JP2554624B2 - ピストンロツドの位置検出装置 - Google Patents
ピストンロツドの位置検出装置Info
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- JP2554624B2 JP2554624B2 JP61080813A JP8081386A JP2554624B2 JP 2554624 B2 JP2554624 B2 JP 2554624B2 JP 61080813 A JP61080813 A JP 61080813A JP 8081386 A JP8081386 A JP 8081386A JP 2554624 B2 JP2554624 B2 JP 2554624B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、油・空圧シリンダのピストンロッドの位
置検出装置に関する。
置検出装置に関する。
（従来の技術） 油・空圧シリンダを摺動するピストンロッドの側面部
に所定のピッチで溝を刻設して磁気スケールを形成し、
この磁気スケールを磁気センサで読み取ることにより、
ピストンロッドの位置を検出するものが提案されている
（特開昭60−120214号公報等参照）。
に所定のピッチで溝を刻設して磁気スケールを形成し、
この磁気スケールを磁気センサで読み取ることにより、
ピストンロッドの位置を検出するものが提案されている
（特開昭60−120214号公報等参照）。
ところで、このような装置では、磁気センサのほかに
ピストンロッドの位置基準点を検出するためのリミット
スイッチや近接スイッチが設けられ、このスイッチから
の基準点信号と磁気スケールを詠み取る磁気センサから
の変位信号とをもとにピストンロッドの位置を検出する
ようになっている。
ピストンロッドの位置基準点を検出するためのリミット
スイッチや近接スイッチが設けられ、このスイッチから
の基準点信号と磁気スケールを詠み取る磁気センサから
の変位信号とをもとにピストンロッドの位置を検出する
ようになっている。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このピストンロッドの位置基準点を検
出するスイッチは、ピストンロッドやシリンダとは別の
設置される構造となっており、このため長い間使用して
いるうちにはスイッチの取付位置がずれたりして検出精
度の低下を起こしかねないという問題があった。また、
この場合スイッチを取り付けるブラケットが必要とな
り、その分構造が複雑になるという問題があった。
出するスイッチは、ピストンロッドやシリンダとは別の
設置される構造となっており、このため長い間使用して
いるうちにはスイッチの取付位置がずれたりして検出精
度の低下を起こしかねないという問題があった。また、
この場合スイッチを取り付けるブラケットが必要とな
り、その分構造が複雑になるという問題があった。
この発明は、このような問題点を解決することを目的
としている。
としている。
（問題点を解決するための手段） この発明は、シリンダを摺動するピストンロッドの位
置基準点と変位量とからピストンロッドの位置を検出す
る装置において、ピストンロッドの側面部に溝を刻設し
て基準点スケールと変位スケールとを形成すると共に、
基準点スケールを検出する基準点磁気センサと変位スケ
ールを検出する変位磁気センサとをシリンダに設置し、
かつ前記基準点スケールは変位スケールに対しピストン
ロッド周上の異なる位置であって該変位スケールの１つ
の溝と同幅でかつ軸方向上の同一位置に形成すると共
に、基準点磁気センサと変位磁気センサとをシリンダの
軸方向上の同一位置に設ける。
置基準点と変位量とからピストンロッドの位置を検出す
る装置において、ピストンロッドの側面部に溝を刻設し
て基準点スケールと変位スケールとを形成すると共に、
基準点スケールを検出する基準点磁気センサと変位スケ
ールを検出する変位磁気センサとをシリンダに設置し、
かつ前記基準点スケールは変位スケールに対しピストン
ロッド周上の異なる位置であって該変位スケールの１つ
の溝と同幅でかつ軸方向上の同一位置に形成すると共
に、基準点磁気センサと変位磁気センサとをシリンダの
軸方向上の同一位置に設ける。
（作用） このように、基準点磁気センサと変位磁気センサとが
共にシリンダに設置されるので、これらの取付位置が互
いにずれるようなことがない。加えて、変位スケールの
１つの溝と同一の幅、同一の軸方向位置に設けられた基
準点スケールと、変位磁気センサと軸方向上の同一位置
に設けられた基準点磁気センサとにより正確にピストン
ロッドの初期位置が与えられる。これらの結果、常に高
い位置検出精度が保証される。
共にシリンダに設置されるので、これらの取付位置が互
いにずれるようなことがない。加えて、変位スケールの
１つの溝と同一の幅、同一の軸方向位置に設けられた基
準点スケールと、変位磁気センサと軸方向上の同一位置
に設けられた基準点磁気センサとにより正確にピストン
ロッドの初期位置が与えられる。これらの結果、常に高
い位置検出精度が保証される。
一方、センサの取付ブラケット等が不要となるので、
構造が簡潔になると共に組立作業性も向上する。
構造が簡潔になると共に組立作業性も向上する。
（実施例） 第１図，第２図は本発明の実施例を示すもので、１は
油圧シリンダ、２はピストン、３はピストン２と一体の
ピストンロッドである。
油圧シリンダ、２はピストン、３はピストン２と一体の
ピストンロッドである。
ピストンロッド３の磁性材からなる側面部に溝４がロ
ッド３方向に一定のピッチＰで刻設され、変位スケール
５が形成される。溝４の幅は凸部６の幅と同一で、1/2P
に形成され、そのロッド３周方向の長さは1/4周程度で
良い。
ッド３方向に一定のピッチＰで刻設され、変位スケール
５が形成される。溝４の幅は凸部６の幅と同一で、1/2P
に形成され、そのロッド３周方向の長さは1/4周程度で
良い。
この変位スケール５に対向してシリンダ１のロッドカ
バー部７に、変位磁気センサ8,9がロッドカバー部７に
設けた取付穴10と図示しないボルトを介して設置、固定
される。変位磁気センサ8,9は磁石と磁気抵抗素子から
なるもので、変位スケール５の溝４と凸部６が磁界を横
切ると、磁束密度が変化してそれそれ正弦波の信号を出
力する。変位磁気センサ8,9は例えばセンサ中心間がP/4
（2n＋１）〔ｎ＝0,1,2…〕となるように設置され、互
いにP/4位相がずれた正弦波信号を出力するようになっ
ている。
バー部７に、変位磁気センサ8,9がロッドカバー部７に
設けた取付穴10と図示しないボルトを介して設置、固定
される。変位磁気センサ8,9は磁石と磁気抵抗素子から
なるもので、変位スケール５の溝４と凸部６が磁界を横
切ると、磁束密度が変化してそれそれ正弦波の信号を出
力する。変位磁気センサ8,9は例えばセンサ中心間がP/4
（2n＋１）〔ｎ＝0,1,2…〕となるように設置され、互
いにP/4位相がずれた正弦波信号を出力するようになっ
ている。
なお、変位磁気センサ8,9としては、これらを一体化
したツイン型のものを用いても良い。
したツイン型のものを用いても良い。
一方、ピストンロッド３の側面部には、前記変位スケ
ール５とは別に所定の位置に一つの溝11が刻設され、基
準点スケール12が形成される。溝11は変位スケール５の
溝４とほぼ同幅で、変位スケール５の反対側にあるいは
変位スケール５のうちの一つの溝４と連続して形成され
る。
ール５とは別に所定の位置に一つの溝11が刻設され、基
準点スケール12が形成される。溝11は変位スケール５の
溝４とほぼ同幅で、変位スケール５の反対側にあるいは
変位スケール５のうちの一つの溝４と連続して形成され
る。
この基準点スケール12に対向してシリンダ１のロッド
カバー部７に、基準点磁気センサ13が取付穴14と図示し
ないボルトを介して設置、固定される。基準点磁気セン
サ13は変位磁気センサ8,9と同じもので、基準点スケー
ル12の溝11が磁界を横切ると、１周期の信号（略正弦波
信号）を出力する。
カバー部７に、基準点磁気センサ13が取付穴14と図示し
ないボルトを介して設置、固定される。基準点磁気セン
サ13は変位磁気センサ8,9と同じもので、基準点スケー
ル12の溝11が磁界を横切ると、１周期の信号（略正弦波
信号）を出力する。
なお、ピストンロッド３の側面部上には非磁性材がコ
ーティングされ、非磁性材により表面層23が形成され
る。また、シリンダ１のロッドカバー部７のシールは図
示省略してある。
ーティングされ、非磁性材により表面層23が形成され
る。また、シリンダ１のロッドカバー部７のシールは図
示省略してある。
そして、前記変位磁気センサ8,9からの信号は、セン
サアップ15にて矩形波信号A,Bに整形され、コントロー
ラ16に送られる。また、基準点磁気センサ13からの信号
は、センサアンプ15にて整流及び矩形波信号に整形され
ると共に、前記変位磁気センサ8,9の一方の矩形波信号
Ｂとの論理積によりそのＢに同期した基準点信号Ｚとし
てコントローラ16に送られる。
サアップ15にて矩形波信号A,Bに整形され、コントロー
ラ16に送られる。また、基準点磁気センサ13からの信号
は、センサアンプ15にて整流及び矩形波信号に整形され
ると共に、前記変位磁気センサ8,9の一方の矩形波信号
Ｂとの論理積によりそのＢに同期した基準点信号Ｚとし
てコントローラ16に送られる。
コントローラ16は、第３図に示すようにカウンタパル
ス発生回路17、位相判別回路18、UP/DOWNカウンタ19、
基準点プリセット回路20、BCD（２進化10進回路）21、
Ｄ−Ａ変換回路22等からなり、前記各信号A,B,Zからピ
ストンロッド３の位置を算出する。
ス発生回路17、位相判別回路18、UP/DOWNカウンタ19、
基準点プリセット回路20、BCD（２進化10進回路）21、
Ｄ−Ａ変換回路22等からなり、前記各信号A,B,Zからピ
ストンロッド３の位置を算出する。
例えば、ピストンロッド３を前進させていくと、第４
図に示すように、矩形波信号A,Bの立上がり、立下がり
に同期してカウントパルス発生回路17からカウントパル
スが出力され、これをUP/DOWNカウンタ19が積算して前
進量を算出するが、このとき基準点信号Ｚが入力される
と（基準点スケール12の溝11が基準点磁気センサ13を横
切ると）、基準点プリセット回路20から出力されるリセ
ット信号により、UP/DOWNカウンタ19の値が０にリセッ
トされ、これを基準にしてUP/DOWNカウンタ19がカウン
トパルスを積算する。この積算値はBCD21、Ｄ−Ａ変換
回路22を介して出力され、これによりピストンロッド３
の前進時の位置が検出される。
図に示すように、矩形波信号A,Bの立上がり、立下がり
に同期してカウントパルス発生回路17からカウントパル
スが出力され、これをUP/DOWNカウンタ19が積算して前
進量を算出するが、このとき基準点信号Ｚが入力される
と（基準点スケール12の溝11が基準点磁気センサ13を横
切ると）、基準点プリセット回路20から出力されるリセ
ット信号により、UP/DOWNカウンタ19の値が０にリセッ
トされ、これを基準にしてUP/DOWNカウンタ19がカウン
トパルスを積算する。この積算値はBCD21、Ｄ−Ａ変換
回路22を介して出力され、これによりピストンロッド３
の前進時の位置が検出される。
また、ピストンロッド３を後退させていくと、基準点
信号Ｚが入力されたときにUP/DOWNカウンタ19の値が０
にリセットされると共に、カウントパルスを減算し、こ
れにより後退時の位置が検出される。
信号Ｚが入力されたときにUP/DOWNカウンタ19の値が０
にリセットされると共に、カウントパルスを減算し、こ
れにより後退時の位置が検出される。
なお、ピストンロッド３を前進→後退に切換えたとき
は、矩形波信号A,Bの位相が反転するため、これに応じ
て位相判別回路18がUP/DOWNカウンタ19に積算か減算か
を指令する。
は、矩形波信号A,Bの位相が反転するため、これに応じ
て位相判別回路18がUP/DOWNカウンタ19に積算か減算か
を指令する。
このようにしてピストンロッド３の位置が検出される
と共に、ピストンロッド３の側面部に形成した基準点ス
ケール12と変位スケール５を検出する各磁気センサ13,
8,9をシリンダ１に設置したため、各磁気センサ13,8,9
の取付位置がシリンダ１を使用している間にずれたりす
る心配はなく、したがってシリンダ１等の外部にリミッ
トスイッチを設けたものと比べて高い検出精度が得ら
れ、検出装置としての高い信頼性を確保することができ
る。
と共に、ピストンロッド３の側面部に形成した基準点ス
ケール12と変位スケール５を検出する各磁気センサ13,
8,9をシリンダ１に設置したため、各磁気センサ13,8,9
の取付位置がシリンダ１を使用している間にずれたりす
る心配はなく、したがってシリンダ１等の外部にリミッ
トスイッチを設けたものと比べて高い検出精度が得ら
れ、検出装置としての高い信頼性を確保することができ
る。
また、各磁気センサ13,8,9の取付けブラケット等が不
要となり、シリンダ１回りの構造の簡素化が図れる。特
にシリンダ１の使用環境が建設機械のように悪い条件の
場合には、シリンダ各部に物がぶつかったりしてセンサ
13,8,9がこわれたりしかねないが、センサ13,8,9をシリ
ンダ１のロッドカバー部７の取付穴14,10に埋め込むよ
うにしたので、センサ13,8,9がこわれることはなく、十
分な耐久性が確保される。
要となり、シリンダ１回りの構造の簡素化が図れる。特
にシリンダ１の使用環境が建設機械のように悪い条件の
場合には、シリンダ各部に物がぶつかったりしてセンサ
13,8,9がこわれたりしかねないが、センサ13,8,9をシリ
ンダ１のロッドカバー部７の取付穴14,10に埋め込むよ
うにしたので、センサ13,8,9がこわれることはなく、十
分な耐久性が確保される。
さらに、基準点スケール12は変位スケール５に対しピ
ストンロッド３の円周上の異なる位置に、かつ変位スケ
ール溝４と同幅で軸方向上の同一位置に形成すると共
に、基準点磁気センサ13を一方の変位磁気センサ９と軸
方同上の同一位置に設けるものとしたので、基準点スケ
ール12からのカウントパルスの発生１回だけでピストン
ロッド３の初期位置（原点リセット位置）を正確に把握
でき、このことからも位置検出精度の向上が図られる。
ストンロッド３の円周上の異なる位置に、かつ変位スケ
ール溝４と同幅で軸方向上の同一位置に形成すると共
に、基準点磁気センサ13を一方の変位磁気センサ９と軸
方同上の同一位置に設けるものとしたので、基準点スケ
ール12からのカウントパルスの発生１回だけでピストン
ロッド３の初期位置（原点リセット位置）を正確に把握
でき、このことからも位置検出精度の向上が図られる。
なお、各磁気センサ13,8,9としてホールセンサ等を使
用できることは言うまでもない。
用できることは言うまでもない。
（発明の効果） 以上のように、本発明によれば、ピストンロッド周上
の異なる位置に基準点スケールと変位スケールとを形成
し、基準点スケールの溝は変位スケール溝と同一幅でか
つ軸方向上の同一位置に形成すると共に、これらを検出
する基準点磁気センサと変位磁気センサを互いに軸方向
上の同一位置に位置するようにシリンダに設置したの
で、構造の簡素化及び組立作業性の改善を図れる一方、
各センサの取付位置の誤差を排除できると共にピストン
ロッドの初期位置を正確に割り出せることから高い位置
検出精度を確保でき、したがって検出装置としての信頼
性が著しく向上するという効果がある。
の異なる位置に基準点スケールと変位スケールとを形成
し、基準点スケールの溝は変位スケール溝と同一幅でか
つ軸方向上の同一位置に形成すると共に、これらを検出
する基準点磁気センサと変位磁気センサを互いに軸方向
上の同一位置に位置するようにシリンダに設置したの
で、構造の簡素化及び組立作業性の改善を図れる一方、
各センサの取付位置の誤差を排除できると共にピストン
ロッドの初期位置を正確に割り出せることから高い位置
検出精度を確保でき、したがって検出装置としての信頼
性が著しく向上するという効果がある。
第１図は本発明の実施例を示す要部構成断面図、第２図
はそのａ−ａ線断面図、第３図はコントローラの構成
図、第４図はコントローラの演算動作を示すグラフであ
る。 １……シリンダ、３……ピストンロッド、４……溝、５
……変位スケール、8,9……変位磁気センサ、11……
溝、12……基準点スケール、13……基準点磁気センサ、
16……コントローラ。
はそのａ−ａ線断面図、第３図はコントローラの構成
図、第４図はコントローラの演算動作を示すグラフであ
る。 １……シリンダ、３……ピストンロッド、４……溝、５
……変位スケール、8,9……変位磁気センサ、11……
溝、12……基準点スケール、13……基準点磁気センサ、
16……コントローラ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−60202（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−52204（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−35819（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】シリンダを摺動するピストンロッドの位置
基準点と変位量とからピストンロッドの位置を検出する
装置において、ピストンロッドの側面部に溝を刻設して
基準点スケールと変位スケールとを形成すると共に、基
準点スケールを検出する基準点磁気センサと変位スケー
ルを検出する変位磁気センサとをシリンダに設置し、か
つ前記基準点スケールは変位スケールに対しピストンロ
ッド周上の異なる位置であって該変位スケールの１つの
溝と同幅でかつ軸方向上の同一位置に形成すると共に、
基準点磁気センサと変位磁気センサとをシリンダの軸方
向上の同一位置に設けたことを特徴とするピストンロッ
ドの位置検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61080813A JP2554624B2 (ja) | 1986-04-08 | 1986-04-08 | ピストンロツドの位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61080813A JP2554624B2 (ja) | 1986-04-08 | 1986-04-08 | ピストンロツドの位置検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62237308A JPS62237308A (ja) | 1987-10-17 |
| JP2554624B2 true JP2554624B2 (ja) | 1996-11-13 |
Family
ID=13728900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61080813A Expired - Fee Related JP2554624B2 (ja) | 1986-04-08 | 1986-04-08 | ピストンロツドの位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2554624B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100776743B1 (ko) | 2006-11-20 | 2007-11-19 | 경남대학교 산학협력단 | 피스톤 로드의 변위 측정용 자기스케일 형성방법 및 변위검출방법 |
| KR100776742B1 (ko) * | 2006-11-20 | 2007-11-19 | 경남대학교 산학협력단 | 박막 필름을 이용한 피스톤 로드의 변위 측정용 자기스케일형성방법 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2530361Y2 (ja) * | 1991-05-15 | 1997-03-26 | 帝人製機株式会社 | シリンダの位置検出装置 |
| US7556032B2 (en) * | 2004-06-15 | 2009-07-07 | Smart Parts, Inc. | Pneumatic paintball gun |
| JP4446377B2 (ja) * | 2004-04-08 | 2010-04-07 | 株式会社小松製作所 | 変位センサ |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5935819U (ja) * | 1982-08-31 | 1984-03-06 | トヨタ自動車株式会社 | 磁気スケ−ル |
| JPS5952204U (ja) * | 1982-09-30 | 1984-04-06 | カヤバ工業株式会社 | 流体圧シリンダ |
-
1986
- 1986-04-08 JP JP61080813A patent/JP2554624B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100776743B1 (ko) | 2006-11-20 | 2007-11-19 | 경남대학교 산학협력단 | 피스톤 로드의 변위 측정용 자기스케일 형성방법 및 변위검출방법 |
| KR100776742B1 (ko) * | 2006-11-20 | 2007-11-19 | 경남대학교 산학협력단 | 박막 필름을 이용한 피스톤 로드의 변위 측정용 자기스케일형성방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62237308A (ja) | 1987-10-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |