JP3571196B2 - 発振型近接センサ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発振回路において高周波を発振する発振型近接センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えばプレス機の下死点検出用として用いられる発振型近接センサは、プレス機の上型を被検出体とした場合、この上型を感知するセンサヘッド、上型とセンサヘッド間の距離に対応した発振電圧を出力する発振回路、発振電圧を整流する整流回路、整流された発振電圧に含まれるノイズを除去するフィルタ回路、及び電源回路等から成り、センサヘッド以外の、発振回路、整流回路、フィルタ回路、及び電源回路等は本体部に収納される。
上記センサヘッドは一般にコイルで構成されておりケ−ブルを介して本体部の発振回路に接続される。このケ−ブルは長さに対応した静電容量を持つため、ケ−ブルの長さが規定範囲を外れると、調整済の発振回路の発振電圧出力特性に影響を与えるため、センサヘッドと被検出体間の距離を正確に検出することができなくなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の発振型近接センサをプレス機の下死点検出用として用いるような場合、プレス機によっては本体部の取付位置が限定されるため、必ずしもセンサヘッドと本体部間のケ−ブルの長さが規定範囲に収まるとは限らない。このようにセンサヘッドと本体部間のケ−ブルの長さが規定範囲に収まらない場合は発振回路を再調整する必要があるが、この調整作業はユ−ザ−では困難であるためメ−カ−に再調整を依頼することになり、ユ−ザ−にとっては時間と調整費用とをロスするという問題がある。
そこで本発明では、センサヘッドと本体部間のケ−ブルの長さに対応して、発振回路から出力される発振電圧を自動的に適正値に調整することが可能な発振型近接センサを提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、被検出体とセンサヘッド間の距離に対応した発振電圧を出力する発振回路を有し、前記センサヘッドと前記発振回路とをケ−ブルで接続する発振型近接センサにおいて、前記ケ−ブルの長さに基づくパラメ−タに対応して前記発振電圧を適正値に自動調節する自動調整手段を備えることである。
【０００５】
請求項２の発明は、請求項１の発振型近接センサにおいて、前記自動調整手段は、電源投入時に前記発振電圧を自動調整することである。
【０００６】
請求項３の発明は、請求項１の発振型近接センサにおいて、前記自動調整手段は、調整用スイッチがオンされたときに前記発振電圧を自動調整することである。
【０００７】
請求項１の発明によれば、センサヘッドと発振回路とを接続するケ−ブルの長さが変化しても、そのケ−ブルの長さに基づくパラメ−タに対応して発振回路から出力される発振電圧を適正値に自動調節することができるため、ケ−ブルの長さにかかわらず、被検出体とセンサヘッド間の距離を正確に検出することができる。
【０００８】
請求項２の発明によれば、電源が供給されたときに発振電圧が適正値に自動調節される。
【０００９】
請求項３の発明によれば、調整用スイッチがオンされたタイミングで発振電圧が適正値に自動調節される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、プレス機の上型の下死点検出用として用いられる発振型近接センサ１の全体的な構成を示したブロック図である。
発振型近接センサ１は、上型（被検出体２）が近接するセンサヘッド３や、ケ−ブル４を介してセンサヘッド３と接続される本体部５から構成されている。
【００１１】
本体部５に収納された発振回路６はエミッタ帰還型発振回路等で構成されており、上記ケ−ブル４を介してセンサヘッド（コイルが内蔵されている）３と接続され、高周波を発振するとともに、センサヘッド３に被検出体２が近接した場合、センサヘッド３のインピ−ダンス変化に基づいて被検出体２とセンサヘッド３間の距離に対応した発振電圧を出力する。
【００１２】
発振回路６から出力された発振電圧は整流回路７で整流され、直流電圧に変換される。この直流電圧はロ−パスフィルタ８によりノイズが除去された状態で出力回路９に入力される。出力回路９は、この直流電圧を入力し、図示していないプレス制御回路に対して、被検出体２とセンサヘッド３間の距離に対応した信号を出力する。
【００１３】
上記ケ−ブル４は静電容量を持つため、ケ−ブル４の長さが規定範囲を外れると、パラメ−タとしての静電容量の変化により発振回路６の発振電圧出力特性に影響し、センサヘッド３が被検出体２を検出していない状態のときの発振回路６から出力される発振電圧が適正値範囲に収まらなくなるため、実際にセンサヘッド３が被検出体２を検出した場合の被検出体２とセンサヘッド３間の距離に対応した発振電圧を正確に出力できなくなる。そのため、本実施の形態では、ケ−ブル４の長さが規定範囲を外れても発振回路６から出力される発振電圧を自動的に適正値範囲に収めるように制御する自動調整回路が付加されている。
尚、この自動調整回路は、被検出体２とセンサヘッド３間の距離が十分に離れている状態、即ち、センサヘッド３が被検出体２を検出していない状態のときに発振回路６から出力される発振電圧を自動的に適正値範囲に収めるように制御する。
【００１４】
上記自動調整回路は、ウインドウコンパレ−タ１０と、マイクロコンピュ−タ１１と、メモリ１２と、Ｄ／Ａコンバ−タ１３と、発振電圧調整回路１４とで構成されている。
ロ−パスフィルタ８の出力側に接続されたウインドウコンパレ−タ１０は、ロ−パスフィルタ８を介した前記直流電圧が適正電圧範囲であるか、適正電圧範囲より大きいか、あるいは適正電圧範囲より小さいかの判定信号を出力する。
【００１５】
マイクロコンピュ−タ１１は、ウインドウコンパレ−タ１０から前記判定信号を入力すると、その判定信号が前記直流電圧が適正電圧範囲より大きいか、あるいは適正電圧範囲より小さい信号である場合は、同直流電圧を適正電圧範囲に収めるようなディジタル信号をＤ／Ａコンバ−タ１３に出力する。そして、マイクロコンピュ−タ１１は、Ｄ／Ａコンバ−タ１３に出力したディジタル信号のデ−タをメモリ１２に記憶し、自動調整回路の次回の調整開始時（後述の電源投入時）に、Ｄ／Ａコンバ−タ１３に対する出力デ−タとする。
【００１６】
上記マイクロコンピュ−タ１１からのディジタル信号を入力したＤ／Ａコンバ−タ１３は、このディジタル信号をアナログ変換した電圧信号を発振電圧調整回路１４に出力する。発振電圧調整回路１４は、この電圧信号に基づいて発振回路６に発振電圧調整信号を出力する。この発振電圧調整信号が発振回路６に入力されると、発振回路６の発振電流が一定になるように制御され、図３に示すように発振回路６から出力される発振電圧が適正発振電圧範囲（上限がＵで、下限がＬ）に収束される。
【００１７】
尚、図１に示すように、本体部５には電源１６が設けられており、電源１６に外部から商用１００ボルト電圧が供給されると、上記発振回路６から出力される発振電圧を自動的に規定値範囲に収める自動調整回路が始動するようにマイクロコンピュ−タ１１がプログラムされている。
また、本体部５に調整開始ボタン１５を設け、この調整開始ボタン１５がオンされたときに上記自動調整回路が始動するようにマイクロコンピュ−タ１１をプログラムしてもよい。
【００１８】
次に、上記自動調整回路の作用を図２のフロ−チャ−トに従って説明する。
前記電源１６に外部から商用１００ボルト電圧が供給されると、前記ケ−ブル４の長さに応じた発振電圧の自動調整作用が開始される。
ステップＳ１において、マイクロコンピュ−タ１１は、前記メモリ１２に前記Ｄ／Ａコンバ−タ１３に出力したディジタル信号のデ−タが記憶されているか否かを判断する。
【００１９】
メモリ１２に上記ディジタル信号のデ−タが記憶されていないと判断した場合、マイクロコンピュ−タ１１は、ステップＳ２において、前記Ｄ／Ａコンバ−タ１３に対する出力信号をゼロとしたあと、ステップＳ４に進む。尚、このステップＳ２を繰り返す毎にマイクロコンピュ−タ１１は、Ｄ／Ａコンバ−タ１３に対する出力信号の大きさを、前記発振回路６の発振電圧が適正範囲になるまで増加させる。
また、メモリ１２に前記ディジタル信号のデ−タが記憶されていると判断した場合、ステップＳ３において、メモリ１２に記憶されたデ−タのディジタル信号をＤ／Ａコンバ−タ１３に出力したあと、ステップＳ４に進む。
【００２０】
ステップＳ４において、マイクロコンピュ−タ１１は、前記ウインドウコンパレ−タ１０からの前記判定信号を読み取る。ステップＳ５において、マイクロコンピュ−タ１１は、前記発振回路６からの発振電圧（詳しくはロ−パスフィルタを介してノイズが除去された直流電圧）が、図３に示した適正発振電圧の上限値（Ｕ）より大きいか否かを判断する。
上記発振電圧が適正発振電圧の上限値（Ｕ）より大きいと判断した場合、ステップＳ６において、マイクロコンピュ−タ１１は、Ｄ／Ａコンバ−タ１３に対する出力信号の大きさを小さくし、ステップＳ４に戻る。
【００２１】
また、ステップＳ５において、上記発振電圧が適正発振電圧の上限値（Ｕ）より大きくないと判断した場合、ステップＳ７に進んで上記発振電圧が適正発振電圧の下限値（Ｌ）より小さいか否かを判断する。
ステップＳ７において、上記発振電圧が適正発振電圧の下限値（Ｌ）より小さいと判断した場合、ステップＳ８において、マイクロコンピュ−タ１１は、Ｄ／Ａコンバ−タ１３に対する出力信号の大きさを増し、ステップＳ４に戻る。
【００２２】
ステップＳ７において、上記発振電圧が適正発振電圧の下限値（Ｌ）より小さくないと判断した場合、適正発振電圧範囲にあるものと判断し、ステップＳ９において、このときのＤ／Ａコンバ−タ１３に対して出力れているディジタル信号のデ−タを前記メモリ１２に格納することによって、自動調整を終了する。
【００２３】
以上のように、前記ケ−ブル４の長さを長くしたり、短くしなければならない状況が生じても、ケ−ブル４の長さに応じて、自動的に、発振回路６から出力される発振電圧が適正発振電圧範囲に調整されるため、従来のように発振回路６を再調整する必要がない。
【００２４】
【発明の効果】
請求項１〜３の発明によれば、センサヘッドと発振回路とを接続するケ−ブルの長さが変化しても、そのケ−ブルの長さに応じて発振回路から出力される発振電圧を適正値に自動調節することができるため、ケ−ブルの長さにかかわらず、被検出体とセンサヘッド間の距離を正確に検出することができる。

【図面の簡単な説明】
【図１】発振型近接センサの全体的な構成を示したブロック図である。
【図２】発振型近接センサの作用を示したフロ−チャ−トである。
【図３】発振回路から出力される発振電圧の適正電圧範囲の説明図である。
【符号の説明】
１ 発振型近接センサ
２ 被検出体
３ センサ−ヘッド
４ ケ−ブル
５ 本体部
６ 発振回路
７ 整流回路
８ ロ−パスフィルタ
９ 出力回路
１０ ウインドウコンパレ−タ
１１ マイクロコンピュ−タ
１２ メモリ
１３ Ｄ／Ａコンバ−タ
１４ 発振電圧調整回路
１５ 調整開始ボタン
１６ 電源

Claims (3)

1. 被検出体とセンサヘッド間の距離に対応した発振電圧を出力する発振回路を有し、前記センサヘッドと前記発振回路とをケーブルで接続する発振型近接センサであって、前記ケーブルの長さに基づくパラメータに対応して前記発振電圧を適正値に自動調整する自動調整手段を備えたことを特徴とする発振型近接センサ。
2. 前記自動調整手段は、電源投入時に前記発振電圧を自動調整することを特徴とする請求項１に記載の発振型近接センサ。
3. 前記自動調整手段は、調整用スイッチがオンされたときに前記発振電圧を自動調整することを特徴とする請求項１に記載の発振型近接センサ。

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