(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御手段が圧力設定信号に基づいて給気用電磁弁及び排気用電磁弁の開閉を制御することにより、入力ポートに入力される気体を圧力調整して出力ポートから出力するようにした電空レギュレータにおいて、
前記圧力調整に関する状態を検出するための状態検出手段と、
前記検出される状態に基づき動作異常を含む動作状態を判断するための動作状態判断手段と、
複数の表示色を選択的に表示するための色表示手段と、
前記判断される動作状態に応じて予め設定した表示色に前記色表示手段を制御するための表示制御手段と、
を備えたこと、
前記色表示手段は、二色の発光素子と、それら発光素子の光を特定方向へ案内するプリズムとを含むものであることと、
前記表示制御手段は、前記判断される動作状態を、前記動作異常を含む複数種類に分類してそれら動作状態の種類に応じて前記各発光素子の制御パターンを決定するものであることと、
を特徴とする電空レギュレータ。
【請求項２】
前記動作状態判断手段により動作異常が判断されたとき、予め安全サイドに設定された制御パターンに基づいて前記給気用電磁弁及び前記排気用電磁弁を制御するための対策制御手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の電空レギュレータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、給気ポートに入力した空気を調整して所定の設定圧力で出力ポートから出力するようにした電空レギュレータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、空気圧機器は、ローコストで省力化、自動化が可能となることから多方面の産業分野で使用されてきている。例えば、エア圧は、常に清潔な環境を保つことができるため、発塵をきらう半導体製造等の製造ライン等で使用されている。この種の空気圧機器として、例えば、図１４〜図１６に示す特開平１０−１０７８２０号公報に開示された電空レギュレータがある。
【０００３】
図１４の電空レギュレータ１００は、流路ブロック１０１と、流路ブロック１０１に組み付けられたカバー１０２と備える。流路ブロック１０１には、排気ポート１０３、流入ポート１０４及び流出ポート１０５と、それらポート１０３〜１０５を連通させる流路１０６と、上下一対の弁体１０７，１０８とが設けられる。排気ポート１０３の中には、排気流量を検出するための流量センサ１０９が設けられる。流路ブロック１０１には、パイロット室１１０が設けられる。パイロット室１１０は、ダイアフラム１１１により上下に仕切られる。パイロット室１１０の上側の圧力室１１０Ａには、給気用電磁弁１１２から給気流路１１３が、排気用電磁弁１１４から排気流路１１５がそれぞれ連通する。パイロット室１１０の下側の背圧室１１０Ｂには、流路ブロック１０１に設けられた圧力センサ１１６が、流路１１７を介して接続される。圧力センサ１１６は、流出ポート１０５における圧力を検出する。ダイアフラム１１１には下方へ延びるロッド１１８が設けられる。従って、給気用電磁弁１１２及び排気用電磁弁１１４が駆動され、パイロット室１１０に圧力変動が生じることにより、ダイアフラム１１１が上下に変位してロッド１１８が上下動する。このロッド１１８の上下動により、両弁体１０７，１０８が移動して流路１０６が開閉される。
【０００４】
一方、図１４及び図１５に示すように、カバー１０２には、基板ユニット１１９、信号入出力用のコネクタ１２０及び圧力表示器１２１等が設けられる。圧力表示器１２１は、７セグメントＬＥＤより構成される。カバー１０２の内部の基板ユニット１１９には、給気用電磁弁１１２、排気用電磁弁１１４、コネクタ１２０、流量センサ１０９及び圧力センサ１１６等がそれぞれ接続される。基板ユニット１１９には、外部から入力される目標圧力信号、圧力センサ１１６で出力される圧力信号等に基づいて給気用電磁弁１１２及び排気用電磁弁１１４を制御する制御回路、並びに、制御回路に付属する付属回路等の各種回路が実装される。
【０００５】
図１６に示すように、上記電空レギュレータ１００は、他の複数の電空レギュレータ１００やマニホールド電磁弁１２２と共にネットワークライン１２３を介してネットワークコントローラ１２４にシリアル接続される。そして、各電空レギュレータ１００等は、ネットワークコントローラ１２４から伝送されるデジタルのシリアル信号に従い制御されるようになっている。また、各電空レギュレータ１００からは、それらの動作状態を示す各種信号がデジタル化及びシリアル化された後、ネットワークライン１２３を介してネットワークコントローラ１２４へ伝送されるようになっている。
【０００６】
ここで、各電空レギュレータ１００において、基板ユニット１１９は、静的状態で流量センサ１０９により検出される排気流量の変化を、異常監視信号としてネットワークライン１２３を介してネットワークコントローラ１２４へ伝送するようになっている。また、基板ユニット１１９は、ネットワークコントローラ１２４により司令された圧力値及び圧力センサ１１６で検出される実際の圧力値を圧力表示器１２１に表示させるようになっている。更に、基板ユニット１１９は、圧力センサ１１６で検出される圧力値を、異常監視としてネットワークライン１２３を介してネットワークコントローラ１２４へ伝送するようになっている。そして、ネットワークコントローラ１２４では、各電空レギュレータ１００から伝送される各種信号に基づき、これらの動作状態を監視すると共に異常発生を一括集中して監視するようになっている。これら監視状態及び異常発生は、ネットワークコントローラ１２４に設けられた表示器（不図示）により表示されるようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記従来の電空レギュレータ１００では、図１５に示す圧力表示器１２１により実際の圧力値が表示されることから、作業者はこの圧力値を目視することにより、電空レギュレータ１００の動作状態や異常状態を監視することも可能であった。ところが、従来の圧力表示器１２１が、７セグメントＬＥＤにより圧力値を数値表示させるタイプのものであったことから、作業者は、表示された数値の大小を視認した上で、その数値が安定状態を示すか異常状態を示すかを判断しなければならなかった。このため、作業者が異常に即応できなくなるおそれがあった。この問題は、ネットワーク化された電空レギュレータ１００の数が増すほど多くなる傾向があった。７セグメントＬＥＤの圧力表示器１２１では、その圧力表示器１２１自体がカバー１０２の表面に占める面積が比較的大きくなり、このことが制限要因となってカバー１０２を小型化することが阻まれた。
【０００８】
一方、図１６に示すように、前記従来の電空レギュレータ１００では、その動作状態や異常の監視がネットワークコントローラ１２４で一括集中して行われるものの、作業者は、ネットワークコントローラ１２４を中継しなければ、動作状態や異常発生を認識することができなかった。また、ネットワークコントローラ１２４により、電空レギュレータ１００の異常を間接的に認識したとしても、その異常に適切に対処するためには、作業者が電空レギュレータ１００の設置場所へ戻らなければならなかった。このため、作業者による異常認識と異常対処の場面が異なることになり、異常に即応できなくなるおそれがあった。この問題も、ネットワーク化された電空レギュレータ１００の数が増えるほど多くなる傾向があった。
【０００９】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その第１の目的は、小型化を図りながら動作状態や動作異常を容易かつ迅速に視認することを可能にした電空レギュレータを提供することにある。この発明の第２の目的は、第１の目的に加え、動作異常に対処して事態の悪化を防ぐことを可能にした電空レギュレータを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、制御手段が圧力設定信号に基づいて給気用電磁弁及び排気用電磁弁の開閉を制御することにより、入力ポートに入力される気体を圧力調整して出力ポートから出力するようにした電空レギュレータにおいて、圧力調整に関する状態を検出するための状態検出手段と、検出される状態に基づき動作異常を含む動作状態を判断するための動作状態判断手段と、複数の表示色を選択的に表示するための色表示手段と、判断される動作状態に応じて予め設定した表示色に色表示手段を制御するための表示制御手段と、を備えたこと、色表示手段は、二色の発光素子と、それら発光素子の光を特定方向へ案内するプリズムとを含むものであることと、表示制御手段は、判断される動作状態を、動作異常を含む複数種類に分類してそれら動作状態の種類に応じて各発光素子の制御パターンを決定するものであることと、を趣旨とする。
【００１３】
上記発明の構成によれば、表示制御手段は、動作状態判断手段により判断される動作状態を複数種類に分類し、その動作状態の種類に応じて、各発光素子の制御パターンを決定する。すなわち、例えば、二色の発光素子のいずれを発光させるか、二色の発光素子の両方を発光させないか、二色の発光素子の両方を発光させるか等の制御パターンを決定する。そして、その制御パターンに応じて二色の発光素子を発光させる。二色の発光素子から発光される光は、プリズムにおいて屈折して特定方向に案内され、所定の表示色が表示される。
【００１４】
また、上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明であって、動作状態判断手段により動作異常が判断されたとき、予め安全サイドに設定された制御パターンに基づいて給気用電磁弁及び排気用電磁弁を制御するための対策制御手段を備えたことを趣旨とする。
【００１５】
上記発明の構成によれば、請求項１に記載の発明の作用に加え、電空レギュレータが動作異常したときの制御パターンを安全サイドに設定してから、電空レギュレータを作動させる。ここで、安全サイドとは、制御対象を破損させないように給気用電磁弁及び排気用電磁弁を駆動させる規定をいう。そして、動作状態判断手段が、電空レギュレータが動作異常をしていると判断すると、対策制御手段は、予め定められた制御パターンに応じて、給気用電磁弁及び排気用電磁弁の開閉を制御する。従って、電空レギュレータは、動作異常を発生すると、対策制御手段が、制御対象を破損させないように給気用電磁弁及び排気用電磁弁を強制的に駆動させ、動作異常に対応する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電空レギュレータを具体化した一実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図１に示すように、本実施の形態の電空レギュレータ１は、吸排気ブロック２及びエンドブロック３，４と支持レール５に嵌め合わされ、エンドブロック３，４に係合させた係設金具６，７により支持レール５上に固定される。
【００１９】
そこで、エンドブロック３，４は、隣り合う辺に背面張出部８，９，１０，１１と下面張出部１２，１３，１４，１５が設けられ、背面張出部８，９，１０，１１の間、及び、下面張出部１２，１３，１４，１５の間には、背面レール溝１６，１７と下面レール溝１８，１９がそれぞれ設けられている。また、エンドブロック３，４には、係設金具６，７がはめ込まれる嵌合凹部２０，２１，２２，２３が、背面レール溝１６，１７又は下面レール溝２８，２９と平行に形成されている。そして、エンドブロック３，４の接合面には、吸排気ブロック２の集中給気ポート２４及び集中排気ポート２５、又は、電空レギュレータ１の集中給気ポート２６及び集中排気ポート２７にはめ込まれる突起部２８，２９が突設されている。さらに、エンドブロック３には、隣り合う吸排気ブロック２との位置決めを行う複数の位置決め凸部３０と爪部３ａが形成されている。
【００２０】
また、図２及び図３に示すように、吸排気ブロック２は、幅寸法が小さく、側面の縦幅と横幅が略均等をなす略四角箱形に形成されている。そして、吸排気ブロック２の前面には、入力継手３１、排出継手３２、電源用コネクタ３３、信号入出力用コネクタ３４が配設されている。入力継手３１及び排出継手３２は、吸排気ブロック２の側面に形成された集中給気ポート２４及び集中排気ポート２５に内部流路（不図示）を介して連通している。また、電源用コネクタ３３は、不図示の制御装置に接続され、電圧が供給されるものである。また、信号入出力用コネクタ３４は、不図示の制御装置に接続され、設定圧力信号等を入出力するためのものである。そして、吸排気ブロック２は、電源用コネクタ３３及び信号入出力用コネクタ３４に接続する不図示の制御基板を内蔵しており、この制御基板に接続する電線を収納するための溝３５が形成されている。この溝３５は、吸排気ブロック２の上面に回動可能に設けられたカバー３６によって覆われるようになっている。
【００２１】
そして、吸排気ブロック２の背面側の上下角部には、水平方向に張り出した背面張出部３７，３８が設けられている。その背面張出部３７，３８の間には、支持レール５に係合する背面レール溝３９が設けられている。また、吸排気ブロック２は、下面側の前後角部が、垂直方向に張り出して形成され、下面張出部４０，４１を設けられている。その下面張出部４０，４１の間には、支持レール５に係合する下面レール溝４２が設けられている。そして、背面レール溝３９及び下面レール溝４２は、支持レール５の一対の張出部５ａの上面に当接する平面が形成され、その平面の一端には、支持レール５の張出部５ａに引っかけるためのフック爪３９ａ，４２ａが屈曲して設けられている。そのため、吸排気ブロック２は、背面レール溝３９又は下面レール溝４２を選択的に使用することにより、取付方向２方向の間で自由に選択することが可能になっている。
【００２２】
そして、吸排気ブロック２は、一方の側面に、隣り合う電空レギュレータ１に対して位置決めする複数の位置決め凸部３０が突設され、他方の面には、エンドブロック３の位置決め凸部３０がはめ込まれる位置決め凹部４４が形成されている。そして、吸排気ブロック２は、隣り合う電空レギュレータ１又はエンドブロック３に連結するための連結フック４５及び連結レバー４６を備えている。連結フック４５は、バネ材からなり、弾性変形することにより隣り合う電空レギュレータ１に連結するものである。また、連結レバー４６は、回動可能に支持されている。また、吸排気ブロック２の下端部には、エンドブロック３の爪部３ａが係合されるコの字形の係合部材４７が、突設されている。
【００２３】
また、図４及び図５に示すように、電空レギュレータ１は、幅寸法が小さく、側面の縦幅と横幅とが概ね均一に設定された薄い略四角箱形をなしている。そして、前面には、気体を出力する出力継手４８と、複数の表示色を表示するプリズム４９が配設されている。その出力継手４８は、電空レギュレータ１の側面に形成された集中給気ポート２６及び集中排気ポート２７に内部流路を介して連通している。また、電空レギュレータ１には、吸排気ブロック２に接続する電線を収納する溝５０が形成されており、この溝５０を覆うカバー５１が回動可能に保持されている。
【００２４】
そして、電空レギュレータ１は、背面側の上下角部が、水平方向に張り出して形成されることにより、背面張出部５２，５３が設けられている。その背面張出部５２，５３の間には、支持レール５に係合する背面レール溝５４が設けられている。また、電空レギュレータ１は、下面側の前後角部が、垂直方向に張り出して形成され、下面張出部５５，５６を設けられている。その下面張出部５５，５６の間には、支持レール５に係合する下面レール溝５７が設けられている。背面レール溝５４及び下面レール溝５７は、支持レール５の一対の張出部５ａの上面に当接する平面が形成され、その平面の一端には、支持レール５の張出部５ａに引っかけるためのフック爪５４ａ，５７ａが屈曲して設けられている。そのため、電空レギュレータ１は、背面レール溝５４又は下面レール溝５７を選択的に使用することにより、取付方向を２方向から自由に選択することが可能になっている。
【００２５】
そして、電空レギュレータ１は、一方の側面に、隣り合う電空レギュレータ１等に対して位置決めする複数の位置決め凸部３０が突設され、他方の面には、隣り合う電空レギュレータ１等に突設された位置決め凸部３０が差し込まれる位置決め凹部４４が形成されている。そして、電空レギュレータ１は、隣り合う電空レギュレータ１等に連結するための連結フック４５及び連結レバー４６を備えている。連結フック４５は、バネ材からなり、弾性変形することにより隣り合う電空レギュレータ１等に連結するものである。また、連結レバー４６は、回動可能に支持されるものであり、隣り合う電空レギュレータ１等に突設されたコの字形の係合部材４７に係合する楔部４６ａが設けられている。
【００２６】
従って、電空レギュレータ１、吸排気ブロック２、エンドブロック３，４は、支持レール５に対して背面レール溝５４，３９，１６，１７又は下面レール溝５７，４２，１８，１９を選択的に使用して取り付けられる。そして、各位置決め凸部３０を位置決め凹部４４にはめ込んで相互に位置決めし、連結フック４５を隣り合う電空レギュレータ１の溝５０等に挟み込むとともに、連結レバー４６を隣り合う電空レギュレータ１等の連結部材４７に係合させることにより、図６に示すように集積し、マニホールド５８を構成する。そして、マニホールド５８は、エンドブロック３，４の嵌合凹部２２，２３に係設金具６，７をはめ込み、係設金具６，７を支持レール５に固定することより、支持レール５上に固定される。これにより、電空レギュレータ１の集中給気ポート２６及び集中排気ポート２７と吸排気ブロック２の集中給気ポート２４及び手中排気ポート２８が連通し、吸排気ブロック２の入力継手３１に供給された空気は、各電空レギュレータ１に供給され、各電空レギュレータ１から排出された空気は、吸排気ブロック２の排出継手３２から排出されることになる。また、マニホールド５８は、複数の電空レギュレータ１、吸排気ブロック２、エンドブロック３，４の背面張出部５２，５３，３７，３８，８〜１１及び下面張出部５５，５６，４０，４１，１２〜１５が接合され、ねじりに対する強度が向上する。
【００２７】
次に、電空レギュレータ１の内部構成について説明する。図７に示すように、電空レギュレータ１は、ケース６０を流路ブロック６１にはめ合わせて構成したものであり、本発明の「制御手段」としてのフレキシブル基板６２が給気用電磁弁（以下、「給気弁」という。）６３、排気用電磁弁（以下、「排気弁」という。）６４、流路ブロック６１とケース６０との隙間に配置されるようになっている。
【００２８】
すなわち、流路ブロック６１は、階段状に形成され、その段差に給気弁６３及び排気弁６４を横向きに取り付けられている。そして、流路ブロック６１には、電空レギュレータ１の側面に形成された集中給気ポート２６に連通する集中給気流路６５と、電空レギュレータ１の側面に形成された集中排気ポート２７に連通する集中排気流路６６が形成されている。そして、集中給気流路６５は、給気弁６３を介して出力ポート６７に連通し、出力ポート６７は、排気弁６４を介して集中排気流路６６に連通している。また、給気弁６３と出力ポート６７を連通する流路６１ａは、流路６１ｂが分岐し、その流路６１ｂに圧力センサ６８が配設されて、出力ポート６７の圧力を検出できるようになっている。これにより、流路ブロック６１は、給気弁６３、排気弁６４、圧力センサ６８を取り付けられても、縦幅及び横幅がコンパクトになり、流路ブロック６１とケース６０との隙間を小スペース化することができる。
【００２９】
そして、その流路ブロック６１とケース６０との隙間には、フレキシブル基板６２が配設されている。すなわち、フレキシブル基板６２は、柔軟性を有するフィルムを複数の板面に分割し、各板面上に電気回路等が実装された基板部６２ａや基板部を接続する配線部６２ｂ等を形成したものであって、所定の位置で折り曲げられて立体化された状態で流路ブロック６１とケース６０の隙間に配設されている。このフレキシブル基板６２の各基板部６２ａには、給気弁６３、排気弁６４及び圧力センサ６８が接続され、出力ポート６７から気体を設定圧力で出力するように給気弁６３及び排気弁６４の開閉を制御するようになっている。
【００３０】
また、フレキシブル基板６２には、図８に示すように、発光素子６９も取り付けられている。この発光素子は、図９に示すように、緑色に発光する緑ＬＥＤ６９ａと赤色に発光する赤ＬＥＤ６９ｂを備え、プリズム４９が対向配置されている。そして、図８に示すように、プリズム４９は、発光素子６９の緑ＬＥＤ６９ａ及び赤ＬＥＤ６９ｂが上向きに発光する光を９０度方向転換させて、電空レギュレータ１の前面へ向けるようになっている。これにより、プリズム４９は、発光素子６９の緑ＬＥＤ６９ａが発光したときは「緑色」を表示し、発光素子６９の赤ＬＥＤ６９ｂが発光したときは「赤色」を表示し、発光素子６９の緑ＬＥＤ６９ａと赤ＬＥＤ６９ｂが発光したときは「オレンジ色」を表示する。
【００３１】
次に、フレキシブル基板６２の電気的構成について説明する。図１０に示すように、フレキシブル基板６２の基板部６２ａには、電源回路部７０、入力信号処理部７１、本発明の「状態検出手段」としての比較演算回路部７２、制御回路部７３等が実装されている。電源回路部７０は、作動電圧を供給されるものである。また、入力信号処理部７１は、特定のアドレスが付された設定圧力信号を入力するものである。また、比較演算回路部７２は、入力信号処理部７１に入力された設定圧力信号と圧力センサ６８が検出した検出信号とを比較するものである。また、制御回路部７３は、比較演算回路部７２の比較結果に基づいて給気弁６３及び排気弁６４の開閉や発光素子６９の表示色等を制御するものである。これらは、給気弁６３及び排気弁６４が発生するノイズや外部から侵入するノイズによる影響を排除して制御の信頼性を確保すべく、電磁遮蔽膜７４等で覆われている。
【００３２】
このようなフレキシブル基板６２は、吸排気ブロック２の電源用コネクタ３３に供給された作動電圧が、フレキシブル基板６２の電源回路部７０に入力すると、入力信号処理部７１が、吸排気ブロック２の信号入出力用コネクタ３４に入力した設定圧力信号のうち、特定のアドレスが付された設定圧力信号を入力し、比較演算回路部７２に出力する。比較演算回路部７２は、その設定圧力信号と圧力センサ６８が出力する検出結果とを比較し、その比較結果を制御回路部７３に出力する。そして、制御回路部７３は、比較演算回路部７２の比較結果に応じて給気弁６３及び排気弁６４の開閉を制御することにより集中給気流路６５に入力した気体の圧力調整を行う一方、比較演算回路部７２の比較結果に応じて予め設定された発光素子６９の緑ＬＥＤ６９ａ及び赤ＬＥＤ６９ｂを発光させる。
【００３３】
次に、制御回路部７３について説明する。図１１に示すように、制御回路部７３は、バルブ駆動部８０、本発明の「状態判断手段」としての動作状態判断部８１、本発明の「表示制御手段」としての表示制御回路８２、本発明の「対策制御手段」としての対策制御部８３を備えている。
【００３４】
バルブ駆動部８０は、給気弁６３及び排気弁６４の開閉を制御するものである。そのため、バルブ駆動部８０は、制御回路８４及び電磁弁駆動回路８５を備えている。制御回路８４は、比較演算回路部７２の比較結果に基づいて集中給気流路６５から入力された気体を設定圧力に調整するために給気弁６３及び排気弁６４の開閉を制御する制御信号を生成するものである。電磁弁駆動回路８５は、制御回路８４で生成された制御信号に基づいて給気弁６３及び排気弁６４を駆動させるものである。
【００３５】
また、動作状態判断部８１は、電空レギュレータ１の圧力調整に関する状態を判定するものである。そのため、動作状態判断部８１は、補償値調整器８６、精度補償設定回路８７、比較回路８８、感度調整器８９、感度調整回路９０を備えている。
【００３６】
補償値調整器８６は、フレキシブル基板６２の基板部６２ａ上に設けられ、電空レギュレータ１の圧力調整に関する精度補償範囲を設定するスイッチである。そのため、補償値調整器８６には、プラス側の補償値を設定するボリューム式スイッチのプラス側補償値設定部８６ａと、マイナス側の補償値を設定するボリューム式スイッチのマイナス側補償値設定部８６ｂが備えられている。
【００３７】
この補償値調整器８６には、精度補償設定回路８７に接続されている。精度補償設定回路８７は、ドライバ等でプラス側補償値設定部８６ａとマイナス側補償値設定部８６ｂを操作することにより設定された精度補償範囲を記憶している。本実施の形態では、この精度補償範囲としては、例えば、出力ポート６７から気体を設定圧力で出力していると判定する領域（以下、「安定領域」という。）、出力ポート６７から気体を設定圧力で出力する場合と出力しない場合があると判定する領域（以下、「不安定領域」という。）、出力ポート６７から気体を設定圧力で出力していないと判定する領域（以下、「異常領域」という。）が設定される。尚、精度補償設定回路８７は、精度補償範囲がプラス側補償値設定部８６ａ及びマイナス側補償値設定部８６ｂにより設定されない場合には、デフォルト判定基準が「安定領域」を±６％、「不安定領域」を±１０％、「異常領域」を±１０％以上に設定されるようになっている。
【００３８】
比較回路８８は、比較演算回路部７２の判断結果が「安定領域」、「不安定領域」、「異常領域」のいずれにあるかを比較し、電空レギュレータ１が「動作正常」、「動作不安定」、「動作異常」のいずれの状態であるかを判定するものである。
【００３９】
感度調整器８９は、フレキシブル基板６２の基板部６２ａ上に配設され、動作状態判断部８１が電空レギュレータ１の動作初期時又は設定圧力変動時に圧力調整に関する状態を検出しない時間帯域（以下、「不感帯」という。）を設定するスイッチである。
【００４０】
この感度調整器８９は、感度調整回路９０に接続されている。そして、感度調整回路９０は、「不感帯」でないと判断したときに、電空レギュレータ１の圧力調整に関する状態の判定結果を表示制御回路８２及び対策制御部８３に出力するものである。尚、感度調整回路９０は、「不感帯」が感度調整器８９により設定されない場合には、デフォルト判定基準が０．５ｓｅｃに設定されるようになっている。
【００４１】
また、表示制御回路８２は、動作状態判断部８１の感度調整回路９０から出力される判定結果に応じて予め定められた発光素子６９の表示色を選択し、発光素子６９の緑ＬＥＤ６９ａ又は赤ＬＥＤ６９ｂを発光させるものである。本実施の形態では、表示制御回路８２は、動作状態判断部８１の判定結果が「動作正常」である場合には、発光素子６９の緑ＬＥＤ６９ａを発光させ、動作状態判断部８１の判定結果が「動作不安定」である場合には、発光素子６９の緑ＬＥＤ６９ａと赤ＬＥＤ６９ｂの両方を発光させ、動作状態判断部８１の判定結果が「動作異常」で場合には、発光素子６９の赤ＬＥＤ６９ｂを発光させるように制御する。さらに、表示制御回路８２は、電圧の未印加や誤配線等の配線系トラブルがある場合には、発光素子６９の緑ＬＥＤ６９ａ及び赤ＬＥＤ６９ｂを発光させないように制御する。
【００４２】
また、対策制御部８３は、動作状態判断部８１の判定結果が「動作異常」である場合に、給気弁６３及び排気弁６４を電気信号で強制的に制御することにより、安全サイドを維持するものである。ここで、安全サイドとは、電空レギュレータ１を破壊しない規定をいう。そのため、対策制御部８３は、切替器９１、フェールセーフ選択回路９２、対策機能制御回路９３を備えている。
【００４３】
切替器９１は、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるものである。この切替器９１は、フェールセーフ選択回路９２に接続されている。
【００４４】
フェールセーフ選択回路９２は、切替器９１の３つのスイッチＳＷ１〜ＳＷ３のＯＮ／ＯＦＦの組み合わせにより、３種類の制御パターンが設定されるものである。すなわち、本実施の形態では、図１２に示すように、パターン１、パターン２、パターン３に切り替えるようになっている。そして、パターン１は、スイッチＳＷ１をＯＮ、スイッチＳＷ２，ＳＷ３をＯＦＦにすることにより、給気弁６３を全閉状態、排気弁６４を全開状態にして、出力ポート６７を大気開放するものである。また、パターン２は、スイッチＳＷ２をＯＮ、スイッチＳＷ１，ＳＷ３をＯＦＦにすることにより、給気弁６３を全開状態、排気弁６４を全閉状態にして、出力ポート６７を最高使用圧力（一次圧）に維持するものである。また、パターン３は、スイッチＳＷ１，ＳＷ２をＯＦＦ、スイッチＳＷ３をＯＮにすることにより、給気弁６３及び排気弁６４を全閉状態にして、出力ポート６７を「動作異常」時の圧力状態に維持するものである。
【００４５】
対策機能制御回路９３は、動作状態判断部８１が「動作異常」と判定した場合に、フェールセーフ選択回路９２に設定された制御パターンに応じて給気弁６３及び排気弁６４を強制的に駆動させる制御信号を電磁弁駆動回路８５に出力するものである。
【００４６】
尚、スイッチ出力回路９４は、電空レギュレータ１の動作状態判断部８１の判定結果、表示制御回路８２の制御内容、対策機能制御部８３の制御パターン等を電線を介して吸排気ブロック２の制御基板にスイッチ出力するものである。これらは、吸排気ブロック２から信号入出力用コネクタ３４から制御装置に出力され、制御装置は、各電空レギュレータ１の動作状態を管理できるようになっている。
【００４７】
そこで、本実施の電空レギュレータ１では、作業者が、電空レギュレータ１を作動させる前に、電空レギュレータ１のカバー５１を開いて、フレキシブル基板６２に配設された感度調整器８９及び補償値調整器８６をドライバ等で操作することにより、「不感帯」を「時刻ｔ１」、「安定領域」Ｐ１を「±５％」、「不安定領域」Ｐ２を「±１０％」、「異常領域」Ｐ３を「±１０％以上」に設定する。
【００４８】
また、作業者は、ドライバ等で切替器９１のスイッチＳＷ１をＯＮ、スイッチＳＷ２，ＳＷ３をＯＦＦに切り替え、「動作異常」に対する制御パターンを「パターン１」に設定する。そして、作業者が、制御装置に設定圧力を例えば３．００Ｍｐａに設定し、電源をＯＮすると、不図示の制御装置から吸排気ブロック２の電源用コネクタ３３，信号入出力用コネクタ３４を介して吸排気ブロック２の制御基板に電源や設定圧力信号等が供給される。
【００４９】
そして、電空レギュレータ１には、図１０に示すように、吸排気ブロック２の制御基板から電線を介してフレキシブル基板６２の電源回路部７０に電源が供給される。そして、入力信号処理部７１は、特定のアドレスが付された設定圧力信号を入力し、その設定圧力信号を比較演算回路部７２に出力する。そして、比較演算回路部７２は、その設定圧力信号を圧力センサ６８の検出結果と比較し、図１１に示すように、その比較結果をバルブ駆動部８０と動作状態判断部８１に出力する。この時点では、電空レギュレータ１は気体を設定圧力に調整していないので、バルブ駆動部８０は、給気弁６３を全開にし、排気弁６４を全閉するように給気弁６３と排気弁６４を制御する。一方、動作状態判断部８１は、「不感帯」の「時刻ｔ１」までは、判定結果を表示制御回路８２及び対策制御部８３に出力しない。そのため、表示制御回路８２は、図１３に示すように、「時刻ｔ０」から「時刻ｔ１」まで発光素子６９の緑ＬＥＤ６９ａ及び赤ＬＥＤ６９ｂを発光させない。よって、プリズム４９は、何色も表示しない。
【００５０】
そして、電空レギュレータ１は、時刻の経過に伴って、図１３に示すように出力ポート６７の圧力が上昇する。そして、「時刻ｔ１」を経過すると、動作状態判断部８１は、「不感帯」が経過したと判断し、電空レギュレータ１の動作状態を判定する。この時点では、電空レギュレータ１は、気体を出力ポート６７から「安定領域」Ｐ１に属する圧力（設定圧力（３．００Ｍｐａ）の±５％の範囲の圧力（２．８５〜３．１５Ｍｐａ））で出力するので、動作状態判断部８１は「動作正常」と判定し、その判定結果を表示制御回路８２のみに出力する。そして、表示制御回路８２は、動作状態判断部８１の「動作正常」との判定結果に基づいて緑ＬＥＤ６９ａのみを発光させる。この緑ＬＥＤ６９ａが発光する光は、プリズム４９により電空レギュレータ１の前面に案内される。よって、作業者は、電空レギュレータ１のプリズム４９が「緑色」を表示していることを目視し、電空レギュレータ１が気体を設定圧力で出力していることを確認する。
【００５１】
そして、バルブ駆動部８０は、給気弁６３及び排気弁６４を所定位置で停止させ、気体を出力ポート６７から設定圧力（３．００Ｍｐａ）で出力する。このとき、図１３に示すように、「時刻ｔ１」から「時刻ｔ２」の間は、電空レギュレータ１は、出力ポート６７から気体を「安定領域」Ｐ１に属する圧力（設定圧力（３．００Ｍｐａ）の±５％の範囲の圧力（２．８５〜３．１５Ｍｐａ））で出力するので、動作状態判断部８１は「動作正常」と判定し、その「動作正常」との判定結果を表示制御回路８２に出力する。そのため、表示制御回路８２は、「時刻ｔ１」から「時刻ｔ２」まで緑ＬＥＤ６９ａを発光させ、電空レギュレータ１のプリズム４９に「緑色」を表示させ続ける。
【００５２】
しかし、図１３に示すように、電空レギュレータ１は、「時刻ｔ２」を経過し、故障等が発生すると、気体を出力ポート６７から「不安定領域」Ｐ２に属する圧力（設定圧力（３．００Ｍｐａ）の±１０％の範囲にある圧力（２．７０〜２．８５Ｍｐａ又は３．１５〜３．３０Ｍｐａ））で出力するようになる。この場合、動作状態判断部８１は、「動作不安定」と判定し、その「動作不安定」との判定結果を表示制御回路８２のみに出力する。表示制御回路８２は、動作状態判断部８１の「動作不安定」との判定結果に基づいて発光素子６９の緑ＬＥＤ６９ａ及び赤ＬＥＤ６９ｂの両方を発光させ、プリズム４９に「オレンジ色」を表示させる。そのため、作業者は、電空レギュレータ１のプリズム４９が「オレンジ色」を表示していることを目視し、電空レギュレータ１が気体を設定圧力で出力している場合と出力していない場合があり、不安定な状態であることを確認する。
【００５３】
さらに、そのまま電空レギュレータ１を使用し、「時刻ｔ３」を経過した場合には、図１３に示すように、電空レギュレータ１は、気体を出力ポート６７から「異常領域」Ｐ３に属する圧力（設定圧力（３．００Ｍｐａ）の±１０％以上の範囲の圧力（２．７０Ｍｐａ未満又は３．３０Ｍｐａ超））で出力するようになる。この場合、動作状態判断部８１は、「動作異常」と判定し、その「動作異常」との判定結果を表示制御回路８２及び対策制御部８３に出力する。
【００５４】
そして、表示制御回路８２は、動作状態判断部８１の「動作異常」との判定結果に基づいて発光素子６９の赤ＬＥＤ６９ｂのみを発光させ、プリズム４９に「赤色」を表示させる。そのため、作業者は、電空レギュレータ１のプリズム４９が「赤色」を表示していることを目視し、電空レギュレータ１が気体を設定圧力で出力していないことを確認する。
【００５５】
一方、対策制御部８３は、対策機能制御回路９３が「動作異常」を含む信号を入力すると、フェールセーフ選択回路９２に予め設定された制御パターンである「パターン１」に基づいて、給気弁６３及び排気弁６４を強制的に駆動させる。すなわち、対策機能制御回路９３は、給気弁６３を全閉するとともに排気弁６４を全開させる電気信号を電磁弁駆動回路８５に出力することにより、給気弁６３を全閉状態にさせるとともに排気弁６４を全開状態にさせ、出力ポート６７を大気に開放する。これにより、出力ポート６７の急激な圧力上昇を防止し、電空レギュレータ１の破損を防止することができる。
【００５６】
尚、制御パターンを「パターン２」に設定していた場合には、対策機能制御回路９３は、「動作異常」を含む信号を入力すると、給気弁６３を全開し、排気弁６４を全閉する電気信号を給気弁６３及び排気弁６４に出力することにより、給気弁６３を全開状態にさせるとともに排気弁６４を全閉状態にさせ、出力ポート６７を最高使用圧力（一次圧）に維持する。これにより、出力ポート６７の急激な圧力低下を防止し、電空レギュレータ１の破損を防止することができる。
また、制御パターンを「パターン３」に設定していた場合には、対策機能制御回路９３は、「動作異常」を含む信号を入力すると、給気弁６３及び排気弁６４を全閉する電気信号を給気弁６３及び排気弁６４に出力することにより、給気弁６３及び排気弁６４を全閉状態にさせ、出力ポート６７を「動作異常」時の圧力に維持する。これにより、出力ポート６７の急激な圧力上昇又は圧力低下を防止し、電空レギュレータ１の破損を防止することができる。
【００５７】
ここで、作業者が、制御装置において設定圧力を例えば３．００Ｍｐａから２．５０Ｍｐａに変更した場合には、電空レギュレータ１の動作状態判断部８１は、設定圧力変更時から予め設定した「不感帯」の間は、電空レギュレータ１の圧力調整に関する状態を検出しない。しかし、「不感帯」が経過すると、電空レギュレータ１の動作状態判断部８１は、上述したように、電空レギュレータ１の圧力調整状態を判定し、表示制御回路８２に発光素子６９を制御させる。そして、電空レギュレータ１の動作状態判断部８１が、電空レギュレータ１が「動作異常」を発生したと判定した場合には、対策制御部８３は、予め設定した制御パターンに応じて給気弁６３及び排気弁６４を強制的に駆動させ、「動作異常」に対処する。
【００５８】
従って、本実施の形態の電空レギュレータ１によれば、作業者が、７セグメントＬＥＤ等に表示される数値の大小を視認し、視認した数値と設定圧力値との差から電空レギュレータ１の動作状態を判断しなくても、プリズム４９の表示色が「緑色」の場合には電空レギュレータ１の「動作正常」を確認でき、また、プリズム４９の表示色が「赤色」の場合には電空レギュレータ１の「動作異常」を確認できる。そのため、作業者は、プリズム４９の表示色から電空レギュレータ１の動作状態を容易且つ迅速に視認することができる。さらに、作業者は、プリズム４９が「オレンジ色」を表示している場合には、電空レギュレータ１の動作状態が不安定であることを容易且つ迅速に視認することができ、また、プリズム４９が何も表示していない場合には、配線系トラブルの可能性を確認することができる。
【００５９】
特に、複数の電空レギュレータ１を集積した場合には、プリズム４９の表示色により各電空レギュレータ１の動作状態を視認できるので、作業者の監視負担を軽減できるとともに、システムの中から「動作異常」を発生した電空レギュレータ１を容易かつ迅速に発見することができ、有効である。
【００６０】
また、本実施の形態の電空レギュレータ１によれば、プリズム４９が電空レギュレータ１に占める割合が、例えば、７セグメントＬＥＤ等と比較して小さいので、電空レギュレータ１を小型化することができる。しかも、フレキシブル基板６２の発光素子６９にプリズム４９を対向配置するだけで、発光素子６９の緑ＬＥＤ６９ａ及び赤ＬＥＤ６９ｂが発光する光を電空レギュレータ１の前面に案内することができるので、電空レギュレータ１の内部構成を簡素化し、電空レギュレータ１全体の小型化を図ることができる。
【００６１】
また、本実施の形態の電空レギュレータ１によれば、動作状態判断部８１が、電空レギュレータ１の「動作異常」を判定すると、対策制御部８３が当該「動作異常」に対して自動的に対応するので、作業者が電空レギュレータ１等が接続される制御装置を中継して「動作異常」を認識しなくても、「異常動作」に適時に対処し、事態の悪化を未然に防ぐことができる。
【００６２】
特に、複数の電空レギュレータ１を集積した場合には、例えば、作業者が制御装置等から電空レギュレータ１の異常を認識し、電空レギュレータ１の「動作異常」の発見が遅れた場合であっても、各電空レギュレータ１が「動作異常」に対して適時に対処し、事態の悪化を効果的に防止することができ、有効である。
【００６３】
また、本実施の形態の電空レギュレータ１によれば、電圧投入時又は設定圧力変動時の「不感帯」において電空レギュレータ１の動作状態を検出しないので、電空レギュレータ１の動作を誤検出することがなく、より的確に圧力調整を行うことができる。しかも、「不感帯」は、作業者が任意に設定可能であることから、当該電空レギュレータの応答能力に応じて「不感帯」を設定することができ、電空レギュレータ１の動作能力に合わせて制御することができる。
【００６４】
また、本実施の形態の電空レギュレータ１によれば、「安定領域」Ｐ１、「不安定領域」Ｐ２、「異常領域」Ｐ３を作業者が任意に設定できるので、電空レギュレータ１の使用目的に応じて、電空レギュレータ１の精度を調整することができる。
【００６５】
さらに、本実施の形態の電空レギュレータ１によれば、制御パターンを任意に選択できるので、制御対象に応じて制御パターンを変更し、より合目的的に電空レギュレータ１を使用することができる。
【００６６】
尚、この発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で以下のように実施することもできる。
【００６７】
（１）前記実施の形態では、プリズム４９の表示色を「赤色」、「オレンジ色」、「緑色」にしたが、これに限定されるものではない。また、２色もしくは４色以上の表示色にしてもよい。
【００６８】
（２）前記実施の形態では、切替器９１のスイッチＳＷ１〜ＳＷ３をスライドスイッチで設けたが、ディスプレイスイッチ等の開閉器で設けても良い。
【００６９】
（３）前記実施の形態では、制御手段として電気回路等が実装されたフレキシブル基板６２を使用したが、ＣＰＵやＲＡＭ等を設けてもよい。この場合、例えば、図１０の制御回路部７３をＣＰＵ及びＲＡＭに置換したり、また、図１１に示す制御回路８４、比較回路８８、対策機能制御回路９３、スイッチ出力回路９４をＣＰＵに置換し、精度補償設定回路８７、感度調整回路９０、フェールセーフ選択回路９２をＣＰＵ及びＲＡＭに置換してもよい。
【００７０】
（４）前記実施の形態では、複数の電空レギュレータ１を集積した場合を取り上げたが、電空レギュレータ１単体において実施してもよい。
【００７１】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、請求項１に記載の発明の構成によれば、色表示手段の表示色から電空レギュレータの動作状態を容易且つ迅速に視認することができる。かかる効果は、特に、複数の電空レギュレータを集積したときにも有効である。
【００７２】
請求項２に記載の発明の構成によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、単純な構造で複数の表示色を特定方向に案内することができるので、電空レギュレータの内部構造を簡素化し、小型化を図ることができる。
【００７３】
請求項３に記載の発明の構成によれば、請求項１又は請求項２に記載の発明の効果に加え、対策制御手段が電空レギュレータの動作異常に対して自動的に即応するので、事態の悪化を未然に防ぐことができる。かかる効果は、特に複数の電空レギュレータを集積したときにも有効である。
【００７４】
請求項４に記載の発明の構成によれば、対策制御手段が電空レギュレータの動作異常に対して自動的に即応するので、事態の悪化を未然に防ぐことができる。かかる効果は、特に複数の電空レギュレータを集積したときにも有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係り、電空レギュレータの支持レールに対する取付構造を示す図である。
【図２】同じく、吸排気ブロックの前面側の外観斜視図である。
【図３】同じく、吸排気ブロックの背面側の外観斜視図である。
【図４】同じく、電空レギュレータの前面側の外観斜視図である。
【図５】同じく、電空レギュレータの背面側の外観斜視図である。
【図６】同じく、複数の電空レギュレータを集積してなるマニホールドの外観斜視図である。
【図７】同じく、電空レギュレータの縦断面図である。
【図８】同じく、電空レギュレータの要部拡大図である。
【図９】同じく、図８の上面図である。
【図１０】同じく、電空レギュレータのブロック図である。
【図１１】同じく、電空レギュレータの制御回路部の概念図である。
【図１２】同じく、電空レギュレータの対策制御部の制御パターンを示す表である。
【図１３】同じく、電空レギュレータの動作チャートを示す図である。
【図１４】従来の電空レギュレータの縦断面図である。
【図１５】従来の電空レギュレータの正面図である。
【図１６】従来の電空レギュレータとネットワークコントローラを接続した状態を示す概念図である。
【符号の説明】
１      電空レギュレータ
４９    プリズム
６０    フレキシブル基板
６７    出力ポート
６９    発光素子
６９ａ  緑ＬＥＤ
６９ｂ  赤ＬＥＤ
７２    比較演算回路部
８１    動作状態判断部
８２    表示制御回路
８３    対策制御部
【図１】
0004615753.tif 000002
【図２】
0004615753.tif 000003
【図３】
0004615753.tif 000004
【図４】
0004615753.tif 000005
【図５】
0004615753.tif 000006
【図６】
0004615753.tif 000007
【図７】
0004615753.tif 000008
【図８】
0004615753.tif 000009
【図９】
0004615753.tif 000010
【図１０】
0004615753.tif 000011
【図１１】
0004615753.tif 000012
【図１２】
0004615753.tif 000013
【図１３】
0004615753.tif 000014
【図１４】
0004615753.tif 000015
【図１５】
0004615753.tif 000016
【図１６】
0004615753.tif 000017