(57)【要約】【課題】対象物の移動の上限・下限の値を短時間で簡便に設定し、ポテンショメータの交換時などにおける再設定も容易に行う。【解決手段】上下限値入力治具７０及びディスプレイ８０を基板５０に接続すると、上下限値設定プログラムＰＢによって、ＣＰＵ５２に設定されている上下限値ＤＡがリセットされる。一方、ディスプレイ８０には、ポテンショメータ１１０の検出位置，すなわち対象物の位置が表示される。作業者は、ディスプレイ８０の表示が所望の上下限位置となったときに、上下限値設定治具７０のスイッチボタン７２もしくは７４を押す。すると、当該位置がＣＰＵ５２に上下限値ＤＡとしてセットされる。設定終了後は、上下限値入力治具７０及びディスプレイ８０を基板５０からはずす。【選択図】図１
0003133486.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
検出対象の位置をポテンショメータにより検出する位置検出装置であって、
前記検出対象の移動の上下限値を記憶し、前記ポテンショメータによる検出位置と、前記記憶した上下限値とを比較して比較結果を出力する限度位置検出手段，
前記ポテンショメータの検出位置を表示する表示手段，
この表示手段の表示が所望の値になったときにスイッチ操作を行って、上下限値を前記限度位置検出手段にセットする上下限値入力手段，
を備えており、
前記上下限値を設定するときは、前記上下限値入力手段及び前記表示手段を前記限度位置検出手段に接続することを特徴とする位置検出装置。
【請求項２】
基板上に、
前記限度位置検出手段，
前記ポテンショメータを接続するための端子，
前記ポテンショメータによる位置検出結果を出力し、かつ、前記表示手段を接続するための端子，
前記限度位置検出手段の比較結果を出力するための端子，
前記上下限値入力手段を前記限度位置検出手段に接続するための端子，
を設けたことを特徴とする請求項１記載の位置検出装置。
【請求項３】
検出対象の位置をポテンショメータにより検出する位置検出装置であって、
前記検出対象の移動の上下限値を記憶し、前記ポテンショメータによる検出位置と、前記記憶した上下限値とを比較して比較結果を出力する限度位置検出手段，
前記ポテンショメータの検出位置を表示する表示手段，
この表示手段の表示が所望の値になったときにスイッチ操作を行って、上下限値を前記限度位置検出手段にセットする上下限値入力手段，
を備えており、
基板上に、
前記限度位置検出手段，
必要に応じてデジタルとアナログの信号変換を行う信号変換手段，
前記限度位置検出手段及び信号変換手段に駆動用の電力を供給する電源手段，
前記ポテンショメータを接続するための端子，
前記ポテンショメータによる位置検出結果を出力し、かつ、前記表示手段を接続するための端子，
前記限度位置検出手段の比較結果を出力するための端子，
前記上下限値入力手段を前記限度位置検出手段に接続するための端子，
前記限度位置検出手段に、前記ポテンショメータによる検出位置と、前記記憶した上下限値とを比較する動作を行うためのプログラムを書き込むための端子，
を設けたことを特徴とする位置検出装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の位置検出装置を備えたことを特徴とする機械装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、ポテンショメータを利用して検出対象の位置を検出する位置検出装置及びそれを備えた機械装置に関し、具体的には、位置の上下限値を設定するための工夫に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のポテンショメータを利用した位置検出装置としては、例えば、図２に示すようなものがある。同図において、フレーム１００の一端にはロータリー型のポテンショメータ１１０が設けられており、他端にはフランジ１２０が設けられている。このフランジ１２０の中央には、軸受１２２に回転自在に支持された回転軸１２４が設けられている。前記ポテンショメータ１１０の回転軸１１２は、フレーム１００内において、前記フランジ１２０側の回転軸１２４とカップリング１２６によって結合しており、更に、回転軸１２４の先端に位置検出の対象物（図示せず）が取り付けられる。前記フレーム１００の側面には、長穴１０２が形成されており、後述するナットのストッパ１０４，１０６が設けられている。更に、前記フレーム１００の他の側面には、基板１３０が設けられている。
【０００３】
次に、前記カップリング１２６には送りねじ１１４が固着されており、この送りねじ１１４に対して送りナット１１６が設けられている。送りナット１１６には、係合片１５０が設けられている。この係合片１５０は、基板１３０に設けられた長穴１３２に突出して係合しており、これにより、係合片１５０の回転が規制されるようになっている。すなわち、回転軸１２４が回転すると、送りねじ１１４も回転するが、送りナット１１６は、係合片１５０が基板１３０が係合しているために回転が規制され、係合片１５０は回転軸１１２の方向に移動するようになる。
【０００４】
前記基板１３０上であって、前記長穴１３２の軸方向端部位置には、マイクロスイッチないしリミットスイッチ１６０，１６２がそれぞれ設けられている。一方、前記係合片１５０には、マイクロスイッチ１６０，１６２にそれぞれ当接するピン１５２，１５４が設けられており、これらのピン１５２，１５４の突出の程度を調整することで、マイクロスイッチ１６０，１６２を駆動する係合片１５０の位置を設定できるようになっている。なお、基板１３０には、前記ポテンショメータ１１０及びマイクロスイッチ１６０，１６２の出力端子列１３４が設けられており、図示しないコネクタによって引き出されるようになっている。
【０００５】
このような背景技術の動作を説明する。位置検出の対象物が移動すると、回転軸１２４が回転し、更にポテンショメータ１１０の回転軸１１２も回転して、その抵抗値が回転量に応じて変化する。これにより、対象物の移動の程度が検出される。一方、回転軸１２４の回転に伴って送りねじ１１４も回転し、送りナット１１６の係合片１５０が基板１３０の長穴１３２に沿って移動する。ここで、係合片１５０がマイクロスイッチ１６０に接近し、ピン１５２がマイクロスイッチ１６０に当接すると、これがマイクロスイッチ１６０で検出される。逆に、係合片１５０がマイクロスイッチ１６２に接近し、ピン１５４がマイクロスイッチ１６２に当接すると、これがマイクロスイッチ１６２で検出される。これらの動作により、対象物の移動が上限・下限の規定位置に達したことが検出される。
【０００６】
なお、ポテンショメータとマイクロスイッチを利用した位置検出装置としては、例えば、下記特許文献１記載の「回転ユニットの位置検出機構」がある。
【特許文献１】特開平１１−８３４１６号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
以上のように、背景技術では、送りねじ１１４と送りナット１１６によって摺動するピン１５２，１５４とマイクロスイッチ１６０，１６２を利用して限度位置を検出しており、ピン１５２，１５４の係合片１５０からの突出の程度を、調整ねじ１５６，１５８で調整することで、検出すべき限度位置の調整を行っている。
【０００８】
ところが、調整ねじ１５６，１５８によるピン１５２，１５４の調整作業が非常に細かく、作業に時間がかかってしまう。また、ポテンショメータ１１０を交換する際など、ねじ送り調整を再び行う必要もある。
【０００９】
本考案は、以上の点に着目したもので、上限・下限の設定値を短時間で簡便に設定することができ、ポテンショメータの交換時などにおける再調整，再設定も容易に行うことができる位置検出装置を提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するため、本考案は、検出対象の位置をポテンショメータにより検出する位置検出装置であって、前記検出対象の移動の上下限値を記憶し、前記ポテンショメータによる検出位置と、前記記憶した上下限値とを比較して比較結果を出力する限度位置検出手段，前記ポテンショメータの検出位置を表示する表示手段，この表示手段の表示が所望の値になったときにスイッチ操作を行って、上下限値を前記限度位置検出手段にセットする上下限値入力手段，を備えており、前記上下限値を設定するときは、前記上下限値入力手段及び前記表示手段を前記限度位置検出手段に接続することを特徴とする。
【００１１】
主要な形態の一つは、基板上に、前記限度位置検出手段，前記ポテンショメータを接続するための端子，前記ポテンショメータによる位置検出結果を出力し、かつ、前記表示手段を接続するための端子，前記限度位置検出手段の比較結果を出力するための端子，前記上下限値入力手段を前記限度位置検出手段に接続するための端子，を設けたことを特徴とする。
【００１２】
他の考案は、検出対象の位置をポテンショメータにより検出する位置検出装置であって、前記検出対象の移動の上下限値を記憶し、前記ポテンショメータによる検出位置と、前記記憶した上下限値とを比較して比較結果を出力する限度位置検出手段，前記ポテンショメータの検出位置を表示する表示手段，この表示手段の表示が所望の値になったときにスイッチ操作を行って、上下限値を前記限度位置検出手段にセットする上下限値入力手段，を備えており、基板上に、前記限度位置検出手段，必要に応じてデジタルとアナログの信号変換を行う信号変換手段，前記限度位置検出手段及び信号変換手段に駆動用の電力を供給する電源手段，前記ポテンショメータを接続するための端子，前記ポテンショメータによる位置検出結果を出力し、かつ、前記表示手段を接続するための端子，前記限度位置検出手段の比較結果を出力するための端子，前記上下限値入力手段を前記限度位置検出手段に接続するための端子，前記限度位置検出手段に、前記ポテンショメータによる検出位置と、前記記憶した上下限値とを比較する動作を行うためのプログラムを書き込むための端子，を設けたことを特徴とする。
【００１３】
本考案の機械装置は、前記いずれかに記載の位置検出装置を備えたことを特徴とする。本考案の前記及び他の目的，特徴，利点は、以下の詳細な説明及び添付図面から明瞭になろう。
【考案の効果】
【００１４】
本考案によれば、限度位置検出手段に、上下限値入力手段と表示手段を接続してデジタル的に上下限値の設定を行うこととしたので、ポテンショメータの交換時も含めて、上下限値の設定を短時間で簡便に行うことができる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本考案を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて詳細に説明する。なお、上述した背景技術と同様もしくは対応する構成要素には、同一の符号を用いることとする。
【実施例１】
【００１６】
図１を参照しながら、本考案の実施例１を説明する。まず、機械的構成から説明すると、上述したフランジ１２０とカップリング１２６との間には、略コ字状ないし略Ｕ字状のフレーム１０が取り付けられており、このフレーム１０はフランジ１２０に固定されている。本実施例では、カップリング１２６に送りねじ１１４は設けられず、カップリング１２６は、フランジ側の回転軸１２４とポテンショメータ側の回転軸１１２を結合するのみである。前記フレーム１０の端縁にはナット１２が適宜箇所に複数設けられており、ボルトを利用して基板５０が取り付けられる。なお、ナット１２の代わりに貫通孔とし、ボルト及びナットを利用して基板５０をフレーム１０に取り付けるようにしてもよい。図１は、説明の都合上、基板部分を拡大して示している。このような機械的な外観形状は、図２に示した従来技術と対応しており、図２の位置検出装置の代わりに図１の位置検出装置をそのまま取り付けることができるようになっている。
【００１７】
次に、電気的な構成を説明すると、基板５０には、ＣＰＵ５２，Ａ／Ｄ変換器５４，電源部５６，入出力を行うための端子６０，６２，６４，６６，６８が設けられており、これらは、図示しない配線パターンで接続されている。前記ＣＰＵ５２には、後述する端子６２を介して、対象物が上限ないし下限の規定の位置（以下、単に「上下限値」という）に移動したかどうかの検出動作を行う限度位置検出プログラムＰＡが書き込まれる。前記Ａ／Ｄ変換器５４は、アナログとデジタルの信号変換を行うためのもので、(1)ポテンショメータ１１０の検出結果をデジタル信号に変換してＣＰＵ５２に取り込む，(2)ＣＰＵ５２における限度検出結果をアナログ信号に変換してリミッタ出力する，ために使用される。ポテンショメータ１１０の出力はアナログ信号であるので、これをＣＰＵ５２に取り込むためにはデジタル信号に変換する必要がある。また、図２の従来技術では、マイクロスイッチ出力がアナログ信号となっているので、これと互換性を保つため、本実施例でもリミッタ出力をアナログ信号としている。前記ＣＰＵ５２及びＡ／Ｄ変換器５４には、電源部５６から必要な駆動電力が供給されている。
【００１８】
端子６０は、ポテンショメータ１１０を接続するためのものであり、端子６２は、ＣＰＵ５２に対して必要なプログラムを書き込むためのものである。端子６４は、上下限値入力治具７０の端子７６を接続して上下限値を設定するためのものである。端子６６は、端子６０が配線パターンでそのまま接続されており、ポテンショメータ１１０のアナログ出力を行うための端子である。なお、上下限値設定時には、ディスプレイ８０の端子８２が端子６６に接続される。更に、端子６８は、対象物が上下限値に達したことを示すリミッタ出力を行うためのものである。
【００１９】
次に、上下限値入力治具７０について説明する。上下限値入力治具７０は、上下限値を設定する場合にのみ端子６４に接続して使用するもので、通常の位置検出の動作状態では端子６４に接続されない。上下限値入力治具７０には、対象物移動の上下限値を設定する上下限値設定プログラムＰＢが用意されており、更に、上限を設定するためのスイッチボタン７２と、下限を設定するためのスイッチボタン７４が設けられている。上下限値の設定を行うときは、ディスプレイ８０も使用する。なお、ディスプレイ８０としては、例えば数字が数桁表示できるようなものを使用する。
【００２０】
以上のように構成された本実施例の動作を説明する。まず、上下限値入力治具７０の端子７６を基板５０の端子６４に接続するとともに、基板５０の端子６６にディスプレイ８０の端子８２を接続する。すると、上下限値設定プログラムＰＢによって、まずＣＰＵ５２に設定されている上下限値ＤＡがリセットされる。一方、ディスプレイ８０には、ポテンショメータ１１０の検出位置，すなわち、対象物の位置が表示される。そこで作業者は、対象物を移動し（もしくはポテンショメータ１１０を回転し）、ディスプレイ８０の表示が所望の上限位置となったときに、上下限値設定治具７０のスイッチボタン７２を押す。すると、当該表示位置が上限値としてＣＰＵ５２にセットされる。同様に、ディスプレイ８０の表示が所望の下限位置となったときに、上下限値設定治具７０のスイッチボタン７４を押す。すると、当該表示位置が下限値としてＣＰＵ５２にセットされる。このようにして、上下限値ＤＡが設定され、ＣＰＵ５２に記憶される。設定終了後は、上下限値入力治具７０及びディスプレイ８０の端子７６，８２を基板５０の端子６４，６６からそれぞれはずす。
【００２１】
次に、位置検出時は、まず、前記図２の従来技術と同様に、ポテンショメータ１１０の抵抗値が検出信号として端子６６から出力される。この信号を参照することで、対象物の位置を検出することができる点は、前記図２と同様である。一方、ポテンショメータ１１０の検出信号は、Ａ／Ｄ変換器５４でデジタル信号に変換されてＣＰＵ５２に取り込まれる。ＣＰＵ５２では、限度位置検出プログラムＰＡが実行され、上下限値ＤＡとポテンショメータ１１０による検出位置が比較される。その結果、ポテンショメータ１１０の検出位置が上下限値ＤＡとして記憶されている値となったとＣＰＵ５２で判断されたときは、端子６８からその旨のリミッタ出力が行なわれる。
【００２２】
以上のように、本実施例によれば、次のような効果がある。
（１）対象物移動の上限・下限の位置を、専用の治具を用いて表示を見ながら設定することができ、設定（調整，設定変更も含む）の作業を、短時間で極めて容易に行うことができる。
（２）上述した背景技術のように、送りねじ及び送りナットという機械的な構成を全く必要としないため、送りねじによる交差のばらつきが生じない。
（３）上下限値がＣＰＵ５２に記憶されているため、ポテンショメータ１１０の交換時における再設定の必要がない。
【００２３】
なお、本考案は、何ら上述した実施例に限定されるものではなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることができる。例えば、以下のものも含まれる。
（１）前記実施例では、上下限値入力治具７０とディスプレイ８０とを別構成としたが、両者が一体の構成とすることを妨げるものではない。ポテンショメータ１１０の検出位置がＣＰＵ５２に取り込まれているので、これを端子６４を介してディスプレイ８０に表示するようにすれば、端子８２を省略することができる。
（２）前記実施例では、上下限値設定プログラムＰＢを上下限値入力治具７０側に用意したが、プログラム書込用端子６２を利用してＣＰＵ５２に予め書き込んでおくようにしてもよい。
（３）各部の信号の形態も、必要に応じてアナログもしくはデジタルとしてよい。
（４）フレーム１０や基板５０の形状，取付方法，固定方法も任意であり、公知の技術を適用してよい。前記実施例では、互換性を考慮した構造・形状としたが、それに限定されるものではなく、同様の作用を奏する構造・形状とすることが可能である。
（５）前記実施例は、本考案をロータリー型のポテンショメータに適用した例であるが、リニア型のポテンショメータにも同様に適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本考案によれば、対象物の移動の上下限値をデジタル的に設定することとしたので、設定・調整作業が簡略化され、ポテンショメータを用いた各種の位置検出に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本考案の実施例の構成を分解して示す図である。
【図２】従来技術の一例を一部透視して示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０：フレーム
１２：ナット
５０：基板
５２：ＣＰＵ
５４：Ａ／Ｄ変換器
５６：電源部
６０，６２，６４，６６，６８：端子
７０：上下限値入力治具
７２，７４：スイッチボタン
７６：端子
８０：ディスプレイ
８２：端子
１００：フレーム
１０２：長穴
１０４，１０６：ストッパ
１１０：ポテンショメータ
１１２：回転軸
１１４：送りねじ
１１６：送りナット
１２０：フランジ
１２２：軸受
１２４：回転軸
１２６：カップリング
１３０：基板
１３２：長穴
１３４：出力端子列
１５０：係合片
１５２，１５４：ピン
１５６，１５８：調整ねじ
１６０，１６２：マイクロスイッチ
ＤＡ：上下限値
ＰＡ：限度位置検出プログラム
ＰＢ：上下限値設定プログラム
【図１】
0003133486.tif 000003
【図２】
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