特開 2019-23816 シリンダ制御装置及びピストンアクチュエータ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2019-23816(P2019-23816A)

(43)【公開日】2019年2月14日

(54)【発明の名称】シリンダ制御装置及びピストンアクチュエータ装置

(51)【国際特許分類】

   G05D 16/20 20060101AFI20190118BHJP

【ＦＩ】

   G05D16/20 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2017-142897(P2017-142897)

(22)【出願日】2017年7月24日

(71)【出願人】

【識別番号】000106760

【氏名又は名称】ＣＫＤ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000291

【氏名又は名称】特許業務法人コスモス国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】横枕 祐

(72)【発明者】

【氏名】松岡 芳宏

(72)【発明者】

【氏名】棚橋 拓也

【テーマコード（参考）】

5H316

【Ｆターム（参考）】

5H316AA13

5H316BB01

5H316DD04

5H316DD11

5H316EE02

5H316EE18

5H316GG03

5H316HH12

(57)【要約】      （修正有）

【課題】制御対象を制御するための制御構成をコンパクトにでき、制御対象の応答時間を短縮させることができるシリンダ制御装置及びピストンアクチュエータ装置を提供すること。
【解決手段】シリンダ制御装置３のＣＰＵ５１は、操作部３２、３３、３４を介して入力された時間ごとの操作圧力の設定値を受け付けると、それに基づいて動作パターンを生成し、ＥＥＰＲＯＭ５４に記憶する。ＣＰＵ５１は、操作部又は上位コントローラ９により、ＥＥＰＲＯＭ５４に記憶された複数の動作パターンの中からある動作パターンが指定された場合に、指定された動作パターンをＥＥＰＲＯＭ５４から読み出す。そして、ＣＰＵ５１は、読み出した動作パターンに従って、時間ごとの操作圧力の設定値にシリンダの操作圧力を一致させるように、給排気部８を制御することにより、ピストンアクチュエータ装置の動作をフィードフォワード制御する。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ピストンを収容するシリンダの操作圧力を制御するシリンダ制御装置において、
前記シリンダに操作流体を給排気することにより、前記操作圧力を制御する給排気部と、
制御部と、
記憶部と、
時間ごとの操作圧力の設定値を受け付ける受付部と、を有し、
前記制御部は、
前記受付部を介して前記時間ごとの操作圧力の設定値を少なくとも２点受け付けて動作パターンを生成し、前記記憶部に識別可能に記憶する動作パターン記憶処理と、
前記記憶部に複数の動作パターンが記憶される場合であり、かつ、前記動作パターンを指定する指定命令を取得した場合に、前記記憶部に記憶される前記複数の動作パターンの中から、前記指定命令に対応する動作パターンを読み出す動作パターン読出処理と、
前記動作パターン読出処理にて読み出した動作パターンに従って、前記時間ごとの操作圧力の設定値に前記操作圧力を一致させるように前記給排気部を制御する制御処理と、を実行すること、
を特徴とするシリンダ制御装置。

【請求項2】

請求項１に記載するシリンダ制御装置において、
前記制御処理は、前記操作圧力を前記操作圧力の設定値に到達させる直前における前記ピストンの移動方向を常に同じにするように、前記給排気部を制御すること、
を特徴とするシリンダ制御装置。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載するシリンダ制御装置において、
操作部と表示部を備え、
前記制御部は、
前記操作部の操作内容を前記表示部に表示させる表示処理を実行し、
更に、前記動作パターン記憶処理にて、前記操作部を介して入力された前記時間ごとの操作圧力の設定値を前記受付部が受け付けること、
を特徴とするシリンダ制御装置。

【請求項4】

シリンダと、
前記シリンダに収容され、前記シリンダ内の操作圧力に応じて前記シリンダ内を摺動するピストンと、
前記ピストンに連結され、前記ピストンの移動に応じて出力を行う出力部と、
前記シリンダに接続されるシリンダ制御装置と、を有するピストンアクチュエータ装置において、
前記シリンダ制御装置は、
前記シリンダに操作流体を給排気することにより、前記操作圧力を制御する給排気部と、
制御部と、
記憶部と、
時間ごとの操作圧力の設定値を受け付ける受付部と、を有し、
前記制御部は、
前記受付部を介して前記時間ごとの操作圧力の設定値を少なくとも２点受け付けて動作パターンを生成し、前記記憶部に識別可能に記憶する動作パターン記憶処理と、
前記記憶部に複数の動作パターンが記憶される場合であり、かつ、前記動作パターンを指定する指定命令を取得した場合に、前記記憶部に記憶される前記複数の動作パターンの中から、前記指定命令に対応する動作パターンを読み出す動作パターン読出処理と、
前記動作パターン読出処理にて読み出した動作パターンに従って、前記時間ごとの操作圧力の設定値に前記操作圧力を一致させるように前記給排気部を制御する制御処理と、を実行すること、
を特徴とするピストンアクチュエータ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ピストンを収容するシリンダの操作圧力を制御するシリンダ制御装置及びピストンアクチュエータ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、医薬品製造ラインには、エアオペレイトバルブが複数配設されている。エアオペレイトバルブは、ピストンを収容するシリンダを備え、そのシリンダに操作圧力を制御するためのシリンダ制御装置が接続されている。シリンダ制御装置には、例えば、電空制御弁が用いられる。電空制御弁は、医薬品製造工程を管理するＰＬＣ（Programmable Logic Controller）などの上位コントローラに通信可能に接続されている。上位コントローラは、エアオペレイトバルブの二次側に配置される二次圧センサにも電気的に接続されている。

【0003】

上位コントローラは、二次圧センサにより検出される２次圧力と２次圧力の設定値との差圧に基づいて操作信号を生成し、電空制御弁に送信する。電空制御弁は、操作信号に従って操作流体をシリンダに給排気することにより、シリンダに供給する操作圧力を制御する。エアオペレイトバルブは、シリンダの操作圧力に応じてピストンがシリンダ内を移動し、弁開度を変化させる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１１−１３４１８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、従来のエアオペレイトバルブは、上位コントローラにより弁開度をフィードバック制御されていたため、エアオペレイトバルブの二次側に二次圧センサを設置する必要があった。そのため、エアオペレイトバルブを制御するための制御構成が複雑で大型化していた。

【0006】

また、エアオペレイトバルブの２次圧力は、不安定である。そのため、エアオペレイトバルブの弁開度を２次圧力に基づいてフィードバック制御する場合、例えば図１６に示すように、電空制御弁により制御される操作圧力が、所定の弁開度に対応する目標圧力に対してオーバーシュートを繰り返し、応答時間Ｔｘが長くなる問題があった。例えば、医療品製造ラインの洗浄や滅菌を行う現場では、精度がフィードバック制御より多少劣っても、応答時間Ｔｘを短縮して洗浄工程や滅菌工程の効率化を図りたいという要求があった。

【0007】

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、制御対象を制御するための制御構成をコンパクトにでき、制御対象の応答時間を短縮させることができるシリンダ制御装置及びピストンアクチュエータ装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するためになされた本発明の一態様は、ピストンを収容するシリンダの操作圧力を制御するシリンダ制御装置において、前記シリンダに操作流体を給排気することにより、前記操作圧力を制御する給排気部と、制御部と、記憶部と、時間ごとの操作圧力の設定値を受け付ける受付部と、を有し、前記制御部は、前記受付部を介して前記時間ごとの操作圧力の設定値を少なくとも２点受け付けて動作パターンを生成し、前記記憶部に識別可能に記憶する動作パターン記憶処理と、前記記憶部に複数の動作パターンが記憶される場合であり、かつ、前記動作パターンを指定する指定命令を取得した場合に、前記記憶部に記憶される前記複数の動作パターンの中から、前記指定命令に対応する動作パターンを読み出す動作パターン読出処理と、前記動作パターン読出処理にて読み出した動作パターンに従って、前記時間ごとの操作圧力の設定値に前記操作圧力を一致させるように前記給排気部を制御する制御処理と、を実行すること、を特徴とする。

【0009】

このような構成を有するシリンダ制御装置は、時間ごとの操作圧力設定値を規定する動作パターンを記憶部に予め記憶しておき、指定命令を取得すると、その指定命令に対応する動作パターンを記憶部から読み出し、読み出した動作パターンに従って給排気部を制御することにより、制御対象のシリンダの操作圧力を制御する。制御対象は、シリンダの操作圧力に応じて動作する。よって、シリンダ制御装置は、記憶部に記憶した動作パターンを用いて制御対象の動作をフィードフォワード制御するため、制御対象の動作状態を検出する構成（例えば二次圧センサなど）が不要になり、制御対象を制御するための制御構成がコンパクトになる。また、シリンダ制御装置は、オーバーシュートを繰り返すことなく操作圧力を制御するので、制御対象の応答時間を短縮することができる。

【0010】

また、上記構成のシリンダ制御装置は、前記制御処理は、前記操作圧力を前記操作圧力の設定値に到達させる直前における前記ピストンの移動方向を常に同じにするように、前記給排気部を制御すること、を特徴とする。このような構成を有するシリンダ制御装置によれば、弁開度を大きくする場合と弁開度を小さくする場合とで同じ操作圧力でも弁開度が異なるという事態を回避できる。

【0011】

また、上記構成のシリンダ制御装置は、操作部と表示部を備え、前記制御部は、前記操作部の操作内容を前記表示部に表示させる表示処理を実行し、更に、前記動作パターン記憶処理にて、前記操作部を介して入力された前記時間ごとの操作圧力の設定値を前記受付部が受け付けること、を特徴とする。このような構成を有するシリンダ制御装置によれば、動作パターンを自装置のみで記憶することができるため、制御構成を簡素化できる。

【0012】

上記課題を解決するためになされた本発明の他の態様は、シリンダと、前記シリンダに収容され、前記シリンダ内の操作圧力に応じて前記シリンダ内を摺動するピストンと、前記ピストンに連結され、前記ピストンの移動に応じて出力を行う出力部と、前記シリンダに接続されるシリンダ制御装置と、を有するピストンアクチュエータ装置において、前記シリンダ制御装置は、前記シリンダに操作流体を給排気することにより、前記操作圧力を制御する給排気部と、制御部と、記憶部と、時間ごとの操作圧力の設定値を受け付ける受付部と、を有し、前記制御部は、前記受付部を介して前記時間ごとの操作圧力の設定値を少なくとも２点受け付けて動作パターンを生成し、前記記憶部に識別可能に記憶する動作パターン記憶処理と、前記記憶部に複数の動作パターンが記憶される場合であり、かつ、前記動作パターンを指定する指定命令を取得した場合に、前記記憶部に記憶される前記複数の動作パターンの中から、前記指定命令に対応する動作パターンを読み出す動作パターン読出処理と、前記動作パターン読出処理にて読み出した動作パターンに従って、前記時間ごとの操作圧力の設定値に前記操作圧力を一致させるように前記給排気部を制御する制御処理と、を実行すること、を特徴とする。

【0013】

このような構成を有するピストンアクチュエータ装置は、シリンダ制御装置が、時間ごとの操作圧力設定値を規定する動作パターンを記憶部に予め記憶しておき、指定命令を取得すると、その指定命令に対応する動作パターンを記憶部から読み出し、読み出した動作パターンに従って給排気部を制御することにより、シリンダの操作圧力を制御される。ピストンアクチュエータ装置は、シリンダの操作圧力に応じてピストンが移動し、出力部の出力を調整される。よって、ピストンアクチュエータ装置は、シリンダ制御装置が記憶部に記憶した動作パターンを用いて出力部の出力をフィードフォワード制御するため、出力部の出力を検出する構成（例えば二次圧センサなど）が不要になり、ピストンアクチュエータ装置を制御するための制御構成がコンパクトになる。また、ピストンアクチュエータ装置は、シリンダ制御装置によりオーバーシュートを繰り返すことなく操作圧力を制御されるので、応答時間が短縮される。

【発明の効果】

【0014】

よって、本発明によれば、制御対象を制御するための制御構成をコンパクトにでき、制御対象の応答時間を短縮させることができるシリンダ制御装置及びピストンアクチュエータ装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の実施形態に係るピストンアクチュエータ装置の正面図である。

【図2】図１のＡＡ断面図である。

【図3】図１に示すピストンアクチュエータ装置の左側面図である。

【図4】電空制御弁の概略構成図である。

【図5】第１動作パターンを示す図である。

【図6】第２動作パターンを示す図である。

【図7】第３動作パターンを示す図である。

【図8】第４動作パターンを示す図である。

【図9】ティーチング動作の制御手順のフローチャートである。

【図10】ティーチング動作を説明する図である。

【図11】動作パターン作成のイメージ図である。

【図12】動作パターン作成のイメージ図である。

【図13】上位コントローラを用いた稼動時の制御手順を示すフローチャートである。

【図14】医療品製造ラインの一例を示す図である。

【図15】本発明の第２実施形態に係るピストンアクチュエータ装置を示す断面図である。

【図16】フィードバック制御時の操作圧力変動を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下に、本発明に係るシリンダ制御装置及びピストンアクチュエータ装置の実施形態について図面に基づいて説明する。

【0017】

Ａ．第１実施形態
（ピストンアクチュエータ装置の構成）
図１は、本発明の第１実施形態に係るピストンアクチュエータ装置１の正面図である。図１に示すように、第１実施形態のピストンアクチュエータ装置１（以下「アクチュエータ装置１」と略記する）は、エアオペレイトバルブである。アクチュエータ装置１は、ボディ１０にシリンダ１７が連結されている。シリンダ１７には、シリンダ制御装置３（以下「制御装置３」と略記する）が一体的に取り付けられている。本形態では、電空制御弁を制御装置３に使用している。

【0018】

図２は、図１のＡＡ断面図である。ボディ１０は、流路ブロック１１と連結ブロック１５をダイアフラム１６を介してねじで連結することにより、構成されている。流路ブロック１１は、第１入出力ポート１２と第２入出力ポート１３の間に弁座１４が設けられている。ダイアフラム１６は、弁座１４と対向して配置され、外縁部が流路ブロック１１と連結ブロック１５との間で挟持されている。連結ブロック１５は、筒状に設けられ、シリンダ１７に取付ねじにより固定されている。

【0019】

シリンダ１７は、シリンダ室１８にピストン１９が摺動可能に装填されている。シリンダ室１８は、ピストン１９を介して第１室１８ａと第２室１８ｂに気密に区画されている。駆動軸２０は、ピストン１９と一体に設けられている。駆動軸２０の下端部は、連結ブロック１５内に突出し、連結ブロック１５にスライド可能に配置された結合部材２１に連結されている。結合部材２１には、ダイアフラム１６が取り付けられている。よって、ダイアフラム１６は、ピストン１９がシリンダ１７内を移動するのに応じて弁座１４に当接又は離間する。

【0020】

圧縮ばね２２は、第１室１８ａに縮設され、ピストン１９と駆動軸２０と結合部材２１を介してダイアフラム１６に弁閉止力を付与する。シリンダ１７は、第２室１８ｂが操作ポート２３（図４参照）を介して制御装置３に連通し、操作流体を給排気される。よって、アクチュエータ装置１は、圧縮ばね２２のばね力と第２室１８ｂの内圧とのバランスに応じて弁開度が調整される。つまり、圧縮ばね２２のばね力が第２室１８ｂの内圧より大きい場合には、アクチュエータ装置１は全閉状態になる。一方、第２室１８ｂの内圧が圧縮ばね２２のばね力より大きい場合には、その偏差に応じてダイアフラム１６が弁座１４から離間する。

【0021】

図３は、図１に示すアクチュエータ装置１の左側面図である。制御装置３は、ハウジング３０に表示部３１と操作部３５が設けられている。本形態の表示部３１は、４桁７セグメントＬＥＤにより構成されている。また、本形態の操作部３５は、第１キー３２と、第２キー３３と、第３キー３４を備える。第１〜第３キー３２〜３４は押下式のスイッチにより構成されている。

【0022】

（電空制御弁の構成）
図４は、制御装置３の概略構成図である。制御装置３は、第１ポート３６と、第２ポート３７と、第３ポート３８を備える。第１ポート３６は、操作流体供給源６０に接続されている。第２ポート３７は、シリンダ１７に開設された操作ポート２３に接続されている。第３ポート３８は、大気に開放されている。さらに、制御装置３は、入力端子４５を備える。入力端子４５は、第１キー３２と第２キー３３と第３キー３４に接続されている。

【0023】

制御装置３は、コントローラ４と、供給用電磁弁５と、排気用電磁弁６と、圧力センサ７が内設されている。

【0024】

供給用電磁弁５は、第１ポート３６と第２ポート３７を接続する第１流路Ｌ１上に配置されている。排気用電磁弁６は、供給用電磁弁５と第２ポート３７との間の接続点Ｐ１において第１流路Ｌ１から分岐して第３ポート３８に接続される第２流路Ｌ２上に、配置されている。圧力センサ７は、第１流路Ｌ１に対して、接続点Ｐ１と第２ポート３７との間に配置され、第２室１８ｂの内圧を検出する。つまり、圧力センサ７は、制御装置３により制御されるシリンダ１７の操作圧力を検出する。

【0025】

コントローラ４は、マイコン制御部４１に、通信インターフェース部４２と、圧力制御部４３と、入出力部４４が電気的に接続されている。通信インターフェース部４２と入出力部４４は、受付部の一例である。

【0026】

通信インターフェース部４２は，上位コントローラ９などの外部機器との通信を制御するためのハードウェアである。通信方法は，有線であっても無線であってもよい。

【0027】

入出力部４４は、信号の入出力を制御するためのハードウェアである。入出力部４４は、入力端子４５を介して第１〜第３キー３２〜３４に接続されている。入出力部４４は、第１〜第３キー３２〜３４の入力操作を電気信号として受信する。また、入出力部４４は、表示部３１に接続されている。入出力部４４は、表示部３１の表示内容を制御するための表示信号を表示部３１に送信する。

【0028】

マイコン制御部４１は、ＣＰＵ５１と、ＲＯＭ５２と、ＲＡＭ５３と、ＥＥＰＲＯＭ（electrically erasable and programmable read-only memory）５４を備える。ＣＰＵ５１は、制御部の一例である。ＥＥＰＲＯＭ５４は、記憶部の一例である。

【0029】

ＲＯＭ５２には、制御装置３を制御するための各種制御プログラムや各種設定、初期値等が記憶されている。ＲＡＭ５３およびＥＥＰＲＯＭ５４は、各種制御プログラムが読み出される作業領域として、あるいは、データを一時的に記憶する記憶領域として利用される。

【0030】

ＣＰＵ５１は，ＲＯＭ５２から読み出した制御プログラムに従って，その処理結果をＲＡＭ５３またはＥＥＰＲＯＭ５４に記憶させながら，制御装置３の各構成要素を制御する。

【0031】

ＥＥＰＲＯＭ５４は、１又は２以上の動作パターンを記憶している。ここで、動作パターンとは、例えば図５〜図８に示すように、時間ごとの操作圧力の設定値を規定するものをいう。

【0032】

図４に示すＥＥＰＲＯＭ５４は、制御装置３が実行可能な機能を、機能識別番号に関連付けて記憶している。機能には、動作パターンを記憶する第１機能と、動作パターンに従って、制御対象となるアクチュエータ装置１の動作を制御する第２機能が含まれる。

【0033】

圧力制御部４３は、供給用電磁弁５と排気用電磁弁６と圧力センサ７に接続されている。圧力制御部４３は、マイコン制御部４１から時間ごとに操作圧力の設定値を入力し、圧力センサ７が検出する操作圧力を操作圧力の設定値に一致させるように、供給用電磁弁５と排気用電磁弁６の動作を制御する。

【0034】

例えば、圧力制御部４３は、マイコン制御部４１から受信した操作圧力設定値よりも圧力センサ７から受信した操作圧力検出値の方が小さい場合には、供給用電磁弁５を開き、排気用電磁弁６を閉じることにより、第２ポート３７を第１ポート３６に連通させ、操作ポート２３に操作流体を供給する。これにより、第２室１８ｂの内圧（操作圧力）が上昇し、アクチュエータ装置１の弁開度が大きくなる。

【0035】

また例えば、圧力制御部４３は、マイコン制御部４１から受信した操作圧力設定値よりも圧力センサ７から受信した操作圧力検出値の方が大きい場合には、排気用電磁弁６を開き、供給用電磁弁５を閉じることにより、第２ポート３７を第３ポート３８に連通させ、第２室１８ｂの操作流体を排気する。これにより、第２室１８ｂの内圧（操作圧力）が低下し、アクチュエータ装置１の弁開度が小さくなる。尚、圧力制御部４３と供給用電磁弁５と排気用電磁弁６と圧力センサ７は、給排気部８を構成する。

【0036】

（ティーチング動作の概要）
続いて、ティーチング動作の概要を説明する。例えば、ユーザは、制御装置３の操作部３５を介して、時間ごとの操作圧力の設定値を少なくとも２点入力する。制御装置３は、操作部３５に入力された時間ごとの操作圧力の設定値に基づいて動作パターンを作成し、記憶する。ユーザは、時間ごとの操作圧力の設定値を変えることにより、図５〜図８に示すような複数の動作パターンを、制御装置３に記憶させることができる。

【0037】

アクチュエータ装置１は、ユーザが操作部３５を介して動作パターンを指定すると、制御装置３が、指定された動作パターンを読み出し、読み出した動作パターンに従ってシリンダ１７の操作圧力を制御する。アクチュエータ装置１は、シリンダ１７に供給される操作圧力に応じて、弁開度を変化させる。

【0038】

また、アクチュエータ装置１は、制御装置３に上位コントローラ９が接続された場合には、上位コントローラ９から動作パターンを指定される。この場合も、アクチュエータ装置１は、上記と同様にして、指定された動作パターンに従って操作圧力を制御され、弁開度を変化させる。

【0039】

このように、アクチュエータ装置１の弁開度は、上位コントローラ９によりフィードバック制御されるのではなく、制御装置３がＥＥＰＲＯＭ５４に予め記憶された動作パターンに従ってシリンダ１７の操作圧力を制御することにより、フィードフォワード制御される。よって、本形態のアクチュエータ装置１は、シリンダ１７の操作圧力が操作圧力の設定値（目標圧力）に対してオーバーシュートを繰り返すことを回避し、応答時間を短縮できる。また、従来技術のようにアクチュエータ装置１の二次側に二次圧センサを配置する必要がないので、アクチュエータ装置１の弁開度を制御するための制御構成を簡素化してコンパクトにできる。

【0040】

（ティーチング動作の制御手順）
続いて、ティーチング動作の制御手順について、図９のフローチャートを参照しながら説明する。マイコン制御部４１のＣＰＵ５１は、操作部３５が操作されたことを契機に、図９に示す制御手順を実行する。

【0041】

先ず、動作パターンを記憶する制御手順について、図９および図１０を参照して説明する。なお、図１０では、説明の便宜上、画面の横に単位を適宜記載している。

【0042】

ＣＰＵ５１は、操作部３５の第１〜第３キー３２〜３４の何れかが押下されると、図９のフローチャートに示すように、機能一覧画面７１（図１０参照）を表示部３１に表示させる（ステップ１、以下「Ｓ１」とする）。図１０のＸ１に示すように、機能一覧画面７１には、最初、初期値が表示される。ユーザが第３キー３４を押下すると、ＣＰＵ５１は、その入力操作を入出力部４４を介して受け付け、ＥＥＰＲＯＭ５４に記憶されている機能識別番号を１つ読み出す。そして、ＣＰＵ５１は、読み出した機能識別番号を表示することを指示する表示信号を入出力部４４を介して表示部３１に送信する。これにより、図１０のＸ２に示すように、機能一覧画面７１には、例えば機能識別番号が表示される。機能識別番号は、ユーザが第３キー３４を押下するのに応じて変更される。

【0043】

図９に示すように、ＣＰＵ５１は、機能が選択されたか否かを判断する（Ｓ２）。ＣＰＵ５１は、第１キー３２が押下されない場合には、機能が選択されていないと判断する（Ｓ２：ＮＯ）。この場合、ＣＰＵ５１は、所定時間が経過したか否かを判断する（Ｓ２４）。所定時間が経過するまでは（Ｓ２４：ＮＯ）、ＣＰＵ５１は、機能一覧画面７１を表示した状態で第１キー３２が押下されるのを待つ。一方、第１キー３２が押下されることなく、所定時間が経過した場合には（Ｓ２４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ５１は、図９に示す制御を終了する。これにより、アクチュエータ装置１が機能を選択されない状態で放置されることを回避できる。

【0044】

ユーザが所定時間内に第１キー３２を押下すると、ＣＰＵ５１は、機能が選択されたと判断する（Ｓ２：ＹＥＳ）。そして、ＣＰＵ５１は、選択された機能が第１機能であるか第２機能であるかを判断する（Ｓ３）。第１機能を示す機能識別番号が表示部３１に表示されているときに、ユーザが第１キー３２を押下した場合には、ＣＰＵ５１は、第１機能が選択されたと判断する（Ｓ３：第１機能）。この場合、ＣＰＵ５１は、入出力部４４を介して、プリセット番号設定画面７３（図１０参照）を表示することを指示する表示信号を表示部３１に送信し、プリセット番号設定画面７３を表示部３１に表示させる（Ｓ４）。図１０に示すように、プリセット番号設定画面７３には、機能識別番号（図中Ｘ３）とプリセット番号（図中Ｘ４）が表示される。プリセット番号とは、動作パターンを識別するための識別情報である。ＣＰＵ５１は、ユーザが第３キー３４を押下するのに応じてプリセット番号（図中Ｘ４）を変更する。

【0045】

図９に示すように、ＣＰＵ５１は、ユーザが第１キー３２を押下するまで、プリセット番号を設定しない（Ｓ５：ＮＯ）。一方、ＣＰＵ５１は、ユーザが第１キー３２を押下すると、プリセット番号設定画面７３に表示されているプリセット番号をＲＡＭ５３に記憶することにより、プリセット番号を設定する（Ｓ５：ＹＥＳ）。すると、ＣＰＵ５１は、プリセット番号決定画面７４の表示を指示する表示信号を表示部３１に送信し、プリセット番号決定画面７４を表示部３１に表示させる（Ｓ６）。図１０のＸ５に示すように、プリセット番号決定画面７４は、機能識別番号が表示されず、設定されたプリセット番号だけが表示される。

【0046】

次に、図９に示すように、ＣＰＵ５１は、初期圧力入力画面７５を表示することを指示する表示信号を入出力部４４を介して表示部３１に送信し、初期圧力入力画面７５を表示部３１に表示させる（Ｓ７）。例えば図１０に示すように、初期圧力入力画面７５には、初期圧力Ｐｆを入力することを示す手順番号（図中Ｎ１参照）と、初期圧力Ｐｆの入力値（図中Ｍ１）が、表示される。ここで、初期圧力Ｐｆとは、動作パターンに従ってバルブ制御（シリンダ１７の操作圧力の制御）を開始するときの操作圧力の設定値をいう。ＣＰＵ５１は、第３キー３４の入力操作を入出力部４４を介して受け付け、その入力操作に応じて初期圧力Ｐｆの入力値（図中Ｍ１）を変更する。図９に示すように、ＣＰＵ５１は、ユーザが第１キー３２を押下するまで、初期圧力Ｐｆを設定しない（Ｓ８：ＮＯ）。

【0047】

一方、ユーザが第１キー３２を押下すると、ＣＰＵ５１は、初期圧力Ｐｆを設定する（Ｓ８：ＹＥＳ）。すなわち、ＣＰＵ５１は、初期圧力入力画面７５に表示されている入力値を初期圧力Ｐｆの設定値としてＲＡＭ５３に記憶する。

【0048】

次に、ＣＰＵ５１は、目標圧力入力画面７６の表示を指示する表示信号を入出力部４４を介して表示部３１に送信し、目標圧力入力画面７６を表示部３１に表示させる（Ｓ９）。例えば図１０に示すように、目標圧力入力画面７６には、目標圧力Ｐｅを入力することを示す手順番号（図中Ｎ２）と、目標圧力Ｐｅの入力値（図中Ｍ２）が、表示される。ここで、目標圧力Ｐｅとは、シリンダ１７の操作圧力をフィードフォワード制御するときの操作圧力の設定値をいう。その後、図９に示すように、ＣＰＵ５１は、目標圧力Ｐｅの入力値を設定したか否かを判断する（Ｓ１０）。Ｓ９，Ｓ１０の処理は、Ｓ７、Ｓ８の処理と同様なので、説明を省略する。

【0049】

ＣＰＵ５１は、目標圧力Ｐｅの入力値を設定した場合には（Ｓ１０：ＹＥＳ）、ディレイ時間入力画面７７を表示するための表示信号を入出力部４４を介して表示部３１に送信し、ディレイ時間入力画面７７を表示部３１に表示させる（Ｓ１１）。例えば図１０に示すように、ディレイ時間入力画面７７には、ディレイ時間Ｔｄを入力することを示す手順番号（図中Ｎ３）と、ディレイ時間Ｔｄの入力値（図中Ｍ３）が、表示される。ここで、ディレイ時間Ｔｄとは、動作パターンに従ってバルブ制御（シリンダ１７の操作圧力の制御）を開始した後、初期圧力Ｐｆを維持する時間をいう。ＣＰＵ５１は、第３キー３４の入力操作を入出力部４４を介して受け付け、入力操作に応じてディレイ時間Ｔｄの入力値（図１０に示すＭ３）を変更する。ＣＰＵ５１は、ユーザが第１キー３２を押下するまで、ディレイ時間Ｔｄを設定しない（Ｓ１２：ＮＯ）。

【0050】

一方、ＣＰＵ５１は、ユーザが第１キー３２を押下すると、ディレイ時間Ｔｄを設定する（Ｓ１２：ＹＥＳ）。すなわち、ＣＰＵ５１は、ディレイ時間入力画面７７に表示されている入力値をディレイ時間Ｔｄの設定値としてＲＡＭ５３に記憶する。

【0051】

その後、ＣＰＵ５１は、手順番号（図１０のＮ４）とスウィープ時間Ｔｓの入力値（図１０に示すＭ４）を表示するスウィープ時間入力画面７８（図１０）を表示部３１に表示させ（Ｓ１３）、第１キー３２が押下されると、表示されている入力値をスウィープ時間Ｔｓとして設定する（Ｓ１４：ＹＥＳ）。ここで、スウィープ時間Ｔｓとは、初期圧力Ｐｆを目標圧力Ｐｅに到達させるまでの時間をいう。そして、ＣＰＵ５１は、手順番号（図１０のＮ５）とリピート時間Ｔｒの入力値（図１０に示すＭ５）を表示するリピート時間入力画面７９（図１０参照）を表示部３１に表示させ（Ｓ１５）、第１キー３２が押下されると、表示されている入力値をリピート時間Ｔｒとして設定する（Ｓ１６：ＹＥＳ）。ここで、リピート時間Ｔｒとは、初期圧力Ｐｆと目標圧力Ｐｅの変動を繰り返す場合の間隔時間をいう。入力値（図１０に示すＭ５）が「−」である場合には、初期圧力Ｐｆと目標圧力Ｐｅの変動を繰り返さないことを意味する。Ｓ１３及びＳ１５の処理はＳ１１の処理と同様であり、Ｓ１４およびＳ１６の処理はＳ１２と同様なので、説明を省略する。

【0052】

尚、ディレイ時間Ｔｄの終点は、初期圧力Ｐｆを目標圧力Ｐｅに変化させ始めるときの時間に相当する。そして、スウィープ時間Ｔｓの終点は、目標圧力Ｐｅに到達するときの時間に相当する。よって、Ｓ７〜Ｓ１４の処理により、時間ごとの操作圧力の設定値が、２点設定される。

【0053】

次に、図９に示すように、ＣＰＵ５１は、ＲＡＭ５３に記憶した初期圧力Ｐｆ、目標圧力Ｐｅ、ディレイ時間Ｔｄ、スウィープ時間Ｔｓ、リピート時間Ｔｒに基づいて動作パターンを作成して、ＥＥＰＲＯＭ５４に記憶する（Ｓ１７）。

【0054】

例えば、ユーザが、初期圧力Ｐｆを０ｋＰａより大きい値に設定し、目標圧力Ｐｅを初期圧力Ｐｆより大きい値に設定し、ディレイ時間Ｔｄとスウィープ時間Ｔｓに０秒より大きい値を設定し、リピート時間Ｔｒに「−」を設定したとする。この場合には、ＣＰＵ５１は、図１１に示すように操作圧力を初期圧力Ｐｆから目標圧力Ｐｅに１回だけ変動させる動作パターンを生成する。

【0055】

これに対して、ユーザが、リピート時間Ｔｒに数値を設定した場合には、ＣＰＵ５１は、図１２に示すように、Ｓ１４にて設定されたディレイ時間Ｔｄの間隔で、初期圧力Ｐｆと目標圧力Ｐｅの変動を繰り返す動作パターンを生成する。

【0056】

このようにして作成した動作パターンを、ＣＰＵ５１は、ＲＡＭ５３に記憶したプリセット番号（Ｓ５にて設定したプリセット番号）に関連付けて、ＥＥＰＲＯＭ５４に記憶する。よって、ＣＰＵ５１は、プリセット番号を引数にして動作パターンを読み出すことが可能になる。

【0057】

それから、ＣＰＵ５１は、動作パターン登録完了画面８０を表示部３１に表示させる（Ｓ１８）。例えば図１０のＸ６に示すように、動作パターン登録完了画面８０には、Ｓ１７にてＥＥＰＲＯＭ５４に記憶された動作パターンのプリセット番号、すなわち、Ｓ６にて設定されたプリセット番号が表示される。これにより、ユーザは、動作パターンの登録が完了したことを認識できる。その後、ＣＰＵ５１は、図９に示す制御を終了する。なお、Ｓ４〜Ｓ１７の処理は、動作パターン記憶処理の一例である。また、Ｓ７、Ｓ９、Ｓ１１、Ｓ１３、Ｓ１５の処理は、表示処理の一例である。

【0058】

図５〜図８を参照し、動作パターンをＥＥＰＲＯＭ５４に記憶させる手順を具体的に説明する。ここでは、操作圧力が５ｋＰａの場合に、アクチュエータ装置１の弁開度が全開状態になる。

【0059】

例えば、ユーザが、操作部３５を介して、初期圧力Ｐｆを「０ｋＰａ」に設定し、目標圧力Ｐｅを「５ｋＰａ」に設定し、ディレイ時間Ｔｄを「０ｓｅｃ」に設定し、スウィープ時間Ｔｓを「５ｓｅｃ」に設定し、リピート時間Ｔｒを「−」に設定したとする。この場合、ＣＰＵ５１は、図５に示すように、動作パターンに従ってバルブ制御（シリンダ１７の操作圧力の制御）を開始すると同時に操作圧力を上昇させ、５秒間かけてゆっくり操作圧力を０ｋＰａから５ｋＰａに到達させる第１動作パターンを生成する。そして、ＣＰＵ５１は、この第１動作パターンにプリセット番号「Ｐ１」を関連付けてＥＥＰＲＯＭ５４に記憶する。

【0060】

また例えば、ユーザが、操作部３５を介して、初期圧力Ｐｆを「０ｋＰａ」に設定し、目標圧力Ｐｅを「２ｋＰａ」に設定し、ディレイ時間Ｔｄを「０ｓｅｃ」に設定し、スウィープ時間Ｔｓを「５ｓｅｃ」に設定し、リピート時間Ｔｒを「−」に設定したとする。この場合、ＣＰＵ５１は、図６に示すように、動作パターンに従ってバルブ制御を開始すると同時に操作圧力を上昇させ、５秒間かけてゆっくり操作圧力を０ｋＰａから２ｋＰａに到達させる第２動作パターンを作成する。そして、ＣＰＵ５１は、この第２動作パターンにプリセット番号「Ｐ２」を関連付けてＥＥＰＲＯＭ５４に記憶する。

【0061】

また例えば、ユーザが、操作部３５を介して、初期圧力Ｐｆを「２．５ｋＰａ」に設定し、目標圧力Ｐｅを「２ｋＰａ」に設定し、ディレイ時間Ｔｄを「５ｓｅｃ」に設定し、スウィープ時間Ｔｓを「０ｓｅｃ」に設定し、リピート時間Ｔｒを「−」に設定したとする。この場合、ＣＰＵ５１は、図７に示すように、動作パターンに従ってバルブ制御を開始すると同時に操作圧力を２．５ｋＰａに制御し、その状態を５秒間維持した後、直ちに操作圧力を２．５ｋＰａから２ｋＰａに減少させる第３動作パターンを作成する。そして、ＣＰＵ５１は、この第３動作パターンにプリセット番号「Ｐ３」を関連付けてＥＥＰＲＯＭ５４に記憶する。

【0062】

また例えば、ユーザが、操作部３５を介して、初期圧力Ｐｆを「５ｋＰａ」に設定し、目標圧力Ｐｅを「７ｋＰａ」に設定し、ディレイ時間Ｔｄを「５ｓｅｃ」に設定し、スウィープ時間Ｔｓを「２ｓｅｃ」に設定し、リピート時間Ｔｒを「−」に設定したとする。この場合、ＣＰＵ５１は、図８に示すように、動作パターンに従ってバルブ制御を開始すると同時に、操作圧力を５ｋＰａに制御し、その状態を５秒間維持した後、２秒間かけて操作圧力を５ｋＰａから２ｋＰａに変化させる第４動作パターンを作成する。ＣＰＵ５１は、この第４動作パターンにプリセット番号「Ｐ４」を関連付けてＥＥＰＲＯＭ５４に記憶する。

【0063】

よって、ユーザは、表示部３１を見ながら、操作部３５を介して、初期圧力Ｐｆと、目標圧力Ｐｅと、ディレイ時間Ｔｄと、スウィープ時間Ｔｓを設定するだけで、ニーズに応じて異なる動作パターンを簡単にＣＰＵ５１に作成させ、ＥＥＰＲＯＭ５４に識別可能に記憶させることができる。つまり、アクチュエータ装置１は、ユーザが表示部３１を見ながら操作部３５を操作することにより時間ごとの操作圧力の設定値を設定できるので、動作パターンを自装置のみで記憶することができる。

【0064】

続いて、操作部３５を介して動作パターンを選択し、アクチュエータ装置１を動作させる制御手順を図９を参照しながら説明する。

【0065】

例えば、ユーザは、第３キー３４を押下して機能選択画面７２に第２機能を示す機能識別番号を表示させ、第１キー３２を押下する。すると、ＣＰＵ５１は、選択された機能が第２機能であると判断する（Ｓ１，Ｓ２：ＹＥＳ，Ｓ３：第２機能）。

【0066】

この場合、ＣＰＵ５１は、プリセット番号指定画面を表示するための表示信号を入出力部４４を介して表示部３１に送信し、プリセット番号指定画面を表示部３１に表示させる（Ｓ１９）。ＣＰＵ５１は、第３キー３４の操作に応じて、ＥＥＰＲＯＭ５４に記憶されたプリセット番号をプリセット番号指定画面に順次表示させる。ＣＰＵ５１は、第１キー３２が押下されない場合には、プリセット番号が指定されていないと判断し、待機する（Ｓ２０：ＮＯ）。一方、ＣＰＵ５１は、第１キー３２が押下された場合には、プリセット番号指定画面に表示されたプリセット番号が指定されたと判断する（Ｓ２０：ＹＥＳ）。

【0067】

ＣＰＵ５１は、指定されたプリセット番号に一致するプリセット番号が、ＥＥＰＲＯＭ５４に有るか否かを判断する（Ｓ２１）。一致するプリセット番号がない場合には（Ｓ２１：ＮＯ）、ＣＰＵ５１は、エラー通知を行い（Ｓ２５）、図９に示す制御を終了する。

【0068】

一方、一致するプリセット番号がある場合には（Ｓ２１：ＹＥＳ）、指定されたプリセット番号に対応する動作パターンをＥＥＰＲＯＭ５４から読み出し、ＲＡＭ５３に記憶する（Ｓ２２）。

【0069】

それから、ＣＰＵ５１は、ＲＡＭ５３に記憶した動作パターンに従って圧力制御部４３にシリンダ１７の操作圧力の制御を開始させる（Ｓ２３）。具体的にＣＰＵ５１は、ＲＡＭ５３に記憶した動作パターンに基づいて、時間ごとに操作圧力の設定値を指示する制御信号を圧力制御部４３に送信する。圧力制御部４３は、受信した操作圧力の設定値に圧力センサ７により検出される操作圧力検出値を一致させるように、供給用電磁弁５と排気用電磁弁６を制御する。その後、ＣＰＵ５１は、処理を終了する。なお、Ｓ２０〜Ｓ２２の処理は、動作パターン読出処理の一例である。Ｓ２３の処理は、バルブ制御処理の一例である。

【0070】

図５〜図８を参照し、操作部３５を介して動作パターンを指定し、アクチュエータ装置１の弁開度を制御する手順を具体的に説明する。

【0071】

具体的に例えば、ユーザが、操作部３５を介してプリセット番号「Ｐ１」を指定すると、ＣＰＵ５１は、プリセット番号「Ｐ１」を引数として、ＥＥＰＲＯＭ５４から図５に示す第１動作パターンを読み出す。ＣＰＵ５１は、第１動作パターンに規定される時間ごとに操作圧力を指示する制御信号を圧力制御部４３に送信する。圧力制御部４３は、制御信号に基づいて、圧力センサ７により検出される操作圧力検出値をＣＰＵ５１から指示される操作圧力に一致させるように供給用電磁弁５と排気用電磁弁６を制御する。これにより、アクチュエータ装置１は、操作圧力が５秒間かけて０ｋＰａから５ｋＰａまで徐々に上昇した後、５ｋＰａに維持される。よって、アクチュエータ装置１の弁開度は、オーバーシュートすることなく、全閉状態から全開状態に変化する。

【0072】

また例えば、ユーザが、操作部３５を介してプリセット番号「Ｐ２」を指定すると、ＣＰＵ５１は、プリセット番号「Ｐ２」を引数として、ＥＥＰＲＯＭ５４から図６に示す第２動作パターンを読み出す。ＣＰＵ５１は、上記第１動作パターンと同様にして、第２動作パターンに従って制御信号を圧力制御部４３に送信し、圧力制御部４３に供給用電磁弁５と排気用電磁弁６を制御させる。これにより、アクチュエータ装置１は、操作圧力が０ｋＰａから２ｋＰａまで徐々に上昇した後、２ｋＰａに維持される。そのため、アクチュエータ装置１の弁開度は、オーバーシュートすることなく、全閉状態から微小弁開状態に変化する。

【0073】

また例えば、ユーザが、操作部３５を介してプリセット番号「Ｐ３」を指定すると、ＣＰＵ５１は、プリセット番号「Ｐ３」を引数として、ＥＥＰＲＯＭ５４から図７に示す第３動作パターンを読み出す。ＣＰＵ５１は、上記第１動作パターンと同様にして、第３動作パターンに従って制御信号を圧力制御部４３に送信し、圧力制御部４３に供給用電磁弁５と排気用電磁弁６を制御させる。これにより、アクチュエータ装置１の操作圧力は、まず２．５ｋＰａに調整されると、その２．５ｋＰａを５秒間維持され、その後、２ｋＰａに減圧されてから、当該２ｋＰａを維持される。そのため、アクチュエータ装置１の弁開度は、オーバーシュートすることなく、中間弁開状態から微小弁開状態に変化する。

【0074】

また例えば、ユーザが、操作部３５を介してプリセット番号「Ｐ４」を指定すると、ＣＰＵ５１は、プリセット番号「Ｐ４」を引数として、ＥＥＰＲＯＭ５４から図８に示す第４動作パターンを読み出す。ＣＰＵ５１は、上記第１動作パターンと同様にして、第４動作パターンに従って制御信号を圧力制御部４３に送信し、圧力制御部４３に供給用電磁弁５と排気用電磁弁６を制御させる。これにより、アクチュエータ装置１の操作圧力は、まず５ｋＰａに調整されると、その５ｋＰａを５秒間維持され、その後、２秒間かけて５ｋＰａから２ｋＰａに減圧されてから、当該２ｋＰａを維持される。そのため、アクチュエータ装置１の弁開度は、オーバーシュートすることなく、全開状態から微小弁開状態に変化する。

【0075】

尚、動作パターンは、操作部３５からだけでなく、上位コントローラ９からも指定することが可能である。この制御手順について、図１３に示すフローチャートを参照しながら説明する。制御装置３のＣＰＵ５１は、上位コントローラ９からプリセット番号が入力されたことを契機に、図１３に示す制御を実行する。

【0076】

ＣＰＵ５１は、通信インターフェース部４２を介して上位コントローラ９から受信したプリセット番号をＲＡＭ５３に記憶することにより、プリセット番号を受け付ける（Ｓ４１）。それから、ＣＰＵ５１は、受信したプリセット番号と一致するプリセット番号がある場合には（Ｓ４２：ＹＥＳ）、その動作パターンをＥＥＰＲＯＭ５４から読み出し（Ｓ４３）、シリンダ１７の操作圧力の制御を開始する（Ｓ４４）。一方、一致するプリセット番号がない場合には（Ｓ４２：ＮＯ）、ＣＰＵ５１は、エラー通知を行う。Ｓ４２〜Ｓ４５の処理は、図９のＳ２１〜Ｓ２３、Ｓ２５と同様なので、説明を省略する。なお、Ｓ４１〜Ｓ４３の処理は、動作パターン読出処理の一例である。Ｓ４４の処理は、バルブ制御処理の一例である。

【0077】

このように、アクチュエータ装置１は、操作部３５または上位コントローラ９を介して動作パターンのプリセット番号を指定されると、制御装置３が、ＥＥＰＲＯＭ５４に記憶された複数の動作パターンから指定されたプリセット番号に対応する動作パターンを読み出し、読み出した動作パターンに従ってバルブ制御（シリンダ１７の操作圧力の制御）を行う。よって、アクチュエータ装置１は、弁開度がフィードフォワード制御されるので、弁開度制御時にオーバーシュートが発生せず、応答時間を短縮できる。また、アクチュエータ装置１の弁開度を制御するためにアクチュエータ装置１の２次圧力を検出する圧力センサが不要になるので、アクチュエータ装置１の弁開度を制御するための制御構成が簡素化され、コンパクトになる。

【0078】

ところで、アクチュエータ装置１は、弁開動作時と弁閉動作時との間でヒステリシスが発生し、弁開度を大きくする場合と、弁開度を小さくする場合とで、操作圧力に対する弁開度が異なる。そこで、制御装置３のＣＰＵ５１は、弁開度を調整する場合に、ピストン１９の移動方向を一定にしている。すなわち、制御装置３のＣＰＵ５１は、例えば図７に示す第３動作パターンに従って弁開度を中間弁開状態から微小弁開状態に変化させる場合、シリンダ１７の操作圧力を目標圧力Ｐｅ（２ｋＰａ）より小さくしてから、目標圧力Ｐｅ（２ｋＰａ）まで上昇させる制御信号を、圧力制御部４３に送信する。これにより、アクチュエータ装置１は、常に、ダイアフラム１６を弁座１４から離間させる弁開方向にピストン１９を加圧することにより、シリンダ１７の操作圧力を目標圧力Ｐｅに一致させるようになる。そのため、アクチュエータ装置１は、ヒステリシスにより同じ操作圧力でも弁開度が違うという事態を回避でき、精度が良い。

【0079】

（使用例）
続いて、アクチュエータ装置１の使用例を説明する。図１４は、医療品製造ラインの一例を示す図である。供給ライン６２は、タンク６１の上面に接続され、第１アクチュエータ装置１Ａが配置されている。排出ライン６３は、タンク６１の下面に接続されている。排出ライン６３は、タンク６１側から順に、第２アクチュエータ装置１Ｂと、フィルタ６４と、第３アクチュエータ装置１Ｃが配設されている。ガス抜きライン６５は、フィルタ６４の上部に接続され、第４アクチュエータ装置１Ｄが配設されている。

【0080】

第１〜第４アクチュエータ装置１Ａ〜１Ｄは、上述したアクチュエータ装置１と同一の構成である。第１〜第４アクチュエータ装置１Ａ〜１Ｄには、使用目的に応じて、動作パターンが記憶されている。

【0081】

例えば、第１アクチュエータ装置１Ａには、図５に示す第１動作パターンが記憶される。第２アクチュエータ装置１Ｂには、図５に示す第１動作パターンが記憶される。第３アクチュエータ装置１Ｃには、図７に示す第３動作パターンが記憶される。更に、第４アクチュエータ装置１Ｄには、図６に示す第２動作パターンと図８に示す第４動作パターンが記憶される。ここでは、第１〜第４動作パターンのプリセット番号を共通とするが、バルブ毎に異なっても良い。

【0082】

上位コントローラ９は、衛生確保のために、高温の湯をラインに５秒間供給することによりタンク６１にＣＩＰ（定置洗浄：Cleaning In Place）を施した後、高温の蒸気をラインに供給してタンク６１にＳＩＰ（定置滅菌：Sterilizing In Place）を施す。

【0083】

この場合、上位コントローラ９は、第１アクチュエータ装置１Ａ及び第２アクチュエータ装置１Ｂにプリセット番号「Ｐ１」を、第３アクチュエータ装置１Ｃにプリセット番号「Ｐ３」を、第４アクチュエータ装置１Ｄにプリセット番号「Ｐ４」を、それぞれ送信する。

【0084】

これにより、高温の湯が供給ライン６２からタンク６１、排出ライン６３へと流れる間、第３アクチュエータ装置１Ｃの弁開度が中間弁開状態に制御されると共に、第４アクチュエータ装置１Ｄの弁開度が全開状態に制御される。そのため、第４アクチュエータ装置１Ｄを介してエアが排出され、湯がライン内を高速で流れて洗浄効果を高めることができる。

【0085】

タンク６１は、湯を５秒間供給された後、蒸気を供給される。蒸気が供給ライン６２からタンク６１、排出ライン６３へと流れる間、第３アクチュエータ装置１Ｃ及びおよび第４アクチュエータ装置１Ｄの弁開度が微小弁開状態に小さくされる。これにより、蒸気の排出を極力抑えつつ、蒸気の流れを確保し、滅菌効率を高めることができる。このとき、第４アクチュエータ装置１Ｄは、ゆっくり弁開度を小さくするので、フィルタ６４の内圧が急増することを抑制できる。

【0086】

尚、上位コントローラ９は、フィルタ６４を交換してからＣＩＰおよびＳＩＰを行う場合、第４アクチュエータ装置１Ｄに対して、プリセット番号「Ｐ４」でなく、プリセット番号「Ｐ２」を供給する。これにより、第４アクチュエータ装置１Ｄは、全閉状態から微小弁開状態にゆっくり変化し、フィルタ内のエアをゆっくり抜く。そのため、フィルタは、湯を注入されたときの圧力で破損することが回避される。

【0087】

Ｂ．第２実施形態
続いて、本発明の第２実施形態のピストンアクチュエータ装置について説明する。図１５は、本発明の第２実施形態に係るピストンアクチュエータ装置１００（以下「アクチュエータ装置１００」と略記する）を示す断面図である。図１５では、制御装置３の記載を省略している。

【0088】

アクチュエータ装置１００は、シリンダ１０１にピストン１０３が摺動可能に装填され、シリンダ室１０２が第１室１０２ａと第２室１０２ｂに区画されている。出力ロッド１０４は、ピストン１０３に連結されている。圧縮ばね１０５は、第１室１０２ａに縮設され、ピストン１０３を介して出力ロッド１０４に対し、シリンダ１０１から突出する方向の力を常時付与している。第２室１０２ｂは、連通路１０６を介して操作ポート２３に連通している。操作ポート２３には、シリンダ制御装置３（図示せず）が接続される。

【0089】

かかるアクチュエータ装置１００は、第１実施形態と同様、図示しない制御装置３が第２室１０２ｂに操作流体を給排気し、シリンダ１０１の操作圧力を制御する。アクチュエータ装置１００は、圧縮ばね１０５のばね力と第２室１０２ｂの圧力とのバランスに応じて出力ロッド１０４を進退させる。よって、アクチュエータ装置１００は、第１実施形態と同様、アクチュエータ装置１００の出力を制御するための制御構成がコンパクトになり、応答時間が短縮される。

【0090】

尚、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、色々な応用が可能である。

【0091】

（１）例えば、上記実施形態では、操作部３５を介して入力された初期圧力Ｐｆ、目標圧力Ｐｅ、ディレイ時間Ｔｄ、スウィープ時間Ｔｓ、リピート時間Ｔｒに基づいて動作パターンを作成したが、上位コントローラ９が作成した動作パターンをマイコン制御部４１が通信インターフェース部４２を介して受け付け、ＥＥＰＲＯＭ５４に記憶させるようにしても良い。

【0092】

（２）制御装置３は、コントローラ４内の通信インターフェース部４２を省略し、コストダウンしてもよい。この場合、上位コントローラ９を制御装置３に接続できないが、操作部３５を介して動作パターンの記憶やバルブ制御を行うことができる。

【0093】

（３）表示部３１は、例えば左側から１桁目を赤色で表示し、左側から２桁目から４桁目まで緑色で表示するなど、表示色を変えて見やすくしてもよい。もちろん、表示部３１の表示が単色でもよい。

【0094】

（４）例えば、表示部３１を液晶ディスプレイで構成しても良い。また例えば、タッチ式パネルにより、表示部３１と操作部３５を一体に設けてもよい。

【0095】

（５）例えば、上記実施形態では、表示部３１の桁数は上記実施形態に限定されず、任意に変更可能である。また、第１〜第３キー３２〜３４の数は上記実施形態に限定されない。

【0096】

（６）例えば、アクチュエータ装置１は単動弁であるが、複動弁であってもよい。

【符号の説明】

【0097】

１，１００ ピストンアクチュエータ装置
３ シリンダ制御装置
４ コントローラ
８ 給排気部
１７ シリンダ
１９ ピストン
３１ 表示部
３５ 操作部
４２ 通信インターフェース
４３ 入出力部
５１ ＣＰＵ
５４ ＥＥＰＲＯＭ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】