JPH0716237Y2 - 位置検出装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、例えば、生産機械の動力伝達機構である各種
のアクチュエータや作動部分の位置を検出し、この信号
を当該生産機械の制御装置に出力する位置検出装置に関
するものである。

（従来の技術） 一般的に、工場等で使用される生産機械には、この生産
機械を構成する各種のアクチュエータ、具体的には、モ
ータによって駆動される移動体の移動位置、空圧，油圧
によって作動するシリンダのロッド等、の作動位置を検
出するリミットスイッチ等の位置検出装置が多数取付け
られている。

第３図（Ａ）には、部品のプレス装置１が示してある。
同図に示すように、このプレス装置１のベースＢには、
ワーク２を所定の位置に搬入するワーク搬入用シリンダ
３と、プレス後のワークを搬出するワーク搬出用シリン
ダ５とが取付けられており、このベースＢに垂直に取付
けられたコラムＣには、ワーク搬入用シリンダ３によっ
て搬入されたワーク２をプレスするプレス用シリンダ４
が取付けられている。

そして、ワーク搬入用シリンダ３、プレス用シリンダ４
及びワーク搬出用シリンダ５のそれぞれのシリンダは、
ソレノイドバルブSOL1〜SOL3が接続され、このソレノイ
ドバルブSOL1〜SOL3によって図示しない駆動源からの圧
縮空気あるいは圧油の供給が制御され、これにより各シ
リンダのロッド６〜８の伸縮が制御されている。

また、ワーク搬入用シリンダ３、プレス用シリンダ４及
びワーク搬出用シリンダ５には、そのロッド６〜８の位
置を検出するリミットスイッチが各シリンダの長手方向
前部位置及び後部位置にそれぞれ設けられており、これ
らのリミットスイッチ及びソレノイドバルブSOL1〜SOL3
は、このプレス装置１を総括的に制御する制御装置10に
接続されている。

この制御装置10によって、第３図（Ｂ）のタイムチャー
トに示すように各シリンダ３〜５の作動が制御され、ワ
ーク２に所定のプレス作業が行なわれる。

第４図には、制御装置10に配線されている具体的なラダ
ーシーケンス回路図の一部が示してある。同図中、SOL1
〜SOL3は、前記したソレノイドバルブSOL1〜SOL3を作動
させるコイルであり、R1〜R5は、リレーのコイルであ
り、LS1〜LS6は各シリンダ３〜５に装着されているリミ
ットスイッチである。

この回路によれば、まず、ワーク２をベースであるテー
ブルＢに載せ、スタートスイッチSWを押すと、搬入用シ
リンダ３が作動してワーク２をテーブルＢの所定の位置
に搬入し、プレス用シリンダ４が作動してワーク２をプ
レスし、プレス後、搬出用シリンダ５が作動してワーク
をテーブルＢから搬出するという順序で作動する。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来のリミットスイッチ等の
位置検出装置を用いた場合には、各リミットスイッチを
これらに独立した信号線によって制御装置10に配線せざ
るをえないので、第５図に示すように、制御装置10から
プレス装置本体に取付けられている各リミットスイッチ
の配線に必要な電線数はリミットスイッチの数に比例す
ることになり（同図においてはリミットスイッチが５個
使用されているので、このリミットスイッチの配線に要
する電線数は９本となっている。）、例えば、リミット
スイッチを多数必要とする大型機械の場合には、その配
線に要する電線数は膨大なものとなり、必要リミットス
イッチの数の増加に伴って、必要電線量、配線に要する
時間、配線点検に要する時間も増加し、材料費、配線経
費が増加するという問題がある。

本考案は、このような従来の問題点に鑑みて成されたも
のであり、リミットスイッチの配線に独立した信号線を
必要としない位置検出装置を提供することを目的とす
る。

（問題点を解決するための手段） 前記目的を達成するための本考案は、生産機械を構成す
る動力伝達機構の位置検出を行う位置検出手段と、当該
位置検出手段と一対一に設けられ、対応する位置検出手
段の動作に応じて作動する開閉制御手段とからなる位置
検出装置であって、前記位置検出手段は、前記生産機械
の動作を制御する制御装置の電源線から供給される電力
によって特定の周波数の信号を発振する送信側発振器
と、前記動力伝達機構が所定の位置に達した場合に作動
するスイッチと、当該スイッチが作動した場合に当該送
信側発振器から出力されている信号を前記電源線に送出
する出力手段とから構成され、前記開閉制御手段は、前
記電源線を介して伝送される前記送信側発振器からの特
定の周波数の信号を入力する入力手段と、当該入力手段
によって入力された特定の周波数の信号を当該周波数に
応じた電圧に変換する第１電圧変換手段と、前記位置検
出手段の送信側発振器が出力する特定の周波数の信号と
同一周波数の信号を発振する受信側発振器と、当該受信
側発振器からの信号を当該周波数に応じた電圧に変換す
る第２電圧変換手段と、当該第１及び第２電圧変換手段
によって変換された電圧値を比較する比較手段と、当該
比較手段によって両電圧値が同一であると判断された場
合に動作するスイッチング手段とから構成されることを
特徴とする。

（作用） 位置検出手段に設けられている送信側発振器は電源線か
らの電力によって特定の周波数の信号を発振する。動力
伝達機構が所定の位置に達した場合にはスイッチが閉
じ、送信側発振器からの特定の周波数の信号は出力手段
によって電源線に送出される。

前記位置検出手段と一対一の関係にある開閉制御手段に
設けられている入力手段は、前記出力手段から出力され
た特定の周波数の信号を入力し、第１電圧変換手段はそ
の周波数に応じた電圧を出力する。第２電圧変換手段は
受信側発振器から出力されている特定の周波数の信号を
当該周波数に応じた電圧に変換して出力する。比較手段
は、第１電圧変換手段および第２電圧変換手段から出力
された電圧を比較し、スイッチング手段はこれら両電圧
変換手段から出力される電圧値が同一である場合に動作
する。

つまり、ある位置検出手段に設けられいるスイッチが閉
じた場合には、この位置検出手段に対応する開閉制御手
段のスイッチング手段が動作することになる。

（実施例） 以下に、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、本考案に係る位置検出装置のブロック図であ
る。

同図に示すように、この位置検出装置は、位置検出手段
としての送信側と、開閉制御手段としての受信側とに分
けることができる。

各種の生産機械本体に取付けられる位置検出部20は、制
御装置10の制御系の電源15に電源線16を介して接続され
た電源部21と、この電源部21に接続された送信側発振器
として機能する発振器22及び出力手段としての増幅器23
を有し、発振器22と増幅器23とはスイッチ24によって接
続されるようになっている。この発振器22は特定の周波
数の信号を発振するものであり、増幅器23はこの発振器
22から出力された信号を所定のレベルの信号に増幅する
ものである。

また、位置検出部20には、所定の周波数の信号のみを通
過させる帯域フィルタ25及び電源線16を伝送中の他の信
号の侵入を阻止する電源線結合フィルタ26も有してい
る。なお、この帯域フィルタ26及び電源線結合フィルタ
26は出力手段を構成している。

また、この位置検出部20の外形形状は従来のリセットス
イッチと同様である。

このように構成された位置検出部20は、次のように動作
する。

例えば生産機械に取付けられたアクチュエータが所定の
位置まで動き、スイッチ24を押して回路が形勢される
と、発振器22からの信号が増幅器23によって所定のレベ
ルに増幅され、この増幅後の信号は帯域フィルタ25及び
電源線結合フィルタ26を介して電源線16に出力されるこ
とになる。そして、この信号は電源線16を伝達して制御
装置10の制御回路に流れ込むことになる。

また、制御装置10の制御回路中に制御素子として設けら
れる開閉制御部30は、この制御装置10の制御系の電源15
に電源線16を介して接続された電源部31と、この電源部
31に接続された自動利得調整器32及び判別回路33を有
し、また、この自動利得調整器32には、所定の周波数の
信号のみを通過させる帯域フィルタ34を介して電源線16
を伝送中の他の信号の侵入を阻止する電源線結合フィル
タ35が接続されている。この電源部31,自動利得調整器3
2,帯域フィルタ34,電源線結合フィルタ35によって入力
手段を構成している。前記した自動利得調整器32は、電
源線結合フィルタ35及び帯域フィルタ34を介して電源線
16から伝送された特定の周波数の信号を所定のレベルに
減衰させるものであり、この減衰された信号は判別回路
33に入力される。

この判別回路33は、図示するように、特定の周波数の信
号を発生する受信側発振器としての発振器33aと、この
発振器33aから出力された信号をF/V変換する第２変換手
段としてのF/V変換器33cと、前記自動利得調整器32から
出力された信号をF/V変換する第１変換手段としてのF/V
変換器33cと、これらのF/V変換器33a及び33cから出力さ
れた電圧を比較し、両電圧が一致していれば信号を出力
する比較手段としてのコンパレータ33dと、コンパレー
タ33dから出力された信号を増幅する増幅器33eとを有
し、この増幅器33eにはスイッチング手段としての内部
リレー36が接続されている。この判別回路30は、制御装
置10内に組込まれ、発振器33aの発振周波数と同一の周
波数の信号が電源線16から判別回路33に入力された場合
に内部リレー36が動作し、この動作によって、この開閉
制御部30が組み込まれている回路の閉路、開路の動作が
行なわれる。

このように構成された位置検出装置を制御回路10に用い
ると、リミットスイッチを接続する必要電線数は、第２
図に示すように２本のみで済むことになる。そして、こ
の電線数はリミットスイッチの数に拘らず一定である。

なお、この場合には、同一の周波数を発振する位置検出
部20を用いたのでは、制御装置10内に組み込まれている
各開閉制御部が同時に動作してしまうことになり、回路
が所定の動作をすることができなくなるので、生産機械
本体に装着する各位置検出部の発振周波数は個々に異な
るものを用い、また、それぞれの位置検出部に対応する
開閉制御部30（第２図中においてはLS1,LS2,LS3,LS4,LS
6）はこの個々に異なる位置検出部に対応して動作する
ものを用いなければならないのはもちろんである。

（考案の効果） 以上の説明により明らかなように、本考案によれば、位
置検出手段からの信号を、制御系の電源線を介して開閉
制御手段に伝送させ、ある位置検出手段に設けられてい
るスイッチが動作した場合には、この位置検出手段に対
して一対一の関係にある開閉制御手段のスイッチング手
段を動作させるようにしたので、位置検出手段の配線に
は独立した信号線を用いることなく対応する位置検出手
段の動作状態を確実に検出することができ、位置検出手
段の配線に要する必要電線本数を削減することができる
ようになる。また、開閉制御手段においては、送信側発
振器と受信側発振器からの信号を電圧に変換して比較す
るようにしているので、耐ノイズ性に優れ、誤検出のな
い確実な検出を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案に係る位置検出装置の概略構成を示す
ブロック図、第２図は、本考案に係る位置検出装置を用
いた場合の実際の配線例を示す図、第３図（Ａ），
（Ｂ）は、従来のリミットスイッチを用いた産業機械の
一例及びその動作のタイムチャートを示す図、第４図及
び第５図は、第３図に示した制御装置内の制御回路図及
びその配線説明に供する図である。 １…プレス装置（生産機械）、3,4,5…搬入，プレス，
搬出用各シリンダ（動力伝達機構）、10…制御装置、16
…電源線、20…リミットスイッチ（位置検出手段）、22
…発振器（送信側発振器）、23…増幅器（出力手段）、
24…スイッチ、30…開閉制御部（開閉制御手段）、32…
自動利得調整器（入力手段）、33…判別回路、33a…発
振器（受信側発振器）、33b…F/V変換器（第２電圧変換
手段）、33c…F/V変換器（第１電圧変換手段）、33d…
コンパレータ（比較手段）、36…内部リレー（スイッチ
ング手段）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】生産機械を構成する動力伝達機構の位置検
   出を行う位置検出手段と、当該位置検出手段と一対一に
   設けられ、対応する位置検出手段の動作に応じて作動す
   る開閉制御手段とからなる位置検出装置であって、 前記位置検出手段は、前記生産機械の動作を制御する制
   御装置の電源線から供給される電力によって特定の周波
   数の信号を発振する送信側発振器と、前記動力伝達機構
   が所定の位置に達した場合に作動するスイッチと、当該
   スイッチが作動した場合に当該送信側発振器から出力さ
   れている信号を前記電源線に送出する出力手段とから構
   成され、 前記開閉制御手段は、前記電源線を介して伝送される前
   記送信側発振器からの特定の周波数の信号を入力する入
   力手段と、当該入力手段によって入力された特定の周波
   数の信号を当該周波数に応じた電圧に変換する第１電圧
   変換手段と、前記位置検出手段の送信側発振器が出力す
   る特定の周波数の信号と同一周波数の信号を発振する受
   信側発振器と、当該受信側発振器からの信号を当該周波
   数に応じた電圧に変換する第２電圧変換手段と、当該第
   １及び第２電圧変換手段によって変換された電圧値を比
   較する比較手段と、当該比較手段によって両電圧値が同
   一であると判断された場合に動作するスイッチング手段
   とから構成されることを特徴とする位置検出装置。