(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンプレッサから生産ラインに圧縮空気を供給するための生産ライン用空気供給配管と、
該生産ライン用空気供給配管の途中に設けられた圧縮空気供給制御バルブと、該圧縮空気供給制御バルブよりもコンプレッサ側において前記生産ライン用空気供給配管から分岐されたバルブ制御用空気供給配管と、
圧縮空気により動作し、前記圧縮空気供給制御バルブの開閉動作の制御を行うバルブ制御シリンダと、
操作ポートに対する圧縮空気の供給の有無により第１状態又は第２状態の切替動作を行い、前記バルブ制御シリンダに対する圧縮空気の供給方向を切り替えることにより前記バルブ制御シリンダの動作制御を行うバルブであって、第１状態では、前記バルブ制御シリンダが前記圧縮空気供給制御バルブを閉じる動作を行うように前記バルブ制御用空気供給配管から供給される圧縮空気を前記バルブ制御シリンダに供給し、第２状態では、前記バルブ制御シリンダが前記圧縮空気供給制御バルブを開く動作を行うように前記バルブ制御用空気供給配管から供給される圧縮空気を前記バルブ制御シリンダに供給し、かつ、前記操作ポートが圧縮空気の供給を受け続けるように前記バルブ制御用空気供給配管から供給される圧縮空気の一部を前記操作ポート側に供給するシリンダ制御バルブと、
該シリンダ制御バルブよりもコンプレッサ側において、操作部の操作に応じて接続状態又は遮断状態の切替動作を行い、前記シリンダ制御バルブの操作ポート側への圧縮空気の供給の有無を切り替えることにより前記シリンダ制御バルブの第２状態への切替開始の制御を行うバルブであって、接続状態では、前記バルブ制御用空気供給配管から供給される圧縮空気を前記シリンダ制御バルブの操作ポート側に供給し、遮断状態では、前記シリンダ制御バルブの操作ポート側への圧縮空気の供給を遮断する操作バルブと、
前記シリンダ制御バルブの操作ポートに対する圧縮空気の供給元の切替を行うバルブであって、前記シリンダ制御バルブからの圧縮空気の供給を受ける第１ポート及び前記操作バルブからの圧縮空気の供給を受ける第２ポートを有し、該第１ポート及び第２ポートのいずれか高圧側のポートから供給を受けた圧縮空気を前記シリンダ制御バルブの操作ポートに供給する高圧側選択切替バルブと、を有することを特徴とする生産ラインの圧縮空気供給制御装置。
【請求項２】
前記生産ライン用空気供給配管が、一のコンプレッサから分岐して複数本設けられ、前記生産ライン用空気供給配管のそれぞれに前記請求項１に記載の生産ラインの圧縮空気供給制御装置が設けられたことを特徴とする生産ラインの圧縮空気供給制御システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンプレッサから生産ラインの圧縮空気を供給する生産ラインの圧縮空気供給制御装置及びこれを用いた生産ラインの圧縮空気供給制御システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
複数の生産ライン１００を有する生産工程においては、図５に示すように、１台の大型のコンプレッサ１０１から各生産ライン１００に分岐して圧縮空気を供給している。これは、図６に示すように、各生産ライン１００毎に小型のコンプレッサ１０２を使用するよりも効率が良いためである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、生産量の変動が大きい場合には、日によっては全ての生産ライン１００を稼動させない場合もある。このような場合であっても、図５に示すように、１台の大型コンプレッサ１０１から各生産ライン１００に圧縮空気を供給するために、休止させている生産ライン１００に対しても圧縮空気は供給され、この休止させている生産ライン１００の生産装置から空気漏れが生じるという問題点があった。
【０００４】
従って、このような空気漏れの分について、コンプレッサ１０１は余分に圧縮空気を供給していることとなり、コンプレッサ１０１の消費電力に無駄が生じるという問題点があった。
【０００５】
更に、整備等のために一の生産ライン１００を休止させている場合であっても、この休止させている生産ライン１００にはコンプレッサ１０１から圧縮空気が供給されるので、作業中にこの生産ライン１００の生産装置が誤って動作するおそれがあるという問題点があった。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、複数の生産ラインを有する生産工程において、休止させている生産ラインの生産装置からの空気漏れを防止し、コンプレッサの消費電力の無駄を減少させて、生産コストの削減を図るとともに、前記生産装置の誤作動を防止することにより、作業の安全性の向上を図る生産ラインの空気供給装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するためになされた本発明の請求項１に記載の生産ラインの圧縮空気供給制御装置は、コンプレッサから生産ラインに圧縮空気を供給するための生産ライン用空気供給配管と、該生産ライン用空気供給配管の途中に設けられた圧縮空気供給制御バルブと、該圧縮空気供給制御バルブよりもコンプレッサ側において前記生産ライン用空気供給配管から分岐されたバルブ制御用空気供給配管と、圧縮空気により動作し、前記圧縮空気供給制御バルブの開閉動作の制御を行うバルブ制御シリンダと、操作ポートに対する圧縮空気の供給の有無により第１状態又は第２状態の切替動作を行い、前記バルブ制御シリンダに対する圧縮空気の供給方向を切り替えることにより前記バルブ制御シリンダの動作制御を行うバルブであって、第１状態では、前記バルブ制御シリンダが前記圧縮空気供給制御バルブを閉じる動作を行うように前記バルブ制御用空気供給配管から供給される圧縮空気を前記バルブ制御シリンダに供給し、第２状態では、前記バルブ制御シリンダが前記圧縮空気供給制御バルブを開く動作を行うように前記バルブ制御用空気供給配管から供給される圧縮空気を前記バルブ制御シリンダに供給し、かつ、前記操作ポートが圧縮空気の供給を受け続けるように前記バルブ制御用空気供給配管から供給される圧縮空気の一部を前記操作ポート側に供給するシリンダ制御バルブと、該シリンダ制御バルブよりもコンプレッサ側において、操作部の操作に応じて接続状態又は遮断状態の切替動作を行い、前記シリンダ制御バルブの操作ポート側への圧縮空気の供給の有無を切り替えることにより前記シリンダ制御バルブの第２状態への切替開始の制御を行うバルブであって、接続状態では、前記バルブ制御用空気供給配管から供給される圧縮空気を前記シリンダ制御バルブの操作ポート側に供給し、遮断状態では、前記シリンダ制御バルブの操作ポート側への圧縮空気の供給を遮断する操作バルブと、前記シリンダ制御バルブの操作ポートに対する圧縮空気の供給元の切替を行うバルブであって、前記シリンダ制御バルブからの圧縮空気の供給を受ける第１ポート及び前記操作バルブからの圧縮空気の供給を受ける第２ポートを有し、該第１ポート及び第２ポートのいずれか高圧側のポートから供給を受けた圧縮空気を前記シリンダ制御バルブの操作ポートに供給する高圧側選択切替バルブとを有することを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２に記載に生産ラインの圧縮空気供給制御システムは、前記生産ライン用空気供給配管が、一のコンプレッサから分岐して複数本設けられ、前記生産ライン用空気供給配管のそれぞれに前記請求項１に記載の生産ラインの圧縮空気供給制御装置が設けられたことを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。本実施形態に係る生産ラインの圧縮空気供給制御装置（以下、「制御装置」という。）１は、図１及び図３に示すように、コンプレッサ２から生産ライン３に圧縮空気を供給する生産ライン用空気供給配管４と、該生産ライン用空気供給配管４の途中に設けられた圧縮空気供給制御バルブ５と、該圧縮空気供給制御バルブ５よりもコンプレッサ２側において生産ライン用空気供給配管４から分岐されたバルブ制御用空気供給配管６と、圧縮空気供給制御バルブ５の開閉動作の制御を行うバルブ制御シリンダ７と、該バルブ制御シリンダ７の動作制御を行うシリンダ制御バルブ８と、該シリンダ制御バルブ８よりもコンプレッサ２側において、操作部９の操作に応じて、シリンダ制御バルブ８の第２状態への切替開始の制御を行う操作バルブ１０と、第１ポート１１又は第２ポート１２から供給を受けた圧縮空気をシリンダ制御バルブ８の操作ポート１３に供給する高圧側選択切替バルブ１４とを有するものである。以下、更に詳細に説明する。
【００１０】
圧縮空気供給制御バルブ５は、生産ライン用空気供給配管４から圧縮空気の供給を受けるコンプレッサ側ポート１５と、生産ライン３へ圧縮空気を供給する生産ライン側ポート１６とを有する２位置切替弁である。
【００１１】
バルブ制御用空気供給配管６は、圧縮空気供給制御バルブ５よりもコンプレッサ２側において生産ライン用空気供給配管４から分岐されたものであり、シリンダ制御バルブ８の第１ポート１７及び操作バルブ１０の第１ポート１８に接続している。
【００１２】
バルブ制御シリンダ７は、圧縮空気供給制御バルブ５を生産ライン用空気供給配管４が連通する開状態に切り替える開状態切替室１９に設けられた開側ポート２０と、圧縮空気供給制御バルブ５を生産ライン用空気供給配管４が遮断された閉状態に切り替える閉状態切替室２１に設けられた閉側ポート２２の２つのポートを有するものである。
【００１３】
そして、圧縮空気供給制御バルブ５の開閉動作の制御は、バルブ制御シリンダ７の開状態切替室１９に圧縮空気が供給され、ピストン２３が図において下降すると、該ピストン２３の動きに連動して圧縮空気供給制御バルブ５が開状態に切り替わり（図３参照）、バルブ制御シリンダ７の閉状態切替室２１に圧縮空気が供給され、ピストン２３が図において上昇すると、該ピストン２３の動きに連動して圧縮空気供給制御バルブ５が閉状態に切り替わる（図１参照）ことにより行われる。
【００１４】
シリンダ制御バルブ８は、操作ポート１３、第１ポート１７、第２ポート２４、第３ポート２５及び第４ポート２６を有する２位置切替弁である。
【００１５】
そして、バルブ制御シリンダ７の動作制御は、シリンダ制御バルブ８の操作ポート１３に対する圧縮空気の供給の有無により行われ、操作ポート１３に対する圧縮空気が無い場合には、シリンダ制御バルブ８が第１状態となり、操作ポート１３に対する圧縮空気の供給が有る場合には、シリンダ制御バルブ８が第２状態となることにより行われる。
【００１６】
ここで、第１状態とは、図１に示すように、操作ポート１３が高圧側選択バルブからの圧縮空気の供給を受けておらず、シリンダ制御バルブ８の第１ポート１７がバルブ制御用空気供給配管６からの圧縮空気の供給を受け、シリンダ制御バルブ８の第３ポート２５がバルブ制御シリンダ７の閉側ポート２２に圧縮空気を供給する状態のことである。また、シリンダ制御バルブ８の第３ポート２５がバルブ制御シリンダ７の閉側ポート２２に圧縮空気の供給を開始する際には、シリンダ制御バルブ８の第２ポート２４がバルブ制御シリンダ７の開側ポート２０からの圧縮空気の供給を受け、シリンダ制御バルブ８の第４ポート２６がシリンダ制御バルブ８外へ圧縮空気を排出する。
【００１７】
また、第２状態とは、図３に示すように、操作ポート１３が高圧側選択バルブからの圧縮空気の供給を受けてシリンダ制御バルブ８の位置が切り替わり、シリンダ制御バルブ８の第１ポート１７がバルブ制御用空気供給配管６からの圧縮空気の供給を受け、シリンダ制御バルブ８の第２ポート２４がバルブ制御シリンダ７の開側ポート２０及び高圧側選択切替バルブ１４の第１ポート１１に圧縮空気を供給する状態のことである。また、シリンダ制御バルブ８が第１状態から第２状態へ切り替わる際には、シリンダ制御バルブ８の第３ポート２５がバルブ制御シリンダ７の閉側ポート２２からの圧縮空気の供給を受け、シリンダ制御バルブ８の第４ポート２６がシリンダ制御バルブ８外へ圧縮空気を排出する。
【００１８】
操作バルブ１０は、操作部９と、バルブ制御用空気供給配管６から圧縮空気の供給を受ける第１ポート１８と、高圧側選択切替バルブ１４の第２ポート１２に圧縮空気を供給する第２ポート２７を有する２位置切替弁である。
【００１９】
そして、シリンダ制御バルブ８の第２状態への切替開始の制御は、操作部９を操作することにより、操作バルブ１０を接続状態又は遮断状態とする切替動作を行い、高圧側選択切替バルブ１４の第２ポート１２に対する圧縮空気の供給の有無を切り替えることにより行われる。本実施形態では、操作部９は操作ボタンであり、作業者が手動で操作することとしているが、これに限定されるものではなく、例えば、コンピュータ制御により操作部９を操作することとしてもよい。
【００２０】
ここで、接続状態とは、図２に示すように、操作部９を押して操作バルブ１０の位置を切り替えて、操作バルブ１０の第１ポート１８がバルブ制御用空気供給配管６からの圧縮空気の供給を受け、操作バルブ１０の第２ポート２７が高圧側選択切替バルブ１４の第２ポート１２に圧縮空気を供給する状態のことである。
【００２１】
また、遮断状態とは、操作部９を離すことにより操作バルブ１０の位置が接続状態から切り替わり、操作バルブ１０の第２ポート２７が高圧側選択切替バルブ１４の第２ポート１２に圧縮空気を供給しない状態のことである。
【００２２】
高圧側選択切替バルブ１４は、シリンダ制御バルブ８の第２ポート２４からの圧縮空気の供給を受ける第１ポート１１及び操作バルブ１０の第２ポート２７からの圧縮空気の供給を受ける第２ポート１２を有し、この２つのポート１１、１０のいずれか高圧側のポートから供給を受けた圧縮空気を、シリンダ制御バルブ８の操作ポート１３に供給するものである。
【００２３】
以下、本発明の実施の形態に係る制御装置１の作動について図面に基づいて説明する。まず、図１に示すように、圧縮空気供給制御バルブ５は閉状態、シリンダ制御バルブ８は第１状態、操作バルブ１０は遮断状態にある初期状態で、コンプレッサ２を稼動させる。この状態では生産ライン３に圧縮空気は供給されない。この状態で、操作バルブ１０の操作部９を構成する操作ボタンを押すと、操作バルブ１０が遮断状態から接続状態に切り替わり、バルブ制御用空気供給配管６から供給される圧縮空気が操作バルブ１０を経由して高圧側選択切替バルブ１４の第２ポート１２に供給される。これにより、高圧側選択切替バルブ１４において第２ポート１２が高圧側となり、高圧側選択切替バルブ１４の第１ポート１１は閉じるので、高圧側選択切替バルブ１４の第２ポート１２に供給された圧縮空気がシリンダ制御バルブ８の操作ポート１３に供給されて、該操作ポート１３が作動し、シリンダ制御バルブ８が第１状態から第２状態へ切り替わる。そして、操作バルブ１０の操作部９を構成する操作ボタンを離すと、操作バルブ１０は、該操作バルブ１０に設けられたバネ２８の復元力により、再び接続状態から遮断状態に切り替わる。
【００２４】
シリンダ制御バルブ８が第２状態に切り替わると、図３に示すように、バルブ制御用空気供給配管６から供給される圧縮空気がシリンダ制御バルブ８を経由して、バルブ制御シリンダ７の開側ポート２０に供給されるので、前述のように、バルブ制御シリンダ７の開状態切替室１９に圧縮空気が供給されてバルブ５が開状態となり、生産ライン用空気供給配管４は連通する。
【００２５】
これとともに、バルブ制御用空気供給配管６から供給される圧縮空気の一部がシリンダ制御バルブ８を経由して、高圧側選択切替バルブ１４の第１ポート１１にも供給されるので、高圧側選択切替バルブ１４において第１ポート１１が高圧側となり、高圧側選択切替バルブ１４の第２ポート１２は閉じるので、高圧側選択切替バルブ１４の第１ポート１１に供給された圧縮空気がシリンダ制御バルブ８の操作ポート１３に供給されて、該操作ポート１３が作動し、シリンダ制御バルブ８が第２状態を維持する。
【００２６】
従って、コンプレッサ２が稼動している限り、シリンダ制御バルブ８は第２状態を維持することとなり、圧縮空気供給制御バルブ５は生産ライン用空気供給配管４が連通する開状態を維持して、制御装置１は定常開状態となる。これにより、コンプレッサ２から生産ライン３に圧縮空気が供給され、該生産ライン３の各生産装置が稼動する。
【００２７】
次に、コンプレッサ２を停止させると、シリンダ制御バルブ８の１ポート１７に圧縮空気が供給されなくなり、高圧側選択切替バルブ１４を経由したシリンダ制御バルブ８の操作ポート１３への圧縮空気の供給が停止するとともに、バルブ制御シリンダ７の開状態切替室１９への圧縮空気の供給も停止する。そして、シリンダ制御バルブ８は、該シリンダ制御バルブ８に設けられたバネ２９の復元力により、再び第２状態から第１状態に切り替わる。これにより、生産ライン３に圧縮空気は供給されずに、該生産ライン３の各生産装置は停止する。
【００２８】
この状態で、コンプレッサ２を再稼動させると、シリンダ制御バルブ８が第１状態にあるので、バルブ制御シリンダ７の閉状態切替室２１に圧縮空気が供給されて、圧縮空気供給制御バルブ５が閉状態となり、生産ライン用空気供給配管４も遮断され、制御装置１は初期状態に戻る（図１参照）。従って、制御装置１が定常開状態とならず、生産ライン３にコンプレッサ２からの圧縮空気は供給されないので、生産ライン３の各生産装置は稼動しない。即ち、コンプレッサ２を再稼動させたとしても、操作ボタン９を押して操作バルブ１０を遮断状態から接続状態に切り替え、シリンダ制御バルブ８を第１状態から第２状態に切り替えない限り、圧縮空気供給制御バルブ５は開状態とならず、生産ライン用空気供給配管４も連通しないので、コンプレッサ２からの圧縮空気は生産ライン３に供給されない。
【００２９】
また、図４に示すように、生産ラインの圧縮空気供給制御システムが、生産ライン用空気供給配管４が、一台のコンプレッサ２から分岐して複数本設けられ、生産ライン用空気供給配管４のそれぞれに制御装置１が設けられたシステムである場合には、コンプレッサ２を稼動させた状態で、所望の生産ライン３の制御装置１の操作バルブ１０の操作部９を操作すると、この所望の生産ライン３の制御装置１のみが定常開状態となり（図３参照）、他の生産ライン３の制御装置１は初期状態となる（図１参照）ので、稼動させたい生産ライン３の生産装置のみを稼動させることができる。そして、コンプレッサ２を停止させると全ての生産ライン３が停止し、更に、コンプレッサ２を再稼動させたしても制御装置１の操作バルブ１０の操作部９を操作しない限り、制御装置１は定常開状態とならないので、全ての生産ライン３は初期状態を維持する。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１に記載の生産ラインの圧縮空気供給制御装置は、コンプレッサから生産ラインに圧縮空気を供給する生産ライン用空気供給配管と、該生産ライン用空気供給配管の途中に設けられた圧縮空気供給制御バルブと、該圧縮空気供給制御バルブよりもコンプレッサ側において生産ライン用空気供給配管から分岐されたバルブ制御用空気供給配管と、圧縮空気供給制御バルブの開閉動作の制御を行うバルブ制御シリンダと、該バルブ制御シリンダの動作制御を行うシリンダ制御バルブと、該シリンダ制御バルブよりもコンプレッサ側において、手動の操作ボタンにより、シリンダ制御バルブの第２状態への切替開始の制御を行う操作バルブと、第１ポート１１又は第２ポートから供給を受けた圧縮空気をシリンダ制御バルブの操作ポートに供給する高圧側選択切替バルブとを有するので、生産ラインの圧縮空気供給制御装置の操作部を操作して、シリンダ制御バルブを第１状態から第２状態へ切り替えない限り、生産ラインの圧縮空気供給制御装置は開状態とならないが、一度シリンダ制御バルブが第２状態となると、コンプレッサが稼動中は、定常開状態を維持することができ、また、コンプレッサを停止させると、シリンダ制御バルブが第２状態から第１状態へ切り替わり、この状態でコンプレッサを再稼動させたとしても、シリンダ制御バルブは第１状態を維持し、圧縮空気供給制御バルブは閉状態となるので、生産ラインに圧縮空気が供給されないという利点がある。
【００３１】
また、本発明の請求項２に記載の生産ラインの圧縮空気供給制御システムは、前記生産ライン用空気供給配管が、一のコンプレッサから分岐して複数本設けられ、前記生産ライン用空気供給配管のそれぞれに前記請求項１に記載の生産ラインの圧縮空気供給制御装置が設けられたので、該各生産ラインの圧縮空気供給制御装置の操作バルブの操作部を操作しない限り、各生産ラインの圧縮空気供給制御装置が初期状態を維持し、各生産ラインに圧縮空気が供給されないので、複数の生産ラインの中で休止させている生産ラインの生産装置からの空気漏れを防止することができるという利点がある。これにより、コンプレッサは余分に圧縮空気を供給するがないので、コンプレッサの消費電力の無駄を減少させることができるという利点がある。
【００３２】
また、生産装置の整備等のために一の生産ラインを休止させた場合には、該生産ラインの生産装置は、生産ラインに設けられている生産ラインの圧縮空気供給制御装置の操作バルブの操作ボタンを操作しない限り稼動しないので、整備中の誤作動を防止することができるという利点がある。
【００３３】
即ち、本発明によれば、複数の生産ラインを有する生産工程において、休止させている生産ラインの生産装置からの空気漏れを防止することにより、コンプレッサの消費電力の無駄が減少し、生産コストの削減を図ることができるとともに、前記生産装置の誤作動を防止することにより、作業の安全性の向上を図ることができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る生産ラインの圧縮空気供給制御装置の初期状態を示す概略回路図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る生産ラインの圧縮空気供給制御装置の操作バルブの接続状態を概略回路図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る生産ラインの圧縮空気供給制御装置の定常開状態を示す概略回路図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る生産工程の構成を示す概略回路図である。
【図５】従来の生産工程の構成を示す概略回路図である。
【図６】従来の生産工程の構成を示す概略回路図である。
【符号の説明】
１  生産ラインの圧縮空気供給制御装置
４  生産ライン用空気供給配管
５  圧縮空気供給制御バルブ
６  バルブ制御用空気供給配管
７  バルブ制御シリンダ
８  シリンダ制御バルブ
１０  操作バルブ
１４  高圧側選択切替バルブ
【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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