トップ :: G 物理学 :: G05 制御;調整




【発明の名称】 電磁弁制御装置
【発明者】 【氏名】森川 文夫
【住所又は居所】茨城県筑波郡谷和原村絹の台4−2−2 エスエムシー株式会社筑波技術センター内

【要約】 【課題】安全装置あるいは安全対策等を備えた電磁弁制御装置を提供する。

【解決手段】電磁弁制御装置30は、入力ユニット32と、電磁弁駆動部58、62、64、66および68と所望の回路パターンが形成された回路部60とをそれぞれ含む電磁弁ユニット34、36、38、40および42とから構成される。そして、入力ユニット32と電磁弁ユニット34との間および(または)任意の電磁弁ユニットと該電磁弁ユニットに隣り合う電磁弁ユニットとの間に選択的、且つ着脱自在にインタロックユニット44、46および48を備える。
【特許請求の範囲】
【請求項1】電磁弁ユニットと、該電磁弁ユニットに制御信号を導出する入力ユニットとを有する電磁弁制御装置において、前記入力ユニットと前記電磁弁ユニットとの間に着脱自在なインタロックユニットを備えることを特徴とする電磁弁制御装置。
【請求項2】複数の制御信号を導出する入力ユニットと、前記複数の制御信号がそれぞれ導入される複数の電磁弁ユニットとを有する電磁弁制御装置において、前記入力ユニットと前記電磁弁ユニットとの間、または前記電磁弁ユニットと該電磁弁ユニットに隣り合う電磁弁ユニットとの間のどちらか一方、あるいは前記入力ユニットと前記電磁弁ユニットとの間、および前記電磁弁ユニットと該電磁弁ユニットに隣り合う電磁弁ユニットとの間の両方に、着脱自在なインタロックユニットを備えることを特徴とする電磁弁制御装置。
【請求項3】請求項1または2記載の電磁弁制御装置において、前記インタロックユニットは、前記電磁弁ユニットの1つに2つの電磁弁ソレノイドが設けられているとき、どちらか一方の前記電磁弁ソレノイドを動作させるようにすることを特徴とする電磁弁制御装置。
【請求項4】請求項2記載の電磁弁制御装置において、前記インタロックユニットは、前記電磁弁ユニットの1つに1つの電磁弁ソレノイドが設けられているとき、隣り合う前記電磁弁ユニットの中、どちらか一方の電磁弁ユニットに設けられた前記電磁弁ソレノイドのみを動作させるようにすることを特徴とする電磁弁制御装置。
【発明の詳細な説明】【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、安全装置あるいは安全対策等を備えた電磁弁制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、マニホールド化された電磁弁制御装置では、入出力端子とともに回路パターンが形成された回路部を含む電磁弁ユニットが複数連接される構造が知られている。
【0003】この種の従来技術として、実用新案登録第2511402号公報を挙げることができる。
【0004】図12に示されるように、この従来技術に係る電磁弁制御装置1では、例えば、電磁弁ユニット2、3および4が連接され、入力ユニット5とともにマニホールド化される。
【0005】この場合、入力ユニット5から入力された制御信号input1〜inputN(ここで、Nは任意の自然数を表し、N番目という意味である。)は、入力端子群6を介して電磁弁ユニット2に導入される。そして、電磁弁ユニット2では、電磁弁駆動部7に備えられた2つの電磁弁ソレノイド8に対応する制御信号input1およびinput2のみが取り込まれ、前記電磁弁ソレノイド8のそれぞれに関連する図示しない電磁弁が駆動される。なお、入力ユニット5中に示された符号comはコモン信号を表す。
【0006】次いで、制御信号input3〜inputNは、回路部9にあるように、段階的に回路パターンを配列方向にずらして出力端子群10に導出される。
【0007】続いて、電磁弁ユニット3および電磁弁ユニット4では、前述の電磁弁ユニット2の場合と同様に、電磁弁駆動部11および電磁弁駆動部12に備えられた電磁弁ソレノイド8のそれぞれに対応する制御信号input3とinput4およびinput5のみが取り込まれ、前記電磁弁ソレノイド8にそれぞれ関連する図示しない電磁弁を駆動するようにしている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ユーザの安全意識の高揚に伴い、電磁弁およびその関連製品においても安全装置あるいは安全対策等を施した電磁弁制御装置が望まれている。
【0009】しかしながら、前記の従来技術に係る電磁弁制御装置1では、安全装置あるいは安全対策等が備えられていなかった。
【0010】本発明は、前記の問題に鑑みなされたものであり、安全装置あるいは安全対策等を備えた電磁弁制御装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、電磁弁ユニットと、該電磁弁ユニットに制御信号を導出する入力ユニットとを有する電磁弁制御装置において、前記入力ユニットと前記電磁弁ユニットとの間に着脱自在なインタロックユニットを備えることを特徴とする。
【0012】また、本発明は、複数の制御信号を導出する入力ユニットと、前記複数の制御信号がそれぞれ導入される複数の電磁弁ユニットとを備える電磁弁制御装置において、前記入力ユニットと前記電磁弁ユニットとの間、または前記電磁弁ユニットと該電磁弁ユニットに隣り合う電磁弁ユニットとの間のどちらか一方、あるいは前記入力ユニットと前記電磁弁ユニットとの間、および前記電磁弁ユニットと該電磁弁ユニットに隣り合う電磁弁ユニットとの間の両方に、着脱自在なインタロックユニットを備えることを特徴とする。
【0013】この場合、前記インタロックユニットは、前記電磁弁ユニットの1つに2つの電磁弁ソレノイドが設けられているとき、どちらか一方の前記電磁弁ソレノイドを動作させるようにしている。また、前記インタロックユニットは、前記電磁弁ユニットの1つに1つの電磁弁ソレノイドが設けられているとき、隣り合う前記電磁弁ユニットの中、どちらか一方の電磁弁ユニットに設けられた前記電磁弁ソレノイドのみを動作させるようにしている。
【0014】本発明によれば、入力ユニットと電磁弁ユニットとの間および(または)電磁弁ユニットと該電磁弁ユニットに隣り合う電磁弁ユニットとの間にインタロックユニットを着脱自在に備えるようにしているので、所望の電磁弁およびその関連装置に対して選択的に安全対策を施すことが可能となる。
【0015】また、外部に安全対策を施すための装置または回路等を設ける必要がないので、外部配線を簡素化することができる。
【0016】さらに、前記インタロックユニットは、予め電磁弁の制御ロジックを備え、且つ関連する回路パターンを組み込むようにしているので、外部制御機器(例えば、シーケンサ等)でのプログラミング作業を省略することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】本発明に係る電磁弁制御装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【0018】本発明の実施の形態に係る電磁弁制御装置30のシステム構成図を図1に示す。なお、図2〜図4は図1に示す電磁弁制御装置30の部分詳細説明図である。
【0019】この電磁弁制御装置30は、入力ユニット32と、電磁弁ユニット34、36、38、40および42と、インタロックユニット44、46および48とから構成される。
【0020】入力ユニット32は、図2に示されるように、図示しない外部制御機器(例えば、シーケンサ、シリアル/パラレル変換ユニット等)からの制御信号input1〜inputN(ここで、Nは任意の自然数を表し、N番目という意味である。)が導入され、出力端子群50に接続される任意の電磁弁ユニットまたは任意のインタロックユニットへ前記制御信号input1〜inputNを導出する機能を有する。なお、入力ユニット32内の符号comはコモン信号を示す。
【0021】電磁弁ユニット34は、入力端子群52と、出力端子群54と、電磁弁ソレノイド56が設けられた電磁弁駆動部58と、所望の回路パターンが形成された回路部60とから構成される。
【0022】この電磁弁ユニット34は、入力端子群52を介して入力ユニット32の出力端子群50に接続される。
【0023】入力端子群52は、図2に示されるように、端子a1〜aNおよびコモン信号用の端子com1〜com3を有している。また、出力端子群54は、端子b1〜bNおよび入力端子群52に共通の端子com1〜com3を有している。これらの入力端子群52と出力端子群54は、任意の電磁弁ユニットおよび任意のインタロックユニットに共通して使用されるものである。なお、図1〜図4では、3つのコモン信号用の端子com1〜com3が示されているが、この端子の数は任意に設定可能である。
【0024】電磁弁駆動部58は、2つの電磁弁ソレノイド56が設けられ1系統のコモン信号が配線される。そして、制御信号input1およびinput2に基づいて、前記電磁弁ソレノイド56のそれぞれに関連する図示しない電磁弁を駆動する機能を有する。
【0025】回路部60は、所望のパターンに形成された回路によって、入力端子群52を介して導入された制御信号input1〜inputNを電磁弁駆動部58および出力端子群54へと導出する機能を有する。なお、図1〜図4において、端子com3に対応する回路パターンは、各電磁弁ユニットに共通して形成される。
【0026】この際、制御信号input1およびinput2に対応する回路パターンが電磁弁駆動部58に向けて形成される。次いで、その他の制御信号input3〜inputNに対応する回路パターンは、前記制御信号input1およびinput2を除いて、段階的に配列方向にずらした状態で出力端子群54の端子b1〜bN−2へ向けて形成される。なお、“−2”は、出力端子群54において配列方向にずらした端子数を意味する。
【0027】このようにすることによって、任意の電磁弁ユニットに設けられた電磁弁ソレノイド56のそれぞれに対応する任意の制御信号(例えば、inputN−1およびinputN)が段階的にずらされて導出されるので、入力端子群52において端子a1およびa2が一義的に決定づけされる。
【0028】なお、電磁弁ユニット36、38、40および42は、基本的には電磁弁ユニット34と同様に構成されるものである。ただし、電磁弁ソレノイド56の数とコモン信号の配線経路とに基づいて若干の変更が加えられるものである。
【0029】すなわち、電磁弁ユニット36および42では、2つの電磁弁ソレノイド56が設けられ、2系統のコモン信号が配線された電磁弁駆動部62および68が設けられる。また、電磁弁ユニット38および40では、1つの電磁弁ソレノイド56が設けられ、1系統のコモン信号が配線された電磁弁駆動部64および66が設けられる。
【0030】従って、図1に示される電磁弁制御装置30の場合、電磁弁ユニット36と42、および電磁弁ユニット38と40は、実質的に同一の電磁弁ユニットが使用されている。
【0031】次に、インタロックユニット44、46および48について説明する。なお、前述の電磁弁ユニット34、36、38、40および42と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、以下詳細な説明は省略する。
【0032】インタロックユニット44、46および48は、図2〜図4に示されるように、それぞれ入力端子群52と出力端子群54とを含み、それぞれインタロック制御部70、72および74と所望の回路パターンが形成された回路部76、78および80とから構成される。
【0033】このインタロックユニット44、46および48は、基本的にはインタロック制御されるべき電磁弁ユニットの前段側、すなわち、該電磁弁ユニットの入力端子群52側に接続される。
【0034】従って、電磁弁ユニット36にはインタロックユニット44が対応し、電磁弁ユニット38および40にはインタロックユニット46が対応し、次いで、電磁弁ユニット42にはインタロックユニット48が対応してそれぞれ接続される。
【0035】インタロック制御部70、72および74には、少なくとも1つのメカニカルリレーRaまたはRbが設けられる。このメカニカルリレーRaおよびRbは、コイルと接点とから構成される。また、必要に応じて外部接続端子群82が設けられる。
【0036】インタロック制御部70では、2つのメカニカルリレーRaおよびRbが設けられている。そして、入力端子群52の端子a1およびa2を介して導入された制御信号input3およびinput4に基づいてインタロック制御を行い、出力端子群54の端子b1およびb2へインタロック制御された信号を導出する機能を有する。
【0037】回路部76は、前記インタロック制御部70の構成およびインタロック制御されるべき電磁弁ユニット36の制御ロジックに基づいて、所望の回路パターンが形成される。
【0038】インタロック制御部72では、2つのメカニカルリレーRaおよびRbと、外部接続端子群82とが設けられている。この場合、図示しない外部入力機器(例えば、エリアセンサ、シリンダあるいはアクチュエータ等の位置を検出するポジションセンサ、電磁弁が制御する流体の過圧力検出センサ等)から前記外部接続端子群82を介して入力信号が導入される。そして、該入力信号に基づいて入力端子群52の端子a1およびa2を介して導入された制御信号input5およびinput6のインタロック制御を行い、出力端子群54の端子b1およびb2へインタロック制御された信号を導出する機能を有する。
【0039】回路部78は、前記インタロック制御部72の構成およびインタロック制御されるべき電磁弁ユニット38および40の制御ロジックに基づいて、所望の回路パターンが形成される。
【0040】インタロック制御部74は、前述のインタロック制御部72と同一の構成、同一の機能を有する。
【0041】ただし、回路部80では、インタロック制御されるべき電磁弁ユニット42の制御ロジックおよび回路パターンに基づいて、コモン信号側においてインタロック制御を行うように回路パターンが形成される。例えば、コモン信号が接地されているとき等、より安全に配慮してインタロック制御を施す場合に適用される。
【0042】本発明の実施の形態に係る電磁弁制御装置30は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
【0043】先ず、図示しない外部制御機器等のプログラムあるいは動作命令に基づき各制御信号input1〜inputNが入力ユニット32に導入される。
【0044】電磁弁ユニット34では、導入された制御信号input1およびinput2に基づき、電磁弁駆動部58に設けられた2つの電磁弁ソレノイド56をそれぞれ動作させる。そして、前記電磁弁ソレノイド56のそれぞれに関連する図示しない電磁弁が駆動される。
【0045】この場合、インタロック制御は施されず、前記制御信号input1およびinput2に基づいてのみ関連する図示しない電磁弁が駆動される。
【0046】電磁弁ユニット36では、制御信号input3およびinput4が、インタロックユニット44のインタロック制御部70によってインタロック制御が施された後導入される。そして、電磁弁駆動部62に設けられた2つの電磁弁ソレノイド56をそれぞれ動作させることによって、前記電磁弁ソレノイド56のそれぞれに関連する図示しない電磁弁が駆動される。
【0047】この場合、インタロック制御部70において、メカニカルリレーRaとRbの制御ロジックに基づいて、どちらか一方の制御信号input3またはinput4のみが導出され、電磁弁駆動部62に設けられたどちらか一方の電磁弁ソレノイド56を動作させるようにしている。
【0048】電磁弁ユニット38および40では、それぞれ制御信号input5とinput6とが、インタロックユニット46のインタロック制御部72によってインタロック制御が施された後導入される。そして、電磁弁駆動部64および66にそれぞれ設けられた電磁弁ソレノイド56をそれぞれ動作させることによって、前記電磁弁ソレノイド56のそれぞれに関連する図示しない電磁弁が駆動される。
【0049】この場合、インタロック制御部72において、外部接続端子群82から導入された入力信号とメカニカルリレーRaとRbの制御ロジックとに基づいて、どちらか一方の制御信号input5またはinput6のみが導出され、電磁弁駆動部64または66のどちらかに設けられた電磁弁ソレノイド56を動作させるようにしている。
【0050】電磁弁ユニット42では、制御信号input7およびinput8が導入され電磁弁駆動部68を経た後、端子com1およびcom2を介したコモン信号側において、インタロックユニット48のインタロック制御部74によってインタロック制御が施される。そして、電磁弁駆動部68に設けられた2つの電磁弁ソレノイド56をそれぞれ動作させることによって、前記電磁弁ソレノイド56のそれぞれに関連する図示しない電磁弁が駆動される。
【0051】この場合、インタロック制御部74において、外部接続端子群82から導入された入力信号とメカニカルリレーRaとRbの制御ロジックとに基づいて、端子com1またはcom2のどちらか一方に対応するコモン信号のみが導通され、電磁弁駆動部68に設けられたどちらか一方の電磁弁ソレノイド56を動作させるようにしている。
【0052】以上のようにすることによって、任意の1つの電磁弁ユニットに設けられた2つの電磁弁ソレノイド56あるいは1つの電磁弁ソレノイド56が設けられた任意の2つの電磁弁ユニットが、同時に動作することを回避させることができる。
【0053】例えば、どちらか一方の電磁弁ソレノイド56の動作中(前記電磁弁ユニット36および42の場合)、あるいはどちらか一方の電磁弁ユニットの動作中(前記電磁弁ユニット38および40の場合)に、ノイズ等の外乱によって他方の電磁弁ソレノイド56、あるいは他方の電磁弁ユニットに異常信号が導入されたとしても、この異常信号による誤動作を回避させることができる。
【0054】さらに、この場合、前記電磁弁ソレノイド56のそれぞれに関連する図示しない電磁弁が制御すべきそれぞれの流体において、前記電磁弁が同時に駆動されると前記流体が混入してしまう等の不都合が生じる場合に適用することができる。
【0055】なお、本実施の形態では、インタロックユニット44、46および48と、それぞれに対応する電磁弁ユニット36、38と40、および42とが連接された状態の電磁弁制御装置30を例示している。この電磁弁制御装置30は、任意のインタロックユニットが着脱自在な電磁弁マニホールドとして市場に供される。
【0056】また、インタロックユニット44、46および48は、それぞれに対応する電磁弁ユニット36、38と40、および42とともに、それぞれ単独に使用されてもよいことは勿論である。
【0057】従って、出力端子群50、入力端子群52および出力端子群54の端子数は、連接されるインタロックユニットの数と、インタロック制御されるべき任意の電磁弁ユニットの数および(または)電磁弁ソレノイドの数とに基づいて任意に設定可能であることは勿論である。
【0058】また、本実施の形態に係る電磁弁制御装置30では、インタロック制御部70、72および74において、メカニカルリレーRaおよびRbを採用した場合を例示している。このインタロック制御部70、72および74には、例えば、半導体スイッチやソリッドステートリレーあるいは一般的なロジック回路等を採用してもよいことは勿論である。
【0059】続いて、本実施の形態において用いられるインタロックユニット44、46の第1〜第7の変形例につき、図5〜図11を参照しながら説明する。
【0060】図5に示される第1の変形例に係るインタロックユニット100は、インタロックユニット46に対してメカニカルリレーRaを1つ設けたものである。この場合、外部接続端子群82から導入された1つの入力信号に基づき、1つの制御信号に対してインタロック制御を施す場合に適用される。
【0061】図6に示される第2の変形例に係るインタロックユニット102は、インタロックユニット46に対してメカニカルリレーRaとRbとをそれぞれ独立的に動作させるようにしたものである。この場合、外部接続端子群82から導入されたそれぞれの入力信号に基づき、2つの制御信号のそれぞれに対して独立的にインタロック制御を施す場合に適用される。
【0062】図7に示される第3の変形例に係るインタロックユニット104は、インタロックユニット46に対してメカニカルリレーRaとRbとの接点側を直列に配置させたものである。この場合、外部接続端子群82から導入されたそれぞれの入力信号の論理積に基づき、1つの制御信号に対してインタロック制御を施す場合に適用される。
【0063】図8に示される第4の変形例に係るインタロックユニット106は、インタロックユニット44に対してコモン信号側においてインタロック制御を施すように回路パターンを形成したものである。この場合、メカニカルリレーRaとRbの制御ロジックに基づき、2つの制御信号のそれぞれに対応するコモン信号側に対してインタロック制御を施す場合に適用される。
【0064】図9に示される第5の変形例に係るインタロックユニット106は、インタロックユニット104(図7参照)に対してコモン信号側においてインタロック制御を施すように回路パターンを形成したものである。この場合、外部接続端子群82から導入されたそれぞれの入力信号の論理積に基づき、1つの制御信号に対応するコモン信号側に対してインタロック制御を施す場合に適用される。
【0065】図10に示される第6の変形例に係るインタロックユニット110は、インタロックユニット100(図5参照)に対してコモン信号側においてもインタロック制御を施すように回路パターンを追加形成したものである。この場合、外部接続端子群82から導入された1つの入力信号に基づき、1つの制御信号と該制御信号に対応するコモン信号側とに対してインタロック制御を施す場合に適用される。
【0066】図11に示される第7の変形例に係るインタロックユニット112は、インタロックユニット102(図6参照)に対してコモン信号側においてもインタロック制御を施すように回路パターンを追加形成したものである。この場合、外部接続端子群82から導入されたそれぞれの入力信号に基づき、2つの制御信号のそれぞれと該制御信号に対応するそれぞれのコモン信号側とに対して独立的にインタロック制御を施す場合に適用される。
【0067】なお、前記インタロックユニット100、102、104、106、108、110および112以外にも、インタロック制御すべき電磁弁ユニットの数および(または)電磁弁ユニットに設けられる電磁弁ソレノイドの数に対応させ、且つ外部から導入される入力信号および(または)制御ロジック等を考慮して種々変形例が適用できることは勿論である。
【0068】以上説明したように、本実施の形態に係る電磁弁制御装置30によれば、任意の電磁弁ユニットに対して、インタロック制御すべき電磁弁ユニットの数および(または)電磁弁ユニットに設けられる電磁弁ソレノイドの数に対応させ、且つ外部から導入される入力信号および(または)制御ロジック等を考慮して、前述の各インタロックユニットを選択できるとともに着脱自在に備えることができる。
【0069】その結果、図示しない任意の電磁弁およびその関連装置に対して選択的に安全対策を施すことが可能となる。
【0070】
【発明の効果】本発明によれば、以下の効果が得られる。
【0071】すなわち、入力ユニットと電磁弁ユニットとの間および(または)電磁弁ユニットと該電磁弁ユニットに隣り合う電磁弁ユニットとの間にインタロックユニットを着脱自在に備えるようにしているので、所望の電磁弁およびその関連装置に対して選択的に安全対策を施すことが可能となる。
【0072】また、外部に安全対策を施すための装置または回路等を設ける必要がないので、外部配線を簡素化することができる。
【0073】さらに、前記インタロックユニットは、予め電磁弁の制御ロジックを備え、且つ関連する回路パターンを組み込むようにしているので、外部制御機器(例えば、シーケンサ等)でのプログラミング作業を省略することができる。
【出願人】 【識別番号】000102511
【氏名又は名称】エスエムシー株式会社
【住所又は居所】東京都港区新橋1丁目16番4号
【出願日】 平成13年10月30日(2001.10.30)
【代理人】 【識別番号】100077665
【弁理士】
【氏名又は名称】千葉 剛宏
【公開番号】 特開2003−140703(P2003−140703A)
【公開日】 平成15年5月16日(2003.5.16)
【出願番号】 特願2001−333385(P2001−333385)