JPH0792084B2 - Pulse-air pressure converter - Google Patents
Pulse-air pressure converterInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はパルス−空気圧変換装置に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a pulse-pneumatic pressure converter.
[従来の技術] 従来、制御のデジタル化にともない、シリンダ装置もし
くはダイヤフラム装置等の空気式機器をデジタル信号に
よって制御可能とするため、パルス信号を空気圧信号に
変換するパルス−空気圧変換装置が提案されている。こ
のパルス−空気圧変換装置は、設定信号に基づくパルス
信号を空気圧信号に変換するとともに、変換結果を設定
信号に対するフィードバック信号として用いている。[Prior Art] Along with the digitalization of control, a pulse-pneumatic pressure converting device for converting a pulse signal into an air pressure signal has been proposed in order to control pneumatic equipment such as a cylinder device or a diaphragm device by a digital signal. ing. This pulse-air pressure converter converts a pulse signal based on a setting signal into an air pressure signal, and uses the conversion result as a feedback signal for the setting signal.
[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、従来のパルス−空気圧変換装置は、外部
の空気式機器に向けて出力された空気圧出力端の空気圧
を電流交換して、設定信号に対するフィードバック信号
としている。このため、上記フィードバック信号は、空
気式機器の空気消費量、または空気配管容量による空気
圧出力変化速度の遅れに影響されるため、パルス信号が
設定信号より先行し、出力としての空気圧信号のオーバ
ーシュート、ハンチングを生じ、安定性に欠ける。[Problems to be Solved by the Invention] However, in the conventional pulse-air pressure conversion device, the air pressure at the air pressure output end, which is output to the external pneumatic device, is current-exchanged and used as a feedback signal for the setting signal. . Therefore, since the feedback signal is affected by the air consumption of the pneumatic equipment or the delay of the air pressure output change speed due to the air piping capacity, the pulse signal precedes the setting signal, and the overshoot of the air pressure signal as the output occurs. , Hunting occurs and lacks stability.
すなわち、パルス信号を入力として空気圧信号(出力
圧)に変換するパルス−空気圧変換器において操作端を
制御するには、空気式操作端に必ず存在する指令信号に
対する操作端動作のむだ時間に応じた出力圧の変化が必
要となる。これに対し、特開昭59−164401号公報等の従
来技術にあっては、電気信号(パルス信号等)にてモー
タを駆動しモータに接続されたカム装置とサーボ装置に
よって出力圧を生成し、出力しているに過ぎない。これ
では、操作端動作のむだ時間に応じた出力圧変化ができ
ず、操作端の動作は、オーバーシュート、ハンチングを
催し正確な位置に安定した制御は不可能である。That is, in order to control the operating end in a pulse-pneumatic pressure converter that converts a pulse signal into an air pressure signal (output pressure) as input, it depends on the dead time of the operating end operation for the command signal that is always present at the pneumatic operating end. It is necessary to change the output pressure. On the other hand, in the prior art such as Japanese Patent Laid-Open No. 59-164401, the motor is driven by an electric signal (pulse signal, etc.) and the output pressure is generated by a cam device and a servo device connected to the motor. , It is only outputting. With this, the output pressure cannot be changed according to the dead time of the operation end operation, and the operation of the operation end causes overshoot and hunting, and stable control at an accurate position is impossible.
また、空気圧変換器においてサーボ装置で生成された空
気圧力の容量は少ないのでブースタによる容量増幅が考
案される。しかし、サーボ装置で生成された空気圧力の
容量は、ブースタ入力室の容量に比べ非常に少なくブー
スタ内でむだ時間が発生する。特に出力圧が増方向へ変
化した場合入力圧の容量不足によるむだ時間が多く発生
する。従来技術では、操作端付近にブースタなしの空気
圧変換器を配置することで出力配管を短くとり出力圧の
伝達をできるだけ早くしたが、操作端からの振動影響を
受け安定した制御が不可能か又は、ブースタを使用し、
やむを得ずむだ時間の多いまま使用していた。これで
は、根本的解決にならない。In addition, since the capacity of the air pressure generated by the servo device in the air pressure converter is small, capacity amplification by the booster is devised. However, the volume of air pressure generated by the servo device is much smaller than the volume of the booster input chamber, and dead time is generated in the booster. Particularly when the output pressure changes in the increasing direction, a large amount of dead time occurs due to insufficient input pressure capacity. In the prior art, by arranging an air pressure converter without a booster near the operating end, the output pipe was shortened and the output pressure was transmitted as quickly as possible, but stable control is impossible due to the influence of vibration from the operating end or , Using booster,
I had to use it with a lot of dead time. This is not a fundamental solution.
本発明は、パルス信号に遅れなく追従し、オーバーシュ
ート、ハンチングを生じない安定した空気圧信号を出力
可能とすることを目的とする。It is an object of the present invention to output a stable air pressure signal that follows a pulse signal without delay and does not cause overshoot or hunting.
[課題を解決するための手段] 本発明は、パルス信号を空気圧信号に変換するパルス−
空気圧変換装置において、設定信号とフィードバック信
号の偏差値に応じたパルス信号によって駆動される直流
モータと、直流モータに連動して回転するサーボカムの
回転角度に応じて該サーボカムに相対する背圧ノズルの
背圧を調整し、該サーボカムの回転角度に対応する空気
圧力を生成するサーボ装置と、サーボ装置の生成した空
気圧力を電流交換し、この変換結果をフィードバック信
号として伝送するフィードバック手段と、サーボ装置の
生成した空気圧力を容量増幅して外部へ出力するための
空気圧信号を生成するブースタ装置とを有してなり、直
流モータの駆動のために供給されるパルス信号は選択的
に分圧制限され、直流モータの回転速度が切換設定可能
とされ、ブースタ装置は、サーボ装置の生成した空気圧
力が供給される入力室と、外部へ出力するための空気圧
力信号が生成される出力室とを、ダイヤフラムを介して
備えており、入力室と出力室とはオリフィスによって連
通されてなるようにしたものである。[Means for Solving the Problems] The present invention provides a pulse-converting pulse signal to a pneumatic signal.
In the air pressure conversion device, a DC motor driven by a pulse signal corresponding to a deviation value between a setting signal and a feedback signal, and a back pressure nozzle facing the servo cam according to a rotation angle of a servo cam rotating in conjunction with the DC motor. A servo device that adjusts the back pressure to generate an air pressure corresponding to the rotation angle of the servo cam, a feedback unit that current-exchanges the air pressure generated by the servo device, and transmits the conversion result as a feedback signal, and a servo device. And a booster device for generating an air pressure signal for capacity-amplifying the generated air pressure to output to the outside, and the pulse signal supplied for driving the DC motor is selectively limited in partial pressure. , The rotation speed of the DC motor can be switched and set, and the booster device is supplied with the air pressure generated by the servo device. A chamber and an output chamber air pressure signal for outputting to the outside is generated, it includes through diaphragm, the input chamber and the output chamber is obtained by the so are connected with each other by an orifice.
[作用] 本発明によれば、設定信号とフィードバック信号の偏差
量に応じたパルス信号によって直流モータを駆動し、サ
ーボ装置のサーボカムを直流モータに連動して回転させ
る状態下で、サーボカムに相対する背圧ノズルの背圧を
調整し、サーボカムの回転角度すなわちパルス信号に対
応した空気圧力を生成し、この空気圧力をフィードバッ
ク手段により電流交換されたフィードバック信号として
返送することにより所望の空気圧力を得ることとし、得
られた空気圧力をブースタ装置によって容量増幅して外
部の空気式機器に出力する。[Operation] According to the present invention, the DC motor is driven by the pulse signal corresponding to the deviation amount between the setting signal and the feedback signal, and the servo cam of the servo device is opposed to the servo cam under the condition of rotating in synchronization with the DC motor. Back pressure The back pressure of the nozzle is adjusted, the air pressure corresponding to the rotation angle of the servo cam, that is, the pulse signal is generated, and this air pressure is returned as a feedback signal that is current-exchanged by the feedback means to obtain the desired air pressure. The obtained air pressure is capacity-amplified by the booster device and output to the external pneumatic equipment.
ここで、本発明にあっては、サーボ装置の生成した空気
圧力の電流交換結果をフィードバック信号として用いて
いるから、フィードバック信号は空気式機器の空気消費
量、または空気配管容量による空気圧出力変化速度の遅
れの影響をほとんど受けることがない。したがって、空
気圧信号は、パルス信号に遅れなく追従し、オーバーシ
ュート、ハンチングのない安定した状態で出力される。Here, in the present invention, since the current exchange result of the air pressure generated by the servo device is used as the feedback signal, the feedback signal is the air consumption amount of the pneumatic equipment or the air pressure output change speed depending on the air piping capacity. Is almost unaffected by the delay. Therefore, the air pressure signal follows the pulse signal without delay and is output in a stable state without overshoot or hunting.
なお、本発明は、直流モータを使用しているため、パル
ス入力信号の損失時においても、空気圧信号の出力値は
パルス入力損失前の値を維持する。したがって、ソレノ
イド状モータにより駆動される従来の電−空変換装置に
おけるように、入力信号の損失時にモータコアが平行位
置となる圧力状態まで振切れるようなことがなく、空気
式機器に致命的な事故を生ずるおそれもない。Since the present invention uses the DC motor, the output value of the air pressure signal maintains the value before the pulse input loss even when the pulse input signal is lost. Therefore, unlike a conventional electro-pneumatic conversion device driven by a solenoid motor, when the input signal is lost, the motor core does not swing up to a pressure position where the motor core is in the parallel position, which is a fatal accident in pneumatic equipment. There is no possibility of causing.
そして、本発明によれば、特に、下記、の作用効果
がある。And according to this invention, there exist the following effects especially.
本パルス−空気圧変換装置は、空気式操作端に必ず存
在する指令信号に対する操作端動作のむだ時間に対応す
るため、モータの回転速度をモータ速度切換設定器によ
り容易に変更でき、この結果操作端の動作速度に応じた
空気圧力変化速度に設定可能である。This pulse-pneumatic pressure converter corresponds to the dead time of the operation of the operating end with respect to the command signal that is always present at the pneumatic operating end, so the motor rotation speed can be easily changed by the motor speed switching setter. The air pressure change speed can be set according to the operating speed of the.
本パルス−空気圧変換装置は、ブースタ装置の入力室
と出力室を通過させることにより出力室から入力室の圧
力が供給されむだ時間が短縮でき、さらに連通する通路
にオリフィスを使用することで入力室の圧力をダイヤフ
ラムを介して伝達でき入出力圧の誤差が非常に少なくす
ることが可能となった。すなわち、ブースタ装置を有し
ているので、操作端から遠距離に配置してもむだ時間お
よび誤差の少ない安定した空気圧を出力し、非常に安定
した操作端制御ができる。This pulse-air pressure converter can reduce the dead time when the pressure of the input chamber is supplied from the output chamber by passing it through the input chamber and the output chamber of the booster device. The pressure can be transmitted through the diaphragm, and the error in the input / output pressure can be greatly reduced. That is, since the booster device is provided, a stable air pressure with little dead time and error can be output even when the booster device is arranged at a long distance from the operating end, and very stable operating end control can be performed.
[実施例] 第1図は本発明の一実施例を示すブロック図、第2図は
サーボ装置を示す模式図、第3図はサーボカムと背圧ノ
ズルを示す模式図、第4図はブースタ装置を示す断面図
である。[Embodiment] FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram showing a servo device, FIG. 3 is a schematic diagram showing a servo cam and a back pressure nozzle, and FIG. 4 is a booster device. FIG.
第1図において、1はパルス−空気圧変換装置であり、
このパルス−空気圧変換装置1は、モータ速度設定器1
0、直流モータ20、サーボ装置30、圧力センサ40、電圧
−電流変換増幅器50、ブースタ装置60を備えている。ま
た、第1図において、70はコントローラである。In FIG. 1, 1 is a pulse-air pressure conversion device,
This pulse-air pressure converter 1 is a motor speed setter 1
0, DC motor 20, servo device 30, pressure sensor 40, voltage-current conversion amplifier 50, booster device 60. Further, in FIG. 1, 70 is a controller.
コントローラ70は、設定信号81とフィードバック信号82
を受けて、両信号81、82の偏差量に応じたパルス信号83
をパルス−空気圧変換装置1のモータ速度設定器10に供
給する。The controller 70 has a setting signal 81 and a feedback signal 82.
In response, the pulse signal 83 corresponding to the deviation amount of both signals 81 and 82
Is supplied to the motor speed setting device 10 of the pulse-air pressure conversion device 1.
モータ速度設定器10は、コントローラ70からのパルス信
号83を受ける。モータ速度設定器10は、切換スイッチの
選択操作により、パルス信号83のパルス電圧を抵抗分割
し、これによって分圧制限されたパルス信号84を直流モ
ータ20に供給する。すなわち、モータ速度設定器10は、
直流モータ20の駆動のためにコントローラ70から供給さ
れたパルス信号83を選択的に分圧制限し、直流モータ20
の回転速度を切換設定することにより、後述する空気圧
信号85の変化速度が空気式機器に適合する値となるよう
に調整する。The motor speed setting device 10 receives the pulse signal 83 from the controller 70. The motor speed setting device 10 resistance-divides the pulse voltage of the pulse signal 83 by the selection operation of the changeover switch, and supplies the pulse signal 84 whose voltage is limited by this to the DC motor 20. That is, the motor speed setting device 10
The pulse signal 83 supplied from the controller 70 for driving the DC motor 20 is selectively divided and limited in voltage.
By changing and setting the rotation speed of, the change speed of the air pressure signal 85, which will be described later, is adjusted to a value suitable for the pneumatic equipment.
直流モータ20は、モータ速度設定器10が供給するパルス
信号84によって駆動され、サーボ装置30を駆動する。こ
こで、直流モータ20は減速機を内蔵し、第2図に示すよ
うに、その出力軸21にサーボカム31を結合している。こ
れにより、直流モータ20は、停止時におけるサーボカム
31の慣性によるオーバーランを抑制している。The DC motor 20 is driven by the pulse signal 84 supplied from the motor speed setting device 10, and drives the servo device 30. Here, the DC motor 20 has a built-in reduction gear, and as shown in FIG. 2, a servo cam 31 is connected to its output shaft 21. As a result, the DC motor 20 is
It suppresses overrun due to inertia of 31.
サーボ装置30は、直流モータ20に連動して回転するサー
ボカム31の回転角度に応じて、該サーボカム31に相対す
る背圧ノズル32の背圧を規制する。The servo device 30 regulates the back pressure of the back pressure nozzle 32 facing the servo cam 31 according to the rotation angle of the servo cam 31 that rotates in conjunction with the DC motor 20.
背圧ノズル32には、供給空気86がライン87を通り、減圧
弁33で圧力設定され、オリフィス34で流量制限されて供
給される。減圧弁33は、供給空気86の圧力変動による影
響を減少させるために設置されている。サーボカム31の
回転により規制された背圧ノズル32の背圧は、背圧ベロ
ーズ35、フィードバックスプリング36の閉ループ回路に
より、サーボカム31の回転角度に対応する例えば0.2〜
1.0Kg/cm2の空気圧力となる。すなわち、例えば空気圧
力の増加を指令するパルス信号が直流モータ20に伝達さ
れると、サーボカム31は背圧ノズル32の流れを抑える方
向に回転する。これにより、背圧ノズル32の背圧が増加
し、ノズル背圧がフィードバックスプリング36の力に対
抗して背圧ベローズ35を伸ばす。背圧ノズル32は背圧ベ
ローズ35の可動部に固定されており、背圧ベローズ35が
伸びるにつれて、背圧ノズル32をサーボカム31の端に動
かす。背圧ノズル32が第3図に示すようにサーボカム31
の端に達するとノズル背圧の増加が停止し、ベローズ圧
とフィードバックスプリング36の力が平衡する。このノ
ズル背圧は、平衡時に例えば上記の0.2〜1.0Kg/cm2とな
る。The supply air 86 is supplied to the back pressure nozzle 32 through the line 87, the pressure of which is set by the pressure reducing valve 33, and the flow rate of which is limited by the orifice 34. The pressure reducing valve 33 is installed to reduce the influence of the pressure fluctuation of the supply air 86. The back pressure of the back pressure nozzle 32 regulated by the rotation of the servo cam 31 corresponds to the rotation angle of the servo cam 31 due to the closed loop circuit of the back pressure bellows 35 and the feedback spring 36, for example 0.2 to.
The air pressure will be 1.0 kg / cm 2 . That is, for example, when a pulse signal instructing an increase in air pressure is transmitted to the DC motor 20, the servo cam 31 rotates in a direction in which the flow of the back pressure nozzle 32 is suppressed. As a result, the back pressure of the back pressure nozzle 32 increases, and the nozzle back pressure stretches the back pressure bellows 35 against the force of the feedback spring 36. The back pressure nozzle 32 is fixed to the movable portion of the back pressure bellows 35, and moves the back pressure nozzle 32 to the end of the servo cam 31 as the back pressure bellows 35 extends. The back pressure nozzle 32 has a servo cam 31 as shown in FIG.
When reaching the end of, the back pressure of the nozzle stops increasing, and the bellows pressure and the force of the feedback spring 36 are balanced. The nozzle back pressure is, for example, 0.2 to 1.0 kg / cm 2 described above at equilibrium.
ここで、背圧ベローズ35には、外部の空気式機器への空
気配管容量および空気式機器の空気消費容量による空気
圧信号85の圧力変化速度の遅れを最小限にするため、空
気圧信号85がライン88によってフィードバックされてい
る。また、外部の空気式機器あるいはそれらへの空気配
管に異常を生じた特、上記ライン88の配管の存在により
背圧ベローズ35が直ちに収縮し、背圧ノズル32の背圧を
増加されることにより、フィードバック信号82が異常に
増加することとなり、上記空気式機器等の異常状態発生
を検出することが可能である。なお、本発明の実施にお
いては、サーボ装置30が生成した空気圧力、すなわち背
圧ノズル32の背圧を直接的に背圧ベローズ35に供給する
ものであってもよい。Here, in order to minimize the delay of the pressure change speed of the air pressure signal 85 due to the air piping capacity to the external air equipment and the air consumption capacity of the air equipment, the back pressure bellows 35 is connected to the line. It is being fed back by 88. Also, due to the abnormalities in the external pneumatic equipment or the air piping to them, the back pressure bellows 35 immediately contracts due to the presence of the piping of the above line 88, and the back pressure of the back pressure nozzle 32 is increased. As a result, the feedback signal 82 increases abnormally, and it is possible to detect the occurrence of an abnormal state of the pneumatic equipment or the like. In the embodiment of the present invention, the air pressure generated by the servo device 30, that is, the back pressure of the back pressure nozzle 32 may be directly supplied to the back pressure bellows 35.
サーボ装置30が生成した上記の例えば0.2〜1.0Kg/cm2の
空気圧力は、ライン89から圧力センサ40に送られる。圧
力センサ40に送られた上記空気圧力は電圧に比例変化さ
れ、電圧−電流変換増幅器50で例えば4〜20mADCの電流
に比例変換される。すなわち、圧力センサ40と電圧−電
流変換増幅器50は本発明のフィードバック手段を構成
し、この4〜20mADCの電流は前述のフィードバック信号
82としてコントローラ70に返送される。なお、電圧−電
流変換増幅器50は、レンジ調整回路51およびゼロ調整回
路52を有しており、フィードバック信号82のレンジおよ
びゼロ調整を可能とする。The air pressure of, for example, 0.2 to 1.0 Kg / cm 2 generated by the servo device 30 is sent to the pressure sensor 40 through the line 89. The air pressure sent to the pressure sensor 40 is proportionally changed to a voltage, and is proportionally converted to a current of, for example, 4 to 20 mA DC by a voltage-current conversion amplifier 50. That is, the pressure sensor 40 and the voltage-current conversion amplifier 50 constitute the feedback means of the present invention, and the current of 4 to 20 mA DC is the above-mentioned feedback signal.
It is returned to the controller 70 as 82. The voltage-current conversion amplifier 50 has a range adjustment circuit 51 and a zero adjustment circuit 52, and enables the range and zero adjustment of the feedback signal 82.
これにより、サーボ装置30が生成した空気圧力は、設定
信号81とフィードバック信号82の偏差量がゼロとなるよ
うに、すなわち設定信号81に対応する値に変換されてラ
イン90からブースタ装置60に供給される。すなわち、サ
ーボ装置30が生成した空気圧力は、ブースタ装置60によ
って同圧力状態下で容量増幅され、空気圧信号85として
出力される。As a result, the air pressure generated by the servo device 30 is converted to a value corresponding to the setting signal 81 so that the deviation amount between the setting signal 81 and the feedback signal 82 becomes zero and supplied to the booster device 60 from the line 90. To be done. That is, the air pressure generated by the servo device 30 is capacity-amplified by the booster device 60 under the same pressure condition and output as the air pressure signal 85.
ブースタ装置60は、第4図に示すように、サーボ装置30
の生成した空気圧力が供給される入力室61と、外部へ出
力するための空気圧信号85が生成される出力室62とを、
ダイヤフラム63、64を介して備えており、入力室61と出
力室62とはオリフィス65によって連通されている。すな
わち、このブースタ装置60にあっては、空気圧力が増加
すると、入力室61の空気圧力が増加し、ダイヤフラム63
を介して内弁66を押し下げる。内弁66が下がることによ
り給気口67が開き供給空気86が出力室62に流入して出力
室62の圧力が増加する。出力室62の圧力が増加するとダ
イヤフラム64を介して内弁66を押し上げ、給気口67を閉
じて出力室62の圧力増加を停止する。また、出力室62の
圧力が入力室61の圧力以上になると排気口68が開いて排
気する。この点において入力室圧力(ダイヤフラム63に
作用する力)と出力室圧力(ダイヤフラム64に作用する
力)は平衡し、供給空気86により容量増幅された例えば
0.2〜1.0Kg/cm2の出力室圧力を空気圧出力信号85として
出力することができる。ここで、ブースタ装置60は、オ
リフィス65を有しているから、入力室圧力と出力室圧力
を最終的に確実に同等化し、空気圧信号85を安定化させ
ることができる。The booster device 60, as shown in FIG.
An input chamber 61 to which the air pressure generated by is supplied, and an output chamber 62 in which an air pressure signal 85 for output to the outside is generated,
It is provided via diaphragms 63 and 64, and the input chamber 61 and the output chamber 62 are connected by an orifice 65. That is, in the booster device 60, when the air pressure increases, the air pressure in the input chamber 61 also increases and the diaphragm 63
The inner valve 66 is pushed down via. When the inner valve 66 is lowered, the air supply port 67 is opened and the supply air 86 flows into the output chamber 62 to increase the pressure of the output chamber 62. When the pressure in the output chamber 62 increases, the inner valve 66 is pushed up via the diaphragm 64, the air supply port 67 is closed, and the pressure increase in the output chamber 62 is stopped. Further, when the pressure in the output chamber 62 becomes equal to or higher than the pressure in the input chamber 61, the exhaust port 68 opens and exhausts. At this point, the input chamber pressure (force acting on the diaphragm 63) and the output chamber pressure (force acting on the diaphragm 64) are in equilibrium, and the capacity is amplified by the supply air 86, for example.
An output chamber pressure of 0.2 to 1.0 Kg / cm 2 can be output as the air pressure output signal 85. Here, since the booster device 60 has the orifice 65, the input chamber pressure and the output chamber pressure can be finally surely equalized, and the pneumatic signal 85 can be stabilized.
すなわち、上記パルス−空気圧変換装置1によれば、設
定信号81に対応するパルス信号83を、空気圧信号85に圧
力変換し、外部の空気式機器のための操作信号として出
力する。That is, according to the pulse-air pressure conversion device 1, the pulse signal 83 corresponding to the setting signal 81 is pressure-converted into the air pressure signal 85 and output as the operation signal for the external pneumatic equipment.
なお、上記パルス−空気圧変換装置1において、モータ
速度設定器10、直流モータ20、圧力センサ40、電圧−電
流変換増幅器50、外部導線接続端子部等の電気部分は耐
圧防爆容器100に収納され、耐圧防爆仕様を満足する。
また、電圧−電流変換増幅器50に設けられるフィードバ
ック信号82のレンジ調整およびゼロ調整部は、耐圧防爆
仕様を満足する状態で外部よりの調整を可能とされてい
る。In the pulse-pneumatic pressure converter 1, electric parts such as the motor speed setting device 10, the DC motor 20, the pressure sensor 40, the voltage-current conversion amplifier 50, and the external conductor connection terminal are housed in the flameproof container 100. Satisfies the explosion-proof specifications.
Further, the range adjustment and zero adjustment unit of the feedback signal 82 provided in the voltage-current conversion amplifier 50 can be adjusted from the outside while satisfying the pressure-proof and explosion-proof specifications.
次に、上記実施例の作用について説明する。Next, the operation of the above embodiment will be described.
上記実施例によれば、設定信号81とフィードバック信号
82の偏差量に応じたパルス信号83、84によって直流モー
タ20を駆動し、サーボ装置30のサーボカム31を直流モー
タ20に連動して回転させる状態下で、サーボカム31に相
対する背圧ノズル32の背圧を調整し、サーボカム31の回
転角度すなわちパルス信号に対応した空気圧力を生成
し、この空気圧力をフィードバック手段としての圧力セ
ンサ40、および電圧−電流変換増幅器50により電流変換
されたフィードバック信号82として返送することにより
所望の空気圧力を得ることとし、得られた空気圧力をブ
ースタ装置60によって容量増幅して外部の空気式機器に
出力する。According to the above embodiment, the setting signal 81 and the feedback signal
The DC motor 20 is driven by the pulse signals 83 and 84 corresponding to the deviation amount of 82, and the servo cam 31 of the servo device 30 is rotated in conjunction with the DC motor 20. The back pressure is adjusted to generate an air pressure corresponding to the rotation angle of the servo cam 31, that is, a pulse signal, and this air pressure is converted into a feedback signal by a pressure sensor 40 as a feedback means and a voltage-current conversion amplifier 50. A desired air pressure is obtained by returning the air pressure to the device, and the obtained air pressure is capacity-amplified by the booster device 60 and output to an external pneumatic device.
ここで、上記実施例にあっては、サーボ装置30の生成し
た空気圧力の電流変換結果をフィードバック信号82とし
て用いているから、フィードバック信号82は空気式機器
の空気消費量、または空気配管容量による空気圧出力変
化速度の遅れの影響をほとんど受けることがない。した
がって、空気圧信号85は、パルス信号に遅れなく追従
し、オーバーシュート、ハンチングのない安定した状態
で出力される。Here, in the above embodiment, since the current conversion result of the air pressure generated by the servo device 30 is used as the feedback signal 82, the feedback signal 82 depends on the air consumption of the pneumatic equipment or the air piping capacity. It is hardly affected by the delay in the air pressure output change speed. Therefore, the pneumatic signal 85 follows the pulse signal without delay and is output in a stable state without overshoot or hunting.
なお、上記実施例は、直流モータ20を使用しているた
め、パルス入力信号の損失時においても、空気圧信号85
の出力値はパルス入力損失時の値を維持する。したがっ
て、ソレノイド状モータにより駆動される従来の電−空
変換装置におけるように、入力信号の損失時にモータコ
アが平行位置となる圧力状態まで振切れるようなことが
なく、空気式機器に致命的な事故を生ずるおそれもな
い。In the above embodiment, since the DC motor 20 is used, even when the pulse input signal is lost, the air pressure signal 85
The output value of is maintained at the value when the pulse input is lost. Therefore, unlike a conventional electro-pneumatic conversion device driven by a solenoid motor, when the input signal is lost, the motor core does not swing up to a pressure position where the motor core is in the parallel position, which is a fatal accident in pneumatic equipment. There is no possibility of causing.
また、上記実施例によれば、空気出力容量が大となり、
複数の空気式機器を同時に制御することもできる。Further, according to the above embodiment, the air output capacity becomes large,
It is also possible to control multiple pneumatic devices at the same time.
すなわち、本実施例によれば、特に、下記、の作用
効果がある。That is, according to this embodiment, the following operational effects are obtained.
本パルス−空気圧変換装置1は、空気式操作端に必ず
存在する指令信号に対する操作端動作のむだ時間に対応
するため、モータ20の回転速度をモータ速度切換設定器
10により容易に変更でき、この結果操作端の動作速度に
応じた空気圧力変化速度に設定可能である。The pulse-pneumatic pressure converter 1 corresponds to the dead time of the operation end operation with respect to the command signal that is always present at the pneumatic operation end. Therefore, the rotation speed of the motor 20 is set to the motor speed switching setter.
It can be easily changed by 10, and as a result, the air pressure change speed can be set according to the operating speed of the operating end.
本パルス−空気圧変換装置1は、ブースタ装置60の入
力室61と出力室62を通過させることにより出力室62から
入力室61の圧力が供給されむだ時間が短縮でき、さらに
連通する通路にオリフィス65を使用することで入力室61
の圧力をダイヤフラム63、64を介して伝達でき入出力圧
の誤差が非常に少なくすることが可能となった。すなわ
ち、ブースタ装置60を有しているので、操作端から遠距
離に配置してもむだ時間および誤差の少ない安定した空
気圧を出力し、非常に安定した操作端制御ができる。In the pulse-air pressure converter 1, the dead time in which the pressure of the input chamber 61 is supplied from the output chamber 62 can be shortened by passing the input chamber 61 and the output chamber 62 of the booster device 60, and the orifice 65 is further provided in the communicating passage. Input room by using 61
The pressure can be transmitted through the diaphragms 63 and 64, and the error in the input / output pressure can be greatly reduced. That is, since the booster device 60 is provided, a stable air pressure with little dead time and error can be output even when the booster device 60 is arranged at a long distance from the operating end, and very stable operating end control can be performed.
[発明の効果] 以上のように本発明によれば、パルス信号に遅れなく追
従し、オーバーシュート、ハンチングを生じない安定し
た空気圧信号を出力可能とすることができる。[Advantages of the Invention] As described above, according to the present invention, it is possible to output a stable pneumatic signal that follows a pulse signal without delay and does not cause overshoot or hunting.
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図、第2図は
サーボ装置を示す模式図、第3図はサーボカムと背圧ノ
ズルを示す模式図、第4図はブースタ装置を示す断面図
である。 1……パルス−空気圧変換装置、20……直流モータ、30
……サーボ装置、31……サーボカム、32……背圧ノズ
ル、40……圧力センサ、50……電圧−電流変換増幅器、
60……ブースタ装置、61……入力室、62……出力室、6
3、64……ダイヤフラム、65……オリフィス、81……設
定信号、82……フィードバック信号、83、84……パルス
信号、85……空気圧信号、100……耐圧防爆容器。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram showing a servo device, FIG. 3 is a schematic diagram showing a servo cam and a back pressure nozzle, and FIG. 4 is a sectional view showing a booster device. Is. 1-Pulse-pneumatic pressure converter, 20-DC motor, 30
…… Servo device, 31 …… Servo cam, 32 …… Back pressure nozzle, 40 …… Pressure sensor, 50 …… Voltage-current conversion amplifier,
60 …… Booster device, 61 …… Input room, 62 …… Output room, 6
3, 64 …… diaphragm, 65 …… orifice, 81 …… setting signal, 82 …… feedback signal, 83,84 …… pulse signal, 85 …… pneumatic signal, 100 …… flameproof container.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 利道 静岡県田方郡韮山町原木511 日本ベーレ ー株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−164401(JP,A) 特開 昭61−26493(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Toshimichi Sato 511 Haraki, Nirayama-cho, Takata-gun, Shizuoka Japan Nippon Bale Co., Ltd. (56) References JP-A-59-164401 (JP, A) JP-A-61- 26493 (JP, A)
Claims (1)
−空気圧変換装置において、 設定信号とフィードバック信号の偏差値に応じたパルス
信号によって駆動される直流モータと、直流モータに連
動して回転するサーボカムの回転角度に応じて該サーボ
カムに相対する背圧ノズルの背圧を調整し、該サーボカ
ムの回転角度に対応する空気圧力を生成するサーボ装置
と、サーボ装置の生成した空気圧力を電流交換し、この
変換結果をフィードバック信号として伝送するフィード
バック手段と、サーボ装置の生成した空気圧力を容量増
幅して外部へ出力するための空気圧信号を生成するブー
スタ装置とを有してなり、 直流モータの駆動のために供給されるパルス信号は選択
的に分圧制限され、直流モータの回転速度が切換設定可
能とされ、 ブースタ装置は、サーボ装置の生成した空気圧力が供給
される入力室と、外部へ出力するための空気圧信号が生
成される出力室とを、ダイヤフラムを介して備えてお
り、入力室と出力室とはオリフィスによって連通されて
なることを特徴とするパルス−空気圧変換装置。1. A pulse-pneumatic pressure converting device for converting a pulse signal into an air pressure signal, a DC motor driven by a pulse signal according to a deviation value between a setting signal and a feedback signal, and a servo cam rotating in conjunction with the DC motor. The back pressure of the back pressure nozzle facing the servo cam is adjusted according to the rotation angle of the servo device, and the servo device that generates the air pressure corresponding to the rotation angle of the servo cam and the air pressure generated by the servo device are exchanged with current. It has a feedback means for transmitting this conversion result as a feedback signal, and a booster device for capacity-amplifying the air pressure generated by the servo device to generate an air pressure signal for output to the outside. The pulse signal supplied for this purpose is selectively limited in voltage division, and the rotation speed of the DC motor can be switched and set. The input device is provided with an input chamber to which the air pressure generated by the servo device is supplied and an output chamber to generate an air pressure signal for output to the outside through a diaphragm. Is a pulse-air pressure conversion device characterized by being connected by an orifice.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61191725A JPH0792084B2 (en) | 1986-08-18 | 1986-08-18 | Pulse-air pressure converter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61191725A JPH0792084B2 (en) | 1986-08-18 | 1986-08-18 | Pulse-air pressure converter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6347502A JPS6347502A (en) | 1988-02-29 |
| JPH0792084B2 true JPH0792084B2 (en) | 1995-10-09 |
Family
ID=16279448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61191725A Expired - Fee Related JPH0792084B2 (en) | 1986-08-18 | 1986-08-18 | Pulse-air pressure converter |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JPH0792084B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5045923B2 (en) * | 2007-11-06 | 2012-10-10 | 国立大学法人東京工業大学 | Sonic air transducer, pilot valve and pneumatic system |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BR8400626A (en) * | 1983-02-24 | 1984-10-02 | Babcock & Wilcox Co | PNEUMATIC AUXILIARY ASSEMBLY FOR AN ELECTRICAL-PNEUMATIC CONVERTER |
-
1986
- 1986-08-18 JP JP61191725A patent/JPH0792084B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6347502A (en) | 1988-02-29 |
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