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JPH05209601A - シリンダ装置及びその制御方法 - Google Patents

シリンダ装置及びその制御方法

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Publication number
JPH05209601A
JPH05209601A JP4016335A JP1633592A JPH05209601A JP H05209601 A JPH05209601 A JP H05209601A JP 4016335 A JP4016335 A JP 4016335A JP 1633592 A JP1633592 A JP 1633592A JP H05209601 A JPH05209601 A JP H05209601A
Authority
JP
Japan
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chamber
piston
air
pressure
cylinder
Prior art date
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Pending
Application number
JP4016335A
Other languages
English (en)
Inventor
Masatoshi Morita
昌寿 森田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP4016335A priority Critical patent/JPH05209601A/ja
Priority to US08/009,072 priority patent/US5365827A/en
Publication of JPH05209601A publication Critical patent/JPH05209601A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 移動対象物を高速で移動させることができ、
且つ移動対象物の種類に応じて減速力を容易に変化させ
ることができる様なシリンダ装置を提供する。 【構成】 シリンダ３４ｃと、ピストン３６と、エア供
給源１２と、第１の室３４ａに第１の圧力の圧縮空気を
送り込む第１の圧力調整装置１６と、第２の室３４ｂか
ら空気を排出するマフラ２０と、第２の室３４ｂに第２
の圧力の圧縮空気を送り込む第２の圧力調整装置１８
と、第１の電磁弁２６と、第２の電磁弁３０と、ピスト
ン３６を減速させ始める位置を検出する減速位置検出セ
ンサ３４，３８と、ピストン３６が、シリンダ３４ｃの
端部に位置することを検出する停止位置検出センサ４
２，４４と、第１及び第２の電磁弁２６，３０を制御す
る制御手段を具備する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、空気圧により駆動され
るシリンダ装置及びその制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、空気圧シリンダ装置の速度制御
は、図６に示した様な構成により行われていた。図６を
参照して従来の空気圧シリンダ装置の構成について説明
する。図６において、参照番号１２２はエア供給源であ
り、このエア供給源１２２は、空気圧ロッドレスシリン
ダ１０２に対する圧縮空気の供給源である。このエア供
給源１２２には、このエア供給源１２２から供給される
空気からオイル等の不純物を取り除くためのフィルター
１２０が接続されている。このフィルター１２０には更
に圧力調整装置１１８が接続されている。従って、エア
供給源１２２から供給される空気は、フィルター１２０
を介して不純物を取り除かれた後、圧力調整装置１１８
により所定の圧力に昇圧される。圧力調整装置１１８に
より昇圧された空気は２ポジシヨン５ポートの電磁弁１
１２に供給され、更に、この電磁弁１１２から、速度制
御弁１０６または速度制御弁１０８を介して空気圧ロッ
ドレスシリンダ１０２に供給される様になされている。
【０００３】電磁弁１１２にはソレノイド１１０が接続
されており、必要に応じてこのソレノイド１１０をＯ
Ｎ，ＯＦＦすることにより電磁弁１１２のポジシヨンが
切り換えられ、圧力調整装置１１８からの圧縮空気が空
気圧ロッドレスシリンダ１０２の第１の空気室１０２ａ
に供給される状態と、第２の空気室１０２ｂに供給され
る状態とが切り換えられる。また、電磁弁１１２の２つ
のポートにはマフラ１１４とマフラ１１６とが夫々接続
されており、空気圧ロッドレスシリンダ１０２の一方の
空気室から排出される空気を大気に排出する様にされて
いる。
【０００４】このように構成された従来の空気圧シリン
ダ装置におけるピストンの移動動作について説明する。
ピストン１０４を図中左側から右側に移動させる動作に
ついて説明すると、まず、電磁弁１１２に接続されてい
るソレノイド１１０をＯＦＦ状態としておき、電磁弁１
１２のポジシヨンを図示した様なポジシヨンにしてお
く。この状態においてエア供給源１２２から空気を圧力
調整装置１１８に送り込み、圧力調整装置１１８から所
定の圧力の空気を排出させる。圧力調整装置１１８から
排出された圧縮空気は、電磁弁１１２の第１室１１２ａ
の第２ポート１１２ａ２と第４ポート１１２ａ４とを順
次通過して速度制御弁１０８に供給される。そして、速
度制御弁１０８を通過した空気は、空気圧シリンダ１０
２の第１の空気室１０２ａに供給される。これによりピ
ストン１０４を右方向に移動させるための圧力が第１の
空気室１０２ａに発生する。
【０００５】一方、空気圧シリンダ１０２の第２の空気
室１０２ｂ内の空気は速度制御弁１０６，電磁弁１１２
の第５ポート１１２ａ５，第３ポート１１２ａ３を順次
通過して、マフラー１１４から排出される。この第２の
空気室１０２ｂ内から空気が排出される時に、速度制御
弁１０６により、排出する空気の流量が調節され、ピス
トン１０４の移動速度が一定になる様に制御される。
【０００６】ピストン１０４を右側から左側に移動させ
るときには、ソレノイド１１０により電磁弁１１２のポ
ジシヨンを切り換えれば、空気圧シリンダ１０２の第２
の空気室１０２ｂに圧縮空気が送り込まれ、第１の空気
室１０２ａ内の空気がマフラ１１６から大気に排出され
る。そして、ピストン１０４が右側から左側に移動する
こととなる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来例においては、例えば、ピストン１０４を左側から
右側に移動させる動作を例として言えば、空気が排出さ
れる側の第２の空気室１０２ｂの空気の排出速度を速度
制御弁１０６により規定しているため、ピストン１０４
は、第２の空気室１０２ｂ内の圧力による反力を受ける
こととなり、ピストン１０４の始動時の加速が遅く、ピ
ストンの移動に時間がかかるという問題点があった。
【０００８】これを解決する手段としては、例えば速度
制御弁を設けず、排気される側の空気室を直接マフラに
接続して、空気が排出され易い様にする方法が考えられ
る。このように構成した場合には、ピストンを一定速度
で移動させる制御はできなくなるが、ピストンを一定速
度で移動させるよりも、極力速い速度で移動させること
が要求される様な場合には有効である。
【０００９】しかしながら、上記の様に、排気される側
の空気室に速度制御弁を接続しない場合には、ピストン
１０４が高速で移動すると共に、このピストン１０４の
動きにブレーキをかける背圧がなくなるため、速度制御
弁の代わりにピストン１０４にブレーキをかける様な、
例えばショックアブソーバー等の装置が必要となる。こ
のようなショックアブソーバーとしては、バネの弾性力
を利用したものが広く知られているが、このようなバネ
の弾性力を利用したものにおいては、バネ力が強い場合
には、ピストンが急激に減速されることとなり、空気圧
シリンダにより移動させる対象物に対して大きな衝撃力
がかかることとなる。一方、バネの力が弱い場合には、
ピストンが完全に減速しない状態で、シリンダの壁面に
衝突することとなり、やはり、移動させる対象物に衝撃
力がかかることとなる。
【００１０】そして、上記のバネ力は、移動させる対象
物の重量により最適値が異なるため、移動させる対象物
の種類に応じてバネ力を調整する必要があり、この調整
に手間がかかるという問題点がある。また、移動させる
対象物の重量が大きい場合には、その移動エネルギーを
吸収するために、極めて大型のショックアブソーバーが
必要となり、この設置スペースにより空気圧シリンダが
大型化するという問題点もある。
【００１１】従って、本発明は上述した課題に鑑みてな
されたものであり、その主たる目的は、移動対象物を高
速で移動させることができ、且つ移動対象物の種類に応
じて減速力を容易に変化させることができる様なシリン
ダ装置及び速度制御方法を提供することにある。また、
他の目的は、空気圧シリンダをなるべく小型化できる様
な、シリンダ装置及びその制御方法を提供することにあ
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決し、目
的を達成するために、本発明のシリンダ装置は、シリン
ダと、該シリンダの内部空間を、該シリンダの延出方向
の一側に位置する第１の室と他側に位置する第２の室と
に仕切った状態で、前記シリンダに対して該シリンダの
延出方向に沿って移動可能に設けられたピストンと、前
記第１及び第２の室に送り込むための空気を供給する少
なくとも１つのエア供給源と、該ピストンを前記シリン
ダの延出方向に沿って移動させるために、前記第１の室
と前記第２の室のうちの一方の室に第１の圧力の圧縮空
気を送り込む第１の送込手段と、前記ピストンを前記シ
リンダの延出方向に沿って移動させるために、前記第１
の室と前記第２の室のうちの他方の室から空気を排出す
る排気手段と、前記ピストンの移動速度を減速させるた
めに、前記他方の室に前記第１の圧力よりも低い第２の
圧力の圧縮空気を送り込む第２の送込手段と、前記第１
の送込手段が前記第１の室に接続された状態と、前記第
２の室に接続された状態とを切り換えるための第１の切
換手段と、前記第２の送込手段が前記第２の室に接続さ
れた状態と、前記第１の室に接続された状態とを切り換
えるための第２の切換手段と、前記排気手段が前記第１
の室に接続された状態と、前記第２の室に接続された状
態と、前記第１及び第２の室の双方に接続された状態と
を切り換えるための第３の切換手段と、前記第２の圧力
の圧力値を変化させる圧力変更手段と、前記ピストンが
前記一側から前記他側に移動する時に、前記ピストンの
移動速度を減速させ始める位置を検出する第１の検出手
段と、前記ピストンが前記他側から前記一側に移動する
時に、前記ピストンの移動速度を減速させ始める位置を
検出する第２の検出手段と、前記ピストンが、前記シリ
ンダの前記一側端部に位置することを検出する第３の検
出手段と、前記ピストンが、前記シリンダの前記他側端
部に位置することを検出する第４の検出手段と、前記第
１乃至前記第４の検出手段からの検出信号をもとに、前
記第１乃至第３の切換手段を制御する制御手段を具備す
ることを特徴としている。
【００１３】また、この発明に係わるシリンダ装置にお
いて、前記排気手段は急速排気弁から構成されているこ
とを特徴としている。また、この発明に係わるシリンダ
装置において、前記第２の送込手段と前記第１の室及び
前記第２の室との間に設けられた逆止弁を更に具備する
ことを特徴としている。また、この発明に係わるシリン
ダ装置において、前記第１の送込手段は、前記エア供給
源から供給された空気の圧力を第１の圧力に調整する第
１の圧力調整手段を有し、前記第２の送込手段は、同一
の前記エア供給源から供給された空気の圧力を第２の圧
力に調整する第２の圧力調整手段を有することを特徴と
している。
【００１４】また、この発明に係わるシリンダ装置にお
いて、前記第１乃至第３の切換手段は、１つの３ポジシ
ヨン５ポート電磁弁から構成されていることを特徴とし
ている。また、本発明のシリンダ装置の制御方法は、ピ
ストンにより、２つの室に仕切られたシリンダの一方の
室に第１の高圧の圧縮空気を送入するとともに、他方の
室から空気を排出して前記ピストンを前記シリンダの延
出方向に沿って移動させる第１の工程と、前記ピストン
が移動して前記シリンダの所定の位置に達した時に、前
記他方の室に前記第１の高圧よりも低い第２の高圧の空
気を送入して前記ピストンの移動速度を減速させる第２
の工程とを具備することを特徴とするシリンダ装置の制
御方法。
【００１５】また、この発明に係わるシリンダ装置の制
御方法において、前記第１の工程は、前記他方の室から
空気を排気する第３の工程と、この第３の工程の後に前
記一方の室に第１の圧力の圧縮空気を送入する第４の工
程とからなることを特徴としている。また、この発明に
係わるシリンダ装置の制御方法において、前記第１及び
第２の圧力の空気は、１つのエア供給源から供給された
空気を、２つの圧力調整手段により夫々圧力調整するこ
とにより作られることを特徴としている。
【００１６】
【作用】以上の様に、この発明に係わるシリンダ装置及
びその制御方法は構成されているので、ピストンにより
仕切られたシリンダの一方の室に第１の圧力の圧縮空気
を送入しながら同時に他方の室から空気を排気すること
により、ピストンを高速に移動させることができる。ま
た、ピストンが所定の位置に達したところで他方の室に
第１の圧力よりも低い第２の圧力の空気を送入し、且つ
この第２の圧力を変化させることにより、移動される対
象物の重量に適応した減速力をピストンに加えることが
できる。
【００１７】また、シリンダの他方の室に圧縮空気を送
り込むことによりピストンにブレーキをかけているの
で、バネ式のショックアブソーバー等を設置するスペー
スが必要なくなりシリンダを小型化することが可能とな
る。
【００１８】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例について、添付
図面を参照して詳細に説明する。 （第１の実施例）図１は第１の実施例の構成を示した空
気圧回路図である。図１を参照して第１の実施例のシリ
ンダ装置の構成について説明する。図１において、参照
番号１２はエア供給源であり、このエア供給源１２は、
空気圧ロッドレスシリンダ３４に対する圧縮空気の供給
源である。このエア供給源１２には、このエア供給源１
２から供給される空気からオイル等の不純物を取り除く
ためのフィルター１４が接続されている。このフィルタ
ー１４には更に第１の圧力調整装置１６が接続されてお
り、この第１の圧力調整装置１６はエア供給源１２から
供給された空気を第１の高圧（例えば５ｋｇｆ／ｃｍ
2 ）に昇圧する。この圧力調整装置１６の後方では空気
の流通経路が２方向に分割されており、そのうちの一方
は、第２の圧力調整装置１８に接続されており、もう一
方は、分流通路１７を介して第２の電磁弁３０の第２ポ
ート３０ｂ２に接続されている。
【００１９】第２の圧力調整装置１８では、エア供給源
１２から供給された空気を第２の高圧（例えば３ｋｇｆ
／ｃｍ2 ）に昇圧し、この第２の高圧の空気により、後
述する様な方法によりピストン３６にブレーキをかける
様にされている。この第２の高圧を変化させることによ
り、ピストン３６に加わるブレーキ力を変化させること
ができる。第２の圧力調整装置１８の後方には逆止弁２
２を介して第１の電磁弁２６が接続されている。第１の
電磁弁２６は２ポジシヨン３ポートの電磁弁であり、こ
の第１の電磁弁２６に接続されたソレノイド２４によ
り、２つのポジシヨンに切り換えられる様に構成されて
いる。そして、ソレノイド２４のＯＦＦ状態では、第１
の電磁弁２６は図示した様な状態にあり、逆止弁２２を
通過した圧縮空気は第１の電磁弁２６の第１ポート２６
ａ１に供給される。この状態においては、図示した様に
第１ポート２６ａ１は閉止された状態にあるので、第２
の圧力調整装置１８から逆止弁２２を介して第１ポート
２６ａ１に供給された圧縮空気は密封された状態となっ
ている。
【００２０】一方第１室２６ａの第２ポート２６ａ２に
は、マフラ２０が接続されており、後述する様に、空気
圧シリンダ３４の２つの空気室３４ａ，３４ｂから排出
された空気が、このマフラ２０から大気に排出される。
このように空気圧シリンダ３４の空気室から排出される
空気をこのマフラ２０に導くために第１の電磁弁２６の
第３ポート２６ａ３には空気通路２７が接続されてい
る。この空気通路２７は、その上流側において２つに分
岐されており、その一方の空気通路２７ａは、第２の電
磁弁３０の第１ポート３０ｂ１に接続されている。ま
た、他方の空気通路２７ｂは、第２の電磁弁３０の第３
ポート３０ｂ３に接続されている。
【００２１】第２の電磁弁３０は、３ポジシヨン５ポー
トの電磁弁であり、この第２の電磁弁３０に接続された
ソレノイド２８，３２により、３つのポジシヨンに切り
換えられる様に構成されている。そして、ソレノイド２
８，３２のＯＦＦ状態では、第２の電磁弁３０は図示し
た様な状態にあり、分流通路１７を通過した圧縮空気は
第２の電磁弁３０の第２ポート３０ｂ２に供給される。
この状態においては、図示した様に第２ポート３０ｂ２
は閉止された状態にあるので、第１の圧力調整装置１６
から分流通路１７を介して第２ポート３０ｂ２に供給さ
れた圧縮空気は密封された状態となっている。
【００２２】また、この状態においては、空気圧シリン
ダ３４の第１空気室３４ａに接続された空気通路３１ａ
は、第２の電磁弁３０の第４ポート３０に接続されてお
り、第２空気室３４ｂに接続された空気通路３１ｂは、
第２の電磁弁の第５ポート３０ｂ５に接続されている。
従って、ソレノイド２４，２８，３２が全てＯＦＦにさ
れた状態においては、空気圧シリンダ３４の第１及び第
２空気室３４ａ，３４ｂはともにマフラ２０を介して大
気に開放された状態となっている。
【００２３】次に、空気圧シリンダ３４は、空気圧シリ
ンダ本体３４ｃの内部にピストン３６を備えており、こ
のピストン３６が、空気圧シリンダ本体３４ｃの長手方
向に沿って移動することにより、このピストン３６に固
定された移動対象物が移動される。ピストン３６は、第
１空気室３４ａに圧縮空気が供給され、第２空気室３４
ｂから空気が排出されることにより、空気圧シリンダ本
体３４ｃに対して図中右側から左側に向かって移動され
る。また、逆にピストン３６は、第２空気室３４ｂに圧
縮空気が供給され、第１空気室３４ａから空気が排出さ
れることにより、空気圧シリンダ本体３４ｃに対して図
中左側から右側に向かって移動される。
【００２４】ここで、空気圧シリンダ本体３４ｃには、
ピストンの位置を検出するための４つの位置検出センサ
が備えられている。これら４つの位置検出センサのうち
の２つはピストン３６の減速開始位置を検出するための
減速位置検出センサ３８，４０であり、他の２つはピス
トン３６の停止位置を検出するための停止位置検出セン
サ４２，４４である。
【００２５】減速位置検出センサ３８は、ピストン３６
が図中右側から左側に移動する時に、ピストン３６がそ
の前を通過したことを検出し、減速開始を指令するため
の検出センサである。また停止位置検出センサ４２は、
ピストン３６が移動を終了し、空気圧シリンダ本体３４
ｃの左側端部に到着したことを検出するための検出セン
サである。
【００２６】同様に、減速位置検出センサ４０は、ピス
トン３６が図中左側から右側に移動する時に、ピストン
３６がその前を通過したことを検出し、減速開始を指令
するための検出センサである。また停止位置検出センサ
４４は、ピストン３６が移動を終了し、空気圧シリンダ
本体３４ｃの右側端部に到着したことを検出するための
検出センサである。
【００２７】次に、図２は、制御装置と、ソレノイド及
び位置検出センサの接続状態を示した斜視図である。図
２において、参照番号９０は、シリンダ装置全体を制御
するための制御装置を示しており、この制御装置９０
は、制御用の電気信号を出力するＯＵＴポート９２と、
同じく制御用の電気信号が入力されるＩＮポート９４と
を複数個備えている。具体的には、ＯＵＴポート９２は
少なくとも３個備えられており、これら３つのＯＵＴポ
ートには第１の電磁弁２６のソレノイド２４と、第２の
電磁弁３０のソレノイド２８，３２とが接続されてい
る。また、ＩＮポート９４は、少なくとも４個備えられ
ており、これら４つのＩＮポートには減速位置検出セン
サ３８，４０と、停止位置検出センサ４２，４４とが接
続されている。
【００２８】一方、制御装置９０には、シリン装置全体
の動作を制御するプログラムを入力するための入力装置
９６が接続されている。そして、ＩＮポート９４に入力
される検出信号の情報と、入力装置９６から入力される
プログラムによりＯＵＴポート９２に出力する信号の出
力タイミングを制御する様にされている。次に上記の様
に構成された、シリンダの速度制御装置により空気圧シ
リンダのピストンを図１において右端から左端に移動さ
せる時の動作を、図３に示したフローチャートを参照し
て説明する。まず、初期状態として、ソレノイド２４，
２８，３２が全てＯＦＦ状態にされており（図１に示し
た状態）、ピストン３６が、図１において、空気圧シリ
ンダ本体３４ｃの右端に位置するものとする。
【００２９】この状態から、まずステツプＳ２０２にお
いて、制御装置９０はＯＵＴポート９２から第２の電磁
弁３０の一方のソレノイド２８をＯＮにする信号を出力
し、第２の電磁弁３０の第３室３０ｃの第２ポート３０
ｃ２を分流通路１７に接続させると共に、第４ポート３
０ｃ４を空気通路３１ａに接続させ、空気圧シリンダ３
４の第１空気室３４ａ内に第１の圧力調整装置１６から
の５ｋｇｆ／ｃｍ2 の圧縮空気を送入する。これと同時
に、第２の電磁弁３０の第３室３０ｃの第３ポート３０
ｃ３が空気通路２７ｂに接続されると共に、第５ポート
３０ｃ５が空気通路３１ｂに接続され、空気圧シリンダ
３４の第２空気室３４ｂ内の空気が第１の電磁弁２６を
介してマフラ２０から大気に排出される。これにより、
ピストン３６は、空気圧シリンダ本体３４ｃに対して右
側から左側に向かって移動を始める。このとき、上記の
様に、第２空気室３４ｂの空気が大気に対して抵抗無く
放出されるので、ピストン３６は第２空気室３４ｂ内の
圧力による反力をほとんど受けることがなく、ピストン
３６は極めて高速に移動を始める。
【００３０】ステツプＳ２０４では、制御装置９０は、
ピストン３６が減速位置検出センサ３８の位置まで移動
し、この減速位置検出センサ３８が反応して、ＩＮポー
ト９４から検出信号が入力されるまで待機する。ステツ
プＳ２０４で、ＩＮポート９４から検出信号が入力され
ると、ステツプＳ２０６に進む。ステツプＳ２０６で
は、制御装置９０は、第１の電磁弁２６のソレノイド２
４をＯＮさせる。これにより、第１の電磁弁２６の第２
室２６ｂの第１ポート２６ｂ１が空気通路１９に接続さ
れると共に、第３ポート２６ｂ３が空気通路２７に接続
され、第２の圧力調整装置１８からの３ｋｇｆ／ｃｍ2
の圧縮空気が空気圧シリンダ３４の第２空気室３４ｂに
送入される。このとき第２の圧力調整装置１８からの圧
縮空気は、逆止弁２２により逆流が防止されるので、空
気圧シリンダ３４の第２空気室３４ｂから空気が逆流す
ることは無く、第２空気室３４ｂの圧力は確実に上昇さ
れることとなる。これにより、ピストン３６は減速を開
始する。このとき発生する減速力は、第２の圧力調整装
置１８により、第２の圧力の設定値を変化させることに
より容易に変化させることができる。
【００３１】ステツプＳ２０８では、制御装置９０は、
ピストン３６が停止位置検出センサ４２の位置（空気圧
シリンダ本体３４ｃの左端の位置）まで移動し、この停
止位置検出センサ４２が反応してＩＮポート９４から検
出信号が入力されるまで待機する。ステツプＳ２０８
で、ＩＮポート９４から検出信号が入力されると、ステ
ツプＳ２１０に進む。
【００３２】ステツプＳ２１０では、制御装置９０は、
既にピストン３６が空気圧シリンダ本体３４ｃの左端ま
で移動したことが確認されているので、ＯＵＴポート９
２から制御信号を送り、第１の電磁弁２６のソレノイド
２４をＯＦＦさせる。これにより、第１の電磁弁２６
は、図１に示した状態に戻り（ただし、第２の電磁弁３
０は図１に示した状態ではない）、空気圧シリンダ３４
の第２空気室３４ｂと第１の電磁弁２６の間に停留して
いる圧縮された空気がマフラ２０から大気に排出され
る。
【００３３】また、制御装置９０は、停止位置検出セン
サ４２が反応してＩＮポート９４から検出信号が入力さ
れてからの経過時間を測定し、この経過時間が０．５秒
となったところでＯＵＴポート９２から信号を送り、第
２の電磁弁３０のソレノイド２８をＯＦＦ状態とする。
これにより、第２の電磁弁３０は、図１に示した状態に
戻り、空気圧シリンダ３４の第１空気室３４ａと第２の
電磁弁３０の間に停留している圧縮された空気がマフラ
２０から大気に排出される。これにより、ソレノイド２
８がＯＦＦ状態とされてから約１秒後には、空気圧シリ
ンダ３４の第１空気室３４ａと第２空気室３４ｂの圧力
は大気圧と同一になる。以上で、ピストン３６の図１に
おける右端から左端への移動動作を終了する。
【００３４】次に、ピストン３６を左端から右端に移送
させる動作を図４に示したフローチャートを参照して説
明する。まず、初期状態として、ソレノイド２４，２
８，３２が全てＯＦＦ状態にされており、ピストン３６
が、図１において、空気圧シリンダ本体３４ｃの左端に
位置するものとする。この状態から、まずステツプＳ２
２２において、制御装置９０はＯＵＴポート９２から第
２の電磁弁３０の一方のソレノイド３２をＯＮにする信
号を出力し、第２の電磁弁３０の第１室３０ａの第２ポ
ート３０ａ２を分流通路１７に接続させると共に、第５
ポート３０ａ５を空気通路３１ｂに接続させ、空気圧シ
リンダ３４の第２空気室３４ｂ内に第１の圧力調整装置
１６からの５ｋｇｆ／ｃｍ2 の圧縮空気を送入する。こ
れと同時に、第２の電磁弁３０の第１室３０ａの第１ポ
ート３０ａ１が空気通路２７ａに接続されると共に、第
４ポート３０ａ４が空気通路３１ａに接続され、空気圧
シリンダ３４の第１空気室３４ａ内の空気が第１の電磁
弁２６を介してマフラ２０から大気に排出される。これ
により、ピストン３６は、空気圧シリンダ本体３４ｃに
対して左側から右側に向かって移動を始める。このと
き、第１空気室３４ａの空気が大気に対して抵抗無く放
出されるので、ピストン３６は第１空気室３４ａ内の圧
力による反力をほとんど受けることがなく、ピストン３
６は極めて高速に移動を始める。
【００３５】ステツプＳ２２４では、制御装置９０は、
ピストン３６が減速位置検出センサの４０位置まで移動
し、この減速位置検出センサ４０が反応して、ＩＮポー
ト９４から検出信号が入力されるまで待機する。ステツ
プＳ２２４で、ＩＮポート９４から検出信号が入力され
ると、ステツプＳ２２６に進む。ステツプＳ２２６で
は、制御装置９０は、第１の電磁弁２６のソレノイド２
４をＯＮさせる。これにより、第１の電磁弁２６の第２
室２６ｂの第１ポート２６ｂ１が空気通路１９に接続さ
れると共に、第３ポート２６ｂ３が空気通路２７に接続
され、第２の圧力調整装置１８からの３ｋｇｆ／ｃｍ2
の圧縮空気が空気圧シリンダ３４の第１空気室３４ａに
送入される。このとき第２の圧力調整装置１８からの圧
縮空気は、逆止弁２２により逆流が防止されるので、空
気圧シリンダ３４の第１空気室３４ａから空気が逆流す
ることは無く、第１空気室３４ａの圧力は確実に上昇さ
れることとなる。これにより、ピストン３６は減速を開
始する。
【００３６】ステツプＳ２２８では、制御装置９０は、
ピストン３６が停止位置検出センサ４４の位置（空気圧
シリンダ本体３４ｃの左端の位置）まで移動し、この停
止位置検出センサ４４が反応してＩＮポート９４から検
出信号が入力されるまで待機する。ステツプＳ２２８
で、ＩＮポート９４から検出信号が入力されると、ステ
ツプＳ２２０に進む。
【００３７】ステツプＳ２２０では、制御装置９０は、
既にピストン３６が空気圧シリンダ本体３４ｃの右端ま
で移動したことが確認されているので、ＯＵＴポート９
２から制御信号を送り、第１の電磁弁２６のソレノイド
２４をＯＦＦさせる。これにより、第１の電磁弁２６
は、図１に示した状態に戻り（ただし、第２の電磁弁３
０は図１に示した状態ではない）、空気圧シリンダ３４
の第１空気室３４ａと第１の電磁弁２６の間に停留して
いる圧縮された空気がマフラ２０から大気に排出され
る。
【００３８】また、制御装置９０は、停止位置検出セン
サ４２が反応して、ＩＮポート９４から検出信号が入力
されてからの経過時間を測定し、この経過時間が０．５
秒となったところでＯＵＴポート９２から信号を送り、
第２の電磁弁３０のソレノイド３２をＯＦＦ状態とす
る。これにより、第２の電磁弁３２は、図１に示した状
態に戻り、空気圧シリンダ３４の第２空気室３４ｂと第
２の電磁弁３０の間に停留している圧縮された空気がマ
フラ２０から大気に排出される。これにより、ソレノイ
ド３２がＯＦＦ状態とされてから約１秒後には、空気圧
シリンダ３４の第１空気室３４ａと第２空気室３４ｂの
圧力は大気圧と同一になる。以上で、ピストン３６の図
１における左端から右端への移動動作を終了する。
【００３９】（第２の実施例）図５は、第２の実施例の
シリンダ装置の構成を示した図である。第２の実施例の
シリンダ装置は、第１の実施例のシリンダ装置におい
て、第２の電磁弁３０の代わりに２ポジシヨン５ポート
の第３の電磁弁５４を配置し、空気圧シリンダ３４と第
２の電磁弁の間に急速排気弁５０，５２を設けたもので
ある。その他の構成は第１の実施例と全く同様なので、
同一構成要素には同一符号を付してその説明を省略す
る。
【００４０】第３の電磁弁５４は、第１の実施例の第２
の電磁弁３０の第２室を省略したものである。まず、ピ
ストン３６を空気圧シリンダ本体３４ｃに対して右側か
ら左側に移動させる動作について説明する。まず、第３
の電磁弁５４のソレノイド２８を動作させることによ
り、第１の圧力調整装置１６から送出された５ｋｇｆ／
ｃｍ2 の圧力の空気を空気圧シリンダ３４の第１の空気
室３４ａに送入する。これと同時に、空気圧シリンダ３
４の第２の空気室３４ｂ内の空気が急速排気弁５２から
大気に排出され、ピストン３６が図中右側から左側に移
動を開始する。
【００４１】ピストン３６が減速位置検出センサ３８の
位置を通過すると、減速位置検出センサ３８が反応し、
制御装置９０が第１の電磁弁２６のソレノイド２４を動
作させる。ソレノイド２４が動作することにより第２の
圧力調整装置１８から送出された３ｋｇｆ／ｃｍ2 の圧
力の空気が空気圧シリンダ３４の第２の空気室３４ｂに
送入される。これと同時にピストン３６は減速を始め
る。
【００４２】ピストン３６が、停止位置検出センサ４２
の位置に到達すると停止位置検出センサ４２が反応し、
制御装置９０は停止位置検出センサ４２の情報を受けて
第１の電磁弁２６のソレノイド２４をＯＦＦ状態とす
る。これにより、空気圧シリンダ３４の第２の空気室３
４ｂと第１の電磁弁２６の間に停留している圧縮された
空気をマフラ２０から大気に排出する。以上で、ピスト
ン３６の右側から左側への移動動作を終了する。
【００４３】まず、第３の電磁弁５４のソレノイド２８
をＯＦＦ状態とすることにより、第１の圧力調整装置１
６から送出された５ｋｇｆ／ｃｍ2 の圧力の空気を空気
圧シリンダ３４の第２の空気室３４ｂに送入する。これ
と同時に、空気圧シリンダ３４の第１の空気室３４ａ内
の空気が急速排気弁５０から大気に排出され、ピストン
３６が図中右側から左側に移動を開始する。
【００４４】ピストン３６が減速位置検出センサ４０の
位置を通過すると、減速位置検出センサ４０が反応し、
制御装置９０が第１の電磁弁２６のソレノイド２４を動
作させる。ソレノイド２４が動作することにより第２の
圧力調整装置１８から送出された３ｋｇｆ／ｃｍ2 の圧
力の空気が空気圧シリンダ３４の第１の空気室３４ａに
送入される。これと同時にピストン３６は減速を始め
る。
【００４５】ピストン３６が、停止位置検出センサ４４
の位置に到達すると停止位置検出センサ４４が反応し、
制御装置９０は停止位置検出センサ４４の情報を受けて
第１の電磁弁２６のソレノイド２４をＯＦＦ状態とす
る。これにより、空気圧シリンダ３４の第１の空気室３
４ａと第１の電磁弁２６の間に停留している圧縮された
空気をマフラ２０から大気に排出する。以上で、ピスト
ン３６の左側から右側への移動動作を終了する。
【００４６】また、電磁弁２６と第２の圧力調整装置１
８との間に逆止弁２２を設けることにより、圧力調整装
置１８から送出される３ｋｇｆ／ｃｍ2 の圧力の空気が
空気圧シリンダ３４に送出される時の空気圧シリンダ３
４からの空気の逆流を防止することができる。なお、本
発明は、その主旨を逸脱しない範囲で上記実施例を修正
または変形したものに適用可能である。
【００４７】例えば、上記実施例では、圧縮空気の第１
の圧力を５ｋｇｆ／ｃｍ2 、第２の圧力を３ｋｇｆ／ｃ
ｍ2 として説明したが、本発明はこの値に限定されるこ
となく、この値を変更することが可能である。また、一
方の空気室への圧縮空気の送入と、他方の空気室からの
空気の排出を同時に行う様に説明したが、他方の空気室
の空気を前もって排出した後に、一方の空気室に圧縮空
気を送入する様にしても良い。
【００４８】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明のシリンダ装
置及びその制御方法によれば、ピストンにより仕切られ
たシリンダの一方の室に第１の圧力の圧縮空気を送入し
ながら同時に他方の室から空気を排気することにより、
ピストンを高速に移動させることができる。また、ピス
トンが所定の位置に達したところで他方の室に第１の圧
力よりも低い第２の圧力の空気を送入し、且つこの第２
の圧力を変化させることにより、移動される対象物の重
量に適応した減速力をピストンに加えることができる。
また、シリンダの他方の室に圧縮空気を送り込むことに
よりピストンにブレーキをかけているので、バネ式のシ
ョックアブソーバー等を設置するスペースが必要なくな
りシリンダを小型化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施例の構成を示した空気圧回路図であ
る。
【図２】制御装置とソレノイド及び位置検出センサの接
続状態を示した斜視図である。
【図３】空気圧シリンダのピストンを図１において右端
から左端に移動させる時の動作を示したフローチャート
である。
【図４】空気圧シリンダのピストンを図１において左端
から右端に移動させる時の動作を示したフローチャート
である。
【図５】第２の実施例の構成を示した図である。
【図６】従来例を示した図である。
【符号の説明】
１２ エア供給源 １４ フィルター １６ 第１の圧力調整装置 １７ 分流通路 １８ 第２の圧力調整装置 １９ 空気通路 ２０ マフラ ２２ 逆止弁 ２４ ソレノイド ２６ 第１の電磁弁 ２７ 空気通路 ２８ ソレノイド ３０ 第２の電磁弁 ３１ 空気通路 ３２ ソレノイド ３４ 空気圧シリンダ ３６ ピストン ３８，４０ 減速位置検出センサ ４２，４４ 停止位置検出センサ ５０，５２ 急速排気弁 ５４ 第３の電磁弁 ９０ 制御装置 ９２ ＯＵＴポート ９４ ＩＮポート

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 シリンダと、 該シリンダの内部空間を、該シリンダの延出方向の一側
    に位置する第１の室と他側に位置する第２の室とに仕切
    った状態で、前記シリンダに対して該シリンダの延出方
    向に沿って移動可能に設けられたピストンと、 前記第１及び第２の室に送り込むための空気を供給する
    少なくとも１つのエア供給源と、 該ピストンを前記シリンダの延出方向に沿って移動させ
    るために、前記第１の室と前記第２の室のうちの一方の
    室に第１の圧力の圧縮空気を送り込む第１の送込手段
    と、 前記ピストンを前記シリンダの延出方向に沿って移動さ
    せるために、前記第１の室と前記第２の室のうちの他方
    の室から空気を排出する排気手段と、 前記ピストンの移動速度を減速させるために、前記他方
    の室に前記第１の圧力よりも低い第２の圧力の圧縮空気
    を送り込む第２の送込手段と、 前記第１の送込手段が前記第１の室に接続された状態
    と、前記第２の室に接続された状態とを切り換えるため
    の第１の切換手段と、 前記第２の送込手段が前記第２の室に接続された状態
    と、前記第１の室に接続された状態とを切り換えるため
    の第２の切換手段と、 前記排気手段が前記第１の室に接続された状態と、前記
    第２の室に接続された状態と、前記第１及び第２の室の
    双方に接続された状態とを切り換えるための第３の切換
    手段と、 前記第２の圧力の圧力値を変化させる圧力変更手段と、 前記ピストンが前記一側から前記他側に移動する時に、
    前記ピストンの移動速度を減速させ始める位置を検出す
    る第１の検出手段と、 前記ピストンが前記他側から前記一側に移動する時に、
    前記ピストンの移動速度を減速させ始める位置を検出す
    る第２の検出手段と、 前記ピストンが、前記シリンダの前記一側端部に位置す
    ることを検出する第３の検出手段と、 前記ピストンが、前記シリンダの前記他側端部に位置す
    ることを検出する第４の検出手段と、 前記第１乃至前記第４の検出手段からの検出信号をもと
    に、前記第１乃至第３の切換手段を制御する制御手段を
    具備することを特徴とするシリンダ装置。
  2. 【請求項２】 前記排気手段は急速排気弁から構成され
    ていることを特徴とする請求項１に記載のシリンダ装
    置。
  3. 【請求項３】 前記第２の送込手段と前記第１の室及び
    前記第２の室との間に設けられた逆止弁を更に具備する
    ことを特徴とする請求項１に記載のシリンダ装置。
  4. 【請求項４】 前記第１の送込手段は、前記エア供給源
    から供給された空気の圧力を第１の圧力に調整する第１
    の圧力調整手段を有し、前記第２の送込手段は、同一の
    前記エア供給源から供給された空気の圧力を第２の圧力
    に調整する第２の圧力調整手段を有することを特徴とす
    る請求項１に記載のシリンダ装置。
  5. 【請求項５】 前記第１乃至第３の切換手段は、１つの
    ３ポジシヨン５ポート電磁弁から構成されていることを
    特徴とする請求項１に記載のシリンダ装置。
  6. 【請求項６】 ピストンにより、２つの室に仕切られた
    シリンダの一方の室に第１の高圧の圧縮空気を送入する
    とともに、他方の室から空気を排出して前記ピストンを
    前記シリンダの延出方向に沿って移動させる第１の工程
    と、 前記ピストンが移動して前記シリンダの所定の位置に達
    した時に、前記他方の室に前記第１の高圧よりも低い第
    ２の高圧の空気を送入して前記ピストンの移動速度を減
    速させる第２の工程とを具備することを特徴とするシリ
    ンダ装置の制御方法。
  7. 【請求項７】 前記第１の工程は、前記他方の室から空
    気を排気する第３の工程と、この第３の工程の後に前記
    一方の室に第１の圧力の圧縮空気を送入する第４の工程
    とからなることを特徴とする請求項６に記載のシリンダ
    装置の制御方法。
  8. 【請求項８】 前記第１及び第２の圧力の空気は、１つ
    のエア供給源から供給された空気を、２つの圧力調整手
    段により夫々圧力調整することにより作られることを特
    徴とする請求項６に記載のシリンダ装置の制御方法。
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