JPH0633914A - 流体圧アクチュエータのピストン位置検出装置 - Google Patents
流体圧アクチュエータのピストン位置検出装置Info
- Publication number
- JPH0633914A JPH0633914A JP19108092A JP19108092A JPH0633914A JP H0633914 A JPH0633914 A JP H0633914A JP 19108092 A JP19108092 A JP 19108092A JP 19108092 A JP19108092 A JP 19108092A JP H0633914 A JPH0633914 A JP H0633914A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】ピストンが所定位置に位置されたことを正確に
検知でき、かつ耐久性と信頼性の高い流体圧アクチュエ
ータのピストン位置検出装置を提供する。 【構成】非磁性材料のシリンダ１１内に滑動自在に収納
されたピストン１２にマグネット１３を取付け、マグネ
ットの移動軌跡の一部に接近したシリンダの外側にケー
シング１５を設け、ケーシング内に差動型ホール集積回
路１６を設けると共に、２個のホール素子をマグネット
の磁極の方向と同一方向に向けて隔設する。 【効果】ホール素子に印加される磁束密度の差によりス
イッチ駆動信号を出力させることができ、動作信頼性と
耐久性を高めることができる。
検知でき、かつ耐久性と信頼性の高い流体圧アクチュエ
ータのピストン位置検出装置を提供する。 【構成】非磁性材料のシリンダ１１内に滑動自在に収納
されたピストン１２にマグネット１３を取付け、マグネ
ットの移動軌跡の一部に接近したシリンダの外側にケー
シング１５を設け、ケーシング内に差動型ホール集積回
路１６を設けると共に、２個のホール素子をマグネット
の磁極の方向と同一方向に向けて隔設する。 【効果】ホール素子に印加される磁束密度の差によりス
イッチ駆動信号を出力させることができ、動作信頼性と
耐久性を高めることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばスポット溶接機
等のワークをクランプする流体圧アクチュエータのピス
トン位置を検出して、そのクランプが正常であるか否か
の判断を行なう流体圧アクチュエータのピストン位置検
出装置に関するものである。
等のワークをクランプする流体圧アクチュエータのピス
トン位置を検出して、そのクランプが正常であるか否か
の判断を行なう流体圧アクチュエータのピストン位置検
出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種のピストン位置検出装置と
しては図１に示す如き構造のものがある。すなわち、１
は溶接機のワーク２を挾持するための一対のクランプで
あって、このクランプ１は、エア又は液体の流体圧を供
給するシリンダ３内に内装されているピストン４に接続
されているピストン軸５にジョイント６を介して連結さ
れており、流体圧で動作するピストン４の移動力で、ク
ランプ１がワーク２を挾持又は解放するものである。そ
してクランプ１によるワーク２の挾持が確実になされて
いるか否かの判断を行なうために、ピストン４の位置検
知を行なっており、このピストン４の位置検知手段とし
てピストン４の周面にマグネット７を埋設し、またシリ
ンダ３の外側定位置には、上記マグネット７の接近によ
り動作する近接スイッチ８を配置して、マグネット７の
接近による近接スイッチ８の動作で発信し、この発信で
ピストン４がクランプ１を図面において右方向に引き寄
せた位置、すなわちワーク２がクランプ１により完全挾
持されていることを検知しているものである。
しては図１に示す如き構造のものがある。すなわち、１
は溶接機のワーク２を挾持するための一対のクランプで
あって、このクランプ１は、エア又は液体の流体圧を供
給するシリンダ３内に内装されているピストン４に接続
されているピストン軸５にジョイント６を介して連結さ
れており、流体圧で動作するピストン４の移動力で、ク
ランプ１がワーク２を挾持又は解放するものである。そ
してクランプ１によるワーク２の挾持が確実になされて
いるか否かの判断を行なうために、ピストン４の位置検
知を行なっており、このピストン４の位置検知手段とし
てピストン４の周面にマグネット７を埋設し、またシリ
ンダ３の外側定位置には、上記マグネット７の接近によ
り動作する近接スイッチ８を配置して、マグネット７の
接近による近接スイッチ８の動作で発信し、この発信で
ピストン４がクランプ１を図面において右方向に引き寄
せた位置、すなわちワーク２がクランプ１により完全挾
持されていることを検知しているものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記近接ス
イッチ８は、ＭＲ素子を組込んでいるスイッチであるこ
とから、この近接スイッチ８を溶接機の近傍において使
用した場合に、溶接機に接続されている電源ケーブル
が、この近接スイッチ８に接近したり接触すると、その
電源ケーブルから発生する強磁界が近接スイッチ８内部
のＭＲ素子や回路に作用し、これによって近接スイッチ
８が誤動作するという不具合があった。さらにこの近接
スイッチ８を使用することで複雑な処理回路が必要とな
って経済性の点でも不具合があった。
イッチ８は、ＭＲ素子を組込んでいるスイッチであるこ
とから、この近接スイッチ８を溶接機の近傍において使
用した場合に、溶接機に接続されている電源ケーブル
が、この近接スイッチ８に接近したり接触すると、その
電源ケーブルから発生する強磁界が近接スイッチ８内部
のＭＲ素子や回路に作用し、これによって近接スイッチ
８が誤動作するという不具合があった。さらにこの近接
スイッチ８を使用することで複雑な処理回路が必要とな
って経済性の点でも不具合があった。
【０００４】また上記近接スイッチ８にかえ、図２に示
すようにリードスイッチ９を用いることも提案されてい
るが、このリードスイッチ９は、耐振性に欠けるため
に、例えば溶接作業場から発生する振動等を受けること
によりチャタリングを生じ、このリードスイッチのチャ
タリング現象によって誤動作を生じることがあり、また
リードスイッチの接点が耐久性の面で懸念される等の不
具合もあった。
すようにリードスイッチ９を用いることも提案されてい
るが、このリードスイッチ９は、耐振性に欠けるため
に、例えば溶接作業場から発生する振動等を受けること
によりチャタリングを生じ、このリードスイッチのチャ
タリング現象によって誤動作を生じることがあり、また
リードスイッチの接点が耐久性の面で懸念される等の不
具合もあった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、かかる従来の
不具合に着目してなされたもので、前記のＭＲ素子内装
の近接スイッチ、又はリードスイッチにかえ、差動型ホ
ールＩＣを内装した位置検出器を設けて、この差動型ホ
ールＩＣの動作によって出力される出力電圧を基にし
て、ピストンが所定位置に位置されたことを正確に検知
でき、しかも耐久性と信頼性を高めることができる流体
圧アクチュエータのピストン位置検出装置を提供するこ
とにある。
不具合に着目してなされたもので、前記のＭＲ素子内装
の近接スイッチ、又はリードスイッチにかえ、差動型ホ
ールＩＣを内装した位置検出器を設けて、この差動型ホ
ールＩＣの動作によって出力される出力電圧を基にし
て、ピストンが所定位置に位置されたことを正確に検知
でき、しかも耐久性と信頼性を高めることができる流体
圧アクチュエータのピストン位置検出装置を提供するこ
とにある。
【０００６】
【実施例】以下に本発明を図面に示す実施例に基いて詳
細に説明する。
細に説明する。
【０００７】図３において、１１は流体アクチュエータ
のシリンダであって、非磁性体によって形成されてい
る。このシリンダ１１内には、ピストン１２が内装さ
れ、さらにこのピストン１２の周面には、該ピストン１
２の移動方向に着磁された環状のマグネット１３が嵌合
されている。
のシリンダであって、非磁性体によって形成されてい
る。このシリンダ１１内には、ピストン１２が内装さ
れ、さらにこのピストン１２の周面には、該ピストン１
２の移動方向に着磁された環状のマグネット１３が嵌合
されている。
【０００８】１４は、シリンダ１１の外側かつ所定位置
に固定される位置検出器であって、この位置検出器１４
は、ケーシング１５の内部底面（シリンダ１１の近接
面）に固定される差動型ホールＩＣ（差動型ホール集積
回路）１６を有している。この差動型ホールＩＣ１６
は、図４に示すように、２個のホール素子１６Ａと１６
Ｂとがピストン１２の移動方向に隔設されているもので
あり、この差動型ホールＩＣ１６は、リード端子１７を
介して回路基板１８に接続されている。１９は回路基板
１８に接続されている電子部品、２０はケーシング１５
の開口部に被着されて、前記の回路基板１８を固定する
ためのホルダ部２１を有するキャップ、２２は、位置検
出器１４の外周囲に被着される磁気シールドケースを示
す。なお前記差動型ホールＩＣ１６の背面に接近させ
て、前記マグネット１３による磁束を差動型ホールＩＣ
１６に有効に作用せしめるためのヨーク２３が配置され
ている。
に固定される位置検出器であって、この位置検出器１４
は、ケーシング１５の内部底面（シリンダ１１の近接
面）に固定される差動型ホールＩＣ（差動型ホール集積
回路）１６を有している。この差動型ホールＩＣ１６
は、図４に示すように、２個のホール素子１６Ａと１６
Ｂとがピストン１２の移動方向に隔設されているもので
あり、この差動型ホールＩＣ１６は、リード端子１７を
介して回路基板１８に接続されている。１９は回路基板
１８に接続されている電子部品、２０はケーシング１５
の開口部に被着されて、前記の回路基板１８を固定する
ためのホルダ部２１を有するキャップ、２２は、位置検
出器１４の外周囲に被着される磁気シールドケースを示
す。なお前記差動型ホールＩＣ１６の背面に接近させ
て、前記マグネット１３による磁束を差動型ホールＩＣ
１６に有効に作用せしめるためのヨーク２３が配置され
ている。
【０００９】以上が本実施例の構成であるが次にその作
用について述べる。先ず差動型ホールＩＣの動作原理
を、図５に基いて説明すると、（ａ）図は、ホール素子
１６Ａ及び１６Ｂが、マグネット１３の接近により印加
される磁束密度Ｂｒを示すグラフであって、ホール素子
１６Ａの印加磁束密度はＢｒＡであり、ホール素子１６
Ｂの印加磁束密度はＢｒＢである。この双方の磁束密度
の位相のずれは、双方ホール素子１６Ａと１６Ｂとの間
隔と等しい。
用について述べる。先ず差動型ホールＩＣの動作原理
を、図５に基いて説明すると、（ａ）図は、ホール素子
１６Ａ及び１６Ｂが、マグネット１３の接近により印加
される磁束密度Ｂｒを示すグラフであって、ホール素子
１６Ａの印加磁束密度はＢｒＡであり、ホール素子１６
Ｂの印加磁束密度はＢｒＢである。この双方の磁束密度
の位相のずれは、双方ホール素子１６Ａと１６Ｂとの間
隔と等しい。
【００１０】そして上記双方のホール素子１６Ａ、１６
Ｂによる夫々の磁束密度ＢｒＡとＢｒＢとの磁束密度差
は（ｂ）図の如くとなり、この磁束密度差位相（ＢｒＡ
−ＢｒＢ）が、上限値Ｂｏｐを越えることにより出力が
オンとなり、また下限値Ｂｒｐを越えることにより出力
がオフとなりｃ図で示すような出力電圧Ｅが得られる。
Ｂによる夫々の磁束密度ＢｒＡとＢｒＢとの磁束密度差
は（ｂ）図の如くとなり、この磁束密度差位相（ＢｒＡ
−ＢｒＢ）が、上限値Ｂｏｐを越えることにより出力が
オンとなり、また下限値Ｂｒｐを越えることにより出力
がオフとなりｃ図で示すような出力電圧Ｅが得られる。
【００１１】次にシリンダ１２の動作に伴なうシリンダ
の位置検出について述べると、そのリシンダ１２の動作
により、マグネット１３が差動型ホールＩＣ１６に直下
に接近されると、ホール素子１６Ａにはマグネット１３
のＳ極による磁界が、またホール素子１６Ｂにはマグネ
ット１３のＮ極による磁界が印加される。各ホール素子
１６Ａ、１６Ｂに印加される磁界は、極性が逆であるの
で、磁束密度の差を生じ、この差によって出力電圧が出
力されてスイッチ（図示せず）が、オンされて、シリン
ダ１２の位置が検出されるものである。
の位置検出について述べると、そのリシンダ１２の動作
により、マグネット１３が差動型ホールＩＣ１６に直下
に接近されると、ホール素子１６Ａにはマグネット１３
のＳ極による磁界が、またホール素子１６Ｂにはマグネ
ット１３のＮ極による磁界が印加される。各ホール素子
１６Ａ、１６Ｂに印加される磁界は、極性が逆であるの
で、磁束密度の差を生じ、この差によって出力電圧が出
力されてスイッチ（図示せず）が、オンされて、シリン
ダ１２の位置が検出されるものである。
【００１２】このように、ホール素子１６Ａ、１６Ｂに
印加される磁界が、均一磁界であればＢｒＡ−ＢｒＢ＝
０となりスイッチがオンしないため外部磁界が強くても
誤動作せず、磁束密度の差が上限値Ｂｏｐを越えなけれ
ばスイッチはオンとならないことから、位置検出器１４
の外部に位置される電源ケーブル等から発生するノイズ
磁界があっても、これらのノイズ磁界によるスイッチの
誤動作は未然に防止できる。
印加される磁界が、均一磁界であればＢｒＡ−ＢｒＢ＝
０となりスイッチがオンしないため外部磁界が強くても
誤動作せず、磁束密度の差が上限値Ｂｏｐを越えなけれ
ばスイッチはオンとならないことから、位置検出器１４
の外部に位置される電源ケーブル等から発生するノイズ
磁界があっても、これらのノイズ磁界によるスイッチの
誤動作は未然に防止できる。
【００１３】さらにこのピストン位置検出器１４は機械
的動作機構を有しないことから耐久性が著しく向上され
る。
的動作機構を有しないことから耐久性が著しく向上され
る。
【００１４】また差動型ホールＩＣ１６の背後にヨーク
２３が設けられていることから、このヨーク２３の作用
によって、外部磁界（ノイズ）が差動型ホールＩＣ１６
に悪影響を及ぼすことが防止（ノイズ遮蔽または漏れて
も均一化される）できると共に、マグネット１３による
磁界を有効に差動型ホールＩＣ１６に印加せしめること
ができるので、マグネット１３と、差動型ホールＩＣ１
６との間隔（エアギャップ）を大きく設定することがで
きると共に、誤動作を生じない信頼性に優れたピストン
位置検出装置が提供できる。
２３が設けられていることから、このヨーク２３の作用
によって、外部磁界（ノイズ）が差動型ホールＩＣ１６
に悪影響を及ぼすことが防止（ノイズ遮蔽または漏れて
も均一化される）できると共に、マグネット１３による
磁界を有効に差動型ホールＩＣ１６に印加せしめること
ができるので、マグネット１３と、差動型ホールＩＣ１
６との間隔（エアギャップ）を大きく設定することがで
きると共に、誤動作を生じない信頼性に優れたピストン
位置検出装置が提供できる。
【００１５】
【発明の効果】以上のように本発明は、非磁性材料のシ
リンダ１１内に滑動自在にピストン１２が収納され、か
つ前記ピストン１２にマグネット１３が取付けられた流
体圧アクチュエータにおいて、前記のマグネット１３の
移動軌跡の一部に接近した前記非磁性材料のシリンダ１
１の外側にケーシング１５を設け、該ケーシング１５内
に、差動型ホール集積回路１６を、その２個のホール素
子１６Ａ、１６Ｂが前記の第１のマグネット１３の磁極
の方向と同一方向に向けて隔設されてなる流体圧アクチ
ュエータのピストン位置検出装置であるから、これによ
れば、差動型ホール集積回路を用いて、それらのホール
素子に印加される磁束密度の差によりスイッチ駆動信号
を出力せしめることができ、従って動作信頼性と、耐久
性に優れたピストン位置検出装置が提供できるという効
果が得られる。
リンダ１１内に滑動自在にピストン１２が収納され、か
つ前記ピストン１２にマグネット１３が取付けられた流
体圧アクチュエータにおいて、前記のマグネット１３の
移動軌跡の一部に接近した前記非磁性材料のシリンダ１
１の外側にケーシング１５を設け、該ケーシング１５内
に、差動型ホール集積回路１６を、その２個のホール素
子１６Ａ、１６Ｂが前記の第１のマグネット１３の磁極
の方向と同一方向に向けて隔設されてなる流体圧アクチ
ュエータのピストン位置検出装置であるから、これによ
れば、差動型ホール集積回路を用いて、それらのホール
素子に印加される磁束密度の差によりスイッチ駆動信号
を出力せしめることができ、従って動作信頼性と、耐久
性に優れたピストン位置検出装置が提供できるという効
果が得られる。
【図１】従来例のピストン位置検出装置の構造説明図。
【図２】従来例のピストン位置検出装置の他の例を示し
た構造説明図。
た構造説明図。
【図３】本発明実施例のピストン位置検出装置の構造説
明図。
明図。
【図４】本発明実施例の差動型ホールＩＣの構造説明
図。
図。
【図５】本発明実施例の差動型ホールＩＣの作用説明
図。
図。
１１…シリンダ １２…ピストン １３…マグネット １４…位置検出器 １５…ケーシング １６…差動型ホールＩ
Ｃ １７…リード端子 １８…回路基板 １９…電子部品 ２０…キャップ ２１…ホルダ部 ２２…磁気シールドケ
ース ２３…ヨーク
Ｃ １７…リード端子 １８…回路基板 １９…電子部品 ２０…キャップ ２１…ホルダ部 ２２…磁気シールドケ
ース ２３…ヨーク
Claims (1)
- 【請求項１】 非磁性材料のシリンダ（１１）内に滑動
自在にピストン（１２）が収納され、かつ前記ピストン
（１２）にマグネット（１３）が取付けられた流体圧ア
クチュエータにおいて、前記のマグネット（１３）の移
動軌跡の一部に接近した前記非磁性材料のシリンダ（１
１）の外側にケーシング（１５）を設け、該ケーシング
（１５）内に、差動型ホール集積回路（１６）を、その
２個のホール素子（１６Ａ）、（１６Ｂ）が前記の第１
のマグネット（１３）の磁極の方向と同一方向に向けて
隔設されてなることを特徴とする流体圧アクチュエータ
のピストン位置検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19108092A JPH0633914A (ja) | 1992-07-17 | 1992-07-17 | 流体圧アクチュエータのピストン位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19108092A JPH0633914A (ja) | 1992-07-17 | 1992-07-17 | 流体圧アクチュエータのピストン位置検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0633914A true JPH0633914A (ja) | 1994-02-08 |
Family
ID=16268534
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19108092A Pending JPH0633914A (ja) | 1992-07-17 | 1992-07-17 | 流体圧アクチュエータのピストン位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0633914A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005124273A1 (ja) * | 2004-06-15 | 2005-12-29 | Asa Electronics Industry Co., Ltd | 位置検出装置およびシステム |
| WO2006137247A1 (ja) | 2005-06-21 | 2006-12-28 | Asa Electronics Industry Co., Ltd | シリンダー制御ユニット |
| CN100343620C (zh) * | 2004-05-14 | 2007-10-17 | 株式会社小松制作所 | 位移量测量装置 |
-
1992
- 1992-07-17 JP JP19108092A patent/JPH0633914A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100343620C (zh) * | 2004-05-14 | 2007-10-17 | 株式会社小松制作所 | 位移量测量装置 |
| WO2005124273A1 (ja) * | 2004-06-15 | 2005-12-29 | Asa Electronics Industry Co., Ltd | 位置検出装置およびシステム |
| US7999538B2 (en) | 2004-06-15 | 2011-08-16 | Asa Electronic Industry Co., Ltd. | Device and system for detecting position |
| WO2006137247A1 (ja) | 2005-06-21 | 2006-12-28 | Asa Electronics Industry Co., Ltd | シリンダー制御ユニット |
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