(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体供給源から固定絞りを介してノズルに送られる流体を、前記ノズル先端から被検査部位に噴射してノズル背圧を得ることにより、前記被検査部位の位置を検出する位置検出装置であって、
前記固定絞りの下流側には、ディフューザ部が設けられることを特徴とする位置検出装置。
【請求項２】
請求項１記載の位置検出装置において、前記流体供給源から固定絞りを介して装置外に連なるとともに、前記ノズル背圧が導入される差圧検出器に比較圧力を導入するための比較流体通路を備え、
前記比較流体通路には、前記固定絞りの下流側にディフューザ部が設けられることを特徴とする位置検出装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の位置検出装置において、前記ディフューザ部は、前記ノズル側に向かって縮径部分と直管部分と拡径部分とを一体的に有する流体通路で構成されることを特徴とする位置検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体供給源から上流側の固定絞りを介してノズルに送られる流体を、前記ノズル先端から被検査部位に噴射してノズル背圧を得ることにより、前記被検査部位の位置を検出する位置検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、ノズル背圧を利用して、例えば、ワークの位置を検出するノズルフラッパ機構を備えた位置検出装置が知られている。この種の位置検出装置では、図４に示すように、エア供給源（流体供給源）１にエア通路２と比較エア通路３とが連通するとともに、前記エア通路２および前記比較エア通路３には、固定絞り４、５が配置されている。
【０００３】
エア通路２の先端には、検出ノズル６が設けられており、比較エア通路３は、可変絞りからなる比較絞り７を介して外部に解放されている。エア通路２と比較エア通路３とには、差圧検出器８が一体的に連ねられている。この差圧検出器８は、例えば、エア通路２および比較エア通路３に連通するダイヤフラム室に設けられたダイヤフラムと、このダイヤフラムの変形により動作する近接スイッチとを備えている（特開２０００−１４１１６６号公報等参照）。
【０００４】
このような構成において、エア供給源１から導出されるエアは、エア通路２と比較エア通路３とに分流され、それぞれ固定絞り４、５を介して検出ノズル６と比較絞り７とに供給される。
【０００５】
検出ノズル６の先端は、被検査面９に対向して配置されており、前記検出ノズル６の先端から前記被検査面９に向かってエアが噴射される。その際、検出ノズル６の先端と被検査面９との間隙に対応してノズル背圧が発生し、比較エア通路３に発生する比較エア圧と、前記ノズル背圧とが差圧検出器８に導入される。そして、この差圧検出器８の検出結果に基づいて、被検査面９の位置が所定の位置にあるか否かが検出されることになる。
【０００６】
一方、図５に示す別の位置検出装置は、エア供給源１ａにエア通路２ａが接続されるとともに、このエア通路２ａの上流側に固定絞り４ａが配置されている。エア通路２ａの先端には、検出ノズル６ａが接続されるとともに、前記検出ノズル６ａと固定絞り４ａとの間には、ノズル背圧を検出するための圧力検出器８ａが設けられている。
【０００７】
このような構成において、エア供給源１ａから導出されるエアは、固定絞り４ａから検出ノズル６ａに送られ、前記検出ノズル６ａの先端から被検査面９ａにエアが噴射される。その際、検出ノズル６ａの先端と被検査面９ａとの距離に対応してノズル背圧が発生し、このノズル背圧が圧力検出器８ａで検出される。これによって、検出ノズル６ａの先端と被検査面９ａとの距離が検出され、前記被検査面９ａが所定の位置にあるか否かが検出されることになる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の各従来技術では、被検査面９、９ａに対して検出ノズル６、６ａの先端が相当に近接している際には、ノズル背圧を精度よく検出することが可能であるものの、前記被検査面９、９ａに対して前記検出ノズル６、６ａの先端が比較的離間した検出位置では、正確なノズル背圧を得ることができない。これにより、被検査面９、９ａの位置検出精度が低下してしまうという不具合が指摘されている。
【０００９】
本発明はこの種の問題を解決するものであり、簡単な構成で、ワークの位置検出精度を有効に向上させることが可能な位置検出装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る位置検出装置では、流体供給源から固定絞りを介してノズルに送られる流体を、前記ノズル先端から被検査部位に噴射してノズル背圧を得ることにより、前記被検査部位の位置を検出するとともに、前記固定絞りの下流側にはディフューザ部が設けられている。
【００１１】
このため、ディフューザ部を介してノズルに供給される流体が、エネルギ変換されて高圧流体となり、被検査部位に前記高圧流体が噴射される。従って、ノズル先端と被検査部位との距離（検出位置）が比較的離間していても、ノズル背圧の変動を確実に抑えることができ、簡単な構成で、前記被検査部位の位置検出精度を有効に向上させることが可能になる。
【００１２】
また、流体供給源から固定絞りを介して装置外に連なるとともに、ノズル背圧が導入される差圧検出器に比較圧力を導入するための比較流体通路を備え、この比較流体通路には、前記固定絞りの下流側にディフューザ部が設けられている。これにより、比較流体通路側の圧力変動を容易かつ確実に検出することができ、差圧検出器を介して被検査部位の位置を高精度に検出することが可能になる。
【００１３】
さらにまた、ディフューザ部は、縮径部分と直管部分と拡径部分とを一体的に有する流体通路で構成されている。このため、ディフューザ部の構成が簡素化されるとともに、所望のエネルギ変換が確実に遂行される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の第１の実施形態に係る位置検出装置１０の一部断面構成説明図である。
【００１５】
位置検出装置１０は、互いに接合される第１本体部１２と第２本体部１４とを備える。この第１本体部１２には、エア供給源（流体供給源）１６に連通する供給通路１８が形成されるとともに、前記供給通路１８が検出流体通路２０と比較流体通路２２とに分岐している。
【００１６】
検出流体通路２０および比較流体通路２２には、第１固定絞り部２４と第２固定絞り部２６とが装着され、前記第１および第２固定絞り部２４、２６の先端２４ａ、２６ａが、第２本体部１４に形成される検出流体通路２８および比較流体通路３０にＯリング３１ａ、３１ｂを介して挿入される。検出流体通路２８および比較流体通路３０は、それぞれ検出流体通路２０および比較流体通路２２と同軸的に設けられている。
【００１７】
検出流体通路２８および比較流体通路３０の下流側には、第１および第２ディフューザ部３２、３４が同軸的に設けられる。第１および第２ディフューザ部３２、３４は、流れ方向に沿って縮径部分３６ａ、３６ｂと直管部分３８ａ、３８ｂと拡径部分４０ａ、４０ｂとを一体的に有する流体通路で構成されている。
【００１８】
拡径部分４０ａの下流側には、管体４２を介して検出ノズル４４が連通するとともに、拡径部分４０ｂの下流側には、可変絞り部４６が設けられる。この可変絞り部４６は設定ニードル４８を備え、この設定ニードル４８が第２本体部１４に形成されたねじ穴５０に螺合して矢印Ａ方向に位置調整されることにより、可変絞り部４６の絞り調整が行われる。可変絞り部４６には、エアを外部に排出するための排気穴５２が連通している。
【００１９】
第２本体部１４には、検出流体通路２８に連通する検出圧力通路５４と、比較流体通路３０に連通する比較圧力通路５６とが設けられるとともに、前記検出圧力通路５４および前記比較圧力通路５６には、差圧検出器５８が連結されている。この差圧検出器５８は、図示しないが、ダイヤフラムと近接スイッチとを備えており、検出圧力通路５４の検出圧力が、比較圧力通路の比較圧力を超えた際に、ワークＷが所望の位置に至ったことを検出し、例えば、ランプを点灯させる。
【００２０】
このように構成される位置検出装置１０の動作について、以下に説明する。
【００２１】
まず、エア供給源１６から供給通路１８にエアが供給されると、このエアは、前記供給通路１８に連通する検出流体通路２０および比較流体通路２２に分流される。検出流体通路２０および比較流体通路２２に導入されたエアは、それぞれ第１および第２固定絞り部２４、２６で絞られた後、第１および第２ディフューザ部３２、３４に導入される。
【００２２】
第１ディフューザ部３２に導入されたエアは、管体４２を介して検出ノズル４４に送られるとともに、この検出ノズル４４はワーク（被検査部位）Ｗの着座面から所定の検出距離Ｓだけ離間した位置に配置される。そこで、検出ノズル４４からワークＷに向かってエアが噴射され、ノズル背圧が検出圧力通路５４を介して差圧検出器５８に導入される。
【００２３】
一方、第２ディフューザ部３４に導入されたエアは、可変絞り部４６で絞られて排気穴５２から排出されるとともに、比較圧力通路５６を介して差圧検出器５８に所定の比較圧力が導入される。従って、差圧検出器５８では、検出ノズル４４から検出されるノズル背圧と、比較流体通路３０から導入される比較圧力とに基づいて、ワークＷが所定の着座面に正確に着座しているか否かを検出する。
【００２４】
この場合、第１の実施形態では、エア供給源１６から第１固定絞り部２４を介して検出ノズル４４に送られるエアをワークＷに噴射してノズル背圧を得る位置検出装置１０に、前記第１固定絞り部２４の下流側に位置して第１ディフューザ部３２を設けている。そこで、第１固定絞り部２４から検出流体通路２８に送られたエアは、エネルギ変換されて高圧エアとなり、この高圧エアが検出ノズル４４からワークＷに向かって噴射されることになる。
【００２５】
従って、ワークＷの着座面と検出ノズル４４との検出距離Ｓが比較的離れていても、高精度なノズル背圧を得ることが可能になり、このワークＷの位置検出精度が有効に向上するという効果が得られる。
【００２６】
図２には、ディフューザ部を有しない位置検出装置（従来例）と、第１の実施形態に係る位置検出装置１０とを用いて、所定の検出位置におけるノズル背圧を検出した結果が示されている。
【００２７】
これにより、従来例では、検出距離Ｓが大きくなるにしたがって、ノズル背圧の検出精度が低下してしまい、所定の検出位置での検出範囲が大きなものとなっている。これに対して、第１の実施形態では、検出距離Ｓが大きくなってもノズル背圧は直線的に変化し、検出精度の低下が惹起されることがなく、所定の検出位置における検出範囲が相当に小さなものとなっている。このため、第１ディフューザ部３２を設けることによって、差圧検出器５８の精度を向上させる必要がなく、位置検出装置１０によるワークＷの位置検出精度が有効に向上するという効果がある。
【００２８】
また、位置検出装置１０では、比較流体通路３０に第２ディフューザ部３４が設けられている。従って、所望の比較圧力を差圧検出器５８に確実に送ることができ、位置検出装置１０によるワークＷの位置検出精度の向上が一層確実に図られるという利点が得られる。
【００２９】
図３は、本発明の第２の実施形態に係る位置検出装置７０の要部断面説明図である。
【００３０】
位置検出装置７０は、略円筒状の本体部７２を備えており、この本体部７２内には、固定絞り部７４とディフューザ部７６とノズル部７８とが同軸的に設けられている。エア供給源１６からは固定絞り部７４に検出流体通路８０が連通するとともに、前記固定絞り部７４の下流側には、圧力センサ８２に連通する検出圧力通路８４が設けられる。ディフューザ部７６は、エアの流れ方向に沿って縮径部分８４と直管部分８６と拡径部分８８とを一体的に有する流体通路で構成されている。
【００３１】
このように構成される位置検出装置７０では、エア供給源１６から検出流体通路８０を介して固定絞り部７４にエアが供給されると、このエアは前記固定絞り部７４で絞られた後にディフューザ部７６に導入される。エアは、さらにノズル部７８の先端からワークＷに噴射され、圧力センサ８２がノズル背圧を検出することによって、前記ワークＷと前記ノズル部７８との検出距離Ｓが検出されることになる。
【００３２】
その際、第２の実施形態では、固定絞り部７４の下流側にディフューザ部７６が設けられており、ノズル部７８から噴射されるエアが高圧エアになる。このため、検出距離Ｓが比較的大きな距離となっても、ノズル背圧が正確に検出されて位置検出精度が有効に向上する等、第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明に係る位置検出装置では、流体供給源から固定絞りを介してノズルに送られる流体を、この固定絞りの下流側に配置されたディフューザ部によってエネルギ変換することにより、高圧エアを被検査部位に噴射して該被検査部位の位置を高精度に検出することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る位置検出装置の一部断面構成説明図である。
【図２】従来の位置検出装置と、前記第１の実施形態に係る位置検出装置とにおける検出位置とノズル背圧との比較説明図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る位置検出装置の一部断面説明図である。
【図４】従来技術に係る位置検出装置の概略構成説明図である。
【図５】別の従来技術に係る位置検出装置の概略構成説明図である。
【符号の説明】
１０、７０・・・位置検出装置          １２、１４、７２・・・本体部
１６・・・エア供給源（液体供給源）    １８・・・供給通路
２０、２８、８０・・・検出流体通路    ２２、３０・・・比較流体通路
２４、２６、７４・・・固定絞り部      ３２、３４、７６・・・ディフューザ部
３６ａ、３６ｂ、８４・・・縮径部分    ３８ａ、３８ｂ、８６・・・直管部分
４０ａ、４０ｂ、８８・・・拡径部分    ４４・・・検出ノズル
４６・・・可変絞り部                  ５４、８４・・・検出圧力通路
５６・・・比較圧力通路                ５８・・・差圧検出器
７８・・・ノズル部                    ８２・・・圧力センサ
【図１】
0003769207.tif 000002
【図２】
0003769207.tif 000003
【図３】
0003769207.tif 000004
【図４】
0003769207.tif 000005
【図５】
0003769207.tif 000006