JPH05180366A - アクチュエータモジュールの一括制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】機械的振動や移動を伴うモジュールに電力、圧
力流体等のパワー源を一括して送給し、保守管理も容易
となるアクチュエータモジュールの一括制御装置を提供
すること。 【構成】流体駆動用のモジュール１０として構成される
アクチュエータ、すなわち、電磁弁１２ａ乃至１２ｅを
連設した電磁弁マニホールド１４に空気供給系３８、外
部電源４２から一括してパワー源が供給される。制御指
令装置３６と制御回路３０には光ファイバケーブル３
２、３４を介して、電磁弁１２ａ乃至１２ｅの制御信号
が送られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、アクチュエータモジ
ュールの一括制御装置に関し、一層詳細には機械的振動
または移動を伴う可動部位を有する複数の機械的要素に
対して、制御信号、パワー源等を一括して送給するよう
に構成したアクチュエータモジュールの一括制御装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】流体制御系において、装置や機械に多数
の電磁弁を使用する時、配管作業の簡易化と取付けスペ
ースの狭小化を図るために電磁弁を連設してマニホール
ドにより一括したマニホールド式電磁弁が用いられてい
る。この場合、従来においては、個々の電磁弁の駆動制
御用信号と電磁弁の動作確認信号とは別異の信号線によ
り送信・受信されており、また電磁弁の駆動用電力線お
よび電磁弁の動作確認を行うためのリミットスイッチの
駆動用電力線も夫々別の系を構成していた。

【０００３】

【解決すべき課題】従って、電力線並びに信号線の数
は、連設される電磁弁の数により増加し、このため多く
の電線を設ける費用が崇み、また、電線の束が形成され
るために広いスペースが要求される欠点があった。しか
もマニホールドはシリンダの近くに配置されるが、この
場合、機械的振動、高温、電気的障害等を惹起しやすく
環境的に好適とは言えない。従って、このような場所に
多くの電線を配置することは、多くのノイズが発生し、
種々の故障の原因となる可能性が極めて高くなるおそれ
があった。

【０００４】さらに、産業用ロボットのように制御部と
ロボットの可動側に配置されたマニホールド間を電線の
束で接続すると電線の重さによってロボットの動作範囲
が限定され、ロボットの動きにつれて電線も移動するた
めに電線自体が断線する等の難点が指摘されていた。

【０００５】従って、本発明の目的は、小型化に適し、
保守管理が容易な、しかも低廉で故障の少ないアクチュ
エータモジュールの一括制御装置を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、産業用ロボット、シリンダ等の機械的
振動または移動を伴う、可動部位を有するモジュールに
配置されたアクチュエータの制御要素を有し、前記複数
の制御要素が複数個まとまって配置または連設され且つ
前記制御要素に対して制御用電力または圧力流体等が一
括して供給されるパワー源を有し、前記夫々の制御要素
は直列信号／並列信号変換回路または並列信号／直列信
号変換回路と、該制御要素内の内部動作用制御信号と通
信用信号または通信用信号と内部動作作用制御信号の変
換を行う変換手段を有することを特徴とする。

【０００７】

【作用】ロボット等を制御するための複数の制御要素に
対し、制御用電力、圧力流体等がパワー源から一括して
送給される。夫々の制御要素は直列信号／並列信号変換
回路または並列信号／直列信号変換回路により制御信号
等を取り込み、また、通信用変換手段を介して外部に導
出する。

【０００８】

【実施例】次に、本発明に係るアクチュエータモジュー
ルの一括制御装置について好適な実施例を挙げ、添付の
図面を参照しながら以下詳細に説明する。

【０００９】図１において参照符号１０は、アクチュエ
ータとしての流体駆動用モジュールを示し、このモジュ
ール１０は、複数個の電磁弁１２ａ乃至１２ｅを連設し
た電磁弁マニホールド１４と、前記電磁弁１２ａ乃至１
２ｅに対応する数のシリンダ１６ａ乃至１６ｅとを含
む。電磁弁１２ａとシリンダ１６ａとは、一対の流体導
入系１８ａと流体導出系２０ａとで接続され、以下電磁
弁１２ｂ乃至１２ｅおよびシリンダ１６ｂ乃至１６ｅも
同様に、流体導入系１８ｂ乃至１８ｅと流体導出系２０
ｂ乃至２０ｅとで夫々接続される。前記シリンダ１６ａ
には、その両端部にシリンダの動作検出用のリミットス
イッチ２２ａと２４ａとが固設され、シリンダ１６ｂ乃
至１６ｅについても同様にリミットスイッチ２２ｂ乃至
２２ｅとリミットスイッチ２４ｂ乃至２４ｅが固設され
ている。前記夫々のリミットスイッチ２４ａ乃至２４ｅ
から導出されたシリンダ１６ａ乃至１６ｅの動作検出信
号を送給する信号線２６ａ乃至２６ｅ並びに２８ａ乃至
２８ｅは、電磁弁マニホールド１４に内設された制御回
路３０に接続している。

【００１０】一方、前記電磁弁マニホールド１４の制御
回路３０からは、二本の光ファイバーケーブル３２およ
び３４を導出してこれらを制御指令装置３６に接続す
る。なお、図１において、参照符号３８は、モジュール
１０内の電磁弁マニホールド１４に所要の流体、例え
ば、空気を供給するための空気供給系であり、また参照
符号４０は、外部電源４２とマニホールド１４とを接続
して電磁弁１２ａ乃至１２ｅ並びにリミットスイッチ２
２ａ乃至２２ｅ、２４ａ乃至２４ｅの付勢を行う電力を
供給するための電力線である。

【００１１】図２に、前記制御回路３０と制御指令装置
３６の回路図を示す。この場合、制御指令装置３６は、
出力側において各電磁弁１２ａ乃至１２ｅの駆動信号を
入力する入力回路５０と前記入力回路５０によって導入
されるパラレルな駆動信号をシリアルな信号に変更する
並列信号／直列信号変換器５２と前記並列信号／直列信
号変換器５２の出力側に接続されて電気信号を光信号に
変換するＥ／Ｏ変換器５４とを具備し、前記Ｅ／Ｏ変換
器５４の出力側は、光ファイバーケーブル３２に接続す
る。制御指令装置３６の入力側には、前記光ファイバー
ケーブル３４に接続して制御回路３０から送給されてく
るリミットスイッチの動作確認のための光信号を電気信
号に変換するＯ／Ｅ変換器５６を設け、このＯ／Ｅ変換
器５６の出力側を直列信号／並列信号変換器５８に接続
する。直／並変換器５８の出力側は、ディスプレイ装置
等を含む表示装置６０に接続してもよいが、一方、その
パラレルな信号をＣＰＵ６２に導入してメモリ６４に記
憶させ、必要に応じて表示装置６０でそれを確認するこ
とも可能である。

【００１２】次に、制御回路３０は、前記光ファイバー
ケーブル３２に接続する光信号を電気信号に変換するＯ
／Ｅ変換器７０とこのＯ／Ｅ変換器７０の出力側に接続
してそのシリアルな電気信号をパラレルな電気信号に変
える直列信号／並列信号変換器７２を含み、さらに各リ
ミットスイッチ２２ａ乃至２２ｅおよびリミットスイッ
チ２４ａ乃至２４ｅからのパラレルな動作確認信号をシ
リアルな電気信号に変える並列信号／直列信号変換器７
４とこの並／直変換器７４に接続して電気信号を光信号
に変換しこれを光ファイバーケーブル３４に送るＥ／Ｏ
変換器７６を具備する。

【００１３】本発明は、基本的には以上のように構成さ
れるものであり、次にその作用並びに効果について説明
する。

【００１４】メモリ６４に記憶されている各電磁弁駆動
用の信号がＣＰＵ６２を介して入力回路５０に導入され
ると、これらの並列的な信号は、並列信号／直列信号変
換器５２を介してシリアル信号に変換され、次いでＥ／
Ｏ変換器５４で光信号に変換された後、光ファイバーケ
ーブル３２により制御回路３０に送られる。制御回路３
０内でこの信号はＯ／Ｅ変換器７０によりシリアルな電
気信号に変換され、直列信号／並列信号変換器７２によ
りパラレルな電気信号に変わる。これらの信号は、各電
磁弁１２ａ乃至１２ｅに図示しないバス線を介して送給
され、各電磁弁１２ａ乃至１２ｅではこの制御信号に基
づき電力線４０から送給される駆動電力によって所定の
電磁弁を駆動することになる。

【００１５】一方、前記電磁弁１２ａ乃至１２ｅによる
シリンダ１６ａ乃至１６ｅの夫々の動作は、リミットス
イッチ２２ａ乃至２２ｅおよび２４ａ乃至２４ｅにより
検出される。そこでこれらの信号は、並列信号／直列信
号変換器７４に導入されシリアル信号に変換される。こ
れらの信号は、次いで、Ｅ／Ｏ変換器７６でシリアルな
光信号に変換されて光ファイバーケーブル３４を介して
Ｏ／Ｅ変換器５６に導入される。そして、その出力信号
は、直列信号／並列信号変換器５８でパラレルな電気信
号に変換され表示装置６０でその動作が確認されること
になる。

【００１６】また、この場合、前記シリンダ１６ａ乃至
１６ｅの動作信号は、ＣＰＵ６２にも導入され、メモリ
６４に記憶された正常状態におけるシリンダ１６ａ乃至
１６ｅの動作信号と比較し、これを表示装置６０に表す
こともできる。

【００１７】

【発明の効果】本発明によれば、以上のように、電磁
弁、シリンダおよび流体供給系等を備えるアクチュエー
タモジュールの一括制御装置において、前記制御要素の
オン・オフ制御信号等をパラレル信号として供給する。
従って、夫々の制御要素に必要とされた配線（配管) 本
数を減少させることができ、これによって機器の配線
（配管) の設計が非常に簡便化した。さらにノイズに対
してもその影響を蒙ることなく動作を安定させることが
でき、しかも保守管理がし易い等の種々の効果を奏す
る。

【００１８】特に、電磁弁の如き機械的振動や移動を伴
うモジュールに電力等のパワー源、通信用信号を一括し
て送給している。従って、保守管理がまとまってでき、
且つ配線（配管) の本数の増大による長さの制限、ある
いは可動部位の動作限定等、さらに配線部分の折曲、伸
縮性に対する不都合から回避できる。しかも、通信用配
線を可及的に少なくすることができるために、配線全体
を束にすることもなく、耐久性も向上する。

【００１９】以上、本発明について好適な実施例を挙げ
て説明したが、本発明は、この実施例に限定されるもの
ではなく、例えば、光ファイバーケーブルに代えて同軸
ケーブル、バスケーブル、ツイストケーブル等も使用す
ることができる等、本発明の要旨を逸脱しない範囲にお
いて種々の改変が可能であることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るアクチュエータモジュールの一括
制御装置のブロック回路図である。

【図２】前記一括制御装置に組み込まれる制御回路と制
御指令装置のブロック回路図である。

【符号の説明】

１０…モジュール １２ａ〜１２ｅ…電磁弁 １４…電磁弁マニホールド １６ａ〜１６ｅ…シリンダ １８ａ〜１８ｅ…流体導入系 ２０ａ〜２０ｅ…流体導出系 ２２ａ〜２２ｅ、２４ａ〜２４ｅ…リミットスイッチ ２６ａ〜２６ｅ、２８ａ〜２８ｅ…信号線 ３０…制御回路 ３２、３４…光ファイバケーブル ３６…制御指令装置 ３８…空気供給系 ４０…電力線 ４２…外部電源 ５０…入力回路 ５２…並列信号／直列信号変換器 ５４…Ｅ／Ｏ変換器 ５６…Ｏ／Ｅ変換器 ５８…直列信号／並列信号変換器 ６０…表示装置 ６２…ＣＰＵ ６４…メモリ ７０…Ｏ／Ｅ変換器 ７２…直列信号／並列信号変換器 ７４…並列信号／直列信号変換器 ７６…Ｅ／Ｏ変換器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】産業用ロボット、シリンダ等の機械的振動
   または移動を伴う、可動部位を有するモジュールに配置
   されたアクチュエータの制御要素を有し、 前記複数の制御要素が複数個まとまって配置または連設
   され且つ前記制御要素に対して制御用電力または圧力流
   体等が一括して供給されるパワー源を有し、 前記夫々の制御要素は直列信号／並列信号変換回路また
   は並列信号／直列信号変換回路と、該制御要素内の内部
   動作用制御信号と通信用信号または通信用信号と内部動
   作作用制御信号の変換を行う変換手段を有することを特
   徴とするアクチュエータモジュールの一括制御装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の装置において、前記制御要
   素に対し、通信手段により制御信号を送給することから
   なるアクチュエータモジュールの一括制御装置。
3. 【請求項３】請求項１記載の装置において、通信手段は
   通信用光ファイバ通信用同軸ケーブル、通信用ワイヤケ
   ーブルのいずれかであるアクチュエータモジュールの一
   括制御装置。