(57)【要約】【課題】ダイカストマシン、等の鋳造設備の使用環境は金型冷却水、離型剤により水、油が充満しており、成形品のバリ、等の小片が装置に付着することが多い。このような設備に装備される位置を検出する検出装置においては、設置環境によらず正確な位置検出すると共に耐久性とメンテナンス性が要求される。【解決手段】磁気による位置情報を有するスケールセンサを接着させる溝を刻設し、前記溝の凹面に前記スケールセンサを接着させ刻設した溝を埋めたロッドと、前記ロッドの外周に前記スケールセンサの磁気情報を検出する位置検出ヘッドを固接したスリーブとを具備してなる位置検出装置とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気により位置を検出する位置検出装置において、
位置情報が記録されたスケールセンサを埋め込む溝を刻設し、前記溝の底面に前記スケールセンサを接着させたのち前記溝を埋めたロッドと、前記ロッドの外周に配設した非磁性体のスリーブとを備え、前記スケールセンサの位置情報を検出する位置検出ヘッドを前記スリーブの外周部に固設したことを特徴とする位置検出装置。
【請求項２】
前記ロッドに刻設した溝の底面にスケールセンサを接着後、刻設した溝を非磁性体により埋め直した請求項１記載の位置検出装置。
【請求項３】
前記スケールセンサの原点を検出する原点センサを前記ロッドに埋め込み、非磁性体により表面を埋め直した請求項１記載の位置検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は直線動作をする移動物の位置を磁気により検出する位置検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
直線運動をする移動物体の位置検出手段として磁気を使用する方法は電気抵抗を利用した方法や光を利用した他の方法に比べ様々な優位性を有している。磁気を利用した方法では磁性体と検出器が非接触であるため電気抵抗を利用した方法のように摺動による摩耗がなく定期的な接触面のメンテナンスを必要としない。また、磁気は光を利用した他の方法のようにガスや粉塵の舞う雰囲気において検出不良を起こすことは少ない。従って、磁気を使用した位置検出方法は使用環境の良くない場所で多く使用されている。
【０００３】
磁気を利用した位置検出装置の従来技術として、特許文献１にスケールシステムの構造及び検出原理が記載されている。図４はスケール９６とヘッド９１の位置関係が示されており、一定の検出距離に保って使用することが記載されている（段落番号０００３の８行目）。ダイカストマシン、等の成形機の射出ストローク位置を検出する方法として図５及び図６に位置検出装置を示す。図５は断面図であり、図６は側面図である。スケールロッド６２の側面の一部が平面加工され、平らな面に位置情報が記録されたスケールセンサ６１が貼り付けられている。また、原点位置を検出するための磁石６３がスケールロッド６２の所定の位置に埋め込まれている。スケールロッド６２は図示しない移動体に固設され、スケールロッド６２の両端に配設され成形機の本体に固設されたブッシング６４の内側を摺動する。スケール検出ヘッド６５はスケールセンサ６１と許容範囲の距離を隔てて固設されており、スケールロッド６２の移動に従って、電気的なパルス信号を発生し、制御装置６７へスケールロッド６２（移動体）の位置情報を送信する。原点検出ヘッド６６も磁石６３と許容範囲の距離を隔てて固設されており、磁石６３の通過により原点信号を制御装置６７へ送信し、この原点信号はスケールロッド６２とスケール検出ヘッド６５とで検出された位置情報の原点セット又はプリセットを行う。原点検出ヘッド６６およびスケール検出ヘッド６５の発生する信号により移動体の位置を正確に検出することが出来る。
【特許文献１】特開２００１−０２１３８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ダイカストマシンの使用環境はスプレー装置による金型離型剤のオイルミストや金型冷却外冷水による水蒸気や溶湯保持炉により高温、多湿状態にある。このような環境下で電気式、光学式の検出装置を使用するには特別な保護装置を併用する必要があり、コスト的、保守的にも不利である。磁気式の検出装置は前２方式に比べ環境的には有利であるが、長期間の使用により、スケールセンサ６１貼付面への油や水滴の侵入によるスケールセンサ６１の剥がれやスケールセンサ６１表面への油とゴミの堆積物により、スケール検出ヘッド６５および原点検出ヘッド６６の破損が発生する。堆積物には鋳造時に発生するバリの微少片や鋳造後のゲートカット時に発生する粉体が含まれている。
【０００５】
スケールセンサ６１表面をダストシール、等により常に清浄する方法や円柱状ロッド全体をベロー（蛇腹）式ロッドカバーで覆う方法も考案されているが、定期的保守が必要であるとともに、保護部品自体の破損物によりスケールセンサ６１やスケール検出ヘッド６５および原点検出ヘッド６６を破損させると言う事故も発生していた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる課題を解決するため本発明の位置検出装置は、磁気により位置を検出する位置検出装置において、位置情報が記録されたスケールセンサを埋め込む溝を刻設し、前記溝の底面に前記スケールセンサを接着させたのち前記溝を埋めたロッドと、前記ロッドの外周に配設した非磁性体のスリーブとを備え、前記スケールセンサの位置情報を検出する位置検出ヘッドを前記スリーブの外周部に固設する構造とした。
【０００７】
さらに、本発明の一実施形態では、前記ロッドに刻設した溝の底面にスケールセンサを接着後、刻設した溝を非磁性体により埋め直す構造とした。また、本発明の他の実施形態では、前記スケールセンサの原点を検出する原点センサを前記ロッドに埋め込み、非磁性体により表面を埋め直す構造とした。
【発明の効果】
【０００８】
本発明による位置検出装置はスケールセンサが外気表面に露出しておらず、また、スケール検出ヘッド（および原点検出ヘッド）がスリーブに固設しており、スケールセンサとスケール検出ヘッド（および原点検出ヘッド）とが干渉しないので、ダイカストマシンの使用環境である高温、多湿、多オイルミストの雰囲気においても正確に射出ストローク位置の検出（および原点の検出）が可能である。
【０００９】
また、本発明の一つの実施形態では、スケールセンサは非磁性体により被覆溶接されているので、スケールロッドと固定スリーブの間に異物が侵入してもスケールセンサ、スケール検出ヘッド（および原点検出ヘッド）を破損させることはない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
［実施例１］
本発明の実施の形態を実施例にもとづき図面を参照して説明する。図１は位置検出装置の断面図であり、図２は位置検出装置の側面図であり、図３は位置検出装置をダイカストマシン本体３０に取り付けた状態を示している。
【００１１】
図１に示すように、スケールロッド１２にスケールセンサ１１及び磁石１３が埋め込まれている。スケールロッド１２の表面をスケールセンサが貼り付けられるように水平に切削し、スケールセンサ１２を貼り付けた後に非磁性材料でスケールセンサ１２の表面を溶接、等により埋め直す。埋め直した後はスケールロッド１２が円柱状になるように溶接部分を研磨する。磁石１３も同様に埋め込んだ表面は非磁性材料で表面を埋め直し、溶接表面を研磨しておく。尚、スケールセンサ１１及び磁石１３を埋め込む位置（深さ）はスケールセンサ１１と検出ヘッド１５および磁石１３と原点検出ヘッド１６の距離がそれぞれの許容検出距離の範囲を満足する位置とする。検出ヘッド１５および原点検出ヘッド１６で検出された位置信号及び原点信号は制御装置１８へ送信される。スケールセンサ１２及び磁石１３の表面を埋め直す材料は硬質樹脂であっても良い。
【００１２】
図２に示すように、スケールロッド１２の外周に配設されてた固定スリーブ１７の所定の位置にスケール検出ヘッド１５と原点検出ヘッド１６が固設されている。固定スリーブ１７の材質は銅、等の非磁性材料である。
【００１３】
図３に示すように固定スリーブ１７はブッシング２０を介してロッドカバー２３が接続されており、スケールロッド１２を外の雰囲気から遮断している。ロッドカバー２３と反対側には同じブッシング２０を介してダストシールホルダ２１が接続されており、ダストシールホルダ２１にはスケールロッド１２と固定スリーブ１７及びロッドカバー２３で構成される空間にゴミ、等の異物が侵入しないようにゴム製ダストシール２２及び真鍮ダストシール２５が配設されている。スケールロッド１２の先端は回り止め機構を持つ連結ブロック２６によりダイカストマシンの射出シリンダーロッド２７に接続されている。位置検出装置１０は位置検出装置取付台座２４を介してダイカストマシン本体３０に固設されている。
【００１４】
次にダイカストマシンの射出シリンダーロッド２７の射出前進・後退動作による位置検出装置１０の働きを説明する。最初に制御装置１８のストロークカウンター１９の原点プリセットについて説明する。制御装置１８の電源が切断された状態では制御装置１８のストロークカウンター１９はスケールロッドの位置を記憶していないので電源投入時は必ずストロークカウンター１９の原点プリセットが必要である。射出シリンダーロッド２７が後退するとスケールロッド１２はロッドカバー２３の方向へ進み、射出シリンダーロッド２７が後退限付近で原点検出ヘッド１６が磁石１３を検出する。磁石１３は射出シリンダーロッド２７の後退限（ストローク＝０）の位置に埋め込むことが難しいため、実質の後退限よりも前の位置に埋め込まれている。原点検出ヘッド１６が磁石１３を検出した位置から射出シリンダーロッド２７が後退限まで移動する距離を予め測定しておく。測定の方法は実際の距離を計測しても良いし、原点検出ヘッド１６が磁石１３を検出した位置でストロークカウンター１９をゼロ設定しスケール検出ヘッド１５によるストローク計測が射出シリンダーロッド２７の後退限までマイナス計測した距離でも良い。原点検出ヘッド１６が磁石１３を検出した時点で制御装置１８のストロークカウンター１９に射出シリンダーロッド２７の位置を予め測定した距離に設定することにより、原点プリセットが完了する。以後、射出シリンダーロッド２７が後退して原点検出ヘッド１６が磁石１３を検出した時点で毎回原点プリセットが行われる。
【００１５】
上記のようにスケールカウンター１９の原点プリセットが終了すると、射出シリンダーロッド２７の射出前進・後退動作に従って、スケールロッド１２に埋め込まれたスケールセンサ１１の位置情報をスケール検出ヘッド１５が検出し、制御装置１８内のストロークカウンター１９が射出シリンダーロッド２７の位置を計測する。ストロークカウンター１９によって計測される位置は制御装置１８内で射出シリンダーロッド２７の速度変更位置、等の制御情報に使用されると共に、現在位置や鋳造完了後の位置、速度、等として表示装置（図示しない）に表示され、管理情報として使用される。また、得られた管理情報は鋳造品の品質を判断する目的で使用される。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
本願発明は水や油やゴミ、等の環境下で位置検出をするために磁気式の検出装置を使用する場合に保守性の良い位置検出装置として利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】位置検出装置の断面図
【図２】位置検出装置の側面図
【図３】ダイカストマシンへ搭載した位置検出装置の側面図
【図４】スケールセンサの検出原理図
【図５】従来の位置検出装置の断面図
【図６】従来の位置検出装置の側面図
【符号の説明】
【００１８】
１０：位置検出装置
１１：スケールセンサ
１２：スケールロッド
１３：磁石
１５：スケール検出ヘッド
１６：原点検出ヘッド
１７：固定スリーブ
１８：制御装置
３０：ダイカストマシン本体
６１：スケールセンサ
６２：円柱状ロッド
６３：磁石
６５：スケール検出ヘッド
６６：原点検出ヘッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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