JPH08184579A - 渦電流形変位センサによる材質の判定方法 - Google Patents
渦電流形変位センサによる材質の判定方法Info
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- JPH08184579A JPH08184579A JP32895094A JP32895094A JPH08184579A JP H08184579 A JPH08184579 A JP H08184579A JP 32895094 A JP32895094 A JP 32895094A JP 32895094 A JP32895094 A JP 32895094A JP H08184579 A JPH08184579 A JP H08184579A
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- Japan
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- eddy current
- bridge
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- displacement sensor
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 金属材料の材質の判定の信頼性を向上させる
と共に、レーザ加工の自動化等を容易にすることを目的
とする。 【構成】 ブリッジに組まれた渦電流センサ１と、ブリ
ッジに高周波交流を供給する高周波発振器３と、ブリッ
ジの出力を増幅する増幅器５と、この増幅器の出力を全
波整流する同期整流回路７と、この同期整流回路の出力
を平滑にする平滑回路９等からなる渦電流形変位センサ
において、高周波発振器３の出力電圧とブリッジの出力
電圧の位相差を検出する位相検出器１５を設け、この位
相差と前記平滑回路の平均電圧とから金属材料の材質を
判定する。
と共に、レーザ加工の自動化等を容易にすることを目的
とする。 【構成】 ブリッジに組まれた渦電流センサ１と、ブリ
ッジに高周波交流を供給する高周波発振器３と、ブリッ
ジの出力を増幅する増幅器５と、この増幅器の出力を全
波整流する同期整流回路７と、この同期整流回路の出力
を平滑にする平滑回路９等からなる渦電流形変位センサ
において、高周波発振器３の出力電圧とブリッジの出力
電圧の位相差を検出する位相検出器１５を設け、この位
相差と前記平滑回路の平均電圧とから金属材料の材質を
判定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、レーザ加工機等にお
いて変位センサとして使用される渦電流形変位センサを
改造し、金属材料の材質の判定に利用する方法に関す
る。
いて変位センサとして使用される渦電流形変位センサを
改造し、金属材料の材質の判定に利用する方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】渦電流形変位センサは、図３に示すよう
に、レーザ加工機等において、加工ヘッドの先端部に設
けられた後述の渦電流センサと、金属材料Ｗとの距離Ｈ
を非接触で測定するものである。図１に従来の渦電流形
変位センサの回路構成を示してある。図示のように、イ
ンダクタＬ1 、Ｌ2 、抵抗Ｒ1 、Ｒ2 のブリッジからな
る渦電流センサ１と、このブリッジに高周波交流を供給
する高周波発振器３と、ブリッジの出力を増幅する増幅
器５と、この増幅器の出力を全波整流する同期整流回路
７と、この同期整流回路の出力を平均化する平滑回路９
等からなっている。なお、同期整流回路７には高周波発
振器３と同期をとるために、高周波発振器３の電圧波形
を比較器１１によって変換した方形波信号が供給されて
いる。また、比較器１３、位相比較器１５は後述するこ
の発明の付加部分である。
に、レーザ加工機等において、加工ヘッドの先端部に設
けられた後述の渦電流センサと、金属材料Ｗとの距離Ｈ
を非接触で測定するものである。図１に従来の渦電流形
変位センサの回路構成を示してある。図示のように、イ
ンダクタＬ1 、Ｌ2 、抵抗Ｒ1 、Ｒ2 のブリッジからな
る渦電流センサ１と、このブリッジに高周波交流を供給
する高周波発振器３と、ブリッジの出力を増幅する増幅
器５と、この増幅器の出力を全波整流する同期整流回路
７と、この同期整流回路の出力を平均化する平滑回路９
等からなっている。なお、同期整流回路７には高周波発
振器３と同期をとるために、高周波発振器３の電圧波形
を比較器１１によって変換した方形波信号が供給されて
いる。また、比較器１３、位相比較器１５は後述するこ
の発明の付加部分である。
【０００３】この渦電流形変位センサは、加工ヘッドの
先端に設けられた渦電流センサの一つのインダクタ（他
のインダクタは温度補償用）のインピーダンスが、イン
ダクタと金属材料Ｗの距離によって変化し、平滑回路９
に距離Ｈに対応した出力電圧を生ずることを利用したも
のである。
先端に設けられた渦電流センサの一つのインダクタ（他
のインダクタは温度補償用）のインピーダンスが、イン
ダクタと金属材料Ｗの距離によって変化し、平滑回路９
に距離Ｈに対応した出力電圧を生ずることを利用したも
のである。
【０００４】前記の平滑回路９の出力電圧は、金属材料
Ｗの材質が異なる場合には、一般に異なった電圧になる
ので、渦電流センサと金属材料の距離を一定にして、平
滑回路９の出力電圧を計れば、金属材料の材質を判定す
ることができる。従来からオペレータは、この方法によ
って金属材料の材質を判別し、判別された材質を加工条
件の一つとしてＮＣ装置へ入力していた。
Ｗの材質が異なる場合には、一般に異なった電圧になる
ので、渦電流センサと金属材料の距離を一定にして、平
滑回路９の出力電圧を計れば、金属材料の材質を判定す
ることができる。従来からオペレータは、この方法によ
って金属材料の材質を判別し、判別された材質を加工条
件の一つとしてＮＣ装置へ入力していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記のように、従来か
らオペレータはレーザ加工を始める際、加工する金属材
料の材質を渦電流形変位センサの出力電圧で判別し、加
工条件の一つとして機械に入力していた。しかし、異な
る材質でも出力電圧が同じ場合もあり、この場合には材
質の判別ができないことがある。従って、渦電流形変位
センサの出力電圧のみで材質を判定することには危険が
あり、更に、加工の自動化（オペレータの手を煩わさず
に金属材料の材質を自動的に判定しＮＣ装置等へ入力す
る）も困難であった。
らオペレータはレーザ加工を始める際、加工する金属材
料の材質を渦電流形変位センサの出力電圧で判別し、加
工条件の一つとして機械に入力していた。しかし、異な
る材質でも出力電圧が同じ場合もあり、この場合には材
質の判別ができないことがある。従って、渦電流形変位
センサの出力電圧のみで材質を判定することには危険が
あり、更に、加工の自動化（オペレータの手を煩わさず
に金属材料の材質を自動的に判定しＮＣ装置等へ入力す
る）も困難であった。
【０００６】この発明は、このような問題に着目してな
されたもので、渦電流形変位センサの出力電圧の他に、
高周波発振器の出力電圧とブリッジの出力電圧の位相差
を検出して、この二つの要素によって金属材料の材質を
判定し、その信頼性を向上させると共に、レーザ加工の
自動化等を容易にすることを目的とする。
されたもので、渦電流形変位センサの出力電圧の他に、
高周波発振器の出力電圧とブリッジの出力電圧の位相差
を検出して、この二つの要素によって金属材料の材質を
判定し、その信頼性を向上させると共に、レーザ加工の
自動化等を容易にすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、この発明は、ブリッジに組まれた渦電流センサ
と、ブリッジに高周波交流を供給する高周波発振器と、
ブリッジの出力を増幅する増幅器と、この増幅器の出力
を全波整流する同期整流回路と、この同期整流回路の出
力を平均化する平滑回路等からなる渦電流形変位センサ
において、高周波発振器の出力電圧とブリッジの出力電
圧の位相差を検出する位相検出器を設け、この位相差と
前記平滑回路の出力電圧とから金属材料の材質を判定す
ることを特徴とする。
めに、この発明は、ブリッジに組まれた渦電流センサ
と、ブリッジに高周波交流を供給する高周波発振器と、
ブリッジの出力を増幅する増幅器と、この増幅器の出力
を全波整流する同期整流回路と、この同期整流回路の出
力を平均化する平滑回路等からなる渦電流形変位センサ
において、高周波発振器の出力電圧とブリッジの出力電
圧の位相差を検出する位相検出器を設け、この位相差と
前記平滑回路の出力電圧とから金属材料の材質を判定す
ることを特徴とする。
【０００８】
【作用】このように構成されているので、金属材料の材
質が、従来のように渦電流形変位センサの出力電圧によ
って判断されると共に、更に位相検出器によって高周波
発振器の出力電圧と、ブリッジの出力電圧の位相差が検
出されるので、金属材料の材質の判定の信頼性が向上す
る。
質が、従来のように渦電流形変位センサの出力電圧によ
って判断されると共に、更に位相検出器によって高周波
発振器の出力電圧と、ブリッジの出力電圧の位相差が検
出されるので、金属材料の材質の判定の信頼性が向上す
る。
【０００９】
【実施例】次に、この発明の実施例について図１に基づ
いて説明する。図示のブリッジに組まれた渦電流センサ
１、ブリッジに高周波交流を供給する高周波発振器３、
ブリッジの出力を増幅する増幅器５、この増幅器の出力
を全波整流する同期整流回路７、この同期整流回路の出
力を平均化する平滑回路９、及び同期整流回路７と高周
波発振器３の同期をとるための比較器１１等は、従来の
渦電流形変位センサの構成と同一である。
いて説明する。図示のブリッジに組まれた渦電流センサ
１、ブリッジに高周波交流を供給する高周波発振器３、
ブリッジの出力を増幅する増幅器５、この増幅器の出力
を全波整流する同期整流回路７、この同期整流回路の出
力を平均化する平滑回路９、及び同期整流回路７と高周
波発振器３の同期をとるための比較器１１等は、従来の
渦電流形変位センサの構成と同一である。
【００１０】この発明では、更に増幅器５の出力電圧の
波形を方形波に変換する比較器１３と、この方形波と前
記比較器１１の方形波との位相差を検出する位相比較器
１５を設けてある。
波形を方形波に変換する比較器１３と、この方形波と前
記比較器１１の方形波との位相差を検出する位相比較器
１５を設けてある。
【００１１】この回路のＡ点、Ｂ点、Ｃ点における波形
を図２に示してある。（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は金属材
料の材質が異なる場合で、θa ，θb ，θc は位相比較
器の出力、Ｖa ，Ｖb ，Ｖc は平滑回路９の平均出力で
ある。この回路によって金属材料ＳＵＳ４３０，ＳＰＣ
Ｃ，ＳＵＳ３０４等について、θ及びＶの実測値を示す
と、θはそれぞれ、１０゜，５０゜，８０゜、Ｖはそれ
ぞれ、９．８ｖ，６．４ｖ，０．２ｖであった。
を図２に示してある。（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は金属材
料の材質が異なる場合で、θa ，θb ，θc は位相比較
器の出力、Ｖa ，Ｖb ，Ｖc は平滑回路９の平均出力で
ある。この回路によって金属材料ＳＵＳ４３０，ＳＰＣ
Ｃ，ＳＵＳ３０４等について、θ及びＶの実測値を示す
と、θはそれぞれ、１０゜，５０゜，８０゜、Ｖはそれ
ぞれ、９．８ｖ，６．４ｖ，０．２ｖであった。
【００１２】
【発明の効果】以上の説明から理解されるように、この
発明は、特許請求の範囲に記載の構成を備えているの
で、レーザ加工等における金属材料の材質の判定におい
て、従来の方法の他に、高周波発振器の出力電圧とブリ
ッジの出力電圧の位相差を検出するため、より信頼性が
向上する。従って、この方法を利用すればレーザ加工の
自動化等も容易になる。
発明は、特許請求の範囲に記載の構成を備えているの
で、レーザ加工等における金属材料の材質の判定におい
て、従来の方法の他に、高周波発振器の出力電圧とブリ
ッジの出力電圧の位相差を検出するため、より信頼性が
向上する。従って、この方法を利用すればレーザ加工の
自動化等も容易になる。
【図１】この発明の実施例の説明図である。
【図２】図１のＡ点、Ｂ点、Ｃ点における波形の説明図
である。
である。
【図３】レーザ加工における加工ヘッド、渦電流センサ
及び金属材料の位置関係の説明図である。
及び金属材料の位置関係の説明図である。
１ 渦電流センサ ３ 高周波発振器 ５ 増幅器 ７ 同期整流回路 ９ 平滑回路 １１ 比較器 １３ 比較器 １５ 位相比較器
Claims (1)
- 【請求項１】 ブリッジに組まれた渦電流センサと、ブ
リッジに高周波交流を供給する高周波発振器と、ブリッ
ジの出力を増幅する増幅器と、この増幅器の出力を全波
整流する同期整流回路と、この同期整流回路の出力を平
均化する平滑回路等からなる渦電流形変位センサにおい
て、高周波発振器の出力電圧とブリッジの出力電圧の位
相差を検出する位相検出器を設け、この位相差と前記平
滑回路の出力電圧とから金属材料の材質を判定すること
を特徴とする渦電流形変位センサによる材質の判定方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32895094A JP3523699B2 (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | 金属材料の材質判定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32895094A JP3523699B2 (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | 金属材料の材質判定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08184579A true JPH08184579A (ja) | 1996-07-16 |
| JP3523699B2 JP3523699B2 (ja) | 2004-04-26 |
Family
ID=18215922
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32895094A Expired - Fee Related JP3523699B2 (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | 金属材料の材質判定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3523699B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011085502A (ja) * | 2009-10-16 | 2011-04-28 | Shinshu Univ | 金属部品の磁界検出センサー及び金属部品の良否判定方法 |
-
1994
- 1994-12-28 JP JP32895094A patent/JP3523699B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011085502A (ja) * | 2009-10-16 | 2011-04-28 | Shinshu Univ | 金属部品の磁界検出センサー及び金属部品の良否判定方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3523699B2 (ja) | 2004-04-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040203 |
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Effective date: 20040209 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 |
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