(57)【要約】【課題】比較的長い距離を容易に検出可能なリニア移動距離検出装置を提供する。【解決手段】基部５と、該基部５に直線棒状に立設した測長部６と、該測長部６に接近して移動体に設けられる検出部７１，７２とからなるリニア移動距離検出器１，２を備え、それらを前記測長部６の前記基部５に接続されない端部同士が平行又は直線状となるように配設するとともに、前記双方のリニア移動距離検出器１，２のそれぞれの前記検出部７１，７２が、前記双方のリニア移動距離検出器１，２のそれぞれの前記端部において同時に位置検出可能となるように一体に接続される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部と、該基部に直線棒状に立設した測長部と、該測長部に接近して移動体に設けられる検出部とからなるリニア移動距離検出器を二備え、それらを前記測長部の前記基部に接続されない端部同士が平行又は直線状となるように配設するとともに、前記双方のリニア移動距離検出器のそれぞれの前記検出部が、前記双方のリニア移動距離検出器のそれぞれの前記端部において同時に位置検出可能となるように一体に接続されることを特徴とするリニア移動距離検出装置。
【請求項２】
前記リニア移動距離検出器は、磁歪式のものである請求項１に記載のリニア移動距離検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長い距離を検出可能なリニア移動距離検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
リニア移動距離検出器は、磁歪式、磁気式、静電容量式、渦電流式、インダクタンス式、差動トランス式等の検出原理に応じて多くの種類がある。これらのリニア移動距離検出器は、いずれも５ｍ以下の比較的短い距離を計測するのに適したものである。そして、５ｍを越す比較的長い距離を計測するリニア移動距離検出器は、極めて高価であるばかりでなくその保管や輸送に困難を来たす等の問題を有する。このようにリニア移動距離検出器の検出距離を調整する技術としては、例えば特許文献１がある。特許文献１は、永久磁石を備える物体の直線移動方向位置を磁歪効果により検出する磁歪式リニア変位センサの検出部を構成するものであって、前記物体の直線移動方向に沿うように直線状に近接して配されるプローブ本体と、このプローブ本体の基端部に設けられたトランスデューサ部とを備え、前記プローブ本体は、磁歪線と電流帰還導線がその先端部において電気的に導通状態で接続されるとともに、これら磁歪線と電流帰還導線の長さ寸法を切断調節する長さ調整構造を備えてなる磁歪式リニア変位センサ用プローブに関するものである。しかしながら、特許文献１は、検出距離を短縮するための技術であり、検出距離を延長させるものではない。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−３２９４１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記した問題を解決すべくなされたものであって、比較的長い距離を容易に検出可能なリニア移動距離検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、基部と、該基部に直線棒状に立設した測長部と、該測長部に接近して移動体に設けられる検出部とからなるリニア移動距離検出器を二備え、それらを前記測長部の前記基部に接続されない端部同士が平行又は直線状となるように配設するとともに、前記双方のリニア移動距離検出器のそれぞれの前記検出部が、前記双方のリニア移動距離検出器のそれぞれの前記端部において同時に位置検出可能となるように一体に接続されるリニア移動距離検出装置に関する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のリニア移動距離検出装置によれば、比較的長い距離を容易に検出可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図面に基づいて、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の実施例を示すリニア移動距離検出装置の構成を示す制御ブロックを含む平面図である。図２は、図１におけるＡ−Ａ矢視の拡大断面図である。図３は、本発明を実施するリニア移動距離検出器の他の構成例を示すリニア移動距離検出装置の平面図である。
【０００８】
リニア移動距離検出器１，２は、例えば磁歪式のものを例示すると、基部５と、基部５の一端面に立設した直線棒状の測長部６と、測長部６に近接して移動体４とともに移動する永久磁石からなる検出部７１，７２とから構成される。基部５には、ドライブパルス発生器が設けられ、ドライブパルス発生器は測長部６の断面円形状部の中心に電気的に絶縁して設けられた磁歪線に電流パルスを供給する。この電流パルスは磁歪線を測長部６の基部５に接続されていない側の端部へ伝播していく。電流パルスは、磁歪線外周の円周方向に磁場を生じさせ、電流パルスが検出部７１，７２である永久磁石の対応位置を通過するとき、永久磁石はその磁力線が磁歪線の方向に沿うように配されているので、永久磁石が磁歪線に接近すると、磁場は斜めに曲げられ、このために磁歪線上の永久磁石の位置にはねじり歪が発生する{この現象を磁歪効果（Wiedemann 効果）という}。このねじり歪は一種の超音波振動であるから、この超音波振動は金属である磁歪線上を音速で伝播することになり、基部５に設けられた受信器にパルス電圧が発生する。基部５に設けられた受信回路において、受信器が受信（発生）したパルス電圧は、アンプ部で増幅されて、コンパレータ部で二値化された後、カウンタ部でカウントされて、超音波の永久磁石位置から磁歪線始端までの伝播時間が計測される。この場合、カウンタ部は高速でタイミングがとられている。この計測結果は、距離変化換算処理部へ送られて、この時の検出部７１，７２の位置が検出され、その検出結果が出力部から制御装置１１へ出力される。
【０００９】
このようなリニア移動距離検出器１，２は、測長部６が磁歪線を内装した複雑で精密な構造を有するために、その測長距離を延長させることは不可能である。そのため、測長距離が比較的長いものが必要なときは、特別に製造しなければならず、極めてコストの高いものとなるばかりではなく、その保管や輸送時に困難を来たしたのである。そこで、発明者らは汎用のリニア移動距離検出器１，２の二を接続することにより容易かつ低コストで比較的長距離を測長可能とする本発明を成したのである。
【００１０】
リニア移動距離検出装置３は、基体１９に組み込まれアクチュエータ１０で変位移動する移動体４の直線移動距離を計測するためのものである。リニア移動距離検出装置３は、基体１９の平面に二のリニア移動距離検出器１，２を、その基部５の接続されていない測長部６の開放端部が図１に示すように平行状となるか、図３に示すように直線状となるように複数の取付具９で配設され、リニア移動距離検出器１，２の検出部７１，７２同士が前記端部においてそれぞれの測長区間Ｍ１，Ｍ２に同時に位置するように接続体８で一体に連結されて移動体４に接続されるとともに、リニア移動距離検出器１，２の基部５から出力される位置信号を制御装置１１に入力して構成されている。
【００１１】
測長部６は、図２に示すように、中心に磁歪線を設けた円形状部１７の小円弧面に断面台形状の取付部１８が連結されたような断面形状を有する。取付部１８の両側面には溝が刻設され、その溝に取付具９を係合させることで測長部６は基体１９に取り付けられる。そして、検出部７１，７２は、円環状物の一部を切り欠いた形状を有し、その内孔と切り欠き面の形状は円形状部１７と取付部１８の形状に相似しており、相互の間には僅かな間隙を有している。測長部６は、その全長の根元と端部に不感帯Ｄ，Ｄ１，Ｄ２が設けられており、検出部７１，７２が測長可能な測長区間Ｍ１，Ｍ２は、測長部６の全長からＤとＤ１を除いた部分及び測長部６の全長からＤとＤ２を除いた部分となる。なお、測長部６の基体１９への取り付けに際し、取付部１８の底面同士を測長部６の端部において重ね合わせるようにしてもよい。その場合接続体８は、コ字状のものとなる。
【００１２】
次に、測長機構の作動について説明する。移動体４がリニア移動距離検出器１の不感帯Ｄに近い測長区間Ｍ１の所定位置から測長部６の端部に向かって移動するとき、基部５は検出部７１の位置を検出し絶対値の位置信号に変換して制御装置１１へ伝送する。制御装置１１は、その入力部１６で入力した位置信号をＣＰＵ１５の処理により記憶部１２に格納したり、記憶部１２や設定部１４に格納された値に基づいて演算処理して、出力部１３から駆動信号をアクチュエータ１０へ出力して移動体４を制御するほか、他のアクチュエータへも駆動信号を出力して他の移動体を制御する。なお、このとき、検出部７２は、リニア移動距離検出器２の測長部６の不感帯Ｄ２を外れた延長上にある。
【００１３】
移動体４がリニア移動距離検出器１の端部方向（図１、図３において右方向）へ移動して、検出部７２が不感帯Ｄ２に接近した後さらに移動を続けて、検出部７１が測長区間Ｍ１にあると同時に検出部７２が測長区間Ｍ２にあるというような切換区間内におけるリニア移動距離検出器１の検出する位置信号で設定する所定の切換位置に到達したとき、制御装置１１はその位置信号をリニア移動距離検出器１のものからリニア移動距離検出器２のものへ切り換える。
【００１４】
すなわち、検出部７１が切換位置に到達したとき、制御装置１１は、リニア移動距離検出器１からの入力信号をリニア移動距離検出器２からの入力信号に切換えるとともに、リニア移動距離検出器２の入力信号に基づく位置信号が切換位置の値となるように加減演算を行う。そして、その後の移動体４のリニア移動距離検出器２の基部５方向への継続した移動距離は、切換位置までの移動距離の変化方向と同一となるように切換位置からの移動距離が加減演算されて位置信号に変換される。このとき、検出部７１は、不感帯Ｄ１を外れた延長上に移動する。
【００１５】
リニア移動距離検出装置３は、このように構成したので、比較的短い距離を検出する汎用の安価なリニア移動距離検出器を二個使用することにより、検出距離を約２倍の比較的長い距離まで延長可能になるとともに、二個のリニア移動距離検出器を様々な長さのもので組合わせることにより、汎用のリニア移動距離検出器にはない多くの検出距離を有するものを得ることができる。
【００１６】
本発明のリニア移動距離検出装置は、大型射出成形機の型開閉位置の検出やスクリュの位置検出に効果的に適用できる他、マルチステーションの型締装置間を移動する射出装置の位置決めやマルチステーションのプレス装置間を移動する積層品の移載装置の位置決めにも採用可能である。
【００１７】
この発明は以上説明した実施例に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を付加して実施することができる。例えば、上記実施の形態は、磁歪式のリニア移動距離検出器に基づいて説明したが、他の検出方式のものであっても、実施可能であることは当然である。また、検出位置信号は絶対値（アブゾリュート）のものとして説明したが、インクリメンタルのものであっても同様に実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施例を示すリニア移動距離検出装置の構成を示す制御ブロックを含む平面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ矢視の拡大断面図である。
【図３】本発明を実施するリニア移動距離検出器の他の構成例を示すリニア移動距離検出装置の平面図である。
【符号の説明】
【００１９】
１，２    リニア移動距離検出器
３    リニア移動距離検出装置
４    移動体
５    基部
６    測長部
８    接続体
９    取付具
１０  アクチュエータ
１１  制御装置
１２  記憶部
１３  出力部
１４  設定部
１５  ＣＰＵ
１６  入力部
１７  円形状部
１８  取付部
１９  基体
７１，７２  検出部
Ｄ，Ｄ１，Ｄ２  不感帯
Ｍ１，Ｍ２  測長区間
【図１】
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【図２】
2008203011.tif 000004
【図３】
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