JP2660731B2 - Absolute type rod with bit pattern - Google Patents

Absolute type rod with bit pattern

Info

Publication number
JP2660731B2
JP2660731B2 JP63291686A JP29168688A JP2660731B2 JP 2660731 B2 JP2660731 B2 JP 2660731B2 JP 63291686 A JP63291686 A JP 63291686A JP 29168688 A JP29168688 A JP 29168688A JP 2660731 B2 JP2660731 B2 JP 2660731B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rod
bit pattern
absolute type
absolute
type information
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP63291686A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH02138508A (en
Inventor
卓 村上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Komatsu Ltd filed Critical Komatsu Ltd
Priority to JP63291686A priority Critical patent/JP2660731B2/en
Publication of JPH02138508A publication Critical patent/JPH02138508A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2660731B2 publication Critical patent/JP2660731B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/28Means for indicating the position, e.g. end of stroke
    • F15B15/2815Position sensing, i.e. means for continuous measurement of position, e.g. LVDT
    • F15B15/2846Position sensing, i.e. means for continuous measurement of position, e.g. LVDT using detection of markings, e.g. markings on the piston rod

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Actuator (AREA)
  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、アブソリュート形ビットパターン付きロッ
ドに関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an absolute-type bit-patterned rod.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、空気圧力又は油圧力等を得てロッドを伸縮させ
る圧力シリンダについて、そのロッドの伸縮量の測定に
は次の構成が知られる。
2. Description of the Related Art Conventionally, for a pressure cylinder that expands and contracts a rod by obtaining air pressure or oil pressure, the following configuration is known for measuring the amount of expansion and contraction of the rod.

(1)ロッド:インクリメンタル形情報(例えば、1、
0、1、0・・・と単純情報を並べたもの)をロッド表
面にパターン化した構成が一般である。
(1) Rod: Incremental type information (for example, 1,
Generally, a configuration in which simple information (0, 1, 0... Arranged) is patterned on the rod surface.

(2)製造方法:予め所望のインクリメンタル形情報を
決めておき、このパターンに沿って、機械加工等により
ロッド表面に局部的に凹部を形成せしめ、次にこの凹部
内に電磁特性の異なる金属等を埋め込み、最後に全表面
を仕上げし、上記(1)のロッドを製造する方法が知ら
れる。
(2) Manufacturing method: desired incremental shape information is determined in advance, a concave portion is locally formed on the rod surface by machining or the like according to this pattern, and then a metal or the like having different electromagnetic characteristics is formed in the concave portion. And finally finishing the entire surface to produce the rod of the above (1).

(3)位置検出装置:インクリメンタル形情報の列数と
同数個の位置検出センサをそのセンサ面がロッド表面の
インクリメンタル形情報と近接対向するように(例え
ば、圧力シリンダのヘッド等に)備え、ロッドの表面の
インクリメンタル形情報を検出する構成の位置検出装置
が一般である。
(3) Position detecting device: A position detecting device is provided with the same number of position detecting sensors as the number of rows of the incremental type information (for example, on the head of a pressure cylinder, etc.) so that its sensor surface is close to and facing the incremental type information on the rod surface. In general, a position detecting device configured to detect the incremental type information on the surface of the device is generally used.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

しかしながら、上記従来の構成にあっては次の不都合
がある。位置検出装置においてロッドと位置検出センサ
との相対位置を検出するには、予めCPU等でロッドと位
置検出センサとの相対初期位置を記憶しておくか、又は
測定の都度、ロッドを原点に戻すかして、初期位置又は
原点からインクリメンタル形情報の数を数えなければな
らないため、検出が緩慢、かつ冗長となり高速検出に不
適当な面がある。更に、ロッドが高速に伸縮する際や方
向や大きさの異なる高負荷を受けてインクリメンタル形
情報の数を数え誤りするという不都合も生じている。ま
たロッドの製造方法においては、一旦、ロッドの表面に
凹状に切削するため、予めロッドの強度を十分に持たせ
ておかないと、不測の事態が生ずる危険もある。
However, the conventional configuration has the following disadvantages. In order to detect the relative position between the rod and the position detection sensor in the position detection device, the relative initial position between the rod and the position detection sensor is stored in advance by a CPU or the like, or the rod is returned to the origin every time measurement is performed. Thus, since the number of the incremental type information must be counted from the initial position or the origin, the detection is slow and redundant, and there is a surface unsuitable for high-speed detection. Further, there is a disadvantage that the number of the incremental type information is erroneously counted when the rod expands and contracts at a high speed or under a high load in different directions and sizes. Further, in the rod manufacturing method, since the rod surface is once cut into a concave shape, an unexpected situation may occur unless the rod has sufficient strength in advance.

本発明は、かかる従来の問題点に鑑み、ロッドと位置
検出センサとの相対位置を高速、かつ高精度に測定でき
るアブソリュート形ビットパターン付きロッドを提供す
ることを目的とする。
An object of the present invention is to provide an absolute-type bit-patterned rod that can measure the relative position between a rod and a position detection sensor at high speed and with high accuracy.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

上記目的を達成するため、本発明に係るビットパター
ン付きロッドは、圧力シリンダのロッドにおいて、ロッ
ドの表面に熱硬化層を有するとともに、この熱硬化層に
局所加熱によって熱硬化層の電磁気特性とは異なる電磁
気特性でなるビットパターンをストローク毎に、そのス
トローク位置を判別可能に形成することを特徴としてい
る。
In order to achieve the above object, the rod with a bit pattern according to the present invention is a pressure cylinder rod, which has a thermosetting layer on the surface of the rod and the electromagnetic properties of the thermosetting layer by local heating in the thermosetting layer. It is characterized in that bit patterns having different electromagnetic characteristics are formed for each stroke so that the stroke position can be determined.

〔作用〕[Action]

上記構成によれば、本発明に係るアブソリュート形ビ
ットパターン付きロッドによれば、ロッド表面にアブソ
リュート形ビットパターンを有するため、ロッドの伸縮
量を負荷の大小、負荷振動、ロッドの伸縮速度等に係わ
り無く、常時高精度で検出できる。しかもロッド表面は
熱硬化されているため、圧力シリンダのロッドとして要
求される強度が十分確保される。詳しくは次の通り。ア
ブソリュート形ビットパターンは局所加熱によって熱硬
化層の電磁気特性とは異なる電磁気特性とされているだ
けである。つまりアブソリュート形ビットパターンも、
熱硬化層も、共に熱処理に基づいているため、これらの
間に強度的境界線が殆ど生じない。従って圧力シリンダ
のロッドとして要求される強度が十分確保される。即ち
上記構成によれば、高強度、かつ伸縮量検出が高精度な
アブソリュート形ビットパターン付きロッドとなる。
According to the above configuration, since the rod with the absolute type bit pattern according to the present invention has the absolute type bit pattern on the rod surface, the expansion and contraction amount of the rod is related to the magnitude of the load, the load vibration, the expansion and contraction speed of the rod, and the like. And can always be detected with high accuracy. Moreover, since the rod surface is thermoset, the strength required for the rod of the pressure cylinder is sufficiently ensured. Details are as follows. The absolute type bit pattern is only made to have electromagnetic characteristics different from the electromagnetic characteristics of the thermosetting layer by local heating. In other words, the absolute type bit pattern
Since the thermosetting layers are both based on heat treatment, there is almost no strong boundary between them. Therefore, the strength required for the rod of the pressure cylinder is sufficiently ensured. That is, according to the above configuration, an absolute type bit pattern rod having high strength and high accuracy in detecting the amount of expansion and contraction is obtained.

〔実施例〕〔Example〕

以下本発明の実施例を、第1図〜第3図を参照し説明
する。第1図において、ロッド2の表面には8ビットの
アブソリュート形情報3がパターニングしてある。他
方、シリンダ1のヘッド4には前記アブソリュート形情
報3のビット数と同数個の(8個)の位置検出センサ6
を備えてある。7は検出したアブソリュート形情報3を
出力する配線である。5はシールである。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. In FIG. 1, the surface of the rod 2 is patterned with 8-bit absolute type information 3. On the other hand, the same number (eight) of position detection sensors 6 as the number of bits of the absolute type information 3 are provided on the head 4 of the cylinder 1.
Is provided. Reference numeral 7 denotes wiring for outputting the detected absolute type information 3. 5 is a seal.

第2図は第2実施例であり、同図(a)はロッド2の
部分拡大図である。ロッド2の表面には4ビットのアブ
ソリュート形情報3がパターニングしてある。詳しく
は、4ビットの1桁〜4桁をa〜dとすると、同図
(b)、(c)に示す通り、図示最上段のアブソリュー
ト形情報3は「a=b=c=d=0」、つまり2進数の
「0000」であり、10進数の「0」を意味する。第2段目
のアブソリュート形情報3は「a=b=c=0、d=
1」、つまり2進数の「0001」であり、10進数の「1」
を意味する。以下同様、「a=b=c=d=1」、つま
り2進数の「1111」までアブソリュート形情報3をパタ
ーニングしてある(つまり、10進数の「15」である)。
仮に第1図において、ロッド2を第2実施例のもの、位
置検出センサ6を4個、ロッド2が伸縮し、ヘッド4は
固定、かつ1メモリ間を10mmの長さとすれば、150mm迄
の位置であれば、初期位置であれ、稼働路の変化位置で
あれ、位置検出センサ6は1〜15について検出できる
(つまり、ロッド2の伸縮量を検出できる)。尚、ロッ
ド2は表面にパターニングするアブソリュート形情報3
は、何も上述のように、順序よく並べた情報ばかりでな
く、暗号化したアブソリュート形情報であってもよい。
FIG. 2 shows a second embodiment, and FIG. 2 (a) is a partially enlarged view of the rod 2. FIG. On the surface of the rod 2, 4-bit absolute type information 3 is patterned. Specifically, assuming that 1 to 4 digits of 4 bits are a to d, the absolute type information 3 at the top of the figure is "a = b = c = d = 0, as shown in FIGS. ”, That is, the binary number“ 0000 ”, which means the decimal number“ 0 ”. The absolute type information 3 in the second row is “a = b = c = 0, d =
1 ", that is, binary" 0001 "and decimal" 1 "
Means Similarly, the absolute type information 3 is patterned to “a = b = c = d = 1”, that is, to “1111” in binary (that is, “15” in decimal).
In FIG. 1, if the rod 2 is of the second embodiment, four position detecting sensors 6, the rod 2 expands and contracts, the head 4 is fixed, and if the length between one memory is 10 mm, the length is up to 150 mm. If it is a position, whether it is the initial position or the change position of the working path, the position detection sensor 6 can detect 1 to 15 (that is, it can detect the amount of expansion and contraction of the rod 2). The rod 2 is an absolute type information 3 to be patterned on the surface.
May be not only information arranged in order as described above, but also encrypted absolute type information.

次に図示しないが、ロッド2の製造方法を説明する。
ロッド2の表面に局所加熱を施し、ビットパターンを形
成させる工程において、局所加熱にはレーザやEBW(Ele
ctric Beam Welding)等によるアロイング等があり、他
方、ロッド2の表面に表面硬化処理を施す工程におい
て、表面硬化処理には、焼き入れ、浸炭、窒化等の熱処
理や、クロムメッキ等の硬質メッキ処理等がある。
Next, although not shown, a method of manufacturing the rod 2 will be described.
In the step of locally heating the surface of the rod 2 to form a bit pattern, laser or EBW (Ele
In the process of performing surface hardening on the surface of the rod 2, the surface hardening includes heat treatment such as quenching, carburizing, nitriding, and hard plating such as chrome plating. Etc.

上記実施例によれば、次のような効果を奏する。第3
図に示すように、各位置検出センサ6からの検出信号8
は(同図(a)の出力をその検出位置毎に示す)、コン
パレータによる閾値9を設けておくことにより、前記検
出信号8は、同図(b)に示すように、パルス10として
出力できる。このパルス10はディジタル信号であるた
め、容易にCPUに入力可能となり、高速検出を可能とす
る。またアブソリュート形情報3の検出であるから、高
精度の位置検出となる。
According to the above embodiment, the following effects can be obtained. Third
As shown in the figure, the detection signal 8 from each position detection sensor 6
(The output of FIG. 7A is shown for each detection position), and by providing a threshold 9 by a comparator, the detection signal 8 can be output as a pulse 10 as shown in FIG. . Since the pulse 10 is a digital signal, it can be easily input to the CPU, thereby enabling high-speed detection. Further, since the absolute type information 3 is detected, the position is detected with high accuracy.

他方、アブソリュート形ビットパターン付きロッドの
製造方法は、局所加熱と表面硬化処理との2工程のいず
れかを先に行ってもよい。しかも僅か2工程、かつ処理
内容はいずれも多種多様であるため、容易にアブソリュ
ート形ビットパターン付きロッドを製造できる。
On the other hand, in the method of manufacturing the rod with the absolute bit pattern, any one of the two steps of local heating and surface hardening may be performed first. Moreover, since there are only two steps and the processing contents are various, a rod with an absolute type bit pattern can be easily manufactured.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように、本発明に係るアブソリュート形
ビットパターン付きロッドによれば、ロッド表面にアブ
ソリュート形ビットパターンを有するため、ロッドの伸
縮量を負荷の大小、負荷振動、ロッドの伸縮速度等に係
わり無く、常時高精度で検出できる。しかもロッド表面
は熱硬化されているため、圧力シリンダのロッドとして
要求される強度が十分確保される。詳しくは次の通り。
アブソリュート形ビットパターンは局所加熱によって熱
硬化層の電磁気特性とは異なる電磁気特性とされている
だけである。つまりアブソリュート形ビットパターン
も、熱硬化層も、共に熱処理に基づいているため、これ
らの間に強度的境界線が殆ど生じない。従って圧力シリ
ンダのロッドとして要求される強度が十分確保される。
即ち本願発明によれば、高強度、かつ伸縮量検出が高精
度なアブソリュート形ビットパターン付きロッドとな
る。
As described above, according to the rod with the absolute type bit pattern according to the present invention, since the rod type has the absolute type bit pattern, the amount of expansion and contraction of the rod is related to the magnitude of the load, the load vibration, the expansion and contraction speed of the rod, and the like. And can always be detected with high accuracy. Moreover, since the rod surface is thermoset, the strength required for the rod of the pressure cylinder is sufficiently ensured. Details are as follows.
The absolute type bit pattern is only made to have electromagnetic characteristics different from the electromagnetic characteristics of the thermosetting layer by local heating. That is, since both the absolute type bit pattern and the thermosetting layer are based on heat treatment, there is almost no strong boundary between them. Therefore, the strength required for the rod of the pressure cylinder is sufficiently ensured.
That is, according to the invention of the present application, an absolute-type bit pattern rod having high strength and high accuracy in detecting the amount of expansion and contraction is obtained.

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

第1図は、第1実施例なるアブソリュート形ビットパタ
ーン付きロッドを有するシリンダの斜視図である。第2
図は、第2実施例なるアブソリュート形ビットパターン
付きロッドの斜視図であり、(a)はロッドとドットパ
ターンを示す図、(b)はビットパターンが意味する2
進数を示す図、(c)はビットパターンが意味する10進
数を示す図である。第3図は、位置検出装置の効果を説
明する図であり、(a)は検出出力と位置との関係グラ
フ、(b)はパルス出力と位置との関係グラフである。 1……シリンダ 2……ロッド 3……アブソリュート形情報 4……ヘッド 5……シール 6……位置検出センサ 7……配線 a、b、c、d……アブソリュート形情報
FIG. 1 is a perspective view of a cylinder having a rod with an absolute type bit pattern according to a first embodiment. Second
FIG. 2 is a perspective view of a rod with an absolute type bit pattern according to a second embodiment, in which (a) shows a rod and a dot pattern, and (b) shows a bit pattern meaning 2
FIG. 3C is a diagram illustrating a decimal number, and FIG. 3C is a diagram illustrating a decimal number represented by a bit pattern. 3A and 3B are diagrams for explaining the effect of the position detecting device, wherein FIG. 3A is a graph showing the relationship between the detection output and the position, and FIG. 3B is a graph showing the relationship between the pulse output and the position. 1 ... Cylinder 2 ... Rod 3 ... Absolute type information 4 ... Head 5 ... Seal 6 ... Position detection sensor 7 ... Wiring a, b, c, d ... Absolute type information

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】圧力シリンダのロッドにおいて、ロッドの
表面に熱硬化層を有するとともに、この熱硬化層に局所
加熱によって熱硬化層の電磁気特性とは異なる電磁気特
性でなるビットパターンをストローク毎に、そのストロ
ーク位置を判別可能に形成することを特徴とするアブソ
リュート形ビットパターン付きロッド。
In a rod of a pressure cylinder, a thermosetting layer is provided on the surface of the rod, and a bit pattern having electromagnetic characteristics different from the electromagnetic characteristics of the thermosetting layer due to local heating is applied to the thermosetting layer for each stroke. A rod with an absolute type bit pattern, wherein the stroke position is formed so as to be distinguishable.
JP63291686A 1988-11-18 1988-11-18 Absolute type rod with bit pattern Expired - Lifetime JP2660731B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63291686A JP2660731B2 (en) 1988-11-18 1988-11-18 Absolute type rod with bit pattern

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63291686A JP2660731B2 (en) 1988-11-18 1988-11-18 Absolute type rod with bit pattern

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02138508A JPH02138508A (en) 1990-05-28
JP2660731B2 true JP2660731B2 (en) 1997-10-08

Family

ID=17772100

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63291686A Expired - Lifetime JP2660731B2 (en) 1988-11-18 1988-11-18 Absolute type rod with bit pattern

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2660731B2 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006525529A (en) * 2003-05-06 2006-11-09 エスアールアイ インターナショナル System and method for recording piston rod position information in a magnetic layer on a piston rod
US7116097B2 (en) * 2004-10-27 2006-10-03 Deere & Company System and method for detecting the axial position of a shaft or a member attached thereto
US7259553B2 (en) 2005-04-13 2007-08-21 Sri International System and method of magnetically sensing position of a moving component
JP2007107574A (en) * 2005-10-12 2007-04-26 Koganei Corp Fluid pressure drive apparatus equipped with displacement detector
DE102006010780A1 (en) * 2006-03-08 2007-09-13 Liebherr-France Sas Position measuring system for hydraulic cylinders
US7280937B1 (en) 2006-04-18 2007-10-09 Deere & Company System and method for detecting an axial position of a shaft
JP2013519882A (en) 2010-02-11 2013-05-30 エスアールアイ インターナショナル Displacement measurement system and method using magnetic encoding

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59164406A (en) * 1983-03-03 1984-09-17 Taiyo Tekko Kk Fluid pressure cylinder
JPS62168019A (en) * 1986-01-20 1987-07-24 Hitachi Ltd Magnetic rotary sensor

Also Published As

Publication number Publication date
JPH02138508A (en) 1990-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2660731B2 (en) Absolute type rod with bit pattern
US6922158B2 (en) Hydraulic cylinder with a measuring system for determining the absolute position of the piston rod relative to a reference point
US5214426A (en) Rotary encoder having absolute angle patterns and relative angle patterns
WO2004079320A3 (en) Absolute position encoder
JP4264925B2 (en) Position detection device
JPH03216529A (en) Three-dimensional tactile sensor
EP0550390B1 (en) A model die for measuring values of parameters inherent in the drawing of pieces of sheet metal and a method which uses the die
RU92016236A (en) MODEL STAMP FOR THE MANUFACTURE OF THE VALUES OF PARAMETERS PRESENTING THE DRAWING DETAILS FROM SHEET METAL AND METHOD USING SUCH STAMP
JP3021805B2 (en) Measuring device
US6693565B2 (en) Position transducer
JPH05223661A (en) Method for measuring residual stress
RU2410661C2 (en) Method to control profile of connection zone between cylindrical part and relief surface of part of gas turbine engine
JPH05215532A (en) Encoder
JP2010539506A (en) Sequential reading type absolute position sensor
US7197424B2 (en) Position sensing system for moveable member
JP3300044B2 (en) Apparatus for detecting rotational speed gradient dn / dt of internal combustion engine
US20020066198A1 (en) Stylus and a method of forming same
US6772088B2 (en) Position transducer
KR100289662B1 (en) Overlay Measurement Patterns of Semiconductor Devices
JPH03152403A (en) Rod of cylinder of stroke sensor incorporating type and manufacture thereof
JP2886253B2 (en) Scale device used for error correction of drive system etc. in NC processing machine
JP2691943B2 (en) 1-track type absolute encoder
US20240192031A1 (en) High resolution absolute vector encoder
JP3832582B2 (en) Screw hole position measurement method
KR960021396A (en) Honing amount correction device and correction method