JPH03265704A - 流体圧シリンダ - Google Patents
流体圧シリンダInfo
- Publication number
- JPH03265704A JPH03265704A JP33992090A JP33992090A JPH03265704A JP H03265704 A JPH03265704 A JP H03265704A JP 33992090 A JP33992090 A JP 33992090A JP 33992090 A JP33992090 A JP 33992090A JP H03265704 A JPH03265704 A JP H03265704A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piston rod
- fluid pressure
- pressure cylinder
- scale
- detecting body
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
- F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
- F15B15/28—Means for indicating the position, e.g. end of stroke
- F15B15/2815—Position sensing, i.e. means for continuous measurement of position, e.g. LVDT
- F15B15/2861—Position sensing, i.e. means for continuous measurement of position, e.g. LVDT using magnetic means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
- F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
- F15B15/28—Means for indicating the position, e.g. end of stroke
- F15B15/2815—Position sensing, i.e. means for continuous measurement of position, e.g. LVDT
- F15B15/2846—Position sensing, i.e. means for continuous measurement of position, e.g. LVDT using detection of markings, e.g. markings on the piston rod
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（発明の対象、産業上の利用分野）
本発明は、ピストンロッドにストローク検出用の目盛を
有する流体圧シリンダに関し、数値制御またはフィード
バック制御等に用いるサーボシリンダとして有用である
。
有する流体圧シリンダに関し、数値制御またはフィード
バック制御等に用いるサーボシリンダとして有用である
。
（従来の技術）
流体圧シリンダを制御するためには、ストローク位置を
何らかの方法で検出する必要がある。このための従来の
方法はその一例として、当該シリンダのピストンと連動
する差動変圧器、ポテンショメータまたはディジタル的
な磁気式もしくは光学式のスケール等の測長機器を、流
体圧シリンダと並行して取付けておくことが行われてい
る。しかし、これではこれら測長機器が外方に突出する
ため、寸法形状の増大、他の装置との干渉および組立て
工数の増大等の問題がある。また、他の例として、特開
昭４ｉ１１７８８１号公報に開示されているように、ピ
ストンロッドに転接するローラを設けておき、このロー
ラの回転を回転パルス発振器等により検出する方法があ
る。この方法によると、寸法形状の増大は軽減するが、
ローラとピストンロッドとの間のすべりが生じると誤差
が発生し、またその接触面を常に清浄にしておくために
ダストワイパーが大がかりになるなど、複雑な構造とな
る難点を有している。
何らかの方法で検出する必要がある。このための従来の
方法はその一例として、当該シリンダのピストンと連動
する差動変圧器、ポテンショメータまたはディジタル的
な磁気式もしくは光学式のスケール等の測長機器を、流
体圧シリンダと並行して取付けておくことが行われてい
る。しかし、これではこれら測長機器が外方に突出する
ため、寸法形状の増大、他の装置との干渉および組立て
工数の増大等の問題がある。また、他の例として、特開
昭４ｉ１１７８８１号公報に開示されているように、ピ
ストンロッドに転接するローラを設けておき、このロー
ラの回転を回転パルス発振器等により検出する方法があ
る。この方法によると、寸法形状の増大は軽減するが、
ローラとピストンロッドとの間のすべりが生じると誤差
が発生し、またその接触面を常に清浄にしておくために
ダストワイパーが大がかりになるなど、複雑な構造とな
る難点を有している。
（発明の目的）
本発明は、外部の測長機器を必要とせず、かつピストン
ロッドと非接触でストローク位置を検出することのでき
る流体圧シリンダを提供することを目的としている。
ロッドと非接触でストローク位置を検出することのでき
る流体圧シリンダを提供することを目的としている。
（発明の構成）
本発明は、ピストンロッドの周面部に、検出体よりなる
目盛を軸方向に形成してなる流体圧シリンダにおいて、
前記ピストンロッドは鉄鋼材料よりなり、前記検出体は
該ピストンロッドの表面が硬化された硬化層からなるこ
とを特徴とするものである。
目盛を軸方向に形成してなる流体圧シリンダにおいて、
前記ピストンロッドは鉄鋼材料よりなり、前記検出体は
該ピストンロッドの表面が硬化された硬化層からなるこ
とを特徴とするものである。
（実施例）
第１図において、１は油圧・空圧等の流体圧によって直
線往復駆動するシリンダであって、シリンダチューブ２
の両端がヘンドカバー３及びロッドカバー４で覆われ、
かつシリンダチューブ２内に密に嵌合するピストン５と
、ピストン５に一体的に連結されロッドカバー４を密に
貫通するピストンロッド６とが、摺動可能に挿入されて
いる。
線往復駆動するシリンダであって、シリンダチューブ２
の両端がヘンドカバー３及びロッドカバー４で覆われ、
かつシリンダチューブ２内に密に嵌合するピストン５と
、ピストン５に一体的に連結されロッドカバー４を密に
貫通するピストンロッド６とが、摺動可能に挿入されて
いる。
ピストンロッド６の周面部には、検出体７よりなる目盛
８が、その軸方向に形成されている。この目盛８は、ピ
ストンロッド６の周面に沿った一定ピッチの螺旋状に形
成されている。ロッドカバー４の前面には、ロッドカバ
ー４とほぼ同径の検出ブロック９がボルト等により固定
されており、検出ブロック９には、検出体７に対向する
位置に検出面が配置されたセンサー１０ａ、１０ｂが、
互に周方向に１８０度ずれた位置でかつ軸方向に同一位
置に、その外方より挿入されている。１１は、ピストン
ロッド６に付着したゴご、油等を取除いて清浄にするた
めのダストワイパーである。
８が、その軸方向に形成されている。この目盛８は、ピ
ストンロッド６の周面に沿った一定ピッチの螺旋状に形
成されている。ロッドカバー４の前面には、ロッドカバ
ー４とほぼ同径の検出ブロック９がボルト等により固定
されており、検出ブロック９には、検出体７に対向する
位置に検出面が配置されたセンサー１０ａ、１０ｂが、
互に周方向に１８０度ずれた位置でかつ軸方向に同一位
置に、その外方より挿入されている。１１は、ピストン
ロッド６に付着したゴご、油等を取除いて清浄にするた
めのダストワイパーである。
ピストンロッド６は、炭素鋼・ステンレス鋼等の鉄鋼材
料により製作されている。
料により製作されている。
検出体７は、ピストンロッド６の表面に物理的または化
学的処理を施してピストンロッド６の材質より硬化され
た硬化層よりなる。すなわち、鉄鋼材料からなるピスト
ンロッド６の表面に、高周波焼入れまたは窒化等を施す
ることにより、その部分がマルテンサイトに組織変化し
て硬化した螺旋状の検出体７が形成される。このように
して形成された検出体７は、ピストンロッド６とは磁気
的性質を異にするので、磁界と組合せたセンサーにより
容易に検出することができる。また、ピストンロッド６
の表面に硬化した層よりなる検出体７を形成する方法と
して、第２図に示すごとく、ローラ１２をピストンロッ
ド６に強く押し当てつつ周面に沿って螺旋状に回転させ
ると、押圧された部分の結晶が砕かれて塑性変形を起こ
すとともに若干収縮するので、その後ピストンロッド６
の表面を研磨して凹凸のない円柱状に仕上げることとし
てもよい。
学的処理を施してピストンロッド６の材質より硬化され
た硬化層よりなる。すなわち、鉄鋼材料からなるピスト
ンロッド６の表面に、高周波焼入れまたは窒化等を施す
ることにより、その部分がマルテンサイトに組織変化し
て硬化した螺旋状の検出体７が形成される。このように
して形成された検出体７は、ピストンロッド６とは磁気
的性質を異にするので、磁界と組合せたセンサーにより
容易に検出することができる。また、ピストンロッド６
の表面に硬化した層よりなる検出体７を形成する方法と
して、第２図に示すごとく、ローラ１２をピストンロッ
ド６に強く押し当てつつ周面に沿って螺旋状に回転させ
ると、押圧された部分の結晶が砕かれて塑性変形を起こ
すとともに若干収縮するので、その後ピストンロッド６
の表面を研磨して凹凸のない円柱状に仕上げることとし
てもよい。
また、センサー１０ａ、１０ｂは、ピストンロッド６と
検出体７との材質の相違を検出するもので、例えば鉄と
銅の導電率・透磁率等の差により出力を生じる高周波発
振形の近接センサーを用いる。
検出体７との材質の相違を検出するもので、例えば鉄と
銅の導電率・透磁率等の差により出力を生じる高周波発
振形の近接センサーを用いる。
上述のように構成した流体圧シリンダ１は、負荷に取付
けることによってピストンロッド６の回転止めがなされ
、給排ボー）３ａ、４ａのいずれかより流体を供給する
ことにより、ピストン５及びピストンロッド６は直線往
復駆動する。その際に、センサー１０ａ、１０ｂは、検
出体６を検出して信号を発するので、この信号をパルス
カウンタ等によりカウントすることによって、ピストン
ロッドのストローク位置を検出することができる。
けることによってピストンロッド６の回転止めがなされ
、給排ボー）３ａ、４ａのいずれかより流体を供給する
ことにより、ピストン５及びピストンロッド６は直線往
復駆動する。その際に、センサー１０ａ、１０ｂは、検
出体６を検出して信号を発するので、この信号をパルス
カウンタ等によりカウントすることによって、ピストン
ロッドのストローク位置を検出することができる。
センサー１０ａ、１０ｂは、互に周方向１８０度ずらせ
て配置されているので、目盛８のピッチの半分毎に各セ
ンサー１０ａ、１０ｂより交互に信号を発し、目盛８の
ピッチよりもＡ細かいストローク位置を検出することが
できる。この実施例においては、２個のセンサー１０ａ
、１０ｂを用いたが、３個、または４個以上のセンサー
を周方向に等分した位置に配置することにより分解能を
たかめ、さらに細かいストローク位置を検出することが
できる。また、これらセンサーの周方向角度位置を調整
可能にしておけば、検出位置を微妙に調整することがで
き、高精度の検出が可能となる。
て配置されているので、目盛８のピッチの半分毎に各セ
ンサー１０ａ、１０ｂより交互に信号を発し、目盛８の
ピッチよりもＡ細かいストローク位置を検出することが
できる。この実施例においては、２個のセンサー１０ａ
、１０ｂを用いたが、３個、または４個以上のセンサー
を周方向に等分した位置に配置することにより分解能を
たかめ、さらに細かいストローク位置を検出することが
できる。また、これらセンサーの周方向角度位置を調整
可能にしておけば、検出位置を微妙に調整することがで
き、高精度の検出が可能となる。
上述の実施例においては、目盛８をピストンロッド６の
周面に沿った螺旋状に形成したが、これを例えばピスト
ンロッド６の周方向に連続した円環状の検出体を、軸方
向に等ピッチに配列してもよい。また、センサーｌＯと
しては、検出コイル、磁性抵抗素子、ホール素子または
これらと磁石との組合せによる電磁気的検出方式の他、
静電容量の変化またはピストンロッド６と検出体７との
光の反射率、吸収スペクトルの相違等を検出する光学的
検出方式のものをも適宜採用することができる。また流
体圧シリンダ１に、ピストンロッド６の回転防止装置を
設けてもよい。
周面に沿った螺旋状に形成したが、これを例えばピスト
ンロッド６の周方向に連続した円環状の検出体を、軸方
向に等ピッチに配列してもよい。また、センサーｌＯと
しては、検出コイル、磁性抵抗素子、ホール素子または
これらと磁石との組合せによる電磁気的検出方式の他、
静電容量の変化またはピストンロッド６と検出体７との
光の反射率、吸収スペクトルの相違等を検出する光学的
検出方式のものをも適宜採用することができる。また流
体圧シリンダ１に、ピストンロッド６の回転防止装置を
設けてもよい。
（発明の効果）
本発明によると、ピストンロッドに目盛を形成している
ので外部の測長機器を必要とせず、かつピストンロッド
と非接触でストローク位置を検出でき、構造簡単で小型
であり、またスリップ等による誤差が絶無であるという
効果が得られる。
ので外部の測長機器を必要とせず、かつピストンロッド
と非接触でストローク位置を検出でき、構造簡単で小型
であり、またスリップ等による誤差が絶無であるという
効果が得られる。
またピストンロッドの表面に硬化層を形成するだけでよ
いから製造が容易で、安価に製作することができる。
いから製造が容易で、安価に製作することができる。
図面は本発明の実施例であって、第１図は断面図、第２
図は目盛８を形成する方法の一例を示す図である。 ｌ・・・流体圧シリンダ、６・・・ピストンロッド、７
・・・検出体、８・・・目盛。 ゝ−−〜−−−ノ
図は目盛８を形成する方法の一例を示す図である。 ｌ・・・流体圧シリンダ、６・・・ピストンロッド、７
・・・検出体、８・・・目盛。 ゝ−−〜−−−ノ
Claims (1)
- ピストンロッドの周面部に、検出体よりなる目盛を軸方
向に形成してなる流体圧シリンダにおいて、前記ピスト
ンロッドは鉄鋼材料よりなり、前記検出体は該ピストン
ロッドの表面が硬化された硬化層からなることを特徴と
する流体圧シリンダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33992090A JPH03265704A (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 流体圧シリンダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33992090A JPH03265704A (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 流体圧シリンダ |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3550683A Division JPS59164406A (ja) | 1983-03-03 | 1983-03-03 | ストローク位置検出用ピストンロッドの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03265704A true JPH03265704A (ja) | 1991-11-26 |
| JPH0423127B2 JPH0423127B2 (ja) | 1992-04-21 |
Family
ID=18332015
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33992090A Granted JPH03265704A (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 流体圧シリンダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03265704A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11320184A (ja) * | 1998-05-08 | 1999-11-24 | Smc Corp | リニアアクチュエータ |
| EP1653089A1 (de) * | 2004-10-27 | 2006-05-03 | Deere & Company | Einrichtung zur Erfassung der Position einer beweglichen Kolbenstange gegenüber einem Zylinder |
| US7280937B1 (en) | 2006-04-18 | 2007-10-09 | Deere & Company | System and method for detecting an axial position of a shaft |
| US7307418B2 (en) * | 2003-05-06 | 2007-12-11 | Sri International | Systems for recording position information in a magnetic layer on a piston rod |
| US7755350B2 (en) | 2005-04-13 | 2010-07-13 | Sri International | System and method of perpendicularly magnetizing position information in a magnetically hard layer of a moving component |
| US8970208B2 (en) | 2010-02-11 | 2015-03-03 | Sri International | Displacement measurement system and method using magnetic encodings |
| CN116194736A (zh) * | 2020-05-22 | 2023-05-30 | 斯蒂有限责任公司 | 用于检查促动器的位置的装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5520083A (en) * | 1978-08-01 | 1980-02-13 | Fujitsu Ltd | Voltage control oscillator |
| JPS5716309A (en) * | 1980-07-04 | 1982-01-27 | Toshiba Mach Co Ltd | Displacement detector |
-
1990
- 1990-11-30 JP JP33992090A patent/JPH03265704A/ja active Granted
Patent Citations (2)
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Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP1653089A1 (de) * | 2004-10-27 | 2006-05-03 | Deere & Company | Einrichtung zur Erfassung der Position einer beweglichen Kolbenstange gegenüber einem Zylinder |
| US7116097B2 (en) | 2004-10-27 | 2006-10-03 | Deere & Company | System and method for detecting the axial position of a shaft or a member attached thereto |
| US7755350B2 (en) | 2005-04-13 | 2010-07-13 | Sri International | System and method of perpendicularly magnetizing position information in a magnetically hard layer of a moving component |
| US7280937B1 (en) | 2006-04-18 | 2007-10-09 | Deere & Company | System and method for detecting an axial position of a shaft |
| EP1847809A1 (en) * | 2006-04-18 | 2007-10-24 | Deere & Company | Method and system for detecting an axial position of a shaft |
| US8970208B2 (en) | 2010-02-11 | 2015-03-03 | Sri International | Displacement measurement system and method using magnetic encodings |
| CN116194736A (zh) * | 2020-05-22 | 2023-05-30 | 斯蒂有限责任公司 | 用于检查促动器的位置的装置 |
| JP2023527325A (ja) * | 2020-05-22 | 2023-06-28 | エッセティーイー・ソチエタ・ア・レスポンサビリタ・リミタータ | アクチュエータの位置をチェックするための装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0423127B2 (ja) | 1992-04-21 |
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