JP3085020B2 - 摺動体の位置検出方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は製紙機械の抄紙機や塗工
機あるいはその他の機械で流量その他の調整を行うとこ
ろに用いられている機器において固定側に接触して摺動
する摺動体の変位を検出するための摺動体の位置検出方
法及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一例として、製紙機械について説明する
と、たとえば、製紙機械の抄紙機におけるウェットパー
トの如き、原料（紙料）をワイヤパート上に均一な薄い
膜状の水流として流して脱水させ、更に湿紙をワイヤパ
ートからプレスパートに移して搾水させるところでは、
上記ワイヤパート上に原料を均一な薄い膜状にして流す
ための原料供給装置としてのヘッドボックスが用いられ
ている。

【０００３】ヘッドボックスは、図５及び図６に示す如
く、前壁部下端に、横方向に延びるスライスａを設け、
該スライスａの開度を調節するためスライスａの長さに
対応させた長さとしてあるスライスリップｂを、上下方
向へ摺動自在に備え、該スライスリップｂに、ヘッドボ
ックスの前壁面ｃに横方向に適宜間隔を隔てて配置して
ある複数本のスライスロッドｄの下端部を連結し、該各
ロッドｄを前壁面ｃ上のモータｅに連結して、該モータ
ｅによりスライスロッドｄを介してスライスリップｂを
上下動させることによりスライスａの開口量を部分的に
も調節できるようにしてある。ｆはすき網、ｇは原料で
ある。

【０００４】従来、かかる抄紙機のヘッドボックスで用
いられているスライスリップｂの摺動量を検出しようと
する場合、摺動体としてのスライスリップｂ自体の移動
量（変位量）を直接検出することは行われておらず、ス
ライスロッドｄの部分やロッドｄとスライスリップｂと
の接合部分にセンサを取り付けて、スライスロッドｄ自
体の動きを検出し、その検出値から推測してスライスリ
ップｂの変位を検出するようにしているのが実状であ
る。

【０００５】摺動体の変位を直接検出するようにするた
めには、摺動体に検出体を、又、固定側にセンサを取り
付けることにより可能となるが、従来は、検出体とセン
サを用いて摺動体の変位を検出しようとする場合に、摺
動体に検出体を、又、固定部にセンサをそれぞれ外部か
ら取り付けるという思想が一般的であった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、製紙機械や
その他の製造、工作等の機械において、下流側の状態に
よって上流側にある摺動体の位置を決めてパターン化さ
せるような場合には、そのパターンが得られるように摺
動体の変位量を正確に検出することが必要となるが、従
来の方法では、いずれも摺動体の正確な変位量を検出す
ることができない。

【０００７】すなわち、一例として図５及び図６に示し
た如き、ヘッドボックスのスライスリップｂを摺動体と
し、スライスリップｂの変位を検出してスライスａの開
度を調整しようとする場合、下流側の原料の流れ状態か
らどのパターンでスライスａの開度を調整したらよいか
がわかった場合に、そのパターンが得られるようにする
ためにスライスリップがどのような変形をしているかを
正確に知ることが必要となるが、従来の方法では、摺動
体としてのスライスリップｂの変位を直接検出すること
なく、スライスロッドｄ自体の変位を検出してから推測
によりスライスリップｂの変位を求めるようにするもの
であるため、隣接するスライスロッドｄ同士の間にある
部分のスライスリップｂの変形は正確に検出できず、
又、スライスロッドｄ自体にはガタがあって正確な値が
得られず、したがって、上記のように下流側の状況から
スライスａの開度を自動的に調整しようとするところへ
の適用は不可能である。

【０００８】又、摺動体の検出に、検出体とセンサを用
いて直接的に検出する方法の場合、従来の技術では、検
出体を摺動体に、センサを固定部にそれぞれ外部から取
り付けるという思想であるため、 取付スペースの制限から摺動体そのものに検出体を付
けることが実際上難しく、狭隘なところで正確な変位量
を求めることが必要なところには採用し難いこと、 腐食性液体のある悪環境では、検出体やセンサについ
て悪環境に耐えられるような配慮が必要で、一般的に高
価となること、 摺動体に検出体を取り付ける場合に外部から取り付け
る上述の考え方の場合、摺動体とその駆動部との中間部
に検出体を取り付けて摺動体から少し離れた部分の動き
を検出することになるので、検出体と最終的な摺動体部
との間に内在する「ガタ分」や「伸縮歪」や「ねじれ」
に起因する検出誤差が必ず出て来て、真の検出値が得ら
れないこと、 センサを固定部の外側に取り付けると、嵩ばると共に
機構が複雑となり、加工費もかかることになること、 等の問題があり、下流側の状況によって摺動体の変位量
を正確に検出することが必要なものには採用できない問
題がある。

【０００９】そこで、本発明は、下流側の状況から上流
側の機器の動作をコントロールさせ、上流側の摺動体の
変位量を直接検出して該摺動体の正確な調整を行わせる
ようなところに適用して有効なように、摺動体の変位を
正確に検出できると共に、検出体、センサの取付スペー
スの制限をなくして狭隘な場所での摺動体にも取り付け
られるようにし、更に、悪環境下でもセンサや検出体に
耐悪環境対策を施す必要をなくすようにしようとするも
のである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、固定部の摺動面上に沿い摺動体を密着さ
せて一次元的に摺動するように配置し、該摺動体の位置
を検出するようにする摺動体の位置検出方法において、
上記摺動体を、細長い弾性体からなり且つ長手方向に対
し直角の方向へ摺動するようにして、該摺動体の長手方
向に複数個の検出体を細かいピッチ又は連続させて埋め
込んで設置し、上記固定部に、上記検出体を検出する位
置センサを、検出体に対応させて埋め込み、細長い摺動
体の長手方向の各部の長手方向に対する直角方向の変位
量を検出して検出体の位置を検出することを特徴とする
摺動体の位置検出方法とする。

【００１１】又、固定部の摺動面上に沿い摺動体を密着
させて一次元的に摺動するように配置し、該摺動体の位
置を検出するようにする摺動体の位置検出装置におい
て、細長い弾性体からなり且つ長手方向に対し直角の方
向へ摺動するようにした摺動体に、長手方向に沿い１個
の検出体を連続させて埋め込むか又は複数個の検出体を
細かいピッチで埋め込み設置し、更に、上記固定部に、
上記検出体を検出するための位置センサを検出体に対応
させて埋め込み設置し、且つ固定部の摺動面を挟んで上
記検出体と位置センサを近接させて対向させるようにし
てなることを特徴とする摺動体の位置検出装置とする。

【００１２】

【作用】摺動体が移動すると、その移動量がセンサによ
り検出されるので、摺動体の位置が直ちに検出できる。
センサも検出体も埋め込まれているので、取付スペース
を不要とし、且つ悪環境下での使用でも悪環境に耐える
ような配慮も不要となる。更に、摺動体は、細長い弾性
体からなり且つ長手方向に対し直角の方向へ摺動するよ
うにしてあるので、その長手方向に複数個の検出体を細
かいピッチ又は連続させて埋め込み、一方、固定部に検
出体に対応して複数個のセンサを埋め込んでおくことに
より、摺動体が長手方向に対し直角方向に摺動するとき
の各部の変位量を各々のセンサで検出することができ
て、長手方向の位置パターンを容易に知ることができ
る。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【００１４】図１乃至図３は本発明の一実施例を示すも
ので、抄紙機のヘッドボックスのスライスリップを摺動
体として、その変位を検出するようにした場合について
示す。

【００１５】横方向に延びているスライス１の開度を調
節するためスライス１の長さに対応する長さとした弾性
体よりなる摺動体としてのスライスリップ２を、固定部
である前面壁３に沿い摺動自在に密着させて配置し、該
スライスリップ２の前面に横方向へ適宜の間隔を隔てて
配置したスライスロッド４の下端をそれぞれ取り付け、
各スライスロッド４の上端を、前面壁３に設置されてい
る図示しないモータにそれぞれ単独に連結し、各モータ
によりスライスロッド４を介してスライスリップ２が上
下方向に変位させられるようにしてある構成において、
上記摺動体としてのスライスリップ２の長手方向に僅か
な間隔を置いた細かいピッチで多数の検出体（磁石又は
磁性体）５を整列させて図示の如く埋め込み、且つ固定
部となる前面壁３に、上記スライスリップ２内の各検出
体５に対応させて多数のアナログ位置センサ（磁気セン
サ又は近接センサ）６を、図示の如く摺動体としてのス
ライスリップ２側へ向けてそれぞれ埋め込み、固定部と
しての前面壁３と摺動体としてのスライスリップ２との
相対変位、すなわち、スライスリップ２の長手方向に対
する直角方向の変位量をセンサ６の出力値により検出で
きるようにする。

【００１６】上記スライスリップ２に埋め込まれた検出
体５の位置を検出するセンサ６は、図３に示す如く、増
幅器７を介して演算装置８に接続され、各センサ６で検
出した信号を増幅した後、演算装置８に入力できるよう
にし、既に、スライス１の開度、すなわち、スライス１
の下面を基準面Ａとしたときの該基準面Ａに対するスラ
イスリップ２の変位するまでの下面との間隔が設定値９
として入力されている演算装置８にセンサ６からの信号
が入力されると、設定値９と比較され、基準面Ａに対す
るスライスリップ２の変位量が求められて表示器１０に
表示されるようにしてある。

【００１７】なお、図１では必要な数の検出体５を摺動
体たるスライスリップ２に細かいピッチで埋め込んだ場
合を示しているが、検出体５をスライスリップ２の長手
方向に連続させて埋め込んでもよい。

【００１８】各スライスロッド４を同時に同一量だけ移
動させると、スライスリップ２は長手方向において同一
量だけ変位し、又、任意のスライスロッド４を他のスラ
イスロッド４より多目に移動させると、スライスリップ
２は部分的に変形する。

【００１９】スライスリップ２がスライス１を閉じる方
向に摺動させられると、そこに埋め込まれた検出体５も
同時に変位するので、この検出体５の変位をセンサ６で
検出することにより、スライスリップ２の長手方向の各
位置での変位を直接的に検出することができると共に、
スライスリップ２の長手方向における変位量のプロファ
イルを知ることができることになる。

【００２０】上記において、検出体５を磁石とした場合
は、磁石をＳ極とＮ極が摺動方向となるように埋め込ん
でおくようにする。これにより、スライスリップ２が摺
動して、固定部側に埋め込まれたセンサ６の位置を磁石
が通過するとき、磁力により変化するセンサ６の出力値
によって正確にスライスリップ２自体の変位量を検出す
ることができる。

【００２１】図１及び図２に示す実施例の如く、検出体
５及びセンサ６をそれぞれ埋め込んだ構成としておく
と、これら検出体及びセンサを外部から取り付ける方法
の場合に比して取付スペースのない部分でも実現できる
ばかりでなく、センサ６や検出体５が水や油等によって
損傷を受けることがないような要求がある場合にも問題
なく使用できることになり、悪環境に耐えられるような
配慮を不要にできることになる。

【００２２】次に、図４は本発明の他の実施例を示すも
ので、微調整装置等におけるスライダ１１を固定部であ
るケーシング１２に軸心方向にのみ摺動できるよう、た
とえば、スプライン等で嵌合させ、モータ１３に連結さ
れたねじ軸１４を、スライダ１１の軸心部に設けた雌ね
じ部１５に螺合させ、モータ１３によりねじ軸１４を正
転又は逆転させることによりスライダ１１をケーシング
１２に対して出入させて変位させるようにしてある構成
のものにおいて、上記スライダ１１の所要個所に検出体
５を埋め込むと共に、ケーシング１２に位置センサ６
を、検出体５に対向するように取り付け、モータ１３に
より変位させられるスライダ１１の変位量を、同時に変
位する検出体５の位置を位置センサ６により検出するこ
とにより直接的に知ることができるようにしたものであ
る。

【００２３】なお、本発明は、上記した実施例のものの
みに限定されるものではなく、たとえば、上記の各実施
例では摺動体としてのスライスリップ２やスライダ１１
に検出体を埋め込む場合について示したが、摺動体その
ものに磁気的性質を与えることができ、且つ検出体とし
て使用できるものであれば、別に検出体を埋め込まなく
ても実施できるようになること、又、一例として抄紙機
のヘッドボックスにおけるスライスリップ２を摺動体と
した場合を例示したが、あらゆる分野における固定面上
に沿って一次元的に摺動する物体が固定側に対してどの
ような位置にあるかを知る目的のものに対してはすべて
適用できること、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲
内で種々変更を加え得ることは勿論である。

【００２４】

【発明の効果】以上述べた如く、本発明によれば、固定
部の摺動面上に沿い摺動体を密着させて一次元的に摺動
するように配置し、該摺動体の位置を検出するようにす
る摺動体の位置検出方法において、上記摺動体を、細長
い弾性体からなり且つ長手方向に対し直角の方向へ摺動
するようにして、該摺動体の長手方向に複数個の検出体
を細かいピッチ又は連続させて埋め込んで設置し、上記
固定部に、上記検出体を検出する位置センサを、検出体
に対応させて埋め込み、細長い摺動体の長手方向の各部
の長手方向に対する直角方向の変位量を検出して検出体
の位置を検出する構成とし、又、固定部の摺動面上に沿
い摺動体を密着させて一次元的に摺動するように配置
し、該摺動体の位置を検出するようにする摺動体の位置
検出装置において、細長い弾性体からなり且つ長手方向
に対し直角の方向へ摺動するようにした摺動体に、長手
方向に沿い１個の検出体を連続させて埋め込むか又は複
数個の検出体を細かいピッチで埋め込み設置し、更に、
上記固定部に、上記検出体を検出するための位置センサ
を検出体に対応させて埋め込み設置し、且つ固定部の摺
動面を挟んで上記検出体と位置センサを近接させて対向
させるようにしてなる構成としてあるので、次の如き優
れた効果を奏し得る。 (i) 摺動体の移動と同時に検出体も変位するので、検出
体の変位をセンサで検出することにより摺動体自体の変
位量を正確に検出することができ、下流側の状態から上
流側の摺動体の変位量を直接検出することが必要とされ
るものに有効である。 (ii)検出体及びセンサを埋め込んでいることから、取付
スペースの制約を受けることがなく、外部からは取り付
けられないようなものにも容易に適用できる。 (iii) 検出体やセンサが埋め込みのため、検出体、セン
サが水や油等によって損傷を受けることがないような要
求がある場合にも防水、防食性のある検出体、センサに
する必要がなく、コスト低減が図れる。 (iv)摺動体が細長いもので、その長手方向に複数個の検
出体を細かいピッチで埋め込むか、検出体を連続させて
埋め込み、一方、固定部に上記検出体に対応して複数個
のセンサを埋め込んでおくことにより、摺動体が長手方
向に対し直角方向に摺動するときの各部の変位量を各々
のセンサで検出することができて、長手方向の位置パタ
ーンを容易に知ることができることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例として抄紙機のヘッドボック
スのスライスリップの移動量を検出する場合に適用した
例を示す正面図である。

【図２】図１の切断側面図である。

【図３】センサの回路図である。

【図４】本発明の他の実施例を示す断面図である。

【図５】抄紙機のヘッドボックスの一例を示す側面図で
ある。

【図６】図５の正面図である。

【符号の説明】

１ スライス ２ スライスリップ（摺動体） ３ 前面壁（固定部） ４ スライスロッド ５ 検出体 ６ アナログ位置センサ（位置センサ） ８ 演算装置 １１ スライダ（摺動体） １２ ケーシング（固定部）

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定部の摺動面上に沿い摺動体を密着さ
   せて一次元的に摺動するように配置し、該摺動体の位置
   を検出するようにする摺動体の位置検出方法において、
   上記摺動体を、細長い弾性体からなり且つ長手方向に対
   し直角の方向へ摺動するようにして、該摺動体の長手方
   向に複数個の検出体を細かいピッチ又は連続させて埋め
   込んで設置し、上記固定部に、上記検出体を検出する位
   置センサを、検出体に対応させて埋め込み、細長い摺動
   体の長手方向の各部の長手方向に対する直角方向の変位
   量を検出して検出体の位置を検出することを特徴とする
   摺動体の位置検出方法。
2. 【請求項２】 固定部の摺動面上に沿い摺動体を密着さ
   せて一次元的に摺動するように配置し、該摺動体の位置
   を検出するようにする摺動体の位置検出装置において、
   細長い弾性体からなり且つ長手方向に対し直角の方向へ
   摺動するようにした摺動体に、長手方向に沿い１個の検
   出体を連続させて埋め込むか又は複数個の検出体を細か
   いピッチで埋め込み設置し、更に、上記固定部に、上記
   検出体を検出するための位置センサを検出体に対応させ
   て埋め込み設置し、且つ固定部の摺動面を挟んで上記検
   出体と位置センサを近接させて対向させるようにしてな
   ることを特徴とする摺動体の位置検出装置。