JPH06249605A - 移動物体の検出方法及び装置 - Google Patents
移動物体の検出方法及び装置Info
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- JPH06249605A JPH06249605A JP3528493A JP3528493A JPH06249605A JP H06249605 A JPH06249605 A JP H06249605A JP 3528493 A JP3528493 A JP 3528493A JP 3528493 A JP3528493 A JP 3528493A JP H06249605 A JPH06249605 A JP H06249605A
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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
て当該移動物体が特定の位置にあるか否かを検出するた
めの方法及び装置に関し、大型化又は重量化することな
く、溶接機などによる強い外部磁界に対しても誤動作を
なくすことを目的とする。 【構成】ピストン3に装着されたマグネットMGから発
する磁界を感知可能な少なくとも2つの磁気センサー1
1,12を、ピストン3の移動方向に沿って互いに離れ
た位置に配置しておき、2つの磁気センサーが、互いに
所定の時間以上の間隔をおいて磁界を感知したときに、
ピストン3が特定の位置にあることを検出する。
Description
体から発する磁界によって当該移動物体が特定の位置に
あるか否かを検出するための方法及び装置に関する。
置を検出するために、ピストンに装着されたマグネット
から発する磁界によって作動する磁気センサーを備えた
検出装置が用いられている。このような検出装置は、シ
リンダチューブの表面に取り付けられ、その取り付け位
置にピストンが来ると磁気センサーがオンして検出信号
を出力する。
サーは、ピストンとは関係のない外部磁界によっても作
動することがあるため、検出装置の取り付け位置にピス
トンが無いにもかかわらず、例えば溶接機から発する強
い磁界によって磁気センサーがオンし、誤った検出信号
を出力するおそれがあった。
誤動作を軽減するため、次のような方法がとられてい
る。 磁気センサーの磁気シールドを2重又は3重として
外部磁界の影響を少なくする。 ピストンに装着するマグネットに希土類を用いるこ
とによって強力な磁界を発生させ、且つ磁気センサーの
感度を低くして外部磁界の影響を少なくする。
方法では、次のような問題がある。すなわち、上述の
の方法では検出装置が大型化且つ重量化する。の方法
では、マグネットの価格が高くなるため検出装置が高価
になるとともに、マグネット及びその近辺に鉄粉などが
付着して故障の原因になり易い。また、及びのいず
れの検出方法においても、強い磁界に対してはやはり誤
動作の生じるおそれがある。
重量化することなく、溶接機などによる強い外部磁界に
対しても誤動作のおそれのない移動物体の検出方法及び
装置を提供することを目的としている。
法は、上述の課題を解決するため、移動物体から発する
磁界によって当該移動物体が特定の位置にあるか否かを
検出するための方法であって、前記移動物体から発する
磁界を感知可能な少なくとも2つの磁気センサーを、前
記移動物体の移動方向に沿って互いに離れた位置に配置
しておき、前記2つの磁気センサーが、互いに所定の時
間以上の間隔をおいて磁界を感知したときに、前記移動
物体が特定の位置にあることを検出する、移動物体の検
出方法である。
磁気センサーが、互いに所定の時間以上の間隔をおいて
磁界を感知しなくなったときに、前記移動物体が特定の
位置にないことを検出する、移動物体の検出方法であ
る。
た位置に配置された2つの磁気センサーと、前記2つの
磁気センサーから出力される信号の時間差を計測する手
段と、前記時間差を予め設定された基準時間と比較し、
比較結果に応じて検出信号を出力する手段と、を有して
構成される。
いるため、これら2つの磁気センサーによる移動物体の
感知には時間差が生じる。これに対し、外部磁界につい
ては2つの磁気センサーがほぼ同時に、又は一定の時間
内に感知するので、2つの磁気センサーの感知時間を計
測し、これと基準時間とを比較することによって、移動
物体を感知したか又は外部磁界を感知したかが識別さ
れ、正しい検出信号が出力される。
ンサー11,12の配置の一例を示す図、図2は図1の
2つの磁気センサー11,12のオン信号S1,2と検
出信号Sdとの関係を示すタイミング図である。
ブ2の表面に取り付けられた検出装置5には、2つの磁
気センサー11,12(第1磁気センサー11及び第2
磁気センサー12)が、距離Lだけ互いに離れた位置に
配置されている。このような磁気センサー11,12と
しては、例えば磁気抵抗素子、ホール素子、リードスイ
ッチ、又はこれらと検出回路の組み合わせが用いられ
る。
物体であるピストン3に装着されたマグネットMGがそ
れぞれの下方位置にあるときにその磁界によって作動
し、オン信号を出力する。
12の位置(下方位置)を左から右に向かって速度Vで
通過したとすると、最初に磁気センサー11がオンし、
その後に磁気センサー12がオンする。これらの磁気セ
ンサー11,12がそれぞれオンする時間差td(差の
時間td)は、次の(1)式で示される。
比例し速度Vに反比例する。一般に、ピストン3の速度
Vは有限の値であるので、その最大値をVmとすると、
時間tdは、常に、L/Vmで求められる時間tm以上
の値となる。つまり、次の(2)式が常時成立する。
によって磁気センサー11,12がオンする場合には、
これらがほぼ同時にオンし、時間差は零であるとしてよ
い。
じた時間(基準時間)tmを予め求めておき、2つの磁
気センサー11,12がオンしたときの時間差tdを計
測し、計測した時間tdが基準時間tm以上である場合
には、外部磁界によるものではなく、ピストン3の移動
による正常な動作であると判断することができる。
気センサー11、第2磁気センサー12の順にオン信号
S1,2が出力されたときに、その出力タイミングに基
準時間tm以上のずれがある場合には、磁気センサー1
2のオン信号S2と同じタイミングで正規の検出信号S
dを出力する。そして、2つの磁気センサー11,12
のオン信号S1,2が同時に出力されたときには、当然
にタイミングのずれの大きさが基準時間tm以下である
から、検出信号Sdを出力しない。
1,12のオン幅が長く、2つの磁気センサー11,1
2のオン状態が重なる場合が示されている。この場合に
おいても、2つの磁気センサー11,12のオンするタ
イミングに基準時間tm以上のずれがあるので、磁気セ
ンサー12のオン信号S2と同じタイミングで検出信号
Sdを出力する。
サー11のオン信号S1がオフになった時点から基準時
間tm以上の経過後に磁気センサー12のオン信号S2
がオフになっているので、磁気センサー12のオフは外
部磁界によるものではなく、ピストン3の移動による正
常な動作であると判定される。したがって、磁気センサ
ー12のオン信号S2のオフと同時に検出信号Sdもオ
フとする。
1,12のオン状態が重なる場合であり、且つ、両方の
磁気センサー11,12がオンした位置でピストン3が
停止し、その後、ピストン3が逆方向に移動して磁気セ
ンサー11,12がオフになった場合が示されている。
このような状態は、例えば検出装置5がピストン3のス
トロークエンド位置に取り付けられている場合に生じ
る。
11,12のオンするタイミングに基準時間tm以上の
ずれがあるので、磁気センサー12のオン信号S2と同
じタイミングで検出信号Sdを出力する。2つの磁気セ
ンサー11,12がオンしている間に、外部磁界によっ
て磁気センサー11,12が同時にオフしたが、オフに
なるのは同時であり、時間差がないので、これはピスト
ン3の移動による正常な動作ではないと判定され、検出
信号Sdはオフしない。その後、磁気センサー12がオ
フし、基準時間tm以上の経過後に磁気センサー11が
オフしたので、磁気センサー11のオフは外部磁界によ
るものではなく、ピストン3の移動による正常な動作で
あると判定されて検出信号Sdをオフとする。
2つの磁気センサー11,12のオン又はオフする時間
差tdを計測し、これを基準時間tmと比較することに
よって、そのオン動作又はオフ動作がピストン3の移動
による正常な動作であるか、又は外部磁界による誤動作
であるかが容易に且つ確実に識別され、外部磁界による
誤動作のない正常な検出信号Sdのみを容易に出力する
ことができる。また、検出装置5の構造としては2つの
磁気センサー11,12を離して配置すればよいので、
構成が簡単であり、検出装置5を小型に構成することが
できる。
る。 例えば、距離Lを20mm、速度Vmを1000
mm/secとすると、基準時間tmは20msecと
なり、時間差tdが20msec以上であれば、正常な
検出信号Sdを出力することとなる。しかし、基準時間
tmとして、距離L及び最大速度Vmから求められる時
間を正又は負の方向に増減して修正した時間を用いても
よい。例えば、上述の数値例で、求められた20mse
cに対して、5msecの余裕を見て基準時間tmを2
5msecとしてもよい。
合には、磁気センサー11,12の互いの感度のバラツ
キによって、それらの動作が1サイクル(20msec
又は17msec)又は半サイクルずれることがあるの
で、そのずれの時間又はこれに余裕を見た時間を基準時
間tmとしてもよい。直流溶接機である場合には、2つ
の磁気センサー11,12はほぼ同時に動作するので、
磁気センサー11,12のバラツキ及び検出回路のタイ
ミング誤差などを考慮した極短い時間(例えば数mse
c〜10msec)を基準時間tmとしてもよい。
成の一例を示すブロック図、図4は検出装置5aの各部
の信号の状態を示すタイミング図である。検出装置5a
は、2つの磁気センサー11a,12a、波形整形回路
13,14、論理回路15、時間計測回路16、判定回
路17、出力回路18、パワーオン回路19からなる。
2つの抵抗とともにブリッジに接続された2つの磁気抵
抗素子からなり、磁界に応じて出力電圧が変化するよう
に接続される。
11a,12aから出力される電圧波形を整形し、適当
なレベルで2値化し、それぞれの磁気センサー11a,
12aが一定以上の磁界を感知したときにオンする信号
S1,2に変換する。
a,12aから入力される信号S1,2に基づいて、3
つの信号S3,4,5を出力する。信号S3は、両方の
磁気センサー11a,12aがオンしたときにオンする
信号であり、信号S1,2に対する論理積をとることに
より得られる。信号S4は、両方の磁気センサー11
a,12aがオフしたときにオンする信号であり、信号
S1,2に対する論理和の否定をとることにより得られ
る。信号S5は、両方の磁気センサー11a,12aの
うちの一方のみがオンしたときにオンする信号であり、
信号S1,2に対する排他的論理和をとることにより得
られる。
りからの時間を計測し、信号S5の立ち上がりから予め
設定された基準時間tmの後に立ち上がり、且つ信号S
3又は信号S4の立ち上がり(信号S5の立ち下がり)
と同時に立ち下がる信号S6を出力する。
4,6に基づいて、検出信号Sdに対応する信号S7を
出力する。また、パワーオン回路19からの信号S8に
基づいて、経過処置的な検出信号Sdを出力する。
へ出力して制御に用いることのできる検出信号Sdを出
力する。パワーオン回路19は、検出装置5aの電源を
オンしたときに、各部の状態を初期化するとともに、ピ
ストン3(マグネットMG)の状態に応じた正しい検出
信号Sdを出力するための信号S8を出力する。
ロークエンド位置に取り付けられている場合に、ピスト
ン3がその2つの磁気センサー11a,12aを作動さ
せる位置に停止していることが多いが、その状態で検出
装置5aの電源をオンにすると、2つの磁気センサー1
1a,12aのオンに時間差が生じないので、そのまま
では検出信号Sdが出力されない。これを補正するた
め、そのような状態で電源をオンした場合には、検出信
号Sdを出力するように信号8を出力する。
て、ピストン3が磁気センサー11a,12aのいずれ
の側から接近し又はいずれの側へ離れていった場合でも
検出信号Sdを正常に出力するように、判定回路17を
構成することができるが、判定回路17の構成を簡略化
するために、磁気センサー12aに対して磁気センサー
11aと対称な位置にもう1つの磁気センサー11bを
設けてもよい。次にそのように構成した検出装置5bの
例を示す。
5bの回路構成の一例を示すブロック図である。図5に
おいて、図3に示す検出装置5aと同様の要素には同一
の符号を付して説明を省略し又は簡略化する。
た2つの磁気センサー11a,11bの出力する信号S
1,1aについて、オア回路21によって論理和された
信号S11が論理回路15に入力される。
は、信号S11と信号S2との論理積であり、信号S1
3は、信号S11と信号S2との論理和の否定である。
したがって、この検出装置5bでは、磁気センサー11
a,11bのうちのいずれか一方ともう1つの磁気セン
サー12とによって、ピストン3(マグネットMG)の
検知と時間差の検知が行われることとなる。
ン3のストロークエンド位置に取り付けるに当たり、磁
気センサー11a,11bのうちのいずれか一方ともう
1つの磁気センサー12とによってマグネットMGを検
出するように位置が決められる。この検出装置5bによ
ると、判定回路17の構成を簡略化することができると
ともに、ストロークエンドに取り付けるに当たり左右の
方向性を考慮する必要がないというメリットがある。
おいても、流体圧シリンダ1及び検出装置5,5a,5
bを誤動作することなく使用することができる。また、
ピストン3に装着されるマグネットMGを特に強力にす
ることなく、例えば安価なプラスチックマグネットを用
いることができるので、流体圧シリンダ1のコストダウ
ンを図ることができる。
間計測回路16、判定回路17、パワーオン回路19な
どの機能は、トランジスタ、ロジック素子、半導体集積
回路などの種々のハード回路、又は適切にプログラムさ
れたマイクロプロセッサー、又はこれらを組み合わせる
ことにより、ハード的又はソフト的に実現することがで
きる。
a,5bの構成、構造、回路構成、素子の種類、定数、
個数、配置などは、本発明の主旨に沿って種々変更する
ことができる。
ことなく、溶接機などによる強い外部磁界に対しても誤
動作のおそれのない移動物体の検出方法及び装置を提供
することができる。
配置の一例を示す図である。
号との関係を示すタイミング図である。
ブロック図である。
タイミング図である。
の一例を示すブロック図である。
Claims (3)
- 【請求項1】移動物体から発する磁界によって当該移動
物体が特定の位置にあるか否かを検出するための方法で
あって、 前記移動物体から発する磁界を感知可能な少なくとも2
つの磁気センサーを、前記移動物体の移動方向に沿って
互いに離れた位置に配置しておき、 前記2つの磁気センサーが、互いに所定の時間以上の間
隔をおいて磁界を感知したときに、前記移動物体が特定
の位置にあることを検出することを特徴とする移動物体
の検出方法。 - 【請求項2】移動物体から発する磁界によって当該移動
物体が特定の位置にあるか否かを検出するための方法で
あって、 前記移動物体から発する磁界を感知可能な少なくとも2
つの磁気センサーを、前記移動物体の移動方向に沿って
互いに離れた位置に配置しておき、 前記2つの磁気センサーが、互いに所定の時間以上の間
隔をおいて磁界を感知しなくなったときに、前記移動物
体が特定の位置にないことを検出することを特徴とする
移動物体の検出方法。 - 【請求項3】互いに離れた位置に配置された2つの磁気
センサーと、 前記2つの磁気センサーから出力される信号の時間差を
計測する手段と、 前記時間差を予め設定された基準時間と比較し、比較結
果に応じて検出信号を出力する手段と、 を有してなることを特徴とする移動物体の検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5035284A JP3021221B2 (ja) | 1993-02-24 | 1993-02-24 | 移動物体の検出方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5035284A JP3021221B2 (ja) | 1993-02-24 | 1993-02-24 | 移動物体の検出方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06249605A true JPH06249605A (ja) | 1994-09-09 |
| JP3021221B2 JP3021221B2 (ja) | 2000-03-15 |
Family
ID=12437480
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5035284A Expired - Fee Related JP3021221B2 (ja) | 1993-02-24 | 1993-02-24 | 移動物体の検出方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3021221B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006214736A (ja) * | 2005-02-01 | 2006-08-17 | Konica Minolta Opto Inc | 駆動装置 |
| JP2006226909A (ja) * | 2005-02-18 | 2006-08-31 | Komatsu Ltd | シリンダの位置計測装置 |
| JP2012078321A (ja) * | 2010-10-06 | 2012-04-19 | Tokai Rika Co Ltd | 磁気検出装置 |
| WO2014049751A1 (ja) * | 2012-09-26 | 2014-04-03 | 株式会社小松製作所 | シリンダ位置計測装置及びシリンダ位置計測方法 |
| CN114994580A (zh) * | 2022-06-14 | 2022-09-02 | 南通华卓医疗科技有限公司 | 一种门磁异常检测系统及其检测方法 |
| WO2024257384A1 (ja) | 2023-06-15 | 2024-12-19 | Smc株式会社 | 位置検出スイッチ |
-
1993
- 1993-02-24 JP JP5035284A patent/JP3021221B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN114994580A (zh) * | 2022-06-14 | 2022-09-02 | 南通华卓医疗科技有限公司 | 一种门磁异常检测系统及其检测方法 |
| WO2024257384A1 (ja) | 2023-06-15 | 2024-12-19 | Smc株式会社 | 位置検出スイッチ |
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|---|---|
| JP3021221B2 (ja) | 2000-03-15 |
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