流体压力缸移动时间传感器制造技术

流体压力缸移动时间传感器具备单一的磁传感器(12)，将磁传感器检测出的磁通密度超过第一阈值或者低于第一阈值的时间点作为起点和终点的一方，并且将磁传感器检测出的磁通密度超过第二阈值或者低于第二阈值的时间点作为起点和终点的另一方。为起点和终点的另一方。为起点和终点的另一方。

【技术实现步骤摘要】
流体压力缸移动时间传感器


[0001]本专利技术涉及一种测量气缸等流体压力缸的活塞移动规定行程所需的时间的传感器。

技术介绍

[0002]以往，已知一种具备对安装于活塞的磁铁的磁力进行检测的传感器且检测活塞的位置的流体压力缸。
[0003]例如，日本专利第5889808号公报记载了一种在活塞安装一对磁铁且将两个接近开关配置于缸筒的外侧的流体压力缸的位置检测装置。该流体压力缸的位置检测装置通过使用同极相向的一对磁铁来增大检测的磁力的峰值。
[0004]然而，上述流体压力缸的位置检测装置需要两个接近传感器(磁传感器)。一般而言，如果有多个活塞的位置需要进行检测，则需要与之对应的数量的磁传感器。因此，在测量活塞从规定的第一位置移动至规定的第二位置所需的时间的情况下，需要两个磁传感器。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于解决上述的技术问题。
[0006]本专利技术所涉及的流体压力缸移动时间传感器是如下这样的传感器：具备单一的磁传感器，该磁传感器检测磁铁的磁通密度，该磁铁安装于流体压力缸的活塞，流体压力缸移动时间传感器测量活塞移动规定行程所需的时间。磁铁配置为该磁铁的磁化方向与活塞的移动方向一致，磁传感器能够检测与活塞的移动方向垂直的方向的磁通密度。沿着活塞的移动方向的磁铁的位置与磁传感器检测的磁通密度的关系由具有正的极大值和负的极小值的曲线表示。将比正的极大值小的正的值设为第一阈值，并且将比负的极小值大的负的值设为第二阈值。将磁传感器检测的磁通密度超过第一阈值的时间点或者低于第一阈值的时间点设为起点和终点的一方，将磁传感器检测的磁通密度超过第二阈值的时间点或者低于第二阈值的时间点设为所述起点和所述终点的另一方。并且，流体压力缸移动时间传感器测量从起点到终点的时间。
[0007]根据上述流体压力缸移动时间传感器，通过将单一的1轴磁传感器检测的磁通密度与第一阈值及第二阈值进行比较，能够判定活塞移动规定行程时的起点和终点。
[0008]本专利技术所涉及的流体压力缸移动时间传感器能够基于单一的1轴磁传感器检测的磁通密度来判定起点和终点。因此，能够使用简单的结构的磁传感器来测量活塞移动规定行程所需的时间。
[0009]通过参照添附的附图说明的以下的实施方式的说明而使上述目的、特征以及优点容易了解。
附图说明
[0010]图1是表示具备本专利技术的流体压力缸移动时间传感器的流体压力缸的基本结构的图。
[0011]图2是表示图1的流体压力缸中的活塞位置与检测磁通密度的关系的图。
[0012]图3是用于说明使用磁通密度的阈值来判定起点和终点的方法的图。
[0013]图4是用于说明设定起点和终点的判定条件的方法的图。
[0014]图5是说明本专利技术的流体压力缸移动时间传感器的第一利用方式的图。
[0015]图6是用于说明本专利技术的流体压力缸移动时间传感器的第二利用方式的图。
[0016]图7是用于说明本专利技术的流体压力缸移动时间传感器的第三利用方式的图。
具体实施方式
[0017]图1表示具备本专利技术的实施方式所涉及的流体压力缸移动时间传感器10的流体压力缸14的基本结构。在流体压力缸14的活塞16安装有永磁体(磁铁)18。永磁体18的磁化方向与活塞16的移动方向(X方向)一致。流体压力缸移动时间传感器10具备能够检测永磁体18的磁通密度的磁传感器12，并且配置于流体压力缸14的缸筒20的外侧。
[0018]磁传感器12是由霍尔IC等构成的1轴磁传感器。磁传感器12检测相对于活塞16的移动方向垂直的方向(Y方向)上的磁通密度，而不检测活塞16的移动方向上的磁通密度。包括磁传感器12的流体压力缸移动时间传感器10沿着缸筒2
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的长度方向(X方向)以位置能够调节的状态安装于缸筒20。流体压力缸移动时间传感器10具备由未图示的电路基板构成的控制部、运算部、存储部等。
[0019]图2表示沿着活塞16的移动方向的永磁体18的位置和磁传感器12检测出的磁通密度的关系。以下，将沿着活塞16的移动方向的永磁体18的位置称为“活塞位置”。另外，将磁传感器12检测的磁通密度称为“检测磁通密度”。将检测磁通密度为零时的活塞位置设为零。
[0020]在活塞位置为负的区域内，当活塞16从远离原点的位置出发并移动至原点时，检测磁通密度在正的值的范围内逐渐增大，在达到极大值M1后，大致线性地减少并成为零。在活塞位置为正的区域内，当活塞16从远离原点的位置出发并移动至原点时，检测磁通密度在负的值的范围内逐渐减小，在达到极小值M1后，大致线性地增加并成为零。
[0021]检测磁通密度在上述极大值附近与上述极小值附近之间大致线性地变化。在本专利技术中，为了方便说明，包括该线性变化的部分，均以曲线表示活塞位置与检测磁通密度的关系。表示活塞位置与检测磁通密度的关系的曲线关于原点对称。此外，在图2中，活塞位置在负的区域内检测磁通密度取正的值，活塞位置在正的区域内检测磁通密度取负的值。在永磁体18的磁极的朝向相反的情况下，活塞位置在负的区域内检测磁通密度取负的值，活塞位置在正的区域内检测磁通密度取正的值。以下，虽然以图2所示的曲线为基础进行说明，但是在永磁体18的磁极的朝向相反的情况下也同样。
[0022]本专利技术是测量活塞16移动规定行程所需的时间(以下，称为“活塞16的移动时间”)的传感器。如何判定活塞16移动规定行程时的时间轴的起点和终点是重要的。以下，参照图3，使用关于磁通密度的两个阈值来说明判定这些起点和终点的方法。
[0023]图3中除了与具体的数值一同表示活塞位置与检测磁通密度的关系，还表示关于
磁通密度的两个阈值。在图3的例子中，当活塞位置为
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7mm(毫米)时检测磁通密度为极大，极大值M1为5mT(毫特斯拉)。另外，当活塞位置为7mm时检测磁通密度为极小，极小值M2为
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5mT。极小值M2的绝对值与极大值M1的绝对值相等。
[0024]将比上述极大值M1小的正的值设定为第一阈值T1，并且将比上述极小值M2大的负的值设定为第二阈值T2。第二阈值T2的绝对值可以是与第一阈值T1的绝对值相同的值，也可以是与第一阈值T1的绝对值不同的值。在图3的例子中，第一阈值T1为3.5mT，第二阈值为T2为
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3.5mT，第二阈值T2的绝对值与第一阈值T1的绝对值相等。
[0025]在检测磁通密度为极大的活塞位置的前后，检测磁通密度与第一阈值T1相等。即，当活塞位置为第一位置P1和第二位置P2时，检测磁通密度与第一阈值T1相等。另外，在检测磁通密度为极小的活塞位置的前后，检测磁通密度与第二阈值T2相等。即，当活塞位置为第三位置P3和第四位置P4时，检测磁通密度与第二阈值T2相等。在图3的例子中，第一位置P1为
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11mm，第二位置P2为
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3mm，第三位置P3为3mm，第四位置P4为11mm。
[0026]首先，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种流体压力缸移动时间传感器，具备单一的磁传感器(12)，该磁传感器检测磁铁(18)的磁通密度，该磁铁安装于流体压力缸(14)的活塞(16)，所述流体压力缸移动时间传感器(10)测量所述活塞移动规定行程所需的时间，其特征在于，所述磁铁配置为该磁铁的磁化方向与所述活塞的移动方向一致，所述磁传感器能够检测与所述活塞的移动方向垂直的方向的磁通密度，沿着所述活塞的移动方向的所述磁铁的位置与所述磁传感器检测的所述磁通密度的关系由具有正的极大值和负的极小值的曲线表示，将比所述正的极大值小的正的值设为第一阈值，并且将比所述负的极小值大的负的值设为第二阈值，将所述磁传感器检测的所述磁通密度超过所述第一阈值的时间点或者低于所述第一阈值的时间点设为起点和终点的一方，将所述磁传感器检测的所述磁通密度超过所述第二阈值的时间点或者低于所述第二阈值的时间点设为所述起点和所述终点的另一方，所述流体压力缸移动时间传感器测量从所述起点到所...

【专利技术属性】
技术研发人员：山岸健，
申请(专利权)人：SMC株式会社，
类型：发明
国别省市：