JP4652013B2 - 回転弁用アクチュエータの制御構造 - Google Patents
回転弁用アクチュエータの制御構造 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4652013B2 JP4652013B2 JP2004300377A JP2004300377A JP4652013B2 JP 4652013 B2 JP4652013 B2 JP 4652013B2 JP 2004300377 A JP2004300377 A JP 2004300377A JP 2004300377 A JP2004300377 A JP 2004300377A JP 4652013 B2 JP4652013 B2 JP 4652013B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve
- origin
- actuator
- detected
- output shaft
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Active
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 32
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 12
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 11
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 11
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 4
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 4
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
- Control Of Stepping Motors (AREA)
Description
アクチュエータの電源供給が断たれた場合には、アクチュエータによって制御している弁体の回転角度と、バルブの実際の回転角度を合致させる必要が生じるが、ステッピングモータを使用したアクチュエータはこれらを合致させるためにいわゆる初期原点合わせを行うようにしている。この原点合わせとして、例えば、電源再投入時に得られるモータのステップ数のデータに応じて弁開方向に回動或は一旦弁閉方向に回動した後に、再度弁開方向に回動し、電子センサによって位置検出することで全開位置におけるステップ数の原点合わせを行うようにしたバルブ制御方法がある(例えば、特許文献1参照。)。
例えば、特許文献1のバルブ制御方法においては、CPUを有する制御部で記憶しているモータのステップ数を基準にして原点位置を検出するようにしているため、電源断時にモータが脱調すると、CPUで記憶されているステップ数の弁開度の関係と実際の開度との間には誤差が生じる可能性があり、この誤差が生じた状態で制御が行われて正確な弁開閉制御を行うことができなくなる可能性があった。また、電源断によって制御部に記憶されている弁開度を示したステップ数などのデータが消去された場合には、弁開度の状態が不明になり制御することができなくなる。
弁体の回転角度は弁開(弁閉)動作時電動モータ2の回転パルス数(ステップ数)をカウントすることで確認でき、例えば、ステップ数0の場合を弁体の全閉状態とし、ステップ数200を全開状態とした場合には、このステップ数0から200までのステップ数をCPU(中央処理装置)38によってカウントし、このCPU38内部に予め記憶されているステップ数に対応する弁開度と比較することで任意の弁体の状態における弁開度を確認可能に設けている。ステップ数200のアクチュエータは分解能が200であり、弁の開状態から閉状態までの回転角度(例えば90°)を200等分した角度毎にCPU38でカウントした回転動作が行われる。
下カバー14には、出力軸4を挿通させてカバー12の下面へ挿通させる出力軸挿通孔14aと、下板5に挿着された図示しないバルブ接続ナットを挿入させる挿入穴が形成されており、出力軸4の挿通孔14a、並びにバルブ接続ナットの挿入孔の内側端面には、弾性ゴムから成る防水・防塵用のOリング15がそれぞれ装着されている。上カバー13と下カバー14の組付けには、締結部材を用いた締結固定や、凹凸部による嵌め込み構造などの係止固定を採用することができる。また、上カバー13と下カバー14とは、駆動ユニット6を挟持した状態において、互いの位置決めが成されるように構成されており、上カバー13と下カバーとの間に介在されたガスケット16が過度に押圧されることはない。
クラッチボタン51を押下げると磁気センサ37が働いて電源断の状態となりCPU38内部に記憶されているステップ数をリセットすると共に、ギヤ機構3が電動モータ2から切り離された状態となり、手動操作軸4bの手動操作が可能となる。
視認カバー61は半透明の樹脂製からなり、上カバー13において上面と側面に掛かる位置で、且つ、手動操作軸である出力軸4が貫通する挿通孔13cを外した領域に切欠き形成した開口部62に着脱自在に装着し、この装着は、ねじ63によって行っている。弁開度表示部材60は視認カバー61を通して上方及び側方から視認可能であり、弁開度表示部材60の発光をCPU38によって適宜制御することで電源供給の有無、アクチュエータ制御信号の有無、弁開度の検出等を確認できるようにしている。視認カバー61には上面側を横断する凸状の導光リブ64を形成しており、この導光リブ64は弁開度表示部材60の収容部位を基部として、先端に向かってその断面積を縮小する先細形状とし、また、先端側に向かうにつれてカバーの側面側に偏向させ、弁開度表示部材60からの発光を開口部62を覆っている視認カバー61全体に伝達させて、外部からの視認をよりし易くしている。
本発明のバルブ用アクチュエータの制御方法は、弁体が原点Oから弁閉方向に回転した状態にあるか、或は弁開方向に回転した状態にあるかを検出し、一方、出力軸4の非動作時に、被検出部37の信号を検出したときの開閉状態に応じて出力軸4(又は制御軸)の制御を介して弁体を原点Oの位置にリセットするようにしたものである。
出力軸4の非動作の状態は、手動操作時又は停電時等の電源供給が断たれた状態であり、出力軸4の電動操作は行えず、手動操作のみが可能な状態である。そして、この状態から電源供給が復帰したときに原点Oの位置検出を行うようにしている。原点Oの位置検出は、電源供給が断たれる直前までカウントされたパルス数を一旦リセットし、あらたに原点を設定することで行われる。なお、電源供給が断たれた状態とは、少なくとも電動モータ2及びCPU38への電源供給が断たれた状態をいい、他の部品への電源供給が継続されていてもよい。
クラッチボタン51を復帰して、電動モータ2やCPU38に電源供給されると、CPU38にイニシャライズ、割り込み禁止の制御が行われた後に、検出部37によって被検出部36の検出が行われ、実際の弁体の開度が原点Oから−5°までの範囲内にあるか、或は原点Oから95°までの範囲内にあるかが検出され、この結果によって異なる出力軸4の回転制御が行われる。
図5において、弁体の開度が原点O(0°)から95°の範囲にある弁開状態の場合を、例えば、被検出部36の1方の磁極であるN極の信号によって検出し、このときの検出部37の判定をオフとし、一方、弁体の開度が−5°から原点までの範囲にある弁閉状態の場合を、被検出部36の他方の磁極であるS極の信号によって検出し、このときの検出部37の判定をオンとした。
検出部37の判定がオンである場合には、図5(a)に示すように出力軸4(電動モータ2)を一旦弁開方向に回転して検出部37によって被検出部38のオフの信号を検出した後に、弁閉方向に回転させて原点Oの位置にリセットするようにしている。制御上の原点O(弁閉位置)とメカニカルストッパによる弁体の弁閉位置とは弁体を増し締め可能な遊びの角度領域を設けるため5°ずらしているが、この5°の範囲の幅を利用して制御上の原点を正確に検出するようにしている。電源断時におけるバルブ閉状態では、この5°の範囲内でずれを生じているおそれがあり、電源投入直後の検出部37がオンであっても原点の位置に確実にリセットされているとは言えないが、上記のように、一旦弁開動作を行った後に改めて弁閉動作を行うことで境界である弁閉信号検出位置を確実に検出して、制御上の原点を実際の弁体の原点に合わせるようにしている。
一方、検出部37の判定がオフである場合には、図5(b)に示すように出力軸4を弁閉方向に回転させて原点Oの位置にリセットするようにしている。この場合、弁閉動作することで弁閉信号検出位置を検出して、この位置を原点Oとすることができる。
引き続いて、モータの回転停止、モータ電流の低減、原点の確定、目標値のクリアが行われ、原点Oの位置が確定される。
本発明におけるバルブ用アクチュエータの制御方法は、弁体に接続された出力軸4に被検出部36を設けると共にアクチュエータ本体1にこの被検出部36の状態を検出する検出部37を設け、弁体の弁開度ゼロの状態を原点Oとしたときに弁体がこの原点Oからさらに弁閉方向に回転した状態にあるか、或は、弁開方向に回転した状態にあるかを検出可能に設け、出力軸4が手動操作時や停電時等の非動作時において、被検出部36の信号を検出したときの弁体の開閉状態に応じて出力軸4を異なる制御で回転させて弁体を原点Oの位置にリセットするようにしているので、従来のアクチュエータのように、電源復帰時に弁体をメカニカルストッパの位置まで移動して原点検出を行う必要がなく、直ちにアクチュエータの原点合わせを行うことができる。しかも、上記遊びの角度領域を設けなければならないというバルブに対し、この遊びの角度領域を利用して、早く正確な原点合わせを行うことができる。
そして、この正確な原点に基づき、あらかじめ設定した弁閉(原点)位置と実際の弁閉位置とのずれを補正するステップ数を増減してアクチュエータを制御することにより、弁座シール部材の経年磨耗にも対応して、弁体角度とアクチュエータとの制御角度を確実に一致させることができ、ずれを生じさせることなく正確なバルブの制御を行うことができる。また、別途フィードバック制御装置を必要とすることもない。
2 電動モータ
4 出力軸
20 バルブ
36 被検出部
37 検出部
O 原点
Claims (1)
- 電動モータで回転弁を開閉させる回転弁用アクチュエータの制御構造であって、回転弁内の弁体を開閉制御させる出力軸の外周に出力軸とともに回動する被検出部を装着し、この被検出部は、180°の範囲でS極とN極に磁極分けされた環状マグネットであり、この環状マグネットに対応する磁気素子である検出部をアクチュエータ本体内の適宜位置に設け、前記被検出部の異極境界部分を前記検出部で原点ゼロの状態として検出し、弁開度ゼロの状態を原点としたとき、この原点から弁閉方向に回転した状態にあるか、或は弁開方向に回転した状態にあるかを検出し、一方、前記出力軸の非動作時に、前記被検出部の信号を検出したときの開閉状態に応じて前記出力軸又は制御軸の制御を介して前記弁体を原点の位置にリセットするようにした回転弁用アクチュエータの制御構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004300377A JP4652013B2 (ja) | 2004-10-14 | 2004-10-14 | 回転弁用アクチュエータの制御構造 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004300377A JP4652013B2 (ja) | 2004-10-14 | 2004-10-14 | 回転弁用アクチュエータの制御構造 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006115610A JP2006115610A (ja) | 2006-04-27 |
JP4652013B2 true JP4652013B2 (ja) | 2011-03-16 |
Family
ID=36383627
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004300377A Active JP4652013B2 (ja) | 2004-10-14 | 2004-10-14 | 回転弁用アクチュエータの制御構造 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4652013B2 (ja) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5289697B2 (ja) * | 2006-10-03 | 2013-09-11 | 株式会社キッツ | スイッチング電源および電動バルブアクチュエータ |
JP4829131B2 (ja) * | 2007-01-15 | 2011-12-07 | 株式会社山武 | アクチュエータ |
JP5085379B2 (ja) * | 2008-03-13 | 2012-11-28 | 株式会社デンソー | 弁装置 |
JP5313541B2 (ja) * | 2008-04-16 | 2013-10-09 | 株式会社キッツ | 電動アクチュエータの制御装置および制御方法 |
US8701703B2 (en) | 2010-08-09 | 2014-04-22 | Sensus Usa Inc. | Method and apparatus for controlling gas flow via a gas shut-off valve assembly |
JP6950165B2 (ja) * | 2016-10-31 | 2021-10-13 | 工機ホールディングス株式会社 | 気体圧縮機 |
JP7022309B2 (ja) * | 2018-01-18 | 2022-02-18 | 三浦工業株式会社 | 流量制御装置、ボイラ装置及び制御装置 |
JP7054644B2 (ja) * | 2018-05-09 | 2022-04-14 | 株式会社キッツ | バルブ用電動アクチュエータの開閉位置設定構造とその開閉位置設定方法 |
JP2020034080A (ja) * | 2018-08-29 | 2020-03-05 | アズビル株式会社 | 回転制御装置 |
JP6903354B1 (ja) | 2020-03-18 | 2021-07-14 | 株式会社エム・システム技研 | アクチュエータ、及び、流体制御機器 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07241097A (ja) * | 1994-02-25 | 1995-09-12 | Aloka Co Ltd | 移動体の位置登録方法及びこの方法を用いた搬送システム |
JPH08326952A (ja) * | 1995-06-05 | 1996-12-10 | Nippondenso Co Ltd | 流量制御弁の動作不良診断装置 |
JPH11294197A (ja) * | 1998-04-16 | 1999-10-26 | Toyota Motor Corp | ステップモータ式弁装置 |
-
2004
- 2004-10-14 JP JP2004300377A patent/JP4652013B2/ja active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07241097A (ja) * | 1994-02-25 | 1995-09-12 | Aloka Co Ltd | 移動体の位置登録方法及びこの方法を用いた搬送システム |
JPH08326952A (ja) * | 1995-06-05 | 1996-12-10 | Nippondenso Co Ltd | 流量制御弁の動作不良診断装置 |
JPH11294197A (ja) * | 1998-04-16 | 1999-10-26 | Toyota Motor Corp | ステップモータ式弁装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2006115610A (ja) | 2006-04-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4652013B2 (ja) | 回転弁用アクチュエータの制御構造 | |
CN108692096B (zh) | 电动阀 | |
US8763637B2 (en) | Rotary valve position indicator device and method for indicating the position of a rotary valve | |
US7458282B1 (en) | Screwdriver comprising a slider having an attached screw bit and a position detector for position feedback | |
CN112431960B (zh) | 电动阀 | |
US10184780B2 (en) | Position sensor and actuator with position sensor | |
JP2005054654A (ja) | エンジン用吸気制御装置 | |
AU2007250344A1 (en) | Linear actuator | |
JP4494368B2 (ja) | 電子制御スロットル装置 | |
JP2001012633A5 (ja) | 電動弁の弁開度検出装置および電動弁の弁開度制御装置ならびに電動弁 | |
JP2017185960A (ja) | 電動パーキングロック装置 | |
WO2001077506A1 (fr) | Dispositif a papillon et capteur de papillon dans un moteur a combustion interne | |
US10989573B2 (en) | Method and device for correcting angle sensor | |
US6478436B1 (en) | Sensing mirror position in a powered mirror positioning system | |
EP1515024B1 (en) | Method for the production of an electronically controlled butterfly valve | |
KR101959235B1 (ko) | 이동가능한 부품에 장착된 포인터의 위치를 감지하기 위한 회로 구조물을 갖는 비접촉 위치 센서 | |
EP3711145B1 (en) | Controlled electric stepper motor with gear stage | |
KR102659297B1 (ko) | 밸브의 정밀 개폐가 가능한 밸브 액추에이터 | |
JPH11267278A (ja) | パチンコ機の飛距離調整装置 | |
US4947674A (en) | Limit switch calibration system | |
JP2018204586A (ja) | 弁装置の制御装置 | |
JPH03209080A (ja) | バルブ用電動アクチュエータ | |
JP2571803Y2 (ja) | モータアクチュエータの動作位置検出機構 | |
JPH06185657A (ja) | 流体遮断装置 | |
JP4365186B2 (ja) | トルクスイッチ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20071015 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100811 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100817 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101018 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20101214 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20101215 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4652013 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131224 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131224 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |