JPS59197604A - 供給気体の圧力制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、気体によって駆動される機器の動力源に適し
た圧力の制御された気体を供給する方法に関し、特に１
個の三方弁ま之は２個以上の二方弁もしくは三方弁の組
合せから成っており、かつ気体の入力口と出力口ならび
に出力口と排気口の連絡をそれぞれ開閉できるように構
成された圧力調節弁装置を通して圧力気体を供給するに
際して、弁には制御されたパルス巾の作動指令を周期的
に与えることによって出力側への圧力気体の供給とその
気体の排出とを周期的に行わせることを特徴とする供給
気体の圧力制御方法に関する。

従来自動機械などに用いられるサーボシステムには駆動
機器として電気によるサーボモータや油圧シリンダが採
用されることが多く空気による駆動はる′？ｉり用いら
れていない。

圧力空気による駆動は、エアシリンダ、エアブレめ −キさるいはエアモータなどにより行われるが、へ ができなかった。

そして動作精度を高めようとすれば、複雑なフィードバ
ック機構を備えた制御システム全組みζむ必要があり、
軽量、低設備コスト、保守の容易さ、使用簡易性という
圧力空気による駆動／ステムの特長が失われてしまうの
で、用途が自ら限られていたのである。

本発明は簡易で高精度の空気圧制御方法を提供するもの
であって、従来の電気式又は油圧式ｆ−ｘボメステムを
実現の駆動に代って使用することができる空気圧サーボ
システムを実現させるものであり、空気圧サーボ／ステ
ムの用途範囲を殆んどあらゆる分野に拡げることが可能
となったのである。

本発明の圧力制御方法を実施するには、作動弁と、この
作動弁を作動させるための作動指令を発生する作動制御
装置とが組合せられた圧力制御弁装置が、圧力気体によ
る被駆動機器と、圧力気体供給源との間に気体配管によ
って連結されることが必要である。

被駆動機器としては通常エアシリンダやエアブレーキな
どが用いられるが、そのバネ特性や容量が極端に大きす
ぎたり、また小さすぎたりしない限り、どのような形式
のものでも適用することができる。

また圧力気体供給源としては、圧縮空気や窒素等、通常
用いられるものであれば何んでもよいが流量によって供
給圧の変動があまり大きくならぬようレギュレータ等を
通じて供給されるととが望ましい。

作動弁としては、三方弁１個、三方弁２個、二方弁１個
と三方弁１個の組合せ、二方弁２個と三方弁１個の組合
せなど、種々の形式のものが使用可能である。弁の作動
動力は特に限定されるものではないが、電磁作動方式で
あることが望ましい。

これらの弁装置は、基本的に気体の入力側から出力側に
圧力気体の供給をする径路の開閉をする弁と、気体の出
力側から排気側に気体を放出する径路の開閉をする弁と
の組合せから構成されている０ξれらの弁は同時には作
動させないから、三方弁１個に置換えた場合には、出力
口と通ずるのが入力口か排気口かのいづれかに切り換え
られるように構成される。

なお、弁の作動によって気体が被駆動機器に供給又は被
駆動機器から排気される場合、被駆動機器の容量が小さ
いときは、気体径路の間に絞りを設けて、気体の流量を
制限することが望ましい。

このようにすると被駆動機器へ加えられる気体圧力の変
動がならされて、なめらかな駆動ができ、又中間停止な
ども可能となるのである。

作動制御装置としては、入力信号に応じて、作動弁の各
々の弁に対しそれぞれ作動指令を伝えることができるも
のてあって、弁が電磁作動方式であれば作動指令も電気
によるものであることが望ましい。

このような作動制御装置としては、例えば次のようなも
のが用いられる。これには一定周波数の発振をする基準
発信器が組み込まれており、またパルス巾変調回路を有
している。そして一定時間間隔Ｔ（０１〜１ｓｅｃ）で
繰返して作動指令が出されるようになっている。

いま、出力気体の圧力を指定する信号が作動制御装置に
入力されると、その大きさに従って、ノｚケε ルス巾がｔである矩形波に変換され、それが弁の△ 作動指令となり、結局１時間の周期で４時間つソく作動
指令が弁に対して送り出されることになる。そしてパル
ス巾ｔは弁ごとに異った係数を設定し、また作動指令の
送出時刻をずらせて設定できるようにしであるので、複
数個の弁は、順次それぞれ異った時間だけ作動し、これ
全一定時間Ｔごとに繰返すことになる。

また、この方式をサーボ弁、あるいは比例制御弁として
利用する場合には、賀詞の圧力を検出して設定値と比較
する回路を設け、その出力全作動制御装置の信号入力と
して負荷の圧力が一定になるように弁を作動すればよい
。

さらに入力信号とパルス巾、さらには出力気体の圧力と
の間には一般に比例関係は成立しないが、入力信号をマ
イクロコンピュータを用いて非直線変換を行い、入力信
号と気体圧力とが近似的な比例関係になるようにするこ
ともできる。

以下図によって本発明を説明する。

第１図及び第２図は三方弁１個を使用して本発明全実施
する場合を示す。

（１）は空気源であり、（２）のレギュレータを通って
例えば５　Ｋｇ／　Ｃｒｌに調圧され、（３）の三方弁
に供鞄される。（／ｆ）は絞りであり出力空気は（５）
ゐのエアブレの三方弁に対する作動指令を送り、６２時
間は休止する。従ってエアブレーキに対しては４５時間
空気が出力され、ｔユ時間空気が排出される。

そしてＴ（二１１＋１７−）時間ごとにこれが繰返され
る。従ってエアブレーキは５　Ｋ９／ＣｍＦ’で断続し
ながら駆動されることになり、より弱い空気圧で駆動さ
れたのと同様の効果を現わす。

第３図及び第４図は２個の二方弁と１個の三方弁を組合
せて使用した例である。

この場合、第１の二方弁は空気の入力に、第２の二方弁
は空気の排出に使用されている。

そして三方弁は空気の入力と排出の切り換えに使用され
ている。

この場合は、同一周期の１時間のうち二方弁は第５図の
如く、ち時間は空気が入力され、ｔ工時間は第２の二方
弁によりｕト出されるが、三方弁では１３時間のみ空気
が入カレ残りの時間は排気の状態である。

このように複数個の弁をそれぞれ独立に設定した時間内
の作動をさせる場合は空気の絞りをそれぞれの弁ごとに
設定することにより、エアブレーキの駆動の特性を変化
させることが一層容易となる。

以上のように本発明によれば、本質的に圧力レベルの精
度が高くない圧力気体を駆動動力として周期的に被駆動
機器に供給・排出を繰返すことにより高精度の作動を行
わせることが容易にできるようになったが、エア／リン
ダやエアブレーキのみガらず、多くの気体駆動機器にも
適用でき、安全上、捷た経陽上の利益は非常に大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は三方弁１個を使用して不発る。 第３図は２個の二方弁と１個の三方弁を組合せて使用す
る場合の配管図で第４図はその中の３個の弁部分の関係
図を示し、第５図は、この場合の合弁の作動周期を現わ
すグラフである。 （１）　　　　空気源 （２）　　　　レギュレータ （３）　　　　三方弁 （４）　　　　絞り （５）　　　　　エアブレーキ （６）　　　　　作動制御装置 （７）　　　　　入力信号発生装置 （８）　　　　　電源

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）作動弁を通して圧力気体を供給するに際し、圧力作
   動制御弁装置は、１個の三方弁または２個以上の二方弁
   もしくは三方弁の組合せから成り、気体の人力口と出力
   口ならびに出力口と排気口の連絡をそれぞれ開閉できる
   ように構成されていて、弁には制御されたパルス巾の作
   動指令を周期的に与えることによって、出力側への圧力
   気体の供給と、その気体の排出とを周期的に行わせるこ
   とを特徴とする供給気体の圧力制御方法。 ２）作動弁が、入力口、出力口および排気口のうち少く
   ともいづれか一つに気体の流量全調整するための絞りが
   設けられているものである特許請求の範囲第１項記載の
   供給気体の圧力制御方法。 ３）圧力作動制御弁装置は電磁駆動弁によって構成され
   たものであり、作動指令は定められた周期でオン・オフ
   を繰返すパルス型直流電気出力である特許請求の範囲第
   １項捷たは第２項記載の供給気体の圧力制御方法。 ４）パルス型直流電気出力の、パルス巾とパルス周期の
   比率が、気体圧力に対応する電気信号の入力レベルによ
   って制御されるものでちる特許請求の範囲第３項記載の
   供給気体の圧力調節方法。