JP2004020543A

JP2004020543A - Electromagnetic sensor

Info

Publication number: JP2004020543A
Application number: JP2002180307A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Ito; 伊藤　厚志
Original assignee: Sanmei Electric Co Ltd
Current assignee: Sanmei Electric Co Ltd
Priority date: 2002-06-20
Filing date: 2002-06-20
Publication date: 2004-01-22
Anticipated expiration: 2022-06-20
Also published as: JP3954448B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electromagnetic sensor which enables a workman to intuitively grasp the direction and amount of a deviation in the temporarily positioned location of an object to be centered. <P>SOLUTION: The electromagnetic sensor 1 is provided with Hall elements 8; amplifier parts 30; display control circuits 40; and a display 14. The display 14 is provided with a group of x-axis lamps 12 and a group of y-axis lamps 13. The display control circuit 40 makes the temporarily positioned center location of the object 200 to be centered correspond to each output voltage of the Hall element 8 of an x-axis system and the Hall element 8 of a y-axis system and displays the amount of the deviation in the direction of an x-axis and the amount of the deviation in the direction of an y-axis representatively by lighted-up locations by lighting up one lamp among the group of x-axis lamps 12 and one lamp among the group of y-axis lamps 13. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホール素子を用いた電磁センサ、詳しくは、芯出し対象物の芯出し作業を行う際に使用される電磁センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、プレス機や工作機械等の加工機でワークを加工する際、ダイや治具等をセットするために芯出し作業が行われ、この芯出し作業に電磁センサを用いることが特開２０００−３２９５０９に開示されている。
【０００３】
この公報記載の電磁センサは、ホール素子を用いており、仮位置決めされた芯出し対象物の円筒状凹部に、芯出し対象物の目標中心位置と一致する基準中心位置に保持された円筒状検知部を挿入し、目標中心位置に対する、仮位置決めされた芯出し対象物の仮決め中心位置のズレを検出、表示する電磁センサである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の電磁センサは、芯出し対象物の仮決め中心位置を数字で表示するタイプであるため、作業者にとってズレの方向や量を直感として捉えることが難しかった。
【０００５】
本発明は、上記の点にかんがみなされたものであり、作業者がズレの方向及び量を直感として把握することが可能な電磁センサを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る電磁センサは、仮位置決めされた芯出し対象物の円筒状凹部に、該芯出し対象物の目標中心位置と一致する基準中心位置に保持された円筒状検知部を挿入し、前記目標中心位置に対する、該仮位置決めされた芯出し対象物の仮決め中心位置のズレを検出、表示する電磁センサであって、Ｘ軸系統とＹ軸系統の２系統からなり、各系統は、それぞれ、前記円筒状検知部に設けられ、該円筒状検知部を前記芯出し対象物の円筒状凹部に挿入したとき、前記基準中心位置を座標原点とする、該芯出し対象物の仮決め中心位置のＸ座標位置又はＹ座標位置、に応じた電圧を出力するホール素子と、該ホール素子の出力電圧を増幅する増幅回路部と、該増幅回路部の出力に応じて表示器の表示を制御する表示制御回路と、該表示制御回路によって制御され、前記目標中心位置に対する仮決め中心位置のズレを表示する表示器とを備え、前記表示器は、互いに直交するＸ軸ランプ群とＹ軸ランプ群を備え、前記表示制御回路は、前記芯出し対象物の仮決め中心位置を、前記Ｘ軸系統のホール素子及び前記Ｙ軸系統のホール素子の各出力電圧に対応させて、Ｘ軸ランプ群のうちの１つのランプ、及び、Ｙ軸ランプ群のうちの１つのランプをそれぞれ点灯させることによって、Ｘ軸方向におけるズレ量及びＹ軸方向におけるズレ量を点灯位置により代表させて表示させることを特徴とする。
【０００７】
請求項１に係る電磁センサによると、芯出し対象物の目標中心位置に対する仮決め中心位置のズレは、Ｘ軸方向のズレ量及びＹ軸方向のズレ量として表示器によって表示されることから、作業者はズレの方向及び量を直感として把握することができるようになる。
【０００８】
請求項２に係る電磁センサは、請求項１において、前記増幅回路部は、ホール素子の出力電圧を増幅する増幅回路と、該増幅回路のオフセット電圧を設定するリセット回路とを備え、該リセット回路は、基準ゲージの円筒状凹部に円筒状検知部を挿入し、操作スイッチがオンされたときのホール素子の出力電圧に基づいてオフセット電圧を設定するよう構成され、前記基準ゲージは、目標中心位置にセットされた芯出し対象物と同様に構成されたゲージであることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に係る電磁センサによると、基準ゲージを用いて増幅回路のオフセット電圧を予め設定するようにしたため、その後、仮位置決めされた芯出し対象物のズレ量を検出する際には、この設定されたオフセット電圧に基づいて中心位置に位置決めされていることが表示され、この中心位置の表示状態を始点としてズレ量が表示されるようになり、このため、電磁センサの個体差や温度による検出誤差が無くなり、精度の高いズレ検出を行うことが可能になる。
【００１０】
請求項３に係る電磁センサは、請求項１において、前記増幅回路部は二段の増幅回路部からなり、各段の増幅回路部は、ホール素子の出力電圧を増幅する増幅回路と、該増幅回路のオフセット電圧を設定するリセット回路とを備え、該リセット回路は、基準ゲージの円筒状凹部に円筒状検知部を挿入し、操作スイッチがオンされたときのホール素子の出力電圧に基づいてオフセット電圧を設定するよう構成され、前記基準ゲージは、目標中心位置にセットされた芯出し対象物と同様に構成されたゲージであり、前段の増幅回路部のリセット回路は、粗調整用オフセット電圧を設定し、後段の増幅回路部のリセット回路は、微調整用オフセット電圧を設定し、粗調整用オフセット電圧を設定した後微調整用オフセット電圧を設定することを特徴とする。
【００１１】
請求項３に係る電磁センサによると、請求項２に係る電磁センサと同様、基準ゲージを用いて増幅回路のオフセット電圧を予め設定するようにしたため、電磁センサの個体差による検出誤差が無くなり、精度の高いズレ検出を行うことが可能になるとともに、オフセット電圧に対して粗調整を行なった後微調整を行なうようにしたため、精度の高いオフセット電圧を得ることが可能になる。
【００１２】
請求項４に係る電磁センサは、請求項２又は３において、前記Ｘ軸系統及びＹ軸系統に電源を供給する電源回路を備え、該電源回路は、前記操作スイッチに対する操作及び前記表示器の表示変化が無い状態が所定時間継続したとき電源供給を自動的に停止することを特徴とする。
【００１３】
請求項４に係る電磁センサによると、操作スイッチに対する操作及び表示器の表示変化が無い状態が所定時間継続したとき電源供給を自動的に停止するようにしたため、電磁センサが電源の入ったまま使用されないときの無駄な電力消費を節約することができる。
【００１４】
請求項５に係る電磁センサは、請求項４において前記所定時間は任意に設定可能である。
【００１５】
請求項５に係る電磁センサによると、所定時間を任意に設定可能にしたため、作業条件、作業環境等にマッチしたタイミングで電源カットを行なうことができるようになる。
【００１６】
請求項６に係る電磁センサは、請求項１〜５において、前記表示制御回路はＸ軸系統及びＹ軸系統に対し共通の表示制御回路であり、該表示制御回路の入出力は、Ｘ軸系統及びＹ軸系統で交互に切り替わりながら行なわれることを特徴とする。
【００１７】
請求項６に係る電磁センサによると、Ｘ軸系統及びＹ軸系統の２つの系統に対し１つの共通の表示制御回路を用いるようにしたため、表示制御回路の簡素化を図ることができる。
【００１８】
請求項７に係る電磁センサは、請求項２〜６において、前記電源回路は電源投入スイッチを備え、該電源投入スイッチと前記操作スイッチは、１つの操作で動作する２極式スイッチを構成することを特徴とする。
【００１９】
請求項７に係る電磁センサによると、電源投入スイッチと操作スイッチを１つの操作で同時に動作させるようにしたため、操作が簡便になる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１は、本発明の一実施形態に係る電磁センサの概略外観斜視図、図２は、円筒状検知部の平面図、図３は、円筒状検知部の要部断面図、図４は、芯出し対象物に対する電磁センサの使用状態を示す断面図、図５は、基準ゲージに対する電磁センサの使用状態を示す断面図、図６は、電磁センサの電気系統のブロック図、図７は、電源回路のブロック図、図８は、カウンタの設定値変更説明図、図９は、増幅回路部のブロック図、図１０は、増幅回路部の変形例のブロック図、図１１は、表示制御回路のブロック図、図１２は、変形例に係る電気系統のブロック図をそれぞれ示す。
【００２２】
図１〜図５において、電磁センサ１は、先端に円筒状検知部２を備える。円筒状検知部２は円筒状ケース３を備え、円筒状ケース３の側壁部４に４つの貫通孔５が穿設されている。４つの貫通孔５は、同一平面上かつ円周方向に等間隔に形成されており、平面視Ｘ軸方向に２つの貫通孔５が、また、Ｙ軸方向に２つの貫通孔５が配置されている。各々の貫通孔５には、移動ピン６が挿通されており、移動ピン６は、板ばね７の下端部に固定されている。板ばね７は、側壁部４の内面に軸方向に沿って配設され、板ばね７の上端部は、ねじ止めされている。移動ピン６は、板ばね７が上端部を支点として弾性変形する（撓む）ことによって内外方向つまり半径方向へ移動可能とされている。Ｘ軸方向の２つの移動ピン６のうち少なくとも１つの移動ピン６に対応する板ばね７、及び、Ｙ軸方向の２つの移動ピン６のうち少なくとも１つの移動ピン６の各々の下端部には、ホール素子８が固定されており、ホール素子８の下方には、永久磁石９が近接配置されている。ホール素子８は、公知のように、永久磁石９がつくる磁場における位置に応じた電圧を出力する位置センサであり、本実施形態の場合、移動ピン６の内外方向位置（円筒状ケース３の半径方向における位置）に応じた電圧を出力する。また、電磁センサ１は、作業者によって操作される電源投入スイッチ１０及び操作スイッチ１１を備えており、また、互いに直交するＸ軸ランプ群１２とＹ軸ランプ群１３とからなる表示器１４を備えている。
【００２３】
電磁センサ１は、図４に示すように、ホルダー１００に対して芯出し対象物２００をその目標中心位置にセットする際に使用される。このセット方法は、芯出し対象物２００をホルダー１００に対し仮位置決め固定した後、電磁センサ１を用いながら芯出し対象物２００の位置を微調整して最終的に目標中心位置にセットするようにする。その際、電磁センサ１は、芯出し対象物２００の相手側部材（例えば、芯出し対象物がダイであるときのパンチ）が取り付けられるホルダー３００に取り付けられており、ホルダー３００の位置を基準として、芯出し対象物２００の円筒状凹部２０１に円筒状検知部２が挿入状態とされる。作業者は、ホール素子８の出力電圧に応じて表示される表示器１４の表示内容を見て、ズレを無くすよう芯出し対象物２００の位置を微調整する。
【００２４】
ここで、上記のような芯出し対象物２００の位置決めは、図５に示すような基準ゲージ４００に電磁センサ１をセットする作業を終了した後に始めて行なわれる。基準ゲージ４００は、芯出し対象物２００が目標中心位置にセットされた状態と同じ状態を作り出すものであり、電磁センサ１が基準ゲージ４００にセットされたとき、電磁センサ１のホール素子８は、図４に示した芯出し対象物２００が目標中心位置にセットされたときと同じ電圧を出力するよう、構成されている。つまり、図５において、基準ゲージ４００は、電磁センサ１の軸心と一致する軸心を有する大径凹部４０１と小径凹部４０２とを備え、大径凹部４０１は、電磁センサ１の中間円筒部１５をがたつくことなく保持できるよう形成され、また、小径凹部４０２の口径は、芯出し対象物２００の円筒状凹部２０１の口径と等しく設定されている。なお、このような基準ゲージ４００を用いる理由は、電磁センサ１には公差範囲内で個体差があり、同一の芯出し対象物２００を同一の位置にセットした場合であっても電磁センサ１によってホール素子８の出力電圧が一致せず、そのため、芯出し対象物２００の位置ズレの方向及び量を正確に検出できなくなる不具合を解消するためである。また、温度誤差を解消するためでもある。
【００２５】
次に、図６〜図１２に基づいて電磁センサ１の電気系統について説明する。
【００２６】
電磁センサ１の電気系統は、基本的には図６に示すように構成される。
【００２７】
図６において、電気系統は、Ｘ軸系統とＹ軸系統の２系統からなり、これらの系統は共通の電源回路２０から電源供給を受ける。Ｘ軸系統は、Ｘ軸ランプ群１２のうちから、Ｘ軸上のホール素子８の出力電圧Ｅ_０に応じて決定した位置のランプを点灯させる電気系統であり、また、Ｙ軸系統は、Ｙ軸ランプ群１３のうちから、Ｙ軸上のホール素子８の出力電圧Ｅ_０に応じて決定した位置のランプを点灯させる電気系統である。Ｘ軸系統、Ｙ軸系統のいずれも、ホール素子８の出力電圧Ｅ_０を増幅する増幅回路部３０、及び、増幅回路部３０で増幅された電圧Ｅ_１に基づいてＸ軸ランプ群１２又はＹ軸ランプ群１３の点灯制御つまり表示制御を行なう表示制御回路４０を備える。
【００２８】
電源回路２０は、図７に示すように、電源投入スイッチ１０がオンすると、内蔵電池２１に接続されたＤＣ／ＤＣコンバータ２２から変換後の直流電圧が電気系統に出力される。この電源供給開始により発振回路２３は発振を開始し、カウンタ２４も計時を開始するようになり、電源投入スイッチ１０がオフしても、カウンタ２４を介してＤＣ／ＤＣコンバータ２２は電源供給を継続する。カウンタ２４は、所定時間を計時するものであり、所定時間内に操作スイッチ１１がオンされ、又は、表示器１４の表示変化が有った場合に、リセットされ、計時は終了しないのでＤＣ／ＤＣコンバータ２２を動作状態に保って電源供給を継続させ、上記所定時間内に、操作スイッチ１１がオンされなかった、又は、表示器１４の表示変化が無かった場合に、計時を終了し、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２を停止させて電源供給を停止する。つまり、電源回路２０は、電源投入スイッチ１０のみによって動作が決定される回路に止まっておらず、電気系統への電源供給時に、作業者が所定時間電磁センサ１を使用しなかった場合に電源供給を停止し、これにより無駄な電力消費を避ける動作を行なう。なお、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２における端子ａはオン、オフ動作の入力端子、端子ｂは電圧入力端子、端子ｃは電圧出力端子、端子ｄはアース端子である。
【００２９】
上記所定時間は、図８に示すように、カウンタ２４の設定値つまり設定時間を作業者が選択スイッチ２５等を操作することで変更可能にしてもよい。このようにすると、作業者の作業能力や作業環境などの条件に適した時間設定が可能になり、作業途中で電源が停止するなどの不具合の発生を回避しつつ電力節約を行なうことができる。
【００３０】
増幅回路部３０は、図９に示すように、ホール素子８に接続された増幅回路３１と、増幅回路３１の帰還回路を構成するリセット回路３２とから構成される。
【００３１】
リセット回路３２は、上述した基準ゲージ４００に電磁センサ１をセットし、作業者によって操作スイッチ１１がオン操作されることによって動作を開始し、増幅回路３１のオフセット電圧を設定する回路である。リセット回路３２は、デジタルポテンショメータ３２ａと比較器３２ｂを備える。デジタルポテンショメータ３２ａは、操作回路３２ｃによって操作され、抵抗値を変化させることでオフセット電圧を変化させる。比較器３２ｂは、増幅回路３１の出力電圧Ｅ_１と予め設定した基準電圧とを比較し、両者が一致するようになったとき、操作回路３２ｃに停止信号を出力し、デジタルポテンショメータ３２ａによる抵抗値の変化を停止させ、オフセット電圧を決定する。操作回路３２ｃは、作業者によって操作スイッチ１１がオン操作されると、発振回路３２ｄに接続されたカウンタ３２ｅが所定時間を計時終了する時点までは、デジタルポテンショメータ３２ａの抵抗値を減少させてゆき、カウンタ３２ｅが所定時間を計時終了するようになると、今度は抵抗値を増大させてゆく。上記の如き抵抗値の減少時は、比較器３２ｂからの停止信号を操作回路３２ｃでは受け付けないようにし、抵抗値の増大時に停止信号を操作回路３２ｃで受け付けるようにしてある。なお、基準電圧は、後述する表示制御回路４０において、表示器１４のＸ軸ランプ群１２及びＹ軸ランプ群１３の中央に位置するランプ１２ｃ（１３ｃ）を点灯させる条件に合致する電圧に設定されている。また、発振回路３２ｄは、発振回路２３と兼用させてもよい。
【００３２】
増幅回路部３０は、図１０に示すように、二段で構成するようにしてもよい。この場合、前段の増幅回路部３０Ａは、オフセット電圧の粗調整用の増幅回路部で構成され、後段の増幅回路部３０Ｂは、オフセット電圧の微調整用の増幅回路部で構成される。前段及び後段の増幅回路部３０Ａ，３０Ｂは、いずれも図９に示した構成と同様に回路が構成されているが、前段の粗調整用増幅回路部３０Ａにおけるデジタルポテンショメータ３２ａは、前段の増幅前の出力電圧にオフセット電圧として作用し、後段の微調整用増幅回路部３０Ｂにおけるデジタルポテンショメータ３２ａは、前段の増幅後の出力電圧にオフセット電圧として作用するため、前段のオフセットは後段に比べて大きな補正量となる。なお、微調整用、粗調整用のリセット回路の発振回路、カウンタ、操作スイッチなどは１つで兼用するようにしてもよい。
【００３３】
表示制御回路４０は、図１１に示すように、比較器４１において、増幅回路３１の出力電圧Ｅ_１を複数の基準電圧Ｅ_Ｂ１、Ｅ_Ｂ２、Ｅ_Ｂ３、Ｅ_Ｂ４と比較し、Ｅ_１＜Ｅ_Ｂ１のときＸ軸ランプ群１２（Ｙ軸ランプ群１３）の左端（下端）のランプ１２ａ（１３ａ）を点灯させ、Ｅ_Ｂ１＜Ｅ_１＜Ｅ_Ｂ２のときＸ軸ランプ群１２（Ｙ軸ランプ群１３）の左から二番目（下から二番目）のランプ１２ｂ（１３ｂ）を点灯させ、Ｅ_Ｂ２＜Ｅ_１＜Ｅ_Ｂ３のときＸ軸ランプ群１２（Ｙ軸ランプ群１３）の中央（中央）のランプ１２ｃ（１３ｃ）を点灯させ、Ｅ_Ｂ３＜Ｅ_１＜Ｅ_Ｂ４のときＸ軸ランプ群１２（Ｙ軸ランプ群１３）の右から二番目（上から二番目）のランプ１２ｄ（１３ｄ）を点灯させ、Ｅ_Ｂ４＜Ｅ_１のときＸ軸ランプ群１２（Ｙ軸ランプ群１３）の右端（上端）のランプ１２ｅ（１３ｅ）を点灯させる。
【００３４】
次に、電磁センサ１の使用方法及び電気系統の動作を説明する。
【００３５】
作業者は、まず、電源投入スイッチ１０をオン操作する。この電源投入スイッチ１０のオン操作により、電源回路２０は電源供給を開始する。この電源供給開始により、ホール素子８は、永久磁石９に対する位置に応じた電圧Ｅ_０を出力し、増幅回路部３０に入力され、表示器１４のランプが点灯する。そして、図５に示すように、電磁センサ１を基準ゲージ４００にセットする。このセット時、移動ピン６の先端は、基準ゲージ４００の小径凹部４０２の内周面と当接状態にあり、永久磁石９に対するホール素子８の位置が決定される。
【００３６】
そして、操作スイッチ１１がオン操作されると、増幅回路部３０においては、カウンタ３２ｅが所定時間を計時終了するまではデジタルポテンショメータ３２ａの抵抗値を減少させてゆき、オフセット電圧を減少させてゆく。そして、カウンタ３２ｅが所定時間を計時終了した後は、今度は抵抗値を増大させてゆき、オフセット電圧を増大させてゆく。増幅回路３１は、ホール素子８の出力電圧Ｅ_０をオフセット電圧と併せて増幅し、その出力電圧Ｅ_１は比較器３２ｂにおいて基準電圧と比較される。比較器３２ｂは、増幅回路３１の出力電圧Ｅ_１が基準電圧と一致したとき、操作回路３２ｃを介してデジタルポテンショメータ３２ａの抵抗値をその時点での抵抗値に固定し、オフセット電圧を決定する。このときの出力電圧Ｅ_１は、Ｅ_Ｂ２＜Ｅ_１＜Ｅ_Ｂ３の範囲内に属しており、Ｘ軸ランプ群１２及びＹ軸ランプ群１３の中央のランプ１２ｃ（１３ｃ）が点灯する。
【００３７】
次に、作業者は、基準ゲージ４００から電磁センサ１を取り外し、芯出し対象物２００をホルダー１００に仮位置決めした状態で電磁センサ１をホルダー３００にセットする。このとき、電磁センサ１の円筒状検知部２は、芯出し対象物２００の円筒状凹部２０１に挿入状態になる。この状態のとき、ホール素子８は、芯出し対象物２００の仮決め中心位置に応じた電圧を出力するようになる。仮決め中心位置が目標中心位置と一致するときは、ホール素子８の出力電圧は、電磁センサ１を基準ゲージ４００にセットしたときの出力電圧と一致し、表示器１４のＸ軸ランプ群１２及びＹ軸ランプ群１３の中央のランプ１２ｃ（１３ｃ）が点灯する。また、例えば、仮決め中心位置が目標中心位置に対してＸ軸の負方向及びＹ軸の正方向に大きくずれているときには、Ｘ軸ランプ群１２の左端のランプ１２ａ及びＹ軸ランプ群１３の上端のランプ１３ｅが点灯する。
【００３８】
作業者は、この表示器１４の点灯状態を見て、直感的にズレの方向及び量を把握することができ、この点灯状態に基づいて芯出し対象物２００の仮決め位置を修正し、最終的に表示器１４の点灯状態がＸ軸ランプ群１２及びＹ軸ランプ群１３の中央のランプ１２ｃ（１３ｃ）が点灯状態となったときに芯出しを終了し、このときの仮決め位置を芯出し対象物の本決め位置とする。
【００３９】
以上説明したように、本実施形態に係る電磁センサ１は、仮位置決めされた芯出し対象物２００の円筒状凹部２０１に、芯出し対象物２００の目標中心位置と一致する基準中心位置（ホルダー３００）に保持された円筒状検知部２を挿入し、目標中心位置に対する、仮位置決めされた芯出し対象物２００の仮決め中心位置のズレを検出、表示する電磁センサであって、Ｘ軸系統とＹ軸系統の２系統からなり、各系統は、それぞれ、円筒状検知部２に設けられ、円筒状検知部２を芯出し対象物２００の円筒状凹部２０１に挿入したとき、基準中心位置を座標原点とする、芯出し対象物２００の仮決め中心位置のＸ座標位置又はＹ座標位置、に応じた電圧を出力するホール素子８と、ホール素子８の出力電圧Ｅ_０を増幅する増幅回路部３０と、増幅回路部３０の出力に応じて表示器１４の表示を制御する表示制御回路４０と、表示制御回路４０によって制御され、目標中心位置に対する仮決め中心位置のズレを表示する表示器１４とを備え、表示器１４は、互いに直交するＸ軸ランプ群１２とＹ軸ランプ群１３を備え、表示制御回路４０は、芯出し対象物２００の仮決め中心位置を、Ｘ軸系統のホール素子８及びＹ軸系統のホール素子８の各出力電圧に対応させて、Ｘ軸ランプ群１２のうちの１つのランプ、及び、Ｙ軸ランプ群１３のうちの１つのランプをそれぞれ点灯させることによって、Ｘ軸方向におけるズレ量及びＹ軸方向におけるズレ量を点灯位置により代表させて表示させる。このため、芯出し対象物２００の目標中心位置に対する仮決め中心位置のズレは、Ｘ軸方向のズレ量及びＹ軸方向のズレ量として表示器１４によって表示されることから、作業者はズレの方向及び量を直感として把握することができるようになる。
【００４０】
また、増幅回路部３０は、ホール素子８の出力電圧を増幅する増幅回路３１と、増幅回路３１のオフセット電圧を設定するリセット回路３２とを備え、リセット回路３２は、基準ゲージ４００の円筒状凹部（小径凹部４０２）に円筒状検知部２を挿入し、操作スイッチ１１がオンされたときのホール素子８の出力電圧Ｅ_０に基づいてオフセット電圧を設定するよう構成され、基準ゲージ４００は、目標中心位置にセットされた芯出し対象物２００と同様に構成されたゲージである。このように、基準ゲージ４００を用いて増幅回路３１のオフセット電圧を予め設定するようにしたため、その後、仮位置決めされた芯出し対象物２００の仮決め中心位置を検出する際には、この設定されたオフセット電圧を基準としてズレ量が検出されるようになり、このため、電磁センサ１の個体差による検出誤差が無くなり、また温度誤差も解消できて精度の高いズレ検出を行うことが可能になる。
【００４１】
また、増幅回路部３０は二段の増幅回路部からなり、各段の増幅回路部３０Ａ，３０Ｂは、ホール素子８の出力電圧を増幅する増幅回路３１と、増幅回路３１のオフセット電圧を設定するリセット回路３２とを備え、リセット回路３２は、基準ゲージ４００の円筒状凹部（小径凹部４０２）に円筒状検知部２を挿入し、操作スイッチ１１がオンされたときのホール素子８の出力電圧に基づいてオフセット電圧を設定するよう構成され、基準ゲージ４００は、目標中心位置にセットされた芯出し対象物２００と同様に構成されたゲージであり、前段の増幅回路部３０Ａのリセット回路３２は、粗調整用オフセット電圧を設定し、後段の増幅回路部３０Ｂのリセット回路３２は、微調整用オフセット電圧を設定し、粗調整用オフセット電圧を設定した後微調整用オフセット電圧を設定する。このように、オフセット電圧に対して粗調整を行なった後微調整を行なうようにしたため、精度の高いオフセット電圧を得ることが可能になる。
【００４２】
また、電磁センサ１は、Ｘ軸系統及びＹ軸系統に電源を供給する電源回路２０を備え、電源回路２０は、操作スイッチ１１に対する操作及び表示器１４の表示変化が無い状態が所定時間継続したとき電源供給を自動的に停止する。このため、操作スイッチ１１に対する操作及び表示器１４の表示変化が無い状態が所定時間継続したとき電源供給を自動的に停止するようにしたため、電磁センサ１が電源の入ったまま使用されないときの無駄な電力消費を節約することができる。ここで、所定時間を任意に設定可能にすると、作業条件、作業環境等にマッチしたタイミングで電源カットを行なうことができるようになる。
【００４３】
また、図１２に示すように、表示制御回路４０をＸ軸系統及びＹ軸系統に対し共通の表示制御回路とし、表示制御回路４０の入出力を、発振回路５０及び切替えスイッチ６０，７０により、Ｘ軸系統及びＹ軸系統で交互に切り替えながら行なうようにすると、表示制御回路４０の簡素化を図ることができる。
【００４４】
また、電源回路２０の電源投入スイッチ１０と操作スイッチ１１を、１つの操作で動作する２極式スイッチで構成することにより、操作が簡便になる。
【００４５】
【発明の効果】
本発明によると、作業者がズレの方向及び量を直感として把握することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る電磁センサの概略外観斜視図である。
【図２】円筒状検知部の平面図である。
【図３】円筒状検知部の要部断面図である。
【図４】芯出し対象物に対する電磁センサの使用状態を示す断面図である。
【図５】基準ゲージに対する電磁センサの使用状態を示す断面図である。
【図６】電磁センサの電気系統のブロック図である。
【図７】電源回路のブロック図である。
【図８】カウンタの設定値変更説明図である。
【図９】増幅回路部のブロック図である。
【図１０】増幅回路部の変形例のブロック図である。
【図１１】表示制御回路のブロック図である。
【図１２】変形例に係る電気系統のブロック図である。
【符号の説明】
１　　電磁センサ
２　　円筒状検知部
８　　ホール素子
１０　　電源投入スイッチ
１１　　操作スイッチ
１２　　Ｘ軸ランプ群
１３　　Ｙ軸ランプ群
１４　　表示器
２０　　電源回路
３０　　増幅回路部
３０Ａ　　前段増幅回路部
３０Ｂ　　後段増幅回路部
３１　　増幅回路
３２　　リセット回路
４０　　表示制御回路
２００　　芯出し対象物
２０１　　円筒状凹部
４００　　基準ゲージ
４０２　　小径凹部（円筒状凹部）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electromagnetic sensor using a Hall element, and more particularly, to an electromagnetic sensor used when performing a centering operation of an object to be centered.
[0002]
[Prior art]
Generally, when a work is processed by a processing machine such as a press machine or a machine tool, a centering operation is performed to set a die, a jig, and the like. 329509.
[0003]
The electromagnetic sensor described in this publication uses a Hall element, and a cylindrical detection held at a reference center position coinciding with a target center position of the centering target object in a cylindrical recess of the temporarily positioned centering target object. This is an electromagnetic sensor that inserts a part and detects and displays a deviation of a provisionally determined center position of a provisionally positioned centering target object from a target center position.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the above-described conventional electromagnetic sensor is of a type in which the provisionally determined center position of the centering target is displayed by a number, it is difficult for an operator to grasp the direction and amount of the displacement as intuition.
[0005]
The present invention has been made in consideration of the above points, and has as its object to provide an electromagnetic sensor that enables an operator to intuitively grasp the direction and amount of a deviation.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The electromagnetic sensor according to claim 1, wherein a cylindrical detection portion held at a reference center position coinciding with a target center position of the centering target object is inserted into the cylindrical recess of the provisionally positioned centering target object, An electromagnetic sensor that detects and displays a deviation of the provisionally determined center position of the provisionally positioned centering target object with respect to the target center position, and includes two systems of an X-axis system and a Y-axis system. Provisionally determined centers of the centering target are provided on the cylindrical detector, respectively, and when the cylindrical detector is inserted into the cylindrical recess of the centering target, the reference center position is set as the coordinate origin. A Hall element for outputting a voltage corresponding to the X-coordinate position or the Y-coordinate position of the position, an amplifier circuit for amplifying an output voltage of the Hall element, and controlling a display on a display in accordance with an output of the amplifier circuit Control circuit and display control circuit And a display for displaying a deviation of the provisionally determined center position with respect to the target center position, wherein the display includes an X-axis lamp group and a Y-axis lamp group that are orthogonal to each other, and the display control circuit includes: One of the lamps of the X-axis lamp group and Y are set in such a manner that the provisionally determined center position of the centering object is made to correspond to each output voltage of the Hall element of the X-axis system and the Hall element of the Y-axis system. By turning on one of the lamps in the axis lamp group, the shift amount in the X-axis direction and the shift amount in the Y-axis direction are represented by the lighting position.
[0007]
According to the electromagnetic sensor according to the first aspect, since the deviation of the provisionally determined center position from the target center position of the centering target object is displayed on the display as a deviation amount in the X-axis direction and a deviation amount in the Y-axis direction, The operator can grasp the direction and amount of the displacement as intuition.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, in the electromagnetic sensor according to the first aspect, the amplification circuit unit includes an amplification circuit that amplifies an output voltage of the Hall element, and a reset circuit that sets an offset voltage of the amplification circuit. Is configured to insert a cylindrical detection unit into the cylindrical recess of the reference gauge, and to set an offset voltage based on the output voltage of the Hall element when the operation switch is turned on, and the reference gauge is configured to have a target center position. The gauge is configured in the same manner as the centering target object set in.
[0009]
According to the electromagnetic sensor according to the second aspect, since the offset voltage of the amplifier circuit is set in advance using the reference gauge, when the deviation amount of the provisionally positioned centering target is detected, the setting is performed. Is displayed at the center position based on the given offset voltage, and the amount of deviation is displayed starting from the display state of the center position. Errors are eliminated, and highly accurate displacement detection can be performed.
[0010]
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect, the amplification circuit section includes a two-stage amplification circuit section, and each of the amplification circuit sections includes an amplification circuit that amplifies an output voltage of a Hall element, A reset circuit for setting an offset voltage of the circuit, wherein the reset circuit inserts a cylindrical detector into the cylindrical concave portion of the reference gauge, and performs an offset based on the output voltage of the Hall element when the operation switch is turned on. The reference gauge is a gauge configured in the same manner as the centering target set at the target center position, and the reset circuit of the amplifier circuit section at the preceding stage sets the coarse adjustment offset voltage. The reset circuit of the amplifying circuit section at the subsequent stage sets the fine adjustment offset voltage, sets the coarse adjustment offset voltage, and then sets the fine adjustment offset voltage. To.
[0011]
According to the electromagnetic sensor according to the third aspect, similarly to the electromagnetic sensor according to the second aspect, the offset voltage of the amplifier circuit is set in advance by using the reference gauge. In addition to performing high-accuracy deviation detection, fine adjustment is performed after coarse adjustment is performed on the offset voltage, so that an accurate offset voltage can be obtained.
[0012]
According to a fourth aspect of the present invention, the electromagnetic sensor according to the second or third aspect further includes a power supply circuit for supplying power to the X-axis system and the Y-axis system, and the power supply circuit operates the operation switch and displays the display. The power supply is automatically stopped when no change continues for a predetermined time.
[0013]
According to the electromagnetic sensor according to the fourth aspect, the power supply is automatically stopped when the operation of the operation switch and the display of the display do not change for a predetermined time, so that the electromagnetic sensor is used with the power on. Unnecessary power consumption when not performed can be saved.
[0014]
In the electromagnetic sensor according to a fifth aspect, in the fourth aspect, the predetermined time can be arbitrarily set.
[0015]
According to the electromagnetic sensor according to the fifth aspect, since the predetermined time can be arbitrarily set, the power supply can be cut at a timing that matches the work condition, the work environment, and the like.
[0016]
According to a sixth aspect of the present invention, in the electromagnetic sensor according to the first to fifth aspects, the display control circuit is a display control circuit common to the X-axis system and the Y-axis system, and the input / output of the display control circuit is the X-axis system. And in the Y-axis system.
[0017]
According to the electromagnetic sensor according to the sixth aspect, since one common display control circuit is used for the two systems of the X-axis system and the Y-axis system, the display control circuit can be simplified.
[0018]
According to a seventh aspect of the present invention, in the electromagnetic sensor according to the second to sixth aspects, the power supply circuit includes a power-on switch, and the power-on switch and the operation switch constitute a two-pole switch operated by one operation. It is characterized by.
[0019]
According to the electromagnetic sensor according to the seventh aspect, since the power-on switch and the operation switch are simultaneously operated by one operation, the operation is simplified.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0021]
FIG. 1 is a schematic external perspective view of an electromagnetic sensor according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view of a cylindrical detector, FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part of the cylindrical detector, and FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view showing the use state of the electromagnetic sensor with respect to the centering target object, FIG. 5 is a cross-sectional view showing the use state of the electromagnetic sensor with respect to the reference gauge, FIG. 6 is a block diagram of the electric system of the electromagnetic sensor, and FIG. FIG. 8 is a block diagram of a counter, FIG. 9 is a block diagram of an amplifier circuit unit, FIG. 10 is a block diagram of a modified example of the amplifier circuit unit, and FIG. 11 is a block diagram of a display control circuit. FIG. 12 is a block diagram, and FIG. 12 is a block diagram of an electric system according to a modification.
[0022]
1 to 5, the electromagnetic sensor 1 includes a cylindrical detection unit 2 at the tip. The cylindrical detector 2 includes a cylindrical case 3, and four through holes 5 are formed in a side wall 4 of the cylindrical case 3. The four through-holes 5 are formed on the same plane and at equal intervals in the circumferential direction. Two through-holes 5 are arranged in the X-axis direction in plan view, and two through-holes 5 are arranged in the Y-axis direction. ing. A moving pin 6 is inserted into each through hole 5, and the moving pin 6 is fixed to a lower end of a leaf spring 7. The leaf spring 7 is disposed on the inner surface of the side wall 4 along the axial direction, and the upper end of the leaf spring 7 is screwed. The moving pin 6 can be moved in and out, that is, in the radial direction by elastically deforming (deflecting) the leaf spring 7 using the upper end as a fulcrum. A leaf spring 7 corresponding to at least one of the two moving pins 6 in the X-axis direction, and a lower end of each of at least one of the two moving pins 6 in the Y-axis direction 6 , The Hall element 8 is fixed, and a permanent magnet 9 is arranged below the Hall element 8 in proximity. As is known, the Hall element 8 is a position sensor that outputs a voltage corresponding to a position in a magnetic field generated by the permanent magnet 9. In the case of the present embodiment, the Hall element 8 is positioned inside and outside the moving pin 6 (radius of the cylindrical case 3). (A position in the direction). In addition, the electromagnetic sensor 1 includes a power-on switch 10 and an operation switch 11 operated by an operator, and includes a display 14 including an X-axis lamp group 12 and a Y-axis lamp group 13 that are orthogonal to each other. ing.
[0023]
As shown in FIG. 4, the electromagnetic sensor 1 is used when the centering target 200 is set at the target center position with respect to the holder 100. In this setting method, after the centering object 200 is temporarily positioned and fixed to the holder 100, the position of the centering object 200 is finely adjusted using the electromagnetic sensor 1 and finally set at the target center position. I do. At this time, the electromagnetic sensor 1 is mounted on a holder 300 to which a counterpart member of the centering target 200 (for example, a punch when the centering target is a die) is mounted. Then, the cylindrical detector 2 is inserted into the cylindrical concave portion 201 of the centering target 200. The operator finely adjusts the position of the centering target object 200 so as to eliminate the deviation while viewing the display contents of the display 14 displayed according to the output voltage of the Hall element 8.
[0024]
Here, the positioning of the centering target 200 as described above is performed only after the operation of setting the electromagnetic sensor 1 on the reference gauge 400 as shown in FIG. 5 is completed. The reference gauge 400 produces the same state as the state where the centering target 200 is set at the target center position. When the electromagnetic sensor 1 is set on the reference gauge 400, the Hall element 8 of the electromagnetic sensor 1 It is configured to output the same voltage as when the centering target 200 shown in FIG. 4 is set at the target center position. That is, in FIG. 5, the reference gauge 400 includes a large-diameter concave portion 401 and a small-diameter concave portion 402 having an axis coinciding with the axis of the electromagnetic sensor 1. And the diameter of the small-diameter concave portion 402 is set equal to the diameter of the cylindrical concave portion 201 of the centering target 200. The reason for using such a reference gauge 400 is that the electromagnetic sensor 1 has individual differences within a tolerance range, and even if the same centering target 200 is set at the same position, the electromagnetic sensor 1 This is to solve the problem that the output voltages of the Hall elements 8 do not match, and therefore, the direction and amount of the displacement of the centering target object 200 cannot be accurately detected. It is also for eliminating a temperature error.
[0025]
Next, an electric system of the electromagnetic sensor 1 will be described with reference to FIGS.
[0026]
The electric system of the electromagnetic sensor 1 is basically configured as shown in FIG.
[0027]
In FIG. 6, the electric system includes two systems, an X-axis system and a Y-axis system, and these systems are supplied with power from a common power supply circuit 20. The X-axis system outputs the output voltage E of the Hall element 8 on the X-axis from the X-axis lamp group 12. ₀ The Y-axis system is an electric system that turns on the lamp at the position determined according to the output voltage E of the Hall element 8 on the Y-axis from the Y-axis lamp group 13. ₀ Is an electric system for turning on the lamp at the position determined according to. In both the X-axis system and the Y-axis system, the output voltage E of the Hall element 8 is ₀ Circuit section 30 for amplifying the voltage, and the voltage E amplified by the amplifier circuit section 30. ₁ And a display control circuit 40 for controlling the lighting of the X-axis lamp group 12 or the Y-axis lamp group 13 based on the control.
[0028]
As shown in FIG. 7, when the power-on switch 10 is turned on, the power supply circuit 20 outputs a converted DC voltage from the DC / DC converter 22 connected to the internal battery 21 to the electric system. With this start of power supply, the oscillation circuit 23 starts oscillating, and the counter 24 starts counting time. Even if the power-on switch 10 is turned off, the DC / DC converter 22 continues to supply power via the counter 24. I do. The counter 24 counts a predetermined time, and is reset when the operation switch 11 is turned on or the display of the display 14 changes within the predetermined time. The power supply is continued while the converter 22 is kept in the operating state, and if the operation switch 11 is not turned on or the display on the display 14 is not changed within the above-mentioned predetermined time, the timing is terminated and the DC / DC The power supply is stopped by stopping the DC converter 22. In other words, the power supply circuit 20 is not limited to a circuit whose operation is determined only by the power-on switch 10, and when power is supplied to the electric system, the power supply is performed when the worker has not used the electromagnetic sensor 1 for a predetermined time. Is stopped, thereby performing an operation to avoid unnecessary power consumption. In the DC / DC converter 22, a terminal a is an input terminal for ON / OFF operation, a terminal b is a voltage input terminal, a terminal c is a voltage output terminal, and a terminal d is a ground terminal.
[0029]
As shown in FIG. 8, the predetermined time may be set by the operator by operating the selection switch 25 or the like, that is, the set value of the counter 24, that is, the set time. In this way, it is possible to set a time suitable for the conditions such as the work ability and the work environment of the worker, and it is possible to save power while avoiding the occurrence of a trouble such as a power supply being stopped during the work.
[0030]
As shown in FIG. 9, the amplification circuit unit 30 includes an amplification circuit 31 connected to the Hall element 8 and a reset circuit 32 that forms a feedback circuit of the amplification circuit 31.
[0031]
The reset circuit 32 is a circuit that sets the electromagnetic sensor 1 to the above-described reference gauge 400, starts operation when an operator turns on the operation switch 11, and sets an offset voltage of the amplifier circuit 31. The reset circuit 32 includes a digital potentiometer 32a and a comparator 32b. The digital potentiometer 32a is operated by the operation circuit 32c, and changes the offset voltage by changing the resistance value. The comparator 32b outputs the output voltage E of the amplifier circuit 31. ₁ Is compared with a preset reference voltage, and when they match, a stop signal is output to the operation circuit 32c to stop the change in the resistance value by the digital potentiometer 32a, and the offset voltage is determined. When the operation switch 11 is turned on by the operator, the operation circuit 32c decreases the resistance value of the digital potentiometer 32a until the counter 32e connected to the oscillation circuit 32d finishes measuring a predetermined time, When the counter 32e finishes measuring the predetermined time, the resistance value is increased. When the resistance value decreases as described above, the stop signal from the comparator 32b is not received by the operation circuit 32c, and when the resistance value increases, the stop signal is received by the operation circuit 32c. The reference voltage is set to a voltage that matches a condition for turning on the lamp 12c (13c) located at the center of the X-axis lamp group 12 and the Y-axis lamp group 13 of the display 14 in the display control circuit 40 described later. ing. Further, the oscillation circuit 32d may be used also as the oscillation circuit 23.
[0032]
The amplifier circuit section 30 may be configured in two stages as shown in FIG. In this case, the first-stage amplifier circuit unit 30A is configured by an amplifier circuit unit for coarse adjustment of the offset voltage, and the second-stage amplifier circuit unit 30B is configured by an amplifier circuit unit for fine adjustment of the offset voltage. Each of the front and rear amplification circuits 30A and 30B has the same circuit configuration as the configuration shown in FIG. 9, but the digital potentiometer 32a in the preceding coarse adjustment amplification circuit 30A is connected to the pre-amplification circuit. , And the digital potentiometer 32a in the subsequent-stage fine-adjustment amplifier circuit 30B acts as an offset voltage on the amplified output voltage of the preceding stage, so that the offset of the preceding stage is larger than that of the latter stage. Amount. The oscillation circuit, counter, operation switch, and the like of the reset circuit for fine adjustment and coarse adjustment may be shared by one.
[0033]
As shown in FIG. 11, the display control circuit 40 controls the output voltage E of the amplifier circuit 31 in the comparator 41. ₁ To a plurality of reference voltages E _B1 , E _B2 , E _B3 , E _B4 E ₁ <E _B1 At the time, the lamp 12a (13a) at the left end (lower end) of the X-axis lamp group 12 (Y-axis lamp group 13) is turned on, and E _B1 <E ₁ <E _B2 At this time, the second (second from bottom) lamp 12b (13b) from the left of the X-axis lamp group 12 (Y-axis lamp group 13) is turned on, and E _B2 <E ₁ <E _B3 At the time, the lamp 12c (13c) at the center of the X-axis lamp group 12 (Y-axis lamp group 13) is turned on, and E _B3 <E ₁ <E _B4 At this time, the second (second from the top) lamp 12d (13d) from the right of the X-axis lamp group 12 (Y-axis lamp group 13) is turned on, and E _B4 <E ₁ At this time, the right end (upper end) lamp 12e (13e) of the X-axis lamp group 12 (Y-axis lamp group 13) is turned on.
[0034]
Next, the method of using the electromagnetic sensor 1 and the operation of the electric system will be described.
[0035]
The operator first turns on the power-on switch 10. When the power switch 10 is turned on, the power circuit 20 starts supplying power. By starting the power supply, the Hall element 8 applies the voltage E corresponding to the position with respect to the permanent magnet 9. ₀ Is output to the amplifier circuit unit 30 and the lamp of the display 14 is turned on. Then, as shown in FIG. 5, the electromagnetic sensor 1 is set on the reference gauge 400. During this setting, the tip of the moving pin 6 is in contact with the inner peripheral surface of the small-diameter concave portion 402 of the reference gauge 400, and the position of the Hall element 8 with respect to the permanent magnet 9 is determined.
[0036]
When the operation switch 11 is turned on, the resistance value of the digital potentiometer 32a is reduced and the offset voltage is reduced in the amplifier circuit unit 30 until the counter 32e finishes measuring a predetermined time. Then, after the counter 32e finishes measuring the predetermined time, the resistance value is increased and the offset voltage is increased this time. The amplifier circuit 31 outputs the output voltage E of the Hall element 8. ₀ Is amplified together with the offset voltage, and the output voltage E ₁ Is compared with a reference voltage in a comparator 32b. The comparator 32b outputs the output voltage E of the amplifier circuit 31. ₁ Is equal to the reference voltage, the resistance value of the digital potentiometer 32a is fixed to the current resistance value via the operation circuit 32c, and the offset voltage is determined. The output voltage E at this time ₁ Is E _B2 <E ₁ <E _B3 And the center lamp 12c (13c) of the X-axis lamp group 12 and the Y-axis lamp group 13 is turned on.
[0037]
Next, the worker removes the electromagnetic sensor 1 from the reference gauge 400 and sets the electromagnetic sensor 1 on the holder 300 in a state where the centering target 200 is temporarily positioned on the holder 100. At this time, the cylindrical detector 2 of the electromagnetic sensor 1 is inserted into the cylindrical concave portion 201 of the centering target 200. In this state, the Hall element 8 outputs a voltage corresponding to the provisionally determined center position of the centering target 200. When the provisionally determined center position matches the target center position, the output voltage of the Hall element 8 matches the output voltage when the electromagnetic sensor 1 is set on the reference gauge 400, and the X-axis lamp group 12 and the The center lamp 12c (13c) of the Y-axis lamp group 13 is turned on. Further, for example, when the provisionally determined center position is greatly deviated from the target center position in the negative direction of the X axis and the positive direction of the Y axis, the left end lamp 12a of the X axis lamp group 12 and the Y axis lamp group 13 The lamp 13e at the upper end lights up.
[0038]
The operator can intuitively grasp the direction and amount of the deviation by looking at the lighting state of the display 14, and correct the tentatively determined position of the centering target 200 based on the lighting state. When the indicator 14 is turned on, the center lamp 12c (13c) of the X-axis lamp group 12 and the Y-axis lamp group 13 is turned on, and the centering is terminated. This is the final position of the delivery target.
[0039]
As described above, the electromagnetic sensor 1 according to this embodiment includes the reference center position (the holder 300) that matches the target center position of the centering target 200 in the cylindrical recess 201 of the centering target 200 that is temporarily positioned. ) Is a magnetic sensor for detecting and displaying a deviation of the provisionally determined center position of the provisionally positioned centering object 200 with respect to the target center position by inserting the cylindrical detection unit 2 held therein. The system includes two Y-axis systems, each of which is provided in the cylindrical detection unit 2. When the cylindrical detection unit 2 is inserted into the cylindrical recess 201 of the centering target 200, the reference center position is coordinated. A Hall element 8 for outputting a voltage corresponding to the X coordinate position or the Y coordinate position of the provisionally determined center position of the centering target 200 as an origin, and an output voltage E of the Hall element 8 ₀ Amplifying circuit 30, an amplifying circuit unit 30, an amplifying circuit unit 30, a display control circuit 40 for controlling the display of the display 14 in accordance with the output of the amplifying circuit unit 30, and a deviation of the provisionally determined center position from the target center position. The display 14 includes an X-axis lamp group 12 and a Y-axis lamp group 13 that are orthogonal to each other, and the display control circuit 40 determines a tentatively determined center position of the centering target 200 by: One lamp of the X-axis lamp group 12 and one lamp of the Y-axis lamp group 13 are associated with each output voltage of the Hall element 8 of the X-axis system and the Hall element 8 of the Y-axis system. By turning on each of them, the shift amount in the X-axis direction and the shift amount in the Y-axis direction are displayed as representative of the lighting position. Therefore, the deviation of the provisionally determined center position from the target center position of the centering target object 200 is displayed on the display 14 as a deviation amount in the X-axis direction and a deviation amount in the Y-axis direction. The direction and the amount can be grasped as intuition.
[0040]
The amplifying circuit unit 30 includes an amplifying circuit 31 for amplifying the output voltage of the Hall element 8 and a reset circuit 32 for setting an offset voltage of the amplifying circuit 31. The reset circuit 32 includes a cylindrical recess of the reference gauge 400. (Small-diameter recess 402), the cylindrical detector 2 is inserted and the output voltage E of the Hall element 8 when the operation switch 11 is turned on. ₀ The reference gauge 400 is a gauge configured in the same manner as the centering target 200 set at the target center position. As described above, since the offset voltage of the amplifier circuit 31 is set in advance by using the reference gauge 400, when detecting the provisionally determined center position of the provisionally positioned centering target 200, this setting is used. The deviation amount is detected with the offset voltage as a reference, so that a detection error due to individual differences of the electromagnetic sensor 1 is eliminated, and a temperature error can be eliminated, so that highly accurate deviation detection can be performed. .
[0041]
The amplification circuit section 30 is composed of two stages of amplification circuit sections, and the amplification circuit sections 30A and 30B of each stage set an amplification circuit 31 for amplifying the output voltage of the Hall element 8 and an offset voltage of the amplification circuit 31. And a reset circuit 32. The reset circuit 32 inserts the cylindrical detector 2 into the cylindrical concave portion (small-diameter concave portion 402) of the reference gauge 400 to reduce the output voltage of the Hall element 8 when the operation switch 11 is turned on. The reference gauge 400 is a gauge configured similarly to the centering target 200 set at the target center position, and the reset circuit 32 of the preceding amplification circuit unit 30A is configured to The offset voltage for coarse adjustment is set, and the reset circuit 32 of the subsequent amplification circuit unit 30B sets the offset voltage for fine adjustment and sets the offset voltage for coarse adjustment. To set the fine adjustment offset voltage after. As described above, since the fine adjustment is performed after the coarse adjustment is performed on the offset voltage, a highly accurate offset voltage can be obtained.
[0042]
In addition, the electromagnetic sensor 1 includes a power supply circuit 20 that supplies power to the X-axis system and the Y-axis system. The power supply circuit 20 keeps operating the operation switch 11 and changing the display on the display 14 for a predetermined time. When the power supply is stopped automatically. For this reason, the power supply is automatically stopped when the operation of the operation switch 11 and the display change of the display 14 have not been continued for a predetermined period of time, so that the electromagnetic sensor 1 is not used when the power is turned on. Power consumption can be saved. Here, if the predetermined time can be set arbitrarily, the power supply can be cut at a timing that matches the work conditions, the work environment, and the like.
[0043]
As shown in FIG. 12, the display control circuit 40 is a common display control circuit for the X-axis system and the Y-axis system, and the input / output of the display control circuit 40 is controlled by the oscillation circuit 50 and the changeover switches 60 and 70. The display control circuit 40 can be simplified by alternately switching between the X-axis system and the Y-axis system.
[0044]
In addition, the power-on switch 10 and the operation switch 11 of the power supply circuit 20 are configured by a two-pole switch that operates by one operation, thereby simplifying the operation.
[0045]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible for an operator to intuitively grasp the direction and the amount of the displacement.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic external perspective view of an electromagnetic sensor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of a cylindrical detector.
FIG. 3 is a sectional view of a main part of a cylindrical detection unit.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a use state of an electromagnetic sensor for an object to be centered.
FIG. 5 is a sectional view showing a use state of an electromagnetic sensor with respect to a reference gauge.
FIG. 6 is a block diagram of an electric system of the electromagnetic sensor.
FIG. 7 is a block diagram of a power supply circuit.
FIG. 8 is an explanatory diagram of changing a set value of a counter.
FIG. 9 is a block diagram of an amplifier circuit unit.
FIG. 10 is a block diagram of a modified example of the amplifier circuit unit.
FIG. 11 is a block diagram of a display control circuit.
FIG. 12 is a block diagram of an electric system according to a modification.
[Explanation of symbols]
1 Electromagnetic sensor
2 Cylindrical detector
8 Hall element
10. Power-on switch
11 Operation switch
12 X axis lamp group
13 Y axis lamp group
14 Display
20 Power supply circuit
30 Amplification circuit section
30A front stage amplifier
30B Post-amplifier circuit
31 Amplification circuit
32 Reset circuit
40 Display control circuit
200 Centering object
201 cylindrical recess
400 reference gauge
402 Small diameter recess (cylindrical recess)

Claims

A cylindrical detection unit held at a reference center position coinciding with the target center position of the centering target is inserted into the cylindrical recess of the provisionally positioned centering target, and the temporary positioning with respect to the target center position is performed. An electromagnetic sensor that detects and displays the displacement of the provisionally determined center position of the centering target object,
It consists of two systems, X-axis system and Y-axis system,
Each system is
Provided in the cylindrical detection unit, when the cylindrical detection unit is inserted into the cylindrical concave portion of the centering target, the reference center position is the coordinate origin, the provisionally determined center position of the centering target A Hall element that outputs a voltage corresponding to the X coordinate position or the Y coordinate position,
An amplification circuit unit that amplifies the output voltage of the Hall element;
A display control circuit that controls display on the display in accordance with the output of the amplification circuit unit;
A display which is controlled by the display control circuit and displays a deviation of the provisionally determined center position with respect to the target center position,
The display includes an X-axis lamp group and a Y-axis lamp group orthogonal to each other,
The display control circuit is configured to set the provisionally determined center position of the centering target object to one of the X-axis lamp group in accordance with each output voltage of the X-axis system Hall element and the Y-axis system Hall element. The first and second lamps and one of the Y-axis lamp groups are respectively turned on to display the amount of displacement in the X-axis direction and the amount of displacement in the Y-axis direction as representative of the lighting position. Sensors.

The amplifier circuit section includes an amplifier circuit for amplifying an output voltage of the Hall element, and a reset circuit for setting an offset voltage of the amplifier circuit. The reset circuit includes a cylindrical detector in a cylindrical recess of the reference gauge. It is configured to insert and set the offset voltage based on the output voltage of the Hall element when the operation switch is turned on, and the reference gauge is configured similarly to the centering target object set at the target center position. The electromagnetic sensor according to claim 1, wherein the sensor is a gauge.

The amplifying circuit section includes a two-stage amplifying circuit section,
The amplification circuit section of each stage includes an amplification circuit for amplifying the output voltage of the Hall element, and a reset circuit for setting an offset voltage of the amplification circuit. Part is inserted, the offset voltage is set based on the output voltage of the Hall element when the operation switch is turned on, and the reference gauge is configured similarly to the centering target object set at the target center position. Gauge
The reset circuit of the preceding amplification circuit section sets the coarse adjustment offset voltage, and the reset circuit of the second amplification circuit section sets the fine adjustment offset voltage, sets the coarse adjustment offset voltage, and then sets the coarse adjustment offset voltage. The electromagnetic sensor according to claim 1, wherein an offset voltage is set.

A power supply circuit for supplying power to the X-axis system and the Y-axis system, wherein the power supply circuit automatically supplies power when operation of the operation switch and display change of the display continue for a predetermined time. The electromagnetic sensor according to claim 2, wherein the electromagnetic sensor stops.

The electromagnetic sensor according to claim 4, wherein the predetermined time can be set arbitrarily.

The display control circuit is a display control circuit common to the X-axis system and the Y-axis system, and the input / output of the display control circuit is performed while being alternately switched between the X-axis system and the Y-axis system. The electromagnetic sensor according to claim 1.

The electromagnetic sensor according to any one of claims 2 to 6, wherein the power supply circuit includes a power-on switch, and the power-on switch and the operation switch constitute a two-pole switch operated by one operation. .