气缸控制装置及活塞致动装置的制作方法

本发明涉及对容纳有活塞的气缸的操作压力进行控制的气缸控制装置及活塞致动装置。

背景技术：

例如，在制药生产线中设置有多个气动阀。气动阀具有收纳有活塞的气缸，该气缸连接有用于控制操作压力的气缸控制装置。对于气缸控制装置，例如可以使用电空控制阀。电空控制阀以可通信的方式连接到管理药品制备工序的plc(programmablelogiccontroller，可编程逻辑控制器)等上位控制器。配置在气动阀的次级侧的次级压力传感器也电连接于上位控制器。

上位控制器基于由次级压力传感器检测到的次级压力与次级压力的设定值之间的压力差生成操作信号，并发送给电空控制阀。电空控制阀根据操作信号使操作流体向气缸供给或从气缸排出，由此对供给至气缸的操作压力进行控制。对于气动阀而言，根据气缸的操作压力，活塞在气缸内移动，从而改变阀开度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011－134183号公报

技术实现要素：

发明所要解决的课题

但是，目前的气动阀由于是通过上位控制器反馈控制阀开度，所以需要在气动阀的次级侧设置次级压力传感器。因此，用于控制气动阀的控制结构复杂且大型化。

另外，气动阀的次级压力不稳定。因此，基于次级压力对气动阀的阀开度进行反馈控制时，例如图16所示，由电空控制阀控制的操作压力相对于与规定阀开度对应的目标压力反复过冲(overshoot)，存在响应时间tx变长的问题。图16是表示反馈控制时的操作压力变化的图，纵轴表示操作压力(kpa)，横轴表示时间(sec)。例如，在进行医疗用品生产线的清洗、灭菌的现场，即使精度与反馈控制相比变差，仍要求缩短响应时间tx、以期实现清洗工序、灭菌工序的高效化。

本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种能够使用于对控制对象进行控制的控制结构紧凑、并能够缩短控制对象的响应时间的气缸控制装置及活塞致动装置。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题而完成的本发明的一实施方式为一种气缸控制装置，其对容纳有活塞的气缸的操作压力进行控制，其特征在于，所述气缸控制装置具有：供排气部，其通过向所述气缸供给操作流体或从所述气缸排出操作流体来控制所述操作压力；控制部；存储部；和接收部，其接收各时间的操作压力的设定值，所述控制部执行下述处理：动作模式存储处理，通过所述接收部接收至少2个所述各时间的操作压力的设定值，生成动作模式，并以能够识别的方式存储于所述存储部；动作模式读取处理，在所述存储部存储多个动作模式的情况下、并且在取得了指定所述动作模式的指定命令的情况下，从存储在所述存储部中的所述多个动作模式中，读取与所述指定命令对应的动作模式；和控制处理，按照在所述动作模式读取处理中所读取到的动作模式，对所述供排气部进行控制使所述操作压力与所述各时间的操作压力的设定值一致。

具有上述结构的气缸控制装置预先在存储部存储规定各时间的操作压力设定值的动作模式，当取得指定命令时，从存储部读取与该指定命令对应的动作模式，并按照读取的动作模式对供排气部进行控制，由此对控制对象的气缸的操作压力进行控制。控制对象与气缸的操作压力相应地动作。因此，气缸控制装置使用存储于存储部的动作模式对控制对象的动作进行前馈控制，因此，不需要检测控制对象的动作状态的结构(例如次级压力传感器等)，用于对控制对象进行控制的控制结构变得紧凑。另外，由于气缸控制装置在不反复过冲的状态下控制操作压力，所以能够缩短控制对象的响应时间。

另外，上述结构的气缸控制装置的特征在于，所述控制处理对所述供排气部进行控制，使得所述操作压力即将达到所述操作压力的设定值之前的所述活塞的移动方向始终相同。通过具有这样结构的气缸控制装置，能够避免在增加阀开度时和减小阀开度时即使在相同的操作压力下阀开度也不同的情况。

另外，上述结构的气缸控制装置的特征在于，具有操作部和显示部，所述控制部执行使所述显示部显示所述操作部的操作内容的显示处理，并且在所述动作模式存储处理中，由所述接收部接收通过所述操作部输入的所述各时间的操作压力的设定值。通过具有这样结构的气缸控制装置，能够仅通过其自身装置存储动作模式，因此能够简化控制结构。

为了解决上述课题而完成的本发明的其它方式为一种活塞致动装置，所述活塞致动装置具有：气缸；活塞，其容纳在所述气缸内，且根据所述气缸内的操作压力而在所述气缸内滑动；输出部，与所述活塞连结，且根据所述活塞的移动进行输出；和气缸控制装置，其与所述气缸连接，所述活塞致动装置的特征在于，所述气缸控制装置具有：供排气部，其通过向所述气缸供给操作流体或从所述气缸排出操作流体来控制所述操作压力；控制部；存储部；和接收部，其接收各时间的操作压力的设定值，所述控制部执行下述处理：动作模式存储处理，通过所述接收部接收至少2个所述各时间的操作压力的设定值，生成动作模式，并以能够识别的方式存储于所述存储部；动作模式读取处理，在所述存储部存储多个动作模式的情况下、并且在取得了指定所述动作模式的指定命令的情况下，从存储在所述存储部中的所述多个动作模式中，读取与所述指定命令对应的动作模式；和控制处理，按照在所述动作模式读取处理中所读取到的动作模式，对所述供排气部进行控制使所述操作压力与所述各时间的操作压力的设定值一致。

在具有这样结构的活塞致动装置中，气缸控制装置预先在存储部存储规定各时间的操作压力设定值的动作模式，当取得指定命令时，从存储部读取与该指定命令对应的动作模式，并按照所读取的动作模式控制供排气部，由此控制气缸的操作压力。活塞致动装置中，根据气缸的操作压力，活塞发生移动，调节输出部的输出。因此，对于活塞致动装置而言，由于气缸控制装置使用存储在存储部中的动作模式对输出部的输出进行前馈控制，所以不需要检测输出部输出的结构(例如次级压力传感器等)，用于控制活塞致动装置的控制结构变紧凑。另外，活塞致动装置通过气缸控制装置在不反复过冲的状态下控制操作压力，因此，响应时间缩短。

发明效果

因此，根据本发明，能够提供一种气缸控制装置及活塞致动装置，其能够使用于对控制对象进行控制的控制结构紧凑、且能够缩短控制对象的响应时间。

附图说明

图1为本发明的实施方式涉及的活塞致动装置的主视图。

图2为图1的aa剖视图。

图3为图1所示的活塞致动装置的左视图。

图4为电空控制阀的结构简图。

图5为表示第1动作模式的图。

图6为表示第2动作模式的图。

图7为表示第3动作模式的图。

图8为表示第4动作模式的图。

图9为表示示教动作的控制过程的流程图。

图10为说明示教动作的图。

图11为生成动作模式的图像。

图12为生成动作模式的图像。

图13为表示使用了上位控制器工作时的控制过程的流程图。

图14为表示医疗用品生产线的一例的图。

图15为表示本发明的第2实施方式涉及的活塞致动装置的剖视图。

图16为表示反馈控制时的操作压力变化的图。

具体实施方式

以下，基于附图针对本发明涉及的气缸控制装置及活塞致动装置的实施方式进行说明。

a.第1实施方式

(活塞致动装置的结构)

图1为本发明的第1实施方式涉及的活塞致动装置1的主视图。如图1所示，第1实施方式的活塞致动装置1(以下简称为“致动装置1”)为气动阀。致动装置1中，气缸17与主体10连结。气缸控制装置3(以下，简称为“控制装置3”)一体地安装于气缸17。本实施方式中，电空控制阀用在控制装置3中。

图2为图1的aa剖视图。主体10由流路块11与连结块15隔着隔膜16螺纹连结而构成。流路块11中，在第1输入输出口12和第2输入输出口13之间设置有阀座14。隔膜16与阀座14对置配置，隔膜16的外缘部夹持在流路块11与连结块15之间。连结块15设置成筒状，通过安装螺钉而被固定于气缸17。

气缸17中，活塞19以可滑动的方式装填在气缸室18中。气缸室18隔着活塞19被气密性地划分为第1室18a和第2室18b。驱动轴20与活塞19一体地设置。驱动轴20是输出部的一例。驱动轴20的下端部突出到连结块15内，并与以可滑动的方式配置于连结块15的结合部件21连结。在结合部件21安装有隔膜16。因此，随着活塞19在气缸17内移动，隔膜16与阀座14抵接或离开。

压缩弹簧22被压缩设置在第1室18a，经由活塞19、驱动轴20和结合部件21而对隔膜16施加闭阀力。气缸17内，第2室18b经由操作口23(参见图4)而与控制装置3连通，操作流体被供给/排出。因此，致动装置1根据压缩弹簧22的弹簧力与第2室18b的内压之间的平衡来调节阀开度。也就是说，当压缩弹簧22的弹簧力大于第2室18b的内压时，致动装置1成为完全关闭状态。另一方面，当第2室18b的内压大于压缩弹簧22的弹簧力时，隔膜16基于其偏差而从阀座14离开。

图3为图1所示的致动装置1的左视图。控制装置3在壳体30上设有显示部31和操作部35。本实施方式的显示部31由4位7段led构成。另外，本实施方式的操作部35具有第1键32、第2键33和第3键34。第1键～第3键32～34由按下式的开关构成。

(电空控制阀的结构)

图4为控制装置3的结构简图。控制装置3具有第1口36、第2口37和第3口38。第1口36与操作流体供给源60连接。第2口37与开设于气缸17的操作口23连接。第3口38向大气开放。此外，控制装置3具有输入端子45。输入端子45与第1键32、第2键33和第3键34连接。

控制装置3内设有控制器4、供给用电磁阀5、排气用电磁阀6和压力传感器7。

供给用电磁阀5配置在连接第1口36和第2口37的第1流路l1上。排气用电磁阀6配置在第2流路l2上，该第2流路l2在供给用电磁阀5与第2口37之间的连接点p1从第1流路l1分支且与第3口38连接。压力传感器7相对于第1流路l1配置在连接点p1与第2口37之间，检测第2室18b的内压。也就是说，压力传感器7检测由控制装置3控制的气缸17的操作压力。

控制器4中，通信接口部42、压力控制部43和输入输出部44电连接于微机控制部41。通信接口部42和输入输出部44是接收部的一例。

通信接口部42是用于控制与上位控制器9等外部设备进行通信的硬件。通信方法可以是有线也可以是无线。

输入输出部44是用于控制信号的输入输出的硬件。输入输出部44经由输入端子45而与第1键～第3键32～34连接。输入输出部44以电信号的方式接收第1键～第3键32～34的输入操作。另外，输入输出部44与显示部31连接。输入输出部44将用于控制显示部31的显示内容的显示信号发送至显示部31。

微机控制部41包括cpu51、rom52、ram53和eeprom(electricallyerasableandprogrammableread-onlymemory，电可擦除可编程只读存储器)54。cpu51是控制部的一例。eeprom54是存储部的一例。

用于控制控制装置3的各种控制程序、各种设定、初始值等存储在rom52中。ram53及eeprom54被用作供各种控制程序被读取的作业区域、或者临时存储数据的存储区域。

cpu51根据从rom52读取的控制程序，一边使其处理结果存储于ram53或eeprom54，一边对控制装置3的各结构要素进行控制。

eeprom54存储有1个或2个以上动作模式。此处，所谓动作模式，例如图5～图8所示，是指规定各时间的操作压力的设定值。此处，图5～图8是表示第1动作模式～第4动作模式的图，各图中均为纵轴表示操作压力(kpa)，横轴表示时间(sec)。

图4所示的eeprom54与功能识别编号相关联地存储控制装置3可执行的功能。功能包括存储动作模式的第1功能、和根据动作模式对成为控制对象的致动装置1的动作进行控制的第2功能。

压力控制部43与供给用电磁阀5、排气用电磁阀6和压力传感器7连接。压力控制部43从微机控制部41按时间输入操作压力的设定值，控制供给用电磁阀5和排气用电磁阀6的动作使压力传感器7所检测出的操作压力与操作压力的设定值一致。

例如，当从压力传感器7接收到的操作压力检测值小于从微机控制部41接收到的操作压力设定值时，压力控制部43通过打开供给用电磁阀5、关闭排气用电磁阀6而使第2口37与第1口36连通，向操作口23供给操作流体。由此，第2室18b的内压(操作压力)升高，致动装置1的阀开度变大。

另外，例如，当从压力传感器7接收到的操作压力检测值大于从微机控制部41接收到的操作压力设定值时，压力控制部43通过打开排气用电磁阀6、关闭供给用电磁阀5而使第2口37与第3口38连通，将第2室18b的操作流体排出。由此，第2室18b的内压(操作压力)降低，致动装置1的阀开度变小。需要说明的是，压力控制部43、供给用电磁阀5、排气用电磁阀6和压力传感器7构成供排气部8。

(示教动作的概要)

接下来，针对示教动作的概要进行说明。例如，用户经由控制装置3的操作部35输入至少2个各时间的操作压力的设定值。控制装置3基于输入到操作部35的各时间的操作压力的设定值生成动作模式并存储。用户通过改变各时间的操作压力的设定值，能够将图5～图8所示的多个动作模式存储至控制装置3中。

对于致动装置1，当用户通过操作部35指定动作模式时，控制装置3读取所指定的动作模式，并根据所读取的动作模式控制气缸17的操作压力。致动装置1根据供给至气缸17的操作压力来改变阀开度。

另外，对于致动装置1，当上位控制器9与控制装置3连接时，通过上位控制器9指定动作模式。此时，致动装置1也与上述相同地根据所指定的动作模式控制操作压力，改变阀开度。

这样，致动装置1的阀开度不是通过上位控制器9反馈控制，而是由控制装置3根据预先存储到eeprom54中的动作模式来控制气缸17的操作压力，从而进行前馈控制。因此，本实施方式的致动装置1能够避免气缸17的操作压力相对于操作压力的设定值(目标压力)反复过冲，能够缩短响应时间。另外，因为不需要如现有技术那样在致动装置1的次级侧配置次级压力传感器，所以用于控制致动装置1的阀开度的控制结构简化而紧凑。

(示教动作的控制过程)

接下来，针对示教动作的控制过程进行说明。微机控制部41的cpu51以操作部35被操作为契机而执行图9所示的处理。

首先，参照图9和图10，针对存储动作模式的控制过程进行说明。图9为表示示教动作的控制过程的流程图。图10为说明示教动作的图。需要说明的是，图10中，为了便于说明，在画面的旁边适当地记载了单位。

当操作部35的第1键～第3键32～34的任意一个被按下时，如图9的流程图所示，cpu51使显示部31显示出功能一览画面71(参见图10)(步骤1，以下记作“s1”)。如图10的x1所示，在功能一览画面71中首先显示初始值。当用户按下第2键33或第3键34时，cpu51经由输入输出部44接收该输入操作，并读取一个存储在eeprom54中的功能识别编号。然后，cpu51将指示显示所读取的功能识别编号的显示信号经由输入输出部44发送至显示部31。由此，如图10的x2所示，在功能一览画面71中显示例如功能识别编号“f1”。随着用户按下第2键33或第3键34，功能识别编号被改变。

如图9所示，cpu51判断是否已选择了功能(s2)。当第1键32未被按下时，cpu51判断为未选择功能(s2：否)。此时，cpu51判断是否经过了规定时间(s24)。在规定时间经过之前(s24：否)，cpu51在显示功能一览画面71的状态下等待第1键32被按下。另一方面，在经过了规定时间但第1键32没有被按下的情况下(s24：是)，cpu51结束图9所示的控制。由此，能够避免致动装置1在功能未被选择的状态下被放置。

当用户在规定时间内按下第1键32时，cpu51判断为已选择了功能(s2：是)。然后，cpu51判断所选择的功能是第1功能还是第2功能(s3)。若表示第1功能的功能识别编号被显示在显示部31时，用户按下第1键32，则cpu51判断为选择了第1功能(s3：第1功能)。此时，cpu51经由输入输出部44将指示显示预设编号设定画面73的显示信号(参见图10)发送至显示部31，使显示部31显示出预设编号设定画面73(s4)。如图10所示，在预设编号设定画面73，显示出功能识别编号(图中x3)和预设编号(图中x4)。所谓预设编号，是指用于识别动作模式的识别信息。在本实施方式中，例如可以存储多达8个动作模式，对各动作模式赋予预设编号“p1”～“p8”。随着用户按下第2键33或第3键34，cpu51改变预设编号(图中x4)。

如图9所示，在用户按下第1键32之前，cpu51不设定预设编号(s5：否)。另一方面，当用户按下第1键32时，cpu51将显示在预设编号设定画面73中的预设编号存储于ram53，由此设定预设编号(s5：是)。于是，cpu51将指示显示预设编号确定画面74的显示信号发送至显示部31，使显示部31显示出预设编号确定画面74(s6)。如图10的x5所示，预设编号确定画面74只是显示出所设定的预设编号，不显示功能识别编号。

接下来，如图9所示，cpu51将指示显示初始压力输入画面75的显示信号经由输入输出部44发送至显示部31，使显示部31显示初始压力输入画面75(s7)。例如，如图10所示，如果在显示预设编号确定画面74的状态下第1键32被按下，则显示部31的显示从预设编号确定画面74切换至初始压力输入画面75。初始压力输入画面75中显示出表示输入初始压力pf的过程编号(参见图中n1)和初始压力pf的输入值(图中m1)。此处，所谓初始压力pf，是指根据动作模式开始阀控制(气缸17的操作压力的控制)时的操作压力的设定值。cpu51经由输入输出部44接收第2键33或第3键34的输入操作，并根据该输入操作改变初始压力pf的输入值(图中m1)。如图9所示，cpu51在用户按下第1键32之前不设定初始压力pf(s8：否)。

另一方面，当用户按下第1键32时，cpu51设定初始压力pf(s8：是)。即，cpu51将初始压力输入画面75所显示出的初始压力pf的输入值作为初始压力pf的设定值存储于ram53。

接下来，cpu51将指示显示目标压力输入画面76的显示信号经由输入输出部44发送至显示部31，使显示部31显示目标压力输入画面76(s9)。例如，如图10所示，在目标压力输入画面76中显示出表示输入目标压力pe的过程编号(图中n2)、和目标压力pe的输入值(图中m2)。此处，所谓目标压力pe，是指对气缸17的操作压力进行前馈控制时的操作压力的设定值。然后，如图9所示，cpu51判断是否设定了目标压力pe的输入值(s10)。s9，s10的处理与s7、s8的处理相同，故而省略说明。

在设定了目标压力pe的输入值的情况下(s10：是)，cpu51经由输入输出部44将用于显示延迟时间输入画面77的显示信号发送至显示部31，使显示部31显示延迟时间输入画面77(s11)。例如，如图10所示，延迟时间输入画面77中显示出表示输入延迟时间td的过程编号(图中n3)、和延迟时间td的输入值(图中m3)。此处，所谓延迟时间td，是指根据动作模式开始阀控制(气缸17的操作压力的控制)后维持初始压力pf的时间。cpu51经由输入输出部44接收第2键33或第3键34的输入操作，并与输入操作相应地改变延迟时间td的输入值(图10所示的m3)。cpu51在用户按下第1键32之前不设定延迟时间td(s12：否)。

另一方面，在用户按下第1键32时，cpu51设定延迟时间td(s12：是)。即，cpu51将延迟时间输入画面77所显示的输入值作为延迟时间td的设定值存储在ram53中。

然后，cpu51使显示过程编号(图10的n4)和清理时间ts的输入值(图10所示的m4)的清理时间输入画面78(图10)显示在显示部31(s13)，当按下第1键32时，将所显示的输入值设定为清理时间ts(s14：是)。此处，所谓清理时间ts，是指直到使初始压力pf达到目标压力pe为止的时间。然后，cpu51使显示过程编号(图10的n5)和重复时间tr的输入值(图10所示的m5)的重复时间输入画面79(参见图10)显示在显示部31中(s15)，当按下第1键32时，将所显示的输入值设定为重复时间tr(s16：是)。此处，所谓重复时间tr，是指使初始压力pf和目标压力pe反复变动时的间隔时间。输入值(图10所示的m5)为“－”时，是指初始压力pf和目标压力pe没有反复变动。s13及s15的处理与s11的处理相同，s14及s16的处理与s12相同，故而省略说明。

需要说明的是，延迟时间td的终点相当于使初始压力pf开始向目标压力pe变化时的时间。而且，清理时间ts的终点相当于到达目标压力pe时的时间。因此，通过s7～s14的处理，设定2个各时间的操作压力的设定值。

然后，如图9所示，cpu51基于存储于ram53中的初始压力pf、目标压力pe、延迟时间td、清理时间ts、重复时间tr而生成动作模式，存储在eeprom54中(s17)。

例如，用户将初始压力pf设定为大于0kpa的值，将目标压力pe设定为大于初始压力pf的值，将延迟时间td和清理时间ts设定为大于0秒的值，将重复时间tr设定为“－”。此时，cpu51生成如图11所示的动作模式，即，使操作压力从初始压力pf仅经1次变化成为目标压力pe的动作模式。图11是生成动作模式的图像，纵轴表示操作压力(kpa)，横轴表示时间(sec)。

而另一方面，在用户对重复时间tr设定了数值时，如图12所示，cpu51生成下述动作模式，即，按照s14中所设定的延迟时间td的间隔反复进行初始压力pf和目标压力pe的变动。图12是生成动作模式的图像，纵轴表示操作压力(kpa)，横轴表示时间(sec)。

cpu51将如上所示生成的动作模式与存储在ram53中的预设编号(s5中设定的预设编号)相关联地存储在eeprom54中。因此，cpu51可以将预设编号作为实际参数来读取动作模式。

然后，cpu51使显示部31显示动作模式登记完成画面80(s18)。例如，如图10的x6所示，动作模式登记完成画面80中，显示出s17中存储在eeprom54中的动作模式的预设编号、即s5中设定的预设编号。由此，用户能够认识到动作模式的登记已经完成。然后，cpu51结束图9所示的控制。需要说明的是，s4～s17的处理是动作模式存储处理的一例。另外，s7、s9、s11、s13、s15的处理是显示处理的一例。

参见图5～图8，具体地说明将动作模式存储于eeprom54中的过程。此处，操作压力为5kpa时，致动装置1的阀开度成为完全开放状态。

例如，用户经由操作部35将初始压力pf设定为“0kpa”，将目标压力pe设定为“5kpa”，将延迟时间td设定为“0sec”，将清理时间ts设定为“5sec”，将重复时间tr设定为“－”。此时，如图5所示，cpu51生成第1动作模式，即，按照动作模式开始阀控制(气缸17的操作压力的控制)的同时使操作压力升高，经过5秒缓缓地使操作压力从0kpa升高至5kpa。而且，cpu51将预设编号“p1”与该第1动作模式相关联地存储在eeprom54中。

另外，例如，用户通过操作部35将初始压力pf设定为“0kpa”，将目标压力pe设定为“2kpa”，将延迟时间td设定为“0sec”，将清理时间ts设定为“5sec”，将重复时间tr设定为“－”。此时，如图6所示，cpu51生成第2动作模式，即，按照动作模式开始阀控制的同时使操作压力升高，经5秒缓缓地使操作压力从0kpa到达2kpa。而且，cpu51将预设编号“p2”与该第2动作模式相关联地存储在eeprom54中。

另外，例如，用户经由操作部35将初始压力pf设定为“2.5kpa”，将目标压力pe设定为“2kpa”，将延迟时间td设定为“5sec”，将清理时间ts设定为“0sec”，将重复时间tr设定为“－”。此时，如图7所示，cpu51生成第3动作模式，即，按照动作模式开始阀控制的同时将操作压力控制在2.5kpa，将此状态维持5秒后，立即将操作压力从2.5kpa降低至2kpa。而且，cpu51将该第3动作模式与预设编号“p3”相关联地存储在eeprom54中。

另外，例如，用户经由操作部35将初始压力pf设定为“5kpa”，将目标压力pe设定为“2kpa”，将延迟时间td设定为“5sec”，将清理时间ts设定为“2sec”，将重复时间tr设定为“－”。此时，如图8所示，cpu51生成第4动作模式，即，按照动作模式开始阀控制的同时，将操作压力控制在5kpa，将此状态维持5秒后，经2秒使操作压力从5kpa变化为2kpa。cpu51将预设编号“p4”与该第4动作模式相关联地存储在eeprom54中。

因此，用户仅仅通过一边观看显示部31一边经由操作部35设定初始压力pf、目标压力pe、延迟时间td和清理时间ts，就可以根据需求以简单的方式使cpu51生成不同的动作模式，并将其以可识别的方式存储在eeprom54中。也就是说，用户能够通过一边观看显示部31一边对操作部35进行操作而设定各时间的操作压力的设定值，因此，致动装置1仅仅通过自身装置即可存储动作模式。

接着，一边参照图9，一边对通过操作部35选择动作模式、使致动装置1动作的控制过程进行说明。

例如，用户按下第2键33或第3键34，在功能一览画面71中显示表示第2功能的功能识别编号，并按下第1键32。于是，cpu51判断为所选择的功能是第2功能(s1，s2：是，s3：第2功能)。

此时，cpu51经由输入输出部44将用于显示预设编号指定画面的显示信号发送至显示部31，使显示部31显示预设编号指定画面(s19)。cpu51根据第2键33或第3键34的操作将存储于eeprom54中的预设编号依次显示在预设编号指定画面(无图示)中。在第1键32未被按下时，cpu51判断为未指定预设编号，待机(s20：否)。另一方面，在第1键32被按下时，cpu51判断为已指定显示在预设编号指定画面中的预设编号(s20：是)。

cpu51判断在eeprom54中是否具有与所指定的预设编号一致的预设编号(s21)。没有一致的预设编号时(s21：否)，cpu51进行错误通知(s25)，并终止图9所示的控制。

另一方面，存在一致的预设编号时(s21：是)，从eeprom54中读取与所指定的预设编号对应的动作模式，并存储在ram53中(s22)。

然后，cpu51根据存储在ram53中的动作模式使压力控制部43开始气缸17的操作压力的控制(s23)。具体而言，cpu51根据存储在ram53中的动作模式，向压力控制部43发送按时间指示操作压力的设定值的控制信号。压力控制部43控制供给用电磁阀5和排气用电磁阀6，使得通过压力传感器7检测出的操作压力检测值与所接收的操作压力的设定值一致。然后，cpu51结束处理。需要说明的是，s20～s22的处理是动作模式读取处理的一例。s23的处理是控制处理的一例。

参照图5～图8，针对通过操作部35指定动作模式、控制致动装置1的阀开度的过程具体地进行说明。

具体而言，例如，当用户经由操作部35指定预设编号“p1”时，cpu51将预设编号“p1”作为实际参数，从eeprom54中读取图5所示的第1动作模式。cpu51将按第1动作模式所规定的时间指示操作压力的控制信号发送至压力控制部43。压力控制部43基于控制信号，控制供给用电磁阀5和排气用电磁阀6，使得通过压力传感器7检测到的操作压力检测值与cpu51指示的操作压力一致。由此，致动装置1使得操作压力经5秒从0kpa缓缓上升至5kpa后，维持在5kpa。因此，致动装置1的阀开度从完全关闭状态变为完全打开状态，没有过冲。

另外，例如，当用户经由操作部35指定预设编号“p2”时，cpu51将预设编号“p2”作为实际参数，从eeprom54中读取图6所示的第2动作模式。与上述第1动作模式相同地，cpu51根据第2动作模式将控制信号发送至压力控制部43，并使压力控制部43控制供给用电磁阀5和排气用电磁阀6。由此，致动装置1在操作压力从0kpa缓缓地升高至2kpa后，维持在2kpa。因此，致动装置1的阀开度从完全关闭状态变为稍微打开状态，没有过冲。

另外，例如，当用户经由操作部35指定预设编号“p3”时，cpu51将预设编号“p3”作为实际参数，从eeprom54中读取图7所示的第3动作模式。与上述第1动作模式相同地，cpu51按照第3动作模式将控制信号发送至压力控制部43，使压力控制部43控制供给用电磁阀5和排气用电磁阀6。由此，致动装置1的操作压力首先被调节至2.5kpa时，将该2.5kpa维持5秒，然后，减压至2kpa后，维持该2kpa。因此，致动装置1的阀开度从中间打开状态变为稍微打开状态，没有过冲。

另外，例如，当用户经由操作部35指定预设编号“p4”时，cpu51将预设编号“p4”作为实际参数，从eeprom54中读取图8所示的第4动作模式。与上述第1动作模式相同地，cpu51按照第4动作模式将控制信号发送至压力控制部43，使压力控制部43控制供给用电磁阀5和排气用电磁阀6。由此，致动装置1的操作压力首先被调节至5kpa时，将该5kpa维持5秒，然后，经2秒从5kpa减压至2kpa后，维持该2kpa。因此，致动装置1的阀开度从完全打开状态变为稍微打开状态，没有过冲。

需要说明的是，动作模式不仅可以由操作部35指定，也可以由上位控制器9指定。针对该控制过程，一边参照图13所示的流程图一边进行说明。图13是表示使用上位控制器工作时的控制过程的流程图。控制装置3的cpu51以从上位控制器9输入预设编号为契机，执行图13所示的控制。

cpu51经由通信接口部42将从上位控制器9接收到的预设编号存储到ram53中，由此接收预设编号(s41)。然后，cpu51在存在与所接收到的预设编号一致的预设编号时(s42：是)，从eeprom54中读取其动作模式(s43)，开始气缸17的操作压力的控制(s44)。另一方面，没有一致的预设编号时(s42：否)，cpu51进行错误通知(s45)。s42～s45的处理与图9的s21～s23、s25相同，因此省略说明。需要说明的是，s41～s43的处理是动作模式读取处理的一例。s44的处理是控制处理的一例。

如上所述，致动装置1经由操作部35或者上位控制器9指定动作模式的预设编号后，控制装置3就从存储于eeprom54中的多个动作模式中读取与所指定的预设编号对应的动作模式，并根据所读取的动作模式进行阀控制(气缸17的操作压力的控制)。因此，致动装置1由于阀开度被前馈控制，所以在阀开度控制时不会发生过冲，能够缩短响应时间。另外，为了控制致动装置1的阀开度而检测致动装置1的次级压力的压力传感器变得不需要，因此，用于控制致动装置1的阀开度的控制结构被简化，变得紧凑。

另外，致动装置1中，在开阀动作时与闭阀动作时之间会发生迟滞，在增大阀开度时和减小阀开度时，与操作压力相对应的阀开度不同。因此，控制装置3的cpu51在调节阀开度时，使活塞19的移动方向恒定。即，控制装置3的cpu51根据例如图7所示的第3动作模式使阀开度从中间打开状态变为微小打开状态时，将使气缸17的操作压力变为比目标压力pe(2kpa)小后又上升至目标压力pe(2kpa)的控制信号发送至压力控制部43。由此，致动装置1始终沿着使隔膜16从阀座14离开的开阀方向对活塞19进行加压，由此使气缸17的操作压力与目标压力pe一致。因此，致动装置1能够避免因迟滞而导致即使在相同操作压力下阀开度也不同的情况，精度优异。

(使用例)

接下来，针对致动装置1的使用例进行说明。图14是表示医疗用品生产线的一例的图。供给管路62连接于罐体61的上表面，并配置有第1致动装置1a。排出管路63与罐体61的下表面连接。排出管路63从罐体61侧依次配设有第2致动装置1b、过滤器64和第3致动装置1c。排气管路65连接于过滤器64的上部，并配设有第4致动装置1d。

第1致动装置～第4致动装置1a～1d具有与上述致动装置1相同的结构。第1致动装置～第4致动装置1a～1d中根据使用目的存储有动作模式。

例如，在第1致动装置1a中存储有图5所示的第1动作模式。在第2致动装置1b中存储有图5所示的第1动作模式。在第3致动装置1c中存储有图7所示的第3动作模式。并且，在第4致动装置1d中存储有图6所示的第2动作模式和图8所示的第4动作模式。此处，第1动作模式～第4动作模式的预设编号是通用的，但也可以针对每个阀而不同。

上位控制器9为了确保卫生而将高温的热水向管路中供给5秒，由此对罐体61实施cip(就地清洗：cleaninginplace)，而后将高温的蒸汽供给到管路中，对罐体61实施sip(就地灭菌：sterilizinginplace)。

此时，上位控制器9向第1致动装置1a及第2致动装置1b发送预设编号“p1”，向第3致动装置1c发送预设编号“p3”，向第4致动装置1d发送预设编号“p4”。

由此，在高温的热水从供给管路62向罐体61、排出管路63流动的期间，第3致动装置1c的阀开度被控制在中间打开状态，同时第4致动装置1d的阀开度被控制在完全打开状态。因此，经由第4致动装置1d排出空气，热水在管路内以高速流动，能够提高清洗效果。

在向罐体61供给热水5秒后，向罐体61供给蒸汽。在蒸汽从供给管路62向罐体61、排出管路63流动的期间，第3致动装置1c及第4致动装置1d的阀开度减小到稍微打开状态。由此，能够在尽可能地抑制蒸汽排出的同时，确保蒸汽流动，提高灭菌效率。此时，第4致动装置1d缓缓地减小阀开度，因此，能够抑制过滤器64的内压急剧增加。

需要说明的是，上位控制器9在更换过滤器64后进行cip及sip时，针对第4致动装置1d供给预设编号“p2”，而不是预设编号“p4”。由此，第4致动装置1d缓缓地从完全关闭状态变为稍微打开状态，缓缓地排出过滤器内的空气。因此，能够避免过滤器因注入热水时的压力而破损。

b.第2实施方式

接下来，针对本发明的第2实施方式的活塞致动装置进行说明。图15是表示本发明的第2实施方式涉及的活塞致动装置100(以下，简称为“致动装置100”)的剖视图。图15中省略了控制装置3的记载。

致动装置100中，在气缸101中以可滑动的方式装入活塞103，气缸室102被划分成第1室102a和第2室102b。输出杆104与活塞103连结。输出杆104是输出部的一例。压缩弹簧105压缩设置在第1室102a中，经由活塞103向输出杆104始终施加从气缸101突出的方向的力。第2室102b经由连通路106而与操作口23连通。操作口23与气缸控制装置3(无图示)连接。

上述致动装置100与第1实施方式相同，由无图示的控制装置3向第2室102b供给操作流体或从第2室102b排出操作流体，控制气缸101的操作压力。致动装置100根据压缩弹簧105的弹簧力与第2室102b的压力之间的平衡，使输出杆104进退。因此，致动装置100与第1实施方式相同，用于控制致动装置100输出的控制结构变得紧凑，响应时间缩短。

需要说明的是，本发明并不限定于上述实施方式，可以为各种应用。

(1)例如，在上述实施方式中，是基于经由操作部35输入的初始压力pf、目标压力pe、延迟时间td、清理时间ts、重复时间tr生成动作模式，但是也可以由微机控制部41通过通信接口部42接收上位控制器9生成的动作模式，并存储在eeprom54中。

(2)控制装置3也可以省略控制器4内的通信接口部42，降低成本。此时，虽然不能将上位控制器9与控制装置3连接，但可以经由操作部35进行动作模式的存储、阀控制。

(3)显示部31可以改变显示颜色易于观看，例如以红色显示从左侧开始的第1位数、以绿色显示从左侧开始的第2位至第4位数字等。当然，显示部31的显示也可以是单色。

(4)例如，可以由液晶显示器构成显示部31。另外，例如可以通过触控式面板将显示部31和操作部35设置为一体。

(5)例如，上述实施方式中，显示部31的位数不限于上述实施方式，可以任意地变更。另外，第1键～第3键32～34的数量不限于上述实施方式。

(6)例如，致动装置1为单动式阀，也可以为多动式阀。

附图标记说明

1，100活塞致动装置

3气缸控制装置

4控制器

8供排气部

17气缸

19活塞

31显示部

35操作部

42通信接口部

43输入输出部

51cpu

54eeprom