(57)【要約】【課題】残圧除去状態のアクチュエータを円滑，安全かつ自動的に再始動可能とすること【解決手段】残圧が除去された状態のアクチュエータ２を再始動する際には、再始動後の最初の動作時のみ、レギュレータ５にて減圧されたエアが３位置エキゾーストセンタバルブ３へ供給されるよう、制御装置が、第二流路１５からエアが供給される位置に２位置切り替えバルブ４を位置切り替え制御するようにした。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアにより動作するアクチュエータの動作制御を行う３位置エキゾーストセンタバルブと、エア供給源から供給されるエアの流路の切り替えを行う２位置切り替えバルブと、エアの圧力を減圧するレギュレータと、前記３位置エキゾーストセンタバルブ及び前記２位置切り替えバルブの位置切り替え制御機能を有する制御装置と、から構成され、
前記２位置切り替えバルブとエア供給源とは、第一流路と、当該第一流路の途中位置より分岐した第二流路とによって連通され、且つこの第二流路の途中位置に前記レギュレータを備えており、
残圧が除去された状態のアクチュエータを再始動する際には、再始動後の最初の動作時のみ、前記レギュレータにて減圧されたエアが前記３位置エキゾーストセンタバルブへ供給されるよう、前記制御装置が、第二流路からエアが供給される位置に前記２位置切り替えバルブを位置切り替え制御することを特徴とするアクチュエータ制御機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、制御対象のアクチュエータが空気圧等で動作する３位置エキゾーストセンタバルブによって制御されるアクチュエータの制御機構に係り、特に、アクチュエータ内の残圧除去状態からアクチュエータを円滑，安全かつ自動的に再始動可能とするアクチュエータ制御機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、通常時のみならず緊急時にも容易にエアシリンダの制御を可能とするため、例えば下記先行技術文献に記載の如く、３位置タイプのバルブを使用してエアシリンダの制御を行う発明がある。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−２３９６２５号公報
【０００４】
ここで、上記先行技術文献に開示されている作動機構は、エアシリンダのピストンロッドが上下方向に昇降するタイプの製壜機に適用可能な技術である。
【０００５】
また、エアシリンダのピストンロッドが水平方向に移動するタイプの作動機構に３位置エキゾーストセンタバルブを適用して当該エアシリンダを制御する機構としては、図５や図６に示す構造のものがある。
【０００６】
この図５及び図６の制御機構において、図５（ａ）のように３位置エキゾーストセンタバルブ３をピストン外部移動位置に位置させたときには、後部シリンダ室２ｂにエア供給源からエアが供給されると共に前部シリンダ室２ｃのエアが大気開放されるため、ピストンロッド２ａはエアシリンダ２の外部に移動する。また、図５（ｂ）のように３位置エキゾーストセンタバルブ３をピストン内部移動位置に位置させたときには、前部シリンダ室２ｃにエア供給源からエアが供給されると共に後部シリンダ室２ｂのエアが大気開放されるため、ピストンロッド２ａはエアシリンダ２の内部に移動する。
【０００７】
そして、この構造の制御機構において故障が発生した等の異常時には、操作者が非常停止ボタンを押下する等して図６のように３位置エキゾーストセンタバルブ３を中央位置に位置させる。こうして３位置エキゾーストセンタバルブ３が中央位置に位置すると、前部シリンダ室２ｃおよび後部シリンダ室２ｂのエアが共に大気開放されるためにエアシリンダ２内の残圧が除去され、その結果、緊急時にピストンロッド２ａの動作を早急に停止させることができる。
【０００８】
尚、上述のような３位置エキゾーストセンタバルブ３の位置の切り替えは、制御機構に設けられた制御装置（図示せず）によって実行されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図５及び図６のような構成のアクチュエータ制御システムにおいて、緊急停止等によりエアシリンダ２内の残圧が除去された状態から当該エアシリンダ２を通常時の動作状態へ復旧すべく再始動する場合に、残圧除去状態のエアシリンダ２にエアを供給すると、特に緊急停止によってピストンロッド２ａが動作端以外の途中位置にて停止している状態では、急激に動作を開始してピストンロッド２ａが勢いよく飛び出す等、危険であった。
【００１０】
そこで、このようなエアシリンダ２の急激な動作を防ぐため、従来では作業者がエアシリンダ２の動作端までピストンロッド２ａを手作業にて移動させ、その後に図５のように３位置エキゾーストセンタバルブ３をピストン外部移動位置あるいはピストン内部移動位置に位置させて通常時の動作を再始動するようにしていた。
【００１１】
しかし、特にエアシリンダ２と３位置エキゾーストセンタバルブ３とのセットが多数備えられている製造ライン等においては、緊急停止の復旧作業時に全エアシリンダについて作業者が上述のような手作業を行わねばならないため、復旧作業に手間と時間が掛かるといった不都合が生じてしまう。
【００１２】
また、上記先行技術文献に記載の発明を、エアシリンダ２のピストンロッド２ａが水平方向に移動するタイプの作動機構に適用した場合にも、残圧が除去した状態のエアシリンダ２を再始動する際に生じるピストンロッド２ａの急激な動作については何ら考慮されておらず、上述の危険性や不都合を解消することはできない。
【００１３】
そこで本発明の目的は、上記不都合を改善し、上述のようなアクチュエータ内の残圧除去状態から、アクチュエータを円滑，安全かつ自動的に再始動可能とするアクチュエータの動作制御を行うことのできるアクチュエータ制御機構を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のアクチュエータ制御機構は、エアにより動作するアクチュエータの動作制御を行う３位置エキゾーストセンタバルブと、エア供給源から供給されるエアの流路の切り替えを行う２位置切り替えバルブと、エアの圧力を減圧するレギュレータと、前記３位置エキゾーストセンタバルブ及び前記２位置切り替えバルブの位置切り替え制御機能を有する制御装置と、から構成され、前記２位置切り替えバルブとエア供給源とは、第一流路と、当該第一流路の途中位置より分岐した第二流路とによって連通され、且つこの第二流路の途中位置に前記レギュレータを備えており、残圧が除去された状態のアクチュエータを再始動する際には、再始動後の最初の動作時のみ、前記レギュレータにて減圧されたエアが前記３位置エキゾーストセンタバルブへ供給されるよう、前記制御装置が、第二流路からエアが供給される位置に前記２位置切り替えバルブを位置切り替え制御するようにした。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態に係るアクチュエータ制御機構について、図面を参照して説明する。
【００１６】
［アクチュエータ制御機構の構成］
まず本発明に係るアクチュエータ制御機構１の構成について、図１を参照して説明する。図１は本実施形態に係るアクチュエータ制御機構１における通常時の状態を説明するための図であり、図２は本実施形態に係るアクチュエータ制御機構１における緊急停止時の状態を説明するための図であり、図３は本実施形態に係るアクチュエータ制御機構１における再始動時の状態を説明するための図である。
【００１７】
本実施形態に係るアクチュエータ制御機構１は、流体（本実施形態ではエア）により動作するアクチュエータ（本実施形態ではエアシリンダ）２の動作制御を行う３位置エキゾーストセンタバルブ３と、エア供給源から供給されるエアの流路の切り替えを行う２位置切り替えバルブ４と、エア等の流体の圧力を減圧するレギュレータ５と、から構成されている。
【００１８】
尚、前記３位置エキゾーストセンタバルブ３および前記２位置切り替えバルブ４の位置の切り替えは、制御機構に設けられた制御装置（図示せず）によって実行される。
【００１９】
そして、前記エアシリンダ２の前部シリンダ室２ｃと前記３位置エキゾーストセンタバルブ３とは流路１１により、前記エアシリンダ２の後部シリンダ室２ｂと前記３位置エキゾーストセンタバルブ３とは流路１２によりそれぞれ連通されている。
【００２０】
また、前記３位置エキゾーストセンタバルブ３と前記２位置切り替えバルブ４とは流路１３によって連通されている。さらに、前記２位置切り替えバルブ４とエア供給源とは、流路１４と、当該流路１４の途中位置より分岐した流路１５とによって連通されている。そして、この流路１５の途中位置に前記レギュレータ５が設けられている。
【００２１】
［アクチュエータ制御機構の動作］
次に、上記構成のアクチュエータ制御機構１による制御動作について、図１から図３を参照して説明する。
【００２２】
まず、通常時においては、前記２位置切り替えバルブ５が図１のような通常位置に位置された状態で、前記３位置エキゾーストセンタバルブ３が図１（ａ）のピストン外部移動位置あるいは図１（ｂ）のピストン内部移動位置に随時切り替え制御される。これにより、図１（ａ）の状態では、エア供給源からのエアが流路１４，前記２位置切り替えバルブ４，流路１３，３位置エキゾーストセンタバルブ３および流路１２を介して後部シリンダ室２ｂに供給されると共に、前部シリンダ室２ｃのエアが大気開放されるため、ピストンロッド２ａはエアシリンダ２の外部に移動する。また、図１（ｂ）の状態では、エア供給源からのエアが流路１４，前記２位置切り替えバルブ４，流路１３，３位置エキゾーストセンタバルブ３および流路１１を介して前部シリンダ室２ｃに供給されると共に、後部シリンダ室２ｂのエアが大気開放されるため、ピストンロッド２ａはエアシリンダ２の内部に移動する。
【００２３】
次に、緊急時においては、操作者が非常停止ボタンを押下する等して緊急停止措置を行うと、制御装置によって図２のように３位置エキゾーストセンタバルブ３が中央位置に位置する。こうして３位置エキゾーストセンタバルブ３が中央位置に位置すると、前部シリンダ室２ｃおよび後部シリンダ室２ｂのエアが共に大気開放されるためにエアシリンダ２内の残圧が除去され、その結果、緊急時にピストンロッド２ａの動作が早急に停止することとなる。
【００２４】
そして、上述のように緊急停止した後に再始動させる場合には、まず制御装置によって、前記２位置切り替えバルブ４を図３のような再始動位置に位置させ、且つ前記３位置エキゾーストセンタバルブ３をピストン外部移動位置あるいはピストン内部移動位置に位置させる。尚、この場合では前記３位置エキゾーストセンタバルブ３をピストン外部移動位置あるいはピストン内部移動位置のいずれに位置させても良いが、本実施形態では図３のように前記３位置エキゾーストセンタバルブ３をピストン外部移動位置に位置させることとする。
【００２５】
以上のような制御により、図３の状態では、エア供給源からのエアが流路１５，レギュレータ５，流路１５，前記２位置切り替えバルブ４，流路１３，３位置エキゾーストセンタバルブ３および流路１２を介して後部シリンダ室２ｂに供給されると共に、前部シリンダ室２ｃのエアが大気開放されるため、ピストンロッド２ａはエアシリンダ２の外部に移動する。
【００２６】
以上のようにエアを供給することにより、再始動後の最初の動作においてエアシリンダ２に供給されるエアは前記レギュレータ５により減圧されているため、再始動動作の開始直後に発生するピストンロッド２ａの急激な動作を防止し、円滑な再始動動作によって当該ピストンロッド２ａをエアシリンダ２の前方の動作端まで緩やかに移動させることができる。
【００２７】
こうしてピストンロッド２ａを動作端まで緩やかに移動させた後は、制御装置によって図１に示す通常時の状態に前記２位置切り替えバルブ４を位置させ、前記３位置エキゾーストセンタバルブ３の位置切り替え制御が行われることで、通常時の動作が再度行われることとなる。尚、本実施形態ではピストンロッド２ａがエアシリンダ２の前方の動作端まで移動されているため、前記３位置エキゾーストセンタバルブ３の位置切り替え制御を行って図１（ｂ）の状態にしてから通常時の動作が再度行われることとなる。
【００２８】
［他実施形態］
尚、上記第一実施形態ではエアシリンダ２の数を１台としているが、例えばエアシリンダ２と３位置エキゾーストセンタバルブ３とのセットが多数備えられている製造ライン等においては、例えば図４のように、前記３位置エキゾーストセンタバルブ３と前記２位置切り替えバルブ４との間の流路１３の途中位置から、各セット（図４では一例としてエアシリンダ２と３位置エキゾーストセンタバルブ３とのセットを２セットとする）の３位置エキゾーストセンタバルブ３へ流路１６を分岐させれば、前記レギュレータ５および前記２位置切り替えバルブ４の台数を増加させる必要はなく、それぞれ１台の前記レギュレータ５および前記２位置切り替えバルブ４によって、全てのエアシリンダ２に上記実施形態と同様の作用効果を奏することが可能となる。
【００２９】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明のアクチュエータ制御機構によれば、アクチュエータ動作を緊急停止した際に、ピストンロッドが動作端以外のいかなる位置で停止したとしても、再始動時の最初の動作時にピストンロッドの急激な動作が生じるのを防止でき、アクチュエータの円滑，安全な再始動動作を自動的に制御することができるようになる。
【００３０】
また、本発明のアクチュエータ制御機構によれば、アクチュエータと３位置エキゾーストセンタバルブとのセットが多数設けられているとしても、各セットに対してレギュレータおよび２位置切り替えバルブを１台ずつ設ける必要がなく、全制御機構においてレギュレータおよび２位置切り替えバルブを１台ずつ設けておけばよいので、上記効果を奏するための設備投資の低コスト化を図ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態に係るアクチュエータ制御機構における通常時の状態を説明するための図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係るアクチュエータ制御機構における緊急停止時の状態を説明するための図である。
【図３】本発明の第一実施形態に係るアクチュエータ制御機構における再始動時の状態を説明するための図である。
【図４】本発明の他実施形態に係るアクチュエータ制御機構の構成を説明するための図である。
【図５】従来のエアシリンダの制御機構における通常時の状態を説明するための図である。
【図６】従来のエアシリンダの制御機構における異常発生時の状態を説明するための図である。
【符号の説明】
１…アクチュエータ制御機構、２…エアシリンダ（アクチュエータ）、２ａ…ピストンロッド、２ｂ…後部シリンダ室、２ｃ…前部シリンダ室、３…３位置エキゾーストセンタバルブ、４…２位置切り替えバルブ、５…レギュレータ、１１〜１６…流路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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