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公開番号2024179461
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-26
出願番号2023098327
出願日2023-06-15
発明の名称位置検出スイッチ
出願人SMC株式会社
代理人弁理士法人桐朋
主分類F15B 15/28 20060101AFI20241219BHJP(流体圧アクチュエータ;水力学または空気力学一般)
要約【課題】溶接磁界等の外部磁界をシリンダ磁界と確実に区別して、スイッチ信号を切り換えることができる位置検出スイッチを提供する。
【解決手段】エリア遷移情報生成部20は、第1～第3MRセンサ12、14、16の出力に基づいてピストンエリアを判定し、ピストンエリアが連続する二つのエリアの間で遷移した場合はエリア遷移情報を更新する一方、ピストンエリアが連続しない二つのエリアの間で飛び越し遷移した場合はエリア遷移情報を更新しない。スイッチ信号生成部28は、少なくともエリア遷移情報に基づいてスイッチ信号を切り換える。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
流体圧シリンダのピストンに取り付けられたマグネットの磁界を検出する第１～第３ＭＲセンサを備えるとともに、エリア遷移情報生成部およびスイッチ信号生成部を備える位置検出スイッチであって、
前記エリア遷移情報生成部は、前記第１～第３ＭＲセンサの出力に基づいてピストンエリアを判定し、前記ピストンエリアが連続する二つのエリアの間で遷移した場合はエリア遷移情報を更新する一方、前記ピストンエリアが連続しない二つのエリアの間で飛び越し遷移した場合は前記エリア遷移情報を更新せず、前記スイッチ信号生成部は、少なくとも前記エリア遷移情報に基づいてスイッチ信号を切り換え、前記ピストンが所定の動作範囲にあるとき前記スイッチ信号が所定の状態である位置検出スイッチ。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
請求項１記載の位置検出スイッチにおいて、
前記第１ＭＲセンサの出力を動作範囲閾値と比較して第１比較信号を出力する第１比較部と、前記第２ＭＲセンサの出力を前記動作範囲閾値と比較して第２比較信号を出力する第２比較部と、前記第３ＭＲセンサの出力を前記動作範囲閾値と比較して第３比較信号を出力する第３比較部とを備え、
前記スイッチ信号生成部は、前記エリア遷移情報および前記第１～第３比較信号に基づいて前記スイッチ信号を切り換える位置検出スイッチ。
【請求項３】
請求項１記載の位置検出スイッチにおいて、
前記第１～第３ＭＲセンサは、同一の出力特性を有し、前記ピストンの変位方向に沿って等間隔に配置される位置検出スイッチ。
【請求項４】
請求項１記載の位置検出スイッチにおいて、
前記ピストンエリアの判定は、前記第１～第３ＭＲセンサの出力相互間の大小関係に基づいて行われる位置検出スイッチ。
【請求項５】
請求項１記載の位置検出スイッチにおいて、
最適位置判定部を備え、前記最適位置判定部は、前記第２ＭＲセンサの出力を最適位置閾値と比較して前記ピストンが最適位置にあるか否かを判定し、前記最適位置は前記動作範囲に含まれる位置検出スイッチ。
【請求項６】
請求項５記載の位置検出スイッチにおいて、
前記ピストンが前記最適位置にあるとき、第１表示灯を点灯する信号を出力し、前記ピストンが前記動作範囲にあるが前記最適位置にないとき、第２表示灯を点灯する信号を出力する位置検出スイッチ。
【請求項７】
請求項１記載の位置検出スイッチにおいて、
前記第１ＭＲセンサの出力を動作範囲閾値と比較して第１比較信号を出力する第１比較部と、前記第２ＭＲセンサの出力を前記動作範囲閾値と比較して第２比較信号を出力する第２比較部と、前記第３ＭＲセンサの出力を前記動作範囲閾値と比較して第３比較信号を出力する第３比較部と、時間計測部とを備え、
前記時間計測部は、前記第１～第３ＭＲセンサのうち隣接する二つのＭＲセンサの出力について一方のＭＲセンサの出力が動作範囲閾値以上となってから他方のＭＲセンサの出力が動作範囲閾値以上となるまでの時間、または、前記第１～第３ＭＲセンサのうち隣接する二つのＭＲセンサの出力について一方のＭＲセンサの出力が動作範囲閾値未満となってから他方のＭＲセンサの出力が動作範囲閾値未満となるまでの時間を計測し、計測された時間が所定範囲に収まっているか否かを判定して判定信号を出力し、
前記スイッチ信号生成部は、前記エリア遷移情報、前記第１～第３比較信号および前記判定信号に基づいて前記スイッチ信号を切り換える位置検出スイッチ。
【請求項８】
請求項７記載の位置検出スイッチにおいて、
前記計測された時間が前記所定範囲に収まっていない場合、注意信号を出力する位置検出スイッチ。
【請求項９】
請求項１記載の位置検出スイッチにおいて、
前記第１～第３ＭＲセンサの出力の最大値が所定以上減少していないか監視する診断部を備える位置検出スイッチ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体圧シリンダのピストンの位置を検出する位置検出スイッチに関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、ピストンにマグネット（永久磁石）を装着するとともに、シリンダチューブにマグネットの磁界を検出する磁気センサを設けることにより、ピストンの位置を検出する位置検出スイッチが知られている。
【０００３】
このような位置検出スイッチが外部磁界が存在する環境下で使用される場合、外部磁界の影響を受けてピストンの位置が誤検出されるおそれがある。外部磁界が作用してもピストンの位置が誤検出されないようにした位置検出スイッチも知られている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、２つの磁気センサをピストンの移動方向に沿って離れた位置に配置し、２つの磁気センサが所定以上の時間間隔を置いて磁界を検知したときにピストンが特定の位置にあることを検出する装置が記載されている。これらの磁気センサに溶接機から強い外部磁界が作用した場合は、２つの磁気センサがほぼ同時にオンになるので、ピストンに装着されたマグネットの磁界と外部磁界とを区別することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開平６－２４９６０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の２つの磁気センサは、配置間隔が小さい場合、ピストンの移動速度が速いときは、ピストンに装着されたマグネットの磁界をほぼ同時に検知してオンになってしまう。これを避けるため、２つの磁気センサの配置間隔を大きくすると、外部磁界が弱まったときに２つの磁気センサが同一強度の外部磁界を同時に受けられなくなる。
【０００７】
本発明は、上述した課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る位置検出スイッチは、流体圧シリンダのピストンに取り付けられたマグネットの磁界を検出する第１～第３ＭＲセンサを備えるとともに、エリア遷移情報生成部およびスイッチ信号生成部を備える。エリア遷移情報生成部は、第１～第３ＭＲセンサの出力に基づいてピストンエリアを判定し、ピストンエリアが連続する二つのエリアの間で遷移した場合はエリア遷移情報を更新する一方、ピストンエリアが連続しない二つのエリアの間で飛び越し遷移した場合はエリア遷移情報を更新しない。スイッチ信号生成部は、少なくともエリア遷移情報に基づいてスイッチ信号を切り換え、ピストンが所定の動作範囲にあるときスイッチ信号が所定の状態である。
【発明の効果】
【０００９】
上記位置検出スイッチによれば、ピストンエリアが連続する二つのエリアの間で遷移したか、連続しない二つのエリアの間で飛び越し遷移したかが判別される。このため、溶接磁界等の外部磁界をシリンダ磁界と確実に区別して、スイッチ信号を切り換えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、本発明の第１実施形態に係る位置検出スイッチの基本構成を流体圧シリンダとともに示す図である。
図２は、図１の位置検出スイッチにおける第１～第３ＭＲセンサの出力を示す図である。
図３は、図１の位置検出スイッチのブロック図である。
図４は、本発明の第２実施形態に係る位置検出スイッチのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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