JP5311724B2

JP5311724B2 - 位置確認装置

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Publication number: JP5311724B2
Application number: JP2006177283A
Authority: JP
Inventors: 里志荒井; 敬介原; 潤一郎間山; 忠信近藤
Original assignee: 日本空圧システム株式会社
Priority date: 2006-06-27
Filing date: 2006-06-27
Publication date: 2013-10-09
Anticipated expiration: 2026-06-27
Also published as: JP2008008685A

Description

この発明は、被検出体の着座確認等に用いる位置確認装置に関する。

位置確認装置として、加工機械のテーブルに着座した工作物の着座状態を検出する着座確認装置があげられるが、この着座確認装置について図９、図１０を用いて説明する。
この着座確認装置は、工作物の加工機械において、被検出体であるワークＷを着座させるテーブル１に設置するが、このテーブル１には検出孔２を形成している。この従来の着座確認装置は、上記検出孔２に接続する下流ポート３を設けた検出圧通路４を備えるとともに、この検出圧通路４を、オリフィス５を備えた接続通路６を介して圧力源７に接続している。そして、圧力源７からエアを供給すると、接続通路６に設けたオリフィス５を介して、上記下流ポート３からテーブル１の上方に向けてエアが噴出するようにしている。また、上記検出圧通路４には、ブロー通路８を接続するとともに、このブロー通路８にはブロー圧力源９を接続している。

また、上記接続通路６を分岐させるとともに、圧力源７から供給されるエアを、オリフィス１０を介して比較圧通路１１に供給するようにしている。なお、比較圧通路１１先端には、比較ノズル１２を設けるとともに、圧力源７から供給されたエアが、比較ノズル１２から噴出するようにしている。
そして、上記比較圧通路１１および検出圧通路４には、差圧検出手段１３を接続している。この差圧検出手段１３は、比較圧通路１１側の圧力と、検出圧通路４側の圧力とを導くとともに、両者の差圧を検出するものである。
なお、上記検出圧通路４およびブロー通路８には、バルブＶ１，Ｖ２を接続するとともに、このバルブＶ１，Ｖ２を切り換えることによって、各通路４，８を連通したり遮断したりするようにしている。

上記の構成からなる着座確認装置においては、圧力源７がエアを供給して、検出孔２および比較ノズル１２からエアを噴出させた状態で、工作物であるワークＷを、検出孔２を塞ぐようにしてテーブル１上に着座させる。すると、検出圧である検出用エアが、圧力源７から接続通路６に供給されるとともに、オリフィス５→検出圧通路４→検出孔２を介してワークＷに向かって噴出し、また、オリフィス１０→比較圧通路１１→比較ノズル１２を介して大気に噴出する。

このとき、差圧検出手段１３が検出する差圧は、図１０に示すとおりである。すなわち、ワークＷがテーブル１に対してぴったりと着座している場合、言い換えれば、ワークＷとテーブル１との間に隙間がない場合には、差圧検出手段１３が検出する差圧は＋側に大きくなる。なぜなら、比較ノズル１２は大気に開放しているため、比較圧通路１１側の圧力は一定であるが、検出孔２とワークＷとの隙間量が小さくなるほど、検出圧通路４側の圧力が高くなり、その結果、検出圧通路４側の圧力が、比較圧通路１１側の圧力よりも大きくなるからである。

そして、ワークＷとテーブル１との間の隙間量が大きくなるにつれて、検出圧通路４側の圧力が徐々に低くなる。このように、検出圧通路４側の圧力が低くなれば、比較圧通路１１側と検出圧通路４側との差圧が−側に大きくなり、差圧検出手段１３が検出する差圧も＋側から−側へ変化する。
上記のように、差圧検出手段１３が検出する差圧は、ワークＷとテーブル１との間の隙間量に応じて変化するので、差圧検出手段１３が検出する差圧に基づいて、ワークＷとテーブル１との間の隙間量を検出することができる。

また、ワークＷを加工して、テーブル１上に切削屑等のゴミや油、水滴等が付着した場合には、バルブＶ２を開くとともにブロー圧力源９よりブロー用エアを供給する。ブロー圧力源９から供給されるブロー用エアは、圧力源７から供給される検出用エアよりも、その吐出圧を高く設定しているので、ブロー用エアを検出孔２からテーブル１の上方に向かって噴出すれば、テーブル１上のゴミや水滴を吹き飛ばすことができる。このように、検出孔２からブロー用エアを噴出させることによって、ワークＷとテーブル１との間にゴミが侵入するのを防いで、ワークＷをテーブル１にしっかりと着座させることができるとともに、検出孔２から検出圧通路４に侵入したゴミや油、水滴等を外部に排出して、ノズル詰まりを生じないようにすることができる。
特開平７−０４０１９９号公報

上記の着座確認装置においては、検出孔２および比較ノズル１２から検出用エアを噴出させて、ワークＷとテーブル１との隙間量を検出するようにしている。このとき、比較ノズル１２は大気に開放しているため、隙間量の測定後に圧力源７を停止させると、検出孔２からゴミや油、水滴等が装置内に逆流してしまうおそれがある。すなわち、ワークＷと検出孔２との間には隙間があるが、検出孔２の周囲ではワークＷとテーブル１とが密着しているような場合には、この隙間に検出用エアが滞留してしまう。このとき、比較ノズル１２は大気に開放しているので、隙間に滞留したエアが圧力の低い方へ逃げようとして、検出孔２から検出圧通路４→接続通路６→比較圧通路１１→比較ノズル１２という具合に逆流してしまうのである。
このように、圧力源７の停止後に装置内の圧力が大気圧まで低くなる過程において、テーブル１上に残ったゴミや油、水滴等が、隙間に滞留したエアとともに装置内に侵入してしまい、ノズル詰まりや、錆が発生するという問題があった。

また、検出孔２からブロー用エアを噴出させて、テーブル１上のゴミや油、水滴等を吹き飛ばす場合には、ワークＷをテーブル１上から退避させておき、テーブル１上にゴミや油、水滴等がなくなったのを確認してから、次のワークＷをテーブル１上に着座させる。
ところが、実際の加工現場においては、ワークＷをテーブル１に近づけた状態、言い換えれば、検出孔２から噴出するブロー用エアがワークＷに噴きかかる状態でブロー用エアを噴出している。このように、ワークＷをテーブル１に近づけた状態でブロー用エアを噴出するのは、テーブル１上のゴミや水滴等をより確実に吹き飛ばすためである。

すなわち、ワークＷがテーブル１に近づいていれば、検出孔２から噴出したブロー用エアが、ワークＷに当たってテーブル１上に反射するので、ブロー用エアをテーブル１上に広く噴きかけることができる。そのため、加工現場においては、ワークＷをテーブル１に近づけた状態で、ブロー用エアを噴出させるという事態が日常的に発生している。
ところが、ブロー用エアを噴射する際に、ワークＷがテーブル１に近づきすぎていると、上記検出用エアが逆流する場合と同様の理由により、ブロー用エアが検出孔２から逆流してしまうおそれがある。

つまり、ワークＷとテーブル１との間の間隔が小さいと、ブロー用エアの逃げ道が少なくなるため、ブロー圧力源９を停止した途端に、ワークＷとテーブル１との間に滞留するエアが、検出孔２から検出圧通路４内に逆流してしまうのである。
したがって、ブロー用エアを噴出した際にも、ゴミや油、水滴等が隙間に滞留したエアとともに装置内に侵入してしまい、ノズル詰まりや錆を発生させるおそれがあった。

さらに、ブロー圧力源９からブロー用エアを供給すると、その一部が差圧検出手段１３に作用する。このとき比較圧通路１１は大気に開放しているので、差圧検出手段１３の一方の側は、大気圧に近い圧力に設定されている場合がある。これに対して、ブロー用エアは、検出用エアよりも吐出圧を高く設定しているため、差圧検出手段１３の他方の側にはブロー用エアの高圧が作用する。すると、差圧検出手段１３に作用する差圧が非常に大きくなってしまい、差圧検出手段１３が差圧に耐えられずに故障してしまうおそれがある。
そこで、ブロー用エアを供給する際には、検出圧通路４に設けたバルブＶ１を切り換えて、高圧であるブロー用エアが差圧検出手段１３に作用しないようにしている。

ところが、一般的にバルブは高価であるため、検出圧通路４とブロー通路８とのそれぞれにバルブを設けるとなると、装置全体の製造コストが高くなってしまう。しかも、検出圧通路４にバルブＶ１を設けた場合でも、検出圧通路４やブロー通路８にブロー用エアが滞留している状態でバルブＶ１を開くと、滞留エアが、結局装置内に流れ込んでしまい、差圧検出手段１３を損傷させてしまう。このように、バルブＶ１を開いたときに、滞留エアによって差圧検出手段１３を損傷させないためには、ワークＷと検出孔２との隙間から、滞留エアが逃げるのを待たなければならず、サイクルタイムが長くなってしまうという問題があった。

この発明の目的は、検出圧やブロー用エアの供給を停止した際に、ノズル詰まりや錆が発生することなく、また、耐圧性が高く、さらにはサイクルタイムの短い位置確認装置を提供することである。

第１の発明は、圧力源に接続する上流ポートおよびテーブルに設けた検出孔に接続する下流ポートを連通する検出圧通路と、この検出圧通路に設ける検出オリフィスと、上記テーブルに設けた検出孔とそのテーブルに着座した被検出体との隙間に応じて変化する検出オリフィスの前後の差圧を検出するとともに、検出した差圧に基づいて変化する出力値を出力する差圧検出手段とを備え、上記検出通路は、上記検出孔のみを介して大気へと開放され、検出圧通路には両ポートを連通あるいは遮断する調整バルブを接続する一方、差圧検出手段には補正機構を接続する構成とし、上記調整バルブによって上流ポートと下流ポートとを遮断して、検出オリフィス前後の差圧をゼロとしたとき、上記補正機構は、差圧検出手段が出力する出力値をゼロ点に補正する点に特徴を有する。
第２の発明は、調整バルブは、検出圧通路であって差圧検出手段の接続位置よりも下流ポート側に接続した点に特徴を有する。

第３の発明は、圧力源に接続する上流ポートおよびテーブルに設けた検出孔に接続する下流ポートを連通する検出圧通路と、この検出圧通路に設ける検出オリフィスと、上記テーブルに設けた検出孔とそのテーブルに着座した被検出体との隙間に応じて変化する検出オリフィスの前後の差圧を検出するとともに、検出した差圧に基づいて変化する出力値を出力する差圧検出手段とを備え、上記検出通路は、上記検出孔のみを介して大気へと開放され、差圧検出手段には記憶部と演算部とを接続し、上記記憶部は、差圧検出手段が出力する出力値と、検出孔と被検出体との間の隙間量を関連付けて記憶する一方、検出オリフィス前後の差圧に基づいて差圧検出手段が出力値を出力したとき、上記演算部は、記憶部が記憶した隙間量と出力値との関係に基づいて、出力値から隙間量を検出する構成にし、記憶部は、予め設定した限界隙間量と、この限界隙間量に対して差圧検出手段が出力する限界出力値とを関連付けて記憶する一方、演算部は、差圧検出手段が出力する出力値と、上記記憶部が記憶した限界出力値とを比較する点に特徴を有する。
第４の発明は、記憶部は、被検出体非載置時に差圧検出手段が出力する最大出力値を予め記憶する一方、演算部は、差圧検出手段が再度被検出体非載置時に出力する再出力値と、上記記憶部が記憶した最大出力値とを比較する点に特徴を有する。

第５の発明は、圧力源に接続する上流ポートおよびテーブルに設けた検出孔に接続する下流ポートを連通する検出圧通路と、この検出圧通路に設ける検出オリフィスと、上記テーブルに設けた検出孔とそのテーブルに着座した被検出体との隙間に応じて変化する検出オリフィスの前後の差圧を検出するとともに、検出した差圧に基づいて変化する出力値を出力する差圧検出手段とを備え、上記検出通路は、上記検出孔のみを介して大気へと開放され、差圧検出手段には記憶部と演算部とを接続し、上記記憶部は、差圧検出手段が出力する出力値と、検出孔と被検出体との間の隙間量を関連付けて記憶する一方、検出オリフィス前後の差圧に基づいて差圧検出手段が出力値を出力したとき、上記演算部は、記憶部が記憶した隙間量と出力値との関係に基づいて、出力値から隙間量を検出する構成にし、記憶部は、被検出体非載置時に差圧検出手段が出力する最大出力値を予め記憶する一方、演算部は、差圧検出手段が再度被検出体非載置時に出力する再出力値と、上記記憶部が記憶した最大出力値とを比較する点に特徴を有する。
第６の発明は、記憶部は、再出力値を最大出力値に一致させる演算式を記憶するとともに、演算部は、検出オリフィス前後の差圧に基づいて差圧検出手段が出力値を出力したとき、上記記憶部が記憶した演算式によって出力値を演算する点に特徴を有する。

第１、第３および第５の発明によれば、検出圧通路に設けた検出オリフィス前後の差圧を検出するので、検出圧通路に逃げ道となる通路を設ける必要がない。そのため、検出圧通路内の圧力が、被検出体と検出孔との隙間に滞留するエアよりも低くなることがない。したがって、滞留エアが装置内にほとんど逆流しなくなり、ゴミが装置内に入り込んでノズル詰まりが発生したり、水滴が装置内に入り込んで錆が発生したりすることがほとんどない。
また、上記第１の発明によれば、調整バルブを切り換えることによって、検出オリフィス前後の差圧を確実にゼロにすることができる。したがって、補正機構によって、差圧検出手段の出力値をゼロ点に補正する補正精度を高めることができる。

第２の発明によれば、調整バルブを、検出圧通路であって差圧検出手段の接続位置よりも下流ポート側に接続したので、検出用エアを供給しながらゼロ点補正をすることができる。したがって、差圧検出手段が検出する差圧を確実にゼロにすることができ、基準点であるゼロ点をより精度よく補正することができる。
また、ゼロ点補正をする際に、検出用エアを供給するので、検出圧通路内の残圧が抜けるのを待つ必要がなく、速やかにゼロ点補正をすることができる。

第３および第５の発明によれば、記憶部が記憶した隙間量と出力値との関係に基づいて隙間量を検出するので、出力値から隙間量を簡単に検出することができる。したがって、例えば、被検出体と検出孔との隙間が極めて小さい場合や、逆に被検出体と検出孔との隙間が極めて大きい場合のように、圧力の特性上、隙間の変化量に対する差圧の変化量が小さい範囲においても、精度よく隙間量を検出することができる。
上記第３の発明によれば、差圧検出手段が出力した出力値と、記憶部が記憶した限界出力値とを比較するので、例えば、限界隙間量を閾値に設定すれば、被検出体と検出孔との隙間が閾値の範囲内であるか否かを容易に通知することができる。
第４および第５の発明によれば、被検出体非載置時における最大出力値と、差圧検出手段が再度被検出体非載置時に出力する再出力値とを比較するようにしたので、ノズル詰まりや配管リークを容易に検出することができる。

第６の発明によれば、差圧検出手段が検出オリフィス前後の差圧を検出したとき、当該出力値を最大出力値に一致させる演算式によって上記出力値を演算するので、検出圧通路にがたつきや漏れが生じたり、あるいは差圧検出手段のスパンにずれが生じたりした場合、さらには圧力源に変動が生じた場合であっても隙間量を精度よく検出することができる。

図１，２を用いてこの発明の第１実施形態について説明する。
なお、図１に示す位置確認装置は、工作物が加工機械のテーブルに着座している状態を検出する着座確認装置である。
この着座確認装置は、工作物の加工機械において、被検出体であるワークＷを着座させるテーブル２０に設置するが、このテーブル２０には検出孔２１を形成している。
そして、この着座確認装置は、配管を介して上記検出孔２１に接続する下流ポート２２を一端に設けた検出圧通路２３を備える。この検出圧通路２３の他端側には上流ポート２４を設けるとともに、この上流ポート２４に配管を介して圧力源２５を接続している。したがって、検出圧通路２３を介して上記下流ポート２２および上流ポート２４が連通するとともに、圧力源２５と検出孔２１とが検出圧通路２３を介して連通することとなる。

上記検出圧通路２３には、検出オリフィス２６を設けるとともに、この検出オリフィス２６前後の差圧を検出する差圧検出手段２７を接続している。なお、上記差圧検出手段２７は、例えば、電圧や電流を出力するセンサを備えており、このセンサが、検出オリフィス２６前後に生じる差圧に基づいて変化する出力値を出力する。
なお、差圧検出手段２７が出力する出力値とは、出力電圧や、出力電圧を所定の変換式に基づいて変換したもの等を広く含むものである。そして、第１実施形態において差圧検出手段２７が出力する出力値とは、差圧値に変換したものを示し、この出力値は実際の差圧とほぼ等しいものである。
また、検出圧通路２３であって、上記差圧検出手段２７の接続位置よりも下流ポート２２側に、ブロー圧力源２８を接続するためのブロー通路２９を接続している。そして、このブロー通路２９には、切換弁３０を接続するとともに、この切換弁３０を切り換えることによって、ブロー圧力源２８と下流ポート２２とを連通したり遮断したりするようにしている。
なお、検出圧通路２３であって、上記差圧検出手段２７の接続位置よりも上流ポート２４側には、上記切換弁３０と同様の切換弁３１を接続している。

次にこの着座確認装置の作用について説明する。
圧力源２５を駆動して検出用エアを検出圧通路２３に供給すると、検出用エアが検出オリフィス２６を介して検出孔２１から噴出する。この状態でワークＷを、検出孔２１を塞ぐようにしてテーブル２０上に着座させる。
このとき、ワークＷがテーブル２０上にぴったりと着座していれば、言い換えれば、ワークＷとテーブル２０との間に隙間がなければ、検出孔２１から検出用エアが噴出しないため、オリフィス２６よりも下流ポート２２側の圧力が高くなる。このとき、オリフィス２６よりも上流ポート２４側の圧力は、圧力源２５の供給圧となっているので、検出オリフィス２６前後の圧力は等しくなり、差圧検出手段２７が出力値（差圧値）をゼロと出力する。

一方、ワークＷを着座させた際に、ワークＷとテーブル２０との間にゴミや油、水滴等が入りこんで隙間が生じていると、検出孔２１から検出用エアが噴出するため、検出圧通路２３において、検出オリフィス２６よりも下流ポート２２（検出孔２１）側の圧力が低下する。ただし、この場合でも、検出オリフィス２６よりも上流ポート２４（圧力源２５）側の圧力は、圧力源２５の吐出圧とほぼ等しくなっている。
したがって、検出オリフィス２６前後の圧力に差が生じるとともに、差圧検出手段２７が、この検出オリフィス２６前後の差圧を検出して出力値を出力する。

このように、差圧検出手段２７が出力する出力値、ここでは検出オリフィス２６前後の差圧値に変換したものと、ワークＷおよびテーブル２０の間に生じる隙間量との関係は、図２に示すとおりである。
すなわち、ワークＷとテーブル２０との隙間量がゼロの場合には、検出オリフィス２６前後の差圧がゼロとなること上記したとおりであるが、隙間量がゼロから大きくなるにつれて、検出オリフィス２６前後の差圧も大きくなり、隙間量が所定量に達すると、検出オリフィス２６前後の差圧が一定となる。
このように、差圧検出手段２７によって検出オリフィス２６前後の差圧を検出するとともに、この差圧に基づいて変化する出力値を出力すれば、ワークＷとテーブル２０との隙間量を特定することができる。

なお、ワークＷとテーブル２０との間にゴミや油、水滴等が入り込まないように、テーブル２０上のゴミや水滴等を吹き飛ばす場合には、ブロー圧力源２８を駆動した状態で切換弁３０を開き、ブロー用エアを吐出する。ブロー圧力源２８から吐出するブロー用エアは、圧力源２５から吐出する検出用エアよりも、その吐出圧を高く設定している。そして、ブロー圧力源２８から吐出したブロー用エアは、ブロー通路２９および切換弁３０を介して検出孔２１から噴出し、テーブル２０上のゴミを吹き飛ばすことができる。

しかも、この着座確認装置においては、切換弁３１を遮断して検出用エアの供給を停止した場合や、ブロー用エアを噴出させてテーブル２０上のゴミや油、水滴等を吹き飛ばした後に、切換弁３０を遮断してブロー用エアの供給を停止した場合にも、ワークＷと検出孔２１との間に滞留するエアが、装置内にほとんど逆流することがない。なぜなら、検出圧通路２３には検出孔２１以外に逃げ道がないため、圧力源２５、ブロー圧力源２８を停止しても、検出圧通路２３内の圧力は、上記滞留エアよりも低くならないからである。このように、検出圧通路２３内の圧力が、ワークＷと検出孔２１との間に滞留する滞留エアよりも低くなることがなければ、滞留エアが装置内にほとんど逆流しなくなるので、ゴミが装置内に入り込んでノズル詰まりを生じたり、水滴が装置内に入り込んで錆を発生させたりすることがほとんどない。特に、ブロー用エアを噴出させた後、停止させた場合においても、ブロー用エアが装置内に逆流することがほとんどないので、エアブローを原因とするノズル詰まりや錆の発生がほとんど起こらない。
ただし、圧力源２５とオリフィス２６との間には、検出用エアの供給圧を調整するレギュレータを接続するのが一般的である。レギュレータの種類によっては、リリーフ機構を有するものがあるが、このようなリリーフ機構を有するレギュレータを接続した場合には、どうしてもリリーフ機構から排気が行われてしまい逆流現象が生じうる。しかし、レギュレータを接続する場合には、レギュレータの接続箇所よりも下流ポート２２側にバルブを接続することで、レギュレータへの逆流現象を防ぐようにすればよい。

また、ブロー用エアが差圧検出手段２７に作用しても、検出オリフィス２６前後の差圧が大きくならないので、ブロー用エアによって差圧検出手段２７が故障するおそれが少なく、耐圧性を高めることができる。
さらに、ブロー用エアが装置内に逆流するおそれが少ないので、従来のように検出圧通路２３に逆流防止のバルブを設ける必要がなく、その分製造コストを低減することができる。
しかも、上記のように逆流するおそれが少ないので、滞留エアが検出孔２１から逃げるのを待たずに、検出用エアを供給することができる。したがって、その分サイクルタイムを短くすることができる。

図３を用いてこの発明の第２実施形態について説明する。
なお、この第２実施形態においては、上記第１実施形態におけるブロー通路と検出圧通路との接続過程に、切換弁３０に替えて後述する三方弁３２を接続した点のみ上記第１実施形態と異なり、その他の構造および作用については全て同じである。したがって、ここでは、上記第１実施形態と異なる点についてのみ説明することとする。
図３に示すように、検出圧通路２３であって、差圧検出手段２７よりも下流ポート２２側には、三方弁３２を接続するとともに、この三方弁３２の他のポートには、ブロー通路２９を接続するようにしている。そして、三方弁３２は、通常、図示の位置に保持されており、この状態において検出圧通路２３を連通するとともに、ブロー通路２９を検出孔２１から遮断している。

上記の状態から、図示しない操作機構を操作すると三方弁３２が図中右側位置に切り換わり、検出圧通路２３を遮断するとともに、ブロー通路２９と検出孔２１とを連通させる。
このように、検出圧通路２３とブロー通路２９とを三方弁３２を介して接続すれば、検出圧通路２３が検出孔２１に連通している場合には、ブロー通路２９が検出孔２１から確実に遮断される一方、ブロー通路２９が検出孔２１に連通している場合には、検出圧通路２３が検出孔２１から確実に遮断される。したがって、ブロー用エアが検出圧通路２３に逆流したり、検出用エアがブロー通路２９に逆流したりするのを１つのバルブで確実に防ぐことができ、装置全体の製造コストを低減することができる。

図４、図５を用いてこの発明の第３実施形態について説明する。
なお、この第３実施形態においては、上記第１実施形態における差圧検出手段に補正機構を接続し、検出圧通路に調整バルブを接続した点が上記第１実施形態と異なり、その他の構造および作用については同じである。したがって、ここでは、新たに付加した補正機構および調整バルブについてのみ詳細に説明する。
図４に示すように、検出圧通路２３であって、差圧検出手段２７の接続位置よりも下流ポート２２側には、調整バルブ３３を接続している。この調整バルブ３３は、図示しない操作機構を操作することによって、検出圧通路２３を遮断して下流ポート２２と上流ポート２４とを遮断するものである。

また、差圧検出手段２７には補正機構３４を接続している。この補正機構３４は、差圧検出手段２７に生じるドリフト現象を補正する機能を備えている。なお、この第３実施形態においては、差圧検出手段２７が出力する出力電圧を出力値として説明することとする。
すなわち、差圧検出手段２７が検出する出力電圧（出力値）と差圧との関係は、図５中、実線Ｌ１で示すような関係となっている。つまり、検出オリフィス２６前後の差圧がゼロのとき、差圧検出手段２７が１Ｖを出力する。この「Ｖ＝１：ΔＰ＝０」を基準点、言い換えればゼロ点として、出力電圧と差圧とがリニアな関係となっており、この関係を補正機構３４が予め記憶している。
しかし、温度等の使用環境の変動や、長年の使用によって、差圧検出手段２７ががたついてしまうと、例えば、図５中、点線Ｌ２で示すように、出力電圧と差圧との基準点であるゼロ点が、「Ｖ＝０．５：ΔＰ＝０」にずれてしまう。つまり、差圧検出手段２７ががたつくと、検出オリフィス２６前後の差圧がゼロのときに、本来１Ｖを出力値として出力するところを、０．５Ｖを出力値として出力してしまう。

このように、差圧検出手段２７のがたつきによってゼロ点がずれた場合には、調整バルブ３３を切り換えて、下流ポート２２と上流ポート２４とを遮断し、検出オリフィス２６前後の差圧をゼロにする。そして、この状態において、検出オリフィス２６前後の差圧を差圧検出手段２７によって検出する。
このとき、差圧検出手段２７におけるセンサは、電圧Ｖ＝０．５と出力するが、検出オリフィス２６前後の差圧はゼロであるため、本来ならば、センサがＶ＝１と出力しなければならない。
そこで、補正機構３４は、差圧検出手段２７が出力する出力値０．５Ｖと、予め記憶している本来出力すべき出力値である１Ｖとを比較するとともに、出力値Ｖ＝０．５をゼロ点に補正するための補正値「（本来出力すべき出力値）１Ｖ−（実際の出力値）０．５Ｖ＝（補正値）０．５Ｖ」を算出する。そして、補正機構３４は、この補正値に基づいて、差圧検出手段２７が出力する出力値を補正する。具体的には、出力値である０．５Ｖに補正値である０．５Ｖを加算する演算を行う。

このように、検出オリフィス２６前後の差圧がゼロの状態において、本来、差圧検出手段２７（センサ）が出力すべき出力値と、実際の出力値とを補正機構３４が比較し、実際の出力値を本来出力すべき出力値に補正するための補正値を算出するとともに、この補正値に基づいて出力値を補正すれば、差圧検出手段２７にがたつきが生じた場合でも、基準点であるゼロ点を容易に補正することができる。
なお、補正機構３４が行うゼロ点補正は、差圧検出手段２７が出力する出力電圧に限らない。すなわち、図５においてＬ２をＬ１に補正する代わりに、実線で示す出力値ΔＰ軸を、点線で示す出力値ΔＰ’軸に変換するようにしても構わない。この場合においても、補正機構３４が補正値を算出するとともに、この補正値に基づいてゼロ点を補正する演算を行うことになる。いずれにしても、補正機構３４は、調整バルブ３３によって下流ポート２２と上流ポート２４とを遮断して、検出オリフィス２６前後の差圧をゼロとしたとき、差圧検出手段２７が出力する出力値をゼロ点に補正するものであり、特にその方法等、限定されるものではない。
上記のように、この第３実施形態によれば、使用環境が変動したり、長年使用したりして、差圧検出手段２７ががたついても、ゼロ点補正することによって、常に正確な差圧を検出することができる。

また、上記第３実施形態においては、調整バルブ３３を、検出圧通路２３であって差圧検出手段２７の接続位置よりも下流ポート２２側に接続したが、差圧検出手段２７の接続位置よりも上流ポート２４側に接続しても構わない。
ただし、調整バルブ３３を下流ポート２２側に接続し、ゼロ点補正をする際に、圧力源２５から所定の圧力である検出用エアを供給すれば、検出圧通路２３内の残圧に影響されることなく、検出オリフィス２６前後の差圧を確実にゼロにすることができる。したがって、調整バルブ３３を下流ポート２２側に接続した方が、基準点であるゼロ点を精度よく補正することができる。また、検出圧通路２３内の残圧が抜けるのを待つ必要がないので、速やかにゼロ点補正をすることができる。
なお、上記第３実施形態においては、第１実施形態の装置に調整バルブ３３および補正機構３４を設けたが、第２実施形態の装置に設けてもよいこと当然である。
また、上記第２実施形態における三方弁３２を設けた場合には、ゼロ点補正を行うための調整バルブ３３を設ける必要がない。なぜなら、三方弁３２によって、下流ポート２２と上流ポート２４とを遮断することができ、三方弁３２が調整バルブ機能を併用することになるからである。このように、三方弁３２を設ければ、調整バルブ３３を設ける必要がないので、その分製造コストを低減することができる。

図６，７を用いてこの発明の第４実施形態について説明する。
なお、この第４実施形態においては、上記第１実施形態における差圧検出手段に演算部および記憶部を接続した点が上記第１実施形態と異なり、その他の構造および作用については同じである。したがって、ここでは、新たに付加した記憶部および演算部についてのみ詳細に説明する。
図６に示すように、差圧検出手段２７には、記憶部３５と演算部３６とを接続している。上記記憶部３５は、ワークＷと検出孔２１との隙間量と、差圧検出手段２７が出力する出力値との関係を記憶している。ただし、第４実施形態における出力値とは、検出オリフィス２６前後の差圧に応じて変化する出力電圧等を、差圧値に変換したものとして説明する。なお、記憶部３５が記憶する隙間量と出力値との関係は、実測により記憶させてもよいし、隙間量と差圧との関係を示す計算式にして記憶させてもよい。

例えば、ワークＷと検出孔２１との隙間量を実測により記憶させる場合には、所定の深さの溝を掘ったマスターゲージを、上記の溝が検出孔２１に対向するようにしてテーブル２０上に載置するとともに、差圧検出手段２７によって検出オリフィス２６前後の差圧を検出する。このようにして、任意に設定した設定隙間量と、この設定隙間量に対して差圧検出手段２７が出力する出力値とを関連付けてプロットしていくと、図２に示すようなプロット図ができるが、このプロット図を記憶部３５に記憶させておく。
そして、テーブル２０上にワークＷを載置して、このときの検出オリフィス２６前後の差圧を検出すれば、記憶部３５が記憶したプロット図に基づいて、差圧検出手段２７が出力した出力値に対応する隙間量を割り出すことができる。したがって、ワークＷと検出孔２１との隙間量を容易かつ精度よく特定することができる。このように、記憶部３５に隙間量と出力値（差圧値）との関係を細かく記憶させておけば、例えば、ワークＷと検出孔２１との隙間が極めて小さい場合や、逆にワークＷと検出孔２１との隙間が極めて大きい場合のように、圧力の特性上、隙間の変化量に対する出力値の変化量が小さい範囲においても、精度よく隙間量を特定することができる。

また、特に、この第４実施形態においては、現場でワークＷの位置確認をする際に、作業を行ってよい状態であるか否か、つまり隙間量が閾値の範囲内であるか否かを判断する際に特に効果を発揮する。
すなわち、記憶部３５には、ワークＷと検出孔２１との隙間が、作業を行ってもよいとする限界の隙間量（限界隙間量）になったときの、検出オリフィス２６前後の差圧、つまり差圧検出手段２７が検出する限界出力値を記憶させておく。

そして、実際にワークＷと検出孔２１との隙間を検出する場合において、差圧検出手段２７が差圧を検出するとともに、差圧検出手段２７が出力した出力値と、記憶部３５が記憶する上記限界出力値とを演算部３６が比較する。このとき、差圧検出手段２７が出力する出力値が、限界出力値の範囲内であれば、図示しない表示部に作業を行ってもよいとの表示をし、逆に限界出力値の範囲外であれば、作業を行ってはいけないとの表示をさせる。
このように、限界出力値を記憶部３５に記憶させておき、差圧検出手段２７が出力する出力値が、上記限界出力値の範囲内であるか否かを演算部３６が比較するので、例えば、限界隙間量を閾値に設定することによって、ワークＷと検出孔２１との隙間が閾値の範囲内であるか否かを容易に通知することができる。

また、ワークＷがテーブル２０上にない場合、すなわち、ワークＷの非載置時に、差圧検出手段２７が出力する出力値（差圧値）は最大となる。この差圧検出手段２７が出力する最大の出力値、すなわち最大出力値を予め記憶部３５に記憶させておけば、ノズル、配管、検出圧通路２３あるいは圧力源２５の状態を容易に確認することができる。
つまり、ノズル、配管、検出圧通路２３および圧力源２５が正常な状態、すなわち初期状態においては、ワークＷと検出孔２１との隙間量および検出オリフィス２６前後の差圧（出力値）の関係は、図７中Ｌ３に示す通りとなる。ところが、装置を使用することによって、ノズル詰まりが生じた場合や圧力源２５の変動等によって検出用エアが大きくなった場合には、Ｌ３が上方にシフトしてＬ４に示す曲線を描く。一方、配管にリークが生じた場合や圧力源２５の変動等によって検出用エアが小さくなった場合には、上記とは反対にＬ３が下方にシフトしてＬ５に示す曲線を描くこととなる。

上記したように、記憶部３５は、図中曲線Ｌ３におけるＡ点に示す最大出力値、つまり、ワークＷの非載置時における出力値を記憶している。そして、当該着座確認装置を使用した後、ノズル、配管、検出圧通路２３の状態を確認する場合には、図示しない操作スイッチを押して、ワークＷなしの信号を演算部３６に送信してから、再度、テーブル２０上にワークＷを載置せずに、検出オリフィス２６前後の差圧を再検出する。
演算部３６は、上記記憶部３５が記憶した最大出力値と、差圧検出手段２７が出力した出力値とを比較する機能を備えている。したがって、差圧検出手段２７が、Ｂ点の再出力値を出力した場合には、演算部３６が、再出力値と最大出力値とを比較して、ノズル詰まりや配管リークの発生、あるいは圧力源２５の変動等を知らせることができる。

さらに、演算部３６は、最大出力値と再出力値とを比較した結果、再出力値が最大出力値からずれていると判別した場合に、再出力値を最大出力値に一致させる演算を行う。このとき、基準となるゼロ点は、詰まりやリークが発生していても一致するため、積算による演算を行うことで、再出力値を最大出力値にほぼ一致させることができる。このように、再出力値を最大出力値に一致させる演算式を演算部３６が演算したら、記憶部３５が上記演算式を記憶する。
そして、その後、ワークＷをテーブル２０上に載置して、ワークＷと検出孔２１との隙間を検出する場合には、差圧検出手段２７が出力した出力値（差圧値）に対して、演算部３６が、記憶部３５に記憶した演算式に基づいて、上記出力値を演算する。
したがって、ノズル詰まりや配管リークが生じた場合、あるいは圧力源２５が変動等した場合に、さらには、差圧検出手段２７のスパン（傾き）に狂いが生じた場合にも、ワークＷと検出孔２１との隙間量を精度よく特定することができる。

なお、上記各実施形態における差圧検出手段を、正圧域から負圧域まで検出することができる連成式センサで構成すれば、負圧域も検出することができるので、検出孔にワークＷを吸着するようにしても、オリフィス前後の差圧を精度よく検出することができる。このように、検出孔にワークＷを吸着するようにしても、隙間量を精度よく検出することができるので、非常に軽いワークの位置確認を行う場合等にも使用でき、あらゆる被検出体の位置確認を行うことができる。

また、連成式センサによれば、差圧が負圧域でも高い検出精度を維持できるため、例えば、上記第３実施形態における補正機構３４によって、基準点であるゼロ点を補正する際の精度を高めることができる。
すなわち、差圧検出手段２７を一般的なセンサで構成した場合、センサが出力する出力電圧と差圧との関係は、図５中、実線Ｌ１で示すような関係となること上記した通りである。つまり、センサが出力する出力電圧が１Ｖのとき、検出オリフィス２６前後の差圧はゼロとなり、この「Ｖ＝１：ΔＰ＝０」を基準点、言い換えればゼロ点として、出力電圧と差圧とがリニアな関係となっている。

また、温度等の使用環境の変動や、長年の使用によって、センサががたついた場合には、例えば、図５中、点線Ｌ２で示すように、出力電圧と差圧との基準点であるゼロ点が、「Ｖ＝０．５：ΔＰ＝０」にずれることも既に述べたとおりである。
ところが、一般的なセンサは、出力電圧が基準電圧以下（通常時における負圧域の出力電圧）においては、電圧を精度よく出力することがなかなかできないため、一般的なセンサを用いると、理論上は図５中点線Ｌ２で示す直線となるが、実際は、図８中Ｌ６で示すような軌跡を描いてしまう。

そのため、このような状態で、基準点であるゼロ点を補正すると、本来０．５Ｖを加算しなければならないところを、０．２Ｖの加算をするように補正機構３４が演算してしまう。このように、補正機構３４がゼロ点を補正してしまうと、使用範囲における補正精度が低下してしまうのである。
これに対して、差圧検出手段２７を連成式センサで構成すれば、正圧域から負圧域までの出力電圧の変化を、連続的に精度よく出力することができる。したがって、差圧検出手段２７は、図５中点線Ｌ２に示す直線通りの電圧を出力することができ、補正機構３４によって、使用範囲にわたる精度の高い補正をすることができる。

また、上記連成式センサを使用した場合には、差圧検出手段２７が出力する出力値（差圧値）はマイナスとなるが、差圧検出手段２７が出力する出力値を絶対値として演算するようにするだけで、上記演算部３６をそのまま使用することができる。また、連成式センサを用いた場合であって、出力値や隙間を図示しない表示部に表示する場合に、マイナス表記をしないようにすれば、正圧、負圧どちらで隙間の検出を行っているかを認識することなく、隙間の検出をすることができる。
なお、上記各実施形態においては、着座確認装置について説明したが、この発明は着座確認装置に限らず、被検出体の位置を確認する位置確認装置において広く用いることができる。

第１実施形態における着座確認装置の概念図である。差圧検出手段が出力する出力値（差圧値）と隙間量との関係を示す図である。第２実施形態における着座確認装置の概念図である。第３実施形態における着座確認装置の概念図である。差圧検出手段が出力する出力値（電圧）と、検出オリフィス前後の差圧との関係を示す図である。第４実施形態における着座確認装置の概念図である。被検出体と検出孔との隙間量と、差圧検出手段が出力する出力値（検出オリフィス前後の差圧）との関係を示す図である。一般的なセンサで構成した差圧検出手段が出力する電圧と、検出オリフィス前後の差圧との実際の関係を示す図である。従来の着座確認装置の概念図である。差圧検出手段が検出するひずみ量と隙間量との関係を示す図である。

符号の説明

２０テーブル
２１検出孔
２２下流ポート
２３検出圧通路
２４上流ポート
２５圧力源
２６検出オリフィス
２７差圧検出手段
２８ブロー圧力源
２９ブロー通路
３２三方弁
３３調整バルブ
３４補正機構
３５記憶部
３６演算部
Ｗワーク（被検出体）

Claims

圧力源に接続する上流ポートおよびテーブルに設けた検出孔に接続する下流ポートを連通する検出圧通路と、この検出圧通路に設ける検出オリフィスと、上記テーブルに設けた検出孔とそのテーブルに着座した被検出体との隙間に応じて変化する検出オリフィスの前後の差圧を検出するとともに、検出した差圧に基づいて変化する出力値を出力する差圧検出手段とを備え、上記検出通路は、上記検出孔のみを介して大気へと開放され、検出圧通路には両ポートを連通あるいは遮断する調整バルブを接続する一方、差圧検出手段には補正機構を接続する構成とし、上記調整バルブによって上流ポートと下流ポートとを遮断して、検出オリフィス前後の差圧をゼロとしたとき、上記補正機構は、差圧検出手段が出力する出力値をゼロ点に補正する構成にした位置確認装置。
調整バルブは、検出圧通路であって差圧検出手段の接続位置よりも下流ポート側に接続した請求項１記載の位置確認装置。
圧力源に接続する上流ポートおよびテーブルに設けた検出孔に接続する下流ポートを連通する検出圧通路と、この検出圧通路に設ける検出オリフィスと、上記テーブルに設けた検出孔とそのテーブルに着座した被検出体との隙間に応じて変化する検出オリフィスの前後の差圧を検出するとともに、検出した差圧に基づいて変化する出力値を出力する差圧検出手段とを備え、上記検出通路は、上記検出孔のみを介して大気へと開放され、差圧検出手段には記憶部と演算部とを接続し、上記記憶部は、差圧検出手段が出力する出力値と、検出孔と被検出体との間の隙間量を関連付けて記憶する一方、検出オリフィス前後の差圧に基づいて差圧検出手段が出力値を出力したとき、上記演算部は、記憶部が記憶した隙間量と出力値との関係に基づいて、出力値から隙間量を検出する構成にし、記憶部は、予め設定した限界隙間量と、この限界隙間量に対して差圧検出手段が出力する限界出力値とを関連付けて記憶する一方、演算部は、差圧検出手段が出力する出力値と、上記記憶部が記憶した限界出力値とを比較する構成にした位置確認装置。
記憶部は、被検出体非載置時に差圧検出手段が出力する最大出力値を予め記憶する一方、演算部は、差圧検出手段が再度被検出体非載置時に出力する再出力値と、上記記憶部が記憶した最大出力値とを比較する構成にした請求項３記載の位置確認装置。
圧力源に接続する上流ポートおよびテーブルに設けた検出孔に接続する下流ポートを連通する検出圧通路と、この検出圧通路に設ける検出オリフィスと、上記テーブルに設けた検出孔とそのテーブルに着座した被検出体との隙間に応じて変化する検出オリフィスの前後の差圧を検出するとともに、検出した差圧に基づいて変化する出力値を出力する差圧検出手段とを備え、上記検出通路は、上記検出孔のみを介して大気へと開放され、差圧検出手段には記憶部と演算部とを接続し、上記記憶部は、差圧検出手段が出力する出力値と、検出孔と被検出体との間の隙間量を関連付けて記憶する一方、検出オリフィス前後の差圧に基づいて差圧検出手段が出力値を出力したとき、上記演算部は、記憶部が記憶した隙間量と出力値との関係に基づいて、出力値から隙間量を検出する構成にし、記憶部は、被検出体非載置時に差圧検出手段が出力する最大出力値を予め記憶する一方、演算部は、差圧検出手段が再度被検出体非載置時に出力する再出力値と、上記記憶部が記憶した最大出力値とを比較する構成にした位置確認装置。
記憶部は、再出力値を最大出力値に一致させる演算式を記憶するとともに、演算部は、検出オリフィス前後の差圧に基づいて差圧検出手段が出力値を出力したとき、上記記憶部が記憶した演算式によって出力値を演算する構成にした請求項４または５記載の位置確認装置。