JPH06139487A - 位置検出センサの制御信号伝達装置 - Google Patents

位置検出センサの制御信号伝達装置

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JPH06139487A
JPH06139487A JP32983092A JP32983092A JPH06139487A JP H06139487 A JPH06139487 A JP H06139487A JP 32983092 A JP32983092 A JP 32983092A JP 32983092 A JP32983092 A JP 32983092A JP H06139487 A JPH06139487 A JP H06139487A
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JP
Japan
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radio wave
position detecting
housing
detecting sensor
antenna
Prior art date
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Pending
Application number
JP32983092A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Matsuhashi
章 松橋
Masaaki Sato
正昭 佐藤
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METRO LE KK
METRO-LE KK
Original Assignee
METRO LE KK
METRO-LE KK
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 位置検出センサのON又はOFF信号を制御
装置に伝送する手段として極めて弱い電波を短距離で使
用し、混信を排除し、回路を単純化して立上り時間を早
くするとともに安価で使い易く、かつ切削油や切粉等に
妨害されない伝達装置を得る。 【構成】 位置検出センサのハウジング内に、ハウジン
グの装着部の端部より電波を発射する手段と、装着部の
端部より離間した対向位置に電波を受信する手段とを設
けることにより、位置検出センサより出力される電気的
ON又はOFFを電波により伝送させて、ハウジングの
外部に備えた制御回路を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、位置検出センサより送
出された電気的ON又はOFF情報を電波によって受信
手段に伝送し、位置制御を行なわしめる制御信号伝達装
置に関する。
【0002】従来、位置検出センサより送出された電気
的ON又はOFF情報を制御装置に伝送するには有線で
行なわれているのが一般的であるが、当然断線のおそれ
があり、特に位置検出センサの取り付け面がターレット
等になっている場合はコードが捻じれてしまう不具合が
あることから、コードレスで伝送する手段が実用化され
てきている。
【0003】実用化されたコードレスで伝送する第一の
方法は、誘電カップリングを使用する方法で、制御装置
より交流電流を流した誘導コイルを、位置検出センサ本
体に設けた誘導コイルに近接させて起電力を与え、位置
検出センサのスイッチがON又はOFFすることによる
誘導コイルのインダクタンスの変化により前記交流電流
の変化することを検知増幅して、制御装置を制御する方
法である。
【0004】更にコードレスで伝送する第二の方法とし
ては、位置検出センサの本体にLED等の赤外投光部を
設けて、位置検出センサにより出力したON又はOFF
信号を電流に変換して前記投光部に入力して光信号を送
出させることにより、離れた距離に備えられた受光器で
受光し、再び電流信号に変換、増幅して、制御装置に制
御電流を送る方法である。
【0005】更にまたコードレスで伝送する第三の方法
としては、位置検出センサにより出力したON又はOF
F信号を、例えばFM変調した電波に変換して、位置検
出センサ本体に設けた発信アンテナより発射させること
により、離れた距離に備えた受信アンテナで受信し、そ
の電波を検波、増幅して制御装置に制御電流を送る方法
である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の第一の方法
では、位置検出センサ本体側の誘導コイルと、制御装置
側に備えた誘導コイルとの間隔が極めて狭くて1mm程
度しかとれず、鉄等磁性体の切粉が対向した誘導コイル
のギャップにつまると、誘電率が変化して、伝導作動に
異状が発生するという問題点がある。
【0007】前記従来の第二の方法では、投光部と受光
部に切削油や切粉が付着したり、光の通路に切削油や切
粉が通過することにより、伝送される光が減光あるいは
遮断されて制御不能になるおそれがあるという問題点が
ある。
【0008】前記従来の第三の方法では、前記二つの手
段のように切削油や切粉による妨害のおそれはないが、
電波の発信回路、その電波の受信、検波、増幅回路等が
動作するまでの時間に遅れがあるために、ON又はOF
F信号が出力して制御回路が作動するまでの時間遅れ、
すなわち、立上り時間が問題となる。今バイト等刃物の
送り速度を100mm/分とすれば、1ミクロンの精度
を出すための回路の立上り時間は0.6msec以下で
あることが必要である。
【0009】更に、電波は目に見えないために、発信さ
れた電波が受信アンテナに到達する中間に電波を遮るも
のが存在したままで使用しても、誤動作を起こさないよ
うにする必要があり、発信電波の出力を増大し、受信感
度を増すことになるので、同様の装置を並置した場合に
は、電波が混信して相互に誤動作をしてしまう。このた
めに、使用周波数を機種毎に仕分けする等の対策を要す
ために、コストアップの要因となり、ユーザにとっては
使いずらいものとなる問題点がある。又更に、前記のよ
うに受信感度を上げたために、他の電波の混信による誤
動作という解決が不可能な問題点があった。
【0010】本発明は、伝送手段として極めて弱い電波
を短距離で使用し、他の電波は勿論、同ー装置間でも混
信を排除し、回路を単純化して立上り時間を早くして加
工精度を向上するとともに安価で使い易く、かつ切削油
や切粉等に妨害されない位置検出センサの制御信号伝達
装置を提供することを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の位置検出センサの制御信号伝達装置におい
ては、位置検出センサのハウジング内に、前記ハウジン
グの装着部の端部より電波を発射する手段と、前記装着
部の端部より離間した対向位置に電波を受信する手段と
を設けることにより、前記位置検出センサより出力され
る電気的開閉情報を前記送受信手段間は電波により伝送
させて、前記ハウジングの外部に備えた制御回路を制御
するようにした。
【0012】また、前記装着部の端部は電波を通過せし
める物質でカバーされているようにした。
【0013】
【作用】位置検出センサのハウシングの装着部を旋盤、
マシニングセンタ、専用機などのNC機械の取り付け面
に装着する。ワークやテーブルが位置検出センサの測定
子に接触した後測定子が変位し、スイッチ機構が作動し
てON又はOFF信号を送出すると、発振回路が作動し
てハウジング内に設けた送信アンテナより装着部端部よ
り電波を発射する。発射された電波は対向した受信アン
テナで受けて、検波、増幅してワークやテーブルを制御
する制御回路を制御する。
【0014】
【実施例】図1は本発明の実施例の正面断面図を示して
おり、(a)は位置検出センサ部で、1は金属等電波遮
蔽性のある材質よりなるハウジング、2は先端にコンタ
クト3を有しハウジング1より突出する測定子で、ハウ
ジング1に固定した軸受4に軸受されている。5はハウ
ジング1に固定されたスイッチ本体で、その蓋6には固
定接点7が設けられ、その中央部には固定接点7に対向
する可動接点8を備えた断面T形のアクチュエータ9の
軸受を形成している。10は測定子2の右端に固定され
た作動盤、11は強い圧縮ばねで、作動盤10を押すこ
とにより、測定子2が常時左方に押されるともに、アク
チュエータ9も押されて、スイッチばね12の弱いばね
に抗してスイッチの可動接点8を固定接点7より離間せ
しめている。なお、13はハウジング1に植えられた作
動盤10の回り止めピン、14は固定接点7、可動接点
8に接続したリード線である。
【0015】15は図2(a)に示す位置検出センサ側
の電子回路を取り付けるプリント基板aで、図には記さ
ないビス等でハウジング1に止められ、その基板a15
には電子部品と棒状フェライトに数ターンのコイルを巻
いた送信アンテナ16が取り付けられている。17は電
源の電池、18は電池蓋である。
【0016】ハウジング1の右端部にはねじ19を設け
て、ナット20により、例えば旋盤、マシニングセン
タ、専用機などのNC機械の取り付け面21に装着す
る。22は電波を通過する物質、例えばプラスチックの
ような材料よりなるカバーaで、ハウジング1に気密性
を保つように取り付けられている。
【0017】図1(b)は制御装置のうち受信部の正面
断面図であって、31は金属等電波遮蔽性のある材質よ
りなる受信部本体、32は受信部本体31に固定された
プリント基板bで、その基板b32には受信部の回路部
品33と棒状フェライトに数ターンのコイルを巻いた受
信アンテナ34が取り付けられている。35は電波を通
過する物質、例えばプラスチックのような材料よりなる
カバーbで、受信部本体31に気密性を保つように取り
付けられている。なお、36は後蓋、37は取り付け
座、38は制御装置の制御部や電源部に至るリード線で
ある。
【0018】送信アンテナ16と受信アンテナ34とは
図1のように数十mm離れて対向しており、前記のよう
にハウジング1と受信部本体31とは金属等電波遮蔽性
のある材料で形成されているので、送信アンテナ16よ
り発射された電波は、空間に大きく広がることなく受信
アンテナ34に到達する。
【0019】図2(a)は位置検出センサ部内に収めら
れた送信回路を示し、40はスイッチで図1(a)に示
されている固定接点7と可動接点8とアクチュエータ9
よりなる。16は図1(a)に記載された棒状フェライ
トに数ターンのコイルを巻いた発振コイルで、この発振
コイルは送信アンテナを特に設けなくても送信用アンテ
ナを兼ねているために、ここでは送信アンテナと呼ぶ。
41はトリマーコンデンサー、42は発振用トランジス
ター、43は水晶発信子で例えば発振周波数40MHz
等を使用する。なお、44は抵抗、45はコンデンサ
ー、17は図1(a)にも記載した電池である。
【0020】図2(b)は制御装置の回路図を示し、3
4は図1(b)に記載されている棒状フェライトに数タ
ーンのコイルを巻いた受信アンテナ、51はコンデンサ
ー、52はトリーマコンデンサーである。アンテナ回路
より先の回路は詳細回路図は省略して機能ブロック別に
記載してあり、53は超再生検波回路、54は低周波増
幅回路、55は整流回路、56は直流増幅回路、57は
スイッチング回路、58は制御回路、59はモータ、6
0は商用電源である。
【0021】次に簡単に動作を説明すると、図1(a)
に於て図には記さないワークやテーブルが移動してコン
タクト3に接触すると、図1(a)の状態より測定子2
が作動盤10とともに図で右方に変位するので、アクチ
ュエータ9がスイッチばね12により右方に変位して可
動接点8が固定接点7に接触した瞬間に図2(a)に示
した発振回路が作動し、送信アンテナ16より電波を発
射する。
【0022】送信アンテナ16より発射された電波は対
向した図1(b)の受信アンテナ34で受けられる。ア
ンテナ出力は図2(b)に示す超再生検波回路53で検
波され、低周波増幅回路54で低周波増幅した後で整流
回路55で整流され、直流増幅回路56で直流増幅した
後スイッチング回路57で制御回路58を駆動するに十
分な電流を制御回路に出力し、制御回路58は前記ワー
クやテーブルを駆動する例えばモータ59の給電を断ち
ブレーキをかけてワークやテーブルを停止することによ
り寸法検出、位置決め等ができる。
【0023】実験によれば、水晶発振子43を32MH
z、送信アンテナ16と送信アンテナ34との距離を5
0ないし100mmとし、ワークやテーブルの送り速度
を100mm/分とした場合、総合して1ミクロンの精
度を得た。
【0024】実施例では、位置検出センサの測定子3の
変位を図1で右方のみ、すなわちZ方向のみとしたが
X,Y,Z方向の何れか2方向、あるいは3方向の変位
を合成してアクチュエータ9を変位せしめるようにする
こともできる。
【0025】また、スイッチ40は常時開接点としON
信号を送出するように説明したが、常時閉接点とし、O
FF信号を送出するようにしても勿論よい。その場合は
常時電波を送信していて電波の停止を検出して制御回路
を動作させてもよいが、電池寿命が短くなるので、極微
弱電流のOFFを検出してスイッチング回路を作動して
電波を発射するようにするとよい。
【0026】
【発明の効果】本発明は、以上説明されたように構成し
たので、以下に記載されたような効果を有する。
【0027】伝送手段として送信アンテナと受信アンテ
ナを近接して対向させ、対向したアンテナの方向以外の
方向の電波発射や飛来を遮蔽してあるので、同一の装置
が近くにあっても混信するおそれがないので、機種を変
えて使い分けする必要がなく使い勝手がよい。また外部
より飛来する他の電波により、混信するおそれが少ない
ので確実性が高い。
【0028】回路、特に立ち上がり時間の遅延に起因す
る度合いの大きい発振回路を極めて単純化してあるの
で、立上り時間を早くすることができるので、1ミクロ
ンの精度が保証できる。
【0029】電池電源を必要とする発振回路が上記のよ
うに極めて単純化してあるので、電流消費が極めて少な
くて電池寿命が長く、ユーザの保守が楽である。
【0030】位置検出センサならびに受信部のアンテナ
が密閉されているので、切削油や切粉等に妨害されろこ
とがなく、特に旋盤、マシニングセンタ等金属加工機の
位置検出センサの制御信号伝送として好適である。
【図面の簡単な説明】
【図1】位置検出センサの信号伝達装置の正面断面図で
ある。
【図2】位置検出センサの信号伝達装置の回路図であ
る。
【符号の説明】
1 ハウジング 2 測定子 3 コンタクト 7 固定接点 8 可動接点 15 基板a 16 送信アンテナ 17 電池 22 カバーa 31 受信部本体 32 基板b 34 受信アンテナ 35 カバーb 43 水晶発振器 58 制御回路
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成5年11月8日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0017
【補正方法】変更
【補正内容】
【0017】図1(b)は制御装置のうち受信部の正面
断面図であって、31は金属等電波遮蔽性のある材質よ
りなる受信部本体、32は受信部本体31に固定された
プリント基板bで、その基板b32には受信部回路部
品33と棒状フェライトに数ターンのコイルを巻いた受
信アンテナ34が取り付けられている。35は電波を通
過する物質、例えばプラスチックのような材料よりなる
カバーbで、受信部本体31に気密性を保つように取り
付けられている。なお、36は後蓋、37は取り付け
座、38は制御装置の制御部や電源部に至るリード線で
ある。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0018
【補正方法】変更
【補正内容】
【0018】送信アンテナ16と受信アンテナ34とは
図1のように数10mm離れて対向しており、前記のよ
うにハウジング1と受信部本体31とは金属等電波遮蔽
性のある材料で形成されているので、送信アンテナ16
より発射された電波は、空間に大きく広がることなく受
信アンテナ34に到達する。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0024
【補正方法】変更
【補正内容】
【0024】実施例では、位置検出センサの測定子
変位を図1で右方のみ、すなわちZ方向のみとしたが
X,Y,Z方向の何れか2方向、あるいは3方向の変位
を合成してアクチュエータ9を変位せしめるようにする
こともできる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 位置検出センサのハウジング内に、前記
    ハウジングの装着部の端部より電波を発射する手段と、
    前記装着部の端部より離間した対向位置に電波を受信す
    る手段とを設けることにより、前記位置検出センサより
    出力される電気的開閉情報を前記送受信手段間は電波に
    より伝送させて、前記ハウジングの外部に備えた制御回
    路を制御することを特徴とする位置検出センサの制御信
    号伝達装置。
  2. 【請求項2】 前記装着部の端部は電波を通過せしめる
    物質でカバーされていることを特徴とする請求項1記載
    の位置検出センサの制御信号伝達装置。
JP32983092A 1992-10-27 1992-10-27 位置検出センサの制御信号伝達装置 Pending JPH06139487A (ja)

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JP32983092A JPH06139487A (ja) 1992-10-27 1992-10-27 位置検出センサの制御信号伝達装置

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JP32983092A JPH06139487A (ja) 1992-10-27 1992-10-27 位置検出センサの制御信号伝達装置

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JPH06139487A true JPH06139487A (ja) 1994-05-20

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JP (1) JPH06139487A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6257077B1 (en) * 1998-09-08 2001-07-10 Alan C. Patterson Remotely powered sensing arrangement for a rotatable device
JP2003121213A (ja) * 2001-10-12 2003-04-23 Hitachi Cable Ltd 装置校正記録用電子タグ

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