JP3769207B2 - 位置検出装置 - Google Patents
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Description
【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
Claims (3)
- 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。
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