JP2598754Y2 - Piston position detector - Google Patents

Piston position detector

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JP2598754Y2
JP2598754Y2 JP1993066534U JP6653493U JP2598754Y2 JP 2598754 Y2 JP2598754 Y2 JP 2598754Y2 JP 1993066534 U JP1993066534 U JP 1993066534U JP 6653493 U JP6653493 U JP 6653493U JP 2598754 Y2 JP2598754 Y2 JP 2598754Y2
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magnetic detection
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正尚 ▲たかはし▼
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エスエムシー株式会社
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Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本考案はピストン位置検出装置に
関し、一層詳細には、空気圧シリンダ内を摺動するピス
トンの位置を検出するピストン位置検出装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piston position detecting device, and more particularly, to a piston position detecting device for detecting a position of a piston sliding in a pneumatic cylinder.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、ワークを装置に組付ける組立ロボ
ットでは、空気圧シリンダによってワークを装置の取付
位置に移送している。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an assembling robot for assembling a work to a device, the work is transferred to a mounting position of the device by a pneumatic cylinder.

【0003】前記組立ロボットでは、空気圧シリンダの
内側を摺動するピストンの位置を空気圧シリンダの外周
部に取着された磁気検出センサによって検出し、このピ
ストン位置検出信号をシーケンサに対して出力するもの
であり、シーケンサは前記位置検出信号に基づいてワー
クが取付位置に位置決めされたか否かを判定し、この判
定結果によって次なる動作信号を組立ロボットに対して
出力している。
In the assembly robot, a position of a piston sliding inside the pneumatic cylinder is detected by a magnetic detection sensor attached to an outer peripheral portion of the pneumatic cylinder, and this piston position detection signal is output to a sequencer. The sequencer determines whether or not the work is positioned at the mounting position based on the position detection signal, and outputs the next operation signal to the assembly robot based on the determination result.

【0004】この場合、ピストン位置を検出する磁気検
出センサは、通常、ピストンの摺動方向と平行の方向に
生ずる前記磁石による磁界の強さ(以下、平行方向磁界
の強さという)を検出するように配設され、単一の磁気
検出センサによるピストン位置検出信号は、図8(A)
となる。
In this case, the magnetic detection sensor for detecting the piston position usually detects the strength of the magnetic field generated by the magnet in a direction parallel to the sliding direction of the piston (hereinafter referred to as the strength of the magnetic field in the parallel direction). The piston position detection signal provided by the single magnetic detection sensor is arranged as shown in FIG.
Becomes

【0005】このような磁気検出センサが取着された空
気圧シリンダで、例えば、タイヤを車両のハブに対して
移送して位置決めするとき、ワークが弾性体であるため
ピストンの停止位置が磁気検出センサのピストン位置検
出範囲(図8期間T参照)を越える場合があり、このと
き、一度低い電圧となったピストン位置検出信号が高い
電圧となり(図8(イ)参照)、シーケンサの誤動作の
原因となる。
In a pneumatic cylinder to which such a magnetic detection sensor is attached, for example, when a tire is transferred to a hub of a vehicle and positioned, a stop position of a piston is determined by a piston because the work is an elastic body. (See period T in FIG. 8), the piston position detection signal, which once became low, becomes a high voltage (see FIG. 8 (a)), which may cause a malfunction of the sequencer. Become.

【0006】そこで、他の磁気検出センサを前述の磁気
検出センサのピストン検出範囲と一部重複するよう配設
して(図8(B)参照)、夫々の磁気検出センサの出力
信号の論理和出力をピストン位置検出信号とすることに
より(図8(C)参照)、ピストンの位置検出範囲を拡
張し、ピストンの停止位置が不安定であってもピストン
位置検出信号をオフさせない方法が用いられている。
Therefore, another magnetic detection sensor is disposed so as to partially overlap the piston detection range of the above-described magnetic detection sensor (see FIG. 8B), and the logical sum of the output signals of the respective magnetic detection sensors is provided. By using the output as a piston position detection signal (see FIG. 8 (C)), a method is used in which the piston position detection range is extended and the piston position detection signal is not turned off even if the stop position of the piston is unstable. ing.

【0007】一方、磁気検出センサから出力されるピス
トン位置検出信号の立上りを電気的に所定時間保持する
ことにより、シーケンサの誤動作を防止する方法が用い
られている。
On the other hand, a method of preventing a malfunction of a sequencer by electrically holding a rise of a piston position detection signal output from a magnetic detection sensor for a predetermined time has been used.

【0008】[0008]

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来技術におけるスイッチから出力されるピストン位置検
出信号を電気的に所定時間保持する方法では、保持した
信号が実際のピストン位置検出信号ではないため、移送
中のワークが脱落する等のトラブルが発生して、ピスト
ンが設定範囲を越えて摺動した場合、ピストンの位置を
正しく検出できないという不都合がある。
However, in the above-described method of holding the piston position detection signal output from the switch in the prior art electrically for a predetermined time, the transferred signal is not the actual piston position detection signal. When the piston slides beyond the set range due to troubles such as dropping of the work inside, there is a disadvantage that the position of the piston cannot be correctly detected.

【0009】一方、磁気検出センサを複数個配設する方
法では、所望の検出範囲を確保するために、多数の磁気
検出センサを取着しなければならず、製品の製造コスト
が高くなるという問題がある。
On the other hand, in the method of disposing a plurality of magnetic detection sensors, a large number of magnetic detection sensors must be attached in order to secure a desired detection range, resulting in an increase in product manufacturing cost. There is.

【0010】本考案はこのような問題を解決するために
なされたものであり、空気圧シリンダ内を摺動するピス
トンの位置を確実、且つ広範囲に検出することが可能な
ピストン位置検出装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve such a problem, and provides a piston position detecting device capable of reliably and widely detecting the position of a piston sliding in a pneumatic cylinder. The purpose is to:

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、第1の考案は、圧縮空気により空気圧シリンダ内
を摺動するピストンに、磁極間を結ぶ直線が前記ピスト
ンの摺動方向となる磁石を装着し、前記磁石による磁界
の強さに基づいて前記ピストンの位置を検出するピスト
ン位置検出装置であって、前記空気圧シリンダの筒部の
外周に取着され、前記ピストンの摺動方向に生ずる前記
磁石による磁界の強さを検出する第1の磁気検出センサ
と、前記空気圧シリンダの筒部の外周であって、且つ前
記第1の磁気検出センサと同一の円周上に取着され、前
記ピストンの摺動方向に対して垂直の方向に生ずる前記
磁石による磁界の強さを検出する第2の磁気検出センサ
と、前記第1の磁気検出センサから出力される検出磁界
の強さに対応した信号と予め設定された設定値とを比較
する第1の比較手段と、前記第2の磁気検出センサから
出力される検出磁界の強さに対応した信号と予め設定さ
れた設定値とを比較する第2の比較手段と、前記第1の
比較手段から出力される比較結果を示す信号と前記第2
の比較手段から出力される比較結果を示す信号との論理
和信号に基づいてピストン位置の検出信号を出力する出
力手段と、を備えることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, a first aspect of the present invention is to provide a piston which slides in a pneumatic cylinder by compressed air, and a straight line connecting magnetic poles to a sliding direction of the piston. A piston position detection device that detects a position of the piston based on the strength of a magnetic field generated by the magnet, the piston position detection device being attached to an outer periphery of a cylindrical portion of the pneumatic cylinder, and a sliding direction of the piston. A first magnetic detection sensor for detecting the strength of the magnetic field generated by the magnet, and an outer periphery of a cylindrical portion of the pneumatic cylinder and mounted on the same circumference as the first magnetic detection sensor. A second magnetic detection sensor for detecting the strength of a magnetic field generated by the magnet in a direction perpendicular to the sliding direction of the piston, and a detection magnetic field output from the first magnetic detection sensor. corresponding to First comparing means for comparing the signal with a preset set value, and comparing a signal corresponding to the strength of the detected magnetic field output from the second magnetic detection sensor with a preset set value. A second comparing means, a signal indicating a comparison result output from the first comparing means, and the second comparing means;
Output means for outputting a detection signal of the piston position based on a logical sum signal of a signal indicating a comparison result output from the comparison means.

【0012】さらに、第2の考案は、圧縮空気により空
気圧シリンダ内を摺動するピストンに、磁極間を結ぶ直
線が前記ピストンの摺動方向となる磁石を装着し、前記
磁石による磁界の強さに基づいて前記ピストンの位置を
検出するピストン位置検出装置であって、前記空気圧シ
リンダの筒部の外周であって、且つ前記ピストンの摺動
方向に所定距離離間して配設され、前記ピストンの摺動
方向に対して垂直の方向に生ずる前記磁石による磁界の
強さを検出する複数の磁気検出センサと、前記夫々の磁
気検出センサから出力される検出磁界の強さに対応した
信号と予め設定された夫々の設定値とを比較する複数の
比較手段と、前記夫々の比較手段から出力される比較結
果を示す信号の論理和信号に基づいてピストン位置の検
出信号を出力する出力手段と、を備えることを特徴とす
る。
In a second aspect of the present invention, a magnet is mounted on a piston which slides in a pneumatic cylinder by compressed air so that a straight line connecting the magnetic poles is in the sliding direction of the piston. A piston position detecting device that detects the position of the piston based on the outer periphery of a cylinder portion of the pneumatic cylinder, and is disposed at a predetermined distance in a sliding direction of the piston, A plurality of magnetic detection sensors for detecting the strength of the magnetic field generated by the magnet in a direction perpendicular to the sliding direction; and a signal corresponding to the strength of the detection magnetic field output from each of the magnetic detection sensors and preset. A plurality of comparing means for comparing the respective set values with each other, and a detection signal of the piston position based on a logical sum signal of the signals indicating the comparison results output from the respective comparing means. Characterized in that it comprises a power means.

【0013】[0013]

【作用】本考案に係る第1の考案では、ピストンに装着
された磁石の前記ピストンの摺動方向に生ずる磁界の強
さを、空気圧シリンダの筒部の外周に装着された第1の
磁気検出センサで検出して、この検出された磁界の強さ
に対応する信号と設定値とを第1の比較手段で比較す
る。一方、前記ピストンの摺動方向に対して垂直の方向
に生ずる前記磁石による磁界の強さを、前記第1の磁気
検出センサと同一の円周上に取着された第2の磁気検出
センサで検出して、この検出された磁界の強さに対応す
る信号と設定値とを第2の比較手段で比較し、当該第2
の比較手段から出力される比較結果の信号と前記第1の
比較手段から出力される比較結果の信号との論理和信号
に基づいてピストン位置検出信号を出力手段が出力す
る。
According to a first aspect of the present invention, the strength of a magnetic field generated in a sliding direction of a piston mounted on a magnet by a magnet mounted on the piston is detected by a first magnetic detection mounted on an outer periphery of a cylindrical portion of a pneumatic cylinder. A signal corresponding to the strength of the detected magnetic field and a set value are compared by a first comparing means. On the other hand, the intensity of the magnetic field generated by the magnet in a direction perpendicular to the sliding direction of the piston is determined by a second magnetic detection sensor attached on the same circumference as the first magnetic detection sensor. A signal corresponding to the strength of the detected magnetic field is compared with a set value by a second comparing means.
The output means outputs a piston position detection signal based on the logical sum signal of the comparison result signal output from the comparison means and the comparison result signal output from the first comparison means.

【0014】このとき、第1の磁気検出センサから出力
される磁界の強さに対応した信号は、ピストンが第1の
磁気検出センサの直下に達したとき尖頭値となり、一
方、第2の磁気検出センサから出力される信号は、ピス
トンが第2の磁気検出センサの直下から所定距離離間し
た2つの位置において尖頭値となり、且つピストンが第
2の磁気検出センサの直下近傍に達したとき小さな値と
なるため、これらの信号の論理和信号を得ることによ
り、ピストンが第1および第2の磁気検出センサの直下
から所定距離離間している場合は第2の磁気検出センサ
によってピストン位置を検出し、ピストンが夫々の磁気
検出センサの直下近傍であるとき、第1の磁気検出セン
サによってピストン位置を検出することができる。
At this time, the signal corresponding to the strength of the magnetic field output from the first magnetic detection sensor has a peak value when the piston reaches directly below the first magnetic detection sensor, while the second signal has a peak value. The signal output from the magnetic detection sensor has a peak value at two positions where the piston is separated by a predetermined distance from immediately below the second magnetic detection sensor, and when the piston reaches the vicinity immediately below the second magnetic detection sensor. By obtaining the logical sum signal of these signals, the piston position is determined by the second magnetic detection sensor when the piston is separated by a predetermined distance from immediately below the first and second magnetic detection sensors. When the detection is performed, the piston position can be detected by the first magnetic detection sensor when the piston is located immediately below each magnetic detection sensor.

【0015】さらに、第2の考案では、空気圧シリンダ
内を摺動するピストンに装着された磁石の前記ピストン
の摺動方向に対して垂直の方向に生ずる前記磁石による
磁界の強さを、前記空気圧シリンダの筒部の外周であっ
て、且つ前記ピストンの摺動方向に所定距離離間して配
設された複数の磁気検出センサで検出し、前記夫々の磁
気検出センサから出力される磁石による磁界の強さに対
応した信号と予め設定された夫々の設定値とを夫々の比
較手段で比較し、前記夫々の比較手段から出力される比
較結果を示す信号の論理和信号に基づいてピストン位置
検出信号を出力手段が出力する。
Further, in the second invention, the strength of a magnetic field generated by the magnet mounted on a piston sliding in the pneumatic cylinder in a direction perpendicular to the sliding direction of the piston is determined by the pneumatic The outer periphery of the cylinder portion of the cylinder, and is detected by a plurality of magnetic detection sensors arranged at a predetermined distance in the sliding direction of the piston, the magnetic field generated by the magnets output from the respective magnetic detection sensors A signal corresponding to the strength is compared with respective preset values by respective comparing means, and a piston position detection signal is generated based on a logical sum signal of a comparison result signal output from the respective comparing means. Is output by the output means.

【0016】この場合、ピストンが磁気検出センサの直
下から所定距離離間している場合は所定の磁気検出セン
サによってピストン位置を検出し、ピストンが所定の磁
気検出センサの直下近傍であるとき、他の磁気検出セン
サによってピストン位置を検出することができる。
In this case, when the piston is separated by a predetermined distance from immediately below the magnetic detection sensor, the piston position is detected by the predetermined magnetic detection sensor. When the piston is located immediately below the predetermined magnetic detection sensor, another piston is detected. The piston position can be detected by the magnetic detection sensor.

【0017】[0017]

【実施例】次に、本考案に係るピストン位置検出装置に
ついて、好適な実施例を挙げ、添付の図面を参照しなが
ら以下詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A preferred embodiment of the piston position detecting device according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0018】図1は本考案の第1の実施例に用いられる
ピストン位置検出装置10の構成を示す。
FIG. 1 shows the structure of a piston position detecting device 10 used in the first embodiment of the present invention.

【0019】ピストン位置検出装置10は、空気圧シリ
ンダ12の円筒外周部の同一円周上に取着され、ピスト
ン14に環状に固着された磁石16による磁界の強さを
検出し、この検出された磁界の強さに基づいた電圧を出
力する磁気検出センサ18および20と、この磁気検出
センサ18および20から出力される電圧に基づいてピ
ストン位置を検出する検出回路22とを備え、検出回路
22は検出したピストン位置信号をシーケンサ24に対
して出力する。
The piston position detecting device 10 is mounted on the same circumference on the outer peripheral portion of the cylinder of the pneumatic cylinder 12 and detects the strength of the magnetic field by the magnet 16 fixed to the piston 14 in an annular shape. Magnetic detection sensors 18 and 20 that output a voltage based on the strength of the magnetic field, and a detection circuit 22 that detects a piston position based on the voltage output from the magnetic detection sensors 18 and 20 include: The detected piston position signal is output to the sequencer 24.

【0020】前記磁気検出センサ18の磁気検出面はピ
ストン14の摺動方向に対して垂直となるように配設さ
れているため、磁気検出センサ18はピストン14の摺
動方向と平行の方向に生ずる前記磁石16による磁界の
強さ、すなわち、平行方向磁界の強さを検出し(図2
(A)参照)、磁気検出センサ18から出力される電圧
1 は、ピストン14が磁気検出センサ18の直下に達
したとき最大となる(図2(B)参照)。
Since the magnetic detection surface of the magnetic detection sensor 18 is provided so as to be perpendicular to the sliding direction of the piston 14, the magnetic detection sensor 18 moves in a direction parallel to the sliding direction of the piston 14. The strength of the magnetic field generated by the magnet 16, that is, the strength of the parallel magnetic field is detected (FIG. 2).
(See FIG. 2A), the voltage V 1 output from the magnetic detection sensor 18 becomes maximum when the piston 14 reaches just below the magnetic detection sensor 18 (see FIG. 2B).

【0021】一方、前記磁気検出センサ20の磁気検出
面はピストン14の摺動方向に対して平行となるように
配設されているため、磁気検出センサ20はピストン1
4の摺動方向と垂直の方向に生ずる前記磁石16による
磁界の強さ(以下、垂直方向磁界の強さという)を検出
し(図3(A)参照)、この磁気検出センサ20から出
力される電圧V2 は、ピストン14が磁気検出センサ2
0の直下に達したとき小さくなり、且つ、磁石16が磁
気検出センサ20の直下の前後の所定位置に達したとき
尖頭値となる(図3(B)参照)。
On the other hand, since the magnetic detection surface of the magnetic detection sensor 20 is disposed so as to be parallel to the sliding direction of the piston 14, the magnetic detection sensor 20
4 (hereinafter, referred to as a vertical magnetic field strength) generated by the magnet 16 in a direction perpendicular to the sliding direction (see FIG. 3A), and is output from the magnetic detection sensor 20. The voltage V 2 is determined by the piston 14 when the magnetic detection sensor 2
When it reaches just below 0, it becomes smaller, and when the magnet 16 reaches a predetermined position immediately before and after the magnetic detection sensor 20, it becomes a peak value (see FIG. 3B).

【0022】前記ピストン14にはピストンロッド26
が軸着され、さらに、ピストン14によって区分された
二つの室には流体用の管路28(他方は図示しない)が
連通されている。
The piston 14 has a piston rod 26
A fluid passage 28 (the other is not shown) is connected to two chambers separated by the piston 14.

【0023】図4は検出回路22の電気回路を示す。FIG. 4 shows an electric circuit of the detection circuit 22.

【0024】検出回路22は、磁気検出センサ18から
出力されたピストン14の位置に対応した電圧V1 と予
め設定された設定電圧VR1とを比較する比較回路30
と、この比較回路30の出力端子に流入する電流を阻止
するダイオード32と、磁気検出センサ20から出力さ
れたピストン14の位置に対応した電圧V2 と予め設定
された設定電圧VR2とを比較する比較回路34と、この
比較回路34の出力端子に流入する電流を阻止するダイ
オード36と、前記比較回路30若しくは比較回路34
から出力されるピストン14の位置検出信号によって点
灯する表示器38とを備え、前記ダイオード32および
36は比較回路30の出力電圧VO1と比較回路34の出
力電圧VO2との論理和回路を構成する。
The detection circuit 22 compares a voltage V 1 corresponding to the position of the piston 14 output from the magnetic detection sensor 18 with a preset voltage V R1.
And a diode 32 for blocking a current flowing into the output terminal of the comparison circuit 30, a voltage V 2 corresponding to the position of the piston 14 output from the magnetic detection sensor 20, and a preset voltage V R2. A comparison circuit 34, a diode 36 for blocking a current flowing into an output terminal of the comparison circuit 34, and the comparison circuit 30 or the comparison circuit 34.
And an indicator 38 which is turned on by a position detection signal of the piston 14 output from the control circuit. The diodes 32 and 36 constitute a logical sum circuit of the output voltage V O1 of the comparison circuit 30 and the output voltage V O2 of the comparison circuit 34. I do.

【0025】さらに、検出回路22は、前記比較回路3
0若しくは比較回路34からピストン14の位置検出信
号が出力されたとき、この位置検出信号をシーケンサ2
4に対して出力する出力手段としてのトランジスタ40
とを備え、オープンコレクタ型のトランジスタ40のコ
レクタ端子はシーケンサ24の入力端子と接続される。
トランジスタ40にはベース抵抗42とバイアス抵抗4
4が接続される。
Further, the detecting circuit 22 includes the comparing circuit 3
0 or when a position detection signal of the piston 14 is output from the comparison circuit 34, the position detection signal is
4. A transistor 40 as an output means for outputting to the
And the collector terminal of the open-collector transistor 40 is connected to the input terminal of the sequencer 24.
The transistor 40 has a base resistor 42 and a bias resistor 4
4 are connected.

【0026】以上のように構成されるピストン位置検出
回路10において、ピストン14の位置を検出する動作
について説明する。
The operation of detecting the position of the piston 14 in the piston position detection circuit 10 configured as described above will be described.

【0027】図示しない圧縮空気供給源から管路28を
介してシリンダ室46に供給された圧縮空気の作用下に
ピストン14が図1矢印G方向に移動を開始し、前記ピ
ストン14が図3L1位置に達すると、磁気検出センサ
20から出力される磁石16による垂直方向磁界の強さ
に対応した電圧V2 が設定電圧VR2より大となり、比較
回路34の出力電圧VO2が電圧「H」となる(図5
(1)参照)。この電圧「H」によってトランジスタ4
0のコレクタ・エミッタ間が導通され、コレクタ電圧V
S が電圧「L」となり、シーケンサ24に対してピスト
ン14が所定の位置に達したことを示す信号が出力され
る。
The piston 14 starts moving in the direction of arrow G in FIG. 1 under the action of compressed air supplied from a compressed air supply source (not shown) to the cylinder chamber 46 via the pipe 28, and the piston 14 is moved to the position L1 in FIG. When reached, larger becomes the voltage V 2 is set voltage V R2 corresponding to the intensity of the vertical magnetic field by the magnet 16 which is output from the magnetic sensor 20, the output voltage V O2 of the comparator circuit 34 and the voltage "H" (Fig. 5
(See (1)). This voltage “H” causes the transistor 4
0 is conducted between the collector and the emitter, and the collector voltage V
S becomes the voltage “L”, and a signal indicating that the piston 14 has reached the predetermined position is output to the sequencer 24.

【0028】このとき、比較回路34から出力される電
圧「H」によって表示器38が点灯され、ピストン14
が所定の位置に達したことを表示する。
At this time, the display 38 is turned on by the voltage "H" output from the comparison circuit 34, and the piston 14
Indicates that has reached the predetermined position.

【0029】次いで、ピストン14が図2L2位置に達
すると、磁気検出センサ18から出力される磁石16の
水平方向磁界の強さに対応した電圧V1 が設定電圧VR1
より大となり、比較回路30の出力電圧VO1が電圧
「H」となるが(図5(2)参照)、トランジスタ40
のコレクタ・エミッタ間は比較回路34から出力された
電圧「H」によって導通状態が継続されているため、比
較回路30から出力される電圧「H」によりコレクタ・
エミッタ間の導通状態が変化することはない。
Next, when the piston 14 reaches the position L2 in FIG. 2, the voltage V 1 corresponding to the strength of the horizontal magnetic field of the magnet 16 output from the magnetic detection sensor 18 becomes the set voltage V R1.
The output voltage V O1 of the comparison circuit 30 becomes the voltage “H” (see FIG. 5B).
Between the collector and the emitter is continuously conducted by the voltage “H” output from the comparison circuit 34, and thus the collector-emitter is controlled by the voltage “H” output from the comparison circuit 30.
The state of conduction between the emitters does not change.

【0030】さらに、ピストン14が図3L3位置に達
すると、比較回路34の出力電圧VO2は電圧「L」とな
るが(図5(3)参照)、このとき、比較回路30の出
力電圧VO1が電圧「H」であるため、トランジスタ40
のコレクタ・エミッタ間の導通状態が継続される。
Further, when the piston 14 reaches the position L3 in FIG. 3, the output voltage V O2 of the comparison circuit 34 becomes “L” (see FIG. 5 (3)). Since O1 is at the voltage “H”, the transistor 40
Continuity between the collector and the emitter is continued.

【0031】次いで、ピストン14が磁気検出センサ1
8および20の直下を通過し、図3のL4位置に達する
と、比較回路34の出力電圧VO2が再び電圧「H」とな
り(図5(4)参照)、さらに、ピストン14が図2L
5位置に達して比較回路30の出力電圧VO1が電圧
「L」となっても(図5(5)参照)、比較回路34の
出力電圧VO2が電圧「H」であるため、トランジスタ4
0のコレクタ・エミッタ間の導通状態が継続される。
Next, the piston 14 is
8 and 20 and reaches the position L4 in FIG. 3, the output voltage V O2 of the comparison circuit 34 becomes the voltage “H” again (see FIG. 5 (4)), and the piston 14 is moved to the position L4 in FIG.
Even when the output voltage V O1 of the comparison circuit 30 reaches the voltage “L” after reaching the position 5 (see FIG. 5 (5)), the output voltage V O2 of the comparison circuit 34 is the voltage “H”.
The conduction state between the collector and the emitter of 0 is maintained.

【0032】さらにピストン14が図3L6位置に達し
て、比較回路34の出力電圧VO2が電圧「L」となった
とき(図5(6)参照)、トランジスタ40のコレクタ
・エミッタ間が遮断される。
Further, when the piston 14 reaches the position L6 in FIG. 3 and the output voltage V O2 of the comparison circuit 34 becomes “L” (see FIG. 5 (6)), the collector and the emitter of the transistor 40 are cut off. You.

【0033】このように、第1の実施例では、磁気検出
センサ18によって磁石16の水平方向磁界の強さを検
出し、且つ磁気検出センサ20によって磁石16による
垂直方向磁界の強さを検出して、これらの磁界の強さの
論理和を得ることにより、図5期間T1 はL1〜L6の
位置の範囲でピストン14を検出することができ、水平
方向磁界の強さを検出する磁気検出センサを2つ用いる
従来の方法と比較して、ピストン14の位置検出範囲を
拡張することができる。
As described above, in the first embodiment, the magnetic detection sensor 18 detects the strength of the horizontal magnetic field of the magnet 16 and the magnetic detection sensor 20 detects the strength of the vertical magnetic field of the magnet 16. Te, by obtaining a logical sum of the strength of these magnetic fields, FIG period T 1 can detect the piston 14 in the range of positions of L1 to L6, magnetic detection for detecting the intensity of the horizontal magnetic field As compared with the conventional method using two sensors, the position detection range of the piston 14 can be extended.

【0034】次に、ピストン14の位置を検出する第2
の実施例について説明する。
Next, a second step for detecting the position of the piston 14 is described.
An example will be described.

【0035】図6は本考案の第2の実施例に用いられる
ピストン位置検出装置50の構成を示す。
FIG. 6 shows the structure of the piston position detecting device 50 used in the second embodiment of the present invention.

【0036】なお、以下の説明において、前記第1の実
施例と同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その
詳細な説明を省略する。
In the following description, the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0037】検出回路50は、空気圧シリンダ12に取
着される磁気検出センサ20および52と、検出回路2
2と、シーケンサ24とを備え、磁気検出センサ20お
よび52は磁石16による垂直方向磁界の強さを検出す
る(図3参照)。さらに、磁気検出センサ20および5
2は空気圧シリンダ12の外周部に所定距離離間して配
設される。
The detection circuit 50 includes the magnetic detection sensors 20 and 52 mounted on the pneumatic cylinder 12 and the detection circuit 2.
2 and a sequencer 24, and the magnetic detection sensors 20 and 52 detect the strength of the vertical magnetic field generated by the magnet 16 (see FIG. 3). Further, the magnetic detection sensors 20 and 5
Reference numeral 2 is provided on the outer peripheral portion of the pneumatic cylinder 12 at a predetermined distance.

【0038】この場合、磁気検出センサ20および52
は、ピストン14が磁気検出センサ20の配設位置に対
して図3L3〜L4の位置であるとき、磁気検出センサ
52がピストン14を検出し、一方、ピストン14が磁
気検出センサ52の配設位置に対して図3L3〜L4の
位置であるとき、磁気検出センサ20がピストン14を
検出するよう配設される。
In this case, the magnetic detection sensors 20 and 52
The magnetic detection sensor 52 detects the piston 14 when the piston 14 is at the position shown in FIGS. 3L3 to L4 with respect to the arrangement position of the magnetic detection sensor 20, while the piston 14 is at the arrangement position of the magnetic detection sensor 52. 3L3 to L4, the magnetic detection sensor 20 is disposed so as to detect the piston 14.

【0039】磁気検出センサ52から出力される電圧V
1 は、検出回路22を構成する比較回路30に対して出
力され、一方、磁気検出センサ20から出力される電圧
2は、比較回路34に対して出力される。
The voltage V output from the magnetic detection sensor 52
1 is output to the comparison circuit 30 constituting the detection circuit 22, while the voltage V 2 output from the magnetic detection sensor 20 is output to the comparison circuit 34.

【0040】このように構成されるピストン位置検出装
置50によって、空気圧シリンダ12の内部を摺動する
ピストン14の位置を検出する動作について、図7のタ
イミングチャートを参照して説明する。
The operation of detecting the position of the piston 14 sliding inside the pneumatic cylinder 12 by the piston position detecting device 50 configured as described above will be described with reference to the timing chart of FIG.

【0041】管路28を介してシリンダ室46に供給さ
れた圧縮空気の作用下にピストン14が図1矢印G方向
に移動し、ピストン14が所定の位置に達して磁気検出
センサ52から出力される電圧V1 が設定電圧VR1より
大になると、比較回路30から電圧「H」が出力され
(図7(7)参照)、この電圧「H」によってトランジ
スタ40のコレクタ・エミッタ間が導通される(図7
(8)参照)。
The piston 14 moves in the direction of arrow G in FIG. 1 under the action of the compressed air supplied to the cylinder chamber 46 via the pipe 28, and reaches a predetermined position and is output from the magnetic detection sensor 52. When voltages V 1 becomes larger than the set voltage V R1 that is output voltage "H" from the comparator circuit 30 (see FIG. 7 (7)), between the collector and emitter of the transistor 40 becomes conductive by the voltage "H" (Fig. 7
(8)).

【0042】さらに、ピストン14が次なる所定の位置
に達し、磁気検出センサ20から出力される電圧V2
設定電圧VR2より大になると比較回路34の出力電圧V
O2が電圧「H」となる(図7(9)参照)。このとき、
トランジスタ40のコレクタ・エミッタ間は、比較回路
30の出力電圧VO1によって既に導通しているため、比
較回路34の出力電圧VO2によってコレクタ・エミッタ
間の導通状態が変化することはない。
Further, when the piston 14 reaches the next predetermined position and the voltage V 2 output from the magnetic detection sensor 20 becomes larger than the set voltage V R2 , the output voltage V
O2 becomes the voltage “H” (see FIG. 7 (9)). At this time,
Since the collector-emitter of the transistor 40 is already conducting by the output voltage V O1 of the comparison circuit 30, the conduction state between the collector and the emitter does not change by the output voltage V O2 of the comparison circuit.

【0043】次いで、ピストン14の移動に伴って、順
次、比較回路30の出力電圧VO1が電圧「L」、比較回
路30の出力電圧VO1が電圧「H」、比較回路34の出
力電圧VO2が電圧「L」、比較回路34の出力電圧VO2
が電圧「H」、比較回路30の出力電圧VO1が電圧
「L」となり、さらに、比較回路34の出力電圧VO2
電圧「L」となるまでの間(図7(10)〜(15)参
照)、トランジスタ40のコレクタ・エミッタ間の導通
状態が継続する。
Next, as the piston 14 moves, the output voltage V O1 of the comparison circuit 30 becomes “L”, the output voltage V O1 of the comparison circuit 30 becomes “H”, and the output voltage V O2 is the voltage “L”, and the output voltage V O2 of the comparison circuit 34 is
Is the voltage “H”, the output voltage V O1 of the comparison circuit 30 becomes the voltage “L”, and further, the output voltage V O2 of the comparison circuit 34 becomes the voltage “L” (FIGS. 7 (10) to (15)). )), The conduction state between the collector and the emitter of the transistor 40 continues.

【0044】このように、第2の実施例では、垂直方向
磁界の強さを検出する磁気検出センサ20および52を
所定距離離間して配設することによって、図7期間T2
においてピストン14の位置を検出することができ、水
平方向磁界の強さを検出する磁気検出センサを2つ用い
る従来の方法と比較して、ピストン14の位置検出範囲
を拡張することができる。
As described above, in the second embodiment, the magnetic detection sensors 20 and 52 for detecting the strength of the magnetic field in the vertical direction are arranged at a predetermined distance from each other, so that the period T 2 in FIG.
The position of the piston 14 can be detected, and the position detection range of the piston 14 can be extended as compared with the conventional method using two magnetic detection sensors for detecting the strength of the horizontal magnetic field.

【0045】以上説明したように、本実施例によれば、
平行方向磁界の強さを検出する磁気検出センサ18と垂
直方向磁界の強さを検出する磁気検出センサ20、若し
くは垂直方向磁界の強さを検出する磁気検出センサ20
および52を用いてピストン14の位置を検出すること
により、従来の平行方向磁界の強さを検出する磁気検出
センサを組み合わせてピストン14の位置を検出する場
合と比較して、広範囲にピストン14の位置を検出する
ことができる。
As described above, according to the present embodiment,
A magnetic detection sensor 18 for detecting the strength of a parallel magnetic field and a magnetic detection sensor 20 for detecting the strength of a vertical magnetic field, or a magnetic detection sensor 20 for detecting the strength of a vertical magnetic field
And 52, the position of the piston 14 is detected over a wider range than in the case where the position of the piston 14 is detected by combining a conventional magnetic detection sensor that detects the strength of a parallel magnetic field. The position can be detected.

【0046】なお、本実施例では、2つの磁気検出セン
サを組み合わせた場合を例に説明したが、垂直方向磁界
の強さを検出する磁気検出センサを複数個配設すること
により、ピストン14の位置検出範囲をさらに拡張する
ことが可能となる。
In this embodiment, the case where two magnetic detection sensors are combined has been described as an example. However, by providing a plurality of magnetic detection sensors for detecting the strength of the vertical magnetic field, the piston 14 It is possible to further extend the position detection range.

【0047】[0047]

【考案の効果】本考案に係るピストン位置検出装置で
は、ピストンが磁気検出センサの直下から所定距離離間
した2つの位置において出力信号が尖頭値となり、且つ
ピストンが磁気検出センサの直下近傍に達したとき小さ
な値の出力信号となる磁気検出センサによってピストン
位置を検出し、且つ前記磁気検出センサの直下近傍に達
したピストンを他の磁気検出センサで検出して、これら
の検出信号の論理和信号を得ることにより、ピストンが
直下に達したとき尖頭値の出力が得られる磁気検出セン
サをその検出範囲を重複して配置する従来の場合と比較
して、ピストンの位置検出範囲を拡張することが可能と
なるという効果が得られる。
In the piston position detecting device according to the present invention, the output signal has a peak value at two positions where the piston is separated by a predetermined distance from immediately below the magnetic detection sensor, and the piston reaches the vicinity immediately below the magnetic detection sensor. Then, the piston position is detected by a magnetic detection sensor that becomes an output signal of a small value, and the piston that has reached the vicinity immediately below the magnetic detection sensor is detected by another magnetic detection sensor, and the OR signal of these detection signals is detected. By expanding the position detection range of the piston compared with the conventional case where the detection range is overlapped with a magnetic detection sensor that can output a peak value when the piston reaches directly below Is obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本考案の第1の実施例に用いられるピストン位
置検出装置の構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a piston position detecting device used in a first embodiment of the present invention.

【図2】磁石の磁極間を結んだ直線と平行な方向に生ず
る前記磁石による磁界の強さを検出する磁気検出センサ
の動作を説明する図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating an operation of a magnetic detection sensor for detecting the strength of a magnetic field generated by the magnet in a direction parallel to a straight line connecting the magnetic poles of the magnet.

【図3】磁石の磁極間を結んだ直線と垂直な方向に生ず
る前記磁石による磁界の強さを検出する磁気検出センサ
の動作を説明する図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining an operation of a magnetic detection sensor that detects the strength of a magnetic field generated by the magnet in a direction perpendicular to a straight line connecting the magnetic poles of the magnet.

【図4】図1に示す第1の実施例における検出回路の構
成を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a detection circuit in the first embodiment shown in FIG.

【図5】図1に示す第1の実施例における夫々の磁気検
出センサとトランジスタのコレクタ・エミッタ間の導通
状態との関係を説明するタイミングチャートである。
FIG. 5 is a timing chart for explaining a relationship between each magnetic detection sensor and a conduction state between a collector and an emitter of a transistor in the first embodiment shown in FIG. 1;

【図6】本考案の第2の実施例に用いられるピストン位
置検出装置の構成を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a piston position detecting device used in a second embodiment of the present invention.

【図7】図6に示す第2の実施例における夫々の磁気検
出センサとトランジスタのコレクタ・エミッタ間の導通
状態との関係を説明するタイミングチャートである。
FIG. 7 is a timing chart for explaining a relationship between each magnetic detection sensor and a conduction state between a collector and an emitter of a transistor in the second embodiment shown in FIG. 6;

【図8】従来例におけるピストン位置検出方法を説明す
るタイミングチャートである。
FIG. 8 is a timing chart illustrating a piston position detection method in a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10、50…ピストン位置検出装置 12…空気圧シ
リンダ 14…ピストン 16…磁石 18、20、52…磁気検出センサ 22…検出回路 24…シーケンサ 30、34…比
較回路 32、36…ダイオード 40…トランジ
スタ
10, 50: Piston position detecting device 12: Pneumatic cylinder 14: Piston 16: Magnet 18, 20, 52: Magnetic detection sensor 22: Detection circuit 24: Sequencer 30, 34: Comparison circuit 32, 36: Diode 40: Transistor

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】(57) [Scope of request for utility model registration] 【請求項1】圧縮空気により空気圧シリンダ内を摺動す
るピストンに、磁極間を結ぶ直線が前記ピストンの摺動
方向となる磁石を装着し、前記磁石による磁界の強さに
基づいて前記ピストンの位置を検出するピストン位置検
出装置であって、 前記空気圧シリンダの筒部の外周に取着され、前記ピス
トンの摺動方向に生ずる前記磁石による磁界の強さを検
出する第1の磁気検出センサと、 前記空気圧シリンダの筒部の外周であって、且つ前記第
1の磁気検出センサと同一の円周上に取着され、前記ピ
ストンの摺動方向に対して垂直の方向に生ずる前記磁石
による磁界の強さを検出する第2の磁気検出センサと、 前記第1の磁気検出センサから出力される検出磁界の強
さに対応した信号と予め設定された設定値とを比較する
第1の比較手段と、 前記第2の磁気検出センサから出力される検出磁界の強
さに対応した信号と予め設定された設定値とを比較する
第2の比較手段と、 前記第1の比較手段から出力される比較結果を示す信号
と前記第2の比較手段から出力される比較結果を示す信
号との論理和信号に基づいてピストン位置の検出信号を
出力する出力手段と、 を備えることを特徴とするピストン位置検出装置。
A piston which slides in a pneumatic cylinder with compressed air is provided with a magnet whose straight line connecting the magnetic poles is in the sliding direction of the piston, and the piston is moved based on the strength of the magnetic field by the magnet. A piston position detection device for detecting a position, wherein the first magnetic detection sensor is attached to an outer periphery of a cylindrical portion of the pneumatic cylinder, and detects a strength of a magnetic field generated by the magnet in a sliding direction of the piston. A magnetic field generated by the magnet, which is attached to the outer circumference of the cylindrical portion of the pneumatic cylinder and on the same circumference as the first magnetic detection sensor, and is generated in a direction perpendicular to the sliding direction of the piston. A second magnetic detection sensor for detecting the strength of the first magnetic detection sensor, and a first comparing means for comparing a signal corresponding to the strength of the detection magnetic field output from the first magnetic detection sensor with a preset set value When, A second comparison unit that compares a signal corresponding to the strength of the detection magnetic field output from the second magnetic detection sensor with a preset value, and a comparison result output from the first comparison unit Output means for outputting a detection signal of the piston position based on a logical sum signal of a signal indicating the comparison result and a signal indicating the comparison result output from the second comparison means. .
【請求項2】圧縮空気により空気圧シリンダ内を摺動す
るピストンに、磁極間を結ぶ直線が前記ピストンの摺動
方向となる磁石を装着し、前記磁石による磁界の強さに
基づいて前記ピストンの位置を検出するピストン位置検
出装置であって、 前記空気圧シリンダの筒部の外周であって、且つ前記ピ
ストンの摺動方向に所定距離離間して配設され、前記ピ
ストンの摺動方向に対して垂直の方向に生ずる前記磁石
による磁界の強さを検出する複数の磁気検出センサと、 前記夫々の磁気検出センサから出力される検出磁界の強
さに対応した信号と予め設定された夫々の設定値とを比
較する複数の比較手段と、 前記夫々の比較手段から出力される比較結果を示す信号
の論理和信号に基づいてピストン位置の検出信号を出力
する出力手段と、 を備えることを特徴とするピストン位置検出装置。
2. A piston which slides in a pneumatic cylinder by compressed air and has a magnet whose straight line connecting the magnetic poles is in the sliding direction of the piston, and the piston is moved based on the strength of the magnetic field by the magnet. A piston position detection device for detecting a position, which is disposed on an outer periphery of a cylindrical portion of the pneumatic cylinder and is separated from the piston by a predetermined distance in a sliding direction of the piston, and is disposed with respect to a sliding direction of the piston. A plurality of magnetic detection sensors for detecting the strength of the magnetic field generated by the magnet in a vertical direction; signals corresponding to the strengths of the detection magnetic fields output from the respective magnetic detection sensors and respective preset values And a plurality of comparing means for comparing the two, and an output means for outputting a detection signal of the piston position based on a logical sum signal of signals indicating the comparison results output from the respective comparing means. A piston position detecting device characterized by the above-mentioned.
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