特開 2023-45406 流体圧シリンダ移動時間センサ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023045406

(43)【公開日】2023-04-03

(54)【発明の名称】流体圧シリンダ移動時間センサ

(51)【国際特許分類】

   G01B 7/00 20060101AFI20230327BHJP

   F15B 15/28 20060101ALI20230327BHJP

【ＦＩ】

G01B7/00 101H

F15B15/28 J

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021153795

(22)【出願日】2021-09-22

(71)【出願人】

【識別番号】000102511

【氏名又は名称】ＳＭＣ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100077665

【弁理士】

【氏名又は名称】千葉 剛宏

(74)【代理人】

【識別番号】100116676

【弁理士】

【氏名又は名称】宮寺 利幸

(74)【代理人】

【識別番号】100191134

【弁理士】

【氏名又は名称】千馬 隆之

(74)【代理人】

【識別番号】100136548

【弁理士】

【氏名又は名称】仲宗根 康晴

(74)【代理人】

【識別番号】100136641

【弁理士】

【氏名又は名称】坂井 志郎

(74)【代理人】

【識別番号】100180448

【弁理士】

【氏名又は名称】関口 亨祐

(72)【発明者】

【氏名】山岸 健

【テーマコード（参考）】

2F063

3H081

【Ｆターム（参考）】

2F063AA02

2F063BA05

2F063BB03

2F063BC02

2F063BD01

2F063CA09

2F063DA05

2F063DC08

2F063DD02

2F063GA52

3H081AA02

3H081AA03

3H081BB01

3H081GG05

3H081GG15

(57)【要約】

【解決手段】流体圧シリンダ移動時間センサは、単一の磁気センサ１２を備え、磁気センサが検出する磁束密度が第１の閾値を上回る時点または下回る時点を始点および終点の一方とし、磁気センサが検出する磁束密度が第２の閾値を上回る時点または下回る時点を始点および終点の他方とする。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

流体圧シリンダのピストンに装着された磁石の磁束密度を検出する単一の磁気センサを備え、前記ピストンが所定ストローク移動するのに要する時間を計測する流体圧シリンダ移動時間センサであって、
前記磁石は、その磁化方向が前記ピストンの移動方向と一致するように配置され、前記磁気センサは、前記ピストンの移動方向と垂直な方向の磁束密度を検出可能であり、
前記ピストンの移動方向に沿った前記磁石の位置と前記磁気センサが検出する前記磁束密度との関係が正の極大値および負の極小値を有する曲線で表わされ、前記正の極大値よりも小さい正の値を第１の閾値とするとともに前記負の極小値よりも大きい負の値を第２の閾値とし、前記磁気センサが検出する前記磁束密度が前記第１の閾値を上回る時点または下回る時点を始点および終点の一方とし、前記磁気センサが検出する前記磁束密度が前記第２の閾値を上回る時点または下回る時点を前記始点および前記終点の他方とし、前記始点から前記終点までの時間を計測する流体圧シリンダ移動時間センサ。

【請求項2】

請求項１記載の流体圧シリンダ移動時間センサにおいて、
指定された始点位置から指定された終点位置まで前記ピストンを移動せしめ、前記指定された始点位置で検出された前記磁束密度を前記第１の閾値および前記第２の閾値の一方とするとともに前記指定された終点位置で検出された前記磁束密度を前記第１の閾値および前記第２の閾値の他方とし、前記指定された始点位置から前記ピストンが離れた直後に前記磁束密度が増大したか減少したかに応じて前記始点の判定条件を設定し、前記磁束密度が増大しながら前記指定された終点位置に前記ピストンが到達したか前記磁束密度が減少しながら前記指定された終点位置に前記ピストンが到達したかに応じて前記終点の判定条件を設定する流体圧シリンダ移動時間センサ。

【請求項3】

請求項１記載の流体圧シリンダ移動時間センサにおいて、
計測された前記始点から前記終点までの時間の逆数に、前記始点位置から前記終点位置までの距離に相当する定数を掛けることで、ピストン速度を算出する流体圧シリンダ移動時間センサ。

【請求項4】

請求項３記載の流体圧シリンダ移動時間センサにおいて、
複数の連続する区間で前記ピストン速度を算出する流体圧シリンダ移動時間センサ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エアシリンダ等の流体圧シリンダのピストンが所定ストローク移動するのに要する時間を計測するセンサに関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、ピストンに装着された磁石の磁力を検出するセンサを備え、ピストンの位置を検出する流体圧シリンダが知られている。

【0003】

例えば、特許文献１には、一対の磁石がピストンに装着され、二つの近接スイッチがシリンダチューブの外側に配置された流体圧シリンダの位置検出装置が記載されている。この流体圧シリンダの位置検出装置は、同極が向き合う一対の磁石を用いることで、検出する磁力のピークを大きくしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第５８８９８０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記流体圧シリンダの位置検出装置は、二つの近接センサ（磁気センサ）を必要としている。一般に、検出しようとするピストンの位置が複数あれば、それに対応する数の磁気センサが必要になる。したがって、ピストンが所定の第１位置から所定の第２位置まで移動するのに要する時間を計測する場合は、二つの磁気センサが必要になる。

【0006】

本発明は、上述した課題を解決することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る流体圧シリンダ移動時間センサは、流体圧シリンダのピストンに装着された磁石の磁束密度を検出する単一の磁気センサを備え、ピストンが所定ストローク移動するのに要する時間を計測するセンサである。磁石は、その磁化方向がピストンの移動方向と一致するように配置され、磁気センサは、ピストンの移動方向と垂直な方向の磁束密度を検出可能である。ピストンの移動方向に沿った磁石の位置と磁気センサが検出する磁束密度との関係は、正の極大値および負の極小値を有する曲線で表わされる。正の極大値よりも小さい正の値を第１の閾値とするとともに負の極小値よりも大きい負の値を第２の閾値とする。磁気センサが検出する磁束密度が第１の閾値を上回る時点または下回る時点を始点および終点の一方とし、磁気センサが検出する磁束密度が第２の閾値を上回る時点または下回る時点を始点および終点の他方とする。そして、始点から終点までの時間を計測する。

【0008】

上記流体圧シリンダ移動時間センサによれば、単一の１軸磁気センサが検出する磁束密度を第１の閾値および第２の閾値と比較することで、ピストンが所定ストローク移動する際の始点および終点を判定することができる。

【発明の効果】

【0009】

本発明に係る流体圧シリンダ移動時間センサは、単一の１軸磁気センサが検出する磁束密度に基づいて始点および終点を判定することができる。したがって、簡単な構成の磁気センサを用いてピストンが所定ストローク移動するのに要する時間を計測することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、本発明の流体圧シリンダ移動時間センサを備えた流体圧シリンダの基本構成を示す図である。

【図2】図２は、図１の流体圧シリンダにおけるピストン位置と検出磁束密度との関係を示す図である。

【図3】図３は、磁束密度の閾値を用いて始点と終点を判定する方法を説明するための図である。

【図4】図４は、始点および終点の判定条件を設定する方法を説明するための図である。

【図5】図５は、本発明の流体圧シリンダ移動時間センサの第１の利用形態を説明するための図である。

【図6】図６は、本発明の流体圧シリンダ移動時間センサの第２の利用形態を説明するための図である。

【図7】図７は、本発明の流体圧シリンダ移動時間センサの第３の利用形態を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明の実施形態に係る流体圧シリンダ移動時間センサ１０を備えた流体圧シリンダ１４の基本構成が図１に示されている。流体圧シリンダ１４のピストン１６には永久磁石（磁石）１８が装着されている。永久磁石１８の磁化方向はピストン１６の移動方向（Ｘ方向）と一致している。流体圧シリンダ移動時間センサ１０は、永久磁石１８の磁束密度を検出可能な磁気センサ１２を備え、流体圧シリンダ１４のシリンダチューブ２０の外側に配置される。

【0012】

磁気センサ１２は、ホールＩＣ等から構成される１軸磁気センサである。磁気センサ１２は、ピストン１６の移動方向に対して垂直な方向（Ｙ方向）の磁束密度を検出し、ピストン１６の移動方向の磁束密度は検出しない。磁気センサ１２を含む流体圧シリンダ移動時間センサ１０は、シリンダチューブ２０の長手方向（Ｘ方向）に沿って位置調整が可能な状態でシリンダチューブ２０に取り付けられる。流体圧シリンダ移動時間センサ１０は、図示しない回路基板から構成される制御部、演算部、記憶部等を備えている。

【0013】

ピストン１６の移動方向に沿った永久磁石１８の位置と磁気センサ１２が検出する磁束密度との関係が図２に示されている。以下、ピストン１６の移動方向に沿った永久磁石１８の位置を「ピストン位置」という。また、磁気センサ１２が検出する磁束密度を「検出磁束密度」という。検出磁束密度がゼロのときのピストン位置をゼロとしている。

【0014】

ピストン位置の負の領域において、ピストン１６が原点から遠く離れた位置を出発して原点に至るまで移動すると、検出磁束密度は、正の値の範囲で徐々に大きくなり、極大値Ｍ１をとった後、概ねリニアに減少してゼロになる。ピストン位置の正の領域において、ピストン１６が原点から遠く離れた位置を出発して原点に至るまで移動すると、検出磁束密度は、負の値の範囲で徐々に小さくなり、極小値Ｍ２をとった後、概ねリニアに増加してゼロになる。

【0015】

検出磁束密度は、上記極大値近傍と上記極小値近傍との間では、概ねリニアに変化する。本発明では、便宜上、このリニアに変化する部分も含めて、ピストン位置と検出磁束密度との関係は曲線で表わされるものとする。ピストン位置と検出磁束密度との関係を表わす曲線は、原点に関して対称である。なお、図２では、ピストン位置が負の領域で検出磁束密度が正の値をとり、ピストン位置が正の領域で検出磁束密度が負の値をとっている。永久磁石１８の磁極の向きが反対の場合は、ピストン位置が負の領域で検出磁束密度が負の値をとり、ピストン位置が正の領域で検出磁束密度が正の値をとる。以下においては、図２に示された曲線を基礎にして説明するが、永久磁石１８の磁極の向きが反対の場合も同様である。

【0016】

本発明は、ピストン１６が所定ストローク移動するのに要する時間（以下、「ピストン１６の移動時間」という）を計測するセンサである。ピストン１６が所定ストローク移動する際の時間軸における始点と終点をどのようにして判定するかが重要である。以下、図３を参照しながら、磁束密度に関する二つの閾値を用いて、これら始点と終点を判定する方法を説明する。

【0017】

図３には、ピストン位置と検出磁束密度の関係が具体的な数値とともに示されているほか、磁束密度に関する二つの閾値が示されている。図３の例では、ピストン位置が－７ｍｍ（ミリメートル）のとき検出磁束密度が極大となり、極大値Ｍ１は５ｍＴ（ミリテスラ）である。また、ピストン位置が７ｍｍのとき検出磁束密度が極小となり、極小値Ｍ２は－５ｍＴである。極小値Ｍ２の絶対値は、極大値Ｍ１の絶対値と等しい。

【0018】

上記極大値Ｍ１よりも小さい正の値を第１の閾値Ｔ１として設定し、上記極小値Ｍ２よりも大きい負の値を第２の閾値Ｔ２として設定する。第２の閾値Ｔ２の絶対値は、第１の閾値Ｔ１の絶対値と同じ値であってもよいし、第１の閾値Ｔ１の絶対値と異なる値であってもよい。図３の例では、第１の閾値Ｔ１は３．５ｍＴ、第２の閾値Ｔ２は－３．５ｍＴであり、第２の閾値Ｔ２の絶対値は、第１の閾値Ｔ１の絶対値と等しい。

【0019】

検出磁束密度が極大となるピストン位置の前後において、検出磁束密度は、第１の閾値Ｔ１と等しくなる。すなわち、ピストン位置が第１位置Ｐ１および第２位置Ｐ２のとき、検出磁束密度は、第１の閾値Ｔ１と等しくなる。また、検出磁束密度が極小となるピストン位置の前後において、検出磁束密度は、第２の閾値Ｔ２と等しくなる。すなわち、ピストン位置が第３位置Ｐ３および第４位置Ｐ４のとき、検出磁束密度は、第２の閾値Ｔ２と等しくなる。図３の例では、第１位置Ｐ１は－１１ｍｍ、第２位置Ｐ２は－３ｍｍ、第３位置Ｐ３は３ｍｍ、第４位置Ｐ４は１１ｍｍである。

【0020】

まず、ピストン位置の負の領域から正の領域に向かってピストン１６が移動する場合を考える。上記のとおり、第１位置Ｐ１および第２位置Ｐ２の二つのピストン位置で検出磁束密度が第１の閾値Ｔ１と等しくなるが、いずれの位置で検出磁束密度が第１の閾値Ｔ１と等しくなったかは、検出磁束密度の変化を監視することで判別できる。すなわち、検出磁束密度が第１の閾値Ｔ１よりも小さい状態から大きい状態に変化したときは、ピストン１６が第１位置Ｐ１を通過したと判断できる。検出磁束密度が第１の閾値Ｔ１よりも大きい状態から小さい状態に変化したときは、ピストン１６が第２位置Ｐ２を通過したと判断できる。

【0021】

また、第３位置Ｐ３および第４位置Ｐ４の二つのピストン位置で検出磁束密度が第２の閾値Ｔ２と等しくなるが、いずれの位置で検出磁束密度が第２の閾値Ｔ２と等しくなったかは、検出磁束密度の変化を監視することで判別できる。すなわち、検出磁束密度が第２の閾値Ｔ２よりも大きい状態から小さい状態に変化したときは、ピストン１６が第３位置Ｐ３を通過したと判断できる。検出磁束密度が第２の閾値Ｔ２よりも小さい状態から大きい状態に変化したときは、ピストン１６が第４位置Ｐ４を通過したと判断できる。

【0022】

ピストン１６は負の領域から正の領域に向かって移動するので、ピストン１６が第１位置Ｐ１を通過した時点、または、ピストン１６が第２位置Ｐ２を通過した時点が始点と判定する。ピストン１６が第３位置Ｐ３を通過した時点、または、ピストン１６が第４位置Ｐ４を通過した時点が終点と判定する。そして、始点から終点までの時間を計測することにより、ピストン１６の移動時間を計測できる。

【0023】

上記二通りの始点と上記二通りの終点の組み合わせは、任意であって、合計４通りある。４通りの組み合わせの中で、第１位置Ｐ１を始点とし、第４位置Ｐ４を終点とする場合、始点におけるピストン位置と終点におけるピストン位置との間の距離が最大になる。また、４通りの組み合わせの中で、第２位置Ｐ２を始点とし、第３位置Ｐ３を終点とする場合、始点におけるピストン位置と終点におけるピストン位置との間の距離が最小になる。以下、始点におけるピストン位置を「始点位置」といい、終点におけるピストン位置を「終点位置」という。

【0024】

次に、ピストン位置の正の領域から負の領域に向かってピストン１６が移動する場合を考える。第４位置Ｐ４および第３位置Ｐ３の二つのピストン位置で検出磁束密度が第２の閾値Ｔ２と等しくなるが、いずれの位置で検出磁束密度が第２の閾値Ｔ２と等しくなったかは、検出磁束密度の変化を監視することで判別できる。すなわち、検出磁束密度が第２の閾値Ｔ２よりも大きい状態から小さい状態に変化したときは、ピストン１６が第４位置Ｐ４を通過したと判断できる。検出磁束密度が第２の閾値Ｔ２よりも小さい状態から大きい状態に変化したときは、ピストン１６が第３位置Ｐ３を通過したと判断できる。

【0025】

また、第２位置Ｐ２および第１位置Ｐ１の二つのピストン位置で検出磁束密度が第１の閾値Ｔ１と等しくなるが、いずれの位置で検出磁束密度が第１の閾値Ｔ１と等しくなったかは、検出磁束密度の変化を監視することで判別できる。すなわち、検出磁束密度が第１の閾値Ｔ１よりも小さい状態から大きい状態に変化したときは、ピストン１６が第２位置Ｐ２を通過したと判断できる。検出磁束密度が第１の閾値Ｔ１よりも大きい状態から小さい状態に変化したときは、ピストン１６が第１位置Ｐ１を通過したと判断できる。

【0026】

ピストン１６は正の領域から負の領域に向かって移動するので、ピストン１６が第４位置Ｐ４を通過した時点、または、ピストン１６が第３位置Ｐ３を通過した時点が始点と判定する。ピストン１６が第２位置Ｐ２を通過した時点、または、ピストン１６が第１位置Ｐ１を通過した時点が終点と判定する。そして、始点から終点までの時間を計測することにより、ピストン１６の移動時間を計測できる。

【0027】

上記二通りの始点と上記二通りの終点の組み合わせは、任意であって、合計４通りある。４通りの組み合わせの中で、第４位置Ｐ４を始点とし、第１位置Ｐ１を終点とする場合、始点位置と終点位置との間の距離が最大になる。また、４通りの組み合わせの中で、第３位置Ｐ３を始点とし、第２位置Ｐ２を終点とする場合、始点位置と終点位置との間の距離が最小になる。

【0028】

次に、始点位置および終点位置が指定された場合、第１の閾値Ｔ１および第２の閾値Ｔ２を含む始点および終点の判定条件を設定する方法について説明する。指定された始点位置と指定された終点位置との間に磁気センサ１２が配置されていることを前提とする。

【0029】

流体圧シリンダ１４を駆動して、指定された始点位置から指定された終点位置までピストン１６を実際に移動せしめ、検出磁束密度を監視する。なお、始点位置および終点位置は、ピストン位置に関するものであるが、ピストン位置の代わりに、例えば、シリンダチューブ２０から外部に延びるピストンロッド２２の端部の位置を考えると分かり易い。

【0030】

指定された終点位置における検出磁束密度の符号は、指定された始点位置における検出磁束密度の符号と異なる。以下、前者の検出磁束密度が正の値であり、後者の検出磁束密度が負の値である場合と、前者の検出磁束密度が負の値であり、後者の検出磁束密度が正の値である場合とに分けて説明する。

【0031】

指定された始点位置における検出磁束密度が正の値であり、指定された終点位置における検出磁束密度が負の値である場合、前者を第１の閾値Ｔ１として設定し、後者を第２の閾値Ｔ２として設定する。指定された始点位置からピストン１６が離れた直後に検出磁束密度が増大したのであれば、「検出磁束密度が第１の閾値Ｔ１を上回ること」を始点の判定条件として設定する。指定された始点位置からピストン１６が離れた直後に検出磁束密度が減少したのであれば、「検出磁束密度が第１の閾値Ｔ１を下回ること」を始点の判定条件として設定する。

【0032】

また、検出磁束密度が減少しながら指定された終点位置にピストン１６が到達したのであれば、「検出磁束密度が第２の閾値Ｔ２を下回ること」を終点の判定条件として設定する。検出磁束密度が増大しながら指定された終点位置にピストン１６が到達したのであれば、「検出磁束密度が第２の閾値Ｔ２を上回ること」を終点の判定条件として設定する。

【0033】

一方、指定された始点位置における検出磁束密度が負の値であり、指定された終点位置における検出磁束密度が正の値である場合、前者を第２の閾値Ｔ２として設定し、後者を第１の閾値Ｔ１として設定する。指定された始点位置からピストン１６が離れた直後に検出磁束密度が減少したのであれば、「検出磁束密度が第２の閾値Ｔ２を下回ること」を始点の判定条件として設定する。指定された始点位置からピストン１６が離れた直後に検出磁束密度が増大したのであれば、「検出磁束密度が第２の閾値Ｔ２を上回ること」を始点の判定条件として設定する。

【0034】

また、検出磁束密度が増大しながら指定された終点位置にピストン１６が到達したのであれば、「検出磁束密度が第１の閾値Ｔ１を上回ること」を終点の判定条件として設定する。検出磁束密度が減少しながら指定された終点位置にピストン１６が到達したのであれば、「検出磁束密度が第１の閾値Ｔ１を下回ること」を終点の判定条件として設定する。

【0035】

このように、指定された始点位置から指定された終点位置まで実際にピストン１６を移動せしめ、検出磁束密度を監視することによって、始点および終点の判定条件を求めることができる。第１の閾値Ｔ１および第２の閾値Ｔ２を含めて、これら始点および終点の判定条件を流体圧シリンダ移動時間センサ１０の記憶部または制御部に記憶しておく。これにより、以後、流体圧シリンダ移動時間センサ１０の演算部において、ピストン１６の移動時間を容易に算出することができる。

【0036】

図４を参照しながら、上記方法にしたがって始点および終点の判定条件を設定する具体例を説明する。始点位置として、前述のＰ１に相当するＰ１´（－１２ｍｍ）がユーザにより指定される。また、終点位置として、前述のＰ３に相当するＰ３´（３ｍｍ）がユーザにより指定される。Ｐ１´およびＰ３´の指定に際して、ユーザは、それらの数値を意識する必要はなく、例えば、単にピストンロッド２２の端部の位置を２箇所指定すればよい。ただし、磁気センサ１２は少なくともＰ１´とＰ３´との間に配置されていることを要する。

【0037】

ピストン１６をＰ１´からＰ３´まで実際に移動せしめ、検出磁束密度を監視した。ピストン位置がＰ１´のときの検出磁束密度が３ｍＴであり、Ｐ１´からピストン１６が離れた直後に検出磁束密度が３ｍＴを上回ったことが監視された。この場合、第１の閾値Ｔ１を３ｍＴとし、始点の判定条件を「検出磁束密度が第１の閾値Ｔ１を上回ること」とする。また、ピストン位置がＰ３´のときの検出磁束密度が－４ｍＴであり、検出磁束密度が減少しながらＰ３´にピストン１６が到達したことが監視された。この場合、第２の閾値Ｔ２を－４ｍＴとし、終点の判定条件を「検出磁束密度が第２の閾値Ｔ２を下回ること」とする。

【0038】

指定された始点位置および指定された終点位置が複数組ある場合は、各組について、始点および終点の判定条件を設定する。例えば、ピストン１６が一方向に所定ストローク移動するのに要する時間だけでなく、ピストン１６がその逆方向に同じストローク移動するのに要する時間も計測したい場合が挙げられる。

【0039】

ピストン１６の移動時間に基づいて、ピストン速度（ピストン速度の平均値）を求めることもできる。すなわち、ピストン１６の移動時間の逆数に、始点位置から終点位置までの距離に相当する定数を掛ければよい。流体圧シリンダ移動時間センサ１０の演算部において、この方法によりピストン速度を算出することが可能である。また、ピストン速度を複数の連続する区間で求めれば、ピストン速度の変化を検出できる。

【0040】

次に、図５を参照しながら、本発明に係る流体圧シリンダ移動時間センサ１０の第１の利用形態について説明する。第１の利用形態は、ピストン１６を減速するショックアブソーバ２４の緩衝作用が適正であるか否かを判断することに利用される形態である。なお、図５において、図１の基本構成における各部材と同一または同等の部材には、同一の参照符号を付してある。

【0041】

図５の例では、ショックアブソーバ２４は、流体式ショックアブソーバであり、ピストンロッド２２が引き込まれるときのピストン１６のストロークエンド近傍で緩衝作用を発揮する。磁気センサ１２は、該ストロークエンド近傍においてピストン１６に装着された永久磁石１８の磁束密度が変化することを有効に検出できる位置に配置されている。始点および終点の判定条件が適宜設定され、ピストン１６の移動時間が計測される。なお、参照符号２６で示されるのは、ピストンロッド２２の端部に固定されたエンドプレート２６である。

【0042】

ショックアブソーバ２４による緩衝作用が適正である場合、ピストン１６の移動時間は、所定の上限値および下限値で定められた基準時間の範囲内にある。一方、ショックアブソーバ２４の緩衝作用が強過ぎる場合は、ピストン１６の移動時間が上限値よりも長くなる。また、ショックアブソーバ２４の緩衝作用が弱過ぎる場合は、ピストン１６の移動時間が下限値よりも短くなる。ピストン１６の移動時間が基準時間を外れたとき、ショックアブソーバ２４の緩衝作用が強過ぎるあるいは弱過ぎると判断できる。そして、ショックアブソーバ２４について調整が必要であることがユーザに報知される。

【0043】

次に、図６を参照しながら、本発明に係る流体圧シリンダ移動時間センサ１０の第２の利用形態について説明する。第２の利用形態は、ピストン１６の移動時間に基づいてピストン速度を求め、流体圧シリンダ１４に備えられたスピードコントローラ２８をユーザが調整することに利用される形態である。なお、図６において、図１の基本構成における各部材と同一または同等の部材には、同一の参照符号を付してある。

【0044】

図６の例では、スピードコントローラ２８は、流体圧シリンダ１４のピストンロッド２２が押し出されるときに排出されるエアの流量を絞るメータアウトの可変絞り弁である。スピードコントローラ２８は、流体圧シリンダ１４の排出ポート（図示せず）に配置されている。磁気センサ１２は、ピストンロッド２２が押し出される際にピストン１６に装着された永久磁石１８の磁束密度が変化することを検出可能な位置に配置されている。始点および終点の判定条件が適宜設定され、ピストン１６の移動時間が計測される。

【0045】

始点位置から終点位置までの距離に相当する定数を用いて、ピストン１６の移動時間がピストン速度に換算され、該ピストン速度がデイスプレイ（図示せず）に表示される。ユーザは、表示されたピストン速度を見て、ピストン速度が所望の値から外れている場合は、スピードコントローラ２８を手動で操作し、エアの流路面積を調整する。

【0046】

次に、図７を参照しながら、本発明に係る流体圧シリンダ移動時間センサ１０の第３の利用形態について説明する。第３の利用形態は、弾性体３０を圧縮しながらクランプする流体圧シリンダ１４において、弾性体３０をクランプしたことを検知することに利用される形態である。なお、図７において、図１の基本構成における各部材と同一または同等の部材には、同一の参照符号を付してある。

【0047】

図７の例では、ピストンロッド２２を押し出す方向にピストン１６が所定量駆動されたとき、ピストンロッド２２の端部に固定されたエンドプレート３２が弾性体３０に当接する。ピストンロッド２２が弾性体３０に当接すると、ピストンロッド２２が弾性体３０から反力を受け、ピストン速度が減速する。磁気センサ１２は、少なくともピストンロッド２２が弾性体３０に当接する位置を含めた範囲で、ピストン１６に装着された永久磁石１８の磁束密度が変化することを検出可能な位置に配置されている。

【0048】

ピストン速度を複数の連続する区間で求めることができるように、複数組の始点および終点について判定条件が設定され、ピストン１６が各区間を移動するのに要する時間が計測される。そして、各区間の距離に相当する定数を用いて、ピストン１６が各区間を移動するのに要した時間がそれぞれピストン速度に換算される。ピストン速度が隣接する区間で大きく減少したとき、流体圧シリンダ１４によって弾性体３０がクランプされたと判断できる。

【0049】

本発明に係る流体圧シリンダ移動時間センサ１０は、上記第１～第３の利用形態の他にも様々な利用形態が考えられる。例えば、ピストン１６の移動時間を基準時間と比較し、ピストン１６の移動時間が基準時間から外れたとき、何らかの異常が発生したことをユーザに報知することに利用される形態が考えられる。異常の原因は、流体圧シリンダ１４の使用形態に応じて想定することができる。例えば、流体圧シリンダ１４によって搬送を行う場合、異物の噛むみ込みや搬送物の落下が異常の原因となる蓋然性が高いので、その旨をユーザに報知すればよい。

【0050】

また、ピストン１６の移動時間を計測した回数をカウントし、その累積回数が所定値を超えたとき、所要のメンテナンスをユーザに促すことに利用される形態も考えられる。一般に、流体圧シリンダ１４の寿命は、シール材等から構成される摺動部に左右されることが多いので、摺動部のメンテナンスをユーザに促せばよい。

【0051】

なお、本発明は、上述した実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得る。

【符号の説明】

【0052】

１０…流体圧シリンダ移動時間センサ １２…磁気センサ
１４…流体圧シリンダ １６…ピストン
１８…永久磁石（磁石）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】