JP2007224940A - Position detection device for hydraulic cylinder and driving state setting method for the same - Google Patents

Position detection device for hydraulic cylinder and driving state setting method for the same Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To adjust so that a proper detection signal can be output from a position detection device even when a mounting position of the position detection device attached to a hydraulic cylinder cannot be manually adjusted in a state wherein the hydraulic cylinder is installed in a predetermined installation position. <P>SOLUTION: The position detection device 10 is provided with a plurality of magnetic sensors Sa to Sd, a magnetic sensor selection circuit for selectively setting one of the plurality of the magnetic sensors in an operable state, and an outside operation means capable of setting the magnetic sensor selection circuit in a desirable output state. The magnetic sensors Sa to Sd are arranged along a moving direction of a piston 12 in the state wherein the position detecting device 10 is attached to the hydraulic cylinder 11, and are arranged so that a part of an operation region of adjacent magnetic sensors is overlapped. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、流体圧シリンダ用位置検出装置及び流体圧シリンダ用位置検出装置の駆動状態設定方法に係り、詳しくはMR素子(磁気抵抗素子)を利用して、流体圧シリンダのピストン位置を検出する場合等に用いられる流体圧シリンダ用位置検出装置及び流体圧シリンダ用位置検出装置の駆動状態設定方法に関する。   The present invention relates to a fluid pressure cylinder position detection device and a driving state setting method of the fluid pressure cylinder position detection device, and more specifically, detects a piston position of a fluid pressure cylinder using an MR element (magnetoresistance element). The present invention relates to a fluid pressure cylinder position detection device and a driving state setting method for a fluid pressure cylinder position detection device.

従来、エアシリンダ等のような流体圧を利用した流体圧シリンダが知られている。この種の流体圧シリンダの使用時には、通常、ピストンがストロークのどの位置にあるのかを何らかの手段により検出する必要がある。そして、このようなピストン位置の検出を実現するための手段として、検出素子にMR素子(磁気抵抗素子)を使用した構成の磁気センサを1個備えた流体圧シリンダ用位置検出装置(以下、単に位置検出装置と称す場合もある。)が知られている(例えば、特許文献1参照。)。   Conventionally, a fluid pressure cylinder using fluid pressure, such as an air cylinder, is known. When this type of fluid pressure cylinder is used, it is usually necessary to detect the position of the piston in some stroke by some means. As a means for realizing detection of such a piston position, a fluid pressure cylinder position detection device (hereinafter simply referred to as a magnetic sensor) having one magnetic sensor having an MR element (magnetoresistive element) as a detection element. (In some cases, it is also referred to as a position detection device.) (See, for example, Patent Document 1).

これらの位置検出装置は、流体圧シリンダの外周面にピストンロッドの移動方向に沿って延びるように形成された取付け溝に沿って移動可能かつ任意の位置にて固定ねじで固定可能に流体圧シリンダに取り付けられる。そして、位置検出装置を流体圧シリンダに取り付ける場合は、位置検出装置を取付け溝に係合させ、ピストンを検出したい位置に取り付け溝に沿って移動させた後、固定ねじをドライバーで回して固定していた。
特開平10−38628号公報
These position detection devices are fluid pressure cylinders that are movable along mounting grooves formed on the outer peripheral surface of the fluid pressure cylinder so as to extend in the direction of movement of the piston rod, and can be fixed with a fixing screw at an arbitrary position. Attached to. When attaching the position detection device to the fluid pressure cylinder, engage the position detection device with the attachment groove, move the piston along the attachment groove to the position where you want to detect it, and then turn the fixing screw with a screwdriver to fix it. It was.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-38628

位置検出装置付き流体圧シリンダの装置本体に対する設置箇所が位置検出装置の取付け位置の調整が可能な位置であれば問題はない。ところが、今日の装置の小型化に伴い、流体圧シリンダの設置箇所が、流体圧シリンダに取り付けられた位置検出装置の取付け位置の調整を手作業で行うことができない場合がある。その場合、流体圧シリンダを装置本体に設置する前の状態で、おおよそのピストン停止位置に合わせて位置検出装置を流体圧シリンダに取り付け、それを装置本体に組み付けていた。   There is no problem if the installation position of the fluid pressure cylinder with the position detection device relative to the device main body is a position where the position of the position detection device can be adjusted. However, with the miniaturization of today's devices, the installation location of the fluid pressure cylinder may not be able to manually adjust the attachment position of the position detection device attached to the fluid pressure cylinder. In that case, before the fluid pressure cylinder was installed in the apparatus main body, the position detecting device was attached to the fluid pressure cylinder in accordance with the approximate piston stop position, and it was assembled in the apparatus main body.

ところが、この組み付け方法では、流体圧シリンダが駆動された際、ピストンの停止位置が位置検出装置の動作位置に合っていれば問題は無い。しかし、ピストンのフルストロークに対する実際の使用ストロークがずれていた場合、位置検出装置の応差域で停止することによって動作が不安定となってしまったり、最悪全く動作しなくなったりすることが発生していた。この場合は、いったん組み立てた装置を分解した上、該当する位置検出装置付き流体圧シリンダを取り出し、位置検出装置の取付け位置を修正した後、再度装置を組み立てるといった膨大な工数と人件費を要していた。   However, in this assembling method, there is no problem if the stop position of the piston matches the operating position of the position detection device when the fluid pressure cylinder is driven. However, if the actual operating stroke is deviated from the full stroke of the piston, the operation may become unstable or stop working at all due to stopping in the hysteresis zone of the position detection device. It was. In this case, after disassembling the assembled device, taking out the corresponding fluid pressure cylinder with the position detection device, correcting the mounting position of the position detection device, and then reassembling the device, enormous man-hours and labor costs are required. It was.

本発明の目的は、流体圧シリンダを決められた設置箇所に設置した状態では、流体圧シリンダに取り付けられた位置検出装置の取付け位置を手作業で調整不可能な場合であっても、位置検出装置から適正な検出信号を出力することが可能な状態に調整することができる流体圧シリンダ用位置検出装置及びその駆動状態設定方法を提供することにある。   The object of the present invention is to detect the position even when the mounting position of the position detecting device attached to the fluid pressure cylinder cannot be manually adjusted when the fluid pressure cylinder is installed at a predetermined installation location. An object of the present invention is to provide a fluid pressure cylinder position detecting device and a driving state setting method thereof that can be adjusted to a state in which an appropriate detection signal can be output from the device.

前記の目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、磁気発生手段からの磁界の強さに対応した抵抗値を示す磁気抵抗素子の出力電圧を基準電圧と比較器で比較するとともに比較結果を出力する磁気センサを備えた流体圧シリンダ用位置検出装置であって、前記位置検出装置が流体圧シリンダに取り付けられた状態において、その流体圧シリンダのピストンの移動方向に沿って配設されるとともに、隣り合う磁気センサの動作範囲の一部が重なるように配設された複数個の前記磁気センサと、複数個の前記磁気センサを選択的に動作可能な状態に設定する磁気センサ選択回路と、前記磁気センサ選択回路を所望の出力状態に設定可能な外部操作手段とを備えたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the output voltage of the magnetoresistive element showing the resistance value corresponding to the strength of the magnetic field from the magnetism generating means is compared with the reference voltage by the comparator and compared. A position detection device for a fluid pressure cylinder provided with a magnetic sensor for outputting a result, wherein the position detection device is disposed along a moving direction of a piston of the fluid pressure cylinder when the position detection device is attached to the fluid pressure cylinder. And a plurality of the magnetic sensors arranged so that a part of the operation range of adjacent magnetic sensors overlaps, and a magnetic sensor selection circuit for setting the plurality of magnetic sensors in a state in which they can be selectively operated And an external operation means capable of setting the magnetic sensor selection circuit to a desired output state.

この発明の位置検出装置が流体圧シリンダに取り付けられた状態では、複数の磁気センサが流体圧シリンダのピストンの移動方向に沿って配置される。そのため1個の磁気センサを備えた従来の位置検出装置に比較して、位置検出装置が磁気発生手段の磁界によって動作することが可能な範囲が広くなる。そして、外部操作手段によって磁気センサ選択回路を操作することにより、所望の磁気センサを駆動可能な状態に設定することが可能になる。従って、流体圧シリンダを決められた設置箇所に設置した状態では、流体圧シリンダに取り付けられた位置検出装置の取付け位置を手作業で調整不可能な場合であっても、位置検出装置から適正な検出信号を出力することが可能な状態に調整することができる。   In the state where the position detection device of the present invention is attached to the fluid pressure cylinder, the plurality of magnetic sensors are arranged along the moving direction of the piston of the fluid pressure cylinder. Therefore, the range in which the position detection device can be operated by the magnetic field of the magnetic generation means is wider than that of a conventional position detection device having one magnetic sensor. Then, by operating the magnetic sensor selection circuit by the external operation means, it becomes possible to set a desired magnetic sensor in a drivable state. Therefore, when the fluid pressure cylinder is installed at a predetermined installation location, even if the mounting position of the position detector attached to the fluid pressure cylinder cannot be manually adjusted, the position detector can It can be adjusted to a state in which the detection signal can be output.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記磁気センサ選択回路は、前記位置検出装置から引き出されるとともに少なくとも前記外部操作手段の一部を構成するリード線を介して外部操作可能である。この発明では、位置検出装置が流体圧シリンダに取り付けられた状態で装置に組み付けられた場合に、位置検出装置の取付け位置を変更しなくても、リード線の長さの範囲において位置検出装置から適正な検出信号を出力することが可能な状態に自由に調整することができる。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the magnetic sensor selection circuit is externally connected via a lead wire that is pulled out from the position detection device and forms at least a part of the external operation means. It is possible to operate. According to the present invention, when the position detection device is assembled to the fluid pressure cylinder, the position detection device can be mounted within the range of the lead wire length without changing the position of the position detection device. It is possible to freely adjust to a state where an appropriate detection signal can be output.

請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記磁気センサ選択回路は、前記複数の磁気センサのうちのいずれか一つを動作可能とするロジック回路を備えている。従って、この発明では、隣接する複数の磁気センサが駆動可能な状態に設定される場合に比較して、流体圧シリンダのピストンが所定の位置に達したことを精度良く検出することができる。   According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the magnetic sensor selection circuit includes a logic circuit that can operate any one of the plurality of magnetic sensors. ing. Therefore, according to the present invention, it is possible to accurately detect that the piston of the fluid pressure cylinder has reached a predetermined position as compared with a case where a plurality of adjacent magnetic sensors are set in a drivable state.

請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の発明において、前記磁気センサ選択回路は、前記リード線の電源又はアースに対する接続状態により駆動可能となる前記磁気センサを設定する。この発明では、位置検出装置が流体圧シリンダと共に装置に組み付けられた状態で、ピストンが所望の停止位置で停止した状態において、リード線の電源又はアースに対する接続状態を変更して、磁気センサが駆動可能な接続状態を確認する。そして、その状態にセットすることで位置検出装置が必要な検出動作をする状態に設定することができる。   According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, the magnetic sensor selection circuit sets the magnetic sensor that can be driven depending on a connection state of the lead wire to a power source or a ground. In the present invention, the magnetic sensor is driven by changing the connection state of the lead wire to the power source or the ground while the position detection device is assembled to the device together with the fluid pressure cylinder and the piston is stopped at a desired stop position. Check possible connection status. And it can set to the state which a position detection apparatus performs required detection operation by setting to the state.

請求項5に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記磁気センサ選択回路は、マイクロコンピュータを備えている。この発明では、磁気センサ選択回路がロジック回路を備えた場合に比較して、動作可能な状態にする磁気センサの数及び組み合わせを自由に、かつ簡単に設定することができる。   According to a fifth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the magnetic sensor selection circuit includes a microcomputer. In the present invention, the number and combination of magnetic sensors that can be operated can be freely and easily set as compared with the case where the magnetic sensor selection circuit includes a logic circuit.

請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の発明において、前記磁気センサ選択回路は、前記リード線に接続された外部設定手段からの信号により、駆動可能となる前記磁気センサを設定する。この発明では、マイクロコンピュータがどの磁気センサを動作可能にするかの動作内容を、マイクロコンピュータのメモリに記憶させるための操作を外部設定手段からの信号により行うことができる。   According to a sixth aspect of the invention, in the fifth aspect of the invention, the magnetic sensor selection circuit sets the magnetic sensor that can be driven by a signal from an external setting means connected to the lead wire. . In the present invention, an operation for storing in the memory of the microcomputer the operation content indicating which magnetic sensor can be operated by the microcomputer can be performed by a signal from the external setting means.

請求項7に記載の発明は、請求項5に記載の発明において、前記マイクロコンピュータは、前記リード線に接続された外部設定手段に設けられた設定スイッチのオン操作に基づいて、前記複数の磁気センサのうちから動作可能な状態にすべき一つの磁気センサを自動的に検索して、当該磁気センサのみを動作可能な状態に設定する。この発明では、動作可能な状態にすべき一つの磁気センサのみを簡単に動作可能な状態に設定することができる。   According to a seventh aspect of the present invention, the microcomputer according to the fifth aspect of the present invention is configured such that the microcomputer performs the plurality of magnetic operations based on an ON operation of a setting switch provided in an external setting unit connected to the lead wire. One magnetic sensor that should be in an operable state is automatically retrieved from the sensors, and only the magnetic sensor is set in an operable state. In the present invention, only one magnetic sensor that should be in an operable state can be easily set in an operable state.

請求項8に記載の発明は、請求項7に記載の発明において、前記マイクロコンピュータは、前記位置検出装置が機器に組み付けられた状態における前記磁気センサの出力信号を用いて前記検索を行う。この発明では、動作可能な状態にすべき一つの磁気センサを容易に、かつ精度良く設定することができる。   The invention according to claim 8 is the invention according to claim 7, wherein the microcomputer performs the search by using an output signal of the magnetic sensor in a state where the position detecting device is assembled in a device. According to the present invention, one magnetic sensor that should be operable can be set easily and accurately.

請求項9に記載の発明は、請求項1〜請求項8のいずれか一項に記載の発明において、前記複数の磁気センサのいずれが動作状態にあるかを表示可能とするため、各磁気センサ毎に各磁気センサの動作と対応して点灯する表示灯が設けられている。この発明では、どの磁気センサが動作可能な状態であるかを使用者が目視により判別することができる。   According to a ninth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to eighth aspects, each of the magnetic sensors can be displayed in order to display which of the plurality of magnetic sensors is in an operating state. An indicator lamp that is lit in correspondence with the operation of each magnetic sensor is provided. In the present invention, the user can visually determine which magnetic sensor is in an operable state.

請求項10に記載の発明は、請求項7又は請求項8に記載の発明において、前記マイクロコンピュータは、初期状態において特定の一つの磁気センサを動作可能な状態に設定しており、当該磁気センサの動作と対応して点灯する第1の表示灯と、他の磁気センサの動作と対応して点灯する第2の表示灯とが設けられている。この発明では、現在動作可能な状態の磁気センサが、初期状態において動作可能な状態にあった磁気センサであるか否かを使用者が目視により判別することができる。   According to a tenth aspect of the present invention, in the invention according to the seventh or eighth aspect, the microcomputer sets one specific magnetic sensor to an operable state in an initial state, and the magnetic sensor There are provided a first indicator lamp that lights in correspondence with the operation of the above, and a second indicator lamp that lights up in correspondence with the operation of the other magnetic sensor. In the present invention, the user can visually determine whether the magnetic sensor that is currently operable is a magnetic sensor that is operable in the initial state.

請求項11に記載の発明は、流体圧シリンダに取り付けられた状態で磁気発生手段からの磁界の強さに対応した抵抗値を示す磁気抵抗素子の出力電圧を基準電圧と比較器で比較するとともに比較結果を出力する複数個の磁気センサが、流体圧シリンダのピストンの移動方向に沿って、かつ隣り合う磁気センサの動作範囲の一部が重なるように配設されるとともに、複数個の前記磁気センサを選択的に動作可能な状態に設定する磁気センサ選択回路を備えた流体圧シリンダ用位置検出装置の駆動状態設定方法であって、前記流体圧シリンダが装置に組み込まれた状態で前記流体圧シリンダを動作させ、ピストンが所望の位置で停止した状態において前記磁気発生手段と対応する磁気センサが駆動可能となるように、外部操作で前記磁気センサ選択回路の出力状態を設定する。   According to the eleventh aspect of the present invention, the output voltage of the magnetoresistive element showing the resistance value corresponding to the strength of the magnetic field from the magnetism generating means in the state attached to the fluid pressure cylinder is compared with the reference voltage by the comparator. A plurality of magnetic sensors for outputting the comparison results are arranged along the moving direction of the piston of the fluid pressure cylinder so that a part of the operation range of the adjacent magnetic sensors overlaps, and the plurality of magnetic sensors A drive state setting method for a fluid pressure cylinder position detecting device having a magnetic sensor selection circuit for setting a sensor in a selectively operable state, wherein the fluid pressure cylinder is incorporated in the device and the fluid pressure is The magnetic sensor selection is performed by an external operation so that the magnetic sensor corresponding to the magnetism generating means can be driven in a state where the cylinder is operated and the piston is stopped at a desired position. To set the output state of the circuit.

この発明では、流体圧シリンダに取り付けられて装置に組み立てられた状態において、位置検出装置の流体圧シリンダに対する取付け位置を変更しなくても、流体圧シリンダのピストンの停止位置に対応する磁気センサを動作可能な状態にすることができる。従って、流体圧シリンダを決められた設置箇所に設置した状態では、流体圧シリンダに取り付けられた位置検出装置の取付け位置を手作業で変更不可能な場合であっても、位置検出装置から適正な検出信号を出力することが可能な状態に調整することができる。   In the present invention, the magnetic sensor corresponding to the stop position of the piston of the fluid pressure cylinder can be obtained without changing the attachment position of the position detection device with respect to the fluid pressure cylinder in a state where the fluid pressure cylinder is assembled to the device. It can be in an operable state. Therefore, when the fluid pressure cylinder is installed at a predetermined installation location, even if the mounting position of the position detector attached to the fluid pressure cylinder cannot be changed manually, an appropriate It can be adjusted to a state in which the detection signal can be output.

本発明によれば、流体圧シリンダを決められた設置箇所に設置した状態では、流体圧シリンダに取り付けられた位置検出装置の取付け位置を手作業で変更不可能な場合であっても、位置検出装置から適正な検出信号を出力することが可能な状態に調整することができる。   According to the present invention, in a state where the fluid pressure cylinder is installed at a predetermined installation location, even if the position of the position detector attached to the fluid pressure cylinder cannot be changed manually, the position detection is performed. It is possible to adjust to a state in which an appropriate detection signal can be output from the apparatus.

(第1の実施形態)
以下、本発明を具体化した第1の実施形態を図1〜図7にしたがって説明する。
流体圧シリンダ用位置検出装置(以下、単に位置検出装置と称す。)は、エアシリンダ、油圧シリンダ等の流体圧シリンダにおいてピストン位置の検出のために使用される。図1(b)に示すように、位置検出装置10は、流体圧シリンダ11の外周面にピストンロッド12aの移動方向に沿って延びるように形成された取付け溝13に沿って移動可能かつ任意の位置にて固定ねじ14で固定可能に流体圧シリンダ11に取り付けられる。図1(a)に示すように、ピストン12の外周面に形成された収容溝15には磁石16が設けられている。位置検出装置10は磁石16がピストン12と共に所定位置に移動した時に出力信号を発するように構成されている。なお、位置検出装置10の取付け位置を適宜変更可能とするため、図示しないが、取付け溝13は流体圧シリンダ11の他の面にも設けられている。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
A fluid pressure cylinder position detection device (hereinafter simply referred to as a position detection device) is used for detecting a piston position in a fluid pressure cylinder such as an air cylinder or a hydraulic cylinder. As shown in FIG. 1 (b), the position detecting device 10 is movable along an attachment groove 13 formed on the outer peripheral surface of the fluid pressure cylinder 11 so as to extend along the moving direction of the piston rod 12a. It is attached to the fluid pressure cylinder 11 so that it can be fixed by a fixing screw 14 at a position. As shown in FIG. 1A, a magnet 16 is provided in the accommodation groove 15 formed on the outer peripheral surface of the piston 12. The position detection device 10 is configured to generate an output signal when the magnet 16 moves together with the piston 12 to a predetermined position. Although not shown, the mounting groove 13 is also provided on the other surface of the fluid pressure cylinder 11 so that the mounting position of the position detection device 10 can be appropriately changed.

図1(a)に示すように、位置検出装置10は各種の電子部品を備えている。これらの電子部品は回路基板17上に実装されている。電子部品としては、複数個(この実施形態では4個)の磁気センサSa,Sb,Sc,Sd、発光ダイオード18、レギュレータ回路19及び図示しないトランジスタや抵抗等がある。そして、各種電子部品及び回路基板17はケース20内に収容されている。4個の磁気センサSa,Sb,Sc,Sdは、位置検出装置10を流体圧シリンダ11に取り付けた際に、ピストン12の移動方向に沿って配列され、かつ隣接する磁気センサの動作範囲(オン区間)の一部が重なるようにケース20内に配設されている。なお、図1(a)は、位置検出装置10の構成を模式的に示したものであり、図示の都合上、一部の寸法を誇張して分かり易くするために、それぞれの部分の幅、長さ、厚さ等の寸法の比は実際の比と異なっている。   As shown in FIG. 1A, the position detection device 10 includes various electronic components. These electronic components are mounted on the circuit board 17. As the electronic components, there are a plurality (four in this embodiment) of magnetic sensors Sa, Sb, Sc, Sd, a light emitting diode 18, a regulator circuit 19, and transistors and resistors not shown. Various electronic components and the circuit board 17 are accommodated in the case 20. The four magnetic sensors Sa, Sb, Sc, and Sd are arranged along the moving direction of the piston 12 when the position detecting device 10 is attached to the fluid pressure cylinder 11, and the operating range (ON (Section) is disposed in the case 20 so as to partially overlap. FIG. 1A schematically shows the configuration of the position detection device 10. For convenience of illustration, in order to exaggerate some dimensions and make it easy to understand, the width of each part, The ratio of dimensions such as length and thickness is different from the actual ratio.

各磁気センサSa,Sb,Sc,Sdは、図2に示すように、MR素子(磁気抵抗素子)21と、比較器22と、基準電圧生成回路23とを備えている。MR素子21は電源VccとグランドGNDとの間に接続されるとともに、出力端子が比較器22の非反転入力端子に接続されている。基準電圧生成回路23は抵抗器R2,R3からなり、電源Vccを両抵抗器R2,R3で分圧した基準電圧を比較器22の反転入力端子に出力する。比較器22の出力端子と非反転入力端子との間には抵抗器R4が接続されて、正帰還がかけられている。比較器22は、MR素子21の出力電圧と、基準電圧生成回路23の生成電圧とを比較して、比較器22の非反転入力端子側の入力電圧が基準電圧生成回路23の生成電圧よりも大きくなると、H(High)レベルの信号を出力する。   As shown in FIG. 2, each magnetic sensor Sa, Sb, Sc, Sd includes an MR element (magnetoresistance element) 21, a comparator 22, and a reference voltage generation circuit 23. The MR element 21 is connected between the power supply Vcc and the ground GND, and the output terminal is connected to the non-inverting input terminal of the comparator 22. The reference voltage generation circuit 23 includes resistors R2 and R3, and outputs a reference voltage obtained by dividing the power supply Vcc by both resistors R2 and R3 to the inverting input terminal of the comparator 22. A resistor R4 is connected between the output terminal and the non-inverting input terminal of the comparator 22 for positive feedback. The comparator 22 compares the output voltage of the MR element 21 with the generated voltage of the reference voltage generating circuit 23, and the input voltage on the non-inverting input terminal side of the comparator 22 is higher than the generated voltage of the reference voltage generating circuit 23. When it becomes larger, a signal of H (High) level is output.

図3に示すように、各磁気センサSa,Sb,Sc,Sdは電源ラインにバススイッチ24a,24b,24c,24dを介して接続されている。各磁気センサSa,Sb,Sc,Sdの出力端子はダイオード25a,25b,25c,25dを介してワイヤードOR接続されるとともに、抵抗器R5を介して第1トランジスタTr1のベース端子に接続されている。即ち、磁気センサSa,Sb,Sc,Sdの出力が第1トランジスタTr1のベース端子に入力される。第1トランジスタTr1のコレクタ端子には発光ダイオード18のカソード端子が接続されるとともに、発光ダイオード18のアノード端子には抵抗器R6を介して電源Vccに接続されている。第1トランジスタTr1のエミッタ端子は第2トランジスタTr2のベース端子に接続されている。第2トランジスタTr2のエミッタ端子はグランドGNDに接続され、第2トランジスタTr2のコレクタ端子は出力端子Pに接続されている。また、第2トランジスタTr2は、コレクタ端子がツェナーダイオード26のカソード端子に接続され、エミッタ端子がツェナーダイオード26のアノード端子に接続されている。即ち、磁気センサSa,Sb,Sc,Sdのいずれか一つからHレベルの信号が出力されると、第1トランジスタTr1がオン状態になって発光ダイオード18が発光する。第1及び第2トランジスタTr1,Tr2にはNPNトランジスタが使用されている。   As shown in FIG. 3, each magnetic sensor Sa, Sb, Sc, Sd is connected to the power supply line via bus switches 24a, 24b, 24c, 24d. The output terminals of the magnetic sensors Sa, Sb, Sc, and Sd are wired OR connected through the diodes 25a, 25b, 25c, and 25d, and are connected to the base terminal of the first transistor Tr1 through the resistor R5. . That is, the outputs of the magnetic sensors Sa, Sb, Sc, and Sd are input to the base terminal of the first transistor Tr1. The cathode terminal of the light emitting diode 18 is connected to the collector terminal of the first transistor Tr1, and the anode terminal of the light emitting diode 18 is connected to the power source Vcc via the resistor R6. The emitter terminal of the first transistor Tr1 is connected to the base terminal of the second transistor Tr2. The emitter terminal of the second transistor Tr2 is connected to the ground GND, and the collector terminal of the second transistor Tr2 is connected to the output terminal P. The second transistor Tr2 has a collector terminal connected to the cathode terminal of the Zener diode 26 and an emitter terminal connected to the anode terminal of the Zener diode 26. That is, when an H level signal is output from any one of the magnetic sensors Sa, Sb, Sc, and Sd, the first transistor Tr1 is turned on and the light emitting diode 18 emits light. NPN transistors are used for the first and second transistors Tr1 and Tr2.

各バススイッチ24a〜24dは、図4に示すロジック回路27の出力端子27a,27b,27c,27dに接続されている。バススイッチ24a〜24dと、ロジック回路27と、ロジック回路27への入力信号を生成する入力信号生成回路28とにより磁気センサSa〜Sdを選択的に動作可能な状態に設定する磁気センサ選択回路が構成されている。   Each of the bus switches 24a to 24d is connected to output terminals 27a, 27b, 27c, and 27d of the logic circuit 27 shown in FIG. A magnetic sensor selection circuit that sets the magnetic sensors Sa to Sd to be selectively operable by the bus switches 24a to 24d, the logic circuit 27, and the input signal generation circuit 28 that generates an input signal to the logic circuit 27. It is configured.

ロジック回路27は、第1インバータ(否定回路)29a、第2インバータ29b、第1AND回路30a、第2AND回路30b、第3AND回路30c、第4AND回路30d及びイクスクルーシブOR回路31を備えている。第1AND回路30a、第2AND回路30b、イクスクルーシブOR回路31及び第1インバータ29aには入力信号生成回路28で生成された第1信号が入力される。また、第1AND回路30a、第3AND回路30c、イクスクルーシブOR回路31及び第2インバータ29bには入力信号生成回路28で生成された第2信号が入力される。第2AND回路30b及び第3AND回路30cにはイクスクルーシブOR回路31の出力端子が接続されている。第4AND回路30dには第1インバータ(否定回路)29a及び第2インバータ29bの出力端子が接続されている。   The logic circuit 27 includes a first inverter (negative circuit) 29a, a second inverter 29b, a first AND circuit 30a, a second AND circuit 30b, a third AND circuit 30c, a fourth AND circuit 30d, and an exclusive OR circuit 31. The first signal generated by the input signal generation circuit 28 is input to the first AND circuit 30a, the second AND circuit 30b, the exclusive OR circuit 31 and the first inverter 29a. The second signal generated by the input signal generation circuit 28 is input to the first AND circuit 30a, the third AND circuit 30c, the exclusive OR circuit 31 and the second inverter 29b. The output terminal of the exclusive OR circuit 31 is connected to the second AND circuit 30b and the third AND circuit 30c. The output terminals of the first inverter (negative circuit) 29a and the second inverter 29b are connected to the fourth AND circuit 30d.

ロジック回路27への入力信号を生成する入力信号生成回路28は、抵抗器R7及びトランジスタTr3の第1直列回路32aと、抵抗器R8及びトランジスタTr4の第2直列回路32bとを備えており、両直列回路32a,32bが電源Vccに並列に接続されている。第1直列回路32aから第1信号がロジック回路27に出力され、第2直列回路32bから第2信号がロジック回路27に出力される。トランジスタTr3,Tr4にはPNPトランジスタが使用されている。   The input signal generation circuit 28 that generates an input signal to the logic circuit 27 includes a first series circuit 32a of a resistor R7 and a transistor Tr3, and a second series circuit 32b of a resistor R8 and a transistor Tr4. Series circuits 32a and 32b are connected in parallel to the power supply Vcc. The first signal is output from the first series circuit 32 a to the logic circuit 27, and the second signal is output from the second series circuit 32 b to the logic circuit 27. PNP transistors are used for the transistors Tr3 and Tr4.

トランジスタTr3は、エミッタ端子が抵抗器R7を介して電源Vccに接続され、コレクタ端子がGDNに接続され(接地され)、ベース端子には外部操作手段を構成する第1のリード線33aが接続されている。トランジスタTr4は、エミッタ端子が抵抗器R8を介して電源Vccに接続され、コレクタ端子がGDNに接続され、ベース端子には外部操作手段を構成する第2のリード線33bが接続されている。図1(a)に示すように、第1及び第2のリード線33a,33bは、位置検出装置10の電源線34、アース線35及び出力線36と共にキャブタイヤコードにてケース20の外部に引き出されている。第1のリード線33aの入力をAと表し、第2のリード線33bの入力をBと表す。   The transistor Tr3 has an emitter terminal connected to the power supply Vcc via the resistor R7, a collector terminal connected to the GDN (grounded), and a base terminal connected to the first lead wire 33a constituting the external operation means. ing. The transistor Tr4 has an emitter terminal connected to the power supply Vcc via the resistor R8, a collector terminal connected to the GDN, and a base terminal connected to the second lead wire 33b constituting the external operation means. As shown in FIG. 1A, the first and second lead wires 33a and 33b are connected to the outside of the case 20 by a cabtyre cord together with the power source wire 34, the ground wire 35 and the output wire 36 of the position detecting device 10. Has been pulled out. The input of the first lead wire 33a is represented as A, and the input of the second lead wire 33b is represented as B.

磁気センサSa〜Sd、ロジック回路27、入力信号生成回路28等を構成する部品の耐圧が低いため、それらの駆動はDC5V等の低電圧駆動が一般的である。一般に使用されるDC24V直流安定化電源で使用可能とするため、レギュレータ回路19がDC24VをDC5Vへ降圧するために使用される。レギュレータ回路19は、例えば、図5に示すように、ダイオード38、トランジスタTr5、抵抗器R9、コンデンサC1,C2及びツェナーダイオード39で構成されている。トランジスタTr5にはNPNトランジスタが使用されている。ダイオード38は、アノード端子が電源線34に接続され、カソード端子がトランジスタTr5のコレクタ端子に接続されている。ツェナーダイオード39は、アノード端子がアース線35に接続され、カソード端子がトランジスタTr5のベース端子に接続されている。抵抗器R9は、トランジスタTr5のベース端子とコレクタ端子との間に接続されている。コンデンサC1は、ダイオード38のカソード端子とアース線35との間に接続され、コンデンサC2は、トランジスタTr5のエミッタ端子とアース線35との間に接続されている。   Since the components constituting the magnetic sensors Sa to Sd, the logic circuit 27, the input signal generation circuit 28, and the like have a low withstand voltage, their driving is generally low voltage driving such as DC5V. The regulator circuit 19 is used to step down DC24V to DC5V so that it can be used with a generally used DC24V direct current stabilized power supply. The regulator circuit 19 includes, for example, a diode 38, a transistor Tr5, a resistor R9, capacitors C1 and C2, and a Zener diode 39 as shown in FIG. An NPN transistor is used as the transistor Tr5. The diode 38 has an anode terminal connected to the power supply line 34 and a cathode terminal connected to the collector terminal of the transistor Tr5. The Zener diode 39 has an anode terminal connected to the ground line 35 and a cathode terminal connected to the base terminal of the transistor Tr5. The resistor R9 is connected between the base terminal and the collector terminal of the transistor Tr5. The capacitor C1 is connected between the cathode terminal of the diode 38 and the ground line 35, and the capacitor C2 is connected between the emitter terminal of the transistor Tr5 and the ground line 35.

次に前記のように構成された位置検出装置10の作用を説明する。
位置検出装置10は流体圧シリンダ11の所定位置に取り付けられるとともに、図6に示すように、電源線34がDC24VのDC安定化電源40のプラス端子側に接続され、アース線35がDC安定化電源40のマイナス端子側に接続される。また、出力線36が負荷41に接続される。負荷41としては、例えば、プログラマブルコントローラ等がある。そして、DC安定化電源40から供給される直流24Vの電圧がレギュレータ回路19で直流5Vに降圧されて、位置検出装置10の電源Vccとして使用される。
Next, the operation of the position detection device 10 configured as described above will be described.
The position detection device 10 is attached to a predetermined position of the fluid pressure cylinder 11, and, as shown in FIG. 6, the power line 34 is connected to the positive terminal side of the DC stabilized power source 40 of DC 24V, and the ground line 35 is DC stabilized. Connected to the negative terminal side of the power supply 40. Further, the output line 36 is connected to the load 41. Examples of the load 41 include a programmable controller. Then, the direct current 24V voltage supplied from the DC stabilized power supply 40 is stepped down to the direct current 5V by the regulator circuit 19 and used as the power supply Vcc of the position detection device 10.

位置検出装置10が流体圧シリンダ11に取り付けられた状態では、複数の磁気センサSa〜Sdが流体圧シリンダ11のピストン12の移動方向に沿って配置されるため、1個の磁気センサを備えた従来の位置検出装置に比較して、位置検出装置10が磁石16の磁界によって動作することが可能な範囲が広くなる。   In a state in which the position detection device 10 is attached to the fluid pressure cylinder 11, a plurality of magnetic sensors Sa to Sd are arranged along the moving direction of the piston 12 of the fluid pressure cylinder 11, and thus one magnetic sensor is provided. Compared with the conventional position detecting device, the range in which the position detecting device 10 can operate by the magnetic field of the magnet 16 is widened.

図3に示すように、複数の磁気センサSa〜Sdの出力端子はワイヤードOR接続されて、それらの出力信号が第1トランジスタTr1のベース端子に入力されるようになっている。従って、磁気センサSa〜Sdのいずれか1つからHレベルの信号が出力されると、第1トランジスタTr1がオン状態になり、発光ダイオード18が点灯するとともに、第2トランジスタTr2のべース端子にHレベルの信号が入力される。その結果、第2トランジスタTr2もオン状態となり、位置検出装置10の出力線36にLレベルの信号が出力される。そして、出力線36を介してその信号がプログラマブルコントローラに入力されて、ピストン12の位置が所定の位置であることを知らせ、装置全体が順序正しく動作する役目を担う。   As shown in FIG. 3, the output terminals of the plurality of magnetic sensors Sa to Sd are wired OR connected, and their output signals are input to the base terminal of the first transistor Tr1. Therefore, when an H level signal is output from any one of the magnetic sensors Sa to Sd, the first transistor Tr1 is turned on, the light emitting diode 18 is turned on, and the base terminal of the second transistor Tr2 is turned on. An H level signal is input to. As a result, the second transistor Tr2 is also turned on, and an L level signal is output to the output line 36 of the position detection device 10. Then, the signal is input to the programmable controller via the output line 36 to inform that the position of the piston 12 is a predetermined position, and the entire apparatus is responsible for operating in order.

永久磁石の磁力は温度によって強さが変化するため、各磁気センサSa〜Sdをある温度においてその動作範囲が重ならずに、動作範囲が連続するように配置すると、温度によってはピストン12が磁気センサの応差域で停止して、動作不安定になったり、磁気センサが動作しない状態が生じる場合がある。しかし、図7に示すように、各磁気センサSa〜Sdは隣り合う磁気センサの動作範囲の一部が重なるように配設されているため、前記の不具合の発生が回避される。   Since the strength of the magnetic force of the permanent magnet changes depending on the temperature, if the magnetic sensors Sa to Sd are arranged so that their operating ranges do not overlap at a certain temperature and the operating ranges are continuous, the piston 12 is magnetized depending on the temperature. Stopping in the sensor's hysteresis range may cause unstable operation or a state in which the magnetic sensor does not operate. However, as shown in FIG. 7, each of the magnetic sensors Sa to Sd is disposed so that a part of the operation range of the adjacent magnetic sensors overlaps, so that the occurrence of the above-described problem is avoided.

位置検出装置10は、ピストンロッド12aが出端いっぱいで磁気センサSaが動作するように取り付けられた場合について見ると、第1及び第2のリード線33a,33bは、電源にもアースにも接続されていない未配線状態にある。そのため、図4に示す入力信号生成回路28のトランジスタTr3,Tr4のエミッタ端子は共にともにHレベルにある。このとき、表1に示す真理値表からロジック回路27は出力端子27aのみHレベルになるため、出力端子27aに接続されたバススイッチ24aのみオン状態となり、磁気センサSaのみが駆動可能な状態になる。   When the position detection device 10 is installed so that the piston rod 12a is fully extended and the magnetic sensor Sa is operated, the first and second lead wires 33a and 33b are connected to the power source and the ground. It is in an unwired state. Therefore, the emitter terminals of the transistors Tr3 and Tr4 of the input signal generation circuit 28 shown in FIG. 4 are both at the H level. At this time, from the truth table shown in Table 1, since only the output terminal 27a of the logic circuit 27 becomes H level, only the bus switch 24a connected to the output terminal 27a is turned on, and only the magnetic sensor Sa can be driven. Become.

Figure 2007224940
この位置検出装置10が取り付けられた流体圧シリンダ11が組み込まれた装置が完成し、試運転を行った時、磁石16を備えたピストン12が磁気センサSaの動作範囲で停止せず、位置検出装置10が動作しない(オンしない)不具合が発生する場合がある。その主な原因は、ピストンロッド12aの先端に取り付けられたスライドユニット等の治工具のストロークがシリンダフルストロークよりも若干短めに設計されることが多々あり、その値は設計者個々あるいは物件毎に異なることである。
Figure 2007224940
When a device incorporating the fluid pressure cylinder 11 to which the position detection device 10 is attached is completed and a trial operation is performed, the piston 12 including the magnet 16 does not stop within the operation range of the magnetic sensor Sa, and the position detection device. 10 may not operate (does not turn on). The main cause is that the stroke of a jig such as a slide unit attached to the tip of the piston rod 12a is often designed to be slightly shorter than the cylinder full stroke, and the value depends on the individual designer or property. Is different.

このような場合、従来は位置検出装置の位置が作業者の手が届く範囲であれば、位置検出装置10の固定ねじ14をドライバーで緩めて、位置検出装置が動作する位置まで移動させた後、再度固定していた。しかし、位置検出装置の位置が作業者の手が届く範囲でない場合は、装置を分解して流体圧シリンダを取り出し、位置検出装置の取付け位置を再調整した後、装置を組み立てるという工程を踏む必要がある。   In such a case, conventionally, if the position of the position detection device is within the reach of the operator, the fixing screw 14 of the position detection device 10 is loosened with a screwdriver and moved to a position where the position detection device operates. Was fixed again. However, if the position of the position detection device is not within the reach of the operator, it is necessary to disassemble the device, take out the fluid pressure cylinder, readjust the mounting position of the position detection device, and then assemble the device There is.

しかし、この実施形態の位置検出装置10を用いた場合は、装置の試運転において位置検出装置10が動作しない場合、位置検出装置10の流体圧シリンダ11に対する取付け位置を変更(調整)する作業は行わず、第1及び第2のリード線33a,33bのアース(GND)に対する接続状態を変更することで対応する。即ち、外部操作手段を構成する第1及び第2のリード線33a,33bを操作して磁気センサSa〜Sdのうちのいずれか1つを動作可能な状態に設定する。   However, when the position detection device 10 of this embodiment is used, if the position detection device 10 does not operate during the trial operation of the device, an operation of changing (adjusting) the position of the position detection device 10 attached to the fluid pressure cylinder 11 is performed. First, this can be dealt with by changing the connection state of the first and second lead wires 33a and 33b to the ground (GND). That is, the first and second lead wires 33a and 33b constituting the external operation means are operated to set any one of the magnetic sensors Sa to Sd to an operable state.

具体的には、例えば、磁気センサSbと対応する位置にピストン12が停止している場合には、磁気センサSbと対応するバススイッチ24bがオンとなる状態、即ち、出力端子27bからHレベルの信号が出力される状態となるように、第2のリード線33bをGNDに接続し、第1のリード線33aは未配線のままで使用する。この状態では、第1直列回路32aからはHレベルの信号が出力され、かつ第2直列回路32bからはLレベルの信号が出力されるため、出力端子27bからはHレベルの信号が出力される。   Specifically, for example, when the piston 12 is stopped at a position corresponding to the magnetic sensor Sb, the bus switch 24b corresponding to the magnetic sensor Sb is turned on, that is, the H level from the output terminal 27b. The second lead wire 33b is connected to GND so that a signal is output, and the first lead wire 33a is used without being wired. In this state, an H level signal is output from the first series circuit 32a and an L level signal is output from the second series circuit 32b. Therefore, an H level signal is output from the output terminal 27b. .

磁気センサScと対応する位置にピストン12が停止している場合には、磁気センサScと対応するバススイッチ24cがオンとなる状態、即ち、出力端子27cからHレベルの信号が出力される状態となるように、第1のリード線33aをGNDに接続し、第2のリード線33bは未配線のままで使用する。この状態では、第1直列回路32aからはLレベルの信号が出力され、かつ第2直列回路32bからはHレベルの信号が出力されるため、出力端子27cからはHレベルの信号が出力される。   When the piston 12 is stopped at a position corresponding to the magnetic sensor Sc, the bus switch 24c corresponding to the magnetic sensor Sc is turned on, that is, a state where an H level signal is output from the output terminal 27c. As described above, the first lead wire 33a is connected to GND, and the second lead wire 33b is used without being wired. In this state, since an L level signal is output from the first series circuit 32a and an H level signal is output from the second series circuit 32b, an H level signal is output from the output terminal 27c. .

また、磁気センサSdと対応する位置にピストン12が停止している場合には、磁気センサSdと対応するバススイッチ24dがオンとなる状態、即ち、出力端子27dからHレベルの信号が出力される状態となるように、第1のリード線33a及び第2のリード線33bをGNDに接続して使用する。この状態では、第1直列回路32aからはLレベルの信号が出力され、かつ第2直列回路32bからもLレベルの信号が出力されるため、出力端子27dからはHレベルの信号が出力される。このようにして、第1及び第2のリード線33a,33bをGNDに接続するか、未配線の状態で使用するかを選択することにより、複数の磁気センサSa〜Sdのうちからピストン12が停止している位置と対応する磁気センサを動作可能な状態に設定する。   When the piston 12 is stopped at a position corresponding to the magnetic sensor Sd, the bus switch 24d corresponding to the magnetic sensor Sd is turned on, that is, an H level signal is output from the output terminal 27d. The first lead wire 33a and the second lead wire 33b are connected to GND so as to be in a state. In this state, since an L level signal is output from the first series circuit 32a and an L level signal is also output from the second series circuit 32b, an H level signal is output from the output terminal 27d. . In this way, by selecting whether the first and second lead wires 33a and 33b are connected to GND or used in an unwired state, the piston 12 can be selected from the plurality of magnetic sensors Sa to Sd. The magnetic sensor corresponding to the stopped position is set to an operable state.

この実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
(1)位置検出装置10は複数個の磁気センサSa〜Sdを備えている。複数個の磁気センサSa〜Sdは、位置検出装置10が流体圧シリンダ11に取り付けられた状態において、ピストン12の移動方向に沿って配設されるとともに、隣り合う磁気センサの動作範囲の一部が重なるように配設されている。また、複数個の磁気センサSa〜Sdを選択的に動作可能な状態に設定する磁気センサ選択回路(ロジック回路27、入力信号生成回路28等)と、磁気センサ選択回路を所望の出力状態に設定可能な外部操作手段(第1及び第2のリード線33a,33b)とを備えている。従って、流体圧シリンダ11を決められた設置箇所に設置した状態では、流体圧シリンダ11に取り付けられた位置検出装置10の取付け位置を手作業で調整不可能な場合であっても、位置検出装置10から適正な検出信号を出力することが可能な状態に調整することができる。
According to this embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The position detection device 10 includes a plurality of magnetic sensors Sa to Sd. The plurality of magnetic sensors Sa to Sd are disposed along the moving direction of the piston 12 in a state where the position detection device 10 is attached to the fluid pressure cylinder 11 and are part of the operation range of adjacent magnetic sensors. Are arranged so as to overlap each other. In addition, a magnetic sensor selection circuit (logic circuit 27, input signal generation circuit 28, etc.) that sets a plurality of magnetic sensors Sa to Sd to a state in which they can be selectively operated, and a magnetic sensor selection circuit are set to a desired output state. Possible external operation means (first and second lead wires 33a, 33b). Therefore, in a state where the fluid pressure cylinder 11 is installed at a predetermined installation location, even if the attachment position of the position detection device 10 attached to the fluid pressure cylinder 11 cannot be manually adjusted, the position detection device. 10 can be adjusted so that an appropriate detection signal can be output.

(2)磁気センサ選択回路は、位置検出装置10から引き出された第1及び第2のリード線33a,33bを介して外部操作可能である。従って、位置検出装置10が流体圧シリンダ11に取り付けられた状態で装置に組み付けられた場合に、位置検出装置10の取付け位置を変更しなくても、リード線33a,33bの長さの範囲において位置検出装置10から適正な検出信号を出力することが可能な状態に自由に調整することができる。   (2) The magnetic sensor selection circuit can be externally operated via the first and second lead wires 33 a and 33 b drawn from the position detection device 10. Therefore, when the position detection device 10 is assembled to the fluid pressure cylinder 11 and assembled to the device, the position of the lead wires 33a and 33b can be maintained without changing the mounting position of the position detection device 10. The position detection device 10 can be freely adjusted to a state in which an appropriate detection signal can be output.

(3)磁気センサ選択回路は、複数の磁気センサSa〜Sdのうちのいずれか一つを動作可能とするロジック回路27を備えている。従って、隣接する複数の磁気センサが駆動可能な状態に設定される場合に比較して、流体圧シリンダ11のピストン12が所定の位置に達したことを精度良く検出することができる。   (3) The magnetic sensor selection circuit includes a logic circuit 27 that enables any one of the plurality of magnetic sensors Sa to Sd to operate. Therefore, it is possible to accurately detect that the piston 12 of the fluid pressure cylinder 11 has reached a predetermined position as compared with a case where a plurality of adjacent magnetic sensors are set in a drivable state.

(4)磁気センサ選択回路は、第1及び第2のリード線33a,33bのアース(GDN)に対する接続状態により駆動可能となる磁気センサを設定するため、設定作業が簡単である。   (4) Since the magnetic sensor selection circuit sets a magnetic sensor that can be driven by the connection state of the first and second lead wires 33a and 33b to the ground (GDN), the setting operation is simple.

(5)位置検出装置10を取り付けられた流体圧シリンダ11が装置に組み込まれた状態で流体圧シリンダ11を動作させ、ピストン12が所望の位置で停止した状態において、ピストン12(磁石16)と対応する磁気センサが駆動可能となるように、外部操作で磁気センサ選択回路の出力状態を設定する。従って、位置検出装置10の実際の動作環境で磁気センサ選択回路を動作させて、複数の磁気センサSa〜Sdのうちから動作可能な状態になる磁気センサを簡単に設定することができる。   (5) When the fluid pressure cylinder 11 to which the position detection device 10 is attached is incorporated in the device and the fluid pressure cylinder 11 is operated and the piston 12 is stopped at a desired position, the piston 12 (magnet 16) and The output state of the magnetic sensor selection circuit is set by an external operation so that the corresponding magnetic sensor can be driven. Therefore, by operating the magnetic sensor selection circuit in the actual operating environment of the position detection device 10, it is possible to easily set a magnetic sensor that can be operated from among the plurality of magnetic sensors Sa to Sd.

(6)入力信号生成回路28を構成する第1直列回路32a及び第2直列回路32bは、第1及び第2のリード線33a,33bが未配線の状態でそれぞれHレベルの信号を出力し、第1及び第2のリード線33a,33bがGDNに接続された状態でLレベルの信号を出力するように構成されている。従って、第1及び第2のリード線33a,33bを未配線の状態と、電源(プラス)に接続する状態とで第1直列回路32a及び第2直列回路32bから出力される信号をHレベルとLレベルとに切り換える構成に比較して、使用電力を少なくできる。   (6) The first series circuit 32a and the second series circuit 32b that constitute the input signal generation circuit 28 each output an H level signal when the first and second lead wires 33a and 33b are not wired. The first and second lead wires 33a and 33b are configured to output an L level signal in a state of being connected to the GDN. Therefore, the signals output from the first series circuit 32a and the second series circuit 32b in the state where the first and second lead wires 33a and 33b are not wired and the state where they are connected to the power source (plus) are set to the H level. Compared with the configuration for switching to the L level, power consumption can be reduced.

(7)位置検出装置10は、レギュレータ回路19を備えているため、汎用の24VのDC安定化電源40を備えた装置において、位置検出装置10専用に5Vの電源を設けることなく使用することができる。   (7) Since the position detection device 10 includes the regulator circuit 19, the position detection device 10 can be used without providing a 5 V power supply exclusively for the position detection device 10 in a device including the general-purpose 24 V DC stabilized power supply 40. it can.

(第2の実施形態)
次に第2の実施形態を図8及び図9にしたがって説明する。この実施形態は、複数個の磁気センサSa〜Sdを選択的に動作可能な状態に設定する磁気センサ選択回路を構成するロジック回路27に代えてマイクロコンピュータを備えている点と、入力信号生成回路28の構成が前記第1の実施形態と異なっており、その他の構成は同じである。前記第1の実施形態と同一部分は同一符号を付して詳しい説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. This embodiment includes a microcomputer in place of the logic circuit 27 constituting the magnetic sensor selection circuit for selectively setting a plurality of magnetic sensors Sa to Sd to be operable, and an input signal generation circuit. The configuration of 28 is different from that of the first embodiment, and the other configurations are the same. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図8に示すように、磁気センサ選択回路を構成するマイクロコンピュータとしてのワンチップマイコン(ワンチップマイクロコンピュータ)42は、5個の出力端子GP0,GP1,GP2,GP4,GP5及び1個の入力端子GP3を備えている。出力端子GP0はバススイッチ24dに、出力端子GP1はバススイッチ24cに、出力端子GP2はバススイッチ24bに、出力端子GP4はバススイッチ24aにそれぞれ接続されている。   As shown in FIG. 8, a one-chip microcomputer (one-chip microcomputer) 42 as a microcomputer constituting the magnetic sensor selection circuit has five output terminals GP0, GP1, GP2, GP4, GP5 and one input terminal. GP3 is provided. The output terminal GP0 is connected to the bus switch 24d, the output terminal GP1 is connected to the bus switch 24c, the output terminal GP2 is connected to the bus switch 24b, and the output terminal GP4 is connected to the bus switch 24a.

入力信号生成回路28は、抵抗器R7及びトランジスタTr3の第1直列回路32aを備えている。トランジスタTr3は、エミッタ端子が抵抗器R7を介して電源Vccに接続され、コレクタ端子がGDNに接続され(接地され)、ベース端子には外部操作手段を構成する第1のリード線33aが接続されている。抵抗器R7及びトランジスタTr3のエミッタ端子との中間点は、ワンチップマイコン42の入力端子GP3に接続されている。   The input signal generation circuit 28 includes a first series circuit 32a including a resistor R7 and a transistor Tr3. The transistor Tr3 has an emitter terminal connected to the power supply Vcc via the resistor R7, a collector terminal connected to the GDN (grounded), and a base terminal connected to the first lead wire 33a constituting the external operation means. ing. An intermediate point between the resistor R7 and the emitter terminal of the transistor Tr3 is connected to the input terminal GP3 of the one-chip microcomputer 42.

電源VccにはトランジスタTr6のコレクタ端子が抵抗器R10を介して接続されている。トランジスタTr6は、ベース端子が抵抗器R11を介してワンチップマイコン42の出力端子GP5に接続され、エミッタ端子が第2のリード線33bに接続されている。即ち、この第2の実施形態では第1の実施形態と異なり、入力信号生成回路28はA,B一組の信号を出力するのではなく、第1直列回路32aの出力信号のみをワンチップマイコン42に出力する構成である。   The collector terminal of the transistor Tr6 is connected to the power source Vcc via a resistor R10. The transistor Tr6 has a base terminal connected to the output terminal GP5 of the one-chip microcomputer 42 via the resistor R11, and an emitter terminal connected to the second lead wire 33b. That is, in the second embodiment, unlike the first embodiment, the input signal generation circuit 28 does not output a set of signals A and B, but only the output signal of the first series circuit 32a. 42.

ワンチップマイコン42のROM(図示せず)には、表2に示す動作を行うためのプログラムが格納されている。動作内容としては、4個の出力端子GP0,GP1,GP2,GP4のうちのいずれか1つのみをHレベルとする動作と、いずれか2つをHレベルとする動作と、いずれか3つをHレベルとする動作と、4つ全てをHレベルとする動作とがある。そして、ワンチップマイコン42は、第1及び第2のリード線33a,33bを介して接続される外部設定手段43(図9に図示)により指示された動作内容をEEPROM(図示せず)に格納するようになっている。   A ROM (not shown) of the one-chip microcomputer 42 stores a program for performing the operations shown in Table 2. As the operation contents, only one of the four output terminals GP0, GP1, GP2, GP4 is set to the H level, the operation of setting any two to the H level, and any three of them. There are an operation to set the H level and an operation to set all four to the H level. The one-chip microcomputer 42 stores the operation content instructed by the external setting means 43 (shown in FIG. 9) connected via the first and second lead wires 33a and 33b in an EEPROM (not shown). It is supposed to be.

Figure 2007224940
図9に示すように、外部設定手段43は、設定スイッチ44及び設定確認表示灯45を備えている。設定確認表示灯45は発光ダイオードで構成されている。外部設定手段43は、設定スイッチ44の一端がアース線に接続され、他端が第1のリード線33aに接続されるとともに、設定確認表示灯45を構成する発光ダイオードのカソード端子がアース線に接続され、アノード端子が第2のリード線33bに接続された状態で使用されるようになっている。
Figure 2007224940
As shown in FIG. 9, the external setting means 43 includes a setting switch 44 and a setting confirmation indicator lamp 45. The setting confirmation indicator lamp 45 is composed of a light emitting diode. In the external setting means 43, one end of the setting switch 44 is connected to the ground wire, the other end is connected to the first lead wire 33a, and the cathode terminal of the light emitting diode constituting the setting confirmation indicator lamp 45 is connected to the ground wire. The anode terminal is connected and used in a state of being connected to the second lead wire 33b.

ワンチップマイコン42は、設定スイッチ44の押圧長さと回数に対応して入力端子GP3に入力される信号に基づいて動作し、指示された動作内容をEEPROMに上書きする。また、ワンチップマイコン42は、入力端子GP3に入力される信号に基づいて前記出力端子GP5から設定確認表示灯45を点灯させる信号を出力する。設定スイッチ44の押圧操作には長押し及び短押しがあり、押圧操作の種類には1回長押し及び1〜9回の短押しの10種類がある。この実施形態では、設定スイッチ44の10種類の押圧操作に対応して、ワンチップマイコン42が行うべき動作のプログラムがROMに格納されている。   The one-chip microcomputer 42 operates based on a signal input to the input terminal GP3 corresponding to the pressing length and the number of times of the setting switch 44, and overwrites the instructed operation content on the EEPROM. Further, the one-chip microcomputer 42 outputs a signal for turning on the setting confirmation indicator lamp 45 from the output terminal GP5 based on a signal input to the input terminal GP3. The pressing operation of the setting switch 44 includes a long press and a short press, and there are 10 types of the press operation: one long press and 1 to 9 short presses. In this embodiment, a program of operations to be performed by the one-chip microcomputer 42 is stored in the ROM in response to ten types of pressing operations of the setting switch 44.

設定スイッチ44の1回長押しは、初期化の指示と、出力端子GP4にのみHレベルの信号を出力する指示である。そして、1回長押しが行われると、ワンチップマイコン42は、設定確認表示灯45をOFF(消灯)から常時点灯にするように出力端子GP5からHレベルの信号を出力する。また、短押しが行われると、押しと同時に設定確認表示灯45を消灯させ、バススイッチの切り替え動作完了後、設定完了の合図として設定確認表示灯45を1回点滅させる。   The long press of the setting switch 44 once is an instruction for initialization and an instruction for outputting an H level signal only to the output terminal GP4. When the one-time long press is performed, the one-chip microcomputer 42 outputs an H level signal from the output terminal GP5 so that the setting confirmation display lamp 45 is always turned on from OFF (extinguishment). When a short press is performed, the setting confirmation display lamp 45 is turned off simultaneously with the pressing, and after the bus switch switching operation is completed, the setting confirmation display lamp 45 blinks once as a setting completion signal.

この実施形態の位置検出装置10を使用する場合も、第1の実施形態と同様に、位置検出装置10が取り付けられた流体圧シリンダ11が組み込まれた装置が完成し、装置の試運転において位置検出装置10が動作しない場合、外部設定手段43を第1及び第2のリード線33a,33bに接続して設定をし直す。   Even when the position detection device 10 of this embodiment is used, as in the first embodiment, a device incorporating the fluid pressure cylinder 11 to which the position detection device 10 is attached is completed, and position detection is performed in the trial operation of the device. If the apparatus 10 does not operate, the external setting means 43 is connected to the first and second lead wires 33a and 33b to reset the setting.

例えば、最初の設定が、磁気センサSaが動作可能な設定状態、即ち出力端子GP4のみHレベルの信号を出力する設定では位置検出装置10がオンしない場合は、ピストン12の停止位置と対応すると思われる磁気センサ、例えば磁気センサScを動作可能とするため、設定スイッチ44の短押しを2回実施する。ワンチップマイコン42は、短押しが行われると、設定確認表示灯45を消灯させた後、設定完了の合図として設定確認表示灯45を点灯させる。設定が完了した後、外部設定手段43を取り外す。設定された条件はEEPROMに格納されているため、設定し直さない限り、作業の終了等により装置の電源がOFFになっても消えることはない。従って、電源のOFF状態の前後で動作可能な磁気センサが変更されることはない。設定条件を変更する場合、変更後の動作に対応する所定回数だけ短押しを行って変更してもよいが、初期化の操作である長押しを1回行った後、短押しを行うようにしてもよい。   For example, if the position detection device 10 does not turn on in the setting state in which the magnetic sensor Sa is operable, that is, the setting in which only the output terminal GP4 outputs an H level signal, the initial setting is considered to correspond to the stop position of the piston 12. In order to enable the magnetic sensor to be operated, for example, the magnetic sensor Sc, the setting switch 44 is short-pressed twice. When the one-chip microcomputer 42 is short-pressed, the one-chip microcomputer 42 turns off the setting confirmation indicator lamp 45 and then turns on the setting confirmation indicator lamp 45 as a setting completion signal. After the setting is completed, the external setting means 43 is removed. Since the set conditions are stored in the EEPROM, unless the settings are reset, they will not disappear even if the power of the apparatus is turned off at the end of the work. Therefore, the magnetic sensor that can operate before and after the power is turned off is not changed. When changing the setting condition, it may be changed by performing a short press for a predetermined number of times corresponding to the operation after the change, but after performing a long press as an initialization operation once, a short press should be performed. May be.

この実施形態では第1の実施形態と異なり、複数の磁気センサSa〜Sdのうちのいずれか1つのみが動作可能となる設定条件だけでなく複数の磁気センサを動作可能に設定することも可能である。そのため、例えば、ワークを固定するのが流体圧シリンダ11の役割であり、しかも、固定するワークの寸法に大きな差がある場合のように、ピストン12の停止位置がばらつく場合、複数の磁気センサを動作可能に設定することで、ワークの大きさに関係なく、ピストンロッド12aがワークを固定する位置まで移動したことを確認することができる。   In this embodiment, unlike the first embodiment, it is possible to set not only a setting condition that enables only one of the plurality of magnetic sensors Sa to Sd but also a plurality of magnetic sensors to be operable. It is. Therefore, for example, it is the role of the fluid pressure cylinder 11 to fix the work, and when the stop position of the piston 12 varies as in the case where there is a large difference in the dimensions of the work to be fixed, a plurality of magnetic sensors are used. By setting it to be operable, it can be confirmed that the piston rod 12a has moved to the position where the workpiece is fixed, regardless of the size of the workpiece.

従って、この実施形態によれば、第1の実施形態における(1),(2),(5),(7)と同様の効果の他に次の効果を得ることができる。
(8)磁気センサ選択回路はワンチップマイコン42を備えているため、磁気センサ選択回路がロジック回路27を備えた場合に比較して、動作可能な状態にする磁気センサの数及び組み合わせを自由に、かつ簡単に設定することができる。
Therefore, according to this embodiment, the following effects can be obtained in addition to the same effects as (1), (2), (5), and (7) in the first embodiment.
(8) Since the magnetic sensor selection circuit includes the one-chip microcomputer 42, the number and combination of magnetic sensors to be operable can be freely set as compared with the case where the magnetic sensor selection circuit includes the logic circuit 27. And can be set easily.

(9)ワンチップマイコン42は、第1及び第2のリード線33a,33bに接続された外部設定手段43からの信号により、ワンチップマイコン42がどの磁気センサを動作可能にするかの動作内容を、ワンチップマイコン42のメモリに記憶させるための操作を行うことができる。   (9) The operation content of the one-chip microcomputer 42 which one of the magnetic sensors the one-chip microcomputer 42 can operate according to the signal from the external setting means 43 connected to the first and second lead wires 33a and 33b. Can be stored in the memory of the one-chip microcomputer 42.

(10)どの磁気センサを動作可能にするかの動作内容を記憶するメモリとしてEEPROMが使用されているため、装置の電源がOFFになっても記憶内容が消去されないため、RAMに記憶する場合に比較して、装置を起動するたびに条件を設定する手間が不要になる。   (10) Since the EEPROM is used as a memory for storing the operation content indicating which magnetic sensor is operable, the stored content is not erased even when the power of the device is turned off. In comparison, there is no need to set conditions each time the apparatus is started.

(第3の実施形態)
次に第3の実施形態を図10〜図13にしたがって説明する。この実施形態は、複数個の磁気センサを選択的に動作可能な状態に設定する磁気センサ選択回路を構成するマイクロコンピュータを備えている点は前記第2の実施形態と同じである。しかし、複数個の磁気センサのうちから、流体圧シリンダの設置状態に対応して動作可能な適正な1個の磁気センサを自動的に動作可能な状態に設定できる点が第2の実施形態と大きく異なっている。前記第1及び第2の実施形態と同一部分は同一符号を付して詳しい説明を省略する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described with reference to FIGS. This embodiment is the same as the second embodiment in that it includes a microcomputer that constitutes a magnetic sensor selection circuit that sets a plurality of magnetic sensors in a selectively operable state. However, the second embodiment is that, from the plurality of magnetic sensors, one appropriate magnetic sensor that can be operated in accordance with the installation state of the fluid pressure cylinder can be automatically set in an operable state. It is very different. The same parts as those in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図10に示すように、各磁気センサSb,Sc,Sdの出力端子はダイオード25b,25c,25dを介してワイヤードOR接続されるとともに、抵抗器R5を介してトランジスタTr11のベース端子に接続されている。磁気センサSaの出力端子は抵抗器R5を介してトランジスタTr12のベース端子に接続されている。トランジスタTr11のコレクタ端子には第1の表示灯としての発光ダイオードLED1のカソード端子が接続されるとともに、発光ダイオードLED1のアノード端子には抵抗器R6を介して電源Vccに接続されている。トランジスタTr12のコレクタ端子には第2の表示灯としての発光ダイオードLED2のカソード端子が接続されるとともに、発光ダイオードLED2のアノード端子には抵抗器R6を介して電源Vccに接続されている。両トランジスタTr11,Tr12のエミッタ端子はトランジスタTr13のベース端子に接続されている。トランジスタTr13のエミッタ端子はグランドGNDに接続され、トランジスタTr13のコレクタ端子は出力端子Pに接続されている。また、トランジスタTr13のコレクタ端子とエミッタ端子との間にツェナーダイオード26が接続され、トランジスタTr13のベース端子とエミッタ端子との間に抵抗器R51が接続されている。   As shown in FIG. 10, the output terminals of the magnetic sensors Sb, Sc, and Sd are wired OR connected through the diodes 25b, 25c, and 25d, and are connected to the base terminal of the transistor Tr11 through the resistor R5. Yes. The output terminal of the magnetic sensor Sa is connected to the base terminal of the transistor Tr12 via the resistor R5. The collector terminal of the transistor Tr11 is connected to the cathode terminal of the light emitting diode LED1 as the first indicator lamp, and the anode terminal of the light emitting diode LED1 is connected to the power supply Vcc via the resistor R6. The collector terminal of the transistor Tr12 is connected to the cathode terminal of the light emitting diode LED2 as the second indicator lamp, and the anode terminal of the light emitting diode LED2 is connected to the power supply Vcc via the resistor R6. The emitter terminals of the transistors Tr11 and Tr12 are connected to the base terminal of the transistor Tr13. The emitter terminal of the transistor Tr13 is connected to the ground GND, and the collector terminal of the transistor Tr13 is connected to the output terminal P. A Zener diode 26 is connected between the collector terminal and the emitter terminal of the transistor Tr13, and a resistor R51 is connected between the base terminal and the emitter terminal of the transistor Tr13.

図11に示すように、ワンチップマイコン42は、4個の出力端子GP0,GP1,GP2,GP4及び2個の入力端子GP3,GP6を備えている。入力信号生成回路28は第1の実施形態と同様に構成されており、入力端子GP3はトランジスタTr3のエミッタ端子に、入力端子GP6はトランジスタTr4のエミッタ端子にそれぞれ接続されている。   As shown in FIG. 11, the one-chip microcomputer 42 includes four output terminals GP0, GP1, GP2, GP4 and two input terminals GP3, GP6. The input signal generation circuit 28 is configured in the same manner as in the first embodiment. The input terminal GP3 is connected to the emitter terminal of the transistor Tr3, and the input terminal GP6 is connected to the emitter terminal of the transistor Tr4.

ワンチップマイコン42のROM(図示せず)には、流体圧シリンダ11が装置に組み込まれた際の設置状態に対応して動作可能な適正な1個の磁気センサを自動的に動作可能な状態に設定するプログラムが記憶されている。具体的には、図12に示すフローチャートに示す動作を行って、4個の出力端子GP0,GP1,GP2,GP4のうちのいずれか1つのみをHレベルとするとともに、他の出力端子をLレベルとし、その設定内容をEEPROM(図示せず)に格納するようになっている。   The ROM (not shown) of the one-chip microcomputer 42 can automatically operate an appropriate magnetic sensor that can operate according to the installation state when the fluid pressure cylinder 11 is incorporated in the apparatus. The program to be set to is stored. Specifically, the operation shown in the flowchart of FIG. 12 is performed, and only one of the four output terminals GP0, GP1, GP2, GP4 is set to the H level, and the other output terminals are set to the L level. The setting contents are stored in an EEPROM (not shown).

図13に示すように、外部設定手段43は、電池46と、電源線34に接続される端子47aを備えるとともに電池46のプラス端子に接続された配線47と、アース線35に接続される端子48aを備えるとともに電池46のマイナス端子に接続された配線48とを備えている。また、外部設定手段43は、カソード端子が出力線36に、アノード端子が配線47にそれぞれ接続された設定確認表示灯45と、コレクタ端子が第1のリード線33aに、エミッタ端子が配線48にそれぞれ接続されたフォトトランジスタ49と、第2のリード線33bに接続される端子と配線48との間に接続された設定スイッチ44とを備えている。   As shown in FIG. 13, the external setting means 43 includes a battery 46, a terminal 47 a connected to the power supply line 34, a wiring 47 connected to the plus terminal of the battery 46, and a terminal connected to the ground wire 35. 48 a and a wiring 48 connected to the negative terminal of the battery 46. The external setting means 43 includes a setting confirmation indicator lamp 45 having a cathode terminal connected to the output line 36 and an anode terminal connected to the wiring 47, a collector terminal connected to the first lead wire 33a, and an emitter terminal connected to the wiring 48. A phototransistor 49 connected to each other, and a setting switch 44 connected between a terminal connected to the second lead wire 33 b and the wiring 48 are provided.

この実施形態の位置検出装置10を使用する場合、位置検出装置10が取り付けられた流体圧シリンダ11が組み込まれた装置が完成し、装置の試運転において位置検出装置10が動作しない場合、図13に示すように、位置検出装置10の全配線を外部設定手段43の端子47a,48a等に接続する。外部設定手段43を接続すると同時に、電池46を電源として、位置検出装置10は動作状態となる。この状態において設定スイッチ44を1回押す。この操作により、ワンチップマイコン42の入力端子GP3への入力がHレベルからLレベルとなり、ワンチップマイコン42が図12のフローチャートに示す動作を実行する。なお、初期状態においては、出力端子GP4の出力がHレベルで、他の出力端子GP0,GP1,GP2はLレベルに設定されている。以下、HレベルをH、LレベルをLと略す。   When the position detection device 10 of this embodiment is used, when the device incorporating the fluid pressure cylinder 11 to which the position detection device 10 is attached is completed and the position detection device 10 does not operate in the trial operation of the device, FIG. As shown, all the wires of the position detection device 10 are connected to the terminals 47a, 48a, etc. of the external setting means 43. At the same time as the external setting means 43 is connected, the position detection device 10 is in an operating state using the battery 46 as a power source. In this state, the setting switch 44 is pressed once. By this operation, the input to the input terminal GP3 of the one-chip microcomputer 42 is changed from the H level to the L level, and the one-chip microcomputer 42 executes the operation shown in the flowchart of FIG. In the initial state, the output of the output terminal GP4 is at the H level, and the other output terminals GP0, GP1, GP2 are set at the L level. Hereinafter, the H level is abbreviated as H and the L level is abbreviated as L.

ワンチップマイコン42は、ステップS1で入力端子GP6の出力がLか否かを判断し、LであればステップS2に進んで出力端子GP4の出力をH、他の出力端子GP0,GP1,GP2の出力をLに設定してワンチップマイコン42のEEPROMに書き込んだ後、動作を終了する。ステップS1で入力端子GP6の出力がHであれば、ステップS3に進んで出力端子GP2の出力をHにした後、ステップS4に進む。   In step S1, the one-chip microcomputer 42 determines whether or not the output of the input terminal GP6 is L. If it is L, the one-chip microcomputer 42 proceeds to step S2 to set the output of the output terminal GP4 to H and the other output terminals GP0, GP1 and GP2. After setting the output to L and writing it to the EEPROM of the one-chip microcomputer 42, the operation is terminated. If the output of the input terminal GP6 is H in step S1, the process proceeds to step S3, the output of the output terminal GP2 is set to H, and then the process proceeds to step S4.

ワンチップマイコン42は、ステップS4で入力端子GP6の出力がLか否かを判断し、LであればステップS5に進んで出力端子GP2の出力をH、他の出力端子GP0,GP1,GP4の出力をLに設定してワンチップマイコン42のEEPROMに書き込んだ後、動作を終了する。ステップS4で入力端子GP6の出力がHであれば、ステップS6に進んで出力端子GP1の出力をHにした後、ステップS7に進む。   In step S4, the one-chip microcomputer 42 determines whether or not the output of the input terminal GP6 is L. If it is L, the one-chip microcomputer 42 proceeds to step S5 to set the output of the output terminal GP2 to H and the other output terminals GP0, GP1, and GP4. After setting the output to L and writing it to the EEPROM of the one-chip microcomputer 42, the operation is terminated. If the output of the input terminal GP6 is H in step S4, the process proceeds to step S6, the output of the output terminal GP1 is set to H, and then the process proceeds to step S7.

ワンチップマイコン42は、ステップS7で入力端子GP6の出力がLか否かを判断し、LであればステップS8に進んで出力端子GP1の出力をH、他の出力端子GP0,GP2,GP4の出力をLに設定してワンチップマイコン42のEEPROMに書き込んだ後、動作を終了する。ステップS7で入力端子GP6の出力がHであれば、ステップS9に進んで出力端子GP0の出力をHにした後、ステップS10に進む。   In step S7, the one-chip microcomputer 42 determines whether or not the output of the input terminal GP6 is L. If it is L, the one-chip microcomputer 42 proceeds to step S8 to set the output of the output terminal GP1 to H and the other output terminals GP0, GP2 and GP4. After setting the output to L and writing it to the EEPROM of the one-chip microcomputer 42, the operation is terminated. If the output of the input terminal GP6 is H in step S7, the process proceeds to step S9, the output of the output terminal GP0 is set to H, and then the process proceeds to step S10.

ワンチップマイコン42は、ステップS10で入力端子GP6の出力がLか否かを判断し、LであればステップS11に進んで出力端子GP0の出力をH、他の出力端子GP1,GP2,GP4の出力をLに設定してワンチップマイコン42のEEPROMに書き込んだ後、動作を終了する。ステップS10で入力端子GP6の出力がHであれば、即ち、全ての出力端子のいずれの出力をLにしても位置検出装置10から磁石16の検出信号が出力されず、入力端子GP6にHが入力されない場合は、ステップS12に進んで異常報知信号を出力して動作を終了する。そして、異常報知がされずに動作が終了した場合は、外部設定手段43を取り外して、位置検出装置10を図6に示すように、元の負荷に接続する。   In step S10, the one-chip microcomputer 42 determines whether or not the output of the input terminal GP6 is L. If it is L, the one-chip microcomputer 42 proceeds to step S11 to set the output of the output terminal GP0 to H and the other output terminals GP1, GP2, GP4. After setting the output to L and writing it to the EEPROM of the one-chip microcomputer 42, the operation is terminated. If the output of the input terminal GP6 is H in step S10, that is, the output signal of the magnet 16 is not output from the position detection device 10 regardless of which output of all the output terminals is L, and H is input to the input terminal GP6. When not inputted, it progresses to step S12, an abnormality notification signal is output, and operation | movement is complete | finished. Then, when the operation ends without being notified of abnormality, the external setting means 43 is removed, and the position detection device 10 is connected to the original load as shown in FIG.

なお、一度設定が完了した後、流体圧シリンダ11を組み付け直したり、位置検出装置10の取り付け位置を変更した場合は、外部設定手段43を接続して設定をし直す必要がある。その際、設定スイッチ44を押しながら電源を立ち上げる、即ち端子47aに電源線34を接続することにより、初期化が行われるようになっている。   When the fluid pressure cylinder 11 is reassembled or the attachment position of the position detection device 10 is changed after the setting is once completed, it is necessary to connect the external setting means 43 and perform the setting again. At that time, the power is turned on while pressing the setting switch 44, that is, the power line 34 is connected to the terminal 47a, so that the initialization is performed.

従って、この実施形態によれば、第1の実施形態における(1),(2),(5),(7)及び第2の実施形態における(10)と同様の効果の他に次の効果を得ることができる。   Therefore, according to this embodiment, in addition to the same effects as (1), (2), (5), (7) in the first embodiment and (10) in the second embodiment, the following effects Can be obtained.

(11)複数個の磁気センサSa〜Sdのうちから、流体圧シリンダ11の設置状態に対応して動作可能な適正な1個の磁気センサを自動的に動作可能な状態に設定できるため、設定作業が簡単になる。   (11) Among the plurality of magnetic sensors Sa to Sd, one appropriate magnetic sensor that can be operated in accordance with the installation state of the fluid pressure cylinder 11 can be set to an automatically operable state. Work becomes easy.

(12)ワンチップマイコン42は、位置検出装置10が機器に組み付けられた状態における磁気センサSa〜Sdの出力信号を用いて、複数の磁気センサSa〜Sdのうちから動作可能な状態にすべき一つの磁気センサを自動的に検索する。従って、動作可能な状態にすべき一つの磁気センサを容易に、かつ精度良く設定することができる。   (12) The one-chip microcomputer 42 should be in an operable state from among the plurality of magnetic sensors Sa to Sd using the output signals of the magnetic sensors Sa to Sd in a state where the position detection device 10 is assembled to the device. Automatically search for one magnetic sensor. Therefore, it is possible to easily and accurately set one magnetic sensor that should be operable.

(13)出力端子GP4がHに設定された状態が初期状態に設定されており、出力端子GP4がHの状態の際に動作可能な磁気センサSaからHが出力されたときにのみ第1の表示灯としての発光ダイオードLED1が発光状態となり、他の磁気センサSb,Sc,SdからHが出力されたときには第2の表示灯としての発光ダイオードLED2が発光状態となる。従って、発光ダイオードLED1,LED2の発光状態から、位置検出装置10が初期状態のままで動作しているのか、設定し直した状態で動作しているのかを、使用者が視覚的に判別することができる。発光ダイオードLED1及び発光ダイオードLED2として発光色の異なるものを使用した場合には、判別が容易になる。   (13) The state in which the output terminal GP4 is set to H is set to the initial state, and the first state is set only when H is output from the operable magnetic sensor Sa when the output terminal GP4 is in the H state. The light emitting diode LED1 as the indicator lamp enters the light emitting state, and when H is output from the other magnetic sensors Sb, Sc, Sd, the light emitting diode LED2 as the second indicator lamp enters the light emitting state. Therefore, the user can visually determine whether the position detection device 10 is operating in the initial state or in the reset state from the light emitting state of the light emitting diodes LED1, LED2. Can do. When the light emitting diode LED1 and the light emitting diode LED2 having different emission colors are used, the discrimination becomes easy.

実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば次のように構成してもよい。
・ 各磁気センサSa,Sb,Sc,Sd毎にその出力がHになったことを表示する表示手段を設けてもよい。例えば、図14に示すように、磁気センサSa〜Sdの各出力端子を抵抗器R5を介してトランジスタTr31,Tr32,Tr33,Tr34のベース端子に接続し、トランジスタTr31〜Tr34の各コレクタ端子は発光ダイオードLED11,LED12,LED13,LED14及び抵抗器R6を介して電源Vccに接続する。この場合、位置検出装置10の動作状況、即ちどの磁気センサが動作しているのかを使用者が目視により確認することができる。また、発光ダイオードLED11,LED12,LED13,LED14を全て異なる発光色のものとしたり、一つ置きに異なる発光色のものとしたりしてもよい。全て異なる発光色のものとした場合は、判別がより容易になる。
The embodiment is not limited to the above, and may be configured as follows, for example.
A display means may be provided for displaying that the output of each magnetic sensor Sa, Sb, Sc, Sd has become H. For example, as shown in FIG. 14, the output terminals of the magnetic sensors Sa to Sd are connected to the base terminals of the transistors Tr31, Tr32, Tr33, and Tr34 via the resistor R5, and the collector terminals of the transistors Tr31 to Tr34 emit light. The diodes LED11, LED12, LED13, LED14 and the resistor R6 are connected to the power supply Vcc. In this case, the user can visually confirm the operation status of the position detection device 10, that is, which magnetic sensor is operating. Further, the light emitting diodes LED11, LED12, LED13, and LED14 may all have different light emission colors or every other light emission color. When all the light emission colors are different, the discrimination becomes easier.

・ ワンチップマイコン42が複数の磁気センサSa〜Sdのうちから動作可能な状態にすべき一つの磁気センサを自動的に設定する方法として、位置検出装置10の流体圧シリンダ11に対する取付け位置及び流体圧シリンダ11の使用状態を入力して、その値に基づいて動作可能な状態にすべき一つの磁気センサを設定するようにしてもよい。ここで、流体圧シリンダ11の使用状態とは、ピストン12を検出すべき位置の基準位置からのずれの値を意味する。例えば、ピストンロッド12aの出端に対応する位置を基準位置とした場合、設定位置がどれくらいずれた状態で使用するかを意味する。   As a method for automatically setting one magnetic sensor that should be operable from the plurality of magnetic sensors Sa to Sd by the one-chip microcomputer 42, the position of the position detection device 10 with respect to the fluid pressure cylinder 11 and the fluid The use state of the pressure cylinder 11 may be input, and one magnetic sensor that should be operable based on the value may be set. Here, the use state of the fluid pressure cylinder 11 means a deviation value from the reference position of the position where the piston 12 should be detected. For example, when the position corresponding to the extended end of the piston rod 12a is set as the reference position, it means how much the set position is used.

・ バススイッチ24a〜24dを電源ラインに設ける代わりに、磁気センサSa〜Sdの入力端子を電源ラインに接続するとともにバススイッチ24a〜24dを出力ラインに設けてもよい。バススイッチ24a〜24dを磁気センサSa〜Sdの出力端子とダイオード25a〜25dとの間に設けても、ダイオード25a〜25dのカソート端子側に設けてもよい。また、バススイッチ24a〜24dを磁気センサSa〜SdのGND端子とGNDラインとの間に挿入してもよい。   Instead of providing the bus switches 24a to 24d on the power line, the input terminals of the magnetic sensors Sa to Sd may be connected to the power line and the bus switches 24a to 24d may be provided on the output line. The bus switches 24a to 24d may be provided between the output terminals of the magnetic sensors Sa to Sd and the diodes 25a to 25d, or may be provided on the cathode sorting terminal side of the diodes 25a to 25d. The bus switches 24a to 24d may be inserted between the GND terminals of the magnetic sensors Sa to Sd and the GND line.

・ ロジック回路27への入力信号を生成する入力信号生成回路28は、第1及び第2のリード線33a,33bが未配線の状態において、それぞれHレベルの信号をロジック回路27に出力し、第1及び第2のリード線33a,33bが電源に接続された状態において、それぞれLレベルの信号をロジック回路27に出力する構成としてもよい。この構成とするには、例えば、トランジスタTr3,Tr4としてPNPトランジスタに代えてNPNトランジスタを使用する。この場合は、第1及び第2のリード線33a,33bを未配線の状態と、電源(プラス)に接続する状態とで第1直列回路32a及び第2直列回路32bから出力される信号をHレベルとLレベルとに切り換える。   The input signal generation circuit 28 that generates an input signal to the logic circuit 27 outputs an H level signal to the logic circuit 27 in a state where the first and second lead wires 33a and 33b are not wired. The first and second lead wires 33 a and 33 b may be configured to output L level signals to the logic circuit 27 in a state where the first and second lead wires 33 a and 33 b are connected to the power source. For this configuration, for example, NPN transistors are used instead of PNP transistors as the transistors Tr3 and Tr4. In this case, the signals output from the first series circuit 32a and the second series circuit 32b in the state where the first and second lead wires 33a and 33b are not wired and connected to the power source (plus) are H. Switch between level and L level.

・ ロジック回路27を使用して複数の磁気センサSa〜Sdのうちの1つのみを動作可能な状態に設定するだけでなく、複数の磁気センサを動作可能な状態に設定することも可能にしてもよい。例えば、入力信号生成回路28として2つの直列回路32a,32bに加えてさらに同様な直列回路を設けるとともに、リード線も3本にする。そして、3本のリード線の電源又はアースに対する接続状態を変更することによりロジック回路27からのHレベルの信号の出力状態を変更可能にロジック回路27を構成する。   The logic circuit 27 is used to set not only one of the plurality of magnetic sensors Sa to Sd to an operable state but also to set a plurality of magnetic sensors to an operable state. Also good. For example, in addition to the two series circuits 32a and 32b as the input signal generation circuit 28, a similar series circuit is further provided, and the number of lead wires is three. Then, the logic circuit 27 is configured such that the output state of the H level signal from the logic circuit 27 can be changed by changing the connection state of the three lead wires to the power supply or ground.

・ ワンチップマイコン42は、外部設定手段43からの指示信号によって設定されたどの磁気センサを動作可能な状態とするかの指示内容をEEPROMに上書きする代わりに、RAMに記憶させて、装置の立ち上げ毎に外部設定手段43から入力するようにしてもよい。   The one-chip microcomputer 42 stores the instruction contents indicating which magnetic sensor is set in an operable state set by the instruction signal from the external setting means 43 in the RAM, instead of overwriting the EEPROM, It is also possible to input from the external setting means 43 every time it is raised.

・ 各トランジスタTr1〜Tr6としてNPNトランジスタやPNPトランジスタ等のバイポーラトランジスタに代えて、NチャネルやPチャネルのMOSトランジスタ(MOSFET)を使用してもよい。   As each of the transistors Tr1 to Tr6, N-channel or P-channel MOS transistors (MOSFETs) may be used instead of bipolar transistors such as NPN transistors and PNP transistors.

・ 磁気センサの数は複数個であればよく、4個に限らず3個以下でも5個以上でもよい。
・ DC24VをDC5Vに降圧するレギュレータ回路19を位置検出装置10に内蔵せず、位置検出装置10専用に5Vの直流電源を外部(例えば、流体圧シリンダ11が組み込まれる装置)に設けてもよい。
The number of magnetic sensors is not limited to four and may be three or less or five or more.
The position detection device 10 may not be provided with the regulator circuit 19 for stepping down DC24V to DC5V, and a 5V DC power source may be provided externally (for example, a device in which the fluid pressure cylinder 11 is incorporated).

以下の技術的思想(発明)は前記実施形態から把握できる。
・ 請求項1〜は請求項6のいずれか一項に記載の発明において、位置検出装置はDC24VをDC5Vに降圧するレギュレータを備えている。
The following technical idea (invention) can be understood from the embodiment.
In the invention according to any one of claims 6 to 6, the position detection device includes a regulator that steps down DC24V to DC5V.

・ 請求項6に記載のマイクロコンピュータは、複数の磁気センサのうちのどの磁気センサを動作可能にするかの複数のプログラムをROMに格納しており、前記外部設定手段からの信号により実効するプログラムを選択して、選択内容をEEPROMに上書きするとともに前記上書きされた内容の動作を実行する。   The microcomputer according to claim 6 stores a plurality of programs for enabling which one of a plurality of magnetic sensors to operate in a ROM, and is a program that is executed by a signal from the external setting means Is selected, the selected content is overwritten in the EEPROM, and the operation of the overwritten content is executed.

第1の実施形態を示し、(a)は流体圧シリンダと位置検出装置との関係を示す模式図、(b)は流体圧シリンダの模式斜視図。The 1st Embodiment is shown, (a) is a schematic diagram which shows the relationship between a fluid pressure cylinder and a position detection apparatus, (b) is a model perspective view of a fluid pressure cylinder. 磁気センサの電気的構成を示す回路図。The circuit diagram which shows the electrical constitution of a magnetic sensor. 各磁気センサと出力回路との関係を示す回路図。The circuit diagram which shows the relationship between each magnetic sensor and an output circuit. ロジック回路及び入力信号生成回路を示す回路図。The circuit diagram which shows a logic circuit and an input signal generation circuit. レギュレータ回路を示す回路図。The circuit diagram which shows a regulator circuit. 位置検出装置の使用状態を示す模式図。The schematic diagram which shows the use condition of a position detection apparatus. 各磁気センサの動作範囲を示す模式図。The schematic diagram which shows the operating range of each magnetic sensor. 第2の実施形態のワンチップマイコンと入力信号生成回路との関係を示す回路図。The circuit diagram which shows the relationship between the one-chip microcomputer and input signal generation circuit of 2nd Embodiment. 作用を説明する模式図。The schematic diagram explaining an effect | action. 第3の実施形態の各磁気センサと出力回路との関係を示す回路図。The circuit diagram which shows the relationship between each magnetic sensor and output circuit of 3rd Embodiment. ワンチップマイコンと入力信号生成回路との関係を示す回路図。The circuit diagram which shows the relationship between a one-chip microcomputer and an input signal generation circuit. ワンチップマイコンの動作を示すフローチャート。The flowchart which shows operation | movement of a one-chip microcomputer. 外部設定手段を接続した状態の模式図。The schematic diagram of the state which connected the external setting means. 別の実施形態の各磁気センサと出力回路との関係を示す回路図。The circuit diagram which shows the relationship between each magnetic sensor of another embodiment, and an output circuit.

符号の説明Explanation of symbols

Sa,Sb,Sc,Sd…磁気センサ、Vcc…電源、10…位置検出装置、11…流体圧シリンダ、12…ピストン、16…磁気発生手段としての磁石、22…比較器、27…磁気センサ選択回路を構成するロジック回路、33a,33b…外部操作手段を構成するリード線、42…マイクロコンピュータとしてのワンチップマイコン、43…外部設定手段、44…設定スイッチ。   Sa, Sb, Sc, Sd ... magnetic sensor, Vcc ... power supply, 10 ... position detecting device, 11 ... fluid pressure cylinder, 12 ... piston, 16 ... magnet as magnetism generating means, 22 ... comparator, 27 ... magnetic sensor selection Logic circuit constituting circuit, 33a, 33b ... lead wire constituting external operation means, 42 ... one-chip microcomputer as a microcomputer, 43 ... external setting means, 44 ... setting switch.

Claims (11)

磁気発生手段からの磁界の強さに対応した抵抗値を示す磁気抵抗素子の出力電圧を基準電圧と比較器で比較するとともに比較結果を出力する磁気センサを備えた流体圧シリンダ用位置検出装置であって、
前記位置検出装置が流体圧シリンダに取り付けられた状態において、その流体圧シリンダのピストンの移動方向に沿って配設されるとともに、隣り合う磁気センサの動作範囲の一部が重なるように配設された複数個の前記磁気センサと、
複数個の前記磁気センサを選択的に動作可能な状態に設定する磁気センサ選択回路と、
前記磁気センサ選択回路を所望の出力状態に設定可能な外部操作手段と
を備えた流体圧シリンダ用位置検出装置。
A fluid pressure cylinder position detection device comprising a magnetic sensor for comparing the output voltage of a magnetoresistive element exhibiting a resistance value corresponding to the strength of a magnetic field from a magnetism generating means with a reference voltage and outputting a comparison result. There,
In a state where the position detection device is attached to the fluid pressure cylinder, the position detection device is disposed along the moving direction of the piston of the fluid pressure cylinder, and is disposed so that a part of the operation range of adjacent magnetic sensors overlaps. A plurality of the magnetic sensors;
A magnetic sensor selection circuit that sets a plurality of magnetic sensors in a selectively operable state;
A fluid pressure cylinder position detection device comprising: an external operation means capable of setting the magnetic sensor selection circuit to a desired output state.
前記磁気センサ選択回路は、前記位置検出装置から引き出されるとともに少なくとも前記外部操作手段の一部を構成するリード線を介して外部操作可能である請求項1に記載の流体圧シリンダ用位置検出装置。   The fluid pressure cylinder position detection device according to claim 1, wherein the magnetic sensor selection circuit is pulled out from the position detection device and can be externally operated via a lead wire constituting at least a part of the external operation means. 前記磁気センサ選択回路は、前記複数の磁気センサのうちのいずれか一つを動作可能とするロジック回路を備えている請求項1又は請求項2に記載の流体圧シリンダ用位置検出装置。   The fluid pressure cylinder position detection device according to claim 1, wherein the magnetic sensor selection circuit includes a logic circuit that enables any one of the plurality of magnetic sensors to operate. 前記磁気センサ選択回路は、前記リード線の電源又はアースに対する接続状態により駆動可能となる前記磁気センサを設定する請求項3に記載の流体圧シリンダ用位置検出装置。   The fluid pressure cylinder position detection device according to claim 3, wherein the magnetic sensor selection circuit sets the magnetic sensor that can be driven according to a connection state of the lead wire with respect to a power source or a ground. 前記磁気センサ選択回路は、マイクロコンピュータを備えている請求項1又は請求項2に記載の流体圧シリンダ用位置検出装置。   The fluid pressure cylinder position detection device according to claim 1, wherein the magnetic sensor selection circuit includes a microcomputer. 前記磁気センサ選択回路は、前記リード線に接続された外部設定手段からの信号により、駆動可能となる前記磁気センサを設定する請求項5に記載の流体圧シリンダ用位置検出装置。   The fluid pressure cylinder position detecting device according to claim 5, wherein the magnetic sensor selection circuit sets the magnetic sensor that can be driven by a signal from an external setting unit connected to the lead wire. 前記マイクロコンピュータは、前記リード線に接続された外部設定手段に設けられた設定スイッチのオン操作に基づいて、前記複数の磁気センサのうちから動作可能な状態にすべき一つの磁気センサを自動的に検索して、当該磁気センサのみを動作可能な状態に設定する請求項5に記載の流体圧シリンダ用位置検出装置。   The microcomputer automatically selects one of the plurality of magnetic sensors to be in an operable state based on an ON operation of a setting switch provided in an external setting unit connected to the lead wire. The fluid pressure cylinder position detection device according to claim 5, wherein only the magnetic sensor is set in an operable state. 前記マイクロコンピュータは、前記位置検出装置が機器に組み付けられた状態における前記磁気センサの出力信号を用いて前記検索を行う請求項7に記載の流体圧シリンダ用位置検出装置。   The fluid pressure cylinder position detection device according to claim 7, wherein the microcomputer performs the search by using an output signal of the magnetic sensor in a state where the position detection device is assembled in a device. 前記複数の磁気センサのいずれが動作状態にあるかを表示可能とするため、各磁気センサ毎に各磁気センサの動作と対応して点灯する表示灯が設けられている請求項1〜請求項8のいずれか一項に記載の流体圧シリンダ用位置検出装置。   The display lamp which lights according to the operation | movement of each magnetic sensor is provided for every magnetic sensor so that it can display which of these magnetic sensors is in an operating state. The position detection apparatus for fluid pressure cylinders as described in any one of these. 前記マイクロコンピュータは、初期状態において特定の一つの磁気センサを動作可能な状態に設定しており、当該磁気センサの動作と対応して点灯する第1の表示灯と、他の磁気センサの動作と対応して点灯する第2の表示灯とが設けられている請求項7又は請求項8に記載の流体圧シリンダ用位置検出装置。   In the initial state, the microcomputer is set to a state in which one specific magnetic sensor can be operated, and a first indicator lamp that lights in correspondence with the operation of the magnetic sensor, and the operations of the other magnetic sensors The fluid pressure cylinder position detecting device according to claim 7 or 8, wherein a second indicator lamp that lights up correspondingly is provided. 流体圧シリンダに取り付けられた状態で磁気発生手段からの磁界の強さに対応した抵抗値を示す磁気抵抗素子の出力電圧を基準電圧と比較器で比較するとともに比較結果を出力する複数個の磁気センサが、流体圧シリンダのピストンの移動方向に沿って、かつ隣り合う磁気センサの動作範囲の一部が重なるように配設されるとともに、複数個の前記磁気センサの駆動用電源ライン及び信号ラインを選択的に動作可能な状態に設定する磁気センサ選択回路を備えた流体圧シリンダ用位置検出装置の駆動状態設定方法であって、
前記流体圧シリンダが装置に組み込まれた状態で前記流体圧シリンダを動作させ、ピストンが所望の位置で停止した状態において前記磁気発生手段と対応する磁気センサが駆動可能となるように、外部操作で前記磁気センサ選択回路の出力状態を設定する流体圧シリンダ用位置検出装置の駆動状態設定方法。
A plurality of magnets that output the comparison results while comparing the output voltage of the magnetoresistive element that exhibits a resistance value corresponding to the strength of the magnetic field from the magnetism generating means in a state of being attached to the fluid pressure cylinder with a reference voltage and a comparator. The sensor is arranged along the moving direction of the piston of the fluid pressure cylinder so that a part of the operation range of the adjacent magnetic sensors overlaps, and a plurality of power supply lines and signal lines for driving the magnetic sensors Is a driving state setting method of a fluid pressure cylinder position detecting device including a magnetic sensor selection circuit for selectively setting the state to be operable,
The fluid pressure cylinder is operated in a state where the fluid pressure cylinder is incorporated into the apparatus, and the magnetic sensor corresponding to the magnetism generating means can be driven in an external operation so that the piston is stopped at a desired position. A driving state setting method for a position detecting device for a fluid pressure cylinder, which sets an output state of the magnetic sensor selection circuit.
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