動に応じて、前記流体圧シ
   リンダの前後両シリンダ室の流体圧を調整しながら、前
   記第１および第２の電磁弁を駆動制御して、前記作動部
   の進退速度および軸方向位置を制御するように構成され
   ていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一つ
   に記載の流体圧シリンダの制御装置。