JP2002357410A - 位置検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】簡単な構成で、被検査部位の位置を容易かつ高
精度に検出することを可能にする。 【解決手段】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、前記検出ノズ
ル４４からワークＷに噴射し、ノズル背圧を得ることに
より、前記ワークＷの位置を検出するとともに、前記第
１固定絞り部２４の下流側には、第１ディフューザ部３
２が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【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２０００−１
４１１６６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６
ａに送られ、前記検出ノズル６ａの先端から被検査面９
ａ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１
８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３１
ａ、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、３
４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、３
６ｂと直管部分３８ａ、３８ｂと拡径部分４０ａ、４０
ｂ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４
０ｂ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４
４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７
２を備えており、この本体部７２内には、固定絞り部７
４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、７
２・・・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、７
６・・・ディフューザ部 ３６ａ、３６ｂ、８４・・・縮径部分 ３８ａ、３８
ｂ、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)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】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。
2. 【請求項２】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。
3. 【請求項３】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。