JPH08232913A - ストロークセンサ付き流体圧シリンダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 測定対象物の位置や加工状態等をセンサによ
り直接的にセンシングするのが困難な場合、その測定対
象物の存否や位置、加工状態等の検出が可能なストロー
クセンサ付き流体圧シリンダを提供する。 【構成】 流体圧シリンダのピストンロッド１５の先端
にストローク検出ロッド５１を掴持させたチャックホル
ダ３０を取付ける。該チャックホルダ３０はストローク
検出ロッド５１を軸方向に任意の位置で固定可能なもの
とする。上記流体圧シリンダにストローク検出ロッド５
１の先端位置を検出する位置検出センサ２０を付設す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】例えば、生産ラインや加工機械に
おいて、屈曲通路や障害物の先方に測定対象物が逐次供
給配置され、その測定対象物に対して何らかの加工、処
理を行うために、測定対象物自体の存在またはその供給
位置の検出を行う必要があることは少なくない。また、
小口径の穴内部のような狭い場所で所定の加工が行われ
ているか否かを検出したいという要求もある。

【０００２】本発明は、このような測定対象物の位置や
加工状態を直接的にセンシングするのが困難な場合に利
用し、その測定対象物の存否や位置、あるいは狭い場所
の加工状態等の検出を行うことを可能にするためのスト
ロークセンサ付き流体圧シリンダに関するものである。

【０００３】

【従来の技術】生産ラインや加工機械において、測定対
象物が逐次加工位置に供給配置されて加工されるとき、
測定対象物が正規の供給位置からずれ動き、あるいは正
規の設置姿勢にない状態において、加工機械による処理
や加工を行うと、工具や測定対象物を破損する可能性が
ある。これを防止するためには、予め、その測定対象物
自体の存否または位置や姿勢の検出を行う必要があり、
その場合には、通常、その測定対象物の供給位置に何ら
かのセンサを配設し、測定対象物がそこに正確に供給さ
れたことを検出するようにしている。

【０００４】しかしながら、多種生産のように、測定対
象物の形状が常に一定でない場合には、測定対象物の供
給位置に固定的にセンサを配設できないことも多く、特
に、屈曲通路や障害物の先方に測定対象物の供給位置が
ある場合、あるいは小口径の穴内部のような狭い場所で
所定の加工が行われているか否かを検出したい場合に
は、目視による監視、検出を行うこともできず、簡易に
付設できるセンサの提供が望まれる。また、機械の振動
や供給時の位置ずれ等によって、所定の位置に供給した
測定対象物が正規の供給位置からずれ動くこともあり、
信頼性の高い検出を行うためには必要に応じて既存の機
器に追加的に設置できるセンサの提供も望まれる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した要
求を満たすセンサを提供しようとするもので、その技術
的課題は、測定対象物の位置や加工状態を機器に取付け
られたセンサにより直接的にセンシングするのが困難な
場合等において、その測定対象物の存否や位置、あるい
は狭い場所での加工状態等の検出を行うことが可能なス
トロークセンサ付き流体圧シリンダを提供することにあ
る。本発明の他の技術的課題は、先端を測定対象物に接
触させてその存在や位置の検出を行う可撓なストローク
検出ロッドを、ガイドチューブによってガイドし、その
ガイドにより上記ロッドの出没移動を安定化させると共
に、測定基準位置を設定可能にしたストロークセンサ付
き流体圧シリンダを提供することにある。本発明の更に
他の技術的課題は、上記ストローク検出ロッドとして光
ファイバ・ケーブルを用いることにより、該ロッドの先
端と測定対象物との位置関係を確認し、シリンダの挙動
制御等を行えるようにしたストロークセンサ付き流体圧
シリンダを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明によれば、流体圧シリンダのピストンロッド
の先端に、弾性的に可撓な線材により形成したストロー
ク検出ロッドを掴持させたチャックホルダを取付け、上
記チャックホルダにおいては、それに掴持させたストロ
ーク検出ロッドを軸方向に任意の位置で固定可能とし、
上記流体圧シリンダに、そのピストンの移動量によりス
トローク検出ロッドの先端位置を検出する位置検出セン
サを付設したことを特徴とするストロークセンサ付き流
体圧シリンダが提供される。

【０００７】また、本発明によれば、上記流体圧シリン
ダにおいて、該流体圧シリンダの駆動によるストローク
検出ロッドの摺動をガイドするための可撓性のあるガイ
ドチューブ、あるいは形状記憶性のあるガイドチューブ
を設けて、該ロッドを摺動自在に挿入し、そのガイドチ
ューブの先端に計測基準位置を設定したストロークセン
サ付き流体圧シリンダが提供される。さらに、本発明に
よれば、上記ストローク検出ロッドを光ファイバ・ケー
ブルにより形成し、この光ファイバ・ケーブルの基端に
投受光器を有する光ファイバ・インターフェースを対向
配置すると共に、そのインターフェースに、受光出力に
基づいて測定対象物に対する上記ロッドの先端の接触ま
たは接近を検出する検出制御装置を接続したストローク
センサ付き流体圧シリンダが提供される。

【０００８】

【作用】上記構成を有するストロークセンサ付き流体圧
シリンダによれば、測定対象物の位置の測定に際して、
予めストローク検出ロッドの先端を計測基準位置に合わ
せるが、この計測基準位置は、該ロッドの配設状態に応
じて適宜設定することができ、測定対象物の適正位置
は、流体圧シリンダの駆動により上記ロッドの先端を対
象物に当て、上記計測基準位置からのピストンの移動距
離として位置検出センサにより測定される。測定対象物
の存否を検出する際には、位置検出センサにおいて、該
ロッド先端位置が適正な範囲内にあれば、対象物が正常
な位置に存在するものとし、適正な範囲内において対象
物が検出されなければ、対象物なしとなる。このように
して、上記位置検出センサにより、計測基準位置からの
対象物までの寸法、小口径の穴内部のような狭い場所内
の寸法、計測対象物の存否等の測定が可能となる。

【０００９】さらに、上記ストローク検出ロッドの摺動
をガイドするための可撓性のあるガイドチューブを設け
ることにより、該ロッドによって障害物を回避しながら
の対象物の位置測定、寸法測定が可能になるが、この場
合には、ガイドチューブの屈曲により、ロッドの先端が
ガイドチューブの先端に設定した計測基準位置に合わな
くなるため、予め上記ロッドの先端がガイドチューブの
先端に適宜設定した計測基準位置に合っていることを確
かめながら、チャックホルダの操作によりロッドを出没
させ、その先端を計測基準位置に合わせればよい。

【００１０】また、上記ガイドチューブを形状記憶性を
有する素材で形成することにより、上記ロッドの経路を
設定すると、該ロッドの経路を固定することができるた
め、機械の振動、衝撃等によりガイドチューブが振動変
形したり、その位置が変わるようなことがあっても、そ
れを直ちに適正状態である記憶形状に復帰させることが
でき、ロッドの先端位置が計測基準位置に対して狂うよ
うなことはない。さらに、上記ストローク検出ロッドと
して光ファイバ・ケーブルを用いると、該ケーブル内を
通して得られる反射光により、測定対象物の有無または
該ケーブル先端への測定対象物の近接を検出することが
でき、その際、例えば反射光量の変動により、測定対象
物の数ｍｍ手前に光ファイバ・ケーブルの先端が接近し
たことを検出して、スイッチング機構を動作させ、その
位置でシリンダの駆動圧力の制御により、ピストンの駆
動速度を調整するなどのシリンダの挙動制御も可能にな
る。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
詳細に説明するに、図１乃至図３は本発明に係るストロ
ークセンサ付き流体圧シリンダの第１実施例を示すもの
であって、このストロークセンサ付き流体圧シリンダ
は、概略的には、流体圧駆動のシリンダ１０及び位置検
出センサ２０からなるエアシリンダ部１と、上記シリン
ダ１０により駆動される検出制御ユニット３と、この検
出制御ユニット３におけるチャックホルダ３０に保持さ
れたストローク検出ロッド５１の摺動をガイドするため
のガイドチューブ６とを備えている。上記検出制御ユニ
ット３は、光ファイバ・ケーブルからなるストローク検
出ロッド５１を掴持するチャックホルダ３０を備え、該
ストローク検出ロッド５１に接続した検出制御装置５２
を外設したものである。

【００１２】上記エアシリンダ部１は、図２に詳細に示
すように、シリンダ１０と位置検出センサ２０とからな
り、上記シリンダ１０は、シリンダチューブ１１の中空
部両端に、ヘッドカバー１２とロッドカバー１３とを気
密に固定し、これらのカバーの間にピストン１４を摺動
自在に内挿すると共に、該ピストン１４と一体のピスト
ンロッド１５をロッドカバー１３に気密に且つ摺動自在
に貫通させて、外部に突出させ、ピストン１４で区画さ
れたヘッド室１６ａとロッド室１６ｂとにそれぞれポー
ト１７ａ，１７ｂを開口させたものである。そして、上
記ピストンロッド１５の側面には、磁性部分と非磁性部
分とを交互に一定間隔で設けた磁気メモリを有する磁気
スケール１８が軸線方向に付設されている。

【００１３】位置検出センサ２０は、上記磁気スケール
１８を検出する磁気センサ２１と、該磁気センサ２１か
らの検出信号を処理する信号処理回路を内蔵した回路ブ
ロック２２とで構成されている。上記磁気センサ２１
は、磁束を発生させる永久磁石２１ａと磁束密度に応じ
て電気抵抗が変化する２つの磁気抵抗素子２１ｂ，２１
ｃとで構成され、シリンダチューブ１１とロッドカバー
１３とに設けた収容部内において、上記ピストンロッド
１５上の磁気スケール１８に臨むように配設され、シリ
ンダチューブ１１に取り付けられたブラケット２３によ
りその位置に固定されている。この磁気センサ２１は、
上記ピストン１４の駆動により磁気スケール１８が変位
すると、２つの磁気抵抗素子２１ｂ，２１ｃによって、
磁気メモリの間隔に応じた周期の正弦波信号がそれぞれ
得られるものである。

【００１４】さらに、上記回路ブロック２２は、上記信
号処理回路を分割搭載したセラミック基板２４と合成樹
脂基板２５とを金属ケース２６内に積層状態に収容し、
回路同士を相互に接続した状態において両基板を合成樹
脂で一体にモールドすることにより構成されたもので、
該回路ブロック２２が螺子２７によりシリンダチューブ
１１に固定され、該回路ブロックにおける信号処理回路
が上記磁気センサ２１と可撓性プリントコード２８によ
り接続されている。

【００１５】上記信号処理回路は、上記磁気センサ２１
からの検出信号を増幅する差動増幅部と、増幅した信号
を電気的に細分化して基準値と比較する多数のコンパレ
ータを備えた電圧比較部と、該電圧比較部からの出力信
号をパルス信号に変換して出力する論理演算部とで構成
され、この論理演算部から出力されるパルス数をカウン
タで計数することにより、上記ピストンロッド１５の移
動量を検出するものである。このピストンロッドの移動
量により、ストローク検出ロッド５１の先端位置の移動
量が検出される。なお、上記位置検出センサ２０の詳細
な構成については、例えば、特開平３−９６７０４号公
報に開示されている。

【００１６】一方、前記検出制御ユニット３は、図１に
示すように、ストローク検出ロッド５１を掴持するため
のチャックホルダ３０を、シリンダ１０に対して固定的
に設けた円筒状のケース３１内に軸線方向に摺動自在に
収容して、そのチャックホルダ３０のボディを上記ピス
トンロッド１５の先端に固定し、また上記ストローク検
出ロッド５１を光ファイバ・ケーブルにより形成して、
ケース３１にそのロッド５１への投受光を検出、制御す
るための検出制御装置５２を外設したもので、上記ケー
ス３１の先端には、上記ストローク検出ロッド５１の軸
線方向の摺動をガイドするためのガイドチューブ６が接
続されている。

【００１７】上記チャックホルダ３０は、図３に詳細に
示すように、互いにねじ結合された前部ボディ３２ａと
後部ボディ３２ｂとを備え、前部ボディ３２ａの中心孔
３３内に、上記ストローク検出ロッド５１を掴持、解放
するためのコレットチャック３５を、軸線方向に摺動自
在に配設している。このコレットチャック３５は、その
外周の一部に先端側から基端側に縮径するテーパー面３
５ａを備え、その部分を含むコレットチャック３５の先
端側に、中心から放射状に伸びる方向の複数のスリット
（図示省略）を切設して該部分を複数に分割したもの
で、そのテーパー面３５ａを上記中心孔３３内のテーパ
ー状内面３３ａに当接させて、コレットチャック３５の
軸方向移動に伴う拡縮により、その中心部にストローク
検出ロッド５１を掴持、解放可能に形成している。

【００１８】また、上記コレットチャック３５には、周
囲に上記テーパー面３５ａと同方向に縮径した円錐面３
６ａをもつ円錐カム３６が、その基端側に螺着されてい
る。この円錐カム３６は、上記円錐面３６ａの拡径部か
ら延びる円筒部が前部ボディ３２ａの内周面に摺接し
て、該円錐カム３６の軸方向への摺動が案内され、さら
に、その円錐カム３６と上記前部ボディ３２ａとの間に
バックアップ・スプリング３７を縮設し、該スプリング
３７により、コレットチャック３５がその中心部の穴を
縮径する方向に付勢されている。

【００１９】一方、上記前部ボディ３２ａ内において、
円錐カム３６の円錐面３６ａの周囲には、その縮径方向
への付勢により上記ストローク検出ロッド５１の掴持を
解除せしめる解放リング３８を配設している。該解放リ
ング３８は、リング状部材の一部を切除して、その内周
に嵌着した復帰スプリング３９により拡開方向に付勢さ
れ、また、該解放リング３８の周囲の数か所に突設した
小突起３８ａを前部ボディ３２ａに周設した操作孔４０
にそれぞれ嵌合することにより、上記解放リング３８の
軸方向への移動を防止しながら、コレットチャック３５
によるストローク検出ロッド５１の掴持を解除するため
の機構を形成させている。

【００２０】即ち、上記解放リング３８は、その小突起
３８ａを前部ボディ３２ａの操作孔４０を通して外部に
臨ませているので、適宜手段によって開放リング３８を
縮径させ、それらの小突起３８ａを内側に押圧すると、
解放リング３８が縮径されて、その内周面で円錐カム３
６の円錐面３６ａを押圧することになり、そのため円錐
カム３６がバックアップ・スプリング３７の付勢力に抗
して軸線方向に摺動し、上記コレットチャック３５のス
リット部が開いてストローク検出ロッド５１の掴持が解
放される。上記ストローク検出ロッド５１の掴持を解放
し、あるいはそれを解放した状態に保持するためには、
前部ボディ３２ａの周囲に嵌着した解放補助リング４１
を用いることもできる。

【００２１】この解放補助リング４１は、縮径方向に付
勢されたリング状弾性部材の一部を切除して、前部ボデ
ィ３２ａに締付け状態で嵌着され、数か所の内周におい
て上記解放リング３８の小突起３８ａに対設した突子４
１ａを、それぞれ前部ボディ３２ａの操作孔４０に連な
る溝４３に嵌合することにより、前部ボディ３２ａの外
周を軸方向へ移動可能にしたもので、この解放補助リン
グ４１の操作により、その突子４１ａを上記操作孔４０
の位置まで移動させて、解放リング３８の小突起３８ａ
を内方に押圧した状態に保持することにより、前述した
場合と同様にして、コレットチャック３５によるストロ
ーク検出ロッド５１の掴持を解除することができる。上
述した開放リング３８の縮径操作は、チャックホルダ３
０を収容する前記ケース３１に設けた複数の操作穴３１
ｃ（図１参照）を通して行うものである。

【００２２】弾性的に可撓な特性を持つ光ファイバ・ケ
ーブルにより形成した上記ストローク検出ロッド５１
は、上記チャックホルダ３０において、コレットチャッ
ク３５により軸方向の任意の位置に固定可能に掴持され
ており、その基端には、投受光器を有する光ファイバ・
インターフェイス４４が対向配置されている。この光フ
ァイバ・インターフェイス４４は、それに取り付けたホ
ルダ４５を介して、後部ボディ３２ｂとの間に介装され
たバイアス・スプリング４６により、ストローク検出ロ
ッド５１を突出させる方向に付勢され、さらに、フレキ
シブル・ケーブル４７により上記ケース３１に外設され
た検出制御装置５２（図１参照）に接続されている。

【００２３】上記光ファイバ・インターフェイス４４
は、光ファイバ・ケーブル内を通して対象物の表面に光
を投射する投光器と、対象物表面からの反射光を受光し
て上記検出制御装置５２に出力する受光器を備えたもの
である。また、上記検出制御装置５２は、後述するよう
に、受光器の受光出力に基づいて測定対象物に対する上
記ストローク検出ロッドの先端の接触または接近を検出
し、必要な制御信号を出力するもので、構成的には、前
記回路ブロック２２と同様に、信号処理回路を搭載した
基板を金属ケース５３内に収容したものである。

【００２４】図１に示すように、シリンダ１０に対して
エンドプレート３１ａを固定的に設けた円筒状のケース
３１は、他方のエンドプレート３１ｂに各種機器に対す
る固定用のフランジを設け、チャックホルダ３０に掴持
させたストローク検出ロッド５１をこのエンドプレート
３１ｂに遊挿している。上記チャックホルダ３０は、そ
の後部ボディ３２ｂの後端に設けたねじ穴５４（図３参
照）にピストンロッド１５の先端を螺挿し、ピストン１
４の駆動によりケース３１内を軸線方向に摺動して、掴
持したストローク検出ロッド５１を外部に出没させるよ
うに保持するものである。

【００２５】そして、このストローク検出ロッド５１の
摺動をガイドするため、図１に示すように、該ストロー
ク検出ロッド５１はガイドチューブ６に挿通している。
このガイドチューブ６は、エンドプレート３１ｂに可撓
性のあるチューブ本体６０の基端を取付け用ナット６１
により固定し、その先端に固定プレート６２を同様な取
付け用ナット６３により固定したもので、ストローク検
出ロッド５１を固定プレート６２における中心孔６４に
挿通して、その先端を中心孔６４の開口端に臨ませてい
る。上記チューブ本体６０は、可撓性のある合成樹脂パ
イプ状部材等により形成することができるが、金属また
は合成樹脂のコイル状部材によって形成することもで
き、更に、図４に例示するように、金属性のコイル状部
材６０ａと合成樹脂性のコイル状部材６０ｂとを機械的
に結合した部材により形成することもできる。また、後
述するように、それらの部材に形状記憶性を持たせるこ
ともできる。

【００２６】上記構成を有するストロークセンサ付き流
体圧シリンダは、測定対象物の位置や寸法の測定に際し
て、予めストローク検出ロッド５１の先端を適当な計測
基準位置に合わせて、該ロッド５１をチャックホルダ３
０におけるコレットチャック３５に掴持させ、測定対象
物の存在や位置、寸法は、その基準位置からストローク
検出ロッド５１の先端が測定対象物に当接するまでのピ
ストン１４の移動距離として、位置検出センサ２０によ
り測定するものであるが、この計測基準位置は適当に設
定することができるものである。

【００２７】即ち、上記ストロークセンサ付き流体圧シ
リンダでは、ストローク検出ロッド５１によって障害物
を回避しながら対象物の位置測定、寸法測定を行うこと
になるが、この場合に、ガイドチューブ６の屈曲によ
り、ロッド５１の先端がガイドチューブ６の先端におい
て一定の位置をとらなくなる。例えば、図１に実線で示
すように、ストローク検出ロッド５１及びチューブ本体
６０を屈曲させた場合と、同図に鎖線で示すようにほぼ
直線的に配設した場合とでは、チューブ本体６０内にお
けるストローク検出ロッド５１の屈曲状態が相違し、そ
のため、チャックホルダ３０に対してストローク検出ロ
ッド５１を一定の位置で掴持させていると、ピストン１
４が不作動位置にあっても、上記屈曲状態の違いにより
先端の固定プレート６２の中心孔６４からのストローク
検出ロッド５１の突出量が異なってくる。

【００２８】ストローク検出ロッド５１の先端を計測基
準位置に合わせるのは、このようなストローク検出ロッ
ド５１の突出量の差異を無くし、ストローク検出ロッド
５１及びチューブ本体６０の屈曲状態に拘わらず、常に
一定の位置を基準位置（ゼロ点）として位置検出センサ
２０により対象物の位置等を検出するためであり、その
ため、計測基準位置は、一般的には、固定プレート６２
の中心孔６４の先端側口縁部とし、図１に実線で示すよ
うに、その位置にストローク検出ロッド５１の先端を位
置させるが、本質的には、特にどの位置であるとして特
定する必要はなく、使用に際して適切な位置に設定すれ
ばよい。

【００２９】ストローク検出ロッド５１の先端を計測基
準位置に合わせるには、該ロッドの先端をガイドチュー
ブ６の先端部に適宜設定した計測基準位置に合わせるよ
うに、チャックホルダ３０の操作によりロッド５１を出
没させる。計測基準位置が目視できない位置にあって、
ロッド５１の先端を計測基準位置を合わせるのが困難な
場合には、その使用状態と同じ状態にガイドチューブ６
を屈曲させ、その状態でロッド５１の先端を計測基準位
置に合わせればよい。

【００３０】このような計測基準位置の設定により、測
定対象物が所定の適正位置に供給されているか否か、所
定の寸法に加工されているか否かが、シリンダ１０に付
設された位置検出センサ２０により、計測基準位置から
のピストン１４の移動距離として測定される。その結
果、屈曲通路や障害物の先方に測定対象物の供給位置が
ある場合、あるいは小口径の穴内部のような狭い場所で
所定の加工が行われているか否かを検出したい場合等
に、計測基準位置からの測定対象物までの寸法、小口径
の穴内部の寸法等の測定が可能となる。また、測定対象
物の存否の検出は、位置検出センサ２０において計測時
に該ロッド５１の先端位置が適正な範囲内にあることが
検出されれば、対象物が正常な位置に存在するものと
し、該ロッド５１の先端位置が適正な範囲内になれば、
対象物なしとなる。

【００３１】図５は、障害物Ａの先に測定対象物（ワー
ク）Ｂが順次供給され、その測定対象物Ｂに所定の寸法
の穴Ｃの加工が行われ、それが適正な姿勢で供給されて
いるか否かを、障害物Ａに設けられて測定対象物の供給
位置に開口させた通孔Ｄを通して、ストローク検出ロッ
ド５１により計測可能にした場合を模式的に示すもので
ある。また、図６は、加工装置Ｅにおけるワーク挿着穴
Ｆ内に通じる通孔Ｇを通して、ストローク検出ロッド５
１により測定対象物（ワーク）Ｈの供給の有無を計測可
能にした場合を模式的に示すものである。これらの場合
には、上記通孔Ｄ，Ｇをガイドチューブ６に代えて利用
することができ、そのため、可撓性のあるガイドチュー
ブ等を設ける必要はない。但し、通孔Ｄ，Ｇの径がある
程度大きく、ガイドチューブ６をそれに挿入できるとき
には、ガイドチューブを用いても差し支えない。ガイド
チューブ６に代えて利用できる溝等が加工装置Ｅにある
場合も同様にガイドチューブを設ける必要がない。ま
た、計測基準位置は、通孔Ｄにおける計測対象物供給位
置の開口縁、若しくは通孔Ｇにおけるワーク挿着穴Ｆの
開口縁、またはそれらの若干内方に設定される。

【００３２】ストローク検出ロッド５１として光ファイ
バ・ケーブルを用い、そのケーブル内を通して光ファイ
バ・インターフェイス４４内の投光器から対象物の表面
に光を投射し、受光器において対象物表面からの反射光
を受光して、ストローク検出ロッド先端に対する対象物
の接近、接触等を検出するに際しては、対象物表面の性
状に応じて反射光量が相違するため、その対象物に応じ
て予め較正する必要があるが、一般的には、対象物表面
に光ファイバ・ケーブルの先端が接近するにつれて反射
光量が増大するため、検出制御装置５２に、上記測定対
象物に対するストローク検出ロッドの先端の接触または
接近に対応する受光出力を設定しておき、その受光出力
が検出されたとき、検出制御装置５２において必要な制
御を行うための制御信号を出力させる。

【００３３】これにより、測定対象物の有無または該ケ
ーブル先端への測定対象物の近接を検出することがで
き、その際、例えば反射光量の変動により測定対象物の
数ｍｍ手前に光ファイバ・ケーブルの先端が接近したこ
とを検出して、スイッチング機構を動作させ、その位置
でシリンダ１０の駆動圧力の制御により、ピストンの駆
動速度を調整するなどのシリンダ１０の挙動制御も可能
になる。また、この光ファイバ・ケーブルを用いること
により、該ケーブルの先端またはそこに設けた触子自体
の対象物への衝突による損傷を防止し、あるいは、その
損傷自体の検出も可能になる。

【００３４】なお、上記ストローク検出ロッド５１は、
光ファイバ・ケーブルとすることなく、弾性的に可撓な
合成樹脂や金属製の適宜線材により形成することもで
き、その断面形状も、円形ばかりでなく、楕円形、正方
形、矩形等の屈曲に方向性のある形状にすることもでき
る。これらの場合に、上記検出制御装置５２が不要であ
ることは勿論である。いずれにしても、上記ストローク
検出ロッド５１は、弾性的に可撓ではあるが、ピストン
が駆動されたときにそのストロークと同長だけ先端が突
出するような剛性を持たせる必要がある。

【００３５】図７は、流体圧シリンダの駆動によるスト
ローク検出ロッド５１の摺動をガイドするため、形状記
憶性のあるガイドチューブ７０を用いる場合を示してい
る。この形状記憶性のあるガイドチューブ７０は、機械
の振動、衝撃等によりそれが振動、変形し、あるいはガ
イドチューブの経路を一定に保持することができない場
合等に有利なもので、図示したように、障害物Ｉを迂回
して測定対象物Ｊに達するような一定の形状を記憶さ
せ、変形時に直ちに元記憶形状に復帰可能にしたもので
ある。このガイドチューブ７０は、金属または合成樹脂
製とすることができ、さらに、前述したようなコイル状
としたり、図４に示したような構造とすることができ
る。

【００３６】上記ガイドチューブ７０を備えたストロー
ク検出ロッド５１は、それを各種機械等に取付けて使用
する場合に、機械の振動、衝撃等により該チューブ７０
が変形したり、その位置が変わるようなことがあると、
予め計測基準位置に合わせたストローク検出ロッド５１
の先端が、該計測基準位置からずれることになるが、形
状記憶性を有しているため、その形状を簡易に元の記憶
形状に復帰させることができ、そのためストローク検出
ロッド５１の先端が計測基準位置からずれるのを抑止す
ることができる。

【００３７】図８は、本発明に係るストロークセンサ付
き流体圧シリンダの第２実施例を示している。この第２
実施例は、前記第１実施例と比較して、流体圧駆動のシ
リンダ１０及び位置検出センサ２０からなるエアシリン
ダ部１の構成が実質的に同一であり、また、上記シリン
ダ１０により駆動される検出制御ユニット１０３は、シ
リンダ１０に対して固定的に設けた円筒状のケース３１
を備えることなく、チャックホルダ１３０に直接的にガ
イドチューブ６のチューブ本体６０を取付けた点を除い
て、それらの構成が実質的に同一である。

【００３８】即ち、この第２実施例においては、ストロ
ーク検出ロッド１５１を掴持するチャックホルダ１３０
の後部ボディ１３２ｂをピストンロッド１５の先端に固
定し、チャックホルダ１３０の前部ボディ１３２ａを前
方に突出させて、その前部ボディ１３２ａに可撓性のあ
る保護チューブ１６０の基端を取付け用ナット１６１に
より固定し、その保護チューブ１６０にストローク検出
ロッド１５１を挿通している。この保護チューブ１６０
は、ストローク検出ロッド１５１を保護するためのもの
で、該ストローク検出ロッド１５１と共にピストンロッ
ド１５により駆動され、そのため、保護チューブ１６０
に挿通したストローク検出ロッド１５１は、使用時にお
けるそれらの屈曲状態に応じて、チャックホルダ１３０
によりそのロッド先端を保護チューブ１６０から適当な
長さだけ突出させた位置に保持して使用することにな
る。なお、この第２実施例では、前記第１実施例のケー
ス３１に相当するものを備えないため、検出制御装置１
５２はチャックホルダ１３０のボディに取付けることに
なる。

【００３９】

【発明の効果】上述のように、本発明ストロークセンサ
付き流体圧シリンダによれば、測定対象物の位置や加工
状態を直接的にセンシングするのが困難な場合におい
て、ガイドチューブの屈曲性を利用し、直線動だけでは
測定できないところに適用して障害物を回避し、さら
に、上記ガイドチューブにより、機械装置の振動による
計測基準位置ずれを防止し、延いては、その測定対象物
の存否や位置、あるいは狭い場所での加工状態等の検出
を正確に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るストロークセンサ付き流体圧シリ
ンダの第１実施例を部分断面によって示す側面図であ
る。

【図２】図１のエアシリンダ部の側断面図である。

【図３】同チャックホルダの側断面図である。

【図４】ガイドチューブの一例を示す断面図である。

【図５】上記ストロークセンサ付き流体圧シリンダの使
用の一例を模式的に示す断面図である。

【図６】上記ストロークセンサ付き流体圧シリンダの他
の使用の一例を模式的に示す断面図である。

【図７】形状記憶性のあるガイドチューブを用いたスト
ロークセンサ付き流体圧シリンダの使用の一例を模式的
に示す断面図である。

【図８】本発明に係るストロークセンサ付き流体圧シリ
ンダの第２実施例を部分断面によって示す側面図であ
る。

【符号の説明】

１４ ピストン １５ ピストンロッド ２０ 位置検出センサ ３０，１３０ チャックホルダ ５１，１５１ ストローク検出ロッド

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】流体圧シリンダのピストンロッドの先端
   に、弾性的に可撓な線材により形成したストローク検出
   ロッドを掴持させたチャックホルダを取付け、 上記チャックホルダは、それに掴持させたストローク検
   出ロッドを軸方向に任意の位置で固定可能なものとし、 上記流体圧シリンダに、そのピストンの移動量によりス
   トローク検出ロッドの先端位置を検出する位置検出セン
   サを付設した、ことを特徴とするストロークセンサ付き
   流体圧シリンダ。
2. 【請求項２】流体圧シリンダの駆動によるストローク検
   出ロッドの摺動をガイドするための可撓性のあるガイド
   チューブを設けて、該ロッドを摺動自在に挿入し、その
   ガイドチューブの先端に計測基準位置を設定した、 ことを特徴とする請求項１に記載のストロークセンサ付
   き流体圧シリンダ。
3. 【請求項３】流体圧シリンダの駆動によるストローク検
   出ロッドの摺動をガイドするための形状記憶性のあるガ
   イドチューブを設けて、該ロッドを摺動自在に挿入し、
   そのガイドチューブの先端に計測基準位置を設定した、
   ことを特徴とする請求項１に記載のストロークセンサ付
   き流体圧シリンダ。
4. 【請求項４】ストローク検出ロッドを光ファイバ・ケー
   ブルにより形成し、 この光ファイバ・ケーブルの基端に投受光器を有する光
   ファイバ・インターフェースを対向配置すると共に、そ
   のインターフェースに、受光出力に基づいて測定対象物
   に対するストローク検出ロッドの先端の接触または接近
   を検出する検出制御装置を接続した、ことを特徴とする
   請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のストローク
   センサ付き流体圧シリンダ。