JP3347766B2 - リニアエンコーダ及びこれを具備した案内ユニット - Google Patents
リニアエンコーダ及びこれを具備した案内ユニットInfo
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- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47G—HOUSEHOLD OR TABLE EQUIPMENT
- A47G1/00—Mirrors; Picture frames or the like, e.g. provided with heating, lighting or ventilating means
- A47G1/06—Picture frames
- A47G1/0616—Ornamental frames, e.g. with illumination, speakers or decorative features
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- A47G1/14—Photograph stands
- A47G1/142—Supporting legs or feet
- A47G1/143—Pivotable legs
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C29/00—Bearings for parts moving only linearly
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- F16C29/00—Bearings for parts moving only linearly
- F16C29/04—Ball or roller bearings
- F16C29/06—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load
- F16C29/0633—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with a bearing body defining a U-shaped carriage, i.e. surrounding a guide rail or track on three sides
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- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
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- Mechanical Engineering (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Bearings For Parts Moving Linearly (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は，例えば，工作機
械，産業用ロボット等において，相対運動を行う機構部
分に用いられて該相対運動の位置検知を行うリニアエン
コーダと，トラックレール等を有して相対運動の案内を
なす案内手段に前記リニアエンコーダを具備した案内ユ
ニットとに関する。
械，産業用ロボット等において，相対運動を行う機構部
分に用いられて該相対運動の位置検知を行うリニアエン
コーダと，トラックレール等を有して相対運動の案内を
なす案内手段に前記リニアエンコーダを具備した案内ユ
ニットとに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来，この種の案内ユニットを含む装置
として，図６に示す直動ユニットがある。図６に示すよ
うに，上記直動ユニットは，案内手段として，夫々長手
方向に軌道が形成されてベース１０１上に平行に固定さ
れた２本のトラックレール１０２と，両トラックレール
１０２上に跨架されて上記軌道により案内される摺動台
１０４とを有している。また，リニアモータは，一次側
（図示せず）と二次側１０６を有し，前記一次側につい
ては，互いに結合された永久磁石と電磁石とにより構成
され，摺動台１０４の下面側に取り付けられ，二次側１
０６に関しては，高透磁率を有して多数の誘導子歯（参
照符号は付さない）が軌道方向において並ぶように形成
された矩形状の部材から成り，前記誘導子歯と前記電磁
石の磁極とが相対するように構成されている。
として，図６に示す直動ユニットがある。図６に示すよ
うに，上記直動ユニットは，案内手段として，夫々長手
方向に軌道が形成されてベース１０１上に平行に固定さ
れた２本のトラックレール１０２と，両トラックレール
１０２上に跨架されて上記軌道により案内される摺動台
１０４とを有している。また，リニアモータは，一次側
（図示せず）と二次側１０６を有し，前記一次側につい
ては，互いに結合された永久磁石と電磁石とにより構成
され，摺動台１０４の下面側に取り付けられ，二次側１
０６に関しては，高透磁率を有して多数の誘導子歯（参
照符号は付さない）が軌道方向において並ぶように形成
された矩形状の部材から成り，前記誘導子歯と前記電磁
石の磁極とが相対するように構成されている。
【０００３】一方，リニアエンコーダは，一方のトラッ
クレール１０２に浴うようにベース１０１上に配設され
て，トラックレール１０２の軌道に平行な方向において
交互に異なる磁極（Ｎ及びＳ）が並ぶように多極着磁さ
れた長尺の永久磁石１０８でなる被検知素子と，永久磁
石１０８と対面し得る即ち対向するように摺動台１０４
の側部下面側に取り付けられた検知素子としての磁電変
換素子（図示せず）とを有し，摺動台１０４と共に永久
磁石１０８に沿って縦走するように移動する前記磁電変
換素子の出力から摺動台１０４の現在位置を検知するよ
うに構成されている。
クレール１０２に浴うようにベース１０１上に配設され
て，トラックレール１０２の軌道に平行な方向において
交互に異なる磁極（Ｎ及びＳ）が並ぶように多極着磁さ
れた長尺の永久磁石１０８でなる被検知素子と，永久磁
石１０８と対面し得る即ち対向するように摺動台１０４
の側部下面側に取り付けられた検知素子としての磁電変
換素子（図示せず）とを有し，摺動台１０４と共に永久
磁石１０８に沿って縦走するように移動する前記磁電変
換素子の出力から摺動台１０４の現在位置を検知するよ
うに構成されている。
【０００４】また，図６において，参照符号１０９は，
前記リニアモータの一次側への電源の供給や前記磁電変
換素子より発せられる出力を取り出すための接続ケーブ
ル（図示ぜず）を収容するケーブルガイドを示すもので
ある。ケーブルガイド１０９は，多数の駒を互いに枢動
自在に一列に連結して成り，摺動台１０４の移動時であ
っても，前記接続ケーブルが所定の湾曲形状を保つよう
に形成すると共に，前記接続ケーブルが損傷を受けない
ように保護する作用を有する。
前記リニアモータの一次側への電源の供給や前記磁電変
換素子より発せられる出力を取り出すための接続ケーブ
ル（図示ぜず）を収容するケーブルガイドを示すもので
ある。ケーブルガイド１０９は，多数の駒を互いに枢動
自在に一列に連結して成り，摺動台１０４の移動時であ
っても，前記接続ケーブルが所定の湾曲形状を保つよう
に形成すると共に，前記接続ケーブルが損傷を受けない
ように保護する作用を有する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記した直動ユニット
が具備するリニアエンコーダにおいては，摺動台１０４
上に前記磁電変換素子が配設されているため，前記磁電
変換素子からの出力信号を取り出す前記接続ケーブルを
摺動台１０４の可動範囲全域にわたって引き回すように
配設しなくてはならず，しかも，ケーブルガイド１０９
等も必要となって構成が複雑になると共に，前記接続ケ
ーブル及びケーブルガイド１０９によって摺動台１０４
を含む可動側の円滑なる作動状態が阻害されるという問
題を有している。
が具備するリニアエンコーダにおいては，摺動台１０４
上に前記磁電変換素子が配設されているため，前記磁電
変換素子からの出力信号を取り出す前記接続ケーブルを
摺動台１０４の可動範囲全域にわたって引き回すように
配設しなくてはならず，しかも，ケーブルガイド１０９
等も必要となって構成が複雑になると共に，前記接続ケ
ーブル及びケーブルガイド１０９によって摺動台１０４
を含む可動側の円滑なる作動状態が阻害されるという問
題を有している。
【０００６】また，上記したリニアエンコーダが具備す
る永久磁石１０８は，長尺であるから，該リニアエンコ
ーダが組みこまれる装置全体が大型化してしまうという
問題があった。
る永久磁石１０８は，長尺であるから，該リニアエンコ
ーダが組みこまれる装置全体が大型化してしまうという
問題があった。
【０００７】この発明の目的は，上記問題を解消するこ
とであり，接続ケーブルの引き回しが不要であって構成
が簡単であると共に，可動側の作動状態の円滑化及び装
置の小型化に寄与するリニアエンコーダを提供すると共
に，前記リニアエンコーダ及びトラックレール等から成
る案内手段を具備した案内ユニットを提供することであ
る。
とであり，接続ケーブルの引き回しが不要であって構成
が簡単であると共に，可動側の作動状態の円滑化及び装
置の小型化に寄与するリニアエンコーダを提供すると共
に，前記リニアエンコーダ及びトラックレール等から成
る案内手段を具備した案内ユニットを提供することであ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明は，物体同士の
相対運動の位置検知を行うリニアエンコーダであって，
相対運動をなす物体各々のうち固定側に相対運動方向に
沿って所定間隔にて並設される複数の検知素子と，前記
検知素子に対向して前記固定側に対応する可動側に配設
される被検知素子とから成り，前記検知素子及び前記被
検知素子はそれぞれ磁電変換素子及び永久磁石から成
り，前記永久磁石は，前記相対運動方向において交互に
異なる磁極が並ぶように多極着磁され，前記永久磁石の
前記相対運動方向における全長をＭ，前記磁電変換素子
の配列ピッチをｐ，及び磁極の配列ピッチをｔとする
と，Ｍ＝ｐ−ｔの関係に設定されていることを特徴とす
るリニアエンコーダに関する。
相対運動の位置検知を行うリニアエンコーダであって，
相対運動をなす物体各々のうち固定側に相対運動方向に
沿って所定間隔にて並設される複数の検知素子と，前記
検知素子に対向して前記固定側に対応する可動側に配設
される被検知素子とから成り，前記検知素子及び前記被
検知素子はそれぞれ磁電変換素子及び永久磁石から成
り，前記永久磁石は，前記相対運動方向において交互に
異なる磁極が並ぶように多極着磁され，前記永久磁石の
前記相対運動方向における全長をＭ，前記磁電変換素子
の配列ピッチをｐ，及び磁極の配列ピッチをｔとする
と，Ｍ＝ｐ−ｔの関係に設定されていることを特徴とす
るリニアエンコーダに関する。
【０００９】このリニアエンコーダは，前記検知素子よ
り得られる出力信号を取り出すための出力信号取出手段
が全て前記固定側に設けられているものである。
り得られる出力信号を取り出すための出力信号取出手段
が全て前記固定側に設けられているものである。
【００１０】また，この発明は，長手方向に軌道が形成
されたトラックレールと，前記軌道により案内される摺
動台と，前記トラックレールに対する前記摺動台の位置
を検知するための請求項１又は請求項２に記載の前記リ
ニアエンコーダとを備えた案内ユニットであって，前記
リニアエンコーダは，前記トラックレール上に前記軌道
に沿って所定間隔にて並設された複数の前記検知素子
と，前記検知素子に対向して前記摺動台に配設された前
記被検知素子とから成ることを特徴とする案内ユニット
に関する。
されたトラックレールと，前記軌道により案内される摺
動台と，前記トラックレールに対する前記摺動台の位置
を検知するための請求項１又は請求項２に記載の前記リ
ニアエンコーダとを備えた案内ユニットであって，前記
リニアエンコーダは，前記トラックレール上に前記軌道
に沿って所定間隔にて並設された複数の前記検知素子
と，前記検知素子に対向して前記摺動台に配設された前
記被検知素子とから成ることを特徴とする案内ユニット
に関する。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下，図面を参照して，この発明
によるリニアエンコーダ及びこれを具備した案内ユニッ
トの実施例を説明する。
によるリニアエンコーダ及びこれを具備した案内ユニッ
トの実施例を説明する。
【００１２】まず，図１，図２及び図３を参照して，こ
の発明による案内ユニットの実施例を説明する。この案
内ユニットは，長手方向に対して垂直な断面の形状が上
方に開放した略コ字状であるように形成されたトラック
レール１と，転動体循環路２（参照符号は図２及び図３
に示し，詳細は後述する）と，トラックレール１に対し
て相対運動可能な摺動台としてのスライドユニット３と
を有している。トラックレール１の左右の外側部には，
断面が略円弧状の軌道としての軌道溝１ａが１条ずつ，
長手方向に形成されている。但し，軌道溝１ａの数は，
必ずしも２条に限定するものではない。転動体循環路２
は，これらの軌道溝１ａの各々に対応するように，２条
設けられている。そして，転動体循環路２内には，スラ
イドユニット３の移動に伴って軌道溝１ａ上を転動しつ
つ循環してトラックレール１及びスライドユニット３の
間で荷重を負荷する転動体としての多数のボール４が配
列収容されている。
の発明による案内ユニットの実施例を説明する。この案
内ユニットは，長手方向に対して垂直な断面の形状が上
方に開放した略コ字状であるように形成されたトラック
レール１と，転動体循環路２（参照符号は図２及び図３
に示し，詳細は後述する）と，トラックレール１に対し
て相対運動可能な摺動台としてのスライドユニット３と
を有している。トラックレール１の左右の外側部には，
断面が略円弧状の軌道としての軌道溝１ａが１条ずつ，
長手方向に形成されている。但し，軌道溝１ａの数は，
必ずしも２条に限定するものではない。転動体循環路２
は，これらの軌道溝１ａの各々に対応するように，２条
設けられている。そして，転動体循環路２内には，スラ
イドユニット３の移動に伴って軌道溝１ａ上を転動しつ
つ循環してトラックレール１及びスライドユニット３の
間で荷重を負荷する転動体としての多数のボール４が配
列収容されている。
【００１３】スライドユニット３は，トラックレール１
に跨架したケーシング６と，ケーシング６の両端部に結
合された一対のエンドキャップ７ａ，７ｂと，エンドキ
ャップ７ａ，７ｂの外面にそれぞれ取り付けられた２枚
のシール８ａ，８ｂとを有している。また，エンドキャ
ップ７ａには，ボール４にグリースを供給するためのグ
リースニップル９が取り付けられている。図２及び図３
に示すように，各転動体循環路２は，ケーシング６の左
右両端部にそれぞれ直線的に且つ互いに平行に形成され
た負荷軌道溝２ａ及びリターン路２ｂと，両エンドキャ
ップ７ａ，７ｂに形成されて負荷軌道溝２ａ及びリター
ン路２ｂをこれらの両端部にて連通させる一対の略半円
状の方向転換路２ｃ，２ｄとから成る。また，負荷軌道
溝２ａがトラックレール１の軌道溝１ａと対向してい
る。
に跨架したケーシング６と，ケーシング６の両端部に結
合された一対のエンドキャップ７ａ，７ｂと，エンドキ
ャップ７ａ，７ｂの外面にそれぞれ取り付けられた２枚
のシール８ａ，８ｂとを有している。また，エンドキャ
ップ７ａには，ボール４にグリースを供給するためのグ
リースニップル９が取り付けられている。図２及び図３
に示すように，各転動体循環路２は，ケーシング６の左
右両端部にそれぞれ直線的に且つ互いに平行に形成され
た負荷軌道溝２ａ及びリターン路２ｂと，両エンドキャ
ップ７ａ，７ｂに形成されて負荷軌道溝２ａ及びリター
ン路２ｂをこれらの両端部にて連通させる一対の略半円
状の方向転換路２ｃ，２ｄとから成る。また，負荷軌道
溝２ａがトラックレール１の軌道溝１ａと対向してい
る。
【００１４】上記の案内ユニットは，例えば，図２及び
図３に示す架台（全体は図示せず），即ち，固定側の物
体としての平坦なベース１２上に配置され，トラックレ
ール１がベース１２に対して締結部材としての複数本の
ボルト（六角穴付き）１３によって締結される。このた
め，トラックレール１をベース１２に固定するため，ト
ラックレール１は平坦な取付面１ｂを底部に有してい
る。また，図２及び図３に示すように，トラックレール
１の底部には，ボルト１３の頭部よりも大きな径の座ぐ
り部１ｃと，ボルト１３のねじ部よりも僅かに大径の孔
１ｄとが互い同心的に且つトラックレール１の長手方向
において並設されており，ボルト１３は，座ぐり部１ｃ
及び孔１ｄに全体が埋没するように挿入されてベース１
２に螺合されている。また，図１に示すように，スライ
ドユニット３のケーシング６の上面側には複数のねじ孔
６ａが形成されており，被加工物等が，これらのねじ孔
６ａに螺合するボルト（六角穴付き，図示せず）によっ
てケーシング６に締結されている。
図３に示す架台（全体は図示せず），即ち，固定側の物
体としての平坦なベース１２上に配置され，トラックレ
ール１がベース１２に対して締結部材としての複数本の
ボルト（六角穴付き）１３によって締結される。このた
め，トラックレール１をベース１２に固定するため，ト
ラックレール１は平坦な取付面１ｂを底部に有してい
る。また，図２及び図３に示すように，トラックレール
１の底部には，ボルト１３の頭部よりも大きな径の座ぐ
り部１ｃと，ボルト１３のねじ部よりも僅かに大径の孔
１ｄとが互い同心的に且つトラックレール１の長手方向
において並設されており，ボルト１３は，座ぐり部１ｃ
及び孔１ｄに全体が埋没するように挿入されてベース１
２に螺合されている。また，図１に示すように，スライ
ドユニット３のケーシング６の上面側には複数のねじ孔
６ａが形成されており，被加工物等が，これらのねじ孔
６ａに螺合するボルト（六角穴付き，図示せず）によっ
てケーシング６に締結されている。
【００１５】次に，駆動手段として設けられたリニアモ
ータについて詳述する。
ータについて詳述する。
【００１６】図１及び図３に示すように，該リニアモー
タの一次側は，トラックレール１上にその略全長にわた
って延在するように設けられた矩形板状のコイルヨーク
１５と，コイルヨーク１５上に一列に並べて配設された
多数の電機子コイル１６とを有している。また，コイル
ヨーク１５は，断面形状が上方が開放するコの字状に形
成されたトラックレール１の底部近傍に配置されてい
る。詳しくは，トラックレール１には，その底部近傍に
各々１条ずつの支持段部１ｅ及び支持突部１ｆが互いに
平行に形成されている。コイルヨーク１５は，支持段部
１ｅ及び支持突部１ｆにより支持され，トラックレール
１に対して接着剤又は小ねじ等によって固定されてい
る。また，図示のように，各電機子コイル１６は，例え
ば，略矩形環状（ひし形状及び平行四辺形状も含む）に
それぞれ巻回されている。
タの一次側は，トラックレール１上にその略全長にわた
って延在するように設けられた矩形板状のコイルヨーク
１５と，コイルヨーク１５上に一列に並べて配設された
多数の電機子コイル１６とを有している。また，コイル
ヨーク１５は，断面形状が上方が開放するコの字状に形
成されたトラックレール１の底部近傍に配置されてい
る。詳しくは，トラックレール１には，その底部近傍に
各々１条ずつの支持段部１ｅ及び支持突部１ｆが互いに
平行に形成されている。コイルヨーク１５は，支持段部
１ｅ及び支持突部１ｆにより支持され，トラックレール
１に対して接着剤又は小ねじ等によって固定されてい
る。また，図示のように，各電機子コイル１６は，例え
ば，略矩形環状（ひし形状及び平行四辺形状も含む）に
それぞれ巻回されている。
【００１７】図３に示すように，コイルヨーク１５の下
面側には，制御回路を構成するＩＣ及びトランジスタ等
の電子部品群１８が設けられている。コイルヨーク１５
の表面には，これらの電子部品を相互に電気的に接続す
るための配線がエッチング等により施されている。ま
た，図１及び図３に示すように，各電機子コイル１６の
上面側には，各電機子コイル１６を固定するための樹脂
等からなる薄い基板１９が固設されている。
面側には，制御回路を構成するＩＣ及びトランジスタ等
の電子部品群１８が設けられている。コイルヨーク１５
の表面には，これらの電子部品を相互に電気的に接続す
るための配線がエッチング等により施されている。ま
た，図１及び図３に示すように，各電機子コイル１６の
上面側には，各電機子コイル１６を固定するための樹脂
等からなる薄い基板１９が固設されている。
【００１８】一方，上記リニアモータの二次側に関して
は，下記のように構成されている。図３に示すように，
該二次側は，スライドユニット３の構成部材であるケー
シング６の下面側に固着されたマグネットヨーク２２
と，一次側の電機子コイル１６の各々と対向するよう
に，マグネットヨーク２２の下面に固設された永久磁石
から成る界磁マグネット２３とを有している。図４から
明らかなように，界磁マグネット２３は，全体として，
例えば，略矩形板状（ひし形状及び平行四辺形状も含
む）に形成され，リニアモータの一次側及び二次側が，
相対的移動する方向Ｌ，即ちトラックレール１の長手方
向に沿って，Ｎ及びＳの磁極が複数（図４では５極）が
交互に並ぶように着磁されている。
は，下記のように構成されている。図３に示すように，
該二次側は，スライドユニット３の構成部材であるケー
シング６の下面側に固着されたマグネットヨーク２２
と，一次側の電機子コイル１６の各々と対向するよう
に，マグネットヨーク２２の下面に固設された永久磁石
から成る界磁マグネット２３とを有している。図４から
明らかなように，界磁マグネット２３は，全体として，
例えば，略矩形板状（ひし形状及び平行四辺形状も含
む）に形成され，リニアモータの一次側及び二次側が，
相対的移動する方向Ｌ，即ちトラックレール１の長手方
向に沿って，Ｎ及びＳの磁極が複数（図４では５極）が
交互に並ぶように着磁されている。
【００１９】次に，トラックレール１に対するスライド
ユニット３の位置検知するためのリニアエンコーダにつ
いて説明する。
ユニット３の位置検知するためのリニアエンコーダにつ
いて説明する。
【００２０】図１及び図３に示すように，トラックレー
ル１上に設けられた基板１９は電機子コイル１６の側端
よりも側方へ延出しており，該延出部（下面側でもよ
い）に検知素子としての磁電変換素子２７が固設されて
いる。磁電変換素子２７は，磁界の変化を電気抵抗値の
変化として検知するものであり，図１に示すように，例
えば，各電機子コイル１６に対応する位置に軌道に沿っ
て所定間隔で複数個並設されている。そして，図示して
はいないが，これらの磁電変換素子２７より得られる出
力信号を取り出すための出力信号取出手段である接続ケ
ーブル又はフレキシブル基板が，固定側に設けられてい
る。
ル１上に設けられた基板１９は電機子コイル１６の側端
よりも側方へ延出しており，該延出部（下面側でもよ
い）に検知素子としての磁電変換素子２７が固設されて
いる。磁電変換素子２７は，磁界の変化を電気抵抗値の
変化として検知するものであり，図１に示すように，例
えば，各電機子コイル１６に対応する位置に軌道に沿っ
て所定間隔で複数個並設されている。そして，図示して
はいないが，これらの磁電変換素子２７より得られる出
力信号を取り出すための出力信号取出手段である接続ケ
ーブル又はフレキシブル基板が，固定側に設けられてい
る。
【００２１】また，スライドユニット３の下面部には，
磁電変換素子２７と対面し得るように被検知素子として
の永久磁石２８がマグネットヨーク２９を介して固定さ
れており，スライドユニット３の移動に伴う磁界の変化
を磁電変換素子２７が検知する。
磁電変換素子２７と対面し得るように被検知素子として
の永久磁石２８がマグネットヨーク２９を介して固定さ
れており，スライドユニット３の移動に伴う磁界の変化
を磁電変換素子２７が検知する。
【００２２】上記リニアエンコーダの詳細を，図５を参
照して更に詳細に説明する。図５はスライドユニット３
の移動方向，即ち磁電変換素子２７の配列方向に対して
永久磁石２８の位置及び長さを拡大して示したものであ
る。図５から明らかなように，永久磁石２８は，軌道方
向において，Ｓ極とＮ極とが交互に並ぶように多数，例
えば，８極着磁されている。
照して更に詳細に説明する。図５はスライドユニット３
の移動方向，即ち磁電変換素子２７の配列方向に対して
永久磁石２８の位置及び長さを拡大して示したものであ
る。図５から明らかなように，永久磁石２８は，軌道方
向において，Ｓ極とＮ極とが交互に並ぶように多数，例
えば，８極着磁されている。
【００２３】リニアエンコーダは，上記のように構成さ
れており，スライドユニット３と共に永久磁石２８が軌
道に沿って移動すると，永久磁石２８と対面している磁
電変換素子２７には，磁界の変化に応じた抵抗値の変化
が生ずる。永久磁石２８が特定の磁電変換素子２７上を
通過した後に，隣接する磁電変換素子２７に対しても同
様の磁界変化を与えることにより，各々の磁電変換素子
２７に次々に抵抗値の変化が生ずる。これらの抵抗値の
変化に基づく各々の磁電変換素子２７の出力の変化を検
出し，信号処理及び演算することにより，スライドユニ
ット３の位置を知ることができる。例えば，予め基準位
置を設定し，該基準位置に対して何番目の磁電変換素子
２７が出力したかを知ればよい。
れており，スライドユニット３と共に永久磁石２８が軌
道に沿って移動すると，永久磁石２８と対面している磁
電変換素子２７には，磁界の変化に応じた抵抗値の変化
が生ずる。永久磁石２８が特定の磁電変換素子２７上を
通過した後に，隣接する磁電変換素子２７に対しても同
様の磁界変化を与えることにより，各々の磁電変換素子
２７に次々に抵抗値の変化が生ずる。これらの抵抗値の
変化に基づく各々の磁電変換素子２７の出力の変化を検
出し，信号処理及び演算することにより，スライドユニ
ット３の位置を知ることができる。例えば，予め基準位
置を設定し，該基準位置に対して何番目の磁電変換素子
２７が出力したかを知ればよい。
【００２４】また，上述したように，永久磁石２８は，
Ｓ極及びＮ極が交互となるように多極着磁されているの
で，各磁電変換素子２７では，これら各磁極の数に応じ
た出力信号を得ることができる。これにより位置検知の
分解能を向上させることができる。但し，それ程高い分
解能を要求されない場合には，永久磁石２８を上記のよ
うに多極とぜずに単極のものとしてもよい。
Ｓ極及びＮ極が交互となるように多極着磁されているの
で，各磁電変換素子２７では，これら各磁極の数に応じ
た出力信号を得ることができる。これにより位置検知の
分解能を向上させることができる。但し，それ程高い分
解能を要求されない場合には，永久磁石２８を上記のよ
うに多極とぜずに単極のものとしてもよい。
【００２５】また，更に分解能を高めるためには，磁電
変換素子２７の出力波形を電気的に分割して処理すれば
良い。ここで，この実施例においては，各磁電変換素子
２７からの出力を最も効率的に得るために，下記のよう
な構成を採用している。即ち，図５に示すように，永久
磁石２８（及び磁電変換素子２７）は，軌道方向におけ
る永久磁石２８の全長をＭ，各磁電変換素子２７の配列
ピッチをｐ，及び永久磁石２８の各磁極（Ｎ，Ｓ）の配
列ピッチをｔとすると，Ｍ＝ｐ−ｔの関係に設定される
ように形成されている。
変換素子２７の出力波形を電気的に分割して処理すれば
良い。ここで，この実施例においては，各磁電変換素子
２７からの出力を最も効率的に得るために，下記のよう
な構成を採用している。即ち，図５に示すように，永久
磁石２８（及び磁電変換素子２７）は，軌道方向におけ
る永久磁石２８の全長をＭ，各磁電変換素子２７の配列
ピッチをｐ，及び永久磁石２８の各磁極（Ｎ，Ｓ）の配
列ピッチをｔとすると，Ｍ＝ｐ−ｔの関係に設定される
ように形成されている。
【００２６】これは，常にある特定の磁電変換素子２７
にのみいずれかの磁極が作用するようにして，位置検知
の不感帯をなくすと共に，常に１つの検知出力のみを得
られるようにしたものである。従って，検知出力の後の
信号処理，演算等が効率的に行われる。また，上記実施
例では，駆動手段としてリニアモータを用いているが，
本発明は駆動手段のタイブを限定するものではない。ま
た，上記実施例においては転動体であるボール４がスラ
イドユニット３内を循環する形式の案内手段を採用して
いるが，他の構成の案内手段を適用してもよい。また，
上記の実施例においては転動体としてボールが使用され
ているが，ローラを用いた構成としてもよい。
にのみいずれかの磁極が作用するようにして，位置検知
の不感帯をなくすと共に，常に１つの検知出力のみを得
られるようにしたものである。従って，検知出力の後の
信号処理，演算等が効率的に行われる。また，上記実施
例では，駆動手段としてリニアモータを用いているが，
本発明は駆動手段のタイブを限定するものではない。ま
た，上記実施例においては転動体であるボール４がスラ
イドユニット３内を循環する形式の案内手段を採用して
いるが，他の構成の案内手段を適用してもよい。また，
上記の実施例においては転動体としてボールが使用され
ているが，ローラを用いた構成としてもよい。
【００２７】
【発明の効果】この発明によるリニアエンコーダ及びこ
れを具備した案内ユニットは，上記のように構成されて
いるので，出力信号を取り出すための接続ケーブル等が
接続される検知素子が固定側に設けられていることか
ら，接続ケーブル等の引き回しが不要となって構成が簡
単であると共に，可動側の作動を接続ケーブル等が阻害
することがないため可動制の作動状態が円滑化するとい
う効果がある。また，この発明によれば，従来装置が有
するが如き長尺の永久磁石を不要とするから，装置自体
の小型化が達成されるという効果がある。
れを具備した案内ユニットは，上記のように構成されて
いるので，出力信号を取り出すための接続ケーブル等が
接続される検知素子が固定側に設けられていることか
ら，接続ケーブル等の引き回しが不要となって構成が簡
単であると共に，可動側の作動を接続ケーブル等が阻害
することがないため可動制の作動状態が円滑化するとい
う効果がある。また，この発明によれば，従来装置が有
するが如き長尺の永久磁石を不要とするから，装置自体
の小型化が達成されるという効果がある。
【図１】この発明によるリニアエンコーダ及び案内ユニ
ットを含む直動ユニットの要部を示す一部断面を含む斜
視図である。
ットを含む直動ユニットの要部を示す一部断面を含む斜
視図である。
【図２】図１に示した直動ユニットをベース上に設けた
状態を示す一部断面を含む側面図である。
状態を示す一部断面を含む側面図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図４】図１〜図３に示した直動ユニットが具備する界
磁マグネットの斜視図である。
磁マグネットの斜視図である。
【図５】この発明によるリニアエンコーダの要部を示す
拡大説明図である。
拡大説明図である。
【図６】従来のリニアエンコーダ及び案内ユニットを含
む直動ユニットの要部を示す斜視図である。
む直動ユニットの要部を示す斜視図である。
１ トラックレール ３ スライドユニット（摺動台） １２ ベース（固定側物体） ２７ 磁電変換素子（検知素子） ２８ 永久磁石（被検知素子） Ｍ 永久磁石の相対運動方向における全長 ｐ 磁電変換素子の配列ピッチ ｔ 磁極の配列ピッチ
Claims (3)
- 【請求項１】 物体同士の相対運動の位置検知を行うリ
ニアエンコーダであって，相対運動をなす物体各々のう
ち固定側に相対運動方向に沿って所定間隔にて並設され
る複数の検知素子と，前記検知素子に対向して前記固定
側に対応する可動側に配設される被検知素子とから成
り，前記検知素子及び前記被検知素子はそれぞれ磁電変
換素子及び永久磁石から成り，前記永久磁石は，前記相
対運動方向において交互に異なる磁極が並ぶように多極
着磁され，前記永久磁石の前記相対運動方向における全
長をＭ，前記磁電変換素子の配列ピッチをｐ，及び磁極
の配列ピッチをｔとすると，Ｍ＝ｐ−ｔの関係に設定さ
れていることを特徴とするリニアエンコーダ。 - 【請求項２】 前記検知素子より得られる出力信号を取
り出すための出力信号取出手段が全て前記固定側に設け
られていることを特徴とする請求項１に記載のリニアエ
ンコーダ。 - 【請求項３】 長手方向に軌道が形成されたトラックレ
ールと，前記軌道により案内される摺動台と，前記トラ
ックレールに対する前記摺動台の位置を検知するための
請求項１又は請求項２に記載の前記リニアエンコーダと
を備えた案内ユニットであって，前記リニアエンコーダ
は，前記トラックレール上に前記軌道に沿って所定間隔
にて並設された複数の前記検知素子と，前記検知素子に
対向して前記摺動台に配設された前記被検知素子とから
成ることを特徴とする案内ユニット。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17388992A JP3347766B2 (ja) | 1992-06-08 | 1992-06-08 | リニアエンコーダ及びこれを具備した案内ユニット |
| US08/480,942 US5606256A (en) | 1992-06-08 | 1995-06-07 | Linear encoder and a guide unit on which it is equipped |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17388992A JP3347766B2 (ja) | 1992-06-08 | 1992-06-08 | リニアエンコーダ及びこれを具備した案内ユニット |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05340426A JPH05340426A (ja) | 1993-12-21 |
| JP3347766B2 true JP3347766B2 (ja) | 2002-11-20 |
Family
ID=15968990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17388992A Expired - Lifetime JP3347766B2 (ja) | 1992-06-08 | 1992-06-08 | リニアエンコーダ及びこれを具備した案内ユニット |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5606256A (ja) |
| JP (1) | JP3347766B2 (ja) |
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| JPH1061664A (ja) * | 1996-08-15 | 1998-03-06 | Nippon Thompson Co Ltd | 直動転がり案内ユニット |
| JPH1061665A (ja) * | 1996-08-15 | 1998-03-06 | Nippon Thompson Co Ltd | スプライン軸受 |
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| US6715354B2 (en) | 1998-02-24 | 2004-04-06 | Massachusetts Institute Of Technology | Flaw detection system using acoustic doppler effect |
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| KR20100056468A (ko) | 2007-07-17 | 2010-05-27 | 브룩스 오토메이션 인코퍼레이티드 | 챔버 벽들에 일체화된 모터들을 갖는 기판 처리 장치 |
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1992
- 1992-06-08 JP JP17388992A patent/JP3347766B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-06-07 US US08/480,942 patent/US5606256A/en not_active Expired - Lifetime
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