JPH10221115A - Stroke sensing cylinder load for reference-position detection - Google Patents
Stroke sensing cylinder load for reference-position detectionInfo
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- JPH10221115A JPH10221115A JP36948497A JP36948497A JPH10221115A JP H10221115 A JPH10221115 A JP H10221115A JP 36948497 A JP36948497 A JP 36948497A JP 36948497 A JP36948497 A JP 36948497A JP H10221115 A JPH10221115 A JP H10221115A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はストロークセンシン
グシリンダのシリンダロードに関するものである。より
詳細なことには,掘削機やフィルロード(wheel
loader)のような建設用重装備の自動化に用いら
れる油・空圧シリンダ(以下“シリンダ”と略称する)
のストロークによる正確な変位量がわかるようにする基
準位置検出用ストロークセンシングシリンダロードに関
したものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cylinder load of a stroke sensing cylinder. More specifically, excavators and fill roads (wheels)
hydraulic and pneumatic cylinders (hereinafter abbreviated as "cylinders") used for the automation of heavy construction equipment such as
The present invention relates to a reference position detecting stroke sensing cylinder load for enabling an accurate amount of displacement due to the stroke of the stroke to be understood.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般的に,掘削機等の前部装置にはブー
ムとアーム及びバケット等の作業装置を駆動させるため
のシリンダが装着されてあり,このシリンダ内に動作油
が供給されたり貯蔵タンクに排出されたりすることによ
りシリンダがストローク動作を遂行して作業装置が駆動
される。2. Description of the Related Art Generally, a cylinder for driving a working device such as a boom, an arm, and a bucket is mounted on a front device such as an excavator, and working oil is supplied or stored in the cylinder. The working device is driven by the cylinder performing a stroke operation by being discharged into a tank or the like.
【0003】ところが,掘削機のような建設用重装備に
おいて,運転手の熟練度に依らず一定作業を正確に反復
遂行することができる作業装置に対する要求が電気−油
圧サーボ制御技術の発達と共に増えつつある。したがっ
て,このような掘削機等の作業装置自動化のためには制
御システムが必要とする作業装置の位置に関する情報,
即ちブームとアーム及びバケットの相手位置だけでなく
絶対位置を検出することが望まれる。However, in heavy construction equipment such as an excavator, the demand for a working device capable of accurately and repetitively performing a fixed work regardless of the skill level of a driver has increased with the development of electro-hydraulic servo control technology. It is getting. Therefore, the information on the position of the work equipment required by the control system for automation of the work equipment such as an excavator,
That is, it is desired to detect not only the partner position of the boom, the arm, and the bucket but also the absolute position.
【0004】詳述したように作業装置の位置に関する情
報を検出するための手段として従来には図1のようなシ
リンダと図2のようなシリンダのストロークに対する位
置検出回路を使用してシリンダストロークに対する相手
位置だけを検出することができるのであった。As described in detail, as a means for detecting information on the position of the working device, a position detecting circuit for a cylinder stroke as shown in FIG. 1 and a cylinder stroke as shown in FIG. Only the position of the other party could be detected.
【0005】図1はこのような従来の油・空圧シリンダ
の概略図として,規則的に磁気目盛りが加工されたシリ
ンダロードを具備している。図示されているように従来
の油・空圧シリンダはシリンダ110の内壁に上下又は
左右運動可能なピストン(piston)120が内蔵
され,このピストン120の一側にはピストン120の
運動を支持するロード130がピストン120と一体型
に形成されている。FIG. 1 is a schematic view of such a conventional oil / pneumatic cylinder, which is provided with a cylinder load on which magnetic scales are regularly machined. As shown in the drawing, the conventional hydraulic / pneumatic cylinder has a built-in piston 120 that can move up and down or left and right on the inner wall of the cylinder 110. One side of the piston 120 is a load supporting the movement of the piston 120. 130 is formed integrally with the piston 120.
【0006】又,ロード130の一側には所定間隔で凹
凸加工された磁気目盛り140がピストン120の上死
点と下死点の間の間隔内に複数個で形成されてあり,磁
気目盛り140が形成されている地点から所定距離を離
れている状態でロード130上に磁気目盛り140の凹
と凸部分の磁界変化を検出し電気的な信号処理を行なう
磁気センサ部150が備わり,磁気センサ部150には
ホールセンサ等のような磁気センサ151が通尚的に1
組(センサA及びセンサB)装着されるようになる。On one side of the load 130, a plurality of magnetic graduations 140 are formed at predetermined intervals within a space between the top dead center and the bottom dead center of the piston 120. A magnetic sensor unit 150 for detecting a change in the magnetic field of the concave and convex portions of the magnetic scale 140 and performing an electrical signal processing on the load 130 at a predetermined distance from the point where the magnetic sensor unit is formed; In 150, a magnetic sensor 151 such as a hall sensor is
A pair (sensor A and sensor B) is mounted.
【0007】ここで,シリンダロード130はその材質
が鉄(Fe)から成され,磁気目盛り140が加工され
た部分はクロム(Cr)で鍍金されてあるので磁気セン
サ部150の各磁気センサ151から発生された磁界が
凹部分と凸部分を通過する時には磁気センサ部150の
出力は異なるようになり,実際に正弦波形態の出力波形
を形成する。Here, the material of the cylinder load 130 is made of iron (Fe), and the portion where the magnetic scale 140 is processed is plated with chromium (Cr). When the generated magnetic field passes through the concave portion and the convex portion, the output of the magnetic sensor unit 150 becomes different, and actually forms a sinusoidal output waveform.
【0008】そして,一組の磁気センサの間隔は磁気目
盛り140の一周期より充分大きいのである。詳述した
ような構成を持つ従来のシリンダ110はピストン12
0がシリンダ110内の上死点と下死点との間を往復運
動するによりピストン120に一体型に装着されたロー
ド130が移動して,このロード130上に形成された
磁気目盛り140の移動状態が磁気センサ部150によ
り検出されシリンダ110のストローク状態を把握でき
るようになる。The interval between a pair of magnetic sensors is sufficiently larger than one cycle of the magnetic scale 140. The conventional cylinder 110 having the configuration as described in detail
When the zero reciprocates between the top dead center and the bottom dead center in the cylinder 110, the load 130 integrally mounted on the piston 120 moves, and the magnetic scale 140 formed on the load 130 moves. The state is detected by the magnetic sensor unit 150, and the stroke state of the cylinder 110 can be grasped.
【0009】即ち,初期にピストン120が停止状態で
磁気センサ部150の各磁気センサ151により検出さ
れた磁気目盛り(magnetic measure)
140の位置からピストン120が移動するによって磁
気センサ151により検出された磁気目盛り140の個
数を把握することによって,磁気目盛り140の個数に
対するピストン120の移動距離を計算しシリンダ11
0のストローク変位が把握することができる。That is, the magnetic scale detected by each magnetic sensor 151 of the magnetic sensor unit 150 when the piston 120 is initially stopped.
By ascertaining the number of magnetic scales 140 detected by the magnetic sensor 151 as the piston 120 moves from the position of 140, the movement distance of the piston 120 with respect to the number of magnetic scales 140 is calculated and the cylinder 11 is moved.
A stroke displacement of 0 can be grasped.
【0010】図2はシリンダストロークの変位検出回路
の一例を示しているブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing an example of a circuit for detecting displacement of a cylinder stroke.
【0011】図示されているように,入力されるシリン
ダの駆動信号によって駆動されたシリンダ駆動部210
が磁気目盛りが加工されたシリンダ220を駆動させ,
シリンダ220に装着された磁気センサ部230が磁気
目盛りの変化を感知しマイクロコンピュータ240にて
出力信号を印加する。As shown, a cylinder driving unit 210 driven by an input cylinder driving signal is provided.
Drives the cylinder 220 on which the magnetic scale is machined,
The magnetic sensor unit 230 mounted on the cylinder 220 detects a change in the magnetic scale and applies an output signal from the microcomputer 240.
【0012】マイクロコンピュータ240は内部に倶備
されたり,又は,別度に倶備された記憶装置250と必
要な情報を取り交わす一方,1/N分周計数器260と
も信号を取り交わし信号処理を始めとしてシリンダのス
トロークに対する位置検出回路の全般的な動作を制御す
る。The microcomputer 240 exchanges necessary information with the internally stored or separately-stored storage device 250, and also exchanges signals with the 1 / N dividing counter 260 to start signal processing. To control the overall operation of the position detection circuit for the stroke of the cylinder.
【0013】詳述したような構成のシリンダのストロー
クに対する位置検出回路の動作は次の通りである。先
ず,運転手によるシリンダ駆動信号の入力によってシリ
ンダ駆動部210はシリンダ220を駆動させるように
なり,この時にシリンダ(220のロード上に加工され
た磁気目盛り(図1(140)参照)での磁界変化を磁
気センサ230内部のホールセンサのような一組の磁気
センサ231が検出してその検出信号を信号処理部23
2にて印加する。The operation of the position detecting circuit for the stroke of the cylinder having the above-described structure is as follows. First, the cylinder driving unit 210 drives the cylinder 220 according to the input of the cylinder driving signal by the driver. At this time, the magnetic field generated by the cylinder (the magnetic scale machined on the load of the 220 (see FIG. 1 (140))). The change is detected by a set of magnetic sensors 231 such as a Hall sensor inside the magnetic sensor 230, and the detection signal is sent to the signal processing unit 23.
Apply at 2.
【0014】信号処理部232は正弦波(sine w
ave)形態を成す一組の磁気センサ231からの検出
信号を増幅させフィルタリング(filtering)
するなど,マイクロコンピュータ240が認識できる信
号に変換させた後マイクロコンピュータ240に出力す
る。マイクロコンピュータ240は信号処理部232か
らのアナログ信号を内蔵されているアナログ/デジタル
変換機を利用してデジタル信号に変換させた後に,所定
のアルゴリズム(algorithm)による正弦波形
態の信号を一組の矩形波(square−wave)に
変換する。The signal processing section 232 generates a sine wave (sine w).
ave) Amplify and filter detection signals from a set of magnetic sensors 231 in a form
For example, the signal is converted into a signal recognizable by the microcomputer 240 and then output to the microcomputer 240. The microcomputer 240 converts the analog signal from the signal processing unit 232 into a digital signal using a built-in analog / digital converter, and then converts a signal of a sine wave form according to a predetermined algorithm into a set of signals. It is converted to a square-wave.
【0015】1/N分周計数器260はマイクロコンピ
ュータ240から変換された矩形波(square−w
ave)の入力を受けて1/Nで分周した後,又,マイ
クロコンピュータ240に出力し,これを利用してマイ
クロコンピュータ240はシリンダのストロークに対す
る変位を計算する。The 1 / N dividing counter 260 outputs a square wave (square-w) converted from the microcomputer 240.
ave), receives the input, divides the frequency by 1 / N, and outputs the result to the microcomputer 240. Using this, the microcomputer 240 calculates the displacement with respect to the stroke of the cylinder.
【0016】この時,検出されたパルス信号を1/N分
周する理由は,検出の精密度をN倍に上げるためであ
り,望みの精密度によってN値は決定されるが,第1マ
イクロコンピュータ240はシリンダロード130に加
工された磁気目盛り個数のN倍であるパルスの個数を計
数しシリンダの変位を計算してその値を記憶装置250
に保存する。At this time, the reason why the detected pulse signal is divided by 1 / N is to increase the precision of detection by N times, and the N value is determined by the desired precision. The computer 240 counts the number of pulses that are N times the number of magnetic graduations processed on the cylinder load 130, calculates the displacement of the cylinder, and stores the value in the storage device 250.
To save.
【0017】この時,記憶装置250に記憶される値を
所定表示部(図示せず)に出力することもある。一方,
シリンダの移送方向は生成された一組の矩形波位相を比
較して判断するようになり,磁気センサ部230の磁気
センサBの位相が先に進むと図1のシリンダロードは伸
張する方向に移送されることであり(以下‘正方向’と
する),磁気センサAの位相が先に進むとシリンダロー
ドは収縮する方向に(以下‘逆方向’とする)移送され
ることである。At this time, the value stored in the storage device 250 may be output to a predetermined display (not shown). on the other hand,
The direction of movement of the cylinder is determined by comparing the phase of a set of generated rectangular waves. When the phase of the magnetic sensor B of the magnetic sensor unit 230 advances, the cylinder load in FIG. (Hereinafter referred to as "forward direction"), and when the phase of the magnetic sensor A advances, the cylinder load is transferred in a contracting direction (hereinafter referred to as "reverse direction").
【0018】図3は図2の回路による変位検出時,信号
処理用1/N分周計数器の原理波形図として1/4分周
する場合の動作原理を表した波形図であり,シリンダロ
ードが逆方向に移動する場合には,次の数学式1によ
り,そしてシリンダロードが正方向に移動する場合に
は,数学式2により全部1周期に4個のパルスが発生す
る。FIG. 3 is a waveform diagram showing the principle of operation of the 1 / N dividing counter for signal processing when the displacement is detected by the circuit of FIG. If the cylinder moves in the reverse direction, four pulses are generated in one cycle according to the following equation (1), and if the cylinder load moves in the forward direction, the following equation (2) is used.
【0019】ここで,AとBは磁気センサ部230の磁
気センサであるセンサA及びセンサBから検出された正
弦波に対応し変換された矩形波でありA´及びB´はA
とBの反転信号である。そしてΔA及びΔBはAとBが
1/4分周計数器が具備しているワンショット(One
shot)回路(図示せず)を経た後,生成された波
形であり,ΔA´及びΔB´はΔA及びΔBの反転信号
である。Here, A and B are rectangular waves converted corresponding to the sine waves detected by the sensors A and B, which are the magnetic sensors of the magnetic sensor unit 230, and A 'and B' are A's and B's.
And B are inverted signals. ΔA and ΔB are the one-shot (One-shot) in which A and B have a 1/4 frequency dividing counter.
shot) and a waveform generated after passing through a circuit (not shown), and ΔA ′ and ΔB ′ are inverted signals of ΔA and ΔB.
【0020】(数学式 1) (A×△B)+(B´×△A)+(B×△A´)+(A
´×△B´) (数学式 2) (A×△B´)+(B´×△A´)+(B×△A)+
(A´×△B)(Equation 1) (A × AB) + (B ′ × ´A) + (B × △ A ′) + (A
'× △ B') (Equation 2) (A × △ B ') + (B' × △ A ') + (B × △ A) +
(A '× △ B)
【発明が解決しようとする課題】しかし,前述したよう
な従来のシリンダストロークの位置検出装置によると,
一定の間隔で凹凸加工された磁気目盛りにより発生され
るパルスを検出することによって,相手位置だけが検出
可能であり作業途中にシリンダロードの最初位置からの
変位量を検出することが容易ではないという問題点があ
った。However, according to the conventional cylinder stroke position detecting device as described above,
By detecting the pulse generated by the magnetic graduation processed at regular intervals, it is possible to detect only the partner position, and it is not easy to detect the amount of displacement from the initial position of the cylinder load during work There was a problem.
【0021】また前述した場合のように,磁気センサを
活用して変位を検出する場合,通常90度の位相差を持
つように配置された二つのセンサを使用して方向判別や
変位検出に活用するようになり,このような場合,組立
誤差等の問題で磁気センサを90度の位相差を持つよう
に正確に位置させることが易しくなかった。As described above, when a displacement is detected by using a magnetic sensor, two sensors arranged so as to have a phase difference of 90 degrees are usually used for discriminating the direction and detecting the displacement. In such a case, it is not easy to accurately position the magnetic sensor so as to have a phase difference of 90 degrees due to a problem such as an assembly error.
【0022】したがって,変位誤差が発生できることも
あり,このような変位誤差が累積されると相手位置の検
出正確性が低下されるのみならず,シリンダストローク
の方向までも変わって検出される問題点もあった。Therefore, a displacement error may be generated. If such a displacement error is accumulated, not only the detection accuracy of the partner position is lowered, but also the direction of the cylinder stroke is changed. There was also.
【0023】これを解決するために磁気目盛りの磁性の
強さを各々別にしたり基準位置検出用の磁気目盛りを別
途に加工し変位の基準になる位置検出を遂行しようとす
る場合もあったが,このような磁気目盛りの精密加工が
困難になるのみらず加工しても検出された信号に対する
正確な信号処理は難しいという問題点と基準位置検出用
の磁気目盛りを別途加工する場合は磁気目盛りが重複加
工されるべきであり,別のセンサ部が追加されなければ
ならないという問題点があった。In order to solve this problem, there have been cases where the magnetic strength of the magnetic scale is separately set or the magnetic scale for detecting the reference position is separately processed to perform position detection as a reference for displacement. However, it is not only difficult to precisely process such a magnetic scale, but it is difficult to accurately process a detected signal even if the magnetic scale is processed. However, there is a problem that another sensor unit must be added, because of the need to perform overlapping processing.
【0024】したがって,本発明の目的はストロークセ
ンシングシリンダのシリンダロードに磁気目盛りを変形
加工して変形された加工部分に所定の基準位置を対応さ
せて,ストローク時基準位置点を通るごとに変位量を対
応された値に交替させることによって,ストローク時に
発生して蓄積される変位誤差を無くす基準位置検出用ス
トロークセンシングシリンダロードを提供することにあ
る。Therefore, an object of the present invention is to deform the magnetic scale to the cylinder load of the stroke sensing cylinder so that a predetermined reference position is made to correspond to the deformed processed portion, and the displacement amount is changed every time the stroke passes the reference position point. The present invention is to provide a stroke sensing cylinder load for reference position detection, which eliminates displacement errors generated during a stroke by replacing with a corresponding value.
【0025】[0025]
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために,本発明による基準位置検出用ストロークセン
シングシリンダロードの特徴はシリンダロード上に一定
周期で加工された磁気目盛りの凹凸変化を磁気センサで
検出し信号処理するによってストロークに対する変位量
を検出するストロークセンシングシリンダにおいて,磁
気目盛りの加工区間が非周期的な凹凸加工部分を一個所
以上含んで形成したり,シリンダロードの収縮及び膨脹
が完了された状態で磁気センサの位置が磁気目盛りの加
工区間を外れるように磁気目盛り加工部分が形成された
ことにある。In order to achieve the above object, a feature of the stroke sensing cylinder load for detecting a reference position according to the present invention is to detect a change in the unevenness of a magnetic scale machined on the cylinder load at a constant period. In a stroke sensing cylinder that detects the amount of displacement relative to the stroke by detecting the signal with a sensor and processing the signal, the processing section of the magnetic scale may include one or more non-periodic irregularities, or the contraction and expansion of the cylinder load may be reduced. In the completed state, the magnetic scale processing portion is formed so that the position of the magnetic sensor deviates from the magnetic scale processing section.
【0026】[0026]
【発明の実施形態】本発明による基準位置検出用ストロ
ークセンシングシリンダロードの望ましい実施例等と図
2の回路を利用した基準位置の検出原理を添付された図
4ないし図11に基づいて詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of a stroke sensing cylinder load for detecting a reference position according to the present invention and the principle of detecting a reference position using the circuit of FIG. 2 will be described in detail with reference to FIGS. I do.
【0027】図4は本発明による基準位置検出用ストロ
ークセンシングシリンダロードの概略を示している外形
図としてシリンダロード400はその材質が鉄(Fe)
から成され,磁気目盛りが加工された凹凸加工区間41
0,420,430はクロム(Cr)で鍍金されてい
る。FIG. 4 is an external view schematically showing a reference position detecting stroke sensing cylinder load according to the present invention. The cylinder load 400 is made of iron (Fe).
And a concave / convex processing section 41 with a magnetic scale
0, 420, and 430 are plated with chromium (Cr).
【0028】ここで,凹凸加工された磁気目盛りの加工
区間は非周期的な凹凸加工部分を一個所以上含んで形成
されるようになり,この非周期的な凹凸加工部分は一定
な周期で加工された磁気目盛りよりその周期が長く加工
される。Here, the processing section of the magnetic scale which has been processed to be uneven is formed so as to include one or more non-periodic uneven portions, and the non-periodic uneven portions are processed at a constant period. The period is machined longer than the set magnetic scale.
【0029】図5は本発明による基準位置検出用ストロ
ークセンシングシリンダロードに形成された凹凸加工区
間の一例を示している断面図として,詳述したような非
周期的な凹凸加工部分410,520は磁気目盛りの加
工区間の両端から一定距離をおいて磁気目盛りの周期を
別にして一つずつ含まれる形態に形成されている。FIG. 5 is a cross-sectional view showing an example of an uneven processing section formed on the reference position detecting stroke sensing cylinder load according to the present invention. The magnetic graduations are formed one by one at a certain distance from both ends of the processing section of the magnetic graduation and separately from the magnetic graduation cycle.
【0030】図8は本発明による基準位置検出用ストロ
ークシリンダロードとして図5を適用した場合,シリン
ダのロードが収縮する方向に移動する時の基準位置検出
のために信号処理用1/4分周回路(図2参照)の動作
原理を表した波形図であり,図9はシリンダロードが伸
張する方向に移動する時を表した波形図である。FIG. 8 shows a case in which FIG. 5 is applied as the reference position detecting stroke cylinder load according to the present invention. In order to detect the reference position when the cylinder load moves in the contracting direction, the signal processing 1/4 frequency division is performed. FIG. 9 is a waveform diagram illustrating the operation principle of the circuit (see FIG. 2), and FIG. 9 is a waveform diagram illustrating a time when the cylinder load moves in the extending direction.
【0031】ここで,各波形の種類は図3で説明したよ
うに図8はシリンダのロードが収縮する方向,即ち逆方
向に移動する時であり望みの信号を受けるための式は前
述した数学式1のようである。このように逆方向にスト
ロークする時にはB相を基準として計数し,先ずB相を
検査しながらB相がロー(Low)レベルの地点にてA
相がアップトリガ(Up Trigger)するとその
点を基準位置として認識する。この時,B相の一周期に
上記数学式1から得たパルス数が4個であるのかを検査
することでより一層確実な基準点を探すことができる。As shown in FIG. 3, FIG. 8 shows the case where the load of the cylinder moves in the contracting direction, that is, in the reverse direction, and the equation for receiving the desired signal is the mathematical formula described above. Equation 1 is as follows. When the stroke is performed in the reverse direction, the phase is counted based on the phase B. First, the phase B is checked while the phase B is at a low level while the phase B is checked.
When the phase is up-triggered, the point is recognized as a reference position. At this time, a more reliable reference point can be found by checking whether the number of pulses obtained from Equation 1 is one in one cycle of the B phase.
【0032】一方,図9はシリンダロードの伸張する方
向即ち,正方向に移動する時であり望みの信号を得るた
めの式は前述した数学式2と同じである。正方向にスト
ロークする時にはA相を基準として計数し,A相を検査
している途中でA相がロー(Low)レベルの地点でB
相がアップトリガするとその点を基準点として認識す
る。この時はA相の一周期に上記数学式1から得たパル
ス数が4個であるかを検査することでより一層確実な基
準点をさがすことができる。On the other hand, FIG. 9 shows the case in which the cylinder load moves in the direction in which the cylinder load extends, that is, in the forward direction. When a stroke is made in the forward direction, the phase is counted based on the phase A. During the inspection of the phase A, when the phase A is at a low level,
When a phase is up-triggered, that point is recognized as a reference point. At this time, it is possible to find a more reliable reference point by checking whether the number of pulses obtained from the above mathematical expression 1 is four in one cycle of the A phase.
【0033】図10は本発明による基準位置検出用スト
ロークセンシングシリンダロードに形成された凹凸加工
区間の他の例を表した断面図として,詳述したような非
周期的な凹凸加工部分440は間隔の異なる凹加工部分
又は凸加工部分を一個所以上含むように形成されてい
る。FIG. 10 is a cross-sectional view showing another example of the uneven processing section formed in the stroke sensing cylinder load for detecting the reference position according to the present invention. Are formed so as to include one or more concave processing portions or convex processing portions.
【0034】図10は本発明による基準位置検出用スト
ロークセンシングシリンダロードとして図10を適用し
た場合,矩形波生成原理を示す波形図である。FIG. 10 is a waveform diagram showing a principle of generating a rectangular wave when FIG. 10 is applied as a stroke sensing cylinder load for detecting a reference position according to the present invention.
【0035】図10で,(a)は非周期的な凹凸加工部
分(図10の440)を含むシリンダロードの磁気目盛
りを示し,(b)と(c)はシリンダロードの移動によ
ってセンサB及びセンサAから出力される正弦波を示し
て,(d)と(e)は(b)と(c)に各々対応され矩
形波に変換された波形を示していることとしてセンサB
及びセンサAにより発生された波形は正常な場合,その
位相差が90度である。In FIG. 10, (a) shows the magnetic scale of the cylinder load including the non-periodic uneven portion (440 in FIG. 10), and (b) and (c) show the sensor B and the sensor B by the movement of the cylinder load. A sine wave output from the sensor A is shown, and (d) and (e) show waveforms corresponding to (b) and (c), respectively, which are converted into rectangular waves, and the sensor B
When the waveform generated by the sensor A is normal, the phase difference is 90 degrees.
【0036】図示されているように,シリンダのストロ
ークに対し所定センサから非周期的な凹凸加工部分(図
10の440)に対する検出信号が入力された後,一定
時間をおいてさらに他の一つのセンサによる非周期的な
凹凸加工部分の検出信号が入力されると,図2のマイク
ロコンピュータ240が基準位置として判断するように
なる。As shown in the drawing, after a detection signal for a non-periodic uneven portion (440 in FIG. 10) is input from a predetermined sensor with respect to the stroke of the cylinder, a further time is required for another one. When the detection signal of the non-periodic uneven portion by the sensor is input, the microcomputer 240 in FIG. 2 determines the reference position.
【0037】即ち,二つの磁気センサ(センサA及び
B)にて所定時間の間隔で詳述したような波形が検出さ
れる場合,シリンダのストロークによる変位をリセット
(Reset)させたり,この時の変位値に一定な基準
位置値を指定するようになる。That is, when the two magnetic sensors (sensors A and B) detect the waveforms described in detail at predetermined time intervals, the displacement due to the stroke of the cylinder is reset (Reset), A fixed reference position value is specified for the displacement value.
【0038】図11は本発明による基準位置検出用スト
ロークセンシングシリンダロードに形成された凹凸加工
区間のさらに他の例を示した断面図として,磁気目盛り
の凹凸加工区間に非周期的な部分を形成させた図4及び
図5とは違いシリンダロードの収縮及び膨脹が完了され
た状態で磁気センサの位置が磁気目盛りの加工区間を外
れるように磁気目盛りの加工部分を形成させたことであ
る。FIG. 11 is a cross-sectional view showing still another example of the concavo-convex section formed in the stroke sensing cylinder load for reference position detection according to the present invention. Unlike FIG. 4 and FIG. 5 in which the contraction and expansion of the cylinder load are completed, the processed portion of the magnetic scale is formed so that the position of the magnetic sensor is out of the processed section of the magnetic scale.
【0039】図示されているように実線で表示されたセ
ンサA及びセンサBと点線で表示されたセンサA及びセ
ンサBは,各々シリンダロードが収縮及び膨脹が完了さ
れた状態で凹凸加工区間が外れた相手位置を示したもの
である。As shown in the figure, the sensors A and B indicated by solid lines and the sensors A and B indicated by dotted lines deviate from the concavo-convex section when the cylinder load has been completely contracted and expanded. It shows the opponent's position.
【0040】図11は本発明による基準位置検出用スト
ロークセンシングシリンダロードで図11を適用した場
合,矩形波生成原理を表す波形図である。FIG. 11 is a waveform diagram showing the principle of generating a rectangular wave when FIG. 11 is applied to the reference position detecting stroke sensing cylinder load according to the present invention.
【0041】図11において(a)は規則的な凹凸加工
区間(図10の430)を含むシリンダロードの磁気目
盛りを表して(b)と(c)はシリンダロードの移動に
よってセンサB及びセンサAから出力される正弦波を表
して,(d)と(e)は(b)と(c)に各々対応され
矩形波に変換された波形を表したものとしてセンサB及
びセンサAにより発生された波形は正常な場合その位相
差が90度である。In FIG. 11, (a) shows a magnetic scale of a cylinder load including a regular concave-convex processing section (430 in FIG. 10), and (b) and (c) show a sensor B and a sensor A by movement of the cylinder load. (D) and (e) respectively correspond to (b) and (c), and are generated by the sensor B and the sensor A as representing the waveforms converted into rectangular waves. When the waveform is normal, the phase difference is 90 degrees.
【0042】図示されているようにシリンダのストロー
クに対していずれか一つのセンサから正弦波が出力され
た後,磁気目盛りの所定周期以内に又他のセンサが磁気
目盛りの変化による正弦波を出力しない場合に図2のマ
イクロコンピュータ240が基準位置として判断するよ
うになる。As shown in the drawing, after a sine wave is output from one of the sensors for the stroke of the cylinder, another sensor outputs a sine wave due to a change in the magnetic scale within a predetermined period of the magnetic scale. If not, the microcomputer 240 in FIG. 2 determines the reference position.
【0043】即ち,二つの磁気センサ(センサA及び
B)から同時に規則的な磁気目盛りの検出波形が発生し
なければシリンダのストロークによる変位をリセット
(Reset)させたり,この時の変位値に一定の基準
位置値を指定するようになる。That is, if the two magnetic sensors (sensors A and B) do not simultaneously generate a regular magnetic scale detection waveform, the displacement due to the stroke of the cylinder is reset (Reset) or the displacement value at this time is kept constant. Will be specified.
【0044】[0044]
【発明の効果】詳述したように本発明による基準位置検
出用ストロークセンシングシリンダロードによると基準
位置が指定された本発明のシリンダロードは油・空圧シ
リンダのストロークにおいて,誤差をなくした正確な変
位量及び基準位置を検出できるようにする効果がある。As described in detail, according to the stroke sensing cylinder load for detecting the reference position according to the present invention, the cylinder load of the present invention in which the reference position is designated can be used in the stroke of the hydraulic / pneumatic cylinder without any error. There is an effect that the displacement amount and the reference position can be detected.
【0045】[0045]
【図1】従来油・空圧ストロークセンシングシリンダの
概略図である。FIG. 1 is a schematic view of a conventional oil / pneumatic stroke sensing cylinder.
【図2】シリンダストロークの変位検出回路の一例を示
しているブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing an example of a cylinder stroke displacement detection circuit.
【図3】図2の回路による変位検出時,信号処理用1/
4分周回路の動作原理を示している波形図である。FIG. 3 shows a signal processing 1 /
FIG. 4 is a waveform chart showing the operation principle of the 分 frequency divider circuit.
【図4】本発明による基準位置検出用ストロークセンシ
ングシリンダロードの概略を示している外形図である。FIG. 4 is an outline view schematically showing a reference position detecting stroke sensing cylinder load according to the present invention.
【図5】本発明による基準位置検出用ストロークセンシ
ングシリンダロードに形成された凹凸加工区間の一例を
示している断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating an example of a concavo-convex processing section formed on a stroke sensing cylinder load for reference position detection according to the present invention.
【図6】本発明による基準位置検出用ストロークセンシ
ングシリンダロードに形成された凹凸加工区間の他の例
を示している断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating another example of a concavo-convex processing section formed on a reference position detecting stroke sensing cylinder load according to the present invention.
【図7】本発明による基準位置検出用ストロークセンシ
ングシリンダロードに形成された凹凸加工区間のさらに
他の例を示している断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing still another example of the concavo-convex processing section formed on the reference position detecting stroke sensing cylinder load according to the present invention.
【図8】本発明による基準位置検出用ストロークセンシ
ングシリンダロードで図7を適用する場合,シリンダロ
ードが収縮する方向に移動する時,基準位置検出のため
に信号処理用1/4分周回路の動作原理を示している波
形図である。FIG. 8 is a circuit diagram of a signal processing 1/4 frequency dividing circuit for detecting a reference position when the cylinder load moves in a contracting direction in the case where FIG. 7 is applied to the stroke sensing cylinder load for reference position detection according to the present invention; FIG. 4 is a waveform diagram illustrating an operation principle.
【図9】本発明による基準位置検出用ストロークセンシ
ングシリンダロードで図5を適用した場合,シリンダロ
ードが伸張する方向に移動する時の基準位置検出のため
に信号処理用1/4分周回路の動作原理を示している波
形図である。FIG. 9 is a circuit diagram of a signal processing 1/4 frequency dividing circuit for detecting a reference position when the cylinder load moves in a direction in which the cylinder load extends in a case where FIG. 5 is applied to the stroke sensing cylinder load for reference position detection according to the present invention. FIG. 4 is a waveform diagram illustrating an operation principle.
【図10】本発明による基準位置検出用ストロークセン
シングシリンダロードで図6を適用した場合,矩形波生
成原理を示している波形図である。FIG. 10 is a waveform diagram illustrating a principle of generating a rectangular wave when FIG. 6 is applied to a stroke sensing cylinder load for reference position detection according to the present invention.
【図11】本発明による基準位置検出用ストロークセン
シングシリンダロードで図7を適用した場合,矩形波の
生成原理を示している波形図である。FIG. 11 is a waveform diagram illustrating a principle of generating a rectangular wave when FIG. 7 is applied to a reference position detecting stroke sensing cylinder load according to the present invention.
400 シリンダロード 410、420 凹区間を長く加工した磁気目
盛り 430 同一凹凸間隔の磁気目盛り 440 凸区間を長く加工した磁気目
盛り400 Cylinder load 410, 420 Magnetic scale with long concave section 430 Magnetic scale with the same concave and convex intervals 440 Magnetic scale with long convex section
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジン ハン リー 大韓民国 キュングサングナム−ド チャ ンウォン−シティー シンチョン−ドン サムスン アパート 2−201 (72)発明者 サン タエ ジャン 大韓民国 キュングサングナム−ド チャ ンウォン−シティー シンウォル−ドン 93 エウナ アパート 206−409 (72)発明者 タエ ジャン キム 大韓民国 キュングサングナム−ド チャ ンウォン−シティー ダエバン−ドン サ ンウォン サード アパート 302−204 (72)発明者 スーン ヨン ヤン 大韓民国 キュングサングナム−ド チャ ンウォン−シティー サパジュン−ドン サンウォン アパート 206−405 (72)発明者 ジャエ フーン リー 大韓民国 キュングサングナム−ド チャ ンウォン−シティー ドガエ−ドン ファ ミリー アパート 903 (72)発明者 ミン チェオル リー 大韓民国 プサン クムジュン−ク グセ オ−ドン 166−1 ブヨンダクサン ア パート 101−506 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Jin Han Lee South Korea Kwangsangnam-de-Changwon-City Sinchon-Dong Samsung Apartment 2-201 (72) Inventor San Taejan South Korea Kungsangnam-de-Changwon- City Shinwal-Dong 93 Euna Apartment 206-409 (72) Inventor Tae Jang Kim South Korea Kungsangnam-do Changwon-city Daebang-Dongsanwon Third Apartment 302-204 (72) Inventor Soon Yong Yang South Korea Kungsangnam -Do Chanwon-City Sapajung-Dongsanwon Apartment 206-405 Nam - de Cha N'won - City Dogae - Don family apartment 903 (72) inventor Ming Ceol of Wessex Lee Korea Busan Khumjung - click favorite phrase O - Don 166-1 Buyondakusan A part 101-506
Claims (5)
た磁気目盛りの凹凸変化を磁気センサで検出し信号処理
するによりストロークに対する変位量を検出するストロ
ークセンシングシリンダにおいて,磁気目盛りの加工区
間が非周期的な凹凸加工部分を一個所以上含んで形成さ
れることを特徴とする基準位置検出用ストロークセンシ
ングシリンダロード。In a stroke sensing cylinder, a magnetic sensor detects a change in unevenness of a magnetic scale machined on a cylinder load at a constant cycle by a magnetic sensor and detects a displacement amount with respect to a stroke by performing signal processing. A stroke sensing cylinder load for detecting a reference position, wherein the stroke sensing cylinder load is formed to include at least one part having a rough surface.
盛りの加工区間両端から一定の距離をおいて磁気目盛り
の周期を別にしてひとつずつ含まれる形態に形成される
ことを特徴とする請求項第1記載の基準位置検出用スト
ロークセンシングシリンダロード。2. The method according to claim 1, wherein the non-periodic uneven portions are formed one by one at a predetermined distance from both ends of a magnetic scale processing section and independently of a magnetic scale period. 2. A stroke sensing cylinder load for detecting a reference position according to claim 1.
異なる凹加工部分又は凸加工部分を一個所以上含むよう
に形成された請求項第1記載の基準位置検出用ストロー
クセンシングシリンダロード。3. The stroke sensing cylinder load for detecting a reference position according to claim 1, wherein the non-periodic uneven portion is formed so as to include one or more concave portions or convex portions having different intervals.
期で加工された磁気目盛りよりその周期が長く加工され
ることを特徴とする請求項第1記載の基準位置検出用ス
トロークセンシングシリンダロード。4. The stroke sensing cylinder load for detecting a reference position according to claim 1, wherein the non-periodic uneven portion has a longer period than a magnetic scale processed at a constant period. .
た磁気目盛りの凹凸変化を磁気センサで検出し信号処理
するによりストロークに対する変位量を検出するストロ
ークセンシングシリンダにおいて,シリンダロードの収
縮及び膨脹が完了された状態で前記磁気センサの位置が
磁気目盛りの加工区間を外れるように磁気目盛り加工部
分が形成されることを特徴とする基準位置検出用ストロ
ークセンシングシリンダロード。5. A stroke sensing cylinder which detects an amount of displacement with respect to a stroke by detecting a change in unevenness of a magnetic scale machined on a cylinder load at regular intervals by a magnetic sensor and performing signal processing to complete the contraction and expansion of the cylinder load. A stroke sensing cylinder load for detecting a reference position, wherein a magnetic scale processing portion is formed so that the position of the magnetic sensor deviates from a magnetic scale processing section in a state where the magnetic sensor is set.
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KR1019970003327A KR19980067349A (en) | 1997-01-31 | 1997-01-31 | Displacement reference position detection device of stroke sensing cylinder |
KR1019970010344A KR19980074485A (en) | 1997-03-25 | 1997-03-25 | Displacement reference position detection device of stroke sensing cylinder |
KR97-3327 | 1997-03-25 | ||
KR97-3325 | 1997-03-25 | ||
KR97-10344 | 1997-03-25 |
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Family Applications (1)
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DE (1) | DE19801091A1 (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2007240531A (en) * | 2006-03-08 | 2007-09-20 | Liebherr-France Sas | Localization system of hydraulic pressure cylinder |
JP2008275137A (en) * | 2007-04-26 | 2008-11-13 | S & T Daewoo Co Ltd | Damper equipped with relative displacement measurement sensor |
JP2012026396A (en) * | 2010-07-27 | 2012-02-09 | Akasaka Tekkosho:Kk | Fuel injection pump |
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- 1997-12-26 JP JP36948497A patent/JPH10221115A/en active Pending
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1998
- 1998-01-14 DE DE19801091A patent/DE19801091A1/en not_active Withdrawn
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DE19801091A1 (en) | 1998-08-06 |
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