位置检测装置制造方法
【专利摘要】一种位置检测装置（10），其配备有：装置主体（57），由压力流体供给源（12）提供的压力流体被导入该装置主体（57）中；和附接/拆卸机构（56），其能够相对于装置主体（57）被附接和拆卸。附接/拆卸机构（56）包括内部喷嘴（32）和检测端口（20），该内部喷嘴（32）向检测喷嘴（14）侧输送提供到装置主体（57）的压力流体，该检测端口（20）将从内部喷嘴（32）输送的压力流体供给到检测喷嘴（14）。
【专利说明】位置检测装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种位置检测装置，该位置检测装置将来自压力流体供给源的压力流体从检测喷嘴喷射到工件的检测表面，并且检测来自检测表面的背压，从而检测工件的位置。
【背景技术】
[0002]迄今为止，当通过机床等执行工件加工时，为了确认工件的位置，实际中广泛使用背压型位置检测装置(例如，见日本平开专利公报N0.06-114685、日本平开专利公报N0.10-332356以及日本平开专利公报N0.2000-141166)。
[0003]图11是概括地显示传统的背压型位置检测装置150的说明图。
[0004]在这种情况下，压力流体供给源152经由通道154连接到位置检测装置150的供给端口 156。进一步，位置检测装置150的检测端口 158经由通道160连接到设置在工作台162的检测喷嘴164。更进一步，工件166被布置成面对工作台162的参考表面165。进一步，面对工作台162的参考表面165的工件166的表面(检测表面)168与参考表面165相隔距离X。
[0005]在该情况下，当将压力流体从压力流体供给源152经由通道154供给到供给端口156时，被导入位置检测装置150的压力流体通过内部喷嘴170被限制或节流并被输送到检测端口 158。输送的压力流体被从检测端口 158经由通道160供给到检测喷嘴164，并且压力流体被从检测喷嘴164喷向工件166的检测表面168。
[0006]压力传感器172与内部喷嘴170的检测端口 158侧连接。压力传感器172检测在将压力流体从检测喷嘴164喷向检测表面168期间的压力流体的压力(背压)。
[0007]图12是说明对于将压力流体供给到供给端口 156的每个不同压力(供给压力)Pl的距离X和背压P2之间的关系的图表。如图12所示，供给压力Pl从Pa到Pc，其关系满足Pa>Pb>Pc。在这种情况下，在工件166被布置在预定距离XO的状态下，位置检测装置150检测在将供给压力为Pl (初始设定压力)的压力流体从压力流体供给源152供给到供给端口 156时的背压P2，并将检测的背压P2定为阈值PO。此外，在图12中，与在图表中Pl=Pb时的距离XO对应的背压被定为阈值PO。进一步，距离XO被定义为工件166相对于工作台162定位的最大距离。
[0008]其次，在位置检测装置150中，当压力流体被喷向工件166的检测表面168时通过压力传感器172检测背压P2时，并且如果满足不等式P2>P0，则判断工件166的检测表面168在参考表面165上，并且这种判断结果被输入作为启动信号，该工件被布置在与检测喷嘴164相距任意距离X的位置上。
[0009]此外，由于图12所示的背压P2和距离X之间存在的关系，所以位置检测装置150可以确定对应于背压P2的距离X，并且通过比较距离XO与确定的距离X，可以判断工件166的位置。
【发明内容】
[0010]对于上述位置检测装置150，除工件166的位置确认(定位确认)之外，位置检测装置150可用于确认工件166的加工尺寸，包括工件166的检测物体是否在，并且确认工件166的夹持状态。因此，位置检测装置150用在各种环境中，在该环境中利用机床加工工件166的切削油或由加工工件166产生的切割屑被分散在位置检测装置150附近。
[0011]如此，包含在压力流体中的异物(排放物)比如油类和金属颗粒(例如，铁粉)从供给端口 156侧在位置检测装置150内被混合，或如切削油或切割屑的异物经由通道160和检测端口 158从检测喷嘴164在位置检测装置150内被混合，这样会导致内部喷嘴170堵塞。在这种情况下，虽然该异物能够通过拆卸位置检测装置150、移除内部喷嘴170并且清理被移除的内部喷嘴170而被除去，但是除去内部喷嘴170的堵塞异物是不容易的。
[0012]进一步，为了避免从检测喷嘴164进入位置检测装置150的压力流体的反向流，位置检测装置150被附接到机床的上部分，其检测端口 158朝向下。然而，因为机床的上部分在操作员的手不能很容易地到达的位置，所以从机床移走位置检测装置150是很麻烦的。
[0013]为此，在传统的位置检测装置150上执行维护是不容易的。特别地，在多个位置检测装置150以歧管的形式横向地连接的状态下，从机床移除需要维护的位置检测装置150更加复杂，相当不利于维护的简易度。
[0014]更进一步，如果异物堵塞内部喷嘴170或检测喷嘴164，或如果供给压力Pl存在波动，则压力传感器172不能精确地检测背压P2。
[0015]例如，在供给压力Pl从Pb变化到Pa或Pc的情况下，对应于阈值PO的距离XO也改变。因此，通过比较由压力传感器172检测的背压P2与改变后的阈值PO，即使定位位置实际上是恰当的，位置检测装置150仍然可能错误地检测到工件166的定位位置(距离X)是不正确的(例如，工件166是不合格的)，或者即使工件166不合格，位置检测装置150可能检测到工件166是合格的(例如，距离X是正确的)。
[0016]进一步，在异物堵塞内部喷嘴170或检测喷嘴164的情况下，由于这样的异物堵塞，背压P2改变。同样在这种情况下，通过比较改变的背压P2与改变后的阈值PO，即使工件166是合格品，位置检测装置150可能错误地检测到工件166是不合格的，或即使工件166实际上是不合格的，可能错误地检测到工件166是合格品。
[0017]以这样的方式，在供给压力Pl变化，或内部喷嘴170或检测喷嘴164内异物堵塞的情况下，因为存在可能发生上述的检测错误的风险，所以不合格的工件166被运送，或者，所谓短期故障(由于暂时的故障仪器停止)易于发生，这导致机床的利用率下降。
[0018]进一步，如上所述，错误检测距离X的原因是由于供给压力Pl的变化，或由于检测喷嘴164或内部喷嘴170内的异物堵塞。然而，位置检测装置150不能够识别是否由于工件166本身的问题而发生这样的错误检测，或是否由于位置检测装置150内部的异物堵塞而发生这样的错误检测。
[0019]本发明已分析了上述问题，并且目的在于提供一种位置检测装置，其能够增强维护的简易度，同时防止错误检测工件的位置。
[0020]根据本发明的位置检测装置包括:装置主体，由压力流体供给源提供的压力流体被导入到该装置主体；和附接/拆卸机构，其能够相对于装置主体被附接和拆卸。在这种情况下，附接/拆卸机构包括内部喷嘴和检测端口，该内部喷嘴朝向检测喷嘴侧输送提供到装置主体的压力流体；该检测端口将从内部喷嘴输送的压力流体提供到检测喷嘴。
[0021]如上所述，对于本发明，包括内部喷嘴和检测端口的附接/拆卸机构能够被附接到该装置主体和从装置主体拆卸。因此，如果异物堵塞内部喷嘴，附接/拆卸机构能够被从装置主体移走，并且通过清理内部喷嘴能够除去异物。换句话说，采用本发明，内部喷嘴能够被移走，并且能够除去内部喷嘴内堵塞的异物，而不需要拆卸整个位置检测装置。
[0022]进一步，在包含检测端口的附接/拆卸机构朝向下的状态下，在位置检测装置要从机床的上部分移走的情况下，操作员可以仅从装置主体移走附接/拆卸机构。因此，与传统的技术相比，内部喷嘴便于通行，并且内部喷嘴能够被从位置检测装置容易地移走。
[0023]特别地，在多个位置检测装置以歧管的形式横向连接的状态下，并且如果以歧管的形式的各个位置检测装置要被从机床的上部分移走，则足以从装置主体移走具有需要被移走的内部喷嘴的这些位置检测装置的附接/拆卸机构。因此，能够显著地提高对应于以歧管的形式布置的位置检测装置的维护简易度。
[0024]对于本发明，在上述方式中，通过能够使附接/拆卸机构相对于装置主体被附接和拆卸，能够增强位置检测装置的维护简易度。进一步，通过在其上便于维护，因为能够很容易地除去内部喷嘴内堵塞的异物，所以能够防止错误检测工件位置。
[0025]另外，根据本发明的位置检测装置优选具有以下项[I]至[10]指出的结构。
[0026][I]供给通道和安装部可以被设置在装置主体中，其中由压力流体供给源提供的压力流体被导入到该供给通道，该安装部与供给通道连通并且附接/拆卸机构被安装在该安装部上，节流孔可以被设置在内部喷嘴中，当附接/拆卸机构被安装在安装部上时，该节流孔与供给通道连通，检测通道可以被设置在检测端口中，该检测通道与节流孔连通，并且将经由节流孔从供给通道输送的压力流体供给到检测喷嘴。
[0027]对于上述结构，因为附接/拆卸机构能够相对于装置主体很容易地被附接和拆卸，所以维护简易度能够被进一步增强。进一步，仅仅通过在安装部上安装附接/拆卸机构，供给通道，节流孔，和检测通道能够处于相通的状态，因此，更容易地执行附接/拆卸机构的装配。
[0028][2]附接/拆卸机构可以是管状的，附接/拆卸机构的一端沿着附接/拆卸机构的中心轴延伸，从而构成内部喷嘴，附接/拆卸机构的另一端沿着中心轴延伸，从而构成检测端口。对于此，安装部可以被形成为凹部，管状附接/拆卸机构能够被安装在该凹部中。
[0029]在这种情况下，检测端口在内部喷嘴侧的一部分被形成为直径减小部，该直径减小部的外径小于凹部的内径，并且与检测通道连通的连通孔沿着附接/拆卸机构的径向被形成在直径减小部中。因此，如果附接/拆卸机构被安装在安装部上，则在安装部中的直径减小部的附近的位置形成流体导入空间，该流体导入空间经由连通孔与检测通道连通。
[0030]另外，采用位置检测装置，通过检测从检测通道经由连通孔导入流体导入空间的压力流体的压力，检测通道侧压力传感器可以用于检测背压。
[0031]被供给到供给通道的压力流体被节流孔节流，并被导入检测通道。在这种情况下，如图6所示，在检测通道的节流孔附近，压力流体作为限制流从节流孔排出。由此，压力流体的压降在节流孔附近相对较大，因此，由于边界分离(boundary separation)的发生,在限制流的两侧部分发生滞流。因此，异物容易聚集在滞流发生的位置。进一步，随着压力流体向着检测端口侧(下游侧)的移动，输送到检测端口的压力流体的压力逐渐恢复。[0032]如此，根据本发明，压力流体经由连通孔被导入流体导入空间，并且通过利用检测通道侧压力传感器检测被导入的压力流体的压力来检测背压。因此，能够可靠地且高度精确性检测背压，而不受聚集在流体停滞区域的异物的影响。
[0033][3]在上述项[2]的情况下，连通孔可以被形成为在直径减小部的多个单独的连通孔。根据该结构，压力流体的流动被产生在检测通道和流体导入空间之间。由此，即使异物从检测通道经由一个通孔在流体导入空间内与流体混合，该异物也能够经由另一个连通孔被排出到检测通道。因此，能够防止在流体导入空间内汇集异物，并且能够可靠地消除异物对通过检测通道侧压力传感器检测的背压上的任何影响。
[0034]连通孔优选被配置为在直径减小部内靠近节流孔的上游侧位置，并且在上述上游侧位置的更下游的位置上。如果这样配置，如图6所示，压力流体经由下游侧连通孔被导入流体导入空间，并且经由上游侧连通孔输送到检测通道。在这种情况下，如果在流体导入空间内的上游侧连通孔附近，通过检测通道侧压力传感器检测压力流体的压力(背压)，压力流体的流动没有面对压力传感器。因此，能够避免异物在检测通道侧压力传感器上受到直接冲击。
[0035][4]供给通道侧压力传感器可以被设置用于检测被导入供给通道的压力流体的压力(供给压力)。因此，可以监控供给压力(例如，监控供给压力的波动)。
[0036][5]检测通道侧压力传感器可以包括被配置在装置主体中以面向流体导入空间的表压力传感器(gauge pressure sensor),而供给通道侧压力传感器可以包括被配置在装置主体中以面向供给通道的表压力传感器。因此，不使用成本相对高的压差传感器，内部喷嘴的上游侧(供给通道)和下游侧(检测通道)之间的压差也能够被计算。
[0037][6]代替项[5]的结构，表压力传感器可以被设置在内部喷嘴的上游侧或下游侧的其中一个上，压差传感器可以被配置在内部喷嘴的上游侧和下游侧之间。
[0038]更具体地，包括供给通道侧压力传感器和检测通道侧压力传感器的功能的压差传感器可以被设置用于检测供给压力和背压之间的压差，并且表压力传感器可以具有以下功能:配置在装置主体内以面向供给通道的供给通道侧压力传感器，或者配置在装置主体内以面向流体导入空间的检测通道侧压力传感器。
[0039][7]位置检测装置可以进一步包括异常检测器，基于通过供给通道侧压力传感器检测的供给压力和/或通过检测通道侧压力传感器检测的背压，该异常检测器检测位置检测装置的异常。因此，位置检测装置的异常向外(例如，操作员)显示为错误。
[0040]上述位置检测装置的异常可以是以下任一个:(1)从压力流体供给源供给到供给通道的压力流体的压力变化(供给压力的波动)，(2)在检测端口和检测喷嘴之间发生异物堵塞，以及(3)在内部喷嘴中发生异物堵塞。
[0041]更具体地，异常检测器能够基于通过供给通道侧压力传感器检测的供给压力来检测供给压力的波动，能够基于通过检测通道侧压力传感器检测的背压来检测检测端口和检测喷嘴之间的异物堵塞，和/或能够基于通过供给通道侧压力传感器检测的供给压力和通过检测通道侧压力传感器检测的背压之间的压差来检测内部喷嘴中的异物堵塞。
[0042]在上述方式中，采用本发明，监控上述异常(I)至(3)的发生，并且如果发生这样的异常，因为异常被向外部显示，所以能够说明异常的原因，同时避免在异常发生之前位置检测装置的各种类型的检测错误。[0043][8]所述位置检测装置可以进一步包括用于存储预定阈值的存储单元。在这种情况下，基于从存储单元读出的阈值，和通过供给通道侧压力传感器检测的供给压力和/或通过检测通道侧压力传感器检测的背压之间的比较，异常检测器检测位置检测装置的异常。因此，能够可靠地并精确地检测位置检测装置中的上述异常。
[0044][9]基于从控制装置提供的有关工件传送的信息，和通过供给通道侧压力传感器检测的供给压力和/或通过检测通道侧压力传感器检测的背压，异常检测器检测位置检测装置的异常。因此，能够可靠地并精确地检测位置检测装置中的上述异常，该控制装置控制工件的传送。
[0045][10]内部喷嘴和检测端口可以整体构造成硬壳结构，或者当附接/拆卸机构从装置主体移走时，内部喷嘴和检测端口能够被分离。
[0046]如果内部喷嘴和检测端口是可分离的，能够很容易地除去在内部喷嘴中堵塞的异物，同时能够很容易地更换内部喷嘴。另一方面，如果内部喷嘴和检测端口被构造为硬壳结构，则附接/拆卸机构的机械强度能够增加。
[0047]通过下面的说明，并结合以示意性实例的方式显示的本发明的优选实施例的附图时，本发明的上述和其他的目的、特点和优点变得更加地清楚。
【专利附图】
【附图说明】
[0048]图1是根据本发明的实施例的位置检测装置的概括说明图；
[0049]图2是图1中的位置检测装置的立体图；
[0050]图3是沿图2中的线II1-1II的截面图；
[0051]图4是沿图2中的线IV-1V的截面图；
[0052]图5是附接/拆卸机构的截面图；
[0053]图6是示意地描述在附接/拆卸机构中压力流体的流动的说明图；
[0054]图7是说明检测在检测端口和检测喷嘴之间异物堵塞的操作的时间图；
[0055]图8是说明检测内部喷嘴中的异物堵塞的操作的时间图；
[0056]图9是根据本发明的修改例的位置检测装置的截面图；
[0057]图10是显示附接/拆卸机构被从图9的位置检测装置的装置主体移走的状态的截面图；
[0058]图11是根据常规方法的位置检测装置的概括说明图；以及
[0059]图12是显示每一个不同的供给压力的背压和距离之间的关系的图表。
【具体实施方式】
[0060]以下将参考附图详细描述根据本发明的位置检测装置的优选实施例。
[0061][实施例的概括构造]:
[0062]图1是根据本发明的实施例的位置检测装置的概括说明图。在详细描述位置检测装置10的结构之前，将参考图1，将说明检测工件28的位置的概括结构，其包括位置检测装置10，压力流体供给源12，和检测喷嘴14。
[0063]位置检测装置10被用于确认由机床进行加工的工件28的位置(定位确认)，以便确认工件28的加工尺寸，确认包括工件28的检测目标是否存在，确认工件28的夹持状态，等等。在以下描述中，除非另外说明，将说明工件28相对工作台24的定位确认的情况。
[0064]位置检测装置10与压力流体供给源12和检测喷嘴14连接。更具体地，压力流体供给源12经由通道16被连接到在位置检测装置10的输入侧的供给端口 18。进一步，在位置检测装置10的输出侧的检测端口 20经由通道22被连接到被配置在工作台24中的检测喷嘴14。工件28的表面(检测表面)30相对于工作台24的参考表面26相隔距离X。
[0065]内部喷嘴32被布置在位置检测装置10中的供给端口 18和检测端口 20之间。作为度量传感器(gauge sensor)的压力传感器(供给通道侧压力传感器)34被布置在内部喷嘴32的上游侧，而作为度量传感器的另一个压力传感器(检测通道侧压力传感器)36被布置在内部喷嘴32的下游侧。
[0066]因此，当压力流体经由通道16被从压力流体供给源12供给到供给端口 18时，供给的压力流体被内部喷嘴32节流，然后经由通道22被从检测端口 20输送到检测喷嘴14。检测喷嘴14将输送到其中的压力流体喷向工件28的检测表面30。在这种情况下，压力传感器34连续地检测被供给到内部喷嘴32的压力流体的压力(供给压力)P1。压力传感器36依次检测被从内部喷嘴32输送到检测端口 20的压力流体的压力，即，被从检测喷嘴14喷向工件28的检测表面30的压力流体的背压P2。
[0067]位置检测装置10进一步包括放大器电路38，CPU (中央处理器)40，作为存储单元的EEPROM (电可擦可编程只读存储器)42，输入单元44，输出单元46，和连接器48。
[0068]放大器电路38放大表示由压力传感器34依次检测的供给压力Pl的模拟信号，放大表不由压力传感器36依次检测的背压P2的模拟信号,和向CPU40依次输出放大的信号。
[0069]CPU40包括A/D转换器50，位置检测处理器52，和错误判定处理器(异常检测器)54。
[0070]A/D转换器50将从放大器电路38依次输入的模拟信号转换成数字信号。
[0071]EEPR0M42储存位置检测处理器52执行程序所用的各种数据，以及错误判定处理器54执行程序所用的各种数据。
[0072]更具体地，在工件28被预先设置在设定距离XO的位置上并且在确认工件28的定位之前，在压力流体被以供给压力Pl (初始设定压力)从压力流体供给源12供给到供给端口 18时，位置检测装置10利用压力传感器36检测背压P2，然后将检测的背压P2设定为阈值PO。因此，表示阈值PO以及图12所示的每个供给压力Pl的距离X和背压P2之间的关系的数据被存储在EEPR0M42中，作为用于由位置检测处理器52执行的程序的数据。距离XO被定义为工件28相对于工作台24定位的最大距离。
[0073]进一步，EEPR0M42也储存下列项(I)至(3)的数据，这些数据被用在由错误判定处理器54执行的程序中。
[0074](I)在供给压力Pl没有发生波动的情况的供给压力Pl的值(供给压力阈值P10)。
(2)在如切削油或切削屑的异物的堵塞在检测端口 20和检测喷嘴14之间不存在的情况下，工件28相对于工作台24定位时的背压P2的值(背压阈值P20)。(3)在被包括在供给端口18侧的压力流体中的如油或金属微粒的异物的堵塞，或者检测喷嘴14侧的如切削油或切削屑的异物的堵塞在内部喷嘴32中不存在的情况下，工件28相对于工作台24定位时的供给压力Pl和背压P2之间的压差(压差阈值(P10-P20))。
[0075]在位置检测装置10中没有发生上述异常的情况下，各个阈值(I)至(3)是初始设定压力，其被预先储存在EEPR0M42中，表示在正常时间的供给压力P1，背压P2，和压差(P1-P2)。
[0076]如果稍后说明的错误信号没有被从错误判定处理器54输入到其中，则位置检测处理器52从EEPR0M42读出阈值PO，该阀值PO对应于由A/D转换的数字信号表示的供给压力Pl和背压P2。然后，假定读出的阈值PO和背压P2满足不等式P2>P0，位置检测处理器52判断工件28相对于工作台24的参考表面26被正确地定位，并且输出表示判定结果的启动信号。
[0077]进一步，对于各个供给压力P1，表示距离X和背压P2之间关系的数据也被存储在EEPR0M42中。如此，如果错误信号没有被从错误判定处理器54输入到其中，则位置检测处理器52可以从EEPR0M42读出与供给压力Pl对应的数据，并且利用上述读出的数据，可以确定与背压P2对应的距离X。则，假定满足不等式X〈X0，位置检测处理器52可以判断工件28相对于工作台24的参考表面26被正确地定位，并且输出表示判定结果的启动信号。
[0078]利用供给压力P1，背压P2，以及由A/D转换的数字信号表示的供给压力Pl和背压P2之间的压差(P1-P2)，错误判定处理器54判定位置检测装置10中是否存在异常，并且在确定这样的异常已经发生的情况下，错误判定处理器54输出判定结果作为错误信号。
[0079]如上所述，位置检测装置10的异常可以被定义为:(I)供给压力Pl的波动(压力波动)，(2)检测端口 20和检测喷嘴14之间的异物(排放物)堵塞，或者(3)内部喷嘴32内的异物堵塞。在任何上述异常发生的情况下，供给压力P1，背压P2，和压差(P1-P2)不能被足够精确地检测，从而导致位置检测处理器52内的距离X的检测错误。
[0080]如此，错误判定处理器54从EEPR0M42读出供给压力阈值P10，并且基于读出的供给压力阈值PlO和供给压力Pl之间的比较，如果确定供给压力Pl的波动已经发生，则错误判定处理器54输出判定结果作为错误信号。进一步，错误判定处理器54从EEPR0M42读出背压阈值P20，并且基于读出的背压阈值P20和背压P2之间的比较，如果确定检测端口 20和检测喷嘴14之间的异物堵塞已经发生，则错误判定处理器54输出确定结果作为错误信号。更进一步，错误判定处理器54从EEPR0M42读出压差阈值(P10-P20 )，并且基于读出的压差阈值(P10-P20)和压差(P1-P2)的比较，如果判定内部喷嘴32内的异物堵塞已经发生，则错误判定处理器54输出判定结果作为错误信号。由错误判定处理器54执行的各个判定程序稍后将详细描述。
[0081]输入单元44是操作按钮等，其由安装有位置检测装置10的机床的操作员操作。输出单元46将与输入单元44有关的操作结果，为了确认工件28的位置而由位置检测处理器52获得的检测结果，表示从错误判定处理器54输出的错误信号的判定结果等等输出到外部。连接器48能够与连接到未说明的外部设备例如PLC (可编程逻辑控制器)的电缆连接，该外部设备作为控制机床的控制装置。
[0082]实施例的详细结构:
[0083]接下来，位置检测装置10的结构将参考图2至5做更详细的说明。
[0084]如图2所示，位置检测装置10包括大致六面体壳的装置主体57，和能够相对于装置主体57被附接和拆卸的附接/拆卸机构56。在位置检测装置10被安装在机床上的情况下，如图2至4所示，在其附接/拆卸机构56朝向下的状态下，位置检测装置10被附接到机床。因此，在位置检测装置10被附接到机床的情况下，操作员从装置主体57的下侧相对于装置主体57附接和拆卸附接/拆卸机构56。
[0085]附接/拆卸机构56由作为内部喷嘴32的喷嘴部56a，能够与喷嘴部56a连接的第一端口主体部56b,和能够与第一端口主体部56b连接的第二端口主体部56c构成。检测端口 20由第一端口主体部56b和第二端口主体部56c构成。在这种情况下，通过沿大致与箭头A (垂直方向)方向平行的中心轴55，相对于装置主体57依次连接喷嘴部56a，第一端口主体部56b,和第二端口主体部56c,构成管状附接/拆卸机构56。
[0086]因此,在喷嘴部56a、第一端口主体部56b和第二端口主体部56c整体地并且沿中心轴55大致同轴地连接的状态下，附接/拆卸机构56能够被附接到装置主体57和从装置主体57拆卸。进一步，在附接/拆卸机构56被从装置主体57拆卸的情况下，喷嘴部56a、第一端口主体部56b和第二端口主体部56c能够与彼此分离。此外，喷嘴部56a、第一端口主体部56b和第二端口主体部56c也可以，通过例如插入型连接或锻造型连接，被整体地连接在一起。
[0087]装置主体57包括基构件58和前壳62。连接器48被配置在基构件58的上表面。进一步，供给端口 18被包括在基构件58的内部，并且供给通道60被形成为压力流体被供给到其中。
[0088]在图2中，虽然显示供给通道60露出在基构件58的侧表面上的状态，在位置检测装置10被用作单一单元的情况下，可以采用位置检测装置10，在该位置检测装置10中供给通道60没有露出在基构件58的侧面上，或者，可以在露出的供给通道60被未说明的闭合构件阻挡的状态下采用位置检测装置10。
[0089]显不各种信息的显不窗口 64和多个操纵按钮66被布置在前壳62的一个表面上。除显示窗口 64和操纵按钮66之外的其它位置被片状物构件68覆盖。
[0090]如图3和4所示，基构件58和前壳62通过介入密封垫70连接，从而内部空间72被形成在装置主体57的内部。与连接器48电连接的电路板74，被配置在内部空间72内靠近连接器48的位置。进一步，与电路板74电连接的另一个电路板76，被布置成在内部空间72中靠近前壳62侧的位置并且沿着箭头A方向。
[0091]基构件58的底表面侧(前壳62的相对侧)向前壳62显著地凹陷，供给通道60被形成在该凹陷位置中。两个压力传感器34、36被安装在电路板76的一个表面(基构件侧的表面)上的供给通道60的附近。
[0092]多个LEDs (发光二极管)78被安装成在电路板76的另一表面上面对显不窗口 64。进一步，背光壳80被组合在电路板76的另一表面，从而包围LEDs78。IXD (液晶显示屏)82被布置在显示窗口 64和LEDs78之间。IXD82通过锁定板84被固定到背光壳80的端部。
[0093]IXD82和电路板76通过橡胶连接器81电连接。在这种情况下，LEDs78起相对于IXD82的背光源的作用。更具体地，电信号经由橡胶连接器81被从电路板76提供给IXD82从而驱动IXD82，并且由于IXD82在驱动状态，在LEDs78的照明下，由电路板76的另一表面、LCD82、背光盒80限定的空间起光传播空间的作用，LEDs78的光在该光传播空间中传播。因此，当传播的光照亮IXD82时，对应于IXD82的显示内容的光能够通过显示窗口 64被照射到外部。以这样的方式，显示窗口 64、LEDs78、橡胶连接器81和IXD82共同构成输出单元46。
[0094]进一步，每一个操纵按钮66的按压构件86，以突出的形式被配置在电路板76侦牝而在电路板76的另一表面，安装能够与按压构件86接触的压力敏感片状物88。如此，当操作员按压一个操纵按钮66时，对应的按压构件86按压压力敏感片状物88，然后压力敏感片状物88相应来自按压构件86的压力而将电信号输出到电路板76。因此，操纵按钮66、按压构件86和压力敏感片状物88共同构成输入单元44。
[0095]更进一步，电路板74、76和被安装在所述电路板74、76上的未说明的电子器件构成放大器电路38、CPU40和EEPR0M42。
[0096]供给通道60经由通道90被连接到形成在基构件58的下部分的凹部(安装部)92。凹部92被形成为其尺寸能够容纳附接/拆卸机构56的喷嘴部56a和第一端口主体部56b，并且包括具有阶梯部的管状凹部。进一步，供给通道60通过通道94与凹部96连接。进一步，与另一个凹部100相连通的通道98被形成在凹部92的通道90侧的位置。
[0097]压力传感器34、36，例如，如图3和4所示，优选其上具有阶梯部的半导体压力传感器。在这种情况下，压力传感器34、36的末端部分(检测压力和将该压力转换成数字信号的传感器部分)分别被插入凹部96、100内。进一步，0形环102、104分别被安装在压力传感器34、36的末端部分的外圆周上。保持板106被插入到基构件58的底表面侧和被安装在电路板76上的压力传感器34、36的接近端之间。0形环102、104通过在基构件58的后表面侧的保持板106被固定和保持。
[0098]如图2至5所示，附接/拆卸机构56的喷嘴部56a包括其上形成有凸缘107的圆柱构件108。0形环110被配置在凹部92侧的凸缘107上。节流孔112被形成为在凸缘107的中心部分中并且与中心轴55大致同轴。节流孔112与形成在圆柱构件108内的通道114相连通。
[0099]第一端口主体部56b包括在其靠近喷嘴部56a侧的锥形圆柱构件116。在其靠近所述喷嘴部56a —侧，圆柱构件116被形成有与圆柱构件108适配接合的凹部118。在圆柱构件116上，形成与凹部118相连通的通道120的部分被形成作为直径减小部121，其外径小于圆柱构件116上的其它位置的外径。与通道120相连通的连通孔122被形成为，沿着圆柱构件116的径向(与中心轴55垂直的方向)，在直径减小部121中的多个位置上。
[0100]进一步，0形环124被安装在圆柱构件116的中心部分的外圆周上。圆柱构件116的第二端口主体部56c侧的部分被形成作为直径扩大部128，其外径大于圆柱构件116的其它位置的外径。凹部126由直径扩大部128形成，该凹部126与通道120相连通并且其的尺寸使得能够在其中容纳第二端口主体部56c的一部分。夹子构件(clip member) 130被装配在直径扩大部128的外圆周上。
[0101]第二端口主体部56c包括向着第一端口主体部56b侧变细的圆柱构件132。圆柱构件132的第一端口主体部56b侧能够被适配进凹部126，并且具有形成在其内侧的通道134。进一步，圆柱构件132的检测喷嘴14侧的外径大于圆柱构件132的其它位置的外径，并且与通道134相连通的通道136被形成在其内侧。更进一步，0形环138被安装在圆柱构件132的外圆周上，在靠近第一端口主体部56b —侧上。
[0102]因此，如图4所示，附接/拆卸机构56被构造成，当喷嘴部56a、第一端口主体部56b和第二端口主体部56c依次连接时，通道114、120、134、136中的每一个与节流孔112相连通，从而组成检测通道139，该检测通道139经由通道22与检测喷嘴14相连通。此外，检测通道139 (由各个通道114、120、134、136构成)被形成为其内径从喷嘴部56a向第二端口主体部56c变大。
[0103]当附接/拆卸机构56的喷嘴部56a和第一端口主体部56b被插入凹部92时，在喷嘴部56a朝向凹部92的状态下，如图3所示，喷嘴部56a和第一端口主体部56b被适配进凹部92，附接/拆卸机构56附接到装置主体57。在这种情况下，夹子构件130按压在附接/拆卸机构56的径向上形成凹部92的基构件58的部分。因此，喷嘴部56a和第一端口主体部56b能够被保持在凹部92中。
[0104]除了夹子构件130，附接/拆卸机构56可以用螺丝被固定在装置主体57中，或者凹部92和附接/拆卸机构56的外圆周可以通过螺纹接合而互相连接。
[0105]进一步，在凹部92中安装附接/拆卸机构56，供给通道60被设置为经由通道90与节流孔112和检测通道139相连通。另外，凹部92的一部分与直径减小部121、凸缘107、直径扩大部128和基构件58 —起形成流体导入空间140。流体导入空间140通过连通孔122与检测通道139相连通，并且经由通道98与面向压力传感器36的末端部的凹部100相连通。
[0106][实施例的基本操作]
[0107]根据本实施例的位置检测装置10基本上如上所述地被构造。接下来，将说明位置检测装置10的操作。
[0108]将说明检测工件28的位置的位置检测程序，其中在该位置检测程序中压力流体被从压力流体供给源12供给到位置检测装置10，压力流体被从检测喷嘴14喷向工件，供给压力Pl通过压力传感器34被检测，背压P2通过压力传感器36被检测，工件28的位置基于检测的供给压力Pl和检测的背压P2而被确定。更具体地，将说明位置检测装置10的基本操作，对于供给压力Pl波动的情况，在内部喷嘴32 (喷嘴部56a的节流孔112)中的异物堵塞，和在从检测端口 20到检测喷嘴14的位置内的异物堵塞不存在。
[0109]一旦压力流体经由通道16从压力流体供给源12供给到位置检测装置10的供给端口 18 (供给通道60构成)时，在装置主体57内部的供给通道60将压力流体经由通道90供给到内部喷嘴32。节流孔112作用为节流压力流体和将压力流体输送到检测通道139。输送的压力流体经由通道22从检测通道139被供给到检测喷嘴14，检测喷嘴14将供给的压力流体喷向工件28的检测表面30。
[0110]压力传感器34依次地检测经由通道94被从供给通道60供给到凹部96的压力流体的压力(供给压力)P1。压力传感器36依次地检测经由连通孔122、流体导入空间140、通道98和凹部100被从检测通道139导入的压力流体的压力(背压)P2。
[0111]通过压力传感器34依次地检测的供给压力Pl的模拟信号，和通过压力传感器36依次地检测的背压P2的模拟信号，被放大器电路38放大并被连续地输出到CPU40。CPU40的A/D转换器50将依次地输入的模拟信号转换成数字信号。
[0112]位置检测处理器52从EEPR0M42读出与检测的供给压力Pl和检测的背压P2对应的阈值PO，并且假定满足不等式P2>P0，则位置检测处理器52输出表示工件28相对于工作台24的参考表面26定位的启动信号。
[0113]进一步，表示每个供给压力Pl的背压P2和距离X之间关系的数据也被存储在EEPR0M42中。如此，位置检测处理器52可以从EEPR0M42读出与检测的供给压力Pl对应的数据，并且利用读出的数据，确定与背压P2对应的距离X。则，假定满足不等式X〈X0，可以输出表示相对于工作台24的参考表面26定位工件28的启动信号。
[0114]如上所述，A/D转换器50将依次地输入的模拟信号从放大器电路38转换为数字信号，因此，在位置检测处理器52中，表示检测的供给压力Pl和背压P2的数字信号每次输入时，位置检测程序优选为在上述的工件28上执行。
[0115]另外，CPU40将启动信号和与供给压力Pl和背压P2对应的信号提供到IXD82，并且在驱动LEDs78同时驱动LCD82。当LEDs78的光照亮LCD82时，LCD82经由显示窗口 64将光线照射到外部，该光表示与供给压力P1、背压P2和启动信号对应的显示内容。因此，通过视觉上确认上述显示内容，操作员能够掌握供给压力PU背压P2和工件28的定位状态。
[0116]通过上述基本操作，在供给压力Pl波动的前提下位置检测装置10被运作，在从检测端口 20到检测喷嘴14的位置内的异物堵塞，和在节流孔112内的异物堵塞不存在。因此，错误判定处理器54不输出错误信号。
[0117]图6是示意地描述在节流孔112和检测通道139等等内的压力流体的流动的说明图。在图6中，箭头所示的实线表示压力流体的流动线路和流动方向。进一步，为了简化说明，图中省略通道98和凹部100。
[0118]在上述方式中，从供给通道60供给到通道90的压力流体(见图2至4)被节流孔112限制(节流)，并被导入到检测通道139。在这种情况下，在通道114中，在检测通道139中节流孔112的附近，压力流体112作为限制流被输出。由此，在通道里114中，在压力流体流过节流孔112之后，该压力流体的压力下降相对较大，并且发生边界分离。
[0119]因此，在通道114中除了限制流之外的部分(即，图6中通道114的左右两侧的部分)发生滞流。异物容易聚集在滞流发生的位置。因此，在异物聚集的位置，当通过压力传感器36执行背压P2检测时，背压P2可能被错误地检测。由于被供给到检测通道139的压力流体进一步向下游(图1中朝着检测喷嘴14侧)移动，其压力逐渐地恢复。
[0120]如此，根据本发明，能够避免在发生滞流的位置(通道114中)和异物容易聚集的位置上检测背压P2，压力流体经由通孔122被从检测通道139导入到流体导入空间140，导入的压力流体的压力(经由通道和凹部100)通过压力传感器36被检测，从而检测背压P2。因此，背压能够精确地被检测，而不受聚集在压力流体停滞的区域的异物的影响。
[0121]进一步，采用本实施例，连通孔122被形成在流体导入空间140和检测通道139之间的多个位置。更具体地，如图3至6所示，通孔122被形成在直径减小部121内靠近节流孔112的上游侧的位置，和远离上述上游位置的下游侧的位置。在这种情况下，压力传感器36在流体导入空间140内的上游侧通孔122附近检测背压P2。
[0122]在上述方式中，压力流体经由下游侧连通孔122被导入流体导入空间140，然后经由上游侧通孔122被排出到检测通道139。为此，即使异物经由下游侧连通孔122从检测通道139渗入到流体导入空间140，随着压力流体的流动，异物经由上游侧通道孔122被排出出到检测通道139。因此，能够防止在流体导入空间140中异物发生堵塞，并且能够消除在由压力传感器36检测背压P2时受到异物的影响。进一步，因为压力传感器36的末端部分被布置成不面对压力流体的流动，还可以避免在压力传感器36上的异物的直接冲击。
[0123][位置检测装置中的异常检测]
[0124]接下来，在上述异常发生在根据本实施例的位置检测装置10中的情况下，将说明在错误判定处理器54中检测异常的检测程序。[0125]现在说明(I)检测供给压力Pl的浮动(压力变化)的程序，(2)检测检测喷嘴14和检测端口 20之间的异物堵塞的程序，(3)检测在内部喷嘴32 (喷嘴部56a的节流孔112)内异物堵塞的程序。
[0126]首先，说明检测供给压力Pl的波动的程序。
[0127]在上述方式中，如果压力流体被从检测喷嘴14相对于工件28喷射，压力流体的压力检测分别由压力传感器34、36执行，错误判定处理器54从EEPR0M42读出供给压力阈值P10，并计算通过A/D转换器50转变为数字信号的供给压力Pl和读出的供给压力阈值PlO之间差值的绝对值IPl-PlOl。其次，如果绝对值IPl-PlOl，从任意值转变(即大于任意值)，错误判定处理器54判定供给压力Pl的波动已经发生，并输出错误信号以通知操作员供给压力Pl发生波动。此外，因为各个压力传感器34、36依次地检测压力流体的压力，每次供给压力Pl的数字信号被输入其中，则错误判定处理器54进行上述检测程序。
[0128]其次，将说明检测检测喷嘴14和检测端口 20之间的异物堵塞的程序。
[0129]如果压力流体被从检测喷嘴14喷向工件28，压力流体的压力检测由各个压力传感器34、36执行，错误判定处理器54从EEPR0M42读出背压阈值P20。则，错误判定处理器54比较读出的背压阈值P20和被A/D转换器50转变成数字信号的背压P2，并且假定满足不等式P2>P20，错误判定处理器54判定工件28已经相对工作台24的参考表面26被正确地放置。另一方面，如果压力P2小于或等于背压阈值P20，即，如果P2 ( P20，错误判定处理器54能够判定工件28相对工作台24的参考表面26未被定位。
[0130]图7是描述利用背压阈值P20检测异物堵塞等等的时间图。
[0131]如果背压P2随着时间的推移而浮动，背压P2从表示工件28的未定位状态的未定位压力上升，当背压P2超过背压阈值P20 (图7中“正常”)时，断定工件28已相对工作台24的参考表面26被正确地定位。错误判定处理器54包括计数函数，如此其后，即使背压P2从背压阈值P20—次减小，在背压P2又上升超过背压阈值P20而不减小到预先设定的堵塞预测压力P31，第一次进行计数作为故障预测数(图7中的“I次”)。
[0132]其后，每次背压P2从背压阈值P20减小时错误判定处理器54执行计数，然后再上升超过背压阈值P20而不是减小到堵塞预测压力P31。
[0133]另外，当连续计数的数量达到预定的次数，错误判定处理器54判定在检测喷嘴14和检测端口 20之间已经发生异物堵塞，并且输出作为错误信号的判定结果。
[0134]更具体地，在工件28相对于工作台24的参考表面26处在定位状态的情况下，因为工件28阻挡检测喷嘴14，假定没有异物堵塞，不论时间的推移，背压P2仍被保持为超过背压P20。进一步，如果工件28处在未定位状态，因为压力流体从检测喷嘴14漏出，假定没有堵塞的异物，不论时间的推移，背压仍被降低到接近大气压的未定位的压力P21。
[0135]然而，当异物堵塞存在检测端口 20和检测喷嘴14之间，因为检测端口 20、通道22和检测喷嘴14的有效面积变小，在工件28在非定位状态的情况下，压力流体难以从检测喷嘴14流向工件28侧，因此背压P2难以被降低到未定位压力P21。在上述状态中，如果工件28在工作台24的参考表面26上定位并阻挡检测喷嘴14，则背压P2上升到背压阈值P20。
[0136]为此，在上述堵塞的情况下，当工件28被重复地置于定位状态和未定位状态，如图7所示，随着时间的过去，背压P2在背压阈值P20和堵塞预测压力P31之间上升和下降。因此，错误判定处理器54计算随着时间背压P2上升和降低超过背压阈值P20的次数，如果计数达到预定数，判定检测端口 20和检测喷嘴24之间已经发生异物堵塞。
[0137]如果背压P2降低至堵塞预测压力P31下，错误判定处理器54输出错误信号，并且重新设置故障预测计数值。进一步，因为各个压力传感器34、36依次地进行压力流体的压力检测，所以每次背压P2的数字信号被输入其中时，错误判定处理器54实施上述检测程序。
[0138]更进一步，类似于背压阈值P20，未定位压力P21和堵塞预测压力P31也可以被存储在EEPR0M42中，并且每次实施上述程序时，错误判定处理器54可以从EEPR0M42读出背压阈值P20、未定位压力P21和堵塞预测压力P31。
[0139]接下来，将说明检测节流孔112中异物堵塞的检测程序。
[0140]在压力流体被从检测喷嘴14喷向工件28时，并且各个压力传感器34、36检测压力流体的压力，错误判定处理器54从EEPR0M42读出压差阈值(P10-P20)。则，错误判定处理器54计算已被A/D转换器50转换成数字信号的供给压力Pl和背压P2之间的压差(P1-P2)，并比较计算的压差(P1-P2)与读出的压差阈值(P10-P20)。
[0141]图8是描述利用压差阈值(P10-P20)检测异物堵塞等等的操作的时间图。
[0142]在压差(P1-P2)随着时间推移波动的情况下，如果压差(P1-P2)降低到小于压差阈值(P10-P20)(图8中“正常”)，则断定工件28已经相对于工作台24的参考表面26正确地定位。错误判定处理器54也包括与检测程序有关的计数函数。如此，在压差(P1-P2)超过压差阈值(P10-P20)，然后达到预先设定的堵塞预测压力P32的情况下，压差(P1-P2)又降低并低于压差阈值(P10-P20)，第一次进行计数作为故障预测数(图8中“I次”)。
[0143]其后，在每次压差(P1-P2)上升到堵塞预测压力P32然后又降低到比压差阈值(P10-P20)低时，错误判定处理器54进行计数。
[0144]另外，当连续计数的数量达到预定的次数时，错误判定处理器54判定在检测喷嘴14和检测端口 20之间已经发生异物堵塞，并且输出作为错误信号的判定结果。
[0145]更具体地，因为通道16和供给端口 18 (供给通道60)通过节流孔112与检测端口
20、通道22和检测喷嘴14相连通，所以在其中没有堵塞异物的情况下，不论时间的推移，压差(P1-P2)仍被保持在压差阈值(P10-P20)。
[0146]当节流孔112中存在异物堵塞时，节流孔112的有效面积变小。在这种情况下，由于工件28在定位状态，检测喷嘴14被工件28阻挡。因此，压力流体没有从所述检测喷嘴14漏出，因而，压差(P1-P2)约为压差阈值(P10-P20)的压力。
[0147]另一方面，如果工件28处在未定位状态，因为压力流体从检测喷嘴14漏向工件28侦牝所以背压P2降低，并且压差(P1-P2)的值增大。在上述状态中，当工件28在工作台24的参考表面26上定位并阻挡检测喷嘴14时，压差(P1-P2)被降低到压差(P10-P20)。
[0148]由此，在上述节流孔112堵塞的情况下，一旦重复工件28的定位和未定位状态，如图8所示，压差(P1-P2)随着时间在堵塞预测压力P32和压差阈值(P10-P20)之间上升和下降。因此，错误判定处理器54计数压差(P1-P2)上升和降低低于压差阈值(P10-P20)的次数，如果计数达到预定次数，则判定异物堵塞已经发生在节流孔112中。
[0149]此外，在错误判定处理器54中，虽然在没有异物堵塞的情况下，在工件28未定位状态，压差(P1-P2)上升到压差(P11-P21)，当压差(P1-P2)在没有达到堵塞预测压力P32时就降低到压差阈值(P10-P20)时，错误判定处理器54输出错误信号，并重新设置故障预测计数的计数。进一步，因为各个压力传感器34、36依次地进行压力流体的压力检测，所以每次供给压力Pl和背压P2的数字信号被输入其中时，错误判定处理器54实施上述检测程序。更进一步，类似于压差阈值P20，堵塞预测压力P32和压差(P11-P21)也可以被存储在EEPR0M42中，每次实施上述的检测程序时，错误判定处理器54可以从EEPR0M42读出压差阈值(P10-P20)、堵塞预测压力P32和压差(P11-P21)。
[0150]此外，在错误判定处理器54中执行异常的检测程序，各种信号没有从错误判定处理器54输入的情况下，位置检测处理器52执行工件28的定位状态的检测程序是理所当然的事，因此如果背压P2达到背压阈值P20，则启动信号从其中输出。
[0151][实施例的效果]
[0152]如上所述，采用根据本实施例的位置检测装置10，包括检测端口 20和内部喷嘴32的附接/拆卸机构56能够相对于装置主体57被附接和拆卸。由此，在内部喷嘴32中异物堵塞的情况下，附接/拆卸机构56能够从装置主体57移走，并且内部喷嘴32能够被清理以除去异物。更具体地，对于本实施例，内部喷嘴32能够被移走，并且不需要拆卸整个位置检测装置10，就能够除去在内部喷嘴32内堵塞的异物。
[0153]进一步，在包括检测端口 20的附接/拆卸机构56朝向下的状态下，在位置检测装置10要从机床的上部分移走的情况下，操作员能够仅从装置主体57移走附接/拆卸机构。因此，与传统的技术相比，内部喷嘴的通道很容易被简化，并且内部喷嘴32能够很容易地从位置检测装置10移走。
[0154]特别地，在多个位置检测装置10以歧管的形式横向连接的状态下，并且如果以歧管的形式的各个位置检测装置10要被从机床的上部分移走，则可以充分地从对应的装置主体57仅移走那些其中具有需要被移走的内部喷嘴32的位置检测装置10的附接/拆卸机构56。因此，能够显著地提高对于以歧管的形式布置的位置检测装置10的维护简易度。
[0155]对于本实施例，在上述方式中，通过相对于装置主体使附接/拆卸机构能够附接和拆卸，能够提高位置检测装置10的维护简易度。进一步，通过增强其维护，能够很容易地执行除去在内部喷嘴32中堵塞的异物的操作。如此，能够防止错误检测工件28的位置。
[0156]在多个位置检测装置10以歧管的形式横向连接的情况下，除了连接器48，连接器优选被配置在每个位置检测装置10的相对侧表面。因而，当各个位置检测装置10横向连接时，各个位置检测装置10的供给通道60和每个连接器能够电连接。因此，能够经由连接器执行从压力流体供给源12向每个供给通道60供给压力流体，和从未说明的控制器到各个位置检测装置10的电力供应。
[0157]进一步，供给通道60和凹部92被设置在装置主体57中，所以当附接/拆卸机构56被安装在凹部92中时，供给通道60在附接/拆卸机构56侧与节流孔112和检测通道139相连通。如果以这样的方式安装，附接/拆卸机构56能够相对于装置主体57很容易地被附接和拆卸，维护简易度能够进一步提高。进一步，因为简单地通过在凹部92中安装附接/拆卸机构56，供给通道60、节流孔112和检测通道139处于相连通中，附接/拆卸机构56的装置变得比较容易。
[0158]另外，通过借助于夹子构件130等在所述装置主体57上(在其凹部92中)保持附接/拆卸机构56，不需要利用特定工具，附接/拆卸机构56能够相对于凹部92被附接和拆卸。进一步，如果与(第二端口主体部56c构成的)检测端口 20连接的通道22由管形成，则操作员能够通过拉动该管仅从装置主体57拆卸附接/拆卸机构56，而不需要拆卸整个位置检测装置10。
[0159]进一步，通过将压力流体从检测通道139经由通孔122导入到流体导入空间140，则由压力传感器36检测导入的压力流体的背压P2，背压P2能够以高精确性被可靠地检测，而不受聚集在检测通道139内侧的流体停滞区域的异物的影响。
[0160]更进一步，通过在直径减小部121中形成多个单独的连通孔122，压力流体的流动被产生在检测通道139和流体导入空间140之间。由此，即使异物经由一个通孔122从检测通道139与流体导入空间140内的流体混合，则该异物也能够经由另一个通孔122被排出到检测通道139。因此，能够防止在流体导入空间140内聚集异物，并且能够确实地消除这些异物对通过压力传感器36检测的背压P2的影响。
[0161]连通孔122优选被配置在缩小减小部121内靠近节流孔112的上游侧位置，并且在上述上游侧位置的更下游的位置。如果这样配置，压力流体经由下游侧通孔122被导入流体导入空间140，并经由上游侧连通孔122被排出到检测通道139。在这种情况下，如果在流体导入空间140内的上游侧通孔122附近，背压P2通过压力传感器36被检测，压力流体的流动没有面对压力传感器36，因此，能够避免在压力传感器36上异物的直接冲击。
[0162]通过由压力传感器34检测被导入供给通道60的压力流体的供给压力Pl，从而能够监控供给压力Pl (例如监视供给压力Pl的波动)。
[0163]进一步，因为压力传感器34、36是表压传感器，而不用相对成本较高的压差传感器，所以能够计算内部喷嘴32的上游侧(供给通道60)和下游侧(检测通道139)之间的压差(P1-P2)。
[0164]错误判定处理器54基于通过压力传感器34、36检测的压力，来检测位置检测装置10的异常，并输出作为错误信号的检测结果。由此，位置检测装置10的异常能够被表示为向外(例如，操作员)展示的错误。
[0165]上述位置检测装置的异常可以是以下任一个:(I)供给压力Pl的波动，(2)检测端口 20和检测喷嘴14之间的异物堵塞，以及(3)内部喷嘴32 (的节流孔112)内的异物堵塞。如此，错误判定处理器54基于通过压力传感器34检测的供给压力Pl来检测供给压力Pl的波动，基于通过压力传感器36检测的背压P2来检测检测端口 20和检测喷嘴14之间的异物堵塞，以及基于分别通过压力传感器34、36检测的供给压力Pl和背压P2之间的压差(P1-P2)来检测节流孔112中的异物堵塞。
[0166]在上述方式中，采用本实施例，监控上述异常(I)至(3)的发生，如果发生这样的异常，因为异常被显示到外部，所以能够说明异常的原因，同时在错误检测发生之前，避免位置检测装置10的各种类型的错误检测。
[0167]基于各种存储在EEPR0M42的阈值的数据和通过压力传感器34、36检测的供给压力Pl和/或背压P2，或者压差(P1-P2)之间的比较，错误判定处理器54检测位置检测装置10中的异常。因此，能够可靠地并精确地检测位置检测装置10内的上述异常。
[0168]更进一步，在附接/拆卸机构56从装置主体57移走的状态下，因为喷嘴部56a、第一端口主体部56b和第二端口主体部56c可彼此分离，所以能够很容易地执行除去阻塞内部喷嘴32 (喷嘴部56a的节流孔112)的异物的操作，同时使内部喷嘴32能够很容易地被更换。[0169][实施例的修改例]:
[0170]本实施例不局限于上述描述，并且能够从下列方面修改。
[0171](I)如图9和10所示，附接/拆卸机构56可以被构成硬壳结构，其中至少检测端口 20的一部分和内部喷嘴32的位置被整体地形成。更具体地，在图9和10的情况下，附接/拆卸机构56具有第二端口主体部56c，和硬壳部56d，该硬壳部56d的结构包括内部喷嘴32和检测端口 20的一部分(图2至5中的第一端口主体部56b)。
[0172]如果设置上述硬壳结构，安装在凹部92中的附接/拆卸机构56的一部分的机械强能够被增强。此外，硬壳部56d和第二端口主体部56c可以通过插入型连接或锻造型连接而被连接在一起。
[0173](2)对于本实施例，如图1、3和4所示，已经说明了压力传感器34、36两个都是表压力传感器的情况。换句话说，结构还可以被设置为，检测供给压力Pl和背压P2之间的压差(P1-P2)的压差传感器被布置为与作为表压力传感器的压力传感器34、36中的其中一个一起。
[0174]同样在这种情况下,利用压差(P1-P2)和一个表压力(gauge pressure),因为另一个表压力能够从其中计算出，所以位置检测处理器52和错误判定处理器54的各种程序能够被实施。
[0175](3)作为机床的控制器的PLC，也是控制工件28传送的控制器，并且包括有关工件28传送的信息。如此，位置检测装置10可以经由连接器48和未说明的电缆从PLC接收有关于工件28传送的信息。
[0176]因此，采用位置检测装置10，因为它能够掌握工件28是否以面对工作台24的参考表面26的方式被传送，所以错误判定处理器54能够在参照上述信息的同时更精确地检测位置检测装置10的异常。
[0177]例如，在传送工件28的信息被输入的情况下，如果一旦工件28被传送时，即使在预定时间推移之后，背压P2也没有降低到堵塞预测压力P31，则错误判定处理器54可以判定异物阻塞已经发生在检测端口 20和检测喷嘴14之间，并且输出上述判定结果作为错误信号。
[0178]进一步，在传送工件28的信息被输入的情况下，一旦工件28被传送时，当压差(P1-P2)上升到堵塞预测压力P32的次数超过预定的次数时，错误判定处理器54可以确定异物阻塞已经发生在内部喷嘴32中，并且输出上述判定结果作为错误信号。
[0179]此外，如果工件28没有被运输到工作台24，不能执行工件28相对于工作台24的位置的判定。因此，在未执行传送工件28的信息被输入的情况下，错误判定处理器54停止判定程序的执行。
[0180](4)上述描述中，已经说明了压力传感器34、36被安装在位置检测装置10内的情况。对于本实施例，结构还可以被设置成:至少附接/拆卸机构56相对于装置主体57是可附接和可拆卸的。因此，即使对于压力传感器34、36没有被装配在其中的位置检测装置10，能够获得与附接/拆卸机构56相对于装置主体57附接和拆卸有关的各种其它有利影响。[0181 ] 根据本发明的位置检测装置不局限于上述实施例。在不背离附加的权利要求限定的发明范围的情况下，可以对实施例进行各种改变和修改。
【权利要求】
1.一种位置检测装置(10)，所述位置检测装置(10)通过从检测喷嘴(14)对工件(28)的检测表面(30)喷射由压力流体供给源(12)提供的压力流体，并且检测所述压力流体的背压，从而检测所述工件(28)的位置，其特征在于，所述位置检测装置包括: 装置主体(57)，由所述压力流体供给源(12)提供的所述压力流体被导入到所述装置主体(57);和 附接/拆卸机构(56)，所述附接/拆卸机构(56)能够相对于所述装置主体(57)被附接和拆卸，包括内部喷嘴(32)和检测端口( 20)，所述内部喷嘴(32 )朝向所述检测喷嘴(14)侧输送提供到所述装置主体(57)的所述压力流体，所述检测端口(20)将从所述内部喷嘴(32)输送的所述压力流体提供到所述检测喷嘴(14)。
2.如权利要求1所述的位置检测装置(10)，其特征在于， 供给通道(60)和安装部(92)被设置在所述装置主体(57)中，由所述压力流体供给源(12)提供的所述压力流体被导入所述供给通道(60)，所述安装部(92)与所述供给通道(60)连通并且所述附接/拆卸机构(56)被安装在所述安装部(92)上； 节流孔(112)被设置在所述内部喷嘴(32)中，当所述附接/拆卸机构(56)被安装在所述安装部(92 )上时，所述节流孔(112)与所述供给通道(60 )连通；并且 检测通道(139)被设置在所述检测端口(20)中，所述检测通道(139)与所述节流孔(112)连通，并且所述检测通道(139)将经由所述节流孔(112)从所述供给通道(60)输送的所述压力流体提供到所述检测喷嘴(14)。
3.如权利要求2所述的位置检测装置(10)，其特征在于， 所述附接/拆卸机构(56)是管状的，所述附接/拆卸机构(56)的一端沿着所述附接/拆卸机构(56)的中心轴(55)延伸，从而构成所述内部喷嘴(32)，所述附接/拆卸机构(56)的另一端沿着所述中心轴(55 )延伸，从而构成所述检测端口( 20 );所述安装部(92)被形成为凹部，所述管状附接/拆卸机构(56)能够被安装在其中； 所述检测端口(20)在所述内部喷嘴(32)侧的一部分被形成为直径减小部(121)，所述直径减小部(121)的外径小于所述凹部(92)的内径； 连通孔(122)沿所述附接/拆卸机构(56)的径向形成在所述直径减小部(121)中，所述连通孔(122)与所述检测通道(139)连通； 通过相对于所述安装部(92)安装所述附接/拆卸机构(56)，在所述安装部(92)中所述直径减小部(121)附近的位置形成流体导入空间(140)，所述流体导入空间(140)经由所述连通孔(122)与所述检测通道(139)连通；并且 所述位置检测装置(10)进一步包括检测通道侧压力传感器(36)，所述检测通道侧压力传感器通过检测经由所述连通孔(122)从所述检测通道(139)导入所述流体导入空间(140)的所述压力流体的压力来检测所述背压。
4.如权利要求3所述的位置检测装置(10)，其特征在于，所述连通孔(122)被形成为在所述直径减小部(121)中的多个单独的连通孔。
5.如权利要求3所述的位置检测装置(10)，其特征在于，进一步包括供给通道侧压力传感器(34)，所述供给通道侧压力传感器(34)用于检测从所述压力流体供给源(12)提供到所述供给通道(60)的所述压力流体的供给压力。
6.如权利要求5所述的位置检测装置(10)，其特征在于，所述检测通道侧压力传感器(36)包括表压力传感器，所述表压力传感器配置在所述装置主体(57)中，从而面向所述流体导入空间(140);并且 所述供给通道侧压力传感器(34)包括表压力传感器，所述表压力传感器配置在所述装置主体(57)中，从而面向所述供给通道(60)。
7.如权利要求5所述的位置检测装置(10)，其特征在于，进一步包括: 压差传感器，所述压差传感器包括所述供给通道侧压力传感器(34)和所述检测通道侧压力传感器(36)的功能，用于检测所述供给压力和所述背压之间的压差；和 表压力传感器，所述表压力传感器的起到所述供给通道侧压力传感器(34)或者所述检测通道侧压力传感器(36)中的一个的功能:所述供给通道侧压力传感器(34)或者所述检测通道侧压力传感器(36 )，所述供给通道侧压力传感器(34 )配置在所述装置主体(57 )中，从而面向所述供给通道(60)，所述检测通道侧压力传感器(36)配置在所述装置主体(57)中，从而面向所述流体导入空间(140)。
8.如权利要求5所述的位置检测装置(10)，其特征在于，进一步包括异常检测器(54)，基于通过所述供给通道侧压力传感器(34)检测的所述供给压力和/或通过所述检测通道侧压力传感器(36)检测的所述背压，所述异常检测器(54)检测所述位置检测装置(10)的异常。
9.如权利要求8所述的位置检测装置(10)，其特征在于，基于通过所述供给通道侧压力传感器(34)检测的所述供给压力，所述异常检测器(54)检测所述供给压力的变化。
10.如权利要求8所述的位置检测装置(10)，其特征在于，基于通过所述检测通道侧压力传感器(36)检测的所述背压，所述异常检测器(54)检测所述检测端口(20)和所述检测喷嘴(14)之间的异物阻塞。
11.如权利要求8所述的位置检测装置(10)，其特征在于，基于通过所述供给通道侧压力传感器(34)检测的所述供给压力和通过所述检测通道侧压力传感器(36)检测的所述背压之间的压差，所述异常检测器(54)检测所述内部喷嘴(32)中的异物阻塞。
12.如权利要求8所述的位置检测装置(10)，其特征在于，进一步包括用于存储预定阈值的存储单元(42)； 其中，基于从所述存储单元(42)读出的所述阈值，和通过所述供给通道侧压力传感器(34)检测的所述供给压力和/或通过所述检测通道侧压力传感器(36)检测的所述背压之间的比较，所述异常检测器(54)检测所述位置检测装置(10)的异常。
13.如权利要求8所述的位置检测装置(10)，其特征在于，基于从控制所述工件(28)传送的控制装置提供的有关所述工件(28)的传送的信息，和通过所述供给通道侧压力传感器(34)检测的所述供给压力和/或通过所述检测通道侧压力传感器(36)检测的所述背压，所述异常检测器(54)检测所述位置检测装置(10)的异常。
14.如权利要求1所述的位置检测装置(10)，其特征在于，所述内部喷嘴(32)和所述检测端口(20)整体地构造成硬壳结构，或者当所述附接/拆卸机构(56)从所述装置主体(57)移走时，所述内部喷嘴(32 )和所述检测端口( 20 )能够被分离。
【文档编号】G06F3/044GK103677466SQ201310429060
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月18日 优先权日:2012年9月21日
【发明者】冈本敦, 丰田贵也 申请人:Smc株式会社