流量传感器的制作方法

本公开涉及能够测量在连接到气动装置的管道中流动的工作气体的流量(flowrate)的流量传感器(flow sensor)。

背景技术：

1、例如，在用于制造各种产品的制造现场中，使用诸如空气吹送装置、气缸装置、工件抽吸输送装置和工件就位(seating)装置等的气动装置。通常，压缩空气供给到的管道连接到气动装置，并且压缩空气的供给源连接到管道。

2、此外，作为用于测量在管道中流动的气体的流量的流量传感器，例如已知jp2020-109360 a中公开的传感器。

3、另一方面，在使用气动装置的制造设施中，制造条件可能由于所供给的空气压力的减少或气动装置的劣化等而改变。

4、如果制造条件在初始设置的允许范围之外，则装置停止，这导致了损失。

5、在这方面，可以设想到，用户独立地制作和操作用于诊断气动装置的诊断系统，但是在引入诊断系统时的准备和设置需要大量的时间和成本。此外，在现有诊断系统中仅用一个物理量进行诊断，并且可以设想到难以迅速且准确地判断缺陷的有无的情况。即，存在一种在进行用于驱动构件的气缸装置的诊断的情况下、测量运动时间并基于所测量的运动时间来诊断缺陷的有无的方法，但是难以迅速掌握缺陷的生成，这是因为运动时间的变化随着压缩空气的泄漏量的增加而快速地进展。

6、此外，存在一种在进行抽吸输送装置的诊断的情况下测量压力并基于所测量的压力来诊断缺陷的有无的方法。然而，在压缩空气的管道的压力损失增加时，压力的时间变化延迟，但是抽吸单元中的真空压力(抽吸力)不改变，并且即使管道中发生泄漏，抽吸单元中的真空压力也仅稍微改变。因而，难以准确地判断缺陷的有无。此外，在进行空气吹送装置的诊断的情况下，压力损失随着流量的增加而增加，并且制造条件也大幅改变。因而，难以准确地判断缺陷的有无。

技术实现思路

1、本公开是鉴于这样的点而做出的，并且其目的是使得能够在减轻引入时的用户的负担的同时，迅速且准确地诊断气动装置。

2、为了实现上述目的，根据一个实施例，一种流量传感器包括：流量测量元件，其被配置为测量连接到气动装置并形成工作气体的流路的管道中的工作气体的流量；压力测量元件，其被配置为测量所述管道中的工作气体的压力；以及评估单元，用于基于所述流量测量元件所测量的流量和所述压力测量元件所测量的压力的组合来确定用于指示所述气动装置的操作的特征量，并且基于所述特征量来评估所述管道所连接到的气动装置的操作。

3、根据该流量传感器，可以测量流经连接到气动装置的管道中的流路的工作气体的流量和压力。由于在流量传感器中设置有用于评估气动装置的操作的评估单元，因此可以在不会使用户单独准备用于诊断气动装置的诊断系统的情况下使用流量传感器进行气动装置的诊断，因而减轻了引入气动装置的诊断系统的负担。此外，由于设置了用于测量管道中的工作气体的流量的流量测量元件和用于测量管道中的工作气体的压力的压力测量元件，因此评估单元可以使用流量和压力的组合来确定指示气动装置的操作的特征量，并且可以基于所确定的特征量来评估气动装置的操作。结果，与仅使用一个物理量进行诊断的传统情况相比，可以进行迅速且准确的诊断。

4、管道可以被配置为可连接到例如作为多个类型的气动装置的空气吹送装置、气缸装置、抽吸输送装置和就位装置等中的任一个气动装置。在这种情况下，评估单元可以确定与连接到所述管道的气动装置的类型相对应的特征量，并且基于所述特征量来评估连接到所述管道的气动装置的操作。因而，可以提供能够评估多个类型的气动装置的操作的通用性高的流量传感器。

5、还可以包括用于从用户接收对连接到所述管道的气动装置的类型的选择的接收单元。在这种情况下，评估单元可以确定与所述接收单元所接收的气动装置的类型相对应的特征量，并且基于所述特征量来评估连接到所述管道的气动装置的操作。

6、在从喷嘴喷出作为工作气体的空气的空气吹送装置连接到管道的情况下，评估单元可以将作为从所述空气吹送装置的喷嘴喷出的压缩空气的质量流量的吹送量确定为所述特征量，并且基于所述吹送量来评估所述空气吹送装置的操作。例如，在所述吹送量等于或小于预定吹送量并且所述压力测量元件所测量的压力等于或大于基准压力的情况下，所述评估单元可以评估为发生了所述喷嘴的堵塞。此外，在所述吹送量等于或小于所述预定吹送量并且所述压力测量元件所测量的压力小于所述基准压力的情况下，所述评估单元可以评估为发生了供给到所述空气吹送装置的压缩空气的压降。结果，可以区分喷嘴的堵塞和压降。

7、在所述气缸装置连接到所述管道的情况下，所述评估单元可以将所述气缸装置的泄漏量和推力裕度确定为所述特征量，并且基于所述泄漏量和所述推力裕度来评估所述气缸装置的操作。例如，在所述气缸装置停止时的泄漏量等于或大于预定泄漏量的情况下，所述评估单元可以评估为发生了所述气缸装置的包装的劣化。

8、在使用作为工作气体的空气的压力的抽吸输送装置连接到管道的情况下，评估单元可以将抽吸输送装置的抽吸速度和抽吸输送装置的抽吸力确定为特征量，并且基于抽吸速度和抽吸力来评估抽吸输送装置的操作。在这种情况下，在抽吸期间的抽吸力等于或小于预定力的情况下，所述评估单元可以评估为发生了所述抽吸输送装置中所包括的吸盘的劣化。在所述流量测量元件所测量的流量在抽吸期间等于或小于预定流量的情况下，可以评估为发生了供给到所述抽吸输送装置的压缩空气的压降或所述抽吸输送装置中的流路的堵塞。

9、在使用作为工作气体的压缩空气的就位装置连接到管道的情况下，评估单元可以将从所述就位装置喷出的压缩空气的体积流量确定为所述特征量，并且基于所述体积流量来评估所述就位装置的操作。

10、在这种情况下，在工件未就位时的体积流量等于或小于预定流量并且所述压力测量元件所测量的压力在预定范围内的情况下，所述评估单元可以评估为发生了所述就位装置的喷嘴的堵塞。此外，在工件未就位时的体积流量等于或小于所述预定流量并且所述压力测量元件所测量的压力下降到低于所述预定范围的情况下，所述评估单元可以评估为发生了供给到所述就位装置的压缩空气的压降。

11、所述评估单元可以基于所述流量测量元件所测量的流量的时间序列数据和所述压力测量元件所测量的压力的时间序列数据的组合，来确定用于指示所述气动装置的操作的特征量。结果，可以使用流量和压力的进度来确定特征量。

12、所述评估单元还可以执行用于使用在所述气动装置重复所述操作时分别由所述流量测量元件和所述压力测量元件所测量的多个流量和多个压力来确定评估基准值的基准值确定处理，并且基于所确定的评估基准值来进行所述评估。即，可以通过使用多个流量和多个压力确定评估基准值，来获得具有高可靠度的评估基准值。

13、所述评估单元可以使用在多个不同定时所获取的流量和压力来重复地执行所述基准值确定处理，直到所述评估基准值的可靠度等于或高于预定可靠度为止。结果，可以提高评估基准值的可靠度。

14、如上所述，由于流量传感器包括用于基于流量测量元件所测量的流量和压力测量元件所测量的压力的组合来确定指示气动装置的操作的特征量、并且基于该特征量来评估气动装置的操作的评估单元，因此可以在减轻引入时的用户的负担的同时，迅速且准确地诊断气动装置。