JPH05122026A

JPH05122026A - スイツチ回路

Info

Publication number: JPH05122026A
Application number: JP3275778A
Authority: JP
Inventors: Takuji Yamada; 拓治山田; Hideki Uchiyama; 英樹内山; Hiroshi Ogawa; 洋小川
Original assignee: SMC Corp
Current assignee: SMC Corp
Priority date: 1991-10-23
Filing date: 1991-10-23
Publication date: 1993-05-18
Anticipated expiration: 2015-02-07
Also published as: JP3007457B2

Abstract

(57)【要約】【目的】入力信号にノイズが混入した場合においても、
正確な出力信号を導出するスイッチ回路を提供すること
を目的とする。【構成】スイッチ回路１０は、センサから出力された入
力信号からノイズを除去するノイズ除去回路１８を備え
る。ノイズ除去回路１８は、入力信号の立ち上がりを所
定時間遅延させるオンディレイ回路３６と立ち下がりを
所定時間遅延させるオフディレイ回路４２を備える。こ
こで、外乱として入力されるノイズのパルス幅よりも充
分に大きく遅延時間を設定することにより、入力信号が
ない時にノイズが混入した場合には、オンディレイ回路
３６で、入力信号がある時にノイズが混入した場合に
は、オフディレイ回路４２でノイズ信号を除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スイッチ回路に関し、
一層詳細には、ノイズに係る信号が入力されてもスイッ
チが誤作動しないように構成したスイッチ回路に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、長時間にわたる生産ラインの無人
化、省力化等の理由から自動化率が極めて高くなってい
る。この自動化に必要不可欠なのがセンサ、あるいはス
イッチ手段である。例えば、駆動用機器として使用され
るシリンダにもこの種のセンサやスイッチが装着されて
いる。この場合、前記シリンダのチューブは、例えば、
アルミニウム等の金属製管体からなるため、このチュー
ブ内に圧力流体が導入されピストンが往復運動してもそ
れを外部から視認することは不可能である。一方、シリ
ンダのチューブ内におけるピストンの位置確認が可能で
あれば、該位置確認信号により当該シリンダへの圧力流
体の供給、排出を行う弁体の切り換え動作を行うことが
可能となる。したがって、従来から、シリンダ内のピス
トンの位置を検出する機構が種々案出されている。

【０００３】このような目的を達成するために、例え
ば、シリンダを構成するピストンに永久磁石を装着し、
一方、このピストンを収納するチューブの外側両端部近
傍に磁気センサを配設して前記ピストンの位置を検出す
る機構を装着したシリンダ等が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ように、磁気センサを採用した位置検出機構を有するシ
リンダを、例えば、抵抗溶接機等の近傍に用いた場合、
前記位置検出機構が誤動作することがある。すなわち、
前記抵抗溶接機は略１００００Ａから１５０００Ａの電
流をワークに供給して当該ワークにジュール熱を発生せ
しめて溶着する。したがって、前記のような大電流が供
給されたり、その供給が停止されたりすることによって
前記抵抗溶接機近傍には相当に強力な磁界が発生する。
このため、前記磁界によりシリンダに装着される磁気セ
ンサが誤作動してスイッチにノイズ信号として入力さ
れ、スイッチの該ノイズ信号に基づく出力信号のため
に、誤ったタイミングで圧力流体の供給、遮断が行われ
るという不都合を露呈している。

【０００５】そこで、前記の不都合を克服するために、
前記シリンダに装着される磁気センサを鉄等の強磁性体
により囲繞する、所謂、磁気シールドを施すことが考え
られる。しかし、このように磁気シールドを施しても磁
気センサの誤作動を確実に回避することが困難であるば
かりか、前記磁気シールドのためにシリンダ自体の重量
が大きくなり、また、大型化する。

【０００６】さらに、磁界内で用いるシリンダにおい
て、そのピストンの位置を検出する他の機構としては、
リミットスイッチ等による位置検出機構も用いられてい
る。しかしながら、リミットスイッチは機械的接点を有
するため耐用性に劣り、頻繁な交換を必要とする。一
方、当該リミットスイッチを取り付けるために相当に大
きな空間が必要となり、シリンダ自体が大型化するとい
う欠点が指摘されている。

【０００７】本発明は、この種の問題を解決するために
なされたものであって、ノイズ信号が入力された場合に
おいても、このノイズ信号を除去して正確な出力信号の
導出を可能とするスイッチ回路を提供することを目的と
する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、入力信号に対して所定時間遅れて立ち
上がり、該入力信号と同時に立ち下がる出力信号を導出
する第１の遅延回路と、前記入力信号から所定時間遅れ
て、あるいは該入力信号と同時に立ち上がり、該入力信
号に対して前記所定時間遅れて立ち下がる出力信号を導
出する第２の遅延回路と、を備えることを特徴とする。

【０００９】

【作用】ノイズ信号がパルス状に入力された場合であっ
ても、そのノイズに係るパルス幅よりも大きく、所定時
間遅れて立ち上がる出力信号を導出する第１遅延回路
と、所定時間遅れて立ち下がる出力信号を導出する第２
遅延回路とを備えるため、入力信号がない時（スイッチ
回路がＬ（ロー）レベルの時）にノイズが入力されても
第１遅延回路によりノイズに係る入力信号が除去され
る。また、入力信号がある時（スイッチ回路がＨ（ハ
イ）レベルの時）にノイズが入力され、このノイズによ
り該入力信号の一部がＬレベルになったとしても、第２
遅延回路によりＬレベルになった入力信号の一部をＨレ
ベルに復帰させ、正常な出力信号として導出する。

【００１０】

【実施例】本発明に係るスイッチ回路について、好適な
実施例を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説
明する。

【００１１】図１において、図示しないシリンダに設け
られているピストンの位置検出用の磁気抵抗素子から出
力される信号で付勢されるスイッチ回路１０を示す。

【００１２】そこで、スイッチ回路１０は、磁気抵抗素
子１２からの入力信号を増幅器１４で増幅し、比較器１
６で該入力信号と定電圧信号とを比較し、その差が所定
レベル以上である時、その信号をノイズ除去回路１８に
入力する。一方、比較器１６の出力信号はバッファ２
０、抵抗２２を介して発光ダイオード２４に入力され
る。ノイズ除去回路１８からの出力は、バッファ２６を
介してトランジスタ２８のベースに入力されるととも
に、バッファ３０、抵抗３２を介して発光ダイオード３
４に送られ、該発光ダイオード３４を発光させる。

【００１３】前記ノイズ除去回路１８は、比較器１６か
らの出力が入力される後述のオンディレイ回路３６およ
びアンドゲート３８を含む。該オンディレイ回路３６の
出力端子はオアゲート４０の一方の入力端子に、アンド
ゲート３８の出力端子は該オアゲート４０の他方の端子
に接続される。オアゲート４０の出力端子は、後述する
オフディレイ回路４２に接続されている。そして、オフ
ディレイ回路４２の出力側は、アンドゲート３８の一方
の端子に接続されるとともに、前記バッファ２６、３０
に接続されている。

【００１４】オンディレイ回路３６は、比較器１６から
の出力信号、すなわち、入力信号の立ち上がりから一定
時間（遅延時間Ｔｄ）遅延して出力信号が立ち上がり、
また、前記入力信号の立ち下がりと同時に出力信号が立
ち下がる（図２、イ部Ａ→Ｂ参照）。

【００１５】一方、オフディレイ回路４２は、オアゲー
ト４０の出力、すなわち、入力信号の立ち上がりと出力
信号の立ち上がりが同時であり、前記入力信号の立ち下
がりに対して一定時間（遅延時間Ｔｄ）遅延して出力信
号が立ち下がるように構成されている（図２、イ部Ｄ→
Ｅ参照）。

【００１６】なお、本実施例では、ノイズに係る信号の
パルス幅Ｐｌが１０ｍｓであるとして、遅延時間Ｔｄを
１５ｍｓに設定しているが、もちろん１０ｍｓ以上であ
ればどのような値でも良い。

【００１７】このように構成されるスイッチ回路１０
は、次のように作用する。

【００１８】先ず、通常の入出力状態を図２のイ部に示
す。なお、図中、Ａ乃至Ｅは、図１におけるＡ点乃至Ｅ
点を示す。そこで、図示しないシリンダの作動により、
永久磁石を装着したピストンの変位を磁気抵抗素子１２
で検出する。磁気抵抗素子１２からの出力信号は、増幅
器１４で増幅され、比較器１６で定電圧信号と比較さ
れ、一定の値以上の時、信号Ａが出力される。該信号Ａ
（図２、イ部Ａ参照）は、オンディレイ回路３６の入力
端子およびアンドゲート３８の入力端子に導入されると
ともに、バッファ２０、抵抗２２を介して発光ダイオー
ド２４に入力されて該発光ダイオード２４を発光させ
る。

【００１９】この段階でＥ点は、Ｌレベルであるため、
アンドゲート３８の一方の端子にはＬレベルに係る信号
が入力され、該アンドゲート３８の出力端子からＣ点に
Ｌレベルに係る信号が出力され、オアゲート４０の一方
の端子に入力される。一方、オンディレイ回路３６に入
力された信号Ａは、その出力端子から遅延時間Ｔｄだけ
立ち上がりが遅れて出力される。したがって、図２に示
すように、Ｂ点では、遅延時間Ｔｄだけ遅れてパルスが
立ち上がり、これによってＤ点、Ｅ点における信号も立
ち上がる。入力信号がＬレベルに切り換わったところ
で、Ｂ点、Ｃ点、Ｄ点におけるパルスが立ち下がりＬレ
ベルとなる。しかしながら、Ｅ点においては、オフディ
レイ回路４２により遅延時間Ｔｄだけ遅延して立ち下が
ることになる。このようにして、ノイズ除去回路１８に
おいては、Ａ点での入力波形を遅延時間Ｔｄだけ遅らせ
てＥ点で出力波形として得ている。この出力信号はバッ
ファ２６を介してトランジスタ２８のベース端子に入力
され、該トランジスタ２８を導通させて図示しないシリ
ンダへの流体供給弁の切り換え等の制御を行う。また、
この信号は、同時にバッファ３０、抵抗３２を介して発
光ダイオード３４に達して該発光ダイオード３４を発光
させる。

【００２０】ここで、図示しないシリンダ近傍で、例え
ば、大電流としての溶接電流が使用されている場合に
は、この高電圧の交流信号により強力な磁場が形成され
る。したがって、前記磁場に対して磁気抵抗素子１２が
反応してノイズ信号が生成されるおそれがある。

【００２１】ノイズ信号が生成される時、シリンダ内に
おけるピストンの往復動作による通常の入力信号がある
場合（スイッチ回路がＨレベル）、ない場合（スイッチ
回路がＬレベル）に分けて説明を行う。先ず、入力信号
がない場合には、ノイズ除去回路１８のＡ点に達する波
形は、図２のロ部に示すように、ノイズ信号を示す波形
となる。すなわち、Ａ点で立ち上がる時に、Ｅ点はＬレ
ベルなのでアンドゲート３８の一方の端子の入力もＬレ
ベルとなり、Ｃ点ではＬレベルの出力信号を出す。一
方、オンディレイ回路３６では、ノイズ信号に係るパル
ス波形のパルス幅Ｐｌよりも遅延時間Ｔｄの方が長いた
め、ノイズ信号に係るパルス波形がＨレベルからＬレベ
ルに切り換わる時点までオンディレイ回路３６の出力、
すなわち、Ｂ点における信号はＬレベルである。したが
って、Ｂ点、Ｃ点における出力がＬレベルであれば、Ｄ
点、Ｅ点における出力がＨレベルになることはない。

【００２２】シリンダからの通常の入力信号がない場合
は、ノイズ除去回路１８によってノイズが除去されるた
め、スイッチ回路１０がノイズに基づいて流体供給弁の
制御信号を出力することはない。

【００２３】続いて、シリンダからの検出信号が磁気抵
抗素子１２から入力されている時に、ノイズが入力され
た場合について説明する。この場合、ノイズ除去回路１
８のＡ点に達した入力波形は、図２のハ部に示すよう
に、ノイズのパルス幅Ｐｌの間、Ｌレベルに変化してい
る。そこで、オンディレイ回路３６により、Ｂ点乃至Ｅ
点において遅延時間Ｔｄだけ遅れて出力信号が立ち上が
る。しかしながら、該ノイズにより入力信号が立ち下が
った場合にもＥ点においては、オフディレイ回路４２に
よりＨレベルを保持する。すなわち、遅延時間Ｔｄがパ
ルス幅Ｐｌよりも大きく設定してあるため、再び、Ａ点
における入力信号の立ち上がり時に至るまでＥ点はＨレ
ベルを保つ。結局、アンドゲート３８の両入力端子がＨ
レベルとなり、Ｃ点、Ｄ点ともＨレベルとなる。このよ
うにして、Ａ点においてノイズにより生成されたＬレベ
ルの信号をＥ点においてＨレベルに復帰させることがで
きる。

【００２４】以上のように、本実施例におけるスイッチ
回路１０では、外乱として入力されるノイズのパルス幅
Ｐｌよりも大きい遅延時間Ｔｄを有するオンディレイ回
路３６およびオフディレイ回路４２を備えるため、ノイ
ズはオンディレイ回路３６によって除去され、また、ノ
イズにより正規の入力信号の一部がＬレベルになっても
オフディレイ回路４２によって除去される。したがっ
て、スイッチ回路１０がノイズによって誤った出力信号
を発することはない。

【００２５】

【発明の効果】本発明に係るスイッチ回路によれば、以
下の効果が得られる。

【００２６】ノイズのパルス幅よりも所定時間遅れて立
ち上がる第１遅延回路と所定時間遅れて立ち下がる第２
遅延回路とを備えるため、センサからの入力信号がない
時にノイズが入力されても第１遅延回路によりノイズに
係る入力信号が除去される。また、センサからの入力信
号がある時にノイズが導入され、該入力信号の一部がＬ
レベルになったとしても、第２遅延回路によりノイズに
よるＬレベルの部分はＨレベルとなる。したがって、ノ
イズによるスイッチ回路からの誤った出力信号の導出が
阻止され、誤作動を未然に回避できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施例のスイッチ回路の回路説
明図である。

【図２】本発明に係る一実施例のスイッチ回路における
作用の説明に供するタイミング図である。

【符号の説明】

１０…スイッチ回路１２…磁気抵抗素子１８…ノイズ除去回路３６…オンディレイ回路４２…オフディレイ回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力信号に対して所定時間遅れて立ち上が
り、該入力信号と同時に立ち下がる出力信号を導出する
第１の遅延回路と、前記入力信号から所定時間遅れて、あるいは該入力信号
と同時に立ち上がり、該入力信号に対して前記所定時間
遅れて立ち下がる出力信号を導出する第２の遅延回路
と、を備えることを特徴とするスイッチ回路。
【請求項２】請求項１記載のスイッチ回路において、前
記所定時間は、ノイズのパルス幅よりも大きく設定され
ていることを特徴とするスイッチ回路。