TWI663379B

TWI663379B - 異物檢測裝置、及線性導件

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Publication number: TWI663379B
Application number: TW106130002A
Authority: TW
Inventors: 森行良直
Original assignee: 日商Ｔｈｋ股份有限公司
Priority date: 2016-09-02
Filing date: 2017-09-01
Publication date: 2019-06-21
Also published as: CN109661521B; US10444302B2; JP2018035929A; CN109661521A; WO2018043353A1; DE112017004428T5; US20190242953A1; JP6356750B2; DE112017004428B4; TW201816353A

Abstract

本發明之目的是能以盡可能之少量且高精度而檢測包含磁性體材料之異物。本發明是在異物檢測裝置令第1軛部與第2軛部分別對永久磁石鄰接，兩軛部是在其間隔著基準空間而配置。再者，配置迂迴軛部，迂迴軛部是相對於第1軛部隔著與基準空間不同之第1迂迴空間而相離配置、且相對於第2軛部之第2軛預定部位隔著第2迂迴空間而相離配置，該第1迂迴空間之磁阻比該預定的基準空間之磁阻小、且該第2迂迴空間與該第1迂迴空間之磁阻比該預定的基準空間之磁阻大。此外，基於與在滯留部之異物之滯留量對應之在基準空間及第1迂迴空間之至少其中一空間之磁通密度而輸出與該異物相關之檢測訊號，前述滯留部是以會滯留在第2迂迴空間內的方式而設。

Description

異物檢測裝置、及線性導件

本發明是涉及檢測包含磁性體材料之異物之裝置、及具有該裝置之線性導件。

若驅動為直動裝置之線性導件，則在軌道面、轉動體之表面(滑動面)產生剝離，線性導件會暴露。若線性導件暴露於如此之剝離物等之異物，則異物入侵軌道面、滑動面，產生直動時之振動變得顯著、線性導件之壽命降低之問題。於是，舉例來說，專利文獻1揭示了關於直動裝置之技術，該直動裝置具有檢測金屬之異物之檢測裝置。該技術是在直動裝置將一對電極配置在異物易於累積之部位。若異物在該部位逐漸累積，則因為該異物之導電性而令電極間發生電性短路，結果是可檢測到異物之存在。

另外，若異物是包含鐵等磁性體材料之物，則亦可利用永久磁石之磁力(磁通密度)進行異物之檢測。舉例來說，利用霍爾元件而檢測預定之磁路之磁通密度的情況下，若包含磁性體材料之異物侵入該磁路之構成之一部分，則來自永久磁石之磁通會通過磁路中之異物往霍爾元件而串聯。結果，因為由霍爾元件檢測到之磁通密度發生變化，故可基於該變化而檢測到異物進入磁路。先行技術文獻專利文獻

專利文獻1：日本特開第2009-92204號公報

發明欲解決之課題關於利用永久磁石之磁力來檢測異物之構成，由於異物檢測方面未直接使用電力，故在使用冷卻劑之工作機械內等、使用電力受到限制之環境下很有用。然而，若如習知技術般令從永久磁石至霍爾元件為止之用於檢測異物之磁路串聯地構成，則即便有異物進入該磁路，由於一般而言身為檢測對象之異物之量不會很多，結果，以霍爾元件檢測到之磁通密度之變化量並不大。因此，習知技術是難以提高異物檢測之精度。

另外，在線性導件等之伴隨直動動作之裝置進行異物檢測的情況下，為了良好地維持該裝置之運作環境，宜能對更加少量之異物進行檢測。然而，身為檢測對象之異物之量越少，則習知技術藉由霍爾元件而檢測到之磁通密度之變化量會越小，故要高精度地檢測少量之異物並不容易。

本發明是鑑於上述之問題點而建構，其目的在於提供能以盡可能之少量且高精度而檢測包含磁性體材料之異物之異物檢測裝置。用以解決課題之手段

在本發明，為了解決上述課題，以如下方式來建構磁路：當在異物檢測裝置之形成磁路之一部分有包含磁性體材料之異物存在時，磁路之磁通之流動會大幅變化。藉由捕捉因應如此之磁路之磁通之流動之變化而產生之盡可能大之磁通密度之變化，以盡可能之少量且高精度而檢測異物之存在成為可能。

詳細而言，本發明是檢測包含磁性體材料之預定的異物之異物檢測裝置，其包含：永久磁石；第1軛部，鄰接前述永久磁石而配置；第2軛部，是在與前述第1軛部不同之部位與前述永久磁石鄰接之第2軛部，且以與該鄰接部位不同之第2軛預定部位相對於前述第1軛部隔著預定的基準空間而相離配置；迂迴軛部，是相對於前述第1軛部隔著與前述預定的基準空間不同之第1迂迴空間而相離配置，且相對於前述第2軛部之前述第2軛預定部位隔著第2迂迴空間而相離配置之迂迴軛部，該第1迂迴空間之磁阻比該預定的基準空間之磁阻小，且該第2迂迴空間與該第1迂迴空間之磁阻比該預定的基準空間之磁阻大；滯留部，可透過設在裝置本體之外表面之開口部分而讓前述預定的異物進入，且設成令已進入之該預定的異物滯留在前述第2迂迴空間內；及檢測部，基於與在前述滯留部中之前述預定的異物之滯留量對應之在前述預定的基準空間及前述第1迂迴空間之至少其中一空間中之磁通密度，而輸出有關該預定的異物之檢測訊號。

與本發明相關之異物檢測裝置是藉由永久磁石、第1軛部、第2軛部、迂迴軛部、各軛部間之空間而形成用於檢測預定的異物之磁路。再者，該磁路是包含以永久磁石、第1軛部、第2軛部、預定的基準空間形成之基準磁路、以及、以永久磁石、第1軛部、第2軛部、迂迴軛部、第1、第2迂迴空間形成之迂迴磁路。

在此，基準磁路是隔著預定的基準空間而配置有第1軛部與第2軛部。此時，第2軛部之第2軛預定部位是隔著預定的基準空間而與第1軛部大致對向之部位。另一方面，迂迴磁路是包含迂迴軛部，第2軛部之第2軛預定部位隔著第2迂迴空間而與迂迴軛部大致對向，且該迂迴軛部隔著第1迂迴空間而與第1軛部亦對向。亦即，在與本發明相關之異物檢測裝置，來自永久磁石之磁通所流動之磁路包含有從第2軛部之第2軛預定部位朝第1軛部流動之副磁路(基準磁路側之副磁路)、以及、從該第2軛預定部位經由迂迴軛部而朝第1軛部流動之副磁路(迂迴磁路側之副磁路)，兩副磁路是相互並列地存在。

在此，基準磁路側之副磁路是包含預定的基準空間，迂迴磁路側之副磁路是包含第1迂迴空間與第2迂迴空間。而且，第1迂迴空間之磁阻是設定成比預定的基準空間之磁阻小，第2迂迴空間與第1迂迴空間之磁阻之和是設定成比該預定的基準空間之磁阻大。附帶一提，各空間之磁阻可以透過與磁阻相關之各式各樣之物理參數來調整。關於該物理參數，舉例來說是各軛部間之相離距離、各軛部之截面積、軛部間之重複面積等。再者，在第2迂迴空間形成讓從異物檢測裝置之外部進入之異物滯留之滯留部。當滯留在滯留部之異物是包含磁性體材料之物的情況下，會因為異物滯留在滯留部而造成與第2迂迴空間關聯之磁阻降低。

在具有如此形成之磁路之異物檢測裝置，當未在滯留部滯留有異物時、或是其滯留量少時，預定的基準空間之磁阻比第1迂迴空間與第2迂迴空間之磁阻之和小，藉此，換句話說，基準磁路側之副磁路之磁阻是比迂迴磁路側之副磁路之磁阻小，故來自永久磁石之磁通大多易於經由第2軛部之第2軛預定部位而流到基準磁路側之副磁路。結果，經由第2軛部之第2軛預定部位而流到迂迴磁路側之副磁路之磁通變少。

而且，若異物進入滯留部、其滯留量逐漸增加，則磁性方面，第2迂迴空間之磁阻會逐漸降低，理想上是藉由在第2迂迴空間滯留異物而令第2迂迴空間之磁阻降低成與各軛部同程度之磁阻。若如此地藉由在滯留部滯留異物而令第2迂迴空間之磁阻逐漸降低，則會變成基準磁路側之副磁路之磁阻比迂迴磁路側之副磁路之磁阻大之情況。結果，來自永久磁石之磁通大多會經由第2軛部之第2軛預定部位而流到迂迴磁路側之副磁路，經由第2軛部之第2軛預定部位而流到基準磁路側之副磁路之磁通變少。

亦即，與本發明相關之異物檢測裝置是藉由在滯留部之異物之滯留量，而切換來自第2軛部之第2軛預定部位之磁通大多流到預定的基準空間的情況與流到第1迂迴空間的情況。此情況下，由於是因應異物之滯留量而將來自永久磁石之磁通所流動之磁路本身予以切換，故預定的基準空間、第1迂迴空間之磁通密度會大幅地變化。於是，檢測部可基於與在滯留部之異物之滯留量對應之在預定的基準空間及第1迂迴空間之至少其中一空間之磁通密度，而高精度地輸出與該滯留之異物相關之檢測訊號。另外，由於只要有令第2迂迴空間之磁阻充分下降之程度之異物滯留在滯留部，即可令上述之高精度之檢測訊號之輸出成為可能，故可將檢測異物所需要之異物之量盡可能地壓抑在少量。發明效果

可提供能以盡可能之少量且高精度而檢測包含磁性體材料之異物之異物檢測裝置。

用以實施發明之形態以下，基於圖面而說明本發明之具體實施形態。關於本實施例所記載之構成零件之尺寸、材質、形狀、其相對配置等，只要沒特別記載，則發明之技術範圍並非限定於此。實施例1

圖1是顯示套用與本發明相關之異物檢測裝置10且為一種滾動導引裝置之線性導件1之一實施形態的立體圖。該線性導件1包含：軌道條3，直線狀地形成而作為軌道構件；移動塊2，作為移動構件，透過作為複數個轉動體之複數個滾珠而通道狀地安裝在軌道條3，且內部具有滾珠之無限循環路徑；藉由滾珠在移動塊2之無限循環路徑內循環之行為，而令該移動塊2在軌道條3上朝長方向相對移動。

軌道條3是截面略矩形狀地形成。另外，從軌道條3之上面33朝下面方向，沿著上面33之長方向中心軸而以預定之間隔形成有螺栓安裝孔32。可藉由將鋼製之固定螺栓鎖緊在該螺栓安裝孔32，而令軌道條3相對於床、柱等固定構件而固定。再者，在該軌道條3之未與螺栓安裝孔32干涉之左右側面，沿著長方向而分別形成有讓前述滾珠滾行之二條之滾珠滾行面31，在該軌道條3總共形成有四條之滾珠滾行面31。附帶一提，雖然在與本實施形態相關之軌道條3是形成有四條之滾珠滾行面31，但可因應線性導件1之用途及外加負載之大小而適宜地改變該等滾珠滾行面31之條數及配置之設定。

另外，移動塊2包含：塊本體4，具有讓臺子等可動體固定之安裝面41；端板5，是分別裝配在該塊本體4之相對移動方向之兩端部41a、41b之一對蓋體。附帶一提，於端板5裝配有未圖示之密封構件，該密封構件將端板5與軌道條3之上面33的間隙密封而防止附著在軌道條3之塵屑等異物進入移動塊2之內部。另外，當線性導件1是用在工作機械之內部等時，軌道條3可能暴露在包含鐵片等切削屑之冷卻劑，藉由上述密封構件來防止如此之切削屑等異物進入移動塊2之內部。

在此，如上述，線性導件1之構成是藉由設在端板5之密封構件而阻止異物進入移動塊2之內部。然而，要藉由密封構件之密封能力來阻擋全部之異物之進入並不容易。另外，若線性導件1是長期間處於暴露在異物之環境下，則會因為密封構件之經年劣化等而變成異物易於進入移動塊2之內部。若異物進入到移動塊2之內部，影響可能及於其直動動作。因此，宜在異物之影響顯露出來之前，檢查出移動塊2是暴露在某程度異物之狀態，而通知使用者進行線性導件1之維護。於是，在線性導件1，於設在塊本體4之兩側端部之端板5中之設在端部41a側之端板5之外側，安裝有異物檢測裝置10。

異物檢測裝置10是於裝置本體10a之內部，使用藉由來自永久磁石15之磁通所形成之磁路，而可檢測包含鐵等磁性體材料之異物。附帶一提，圖2是為了令設在異物檢測裝置10之內部之用於形成磁路之主要構成可視化而將裝置本體10a之記載予以省略的透視圖。另外，圖3是異物檢測裝置10之沿著移動塊2之相對移動方向(軌道條3之長方向)的截面圖。所以，圖3是從線性導件1之側面觀看異物檢測裝置10之情況下的截面，在圖3，於異物檢測裝置10之右側有將異物檢測裝置10予以安裝之端板5存在。在圖3，異物檢測裝置10之裝置本體10a之下側之部分是以安裝在端板5之狀態而成為與軌道條3之上面33對向之狀態。

在此，說明異物檢測裝置10之詳細構成。異物檢測裝置10是於裝置本體10a內具有永久磁石15、第1軛部11、第2軛部12、迂迴軛部13來作為用於形成上述磁路之構成。永久磁石15是作為用於檢測包含磁性體材料之異物之磁通之供給源而發揮。本實施例之永久磁石15是形成矩形狀，以令身為其一面之面152被第1軛部11完全覆蓋的方式，令永久磁石15與第1軛部11以兩者接觸、鄰接之狀態而配置在裝置本體10a內。再者，在永久磁石15，以令與被第1軛部11覆蓋之面152為相反側之面151被第2軛部12完全覆蓋的方式，令永久磁石15與第2軛部12以兩者接觸、鄰接之狀態配置在裝置本體10a內。

而且，第1軛部11是具有一定厚度(圖3之上下方向之尺寸)之板狀之軛構件。關於該板狀之第1軛部11，其中之一面111是如上述般地覆蓋永久磁石15之面152，另外，其中之另一面112是如後述般地與第2軛部12之端部12b及迂迴軛部13對向。附帶一提，各構件之相對之位置關係及尺寸之詳細是後述。

接著，第2軛部12是與第1軛部11同樣具有一定之厚度，具有在圖3所示之截面彎曲成U字型之形狀。在該U字型形狀，內側之面是以號碼121來參照，外側之面是以號碼122來參照。所以，與永久磁石15之面151接觸的是第2軛部12之面121。更具體而言，第2軛部12是在該截面之其中一端部12a令其內側之面121接觸永久磁石15之面151，將其覆蓋。而且，第2軛部12是從該端部12a往端板5延伸預定長度，進一步朝裝置本體10a之下方向彎曲而延伸，藉此形成直線部12c。該直線部12c之長度是採用令其下方側之端在圖3所示之截面比第1軛部11更位於下方之長度。再者，第2軛部12是從直線部12c之端朝離開端板5之方向、亦即朝第1軛部11之方向彎曲而延伸，最終是到達第2軛部12之另一端部12b。附帶一提，該端部12b是相當於與本發明相關之第2軛預定部位，在端部12b，第2軛部12之內側之面121是處於與第1軛部11之面112對向之位置關係。換句話說，在第2軛部12之端部12b，面121是處於對第1軛部11之面112隔著基準空間R0而相離之位置關係。

接著，迂迴軛部13具有大致長方體之形狀。在圖3所示之截面，迂迴軛部13之面131是處於與第1軛部11之面112對向之位置關係。換句話說，迂迴軛部13之面131是處於對第1軛部11之面112隔著第1迂迴空間R1而相離之位置關係。附帶一提，迂迴軛部13之與第1軛部11之面112對向之對向位置是不同於第2軛部12之端部12b之與面112對向之對向位置。再者，在圖3所示之截面，迂迴軛部13之與面131鄰接且面相之方向大約差90度之面132是處於與第2軛部12之端部12b之端面123對向之位置關係。換句話說，迂迴軛部13之面132是處於對第2軛部12之端部12b之端面123夾著第2迂迴空間R2而相離之位置關係。

另外，在第1軛部11與迂迴軛部13之間之第1迂迴空間R1配置可檢測磁通密度之霍爾元件16。該霍爾元件16是相當於本發明之感測器元件，其輸出是送給未圖示之檢測電路，因應檢測到之磁通密度而生成檢測訊號。如此，藉由霍爾元件16及對應之檢測電路，形成本發明之檢測部。附帶一提，只要是可檢測磁通密度之設備，即可取代霍爾元件16來作為本發明之感測器元件。再者，在第2軛部12與迂迴軛部13之間之第2迂迴空間R2，以佔據該第2迂迴空間R2之大部分的方式形成滯留部17，其是具有可可滯留預定量之異物之容積之凹部。滯留部17具有朝裝置本體10a之下方開口之開口部分17a。當線性導件1是處於異物檢測裝置10已安裝在端板5之狀態下，開口部分17a會成為朝軌道條3之上面33開口之狀態。因此，於上面33上存在之異物可能經由開口部分17a而進入滯留部17之內部。另外，在裝置本體10a之下方之外表面形成有朝移動塊2之相對移動方向延伸且與滯留部17之開口部分17a連繫之引入溝17b。根據如此之構成，當移動塊2在軌道條3上朝圖3之左側移動的情況下(在圖2則是移動塊2朝左下方向移動的情況)，於軌道條3之上面33存在之異物易於透過引入溝17b、開口部分17a而進入滯留部17滯留。附帶一提，由於滯留部17大概位於永久磁石15之下側，故永久磁石15之磁力易於作用在滯留部17內。結果，進入滯留部17之異物(包含磁性體材料之異物)易於藉由磁力而保持在滯留部17內，曾經進入過滯留部17之異物將難以再從開口部分17a脫離。

在此，於異物檢測裝置10形成在圖3中以一點鏈線之箭頭與實線之箭頭所顯示之2個磁路。具體而言，前者之磁路S1是經過永久磁石15、第2軛部12、基準空間R0、第1軛部11而形成之磁路，稱作基準磁路S1。另外，後者之磁路S2是經過永久磁石15、第2軛部12、第2迂迴空間R2、迂迴軛部13、第1迂迴空間R1、第1軛部11而形成之磁路，稱作迂迴磁路S2。而且，上述之滯留部17及霍爾元件16是配置在該迂迴磁路S2上。由此，永久磁石15是形成2個磁路且如上述般地具有在滯留部17保持異物之機能。

在此，除了圖3，還基於圖4A及圖4B來說明基準磁路S1及迂迴磁路S2。圖4A是將形成磁路之永久磁石15與各軛部等之構成概略地顯示在與圖3相同之截面上、且顯示各構成之尺寸與相對之位置關係的圖。另外，圖4B是將形成磁路之永久磁石15與各軛部等之構成概略地顯示的立體圖。

在基準磁路S1，形成該磁路之構成中之基準空間R0之磁阻mr0比第1軛部11、第2軛部12之磁阻還高。所以，基準磁路S1之磁通之流動易於受到基準空間R0之磁阻mr0之影響。另外，在迂迴磁路S2，形成該磁路之構成中之第1迂迴空間R1之磁阻mr1及第2迂迴空間R2之磁阻mr2比第1軛部11、第2軛部12、迂迴軛部13之磁阻還高。所以，迂迴磁路S2之磁通之流動易於受到第1迂迴空間R1之磁阻mr1及第2迂迴空間R2之磁阻mr2之影響。於是，著眼於基準空間R0之磁阻mr0、第1迂迴空間R1之磁阻mr1及第2迂迴空間R2之磁阻mr2而說明各磁路。附帶一提，磁阻mr2是未在滯留部17保持包含磁性體材料之異物之狀態下之磁阻。

如圖4A所示，關於隔著基準空間R0而對向配置之第1軛部11與第2軛部12之相對之位置關係，身為兩軛部間之最短距離之圖4A中之上下方向(亦即，異物檢測裝置10之上下方向)之相離距離是L0，而且，與該上下方向垂直之圖4A中之左右方向(亦即，移動塊2之相對移動方向)之兩軛部重疊之重複距離是a0。附帶一提，如圖4B所示，第1軛部11、第2軛部12、迂迴軛部13之寬皆為相同之W。所以，基準空間R0之磁阻mr0是滿足下面之式1之關係。 [式1]

同樣地，關於隔著第1迂迴空間R1而對向配置之第1軛部11與迂迴軛部13之相對之位置關係，身為兩軛部間之最短距離之圖4A中之上下方向之相離距離是L1，而且，與該上下方向垂直之圖4A中之左右方向之兩軛部重疊之重複距離是a1。所以，第1迂迴空間R1之磁阻mr1是滿足下面之式2之關係。 [式2]再者，關於隔著第2迂迴空間R2而對向配置之第2軛部12與迂迴軛部13之相對之位置關係，身為兩軛部間之最短距離之圖4A中之左右方向之相離距離是L2，而且，與該左右方向垂直之圖4A中之上下方向之兩軛部重疊之重複距離是a2。所以，第2迂迴空間R2之磁阻mr2是滿足下面之式3之關係。 [式3]

然後，在異物檢測裝置10，基準空間R0之磁阻mr0、第1迂迴空間R1之磁阻mr1、第2迂迴空間R2之磁阻mr2會成立下面之式4之關係。 [式4]

依循式4，基準空間R0之磁阻mr0比第1迂迴空間R1之磁阻mr1與第2迂迴空間R2之磁阻mr2之和還要小之關係(mr0＜mr1+mr2之關係)成立之狀態是表示未在滯留部17滯留著包含磁性體材料之異物之情況下之基準磁路S1之磁通之易流動度與迂迴磁路S2之磁通之易流動度之關係。因此，當未在滯留部17滯留著包含磁性體材料之異物之情況下，會形成如下狀況：基準磁路S1比迂迴磁路S2還要易於讓來自永久磁石15之磁通流過。

另一方面，依循式4，第1迂迴空間R1之磁阻mr1比基準空間R0之磁阻mr0還要小之關係(mr1＜mr0之關係)成立之狀態是設想在滯留部17滯留著包含磁性體材料之異物之狀態。亦即，若在滯留部17逐漸滯留異物，則與滯留部17大致重疊之第2迂迴空間R2會逐漸有異物存在。因此，若異物之滯留量增加，則第2迂迴空間R2之磁阻會降低。然後，若滯留部17被異物佔據，則第2迂迴空間R2之磁阻會接近第2軛部12與迂迴軛部13內之磁阻、理想是成為同程度之磁阻。如此之狀態可以說是由異物滯留在滯留部17所造成之在磁性方面可無視第2迂迴空間R2之磁阻之狀態。在如此之狀態下，若第1迂迴空間R1之磁阻mr1比基準空間R0之磁阻mr0還要小之關係成立，則會形成如下狀況：迂迴磁路S2比基準磁路S1還要易於讓來自永久磁石15之磁通流過。

如此，在異物檢測裝置10形成之2個磁路是因應在滯留部17之異物之滯留量而使在各磁路流動之磁通之量產生變化。在此，於圖5及圖6顯示由電腦進行之數值分析之結果，其是涉及使用具有預定之磁力之永久磁石15而構成異物檢測裝置10時之在各軛部與各空間流動之磁通之流動。圖5及圖6之異物檢測裝置10之構成條件(永久磁石15之磁力、各軛部之尺寸等)是相同。圖5是顯示未在滯留部17滯留異物之狀態下之數值分析之結果，圖6是顯示在滯留部17充分地滯留異物之狀態下之數值分析之結果。

具體而言，圖5之上段(a)是表示未在滯留部17滯留異物之狀態下之沿著預定之軸線X之磁通密度之推移，下段(b)是概略地表示在模型化之異物檢測裝置(以與圖3相同之截面表示之異物檢測裝置)內之磁通密度。附帶一提，預定之軸線X是從第1迂迴空間R1中之第1軛部11與迂迴軛部13之大致中間位置沿著移動塊2之相對移動方向而往第2軛部12延伸之假想線。另外，關於在下段(b)顯示之磁通密度，該磁通之方向是對應於箭頭之方向，磁通密度之大小是對應於箭頭之大小。另外，圖6之上段(a)是表示在滯留部17充分地滯留異物之狀態下之沿著預定之軸線X之磁通密度之推移，下段(b)是概略地表示在模型化之異物檢測裝置內之磁通密度。

由圖5與圖6之比較可理解，當在滯留部17未存在有異物的情況下，因為比各軛部內之磁阻大之第2迂迴空間R2之磁阻與第1迂迴空間R1之磁阻之存在，在包含基準空間R0之基準磁路S1有較多之磁通流動。結果，來自設在第1迂迴空間R1之霍爾元件16之檢測值會相對地低(參考圖5(a))。另一方面，若異物進入滯留部17而令其滯留量逐漸增加，則第2迂迴空間R2之磁阻逐漸接近各軛部內之磁阻，故在包含第1迂迴空間R1之迂迴磁路S2有較多之磁通流動。結果，來自設在第1迂迴空間R1之霍爾元件16之檢測值會比圖5的情況還要大(參考圖6(a))。如此，在異物檢測裝置10，藉由異物逐漸滯留在滯留部17之情形，霍爾元件16之檢測值之變動幅度會變大。這是因為，由上述之式4所示之各空間之磁阻之關係，若滯留部17之異物之滯留量增加到某程度，則磁通之流動會大幅地切換。結果，可藉由以設在第1迂迴空間R1之霍爾元件16檢測與異物之滯留量對應之磁通密度之變化，而高精度地檢測滯留部17之異物之滯留量、亦即異物之滯留狀態。另外，如上述，由於異物檢測裝置10是依循異物之滯留量而獲得大幅之磁通密度之變化，故即便滯留量少亦可準確地檢測到異物之存在。

另外，如圖2所示，異物檢測裝置10是以如下方式而安裝在端板5：當移動塊2在軌道條3上相對移動時，異物檢測裝置10之滯留部17之開口部分17a不與設在軌道條3之上面33之螺栓安裝孔32重疊，來到自軌道條3之長方向之中心軸朝該軌道條3之寬方向偏移之位置。這是考慮到當使用在螺栓安裝孔32之用於固定軌道條3之螺栓是以磁性體材料形成的情況下，可能因為該螺栓之存在而造成開口部分17a附近之滯留部17內之磁阻、亦即第2迂迴空間R2之磁阻亂掉，結果，霍爾元件16檢測到與滯留部17之異物之滯留量無關連性之磁通密度之變化，而進行了錯誤之異物檢測。所以，藉由如上述般地令開口部分17a之位置是偏離螺栓安裝孔32之位置，而實現較正確之異物檢測。

另外，關於從異物檢測裝置10輸出之異物之檢測訊號，可以是與在滯留部17之異物之滯留量對應之檢測訊號，作為別的方法，亦可以是與對應於預定之滯留量之基準值比較而意指是否在滯留部17滯留了預定之滯留量以上之異物之訊號。另外，該檢測訊號可以是從異物檢測裝置10對外部之裝置無線發送，亦可以是有線發送。使用者可基於從異物檢測裝置10發送過來之檢測訊號而進行與線性導件1之維護相關之判斷。假設基於該檢測訊號而進行線性導件1之維護，此情況下，可與該維護一起而藉由清洗來將滯留在滯留部17內之異物洗去，藉此，異物檢測裝置10可再使用。

＜變形例＞雖然上述之實施例是將霍爾元件配置在第1迂迴空間R1，但亦可取代該態樣而配置在基準空間R0。如圖5及圖6所示，隨著在滯留部17之異物之滯留量增加，磁通之流動會從基準磁路S1往迂迴磁路S2切換，故在基準空間R0之磁通密度之變化亦是較大。亦即，若異物之滯留量增加，則在基準空間R0之磁通密度會從較大之狀態往小之狀態大幅地變化。以霍爾元件16檢測該磁通密度之大幅降低，藉此，相同於上述實施例，可高精度地檢測在滯留部17之異物之滯留量、亦即異物之滯留狀態，且即便滯留量少亦可準確地檢測異物之存在。再者，作為別的方法，亦可將霍爾元件配置在第1迂迴空間R1及第2迂迴空間R2雙方，利用在兩空間之磁通密度之變化而檢測在滯留部17之異物之滯留狀態。

1‧‧‧線性導件

2‧‧‧移動塊

3‧‧‧軌道條

4‧‧‧塊本體

5‧‧‧端板

10‧‧‧異物檢測裝置

10a‧‧‧裝置本體

11‧‧‧第1軛部

12‧‧‧第2軛部

12a、12b、41a、41b‧‧‧端部

12c‧‧‧直線部

13‧‧‧迂迴軛部

15‧‧‧永久磁石

16‧‧‧霍爾元件

17‧‧‧滯留部

17a‧‧‧開口部分

17b‧‧‧引入溝

31‧‧‧滾珠滾行面

32‧‧‧螺栓安裝孔

33‧‧‧上面

41‧‧‧安裝面

111、112、121、122、131、132、151、152‧‧‧面

123‧‧‧端面

a0、a1、a2‧‧‧重複距離

L0、L1、L2‧‧‧相離距離

mr0、mr1、mr2‧‧‧磁阻

R0‧‧‧基準空間

R1‧‧‧第1迂迴空間

R2‧‧‧第2迂迴空間

S1‧‧‧基準磁路

S2‧‧‧迂迴磁路

W‧‧‧寬

X‧‧‧軸線

圖1...顯示具有與本發明相關之異物檢測裝置之線性導件之概略構成的第1圖。圖2...顯示具有與本發明相關之異物檢測裝置之線性導件之概略構成的第2圖。圖3...顯示與本發明相關之異物檢測裝置之概略構成的圖。圖4A...顯示將圖3所示之異物檢測裝置之磁路予以形成之各構成物之配置關係的第1圖。圖4B...顯示將圖3所示之異物檢測裝置之磁路予以形成之各構成物之配置關係的第2圖。圖5(a)、(b)...顯示當在圖3所示之異物檢測裝置不存在異物的情況下、在該異物檢測裝置形成之磁路之磁通分布的圖。圖6(a)、(b)...顯示當在圖3所示之異物檢測裝置存在異物的情況下、在該異物檢測裝置形成之磁路之磁通分布的圖。

Claims

一種異物檢測裝置，是檢測包含磁性體材料之預定的異物之異物檢測裝置，其包含：永久磁石；第1軛部，鄰接前述永久磁石而配置；第2軛部，是在與前述第1軛部不同之部位與前述永久磁石鄰接之第2軛部，且以與該鄰接部位不同之第2軛預定部位相對於前述第1軛部隔著預定的基準空間而相離配置；迂迴軛部，是相對於前述第1軛部隔著與前述預定的基準空間不同之第1迂迴空間而相離配置，且相對於前述第2軛部之前述第2軛預定部位隔著第2迂迴空間而相離配置之迂迴軛部，該第1迂迴空間之磁阻比該預定的基準空間之磁阻小，且該第2迂迴空間之磁阻與該第1迂迴空間之磁阻的和比該預定的基準空間之磁阻大；滯留部，可透過設在裝置本體之外表面之開口部分而讓前述預定的異物進入，且設成令已進入之該預定的異物滯留在前述第2迂迴空間內；及檢測部，基於與在前述滯留部中之前述預定的異物之滯留量對應之在前述預定的基準空間及前述第1迂迴空間之至少其中一空間中之磁通密度，而輸出有關該預定的異物之檢測訊號。
如請求項1之異物檢測裝置，其中前述檢測部具有可檢測前述第1迂迴空間中之磁通密度之感測器元件；若在前述滯留部滯留之前述預定的異物之滯留量變多，則相較於該滯留量少的情況，在前述第1迂迴空間之磁通密度會增加；前述檢測部是基於藉由前述感測器元件所檢測之在前述第1迂迴空間之磁通密度，而輸出前述檢測訊號。
如請求項1之異物檢測裝置，其中前述檢測部具有可檢測在前述預定的基準空間中之磁通密度之感測器元件；若在前述滯留部滯留之前述預定的異物之滯留量變多，則相較於該滯留量少的情況，在前述預定的基準空間之磁通密度會降低；前述檢測部是基於藉由前述感測器元件所檢測之在前述預定的基準空間之磁通密度，而輸出前述檢測訊號。
如請求項1至3中任一項之異物檢測裝置，其中藉由前述永久磁石之磁力而令已進入前述滯留部之前述預定的異物保持在該滯留部內。
一種線性導件，包含：如請求項1至4中任一項之異物檢測裝置；軌道構件，沿著長度方向而延伸；及移動構件，配置成透過複數個轉動體而與前述軌道構件對向，且可沿著該軌道構件之前述長度方向而相對地移動；前述異物檢測裝置是以令前述開口部分朝前述軌道構件對向而開口的方式，設在前述移動構件之相對移動方向之預定端部。
如請求項5之線性導件，其中在前述異物檢測裝置之前述裝置本體之外表面設置朝前述移動構件之相對移動方向延伸且與前述開口部分連繫之引入溝。
如請求項5或6之線性導件，其中前述軌道構件是在前述移動構件朝該軌道構件對向、前述複數個轉動體不滾行之對向面具有用於將該軌道構件安裝在預定之固定構件之安裝孔；前述異物檢測裝置是以當前述移動構件對前述軌道構件相對移動時前述開口部分不與前述安裝孔重疊的方式，設在該移動構件之預定端部。