JPH0810001B2 - Pneumatic cylinder device - Google Patents
Pneumatic cylinder deviceInfo
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- JPH0810001B2 JPH0810001B2 JP63209819A JP20981988A JPH0810001B2 JP H0810001 B2 JPH0810001 B2 JP H0810001B2 JP 63209819 A JP63209819 A JP 63209819A JP 20981988 A JP20981988 A JP 20981988A JP H0810001 B2 JPH0810001 B2 JP H0810001B2
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Description
【発明の詳細な説明】 発明の目的 [産業上の利用分野] 本発明は、気体圧シリンダと回転電動機とによりピス
トンロッドのストロークを制御する装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial application] The present invention relates to a device for controlling the stroke of a piston rod by a pneumatic cylinder and a rotary electric motor.
[従来の技術] 各種機械的作動を行わせるためのアクチュエータ機構
として、空気等の気体圧によりロッドが駆動するシリン
ダ装置がある。[Prior Art] As an actuator mechanism for performing various mechanical operations, there is a cylinder device in which a rod is driven by gas pressure such as air.
このものはシリンダ内のピストンの両側に気体の圧力
差を設けることにより、ピストンを移動させピストンに
連結しているロッドのストローク量を制御するものであ
る。このシリンダ装置のピストン位置あるいはその速度
を正確に制御するためには、そのストローク量を検出す
るセンサを設けると共に、ストローク量あるいはストロ
ーク速度が所望の状態になるように気体圧をフィードバ
ック制御しなくてはならない。This is to control the stroke amount of a rod connected to the piston by moving the piston by providing a pressure difference of gas on both sides of the piston in the cylinder. In order to accurately control the piston position of the cylinder device or its speed, a sensor for detecting the stroke amount is provided and the gas pressure is not feedback-controlled so that the stroke amount or stroke speed is in a desired state. Don't
[発明が解決しようとする課題] ところが、このような気体を作動流体に使用している
シリンダ装置においては、気体の圧縮性のため所望の位
置に停止しようとしても、シリンダ中の気体に圧力が残
留していた場合、ロッド位置の過制御を生じたり、シリ
ンダ及びロッド等の質量に伴う慣性力と気体の圧縮性と
が相互に作用し合って、ロッドの振動を生じたりして、
正確な速度制御や中間位置停止制御を実現することは極
めて困難であった。特にロッドの位置決めの最終段階で
超低速制御が必要な場合に、気体圧力のみの制御では、
気体の排出側のオリフィスにてその前後の差圧が小さく
なって、わずかなゴミ等により差圧変動が大きくなる。
その結果、ピストンの速度にばらつきが発生し、極端な
ときには停止してしまう場合もあった。このような不正
確な速度制御では、所望の位置に正確かつ迅速に到達さ
せることも非常に困難であった。[Problems to be Solved by the Invention] However, in a cylinder device using such a gas as a working fluid, even if an attempt is made to stop at a desired position due to the compressibility of the gas, the pressure in the gas in the cylinder is reduced. If they remain, over-control of the rod position may occur, or the inertial force associated with the mass of the cylinder and rod, etc. may interact with the compressibility of the gas, causing vibration of the rod.
It was extremely difficult to realize accurate speed control and intermediate position stop control. Especially when ultra-low speed control is required at the final stage of rod positioning, with gas pressure only control,
At the orifice on the gas discharge side, the differential pressure before and after that becomes small, and the fluctuation of the differential pressure becomes large due to slight dust and the like.
As a result, the speed of the piston varies, and in extreme cases, the piston may stop. With such inaccurate speed control, it is also very difficult to accurately and quickly reach a desired position.
これを解決するために、非圧縮性のオイルを用いたエ
アハイドロコンバータ、あるいはハイドロチェックシリ
ンダ等を併用することも考えられる。しかし、これらの
機構はオイル漏れの問題があり、補修も気体によるシリ
ンダ装置よりも手がかかり、効率的な装置とは言えなか
った。In order to solve this, it is possible to use an air-hydro converter using non-compressible oil, a hydro check cylinder, or the like together. However, these mechanisms have a problem of oil leakage, and the repair is more troublesome than the gas cylinder device, and it cannot be said to be an efficient device.
発明の構成 本発明はこれらの問題点を解決することを目的とする
ものであり、オイルを併用しなくとも、迅速かつ正確に
ピストンロッドのストローク速度制御が実行でき、精密
な位置制御にも利用できる気体圧シリンダ装置を実現す
ることを目的としたものである。The present invention is intended to solve these problems, and can be used for precise position control, which enables quick and accurate stroke speed control of the piston rod without the use of oil. The object is to realize a pneumatic cylinder device that can be used.
[課題を解決するための手段] 上記課題を解決するための手段として、本発明の気体
圧シリンダ装置は、直進運動するピストンロッドを有す
る気体圧シリンダと、該気体圧シリンダへの気体の給排
により上記ピストンロッドを駆動する駆動モードと上記
ピストンロッドを駆動しない非駆動モードとに切り替わ
って上記ピストンロッドの移動速度を調節する直進運動
調節手段と、ピストンロッドに連結されていて直進運動
と回転運動とを相互に変換する運動変換手段と、上記回
転運動の回転数を検出するロータリエンコーダとを備え
た気体圧シリンダ装置であって、 回転運動する回転電動機と、 該回転電動機の回転運動を減速する減速機構と、 該減速機構と上記運動変換手段との間に介装されて上
記減速機構から上記運動変換手段へ回転運動を伝達する
伝達モードと該回転運動の伝達を遮断する遮断モードと
に切り替わるクラッチ機構と、 上記回転電動機への電力量を調節すると共に、上記ロ
ータリエンコーダの検出値に応じて上記クラッチ機構を
伝達モードとさせる際には上記直進運動調節手段を非駆
動モードにさせ、上記直進運動調節手段を駆動モードに
させる際には上記クラッチ機構を遮断モードとさせる制
御回路と を設けている。[Means for Solving the Problems] As means for solving the above problems, a gas pressure cylinder device of the present invention is a gas pressure cylinder having a piston rod that moves linearly, and gas supply and discharge to and from the gas pressure cylinder. By means of a driving mode for driving the piston rod and a non-driving mode for not driving the piston rod to adjust the moving speed of the piston rod, and a linear motion adjusting means, and a linear motion and a rotary motion connected to the piston rod. A gas pressure cylinder device comprising a motion conversion means for mutually converting and a rotary encoder for detecting the rotational speed of the rotary motion, the rotary motor rotating, and the rotary motion of the rotary motor being decelerated. A speed reducing mechanism, and a rotary motion from the speed reducing mechanism to the motion converting means interposed between the speed reducing mechanism and the motion converting means. And a clutch mechanism that switches between a transmission mode for transmitting the rotation motion and a disconnection mode for shutting off the transmission of the rotary motion, adjusting the amount of electric power to the rotary electric motor, and setting the clutch mechanism in the transmission mode according to the detection value of the rotary encoder. And a control circuit for setting the linear motion adjusting means in the non-driving mode and setting the clutch mechanism in the disengagement mode for setting the linear motion adjusting means in the drive mode.
[作用] 直進運動調節手段は、駆動モードでは気体圧シリンダ
への気体の給排によりピストンロッドを駆動し、非駆動
モードではピストンロッドを駆動しない。このため、駆
動モードと非駆動モードとを切り替えることにより、ピ
ストンロッドを加減速してその移動速度を調節できる。
この直進運動調節手段によるピストンロッドの速度の調
節は、圧縮性である気体を作動流体として用いるため、
精密な制御よりも早送り・早戻しといった操作において
用いる。[Operation] The linear movement adjusting means drives the piston rod by supplying / discharging gas to / from the gas pressure cylinder in the drive mode, and does not drive the piston rod in the non-drive mode. Therefore, by switching between the driving mode and the non-driving mode, it is possible to accelerate and decelerate the piston rod and adjust its moving speed.
The adjustment of the speed of the piston rod by the linear motion adjusting means uses a compressible gas as the working fluid,
It is used in operations such as fast-forward and fast-reverse rather than precise control.
回転電動機は回転運動する。減速機構は回転電動機の
回転運動を減速して、低速かつ高トルクの回転運動とす
る。The rotary electric motor makes a rotary motion. The deceleration mechanism decelerates the rotational movement of the rotary electric motor to provide low-speed and high-torque rotational movement.
減速機構と運動変換手段との間に介装されているクラ
ッチ機構は、伝達モードと遮断モードとに切り替わり、
伝達モードでは減速機構から運動変換手段へ回転運動を
伝達し、遮断モードではこの回転運動の伝達を遮断す
る。The clutch mechanism interposed between the speed reducing mechanism and the motion converting means switches between the transmission mode and the disengagement mode,
In the transmission mode, the rotational movement is transmitted from the speed reduction mechanism to the motion converting means, and in the cutoff mode, the transmission of the rotational movement is cut off.
したがって、クラッチ機構を伝達モードとして回転電
動機を稼働させれば、回転電動機によって発生され減速
機構によって低速高トルクとされた回転運動を、運動変
換手段で直進運動に変換してピストンロッドに伝達し
て、ピストンロッドを直進駆動することかできる。この
系統によって駆動されるピストンロッドの移動速度は微
速となる。Therefore, when the rotary electric motor is operated with the clutch mechanism in the transmission mode, the rotary motion generated by the rotary electric motor and made into the low speed and high torque by the speed reduction mechanism is converted into the linear motion by the motion conversion means and transmitted to the piston rod. The piston rod can be driven straight ahead. The moving speed of the piston rod driven by this system is very low.
ピストンロッドが直進運動調節手段によって駆動され
て直進運動する際には、その直進運動は、運動変換手段
に伝えられて運動変換手段によって回転運動に変換され
る。ロータリエンコーダは、この回転運動の回転数を検
出する。また、回転電動機側から運動変換手段に伝えら
れる回転運動は、直進運動に変換されてピストンロッド
を駆動するが、ロータリエンコーダは、この回転運動の
回転数も検出する。When the piston rod is driven by the rectilinear motion adjusting means to make a rectilinear motion, the rectilinear motion is transmitted to the motion converting means and converted into the rotational motion by the motion converting means. The rotary encoder detects the number of rotations of this rotary movement. Further, the rotary motion transmitted from the rotary electric motor side to the motion conversion means is converted into a linear motion to drive the piston rod, and the rotary encoder also detects the rotational speed of this rotary motion.
つまり、ロータリエンコーダは、運動変換手段におけ
る回転運動の回転数を介してピストンロッドの位置と速
度とを検出することになる。That is, the rotary encoder detects the position and speed of the piston rod through the rotation speed of the rotary motion of the motion conversion means.
制御回路は回転電動機への電力量を調節する。この電
力量の調節手法としては、電流のオン・オフや段階的ま
たは連続的な増減が例示される。このような電力量の調
節により、回転電動機の回転速度をきわめて正確に制御
できる。The control circuit regulates the amount of power to the rotary motor. Examples of the method of adjusting the amount of electric power include on / off of current and stepwise or continuous increase / decrease. By adjusting the amount of electric power in this way, the rotational speed of the rotary motor can be controlled extremely accurately.
また、制御回路は、ロータリエンコーダの検出値に応
じてクラッチ機構を伝達モードとさせる際には直進運動
調節手段を非駆動モードにさせ、直進運動調節手段を駆
動モードにさせる際にはクラッチ機構を遮断モードとさ
せる。The control circuit sets the linear motion adjusting means to the non-driving mode when the clutch mechanism is in the transmission mode according to the detection value of the rotary encoder, and the clutch mechanism when the linear motion adjusting means is in the drive mode. Set the cutoff mode.
このため、まず直進運動調節手段を駆動モード、クラ
ッチ機構を遮断モードとしてピストンロッドを所定のス
トロークだけ駆動し、次に直進運動調節手段を非駆動モ
ードとしてピストンロッドを減速状態にしてから、また
はこれと同時にクラッチ機構を伝達モードとすれば、回
転電動機によって発生させられた回転運動によってピス
トンロッドを微速移動させることができる。さらに、ロ
ータリエンコーダの検出値により、例えばピストンロッ
ドが設定位置またはその寸前まで微速移動したことが検
出された時点で、回転電動機を停止させるかクラッチ機
構を遮断モードとすれば、ピストンロッドを設定位置で
正確に停止させることができる。例えば回転電動機の回
転の停止により、ピストンロッドを停止させる場合に
は、減速機構における減速比に対応して、ピストンロッ
ドを精密に停止させることができる。例えば上記減速比
が100:1であれば、ピストンロッドの停止位置の精度は1
/100となる。Therefore, first, the linear motion adjusting means is set to the drive mode, the clutch mechanism is set to the disengagement mode to drive the piston rod for a predetermined stroke, and then the linear motion adjusting means is set to the non-drive mode to decelerate the piston rod, or At the same time, if the clutch mechanism is set to the transmission mode, the piston rod can be moved at a very low speed by the rotational movement generated by the rotary electric motor. Furthermore, if the rotary encoder detects that the piston rod has moved at a very low speed, for example, to the set position or just before the set position, the rotary motor is stopped or the clutch mechanism is set to the disengagement mode. Can be stopped accurately. For example, when the piston rod is stopped by stopping the rotation of the rotary electric motor, the piston rod can be stopped precisely in accordance with the reduction ratio of the reduction mechanism. For example, if the above reduction ratio is 100: 1, the accuracy of the piston rod stop position is 1
It becomes / 100.
このように、迅速な移動と大かまな速度調節は直進運
動調節手段によって実行させ、回転電動機が発生した回
転運動を直進運動に変換してピストンロッドを駆動する
ことによって精密な速度調節を実行させれば、ピストン
ロッドを迅速に移動させ、正確に停止させることができ
る。すなわち、迅速かつ正確にピストンロッドのストロ
ーク速度制御が実行でき、精密な位置制御ができる。In this way, quick movement and rough speed adjustment are performed by the linear motion adjusting means, and the rotary motion generated by the rotary motor is converted into the linear motion to drive the piston rod to perform precise speed adjustment. In this case, the piston rod can be moved quickly and stopped accurately. That is, the stroke speed control of the piston rod can be performed quickly and accurately, and precise position control can be performed.
[実施例] 第1図に本発明の気体圧シリンダ装置の第1実施例を
示す。本図は概略系統図を表している。本装置は、主と
して、直進駆動力出力部(気体圧シリンダ)1、誘導電
動機(回転電動機)3、回転一直進変換部(運動変換手
段)5、空気圧回路(直進運動調節手段)7、及び制御
回路11から構成されている。本装置は、この他に、減速
機(減速機構)13、電磁クラッチ(クラッチ機構)15及
びロータリエンコーダ17等を備えている。[Embodiment] FIG. 1 shows a first embodiment of the pneumatic cylinder device of the present invention. This figure shows a schematic system diagram. This device mainly includes a straight driving force output unit (gas pressure cylinder) 1, an induction motor (rotary electric motor) 3, a rotation / straight conversion unit (motion conversion unit) 5, an air pressure circuit (straight motion adjustment unit) 7, and control. It is composed of a circuit 11. In addition to this, the present device includes a speed reducer (speed reduction mechanism) 13, an electromagnetic clutch (clutch mechanism) 15, a rotary encoder 17, and the like.
このうち、直進駆動力出力部1、誘導電動機3、回転
一直進変換部5、減速機13、電磁クラッチ15及びロータ
リエンコーダ17は、第2図に示すごとく、一体に構成さ
れている。Of these, the linear drive force output unit 1, the induction motor 3, the rotation / straight line conversion unit 5, the speed reducer 13, the electromagnetic clutch 15, and the rotary encoder 17 are integrally configured as shown in FIG.
直進駆動力出力部1は、主に、シリンダ21とピストン
23とロッド25とから構成されている。ロッド25は、シリ
ンダ21の両端を密封しているロッドカバー27及び中間カ
バー29を摺動可能に貫通している。シリンダ21内に両カ
バー27,29に設けられているポート31,33により空気圧の
供給・排出が行われる。この供給・排出を圧力調節にて
積極的に実行することにより、ピストン23がシリンダ21
の軸腺に沿って移動する。これにともなって、ロッドカ
バー27から突出しているロッド25の作動端部25aが前進
・後退動作をして、作動端部25aに連結される図示しな
い他の機構に所定の作業を行わせることが出来る。The straight driving force output unit 1 is mainly composed of a cylinder 21 and a piston.
It is composed of 23 and rod 25. The rod 25 slidably penetrates a rod cover 27 and an intermediate cover 29 that seal both ends of the cylinder 21. Air pressure is supplied and discharged through ports 31 and 33 provided in both covers 27 and 29 in the cylinder 21. By positively executing this supply / discharge by adjusting the pressure, the piston 23 moves to the cylinder 21
Move along the axial glands of. Along with this, the operating end portion 25a of the rod 25 protruding from the rod cover 27 can be moved forward and backward to cause another mechanism (not shown) connected to the operating end portion 25a to perform a predetermined work. I can.
上記ロッド25は中間カバー29を貫通して回転一直進変
換部5のシリンダ35内の直進ピストン37に連結してい
る。直進ピストン37内にはロッド25と同方向を軸とする
ナット39が圧入され溶接にて固定されている。このナッ
ト39には、送りネジ41が螺入されている。ナット39と送
りネジ41とのリード角は摩擦角より十分に大に設定して
ある。従って、空気圧の給排によりロッド25が前進・後
退して直進運動を行うと、その直進駆動力は直進ピスト
ン37のナット39を介して送りネジ41に伝わり、送りネジ
41の回転運動に変換される。逆に、送りネジ41が後述す
るごとく回転動作を行うと、その回転運動はナット39を
介して直進ピストン37に伝わり、ロッド25の直進運動に
変換される。一層の精密制御のために、このナット39及
び送りネジ41の替わりにボールネジ機種を用いてもよ
い。The rod 25 penetrates through the intermediate cover 29 and is connected to the linear piston 37 in the cylinder 35 of the rotary-straight translation unit 5. A nut 39 whose axis is in the same direction as the rod 25 is press-fitted into the linear piston 37 and fixed by welding. A feed screw 41 is screwed into the nut 39. The lead angle between the nut 39 and the feed screw 41 is set sufficiently larger than the friction angle. Therefore, when the rod 25 moves forward and backward due to the supply and discharge of air pressure to perform a rectilinear motion, the rectilinear driving force is transmitted to the feed screw 41 via the nut 39 of the rectilinear piston 37, and the feed screw 41
It is converted into a rotational motion of 41. On the contrary, when the feed screw 41 rotates as described later, the rotational movement is transmitted to the linear piston 37 via the nut 39 and converted into the linear movement of the rod 25. For further precise control, a ball screw model may be used instead of the nut 39 and the feed screw 41.
シリンダ35の送りネジカバー43とクラッチハウジング
カバー45との間には、送りネジ軸受47が挾持されてお
り、送りネジ41を支持している。送りネジ41の図示左端
41aは中間カバー29にて回転可能に支持され、図示右端4
1bはクラッチハウジング49内を貫通し、図示最右端のロ
ータリエンコーダ17に至る。従って、送りネジ41の回転
状態は、ロータリエンコーダ17にて精密に検出すること
が出来る。A feed screw bearing 47 is sandwiched between the feed screw cover 43 of the cylinder 35 and the clutch housing cover 45 to support the feed screw 41. Left end of feed screw 41
41a is rotatably supported by the intermediate cover 29, and is shown at the right end 4 in the figure.
1b penetrates the inside of the clutch housing 49 and reaches the rotary encoder 17 at the right end in the drawing. Therefore, the rotation state of the feed screw 41 can be accurately detected by the rotary encoder 17.
送りネジ41は、クラッチハウジング49内では、電磁ク
ラッチ15に接続されている。電磁クラッチ15は一般的に
用いられているものであり、よく知られているクラッチ
であるので、詳細は省略する。この電磁クラッチ15は、
制御回路11からの駆動信号の出力により断続制御され
る。電磁クラッチ15がつながれた状態(伝達モード)で
は、送りネジ41は、電磁クラッチ15のギヤ15aと一体と
なって回転し、電磁クラッチ15が切られた状態(遮断モ
ード)では、送りネジ41の回転と、電磁クラッチ15のギ
ヤ15aの回転とは無関係となる。電磁クラッチ15のギヤ1
5aは、減速機13の出力側ギヤ13aに噛み合っている。従
って、誘導電動機3からの回転駆動力は、減速機13を介
してその回転速度を減速されて、高トルクで電磁クラッ
チ15のギヤ15aを回転させる。The feed screw 41 is connected to the electromagnetic clutch 15 in the clutch housing 49. The electromagnetic clutch 15 is a commonly used clutch and is a well-known clutch, and thus its details are omitted. This electromagnetic clutch 15
Intermittent control is performed by the output of the drive signal from the control circuit 11. When the electromagnetic clutch 15 is engaged (transmission mode), the feed screw 41 rotates together with the gear 15a of the electromagnetic clutch 15, and when the electromagnetic clutch 15 is disengaged (disengagement mode), the feed screw 41 The rotation is independent of the rotation of the gear 15a of the electromagnetic clutch 15. Gear 1 of electromagnetic clutch 15
5a meshes with the output gear 13a of the speed reducer 13. Therefore, the rotational driving force from the induction motor 3 is decelerated in its rotational speed via the speed reducer 13 to rotate the gear 15a of the electromagnetic clutch 15 with high torque.
以上のような構成により、電磁クラッチ15をつない
で、誘導電動機3を正転・逆転すると、減速機13及び電
磁クラッチ15を介して、送りネジ41が正転・逆転する。
この正転・逆転運動は、ナット39を介して、前進・後退
運動として、ロッド25に伝達され、ロッド25は微速移動
する。このとき、送りネジ41の回転状態はロータリエン
コーダ17にて検出される。誘導電動機3による回転は安
定した円滑な回転であり、更に減速機13を介して低回
転、高トルクにて伝達されるので、ロッド25は微速で前
進・後退運動し、その運動はきわめて円滑で精密かつ安
定した動作となる。With the above configuration, when the electromagnetic clutch 15 is connected and the induction motor 3 is rotated in the normal / reverse direction, the feed screw 41 is rotated in the normal / reverse direction via the speed reducer 13 and the electromagnetic clutch 15.
The forward / reverse movement is transmitted to the rod 25 via the nut 39 as forward / backward movement, and the rod 25 moves at a very low speed. At this time, the rotation state of the feed screw 41 is detected by the rotary encoder 17. The rotation by the induction motor 3 is stable and smooth, and is transmitted at low rotation and high torque via the speed reducer 13. Therefore, the rod 25 moves forward and backward at a very low speed, and the movement is extremely smooth. Precise and stable operation.
一方、電磁クラッチ15が切られ、ポート31,33に圧縮
空気の供給・排出制御が行われると、ピストン23の直進
運動に伴って、ロッド25が前進・後退する。この前進・
後退運動は、ナット39を介して、正転・逆転運動とし
て、送りネジ41に伝達される。送りネジ41の回転はロー
タリエンコーダ17に検出される。気体の圧力差により運
動力が与えられているため、誘導電動機3のように安定
した運動ではないがきわめて迅速に移動させることが出
来る。On the other hand, when the electromagnetic clutch 15 is disengaged and compressed air supply / discharge control is performed on the ports 31 and 33, the rod 25 moves forward / backward as the piston 23 moves straight. This advance
The backward movement is transmitted to the feed screw 41 through the nut 39 as forward / reverse rotation movement. The rotation of the feed screw 41 is detected by the rotary encoder 17. Since the motive force is given by the pressure difference of the gas, it is not a stable motion like the induction motor 3, but it can be moved very quickly.
送りネジ41の回転は、ロッド25の前進・後退量、即ち
ストローク量の変化に比例しているので、ロータリエン
コーダ17は、ロッド25のストローク量を検出しているこ
とになる。従って、ロッド25が、ピストン23前後の空気
圧力差により駆動されていても、誘導電動機3により駆
動されていても、そのストローク量は常にロータリエン
コーダ17により正確に検出できることになる。Since the rotation of the feed screw 41 is proportional to the amount of advance / retreat of the rod 25, that is, the change in stroke amount, the rotary encoder 17 detects the stroke amount of the rod 25. Therefore, whether the rod 25 is driven by the difference in air pressure before and after the piston 23 or by the induction motor 3, the stroke amount can always be accurately detected by the rotary encoder 17.
次に、シリンダ21のポート31,33に対して圧縮空気の
供給・排出制御する空気圧回路7について説明する。空
気圧回路7は、主に、圧力源51と、空気圧用リリーフ付
減圧弁53,55(以下減圧弁とも呼ぶ)と、3ポート2位
置切換弁57,59(以下切換弁とも呼ぶ)と、から構成さ
れている。Next, the pneumatic circuit 7 that controls the supply and discharge of compressed air to and from the ports 31 and 33 of the cylinder 21 will be described. The pneumatic circuit 7 is mainly composed of a pressure source 51, a pressure reducing valve 53,55 for air pressure relief (hereinafter also referred to as a pressure reducing valve), and a 3-port two-position switching valve 57,59 (hereinafter also referred to as a switching valve). It is configured.
まず、第3図の断面図に示した減圧弁53について説明
する。もう一つの減圧弁55も同一構成であるので説明は
省略する。図示するように、減圧弁53は、調整本体部6
1,ダイヤフラム63及び弁本体部65から成る減圧弁本体67
と、切換機構に用いられる3ポート2位置切換弁53aと
を備えている。First, the pressure reducing valve 53 shown in the sectional view of FIG. 3 will be described. Since the other pressure reducing valve 55 has the same structure, its explanation is omitted. As shown in the figure, the pressure reducing valve 53 includes an adjusting body 6
1, Pressure reducing valve body 67 consisting of diaphragm 63 and valve body 65
And a 3-port 2-position switching valve 53a used in the switching mechanism.
調整本体部61は、幅広部71aを有する中空の調整ねじ7
1が一端部に螺合されたボンネット73を備え、このボン
ネット73の他端部のダイヤフラム63側には背圧室75が設
けられている。この背圧室75内には、中空のピストン77
が摺動可能に挿入されており、そのピストン77には、調
整ねじ71に挿通し、端部に当接部79aを有する中空のピ
ストンロッド79が形成されている。ピストンロッド79の
調接部79a側の端部には、背圧室75の圧力を大気へ開放
するブリード孔75aが設けられ、さらに、ハンドル81を
備えたばね調節ねじ83が螺合されている。ばね調節ねじ
83は、ばね押え85を介してピストン77及びピストンロッ
ド79の中空部に備えられた調節ばね87に当接されてい
る。この結果、調節ばね87のダイヤフラム側への付勢力
が調節可能となっている。ピストン77のピストンロッド
79側には調整室89と、その調節室89より減圧弁本体67の
外部へ通じる調整室ポート91が設けられ、3ポート2位
置切換弁53aと接続されている。この3ポート2位置切
換弁53aについては後述する。The adjusting body 61 includes a hollow adjusting screw 7 having a wide portion 71a.
1 includes a bonnet 73 screwed to one end thereof, and a back pressure chamber 75 is provided on the other end of the bonnet 73 on the diaphragm 63 side. Inside this back pressure chamber 75, a hollow piston 77
Is slidably inserted, and the piston 77 is formed with a hollow piston rod 79 which is inserted into the adjusting screw 71 and has an abutting portion 79a at its end. A bleed hole 75a for releasing the pressure of the back pressure chamber 75 to the atmosphere is provided at the end of the piston rod 79 on the adjusting portion 79a side, and a spring adjusting screw 83 provided with a handle 81 is screwed into the bleed hole 75a. Spring adjustment screw
The spring 83 is in contact with the adjusting spring 87 provided in the hollow portions of the piston 77 and the piston rod 79 via the spring retainer 85. As a result, the biasing force of the adjusting spring 87 toward the diaphragm can be adjusted. Piston 77 piston rod
An adjusting chamber 89 and an adjusting chamber port 91 communicating from the adjusting chamber 89 to the outside of the pressure reducing valve main body 67 are provided on the 79 side, and are connected to the 3-port 2-position switching valve 53a. The 3-port / 2-position switching valve 53a will be described later.
上述の調整本体部61と弁本体部65との間に設けられて
いるダイヤフラム63には、その中央部に、リリーフ孔93
を有するリリーフ弁95が設けられ、調節ばね87により弁
本体部65方向に付勢されている。The diaphragm 63 provided between the adjusting body 61 and the valve body 65 described above has a relief hole 93 at the center thereof.
A relief valve 95 having a valve is provided and is biased toward the valve body 65 by an adjusting spring 87.
弁本体部65には、一次圧室97と、二次圧室99と、二次
圧室99及びオリフィス99aを介して連絡されダイヤフラ
ム63側に位置する受圧室101が設けられている。一次圧
室97と二次圧室99との間には、弁体103が弁体室105に摺
動可能に設けられ、その弁体103は弁体室105側の弁ばね
107によってダイヤフラム63方向に付勢されると共に、
弁頭103aが弁座109に当接されている。また、弁頭103a
は、ステム111に当接されており、このステム111の他端
はダイヤフラム63のリリーフ弁95に当接されている。従
って、ステム111は、リリーフ弁95の下方への移動を弁
体103へ伝えて弁体103を下方へ摺動させると共に、リリ
ーフ弁95のリリーフ孔93の開閉弁体を兼ねている。一
方、一次圧室97には一次圧ポート97aが設けられ、3ポ
ート2位置切換弁53aと接続されている。The valve main body 65 is provided with a primary pressure chamber 97, a secondary pressure chamber 99, and a pressure receiving chamber 101 located on the diaphragm 63 side and connected to each other via the secondary pressure chamber 99 and the orifice 99a. A valve body 103 is slidably provided in a valve body chamber 105 between the primary pressure chamber 97 and the secondary pressure chamber 99, and the valve body 103 is a valve spring on the valve body chamber 105 side.
While being urged in the direction of diaphragm 63 by 107,
The valve head 103a is in contact with the valve seat 109. Also, valve head 103a
Is in contact with the stem 111, and the other end of this stem 111 is in contact with the relief valve 95 of the diaphragm 63. Therefore, the stem 111 transmits the downward movement of the relief valve 95 to the valve body 103 to slide the valve body 103 downward, and also serves as an opening / closing valve body of the relief hole 93 of the relief valve 95. On the other hand, the primary pressure chamber 97 is provided with a primary pressure port 97a and is connected to the 3-port 2-position switching valve 53a.
調整本体部61内の調整室89に連通する調整室ポート91
と、弁本体部65内の一次圧室97に連通する一次圧ポート
97aとに接続している3ポート2位置切換弁53aは、ソレ
ノイド53bに通電していないオフ(ノーマル)状態で、
調整室ポート91を介して調整室89内の空気を大気へ開放
し、更に、一次圧ポート97aを閉じるようにされてい
る。Adjustment chamber port 91 communicating with the adjustment chamber 89 in the adjustment body 61
And a primary pressure port communicating with the primary pressure chamber 97 in the valve body 65.
The 3-port 2-position switching valve 53a connected to 97a is in an off (normal) state in which the solenoid 53b is not energized.
The air in the adjusting chamber 89 is opened to the atmosphere via the adjusting chamber port 91, and the primary pressure port 97a is closed.
ソレノイド53bのオン(通電)によって3ポート2位
置切換弁53aを操作すると、調整室ポート91と一次圧ポ
ート97aとが連通され、一次圧室97の圧力が調整室89へ
供給される。When the 3-port 2-position switching valve 53a is operated by turning on (energizing) the solenoid 53b, the adjustment chamber port 91 and the primary pressure port 97a are communicated with each other, and the pressure in the primary pressure chamber 97 is supplied to the adjustment chamber 89.
上記の構成を有する空気圧用リリーフ付減圧弁53は、
空気圧回路7中で二次圧を一次圧より低い一定の圧力に
減圧する作用をなす。調整室89の空気をオフ状態の3ポ
ート2位置切換弁53aにより大気へ排気した状態で、ハ
ンドル81を回して調節ばね87の付勢力を強めると、リリ
ーフ弁95及びステム111の介して弁体103が弁体室105方
向に摺動し、一次圧室97からの空気が弁を通り二次圧室
99へ流れ込む。このとき二次圧室99の空気の一部がオリ
フィス99aを通って受圧室101へ流れ込み、ダイヤフラム
63のリリーフ弁95を移動させ、調節ばね87を押し上げ
る。それに応じてステム111が上方に移動し、更にそれ
に応じて弁ばね107によって上方へ付勢される弁体103の
上方への移動によって弁は閉じ始め、二次圧と調節ばね
87との付勢力がつり合う位置まで弁体103が移動すると
弁が閉じ、二次圧が一定の圧力に設定される。さらに、
二次圧が設定圧以上になった場合は、受圧室101内の圧
力上昇によってダイヤフラム63及びリリーフ弁95がステ
ム111か離れて押し上げられ、リリーフ孔93が開い受圧
室101の空気がブリード孔75aを通って大気へ放出され
る。この結果、空気の流れの方向によらず二次圧は常に
一定の範囲内の圧力に保たれる。The pressure reducing valve 53 with a pneumatic relief having the above configuration,
In the pneumatic circuit 7, the secondary pressure is reduced to a constant pressure lower than the primary pressure. When the handle 81 is turned to increase the urging force of the adjusting spring 87 in a state where the air in the adjusting chamber 89 is exhausted to the atmosphere by the 3-port 2-position switching valve 53a in the off state, the valve element is inserted through the relief valve 95 and the stem 111. 103 slides toward the valve body chamber 105, and air from the primary pressure chamber 97 passes through the valve to the secondary pressure chamber.
Pour into 99. At this time, a part of the air in the secondary pressure chamber 99 flows into the pressure receiving chamber 101 through the orifice 99a, and the diaphragm
The relief valve 95 of 63 is moved and the adjustment spring 87 is pushed up. In response to this, the stem 111 moves upward, and in response to this, the valve body 103, which is biased upward by the valve spring 107, moves upward, causing the valve to begin to close, and the secondary pressure and the adjusting spring
When the valve element 103 moves to a position where the biasing force with the 87 is balanced, the valve is closed and the secondary pressure is set to a constant pressure. further,
When the secondary pressure becomes equal to or higher than the set pressure, the diaphragm 63 and the relief valve 95 are pushed away from the stem 111 by the pressure increase in the pressure receiving chamber 101, the relief hole 93 is opened, and the air in the pressure receiving chamber 101 is bleed hole 75a. Is released into the atmosphere through. As a result, the secondary pressure is always kept within a certain range regardless of the direction of air flow.
尚、弁体103には、二次圧室99と弁体室105とを連通さ
せる弁体孔103bが設けられ、一次圧室97側の圧力の変動
の影響を二次圧室99側へ伝えないようにされている。The valve body 103 is provided with a valve body hole 103b that connects the secondary pressure chamber 99 and the valve body chamber 105 to each other, and transmits the influence of the fluctuation in pressure on the primary pressure chamber 97 side to the secondary pressure chamber 99 side. It is supposed not to.
次に、ソレノイド53bのオンによって3ポート2位置
切換弁53aを操作して、一次圧室97側の空気を調節室89
へ流入させると、調整室89内の空気圧により、ピストン
77及びピストンロッド79がダイヤフラム63側へ、ピスト
ンロッド79の当接部79aが調整ねじ71の幅広部71aに当接
するための距離Lの間を摺動する。これによって調節ば
ね87の付勢力が増大し、その結果、二次圧がハンドル81
による設定圧から変化し、流量に対する二次圧特性が切
り換わることになる。Next, the solenoid 53b is turned on to operate the 3-port 2-position switching valve 53a to move the air on the primary pressure chamber 97 side to the control chamber 89.
Flow into the piston, due to the air pressure in the adjustment chamber 89
The 77 and the piston rod 79 slide toward the diaphragm 63 over the distance L for the contact portion 79a of the piston rod 79 to contact the wide portion 71a of the adjusting screw 71. This increases the biasing force of the adjusting spring 87, so that the secondary pressure is
The secondary pressure characteristic with respect to the flow rate is changed by changing from the set pressure by.
第4図にこの切り替わり前後の特性の内、加圧側であ
る場合の特性を示す。加圧側とは、ピストン23が移動す
る場合、空気をシリンダ21送り出す側を言う。逆に、排
圧側と言う場合は、空気をシリンダ21から排出する側を
言う。FIG. 4 shows the characteristics before and after the switching when the pressure is applied. The pressurizing side refers to the side on which air is sent out from the cylinder 21 when the piston 23 moves. On the contrary, the term “exhaust pressure side” means the side from which air is discharged from the cylinder 21.
ここで、調整室89を大気へ開放したときの流量に対す
る二次圧特性は特性(A)で表され、一次圧室97側の圧
力を調整室89に導いたときの、流量に対する二次圧特性
は特性(B)で表される。Here, the secondary pressure characteristic with respect to the flow rate when the adjustment chamber 89 is opened to the atmosphere is represented by the characteristic (A), and the secondary pressure with respect to the flow rate when the pressure on the primary pressure chamber 97 side is introduced into the adjustment chamber 89. The characteristic is represented by the characteristic (B).
特性(A)の場合、流量・0(l/min)のときの二次
圧はPO(kg f/cm2G)であるが、流量F1(l/min)のとき
には、二次圧がP1(kg f/cm2G)に下がる。もし、流量
が0(l/min)からF1(l/min)へ変化したと同時に3ポ
ート2位置切換弁53aを操作して、特性(B)に切り換
えれば、本実施例の空気圧用リリーフ付減圧弁53の流量
・二次圧特性は特性(C)と同様の特性となり、二次圧
はほぼ一定の圧力PO(kg f/cm2G)を保つことになる。
これは、調整ねじ71を移動させてピストン77の摺動距離
Lを調整すれば、3ポート2位置切換弁53aによって調
整室89へ空気を流入させたとき、ピストン77の摺動によ
り特性(B)のように切り換わるようにすることが出来
る。In the case of characteristic (A), the secondary pressure when the flow rate is 0 (l / min) is PO (kg f / cm 2 G), but when the flow rate is F1 (l / min), the secondary pressure is P1. (Kg f / cm 2 G). If the flow rate changes from 0 (l / min) to F1 (l / min) and at the same time the 3-port 2-position switching valve 53a is operated to switch to the characteristic (B), the pneumatic relief of the present embodiment is obtained. The flow rate / secondary pressure characteristic of the attached pressure reducing valve 53 has the same characteristic as the characteristic (C), and the secondary pressure maintains a substantially constant pressure PO (kg f / cm 2 G).
This is because if the adjusting screw 71 is moved to adjust the sliding distance L of the piston 77, when the air is introduced into the adjusting chamber 89 by the 3-port 2-position switching valve 53a, the characteristic (B ) Can be switched.
一方、排圧側については、排気用の切換弁59により排
気絞り弁59aを介して大気開放とされる。On the other hand, the exhaust pressure side is opened to the atmosphere by the exhaust switching valve 59 via the exhaust throttle valve 59a.
次に、制御回路11について説明する。制御回路11は、
主に、操作者の指示を入力する入力部及び所定のデータ
を表示する表示部を有する設定部11aと、この設定部11a
から受けた指示及びロータリエンコーダ17から受けた検
出信号に基づいて所定の処理を指示する制御信号を送
り、また設定部11aに所定の表示を行う演算部11bと、演
算部11bからの制御信号に応じて誘導電動機3,電磁クラ
ッチ15,減圧弁53,55,切換弁57,59をオン・オフ駆動する
制御部11cとから構成されている。これら制御回路11の
機能は通常のシーケンサやコンピュータにて実施可能な
ものである。Next, the control circuit 11 will be described. The control circuit 11 is
Mainly, a setting unit 11a having an input unit for inputting an operator's instruction and a display unit for displaying predetermined data, and the setting unit 11a.
The control signal from the arithmetic unit 11b, which sends a control signal for instructing a predetermined process based on the instruction received from the rotary encoder 17 and the detection signal received from the rotary encoder 17, and which performs a predetermined display on the setting unit 11a. Accordingly, the induction motor 3, the electromagnetic clutch 15, the pressure reducing valves 53 and 55, and the control unit 11c that drives the switching valves 57 and 59 to turn on and off. The functions of these control circuits 11 can be implemented by an ordinary sequencer or computer.
次に、制御回路11の処理内容を第5図のフローチャー
トに基づいて説明する。第5図のフローチャートは制御
回路11が行う処理の内、本発明に関する部分の処理例を
示しているものである。Next, the processing contents of the control circuit 11 will be described based on the flowchart of FIG. The flowchart of FIG. 5 shows an example of processing of the part related to the present invention in the processing performed by the control circuit 11.
本処理が開始されると、まず初期設定がなされる(ス
テップ200)。初期設定では、空気圧回路7を作動させ
て、ロータリエンコーダ17が正常に検出信号を出力する
か否かを判定したり、更に続けて誘導電動機3を駆動
し、ロッド25を所定の位置まで移動させて、誘導電動機
3の異常がないかチェックするとともに次の動作のため
の位置決めをする処理等が実行される。空気圧回路7の
作動方法は後述する。位置決めにはロータリエンコーダ
17の検出信号の他に、図示していないがリミットスイッ
チを設けて、ロッド25の所定位置存在を決定してもよ
い。When this process is started, initial settings are first made (step 200). In the initial setting, the pneumatic circuit 7 is operated to determine whether or not the rotary encoder 17 normally outputs a detection signal, and further, the induction motor 3 is driven to move the rod 25 to a predetermined position. Then, the induction motor 3 is checked for any abnormality, and the positioning process for the next operation is executed. A method of operating the pneumatic circuit 7 will be described later. Rotary encoder for positioning
In addition to the detection signal of 17, a limit switch (not shown) may be provided to determine the existence of the rod 25 at a predetermined position.
次に指示が終了したか否かが判定される(ステップ21
0)。指示が未終了、または未指示であれば、指示入力
処理がなされ(ステップ220)、設定部11aからの入力信
号に基づいて、演算部11bは処理手順の設定を行い、RAM
等に記憶すると共に設定部11aに表示する。更に入力や
訂正があればステップ210にて否定判定されて、再度指
示入力処理(ステップ220)が実行される。Next, it is determined whether or not the instruction is completed (step 21).
0). If the instruction has not been completed or if the instruction has not been issued, instruction input processing is performed (step 220), and based on the input signal from the setting unit 11a, the calculation unit 11b sets the processing procedure and the RAM
Etc., and display it on the setting unit 11a. If there is further input or correction, a negative determination is made in step 210, and the instruction input process (step 220) is executed again.
指示作業が終了すれば、その設定内容に応じてロッド
25のストローク制御がなされる(ステップ230)。When the instruction work is completed, the rod is
25 stroke controls are made (step 230).
ここで、ロッド25のストローク制御について、第4図
及び第1図に基づいて、空気圧回路7、誘導電動機3及
び電磁クラッチ15の動きについて説明する。Here, with respect to the stroke control of the rod 25, the movements of the pneumatic circuit 7, the induction motor 3, and the electromagnetic clutch 15 will be described based on FIGS. 4 and 1.
第1図に示すように、この空気圧回路7は、圧力源51
と、前述した空気圧用リリーフ付減圧弁53,55(以下減
圧弁とも呼ぶ)と、3ポート2位置切換弁57,59(以下
切換弁とも呼ぶ)と、から構成されている。また、第4
図に示すように、減圧弁53,55は、各々の流量に対する
二次圧特性が、特性(A)と特性(B)とに切り換わる
ようにハンドル81と調整ねじ71によって既に調整されて
いるものとする。尚、本空気圧回路7における、減圧弁
53と減圧弁55との二次圧特性は同一のものでもよく、異
なるものでもよく、直進駆動力出力部1の適用状態によ
り種々選択・調節されるものである。ただ、その特性の
切り換えの原理は同一であるので、これ以降も特に区別
せずに、第4図のグラフの特性(A),(B)によって
説明する。As shown in FIG. 1, the pneumatic circuit 7 includes a pressure source 51
And the above-described pressure reducing valves 53, 55 for air pressure relief (hereinafter also referred to as pressure reducing valves) and the 3-port two-position switching valves 57, 59 (hereinafter also referred to as switching valves). Also, the fourth
As shown in the figure, the pressure reducing valves 53 and 55 have already been adjusted by the handle 81 and the adjusting screw 71 so that the secondary pressure characteristic with respect to each flow rate is switched between the characteristic (A) and the characteristic (B). I shall. Incidentally, the pressure reducing valve in the pneumatic circuit 7
The secondary pressure characteristics of 53 and the pressure reducing valve 55 may be the same or different, and may be variously selected and adjusted depending on the application state of the linear drive force output unit 1. However, since the principle of switching the characteristics is the same, the characteristics will be described hereinafter without particular distinction by the characteristics (A) and (B) in the graph of FIG.
演算部11bが制御部11cを介して出力する駆動信号が、
直進駆動力出力部1のロッド25を前進方向(図左側)へ
移動させるものであった場合は、ポート31,33に対する
空気圧の供給・排気操作は次のようになされる。以下各
弁53a,55a,57,59のソレノイド53b,55b,57b,59bの駆動操
作は制御回路11が自動的に行っているものである。The drive signal output by the calculation unit 11b via the control unit 11c is
When the rod 25 of the straight driving force output unit 1 is to be moved in the forward direction (left side in the figure), the air pressure supply / exhaust operation to the ports 31 and 33 is performed as follows. Hereinafter, the driving operation of the solenoids 53b, 55b, 57b, 59b of the valves 53a, 55a, 57, 59 is automatically performed by the control circuit 11.
既になされた初期設定(ステップ200)では、全弁53
a,55a,57,59がオフ状態で、かつシリンダ21のピストン2
3の両側の圧力を含めたロッド25にかかる力はつり合っ
た状態で、停止しているとする。With the initial settings already made (step 200), all valves 53
a, 55a, 57, 59 are off, and piston 2 of cylinder 21
It is assumed that the forces applied to the rod 25 including the pressures on both sides of 3 are in a balanced state and stopped.
まず切換弁59をオン操作して、スピード調整用の排気
絞り弁59aを介してシリンダ21内の空気が排出されるよ
うに、ポート31を開放するとともに、減圧弁53の切換弁
53aを同時にオンに切り換えて、減圧弁53の二次圧特性
が第4図の特性(A)から(B)に切り換える。こうす
ると、流量が変化しても一定の二次圧を保つ。従って、
図においてピストン23の右側に流量にかかわらず一定の
空気圧がかかることとなり、かつ左側は大気開放である
ので、ロッド25は左側に移動、即ち前進することにな
る。この間、制御回路11はロータリーエンコーダ17の回
転量(直進量と比例関係)からロッド25のストローク量
をチェックしている。所定ストローク量に近付いたこと
を判定すると、ロッド25を停止するための減速処理を行
う。First, the switching valve 59 is turned on, the port 31 is opened and the switching valve of the pressure reducing valve 53 is opened so that the air in the cylinder 21 is discharged through the exhaust throttle valve 59a for speed adjustment.
53a is simultaneously switched on, and the secondary pressure characteristic of the pressure reducing valve 53 is switched from the characteristic (A) to the characteristic (B) in FIG. In this way, a constant secondary pressure is maintained even if the flow rate changes. Therefore,
In the figure, a constant air pressure is applied to the right side of the piston 23 regardless of the flow rate, and the left side is open to the atmosphere, so the rod 25 moves to the left side, that is, advances. During this time, the control circuit 11 checks the stroke amount of the rod 25 from the rotation amount of the rotary encoder 17 (proportional to the straight advance amount). When it is determined that the stroke is approaching the predetermined stroke amount, deceleration processing for stopping the rod 25 is performed.
ロッド25の減速処理は次のように行われる。即ち、切
換弁59をオフとし、それと同時に減圧弁53の切換弁53a
をオフに切り換える。この結果、減圧弁53の二次圧特性
は第4図の特性(A)に再度切り換わる。従ってピスト
ン23の両側は同一圧力となってピストン23およびロッド
25は非駆動状態となる。これによりピストン23およびロ
ッド25は速度を減じて、やがて停止することになる。勿
論、ロッド25に常に一定の負荷が加わっている装置であ
れば、その負荷に応じた差圧がピストン23の両側になく
てはならないので、その場合は、減圧弁53,55の与える
二次圧特性は上記と異なり、所定の差圧がある。The deceleration process of the rod 25 is performed as follows. That is, the switching valve 59 is turned off, and at the same time, the switching valve 53a of the pressure reducing valve 53 is turned off.
Switch off. As a result, the secondary pressure characteristic of the pressure reducing valve 53 is switched again to the characteristic (A) shown in FIG. Therefore, the same pressure is applied to both sides of the piston 23 and the piston 23 and the rod.
25 becomes a non-driving state. This causes the piston 23 and rod 25 to slow down and eventually stop. Of course, in the case of a device in which a constant load is always applied to the rod 25, a differential pressure corresponding to the load must be present on both sides of the piston 23, and in that case, the secondary pressure provided by the pressure reducing valves 53, 55 is required. The pressure characteristic is different from the above, and there is a predetermined differential pressure.
実際にピストン23の両側の圧力がバランスし、ピスト
ン23が停止するには、減圧弁53への空気の排出がなくて
はならないため、切換弁53aへの切換信号出力時点から
ある程度の遅延時間が経過することが必要である。従っ
て、この遅延時間の間にピストン23は減速移動する。こ
のため、制御回路11側では、その遅延時間中のピストン
23の移動を考慮してオフの切換信号出力をしている。即
ち、ロッド25が減速されて所定ストローク量の少し手前
で停止あるいはほぼ停止するように、オフの切換信号の
出力タイミングをロータリエンコーダ17の検出値から決
定している。In order to actually balance the pressures on both sides of the piston 23 and to stop the piston 23, air must be discharged to the pressure reducing valve 53, so a certain delay time from the time when the switching signal is output to the switching valve 53a. It is necessary to pass. Therefore, the piston 23 decelerates during this delay time. Therefore, on the control circuit 11 side, the piston during the delay time is
The switching signal of OFF is output in consideration of the movement of 23. That is, the output timing of the OFF switching signal is determined from the detection value of the rotary encoder 17 so that the rod 25 is decelerated and stops or almost stops just before the predetermined stroke amount.
次に上記減速されたピストン23を精密に位置決め停止
するための処理がなされる。Next, processing for precisely positioning and stopping the decelerated piston 23 is performed.
即ち、電磁クラッチ15がつながれ、誘導電動機3がロ
ータリエンコーダ17の検出信号に応じて、駆動される。
この誘導電動機3の駆動のタイミングは、ロータリエン
コーダ17にて検知されるロッド25の速度もしくはロッド
25のストローク量で決定される。なお、誘導電動機3の
駆動時点で、ロッド25が所定ストローク量の手前で停止
していても差し支えない。That is, the electromagnetic clutch 15 is engaged, and the induction motor 3 is driven according to the detection signal of the rotary encoder 17.
The drive timing of the induction motor 3 is the speed of the rod 25 detected by the rotary encoder 17 or the rod 25.
It is determined by the stroke amount of 25. Note that the rod 25 may be stopped before the predetermined stroke amount at the time of driving the induction motor 3.
誘導電動機3の出力は減速機13を介して高トルク、低
速回転とされて送りネジ41へ伝達されるので、微速かつ
精密なロッド25の移動を可能としている。従って、正確
なストローク制御が可能である。尚、誘導電動機3は予
め回転させておき、電磁クラッチ15のでトルク出力のオ
ン・オフ制御をしてもよい。このとき、移動するピスト
ン23の前進側の空気圧力は上昇しようとし、その反対側
は下降しようとするが、減圧弁53,55が常に設定圧にな
るように調節するので、ピストン23の移動には支障はな
い。Since the output of the induction motor 3 is transmitted to the feed screw 41 through the reduction gear 13 as high torque and low speed rotation, it is possible to move the rod 25 at a fine speed and precision. Therefore, accurate stroke control is possible. The induction motor 3 may be rotated in advance and the electromagnetic clutch 15 may be used to control the torque output on / off. At this time, the air pressure on the forward side of the moving piston 23 tries to rise and the air pressure on the opposite side tries to drop, but since the pressure reducing valves 53 and 55 are adjusted so as to always be the set pressure, the movement of the piston 23 There is no problem.
上述したごとく、空気圧のバランスによるロッド25の
ストローク速度及びストローク量の精密な調節は、空気
の圧縮性のため困難である。しかし、誘導電動機3等の
電動機は元来、回転トルクがきわめて安定しており、し
かも減速機13にて減速されて高トルク、低速回転とされ
るので一層安定し、気体圧シリンダに較べて格段の安定
性を示している。従って所望の回転速度で安定して微速
移動させることができる。また、ロータリエンコーダ17
の検出値に応じて正確に停止できる。しかも減速機13に
て回転数を減速されるので、送りネジ41の回転停止位置
の誤差はきわめて小さくなる。このため、空気圧による
移動・停止操作に比較して格段に精密なストローク速度
及びストローク量の調節が可能となる。As described above, it is difficult to precisely adjust the stroke speed and stroke amount of the rod 25 by balancing the air pressure due to the compressibility of air. However, the electric motor such as the induction motor 3 originally has a very stable rotation torque, and is further stabilized because it is decelerated by the speed reducer 13 to have a high torque and a low speed rotation, and is much more stable than a gas pressure cylinder. Shows the stability of. Therefore, it is possible to stably move at a desired rotational speed at a very low speed. In addition, the rotary encoder 17
It can be stopped accurately according to the detected value of. Moreover, since the rotation speed is reduced by the speed reducer 13, the error in the rotation stop position of the feed screw 41 becomes extremely small. For this reason, the stroke speed and stroke amount can be adjusted much more accurately than the movement / stop operation by air pressure.
所定のストローク量での停止はロータリエンコーダ17
の検出値を観測しつつ、フィードバック制御によって行
ってもよい。また減速機13を介しての誘導電動機3によ
る移動であるので、常に安定した微速移動・停止運動を
行う。従って、運動部分の慣性力を考慮すれば、フィー
ドバック制御を用いなくとも、オープンループ制御でも
十分である。またこの方が経済的でもあり、制御も簡単
となる。即ち、所定ストローク量の直前の精密に決定さ
れた位置で、誘導電動機3の駆動をオフあるいは電磁ク
ラッチ15をオフとし、そこから所定ストローク量までは
予想するあるいは予め測定しておいた慣性力のみで移動
し正確に所定ストローク量で止めるようにしてもよい。The rotary encoder 17
It may be performed by feedback control while observing the detection value of. Further, since the movement is performed by the induction motor 3 via the speed reducer 13, stable slow movement / stop movement is always performed. Therefore, considering the inertial force of the moving part, open loop control is sufficient without using feedback control. This is also more economical and easier to control. That is, at a precisely determined position immediately before the predetermined stroke amount, the drive of the induction motor 3 is turned off or the electromagnetic clutch 15 is turned off, and only the inertial force that is predicted or measured in advance up to the predetermined stroke amount It is also possible to move by and stop accurately at a predetermined stroke amount.
この所定ストローク量にロッド25が到達した場合、そ
の位置を固定維持するため、別途ロッド25のグリップ装
置を設け、ロッド25をグリップしてもよい。グリップ装
置としては空圧駆動あるいは電磁駆動グリップ装置等の
公知のものを用いることが出来る。また、完全にロッド
25が停止してからグリップするのではなく、今だロッド
25が慣性力で移動している時に、ロータリエンコーダ17
にて所定ストローク量であることが検出された瞬間にグ
リップしてロッド25を固定するようにしてもよい。こう
すれば慣性力による移動量の不安定要因(経時変化等)
を極力抑えることが出来て、更に精密な位置決め制御が
可能となる。When the rod 25 reaches this predetermined stroke amount, a grip device for the rod 25 may be separately provided to grip the rod 25 in order to keep the position fixed. As the grip device, a known device such as a pneumatically driven or electromagnetically driven grip device can be used. Also completely rod
25 now rod instead of gripping after stopping
Rotary encoder 17 when 25 is moving by inertial force
The rod 25 may be fixed by gripping at the moment when it is detected that the stroke amount is a predetermined amount. By doing this, the cause of instability of the movement amount due to inertial force (change over time, etc.)
Can be suppressed as much as possible, and more precise positioning control becomes possible.
またグリップ装置以外に位置の固定維持に有益な装置
として、送りネジ41の回転を止める公知の電磁ブレーキ
を用いても良い。In addition to the grip device, a known electromagnetic brake that stops the rotation of the feed screw 41 may be used as a device useful for maintaining and fixing the position.
いずれの場合においても、ロッド25の移動速度が微速
であるので、ロッド停止位置のばらつきはきわめて小さ
い。In any case, since the moving speed of the rod 25 is very low, the variation in the rod stop position is extremely small.
こうして、所定のストローク量にロッド25が到達した
と、ロータリエンコーダ17の検出値に基づいて確認する
と、次に他の処理が開始される(ステップ240)。例え
ば、ロッド25の作動端部25aにバイトが取り付けられて
いる場合、被切削加工物を回転させたりする操作等がな
される。In this way, when it is confirmed that the rod 25 has reached the predetermined stroke amount based on the detection value of the rotary encoder 17, another process is started next (step 240). For example, when a cutting tool is attached to the working end 25a of the rod 25, an operation such as rotating the work piece is performed.
次に処理が終了したか否かが判定される(ステップ25
0)。まだ、指示されている処理が残っている場合は、
ステップ230の処理に戻る。処理が終了するまで、ステ
ップ230,240の処理が繰り返され、すべて終了すれば再
度ステップ210,220に戻り、指示入力処理を実行する。Next, it is judged whether or not the processing is completed (step 25).
0). If you still have the indicated process,
Returning to the processing of step 230. The processes of steps 230 and 240 are repeated until the process is completed, and when all the processes are completed, the process returns to steps 210 and 220 again to execute the instruction input process.
以上の処理例はロッド25の前進の場合であったが、ロ
ッド25が後退する場合は、切換弁53a,55a,57,59及び誘
導電動機3の操作は逆の操作とすればよい。Although the above processing example is for the case where the rod 25 moves forward, when the rod 25 moves backward, the operations of the switching valves 53a, 55a, 57, 59 and the induction motor 3 may be reversed.
このように、切換弁53a、55a、57、59の操作によりシ
リンダ23の一方側の圧力を他方側(大気開放側)よりも
上昇させて(駆動モード)、ピストン23およびロッド25
を駆動して、迅速に移動させる。ロータリエンコーダ17
によってロッド25の停止処理開始位置に至ったことが検
出されると、切換弁53a、55a、57、59の操作によりシリ
ンダ23の両側の圧力をバランスさせて(非駆動モード)
ピストン23およびロッド25を非駆動状態とする。これに
より、ロッド25は減速移動する。In this way, by operating the switching valves 53a, 55a, 57, 59, the pressure on one side of the cylinder 23 is made higher than the other side (atmosphere opening side) (driving mode), and the piston 23 and the rod 25
Drive and move quickly. Rotary encoder 17
When it is detected that the rod 25 has reached the stop processing start position, the pressure on both sides of the cylinder 23 is balanced by operating the switching valves 53a, 55a, 57, 59 (non-driving mode).
The piston 23 and the rod 25 are brought into a non-driving state. As a result, the rod 25 is decelerated.
次に、ロータリエンコーダ17の検出値に応じて誘導電
動機3が駆動される。誘導電動機3の回転力は減速機13
および電磁クラッチ15を介して送りネジ41に伝達され、
さらにナット39を介して直進運動に変換されてロッド25
の微速移動させる。さらに、ロータリエンコーダ17によ
ってロッドが設定された停止位置又はその直前の所定位
置に至ったことが検出されると、誘導電動機3をオフと
してロッド25を停止させる。停止直前のストローク域で
は、ロッド25は精密に微速移動されており、しかも誘導
電動機3の回転運動は減速機13にて減速されて、高トル
ク、低速回転となっているので、誘導電動機3の停止に
誤差があってもロッド25の停止位置はきわめて正確とな
る。Next, the induction motor 3 is driven according to the detection value of the rotary encoder 17. The rotational force of the induction motor 3 is the speed reducer 13
And transmitted to the feed screw 41 via the electromagnetic clutch 15,
Further, the rod 25 is converted into linear motion through the nut 39.
Move at a slow speed. Further, when the rotary encoder 17 detects that the rod has reached the set stop position or a predetermined position immediately before that, the induction motor 3 is turned off and the rod 25 is stopped. In the stroke region immediately before the stop, the rod 25 is precisely moved at a fine speed, and the rotational motion of the induction motor 3 is decelerated by the speed reducer 13 to be high torque and low speed rotation. Even if there is an error in stopping, the stopping position of the rod 25 will be extremely accurate.
本実施例は、上述のごとくに構成されているので、迅
速にロッド25を移動させる場合は、空気圧回路7にて行
うことができ、精密にロッド25のストローク量調節や速
度調節をする場合は、誘導電動機3にて行うことが出来
る。Since this embodiment is constructed as described above, the pneumatic circuit 7 can be used to move the rod 25 quickly, and the stroke amount and speed of the rod 25 can be precisely adjusted. , The induction motor 3 can be used.
第2図に示した、直進駆動力出力部1、誘導電動機
3、回転一直進変換部5、減速機13、クラッチ15及びロ
ータリエンコーダ17の構成の他の実施例として、第6図
〜第8図のように構成することが出来る。6 to 8 as another embodiment of the configuration of the straight driving force output unit 1, the induction motor 3, the rotation / straight conversion unit 5, the speed reducer 13, the clutch 15 and the rotary encoder 17 shown in FIG. It can be configured as shown.
第6図の第2実施例は、誘導電動機301が減速機303、
電磁クラッチ305を介してロータリエンコーダ307及び回
転一直進変換機構に連結している点は、第1実施例とほ
ぼ同一である。第1実施例と異なる点は、直進駆動力出
力部309が回転一直進変換機構と内設している点であ
る。即ち、シリンダ311内部のピストン313及びロッド31
5の中心部分に設けられている摺動孔317内部に納まるよ
うに送りネジ319が配置されている。この送りネジ319は
先端部319aがスライド回転メタル321に支持され、摺動
孔317内で回転しながら前進・後退方向に移動可能にさ
れている。また摺動孔317の開口部分には送りネジ319に
螺合するナット323が固定されている。このことによ
り、誘導電動機301が回転力により送りネジ319を回転す
れば、ナット323を介してピストン313がシリンダ311内
で摺動して移動する。従ってロッド315も前進あるいは
後退する。シリンダ311は円筒状であるので、この誘導
電動機301による送りネジ319の回転の際のロッド315の
回転を防止する機構を採用している。即ち、ロッド315
の作動端部315a近傍に、アーム325を突設させ、そこに
回転止めバー327をロッド315に並行に設け、シリンダ31
1の外壁を突出させた部分に設けたガイド孔329に、その
回転止めバー327を摺動可能に挿入させている。ガイド
孔329には摩耗防止にメタル処理がなされてる。In the second embodiment of FIG. 6, the induction motor 301 is a reduction gear 303,
It is almost the same as that of the first embodiment in that it is connected to the rotary encoder 307 and the rotation / straight translation mechanism via the electromagnetic clutch 305. The difference from the first embodiment is that the rectilinear driving force output unit 309 is internally provided with a rotation-straight rectilinear conversion mechanism. That is, the piston 313 and the rod 31 inside the cylinder 311
A feed screw 319 is arranged so as to be housed inside a sliding hole 317 provided in the central portion of 5. The tip end 319a of the feed screw 319 is supported by the slide rotation metal 321, and the feed screw 319 is movable in the forward and backward directions while rotating in the sliding hole 317. Further, a nut 323 screwed onto the feed screw 319 is fixed to the opening portion of the sliding hole 317. As a result, when the induction motor 301 rotates the feed screw 319 by the rotational force, the piston 313 slides and moves in the cylinder 311 via the nut 323. Therefore, the rod 315 also moves forward or backward. Since the cylinder 311 has a cylindrical shape, a mechanism for preventing the rotation of the rod 315 when the feed screw 319 is rotated by the induction motor 301 is adopted. That is, the rod 315
An arm 325 is projectingly provided in the vicinity of the working end 315a of the cylinder 315, and a rotation stop bar 327 is provided in parallel therewith to the rod 315.
A rotation stop bar 327 is slidably inserted into a guide hole 329 provided in a portion where the outer wall of 1 projects. The guide hole 329 is metalized to prevent wear.
またシリンダ311には、ピストン313を挟んで空気圧回
路7へ接続される2つのポート331,333が設けられてい
る。Further, the cylinder 311 is provided with two ports 331 and 333 connected to the pneumatic circuit 7 with the piston 313 interposed therebetween.
第2実施例はこの様に構成されているために、第1実
施例と同一の機能を備えながら、コンパクトに構成され
ているので、各種の装置に適用しても装置の小型化に貢
献することが出来る。Since the second embodiment is configured in this way, it has the same functions as those of the first embodiment, but is also compact, so that it contributes to the miniaturization of the device even when applied to various devices. You can
次に第7図は第3実施例を示す。ここで誘導電動機40
1、減速機403、電磁クラッチ405、及びロータリエンコ
ーダ407の構成及び関係は第2実施例とほぼ同様である
ので説明は省略する。Next, FIG. 7 shows a third embodiment. Induction motor here 40
The configurations and relationships of 1, the speed reducer 403, the electromagnetic clutch 405, and the rotary encoder 407 are almost the same as those in the second embodiment, and thus the description thereof will be omitted.
本実施例は第1実施例のごとく直進駆動力出力部411
と、回転一直進変換部413とを備えているが、第1実施
例と異なる点は、送りネジ415が、第2実施例のごと
く片側のロッド417aの内部に挿入され、その入口のナッ
ト418に螺合するように構成されている点であり、更
に、ロッド417の回転防止のために、回転一直進変換部4
13内部の回転止めピストン419の一部に穿設されメタル
処理されたガイド孔421に、回転一直進変換部413内部に
軸方向に設けられている回転止めバー423が、摺動可能
に挿通されている点である。ロッド417は、直進駆動力
出力部411のポート425,427に対する空気圧を、前述のよ
うな空気圧回路7に制御することにより、ピストン429
を摺動させて、移動制御することがてきる。また、誘導
電動機403による、ロッド417の移動制御は、電磁クラッ
チ405をつなくごとにより、第2実施例と同様な作用に
より実施することが出来る。This embodiment is similar to the first embodiment in that the straight driving force output unit 411 is used.
And a rotation-straight translation unit 413, the difference from the first embodiment is that the feed screw 415 is inserted into the rod 417a on one side as in the second embodiment, and the nut 418 at the inlet thereof is provided. In order to prevent the rod 417 from rotating, the rotation straight-to-straight conversion unit 4 is provided.
A rotation stop bar 423 axially provided inside the rotation straight / straight conversion unit 413 is slidably inserted into a guide hole 421 formed in a part of the rotation stop piston 419 and metalized. That is the point. The rod 417 controls the air pressure to the ports 425 and 427 of the straight driving force output unit 411 by controlling the air pressure circuit 7 as described above, thereby causing the piston 429 to move.
You can control the movement by sliding. Further, the movement control of the rod 417 by the induction motor 403 can be carried out by connecting the electromagnetic clutch 405 in the same manner as in the second embodiment.
次に第8図は第4実施例を示す。ここで誘導電動機50
1、減速機503、電磁クラッチ505、及びロータリエンコ
ーダ507の構成及び関係は第2,3実施例とほぼ同様である
ので説明は省略する。Next, FIG. 8 shows a fourth embodiment. Induction motor here 50
The configurations and relationships of 1, the speed reducer 503, the electromagnetic clutch 505, and the rotary encoder 507 are almost the same as those in the second and third embodiments, and thus the description thereof will be omitted.
第1〜第3実施例と異なるところは、2枚の長方形
のフレーム板509,511が、2本のガイドバー513,515及び
図示しない連結用バーによりフレームとして組み立てら
れており、その両フレーム板509,511に送りネジ517が
回動自在に軸支されており、シリンダ519が一方のフ
レーム板509に固定されている点であり、更に、2本
のガイドバー513,515に摺動自在に把持し並行移動可能
なスライド部材525が設けられている点である。このス
ライド部材525には、ナット527が設けられていて、送り
ネジ517が螺合しているので、スライド部材525の直進と
送りネジ517の回転との運動の変換が可能となってい
る。従って、シリンダ519のポート529,531を空気圧回路
7へ接続すれば、第1実施例と同一の操作でピストン52
1と一体のロッド523を移動させ、作動端部525aの位置を
調節できる。また、電磁クラッチ505がつながっていれ
ば、誘導電動機501の回転により、送りネジ517を回転さ
せて、スライド部材525を精密に前進・後退制御させる
ことが出来る。スライド部材525の一部に作動端部525a
を設けておけば、他の装置の駆動装置として適用でき
る。The difference from the first to third embodiments is that two rectangular frame plates 509 and 511 are assembled as a frame by two guide bars 513 and 515 and a connecting bar (not shown). 517 is a pivotally supported shaft, and a cylinder 519 is fixed to one frame plate 509. Further, a slide member which is slidably held by two guide bars 513 and 515 and is movable in parallel. That is, 525 is provided. Since the slide member 525 is provided with the nut 527 and the feed screw 517 is screwed, the movement of the straight movement of the slide member 525 and the rotation of the feed screw 517 can be converted. Therefore, if the ports 529 and 531 of the cylinder 519 are connected to the pneumatic circuit 7, the piston 52 can be operated by the same operation as in the first embodiment.
The position of the operating end 525a can be adjusted by moving the rod 523 integrated with 1. Further, when the electromagnetic clutch 505 is connected, the feed screw 517 can be rotated by the rotation of the induction motor 501, and the slide member 525 can be precisely moved forward and backward. A part of the slide member 525 has an operating end 525a
If it is provided, it can be applied as a driving device for other devices.
尚、各実施例において、ロッドの停止の際に、その位
置を確実に固定するために、同時に電磁クラッチ及び誘
導電動機を駆動して、その位置を維持するように逆トル
クを与えるように制御してもよい。また、特に上記のよ
うな特別な減圧弁を設けずとも、誘導電動機を同時に駆
動して、その安定性をロッドの動きに加味して、作動空
気の圧縮性に起因するロッドの急激な移動あるいは異常
な動きを抑えるように制御してもよい。In each embodiment, when the rod is stopped, the electromagnetic clutch and the induction motor are simultaneously driven in order to securely fix the position, and the reverse torque is controlled to maintain the position. May be. In addition, even without providing a special pressure reducing valve as described above, the stability of the induction motor is simultaneously driven and the stability of the induction motor is added to the movement of the rod, so that the rapid movement of the rod due to the compressibility of the working air or You may control so that abnormal movement may be suppressed.
上記実施例では、回転電動機として誘導電動機を用い
たが、この他、よく知られた電動機、例えば同期電動
機、直流電動機、整流子電動機、サーボモータ、ステッ
ピングモータ等が用いられる。この内、一般的に用いら
れている誘導電動機、同期電動機、直流電動機、整流子
電動機は、安価であり構造も簡単で制御もオン・オフ制
御だけでよいので、全体も簡単で安価な構成の気体圧シ
リンダ装置を実現することが出来る。Although an induction motor is used as the rotary motor in the above embodiment, other well-known motors such as a synchronous motor, a DC motor, a commutator motor, a servo motor, and a stepping motor may be used. Of these, generally used induction motors, synchronous motors, DC motors, and commutator motors are inexpensive, have a simple structure, and require only on / off control, so the overall structure is simple and inexpensive. It is possible to realize a pneumatic cylinder device.
上述した実施例では、シリンダ21内の圧力制御はロッ
ド25移動時には加圧側を第4図に示す(B)特性に制御
して同一圧力を維持するようにし、排圧側を大気開放に
制御するとともに、ロッド25停止時は、両者とも(A)
特性に制御したが、他の実施例として、次のような減圧
弁により異なる圧力制御をしてもよい。In the above-described embodiment, the pressure control in the cylinder 21 controls the pressurizing side to the characteristic (B) shown in FIG. 4 to maintain the same pressure when the rod 25 moves, and controls the exhaust pressure side to open to the atmosphere. When the rod 25 is stopped, both are (A)
Although the characteristics are controlled, as another embodiment, different pressure control may be performed by the following pressure reducing valve.
即ち、第9図の断面図に示すような空気圧用リリーフ
付減圧弁を用いて制御する場合について説明する。図示
するように、空気圧用リリーフ付減圧弁600は、前記空
気圧用リリーフ付減圧弁53と同様に、調整本体部602,ダ
イアフラム603及び弁本体部604からなる減圧弁本体605
と、切換機構に用いられる3ポート2位置切換弁607と
から構成されているが、前記空気圧用リリーフ付減圧弁
53と較べて、その構成は以下の点で相違する。That is, a case will be described in which control is performed using a pressure reducing valve with air pressure relief as shown in the sectional view of FIG. As shown in the figure, the pressure reducing valve 600 with air pressure relief includes a pressure reducing valve body 605 including an adjusting body 602, a diaphragm 603, and a valve body 604, similarly to the pressure reducing valve 53 with air pressure relief.
And a 3-port 2-position switching valve 607 used in the switching mechanism.
Compared with 53, the configuration differs in the following points.
調整本体部602の中空のピストン623には、その下端面
に凹部623aが形成されており、この凹部623aと対向する
ボンネット621の端部のばね座621aとの間に戻しばね633
が配設されている。戻しばね633は、調整ばね628によっ
て設定される二次圧の設定圧が低い(場合によっては0k
g f/cm2G)の場合には、ピストン623の復帰時の応答性
を良好に保つために設けられている。The hollow piston 623 of the adjusting body 602 has a recess 623a formed in the lower end surface thereof, and a return spring 633 is provided between the recess 623a and the spring seat 621a at the end of the bonnet 621 facing the recess 623a.
Is provided. The return spring 633 has a low secondary pressure set by the adjusting spring 628 (0k in some cases.
In the case of gf / cm 2 G), it is provided in order to maintain good response when the piston 623 returns.
ダイアフラム603に組み付けられたリリーフ弁632に
は、弁本体部604側に延出された摺動軸部634が形成され
ており、この摺動軸部634に第2弁体636が摺動自在に外
嵌されている。この第2弁体636は、減圧弁本体605に設
けられた排気ポート638と二次圧室642との間を連通・遮
断するものであり、ばね643により弁座644方向に付勢さ
れている。尚、第2弁体636には、圧力バランスをとる
ために、弁体孔636bが設けられている。The relief valve 632 assembled to the diaphragm 603 is formed with a sliding shaft portion 634 extending to the valve body portion 604 side, and the second valve body 636 is slidable on the sliding shaft portion 634. It is fitted over. The second valve body 636 connects and disconnects the exhaust port 638 provided in the pressure reducing valve main body 605 and the secondary pressure chamber 642, and is biased by the spring 643 toward the valve seat 644. . The second valve body 636 is provided with a valve body hole 636b to balance the pressure.
リリーフ弁632の摺動軸部634の先端にはねじ部が形成
されており、ここにステム649が固定されている。ステ
ム649は、第1弁体645の上端の弁頭645aに当接されてお
り、二次圧を受けて移動するダイアフラム603の動きに
応じて、第1,第2弁体645,636を駆動する。A threaded portion is formed at the tip of the sliding shaft portion 634 of the relief valve 632, and the stem 649 is fixed thereto. The stem 649 is in contact with the valve head 645a at the upper end of the first valve body 645, and drives the first and second valve bodies 645 and 636 in accordance with the movement of the diaphragm 603 that moves by receiving the secondary pressure.
以上のように構成された空気圧用リリーフ付減圧弁60
0は、前記空気圧用リリーフ付減圧弁53と同様に、切換
弁607の動作により流量・二次圧特性が切り換わるが、
更に二次圧が変動したとき次のように動作する。Pressure reducing valve with air pressure relief 60 constructed as described above
0 indicates that the flow rate / secondary pressure characteristic is switched by the operation of the switching valve 607, like the pressure reducing valve 53 with relief for air pressure.
When the secondary pressure further fluctuates, it operates as follows.
二次圧が設定圧より低くなった場合には、ダイアフラ
ム603が受圧する力および第1弁体645のばね647の付勢
力の和と、ばね628の付勢力とのバランスが崩れるか
ら、リリーフ弁632は押し下げられる。この結果、第1
弁体645が押し下げられ、一次圧室641から二次圧室642
に高圧を空気が流れ込み、二次圧は直ちに上昇し設定圧
に調圧される。When the secondary pressure becomes lower than the set pressure, the balance between the sum of the force received by the diaphragm 603 and the biasing force of the spring 647 of the first valve body 645 and the biasing force of the spring 628 is lost, so the relief valve 632 is pushed down. As a result, the first
The valve body 645 is pushed down, and the primary pressure chamber 641 to the secondary pressure chamber 642
High pressure air is flown into, the secondary pressure immediately rises and is adjusted to the set pressure.
一方、二次圧が設定圧より高くなった場合には、リリ
ーフ弁632に作用する力のバランスが逆に崩れ、リリー
フ弁632は上方に移動する。この結果、第2弁体636が押
し上げられ、二次圧室の高圧の空気は大量に排気ポート
638側に排気され、二次圧室642の圧力は直ちに低下して
設定圧に調圧される。前記空気圧用リリーフ付減圧弁53
では、二次圧が設定圧より高くなった場合の調圧は、オ
リフィス42aからリリーフ弁32を抜けた空気が更にブリ
ード孔22aを通って大気に逃げていくことによりなされ
たが、これと較べて、本実施例の減圧弁600での調圧は
極めて迅速である。On the other hand, when the secondary pressure becomes higher than the set pressure, the balance of the force acting on the relief valve 632 is reversed, and the relief valve 632 moves upward. As a result, the second valve body 636 is pushed up, and a large amount of high-pressure air in the secondary pressure chamber is discharged from the exhaust port.
Exhausted to the 638 side, the pressure in the secondary pressure chamber 642 immediately drops and is adjusted to the set pressure. Pressure reducing valve 53 with air pressure relief
In the case where the secondary pressure becomes higher than the set pressure, the air that has passed through the relief valve 32 from the orifice 42a further escapes to the atmosphere through the bleed hole 22a. Thus, the pressure adjustment by the pressure reducing valve 600 of this embodiment is extremely quick.
第10図に基づいて、この空気圧用リリーフ付減圧弁60
0を用いた空気圧回路について更に説明する。第10図は
上記空気圧リリーフ付減圧弁600(600a,600b)を用いた
空気圧シリンダ操作回路を示す空気圧回路図である。図
示するように、この空気圧シリンダ操作回路は、第1図
に示した構成と同様に、圧力源650と、空気圧用リリー
フ付源圧弁600a,600bと、3ポート2位置切換弁607a,60
7bとを備えると共に、更に空気圧シリンダ660にピスト
ンロッドグリップ機構660aを有している。また3ポート
2位置切換弁57,59に該当するものは備えていない。他
の部分は同一なので省略する。Based on FIG. 10, this pressure reducing valve with pneumatic relief 60
The pneumatic circuit using 0 will be further described. FIG. 10 is a pneumatic circuit diagram showing a pneumatic cylinder operating circuit using the pressure reducing valve 600 (600a, 600b) with the pneumatic relief. As shown in the figure, this pneumatic cylinder operating circuit has a pressure source 650, source pressure valves 600a and 600b with reliefs for pneumatic pressure, and three-port two-position switching valves 607a and 60, similar to the configuration shown in FIG.
7b, and the pneumatic cylinder 660 further has a piston rod grip mechanism 660a. Also, the ones corresponding to the 3-port 2-position switching valves 57 and 59 are not provided. Since the other parts are the same, they are omitted.
この減圧弁600a,600bを一次圧側から二次圧側に空気
が流れる場合の流量・二次圧特性を第11図(A)に、ま
た、二次圧側から排気側に空気が流れる場合の特性を第
11図(B)に、各々示す。図示するように、切換弁607
a,607bを切り換えたとき、特性線PAもしくはPB、特性線
QAもしくはQBに切り換わるよう、ハンドル625と調整ね
じ620は調整されているものとする。尚、減圧弁600aお
よび減圧弁600bは、正確には、ピストンロッド661にか
かる加重Wとピストンロッド661の両側の受圧面積の差
による力の差(推力差)とを考慮して、その二次圧が調
整されている。Fig. 11 (A) shows the flow rate / secondary pressure characteristics when air flows from the primary pressure side to the secondary pressure side through the pressure reducing valves 600a and 600b, and the characteristics when air flows from the secondary pressure side to the exhaust side. First
Each is shown in FIG. 11 (B). As shown, the switching valve 607
When a or 607b is switched, characteristic line PA or PB, characteristic line
It is assumed that the handle 625 and the adjusting screw 620 are adjusted so as to switch to QA or QB. The pressure reducing valve 600a and the pressure reducing valve 600b are, to be precise, their secondary values in consideration of the weight W applied to the piston rod 661 and the force difference (thrust force difference) due to the difference in the pressure receiving areas on both sides of the piston rod 661. The pressure is adjusted.
以上のように構成された空気圧回路において、切換弁
607a,607bを共にノーマル位置DWに切り換え、その流量
・二次圧特性を低圧側(第11図(A),(B)の特性P
A,QA側)としたとき、空気圧シリンダ660のピストンロ
ッド661に作用する力はバランスし、ピストンロッドグ
リップ機構660aによりピストンロッド661が静止されて
いるものとする。In the pneumatic circuit configured as above, the switching valve
Both 607a and 607b are switched to the normal position DW, and the flow rate / secondary pressure characteristics are set to the low pressure side (characteristic P of FIG. 11 (A), (B)).
(A, QA side), it is assumed that the forces acting on the piston rod 661 of the pneumatic cylinder 660 are balanced and the piston rod 661 is stationary by the piston rod grip mechanism 660a.
この状態から、空気圧シリンダ660にてロッド661を移
動させる場合は、次のようになされる。When the rod 661 is moved by the pneumatic cylinder 660 from this state, it is performed as follows.
即ち、グリップ機構660を解除すると共に、切換弁607
aを位置UP側に切り換えると、減圧弁600aは加圧側、減
圧弁600bは背圧側となり、減圧弁600aの流量・二次圧特
性は第11図特性PB側に切り換わる。この結果、ピストン
ロッド661は下降を開始する。ピストンロッド661の下降
に伴い、減圧弁600aを介してピストンロッド661の上室
に空気が流れ始めるから、その圧力は第11図(A)点AO
から点PBtに変化する。一方、ピストンロッド661の下室
の空気は減圧弁600bを介して流れ、背圧側となるその圧
力は、第11図(B)点AOから点QAtに変化する。この結
果、空気圧シリンダ660のピストンロッド661は両圧力PB
t,QAtの差(正確には、各圧力とその受圧面積との積で
ある推力および加重W)の応じた速度で下降されること
になる。この場合、迅速に下降することとなる。That is, the grip mechanism 660 is released and the switching valve 607 is released.
When a is switched to the position UP side, the pressure reducing valve 600a becomes the pressurizing side and the pressure reducing valve 600b becomes the back pressure side, and the flow rate / secondary pressure characteristic of the pressure reducing valve 600a switches to the characteristic PB side in FIG. As a result, the piston rod 661 starts descending. As the piston rod 661 descends, air begins to flow into the upper chamber of the piston rod 661 via the pressure reducing valve 600a, so the pressure is point AO in FIG.
Changes to the point PBt. On the other hand, the air in the lower chamber of the piston rod 661 flows through the pressure reducing valve 600b, and its pressure on the back pressure side changes from point AO in FIG. 11 (B) to point QAt. As a result, the piston rod 661 of the pneumatic cylinder 660 is
It is lowered at a speed corresponding to the difference between t and QAt (more accurately, the thrust force and the weight W which are the products of each pressure and its pressure receiving area). In this case, it will descend rapidly.
一方、切換弁607aを位置DWに保持したまま、切換弁60
7bを位置UP側に切り換えると、減圧弁600b側が加圧側と
なり、流量・二次圧特性は第11図(A)特性PBに切り換
わる。また、減圧弁600aは背圧側となり、その流量・二
次圧特性は第11図(B)特性QAに切り換わる。この結
果、ピストンロッド661は迅速に上昇される。On the other hand, with the switching valve 607a held at the position DW, the switching valve 60
When 7b is switched to the position UP side, the pressure reducing valve 600b side becomes the pressurizing side, and the flow rate / secondary pressure characteristic is switched to the characteristic PB in FIG. 11 (A). Further, the pressure reducing valve 600a is on the back pressure side, and its flow rate / secondary pressure characteristic is switched to the characteristic QA shown in FIG. 11 (B). As a result, the piston rod 661 is quickly raised.
以上説明したように、空気圧用リリーフ付減圧弁600
a,bを用いた空気圧回路によれば、空気圧シリンダ660の
シリンダロッド661をスムースに移動・停止・再起動す
ることができる。これは、空気の流量が大きな場合でも
小さい場合でも、空気圧用リリーフ付減圧弁600a,bが二
次圧の調圧を極めて敏感に行ない、その二次圧を、ハン
ドルによって設定した圧力(設定圧)に常に調整し、し
かも切換弁607を切り換えることにより、流量・二次圧
特性を切り換えて、この減圧弁600を全く空気が流れて
いない状態から所定流量流れる状態としたときの二次圧
を所定の圧力に調整することができるからである。As described above, the pressure reducing valve with pneumatic relief 600
According to the pneumatic circuit using a and b, the cylinder rod 661 of the pneumatic cylinder 660 can be smoothly moved / stopped / restarted. This is because the pressure reducing valve 600a, b for air pressure relief adjusts the secondary pressure very sensitively regardless of the amount of air flow, and the secondary pressure is set by the handle (set pressure). ), And by switching the switching valve 607, the flow rate / secondary pressure characteristic is switched, and the secondary pressure when the pressure reducing valve 600 is changed from a state in which no air is flowing to a predetermined flow rate to This is because it can be adjusted to a predetermined pressure.
更に、本構成例では圧力制御を採用しているので、ス
ピード調整用の排気絞り弁を用いた背圧制御方式の空気
圧回路(第1図)と較べて、ピストンロッド661の移動
をスムースに行なえるという利点がある。即ち、排気絞
り弁57,59を用いた方式では、下降を比較的ゆっくりし
たスピード(中間的速度)で行なおうとすると、スピー
ドコントロール用の排気絞り弁57,59の絞りを小さくし
なければならず、このため下降移動の開始は、比較的遅
くなりがちである。これに対して、本構成例では圧力制
御採用しているため、応答性良く下降を開始し、このよ
うな問題は生じないのである。Further, since the pressure control is adopted in this configuration example, the piston rod 661 can be moved smoothly as compared with the back pressure control type pneumatic circuit (FIG. 1) using the exhaust throttle valve for speed adjustment. There is an advantage that That is, in the system using the exhaust throttle valves 57 and 59, if the descent is performed at a relatively slow speed (intermediate speed), the throttle of the exhaust throttle valves 57 and 59 for speed control must be reduced. Therefore, the start of the descending movement tends to be relatively late. On the other hand, in this configuration example, since the pressure control is adopted, the descent is started with good responsiveness, and such a problem does not occur.
また、下降のスピードは減圧弁600aの高圧側の流量・
二次圧特性により、一方上昇のスピードは減圧弁600bの
高圧側の流量・二次圧特性により、各々別個に調整する
ことができる。更に、途中停止の場合、背圧制御方式で
は排気されてしまうのに対し、ピストンロッド両側室の
圧力は維持されるので、制御が簡単になり、省エネルギ
ーになるという利点も得られる。In addition, the descending speed depends on the flow rate on the high pressure side of the pressure reducing valve 600a.
Depending on the secondary pressure characteristic, the speed of one-side increase can be adjusted separately by the flow rate on the high pressure side of the pressure reducing valve 600b and the secondary pressure characteristic. Further, in the case of an intermediate stop, the back pressure control method exhausts the gas, whereas the pressure in both chambers of the piston rod is maintained, so that the control can be simplified and energy saving can be achieved.
尚、本構成例の減圧弁600を用いた空気圧回路では、
両減圧弁600a,600bとも低圧側の流量・二次圧特性とし
た場合にシリンダ660のエアバランスをとるよう構成し
たが、両弁共に高圧側を選択した場合にエアバランスを
とるよう構成してもよい。この場合には、低圧側の特性
に切り換えたときのばね633の付勢力を所望の値に調整
する必要があるから、第12図の空気圧用リリーフ付減圧
弁700に示すように、調整ねじ720を設け、ピストン623
の後退距離LBを調整するといった構成により実現するこ
とができる。高圧でバランスさせた場合には、一方の切
換弁607a(もしくはb)を位置DWに切り換え、その減圧
弁600a(もしくはb)の流量・二次圧特性を第11図
(B)特性QBからQAに切り換える。減圧弁600a,bを介し
て空気が流れ始めるから、背圧側の圧力は点BOから点QA
tに変化し、加圧側の圧力は点BOから点PBtに変化する。
この結果、ピストンロッド661両側の圧力の関係(PBt>
QAt)によって、シリンダ660のピストンロッド661は低
圧側に移動されることになる。このように高圧側でバラ
ンスをとると、停止・作動の応答性が高くなると共に、
省エネルギーにも貢献する。In the pneumatic circuit using the pressure reducing valve 600 of this configuration example,
Both pressure reducing valves 600a and 600b were configured to balance the air in the cylinder 660 when the low pressure side flow rate / secondary pressure characteristics were used.However, both valves are configured to balance the air pressure when the high pressure side is selected. Good. In this case, it is necessary to adjust the biasing force of the spring 633 at the time of switching to the low-pressure side characteristic to a desired value, so as shown in the pressure reducing valve 700 for air pressure relief in FIG. Provide the piston 623
This can be achieved by adjusting the retreat distance LB of. When balancing at high pressure, one of the switching valves 607a (or b) is switched to the position DW, and the flow rate / secondary pressure characteristics of the pressure reducing valve 600a (or b) are changed from the characteristics QB to QA in FIG. 11 (B). Switch to. Since air starts to flow through the pressure reducing valves 600a and 600b, the pressure on the back pressure side changes from point BO to point QA.
The pressure on the pressurizing side changes from point BO to point PBt.
As a result, the relationship between the pressures on both sides of the piston rod 661 (PBt>
QAt) causes the piston rod 661 of the cylinder 660 to move to the low pressure side. If the high pressure side is balanced in this way, the responsiveness of stop and operation will be high, and
It also contributes to energy saving.
次に、その他の空気圧用リリーフ付減圧弁の構成例に
ついて説明する。第13図,第14図は、その空気圧用リリ
ーフ付減圧弁の構成例を示す断面図である。この減圧弁
800は、ダイアフラム803に取り付けられたリリーフ弁83
2と、リリーフ弁832の下方向先端に当接された弁体830
とを備える。図から了解されるように、二次圧が設定圧
を下回ると、弁体830はリリーフ弁832により押し下げら
れ、二次圧は急速に上昇する。一方、二次圧が設定圧を
越えると、リリーフ弁832が上方に移動して弁体830から
離れ、二次圧は急速に低下する。また、3ポート2位置
切換弁807の切換によりピストン823が距離Lだけ移動し
て、流量・二次圧特性が切り換えられのは、既述した他
の構成例と同様である。Next, another example of the configuration of the pressure reducing valve with a relief for air pressure will be described. FIG. 13 and FIG. 14 are cross-sectional views showing an example of the structure of the pressure reducing valve with air pressure relief. This pressure reducing valve
800 is a relief valve 83 mounted on diaphragm 803
2 and the valve body 830 abutted on the lower end of the relief valve 832.
With. As understood from the figure, when the secondary pressure falls below the set pressure, the valve body 830 is pushed down by the relief valve 832, and the secondary pressure rapidly rises. On the other hand, when the secondary pressure exceeds the set pressure, the relief valve 832 moves upward and separates from the valve body 830, and the secondary pressure rapidly decreases. Further, the piston 823 is moved by the distance L and the flow rate / secondary pressure characteristic is switched by switching the 3-port 2-position switching valve 807, as in the other configuration examples described above.
また、第14図に示すように、空気圧用リリーフ付減圧
弁900の弁本体部として、ばね910により反対方向に付勢
された2枚の弁座922,924を、リリーフ弁932の先端に摺
動可能に取り付けた構成としてもよい。この減圧弁900
でも既述した構成例と同様に作動する。Further, as shown in FIG. 14, two valve seats 922 and 924, which are biased in opposite directions by a spring 910, can be slid on the tip of the relief valve 932 as the valve body of the pneumatic pressure reducing valve 900 with relief. It may be configured to be attached to. This pressure reducing valve 900
However, it operates in the same manner as the configuration example described above.
以上、いくつかの空気圧用リリーフ付減圧弁構成例に
ついて説明したが、本発明に用いられる空気圧用リリー
フ付減圧弁はこうした構成例に何等限定されるものでは
なく、例えば切換機構として油圧を用いた構成、あるい
はモータ,ソレノイド等のアクチュエータにより、空気
圧用リリーフ付減圧弁のピストンを直接摺動させる構成
等、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。Although some examples of the pressure reducing valve with a relief for pneumatic pressure have been described above, the pressure reducing valve with a pneumatic pressure relief used in the present invention is not limited to such a configuration example. For example, hydraulic pressure is used as a switching mechanism. Needless to say, the present invention can be implemented in various modes such as a configuration or a configuration in which the piston of the pressure reducing valve with air pressure relief is directly slid by an actuator such as a motor or a solenoid.
第9図〜第14図に示した減圧弁や空気圧回路を用いて
次のような制御が可能である。The following control is possible using the pressure reducing valve and the pneumatic circuit shown in FIGS. 9 to 14.
即ち、前述したごとく、第1の制御例として、切換弁
607(807,907)の切換による加圧側特性変化を、前述し
たように減圧弁600(700,800,900)を調節して、第11図
(A)のごとく、PA特性とPB特性とのように設定し、ロ
ッド661の移動時に加圧側の圧力を上昇するようにして
もよい。即ち、想定される加圧側空気流量tが供給され
ている場合に、AOからPBt(AO<PBt)に変化するように
してもよい。こうすることにより、ロッド661の迅速な
移動開始が可能となる。That is, as described above, as the first control example, the switching valve
The pressure side characteristic change due to the switching of 607 (807,907) is adjusted as described above by adjusting the pressure reducing valve 600 (700,800,900) and set as the PA characteristic and the PB characteristic as shown in FIG. 11 (A). The pressure on the pressurizing side may be increased when the 661 is moved. That is, AO may be changed to PBt (AO <PBt) when the assumed pressurized air flow rate t is supplied. By doing so, it is possible to quickly start the movement of the rod 661.
第2の制御例として、ロッド661停止時は両方とも高
圧側とし、移動時は背圧側を低圧側に切り替えてもよ
い。As a second control example, both may be set to the high pressure side when the rod 661 is stopped, and the back pressure side may be switched to the low pressure side when moving.
即ち、第11図(A)に対応する排圧側の特性図は第11
図(B)のごとくであり、ロッド661停止時(あるいは
誘導電動機3による微速移動時)には、両方とも特性PB
(QB)に設定されて圧力はBOで同一である。しかし空気
圧による移動時には、排圧側の特性をQAに切り替えて、
圧力をBOからQAt(BO>QAt)に変化するようにする。逆
に停止時(あるいは誘導電動機3による微速移動時)は
排圧側をQAtからBOに切り替える。このようにすると、
低圧から高圧への圧力変化は一般的に迅速であるので、
一層応答性のよい停止(または誘導電動機3による微速
移動への引継)が可能となる。That is, the characteristic diagram on the exhaust pressure side corresponding to FIG.
As shown in the figure (B), when the rod 661 is stopped (or when the induction motor 3 moves at a very low speed), both characteristics PB
Set to (QB) the pressure is the same for BO. However, when moving by air pressure, switch the characteristic of the exhaust pressure side to QA,
Change the pressure from BO to QAt (BO> QAt). On the contrary, when stopped (or when moving at a very low speed by the induction motor 3), the exhaust pressure side is switched from QAt to BO. This way,
Since the pressure change from low pressure to high pressure is generally rapid,
A more responsive stop (or a transition to the slow speed movement by the induction motor 3) becomes possible.
また第3の制御例として、第2の制御例の構成に切換
弁57,59を組み合せて、空気圧による移動速度を2段切
り替えとしてもよい。即ち、急速にロッド661を空気圧
にて移動させる場合は、切換弁57,59を大気開放に切り
替えて迅速な移動を実施し、ある程度所定のストローク
に近付いて、誘導電動機3の微速駆動に切り替える直前
にその仲介動作として、上記第2の方法にて空気圧にて
ゆっくりと移動させてもよい。As a third control example, switching valves 57 and 59 may be combined with the configuration of the second control example to switch the moving speed by air pressure in two stages. That is, when the rod 661 is rapidly moved by the air pressure, the switching valves 57 and 59 are switched to the atmosphere open to perform a rapid movement, approach a predetermined stroke to some extent, and immediately before switching to the fine speed drive of the induction motor 3. In addition, as the intermediary operation, the air pressure may be used for the slow movement in the second method.
また第4の制御例として、第3図の減圧弁53,55も含
めて、ロッド25,661の停止時(あるいは誘導電動機3に
よる微速移動時)においても、摩擦力を考慮して、加圧
側をピストン23,661が移動しない程度に排圧側よりも予
め昇圧設定しておいてもよい。In addition, as a fourth control example, even when the rods 25 and 661 including the pressure reducing valves 53 and 55 of FIG. 3 are stopped (or when the induction motor 3 is moving at a very low speed), the piston side is applied to the pressurizing side in consideration of frictional force. The pressure may be set higher than that on the exhaust pressure side so that the 23,661 do not move.
尚、空気圧用リリーフ付減圧弁53,55,600,700,800,90
0の調整ねじ71,620,720,820,920、ハンドル81,625,725,
825,925を制御回路11により公知の手段で回転駆動し、
必要に応じて自動的に調整し上述のような制御を組み合
わせた制御を実現することができる。In addition, pressure reducing valve with relief for air pressure 53,55,600,700,800,90
0 adjustment screw 71,620,720,820,920, handle 81,625,725,
825 and 925 are rotationally driven by a known means by the control circuit 11,
It is possible to realize a control that is automatically adjusted as necessary and is combined with the above-described control.
発明の効果 本発明の気体圧シリンダ装置は、直進運動調節手段に
よりピストンロッドを迅速に移動させ、また回転電動機
が発生する回転運動を減速し直進運動に変換してピスト
ンロッドを微速度移動させ精密に停止させることができ
る。したがって、大まかな速度調節は直進運動調節手段
により、精密な速度調節による微速移動と停止は回転電
動機を駆動源として調節すれば、ピストンロッドを迅速
に移動させて正確に停止させることができる。しかも、
オイルを用いていず、回転電動機を使用しているので、
補修等も簡単で効率的である。EFFECTS OF THE INVENTION In the pneumatic cylinder device of the present invention, the piston rod is rapidly moved by the linear movement adjusting means, and the rotational movement generated by the rotary electric motor is decelerated to be converted into the linear movement to move the piston rod at a fine speed. Can be stopped. Therefore, if the speed is adjusted roughly by the linear motion adjusting means, and if the speed is moved or stopped by the precise speed adjustment using the rotary motor as the drive source, the piston rod can be moved quickly and stopped accurately. Moreover,
Since I am using a rotary electric motor without using oil,
Repairs are easy and efficient.
第1図は本発明の一実施例を示す気体圧シリンダ装置の
概略系統図、第2図はその主要部の一部の詳細を示す部
分断面図、第3図は空気圧用リリーフ付減圧弁の断面
図、第4図は実施例における流量と二次圧特性との関係
を表すグラフ、第5図は制御回路が実施する処理のフロ
ーチャート、第6図は第2実施例の概略系統図、第7図
は第3実施例の概略系統図、第8図は第3実施例の概略
系統図、第9,12,13,14図は空気圧用リリーフ付減圧弁の
他の構成例の断面図、第10図はその空気圧用リリーフ付
減圧弁を適用した空気回路図、第11図(A),(B)は
その空気圧用リリーフ付減圧弁の一調整例における流量
と二次圧特性との関係を表すグラフである。 1,411……直進駆動力出力部 3,301,401,501……誘導電動機(回転駆動力出力部) 5,413……回転一直進変換部 7……空気圧回路、11……制御回路 17,307,407,507……ロータリエンコーダ 21,311,519,660……空気圧シリンダ 23,313,429,521……ピストン 25,315,417,523,661……ロッド 41,319,415,517……送りネジ 39,323,418,527……ナットFIG. 1 is a schematic system diagram of a gas pressure cylinder device showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a partial sectional view showing details of a part of a main part thereof, and FIG. 3 is a pressure reducing valve with a relief for pneumatic pressure. FIG. 4 is a cross-sectional view, FIG. 4 is a graph showing the relationship between the flow rate and the secondary pressure characteristic in the embodiment, FIG. 5 is a flowchart of the processing executed by the control circuit, and FIG. 6 is a schematic system diagram of the second embodiment. FIG. 7 is a schematic system diagram of the third embodiment, FIG. 8 is a schematic system diagram of the third embodiment, and FIGS. 9, 12, 13, and 14 are cross-sectional views of another configuration example of a pressure reducing valve with a pneumatic relief, FIG. 10 is an air circuit diagram in which the pressure reducing valve with air pressure relief is applied, and FIGS. 11A and 11B show the relationship between the flow rate and the secondary pressure characteristic in one adjustment example of the pressure reducing valve with air pressure relief. It is a graph showing. 1,411 …… Linear driving force output section 3,301,401,501 …… Induction motor (rotational driving force output section) 5,413 …… Rotation / straight line conversion section 7 …… Pneumatic circuit, 11 …… Control circuit 17,307,407,507 …… Rotary encoder 21,311,519,660 …… Pneumatic cylinder 23,313,429,521 ...... Piston 25,315,417,523,661 …… Rod 41,319,415,517 …… Feed screw 39,323,418,527 …… Nut
Claims (1)
圧シリンダと、該気体圧シリンダへの気体の給排により
上記ピストンロッドを駆動する駆動モードと上記ピスト
ンロッドを駆動しない非駆動モードとに切り替わって上
記ピストンロッドの移動速度を調節する直進運動調節手
段と、ピストンロッドに連結されていて直進運動と回転
運動とを相互に変換する運動変換手段と、上記回転運動
の回転数を検出するロータリエンコーダとを備えた気体
圧シリンダ装置であって、 回転運動する回転電動機と、 該回転電動機の回転運動を減速する減速機構と、 該減速機構と上記運動変換手段との間に介装されて上記
減速機構から上記運動変換手段へ回転運動を伝達する伝
達モードと該回転運動の伝達を遮断する遮断モードとに
切り替わるクラッチ機構と、 上記回転電動機への電力量を調節すると共に、上記ロー
タリエンコーダの検出値に応じて上記クラッチ機構を伝
達モードとさせる際には上記直進運動調節手段を非駆動
モードにさせ、上記直進運動調節手段を駆動モードにさ
せる際には上記クラッチ機構を遮断モードとさせる制御
回路と を設けたことを特徴とする気体圧シリンダ装置。1. A pneumatic cylinder having a linearly moving piston rod, and switching between a driving mode for driving the piston rod and a non-driving mode for not driving the piston rod by supplying and discharging gas to and from the pneumatic cylinder. A linear motion adjusting means for adjusting the moving speed of the piston rod, a motion converting means connected to the piston rod for mutually converting a linear motion and a rotary motion, and a rotary encoder for detecting the rotational speed of the rotary motion. A pneumatic cylinder device comprising: a rotary electric motor that makes a rotary motion; a speed reduction mechanism that reduces the rotary motion of the rotary electric motor; and the speed reduction mechanism that is interposed between the speed reduction mechanism and the motion conversion means. Clutch mode for switching from a transmission mode for transmitting rotary motion to the motion converting means and a cutoff mode for interrupting transmission of the rotary motion And adjusting the amount of electric power to the rotary motor, and when the clutch mechanism is set to the transmission mode according to the detection value of the rotary encoder, the linear motion adjusting means is set to the non-drive mode to adjust the linear motion. And a control circuit for setting the clutch mechanism in the disengagement mode when the means is set in the drive mode.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63209819A JPH0810001B2 (en) | 1988-08-24 | 1988-08-24 | Pneumatic cylinder device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63209819A JPH0810001B2 (en) | 1988-08-24 | 1988-08-24 | Pneumatic cylinder device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0262401A JPH0262401A (en) | 1990-03-02 |
| JPH0810001B2 true JPH0810001B2 (en) | 1996-01-31 |
Family
ID=16579140
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63209819A Expired - Lifetime JPH0810001B2 (en) | 1988-08-24 | 1988-08-24 | Pneumatic cylinder device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0810001B2 (en) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55103101A (en) * | 1979-01-30 | 1980-08-07 | Tamagawa Seiki Kk | Air cylinder for servomechanism |
| JPS5751007A (en) * | 1980-09-09 | 1982-03-25 | Mitsubishi Metal Corp | Servo cylinder device |
| JPS6057001A (en) * | 1983-09-09 | 1985-04-02 | Ckd Corp | Control of pneumatic cylinder |
-
1988
- 1988-08-24 JP JP63209819A patent/JPH0810001B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0262401A (en) | 1990-03-02 |
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