JP6720006B2 - Encoder control system, encoder and control method of encoder control system - Google Patents
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Description
本発明は、エンコーダの制御システム、エンコーダおよびエンコーダの制御システムの制御方法に関する。 The present invention relates to an encoder control system, an encoder, and a control method for the encoder control system.
従来、互いに相対移動する一対の測定対象部の相対移動量を検出するエンコーダ等の測定器が知られている。従来の測定器としては、目盛を有するスケールと、スケールに沿って移動する読取部を有する検出器と、を備え、読取部がスケールの目盛を読み取ることによって、スケールと検出器との相対移動量を検出するものが一般的に利用されている。
例えば、特許文献1に記載された位置測定装置(リニアエンコーダ)は、スケール基材を有する目盛板(スケール)と、走査装置(検出器)と、を備え、走査装置は、目盛板の表面に当接するようにして設けられたベアリング等からなる転がり部材を備えている。走査装置は、転がり部材を備えているのでスケールの長手方向に沿って滑らかに移動することができる。
Conventionally, a measuring instrument such as an encoder that detects a relative movement amount of a pair of measurement target portions that move relative to each other is known. As a conventional measuring instrument, a scale having a scale and a detector having a reading unit that moves along the scale are provided, and the reading unit reads the scale of the scale, whereby the relative movement amount between the scale and the detector. Those that detect are commonly used.
For example, the position measuring device (linear encoder) described in Patent Document 1 includes a scale plate (scale) having a scale base material and a scanning device (detector), and the scanning device is provided on the surface of the scale plate. A rolling member including a bearing and the like provided so as to abut is provided. Since the scanning device includes the rolling member, the scanning device can smoothly move along the longitudinal direction of the scale.
エンコーダは、検出器の読取部における目盛の読取方式として、電磁誘導式や、静電容量式や、光電式等を採用している。特許文献1に記載された位置測定装置(リニアエンコーダ)では、読取方式として光電式が採用され、特許文献2に記載されたリニアエンコーダでは、電磁誘導式が採用されている。
ここで、ガラス等で形成されるスケールのスケール基材は、転がり部材がその表面に当接して転動するのに伴って帯電することがある。スケール基材に帯電した電荷は、放電されることによって検出器の電気系統(電圧や周波数等)の乱れを引き起こしノイズの原因となる。また、スケール基材が帯電することでスケールや検出器等に埃が付着しやすくなり、検出不良等の原因となる。
The encoder employs an electromagnetic induction type, an electrostatic capacitance type, a photoelectric type, or the like as a graduation reading system in the reading unit of the detector. The position measuring device (linear encoder) described in Patent Document 1 adopts a photoelectric system as a reading method, and the linear encoder described in
Here, the scale base material of the scale formed of glass or the like may be charged as the rolling member abuts on its surface and rolls. The electric charge charged on the scale base material causes a disturbance in the electric system (voltage, frequency, etc.) of the detector when discharged, which causes noise. In addition, when the scale base material is charged, dust easily adheres to the scale, the detector and the like, which causes detection failure and the like.
これらの不具合の原因となるスケール基材の帯電を防止するために、従来の位置測定装置(リニアエンコーダ)は、スケール基材を接地している。
スケール基材の接地方法として、例えば特許文献1では、目盛板(スケール)は、スケール基材の表面に導電部材を有し、この導電部材とハウジング(スケール枠)とを接続する導電性の接続部材を目盛板の一方側の端部に備えている。すなわち、目盛板は、接続部材を介してハウジングに導電接続されている。ハウジングは、一方の測定対象部を介して接地している。したがって、位置測定装置は、目盛板の導電部材から一方の測定対象部までを接続部材を介して導電接続することで、目盛板を接地している。また、特許文献2では、スケールは、目盛を形成するレジストとスケール基材との間に導電層(導電部材)を備えている。この導電層は、導電性の接地線と導電接続され、この接地線を介してスケール枠に導電接続されている。スケール枠は、一方の測定対象部を介して接地している。したがって、リニアエンコーダは、スケール基材の導電層から一方の測定対象部までを接地線を介して導電接続することで、スケール基材を接地している。
In order to prevent the scale base material from being charged, which causes these problems, the conventional position measuring device (linear encoder) grounds the scale base material.
As a method of grounding the scale base material, for example, in Patent Document 1, the scale plate (scale) has a conductive member on the surface of the scale base material, and a conductive connection for connecting the conductive member and the housing (scale frame). The member is provided at one end of the scale plate. That is, the scale plate is conductively connected to the housing via the connecting member. The housing is grounded via one measurement target portion. Therefore, in the position measuring device, the scale plate is grounded by conductively connecting the conductive member of the scale plate to one measurement target portion via the connecting member. Further, in
しかしながら、このようなエンコーダにおいて、スケール基材を接地するためには接続部材や接地線を用いてスケール枠に導電接続するとともに、このスケール枠を一方の測定対象部を介して接地する必要があり、エンコーダの構成が複雑になるという問題がある。 However, in such an encoder, in order to ground the scale base material, it is necessary to conductively connect to the scale frame by using a connecting member or a grounding wire, and to ground the scale frame through one measurement target portion. However, there is a problem that the configuration of the encoder becomes complicated.
本発明の目的は、スケール基材の帯電を除電して測定結果の信頼性の向上を図るとともにスケール基材を接地するための構成を簡素化することができるエンコーダの制御システムを提供することである。 An object of the present invention is to provide an encoder control system capable of simplifying the configuration for grounding the scale base material while improving the reliability of the measurement result by removing the static electricity of the scale base material. is there.
本発明のエンコーダの制御システムは、一方の測定対象部に設けられるとともに目盛が配列されたスケール基材を有するスケールと、他方の測定対象部に設けられるとともに前記スケールとの相対移動量を検出する検出器と、を備えたエンコーダの制御システムであって、前記スケールと前記検出器とを相対移動させる駆動手段と、前記駆動手段を制御する制御手段と、を備え、前記スケールは、前記目盛から前記検出器によって前記相対移動量が検出される測定エリアと、導電性の除電部を有する除電エリアと、を備え、前記検出器は、前記他方の測定対象部を介して接地される接地部を備え、前記制御手段は、除電の要否を判定する除電判定部と、前記除電判定部の判定にもとづき、除電が必要と判定した場合、前記駆動手段によって前記検出器を前記除電エリアに移動させ、前記接地部を前記除電部に接触させて除電する除電実行部と、を備えることを特徴とする。 An encoder control system according to the present invention detects a relative movement amount between a scale provided on one measurement target portion and having a scale base material on which scales are arranged and another scale provided on the other measurement target portion. A encoder control system including a detector, comprising: a drive unit that relatively moves the scale and the detector; and a control unit that controls the drive unit, wherein the scale is from the scale. The detector includes a measurement area in which the relative movement amount is detected by the detector, and a static elimination area having a conductive static elimination section, and the detector is a grounding section grounded via the other measurement target section. The control means, based on the static elimination determination unit that determines the necessity of static elimination, and the static elimination determination unit based on the determination of the static elimination determination unit, moves the detector to the static elimination area by the driving unit. A static elimination executing unit that statically eliminates static electricity by bringing the grounding unit into contact with the static elimination unit.
このような構成によれば、エンコーダの制御システムは、他方の測定対象部を介して接地される検出器の接地部と除電エリアの除電部とを接触させることで、スケール基材を接地することができる。したがって、スケール基材が帯電したとしても、接地部と除電部とを接触させて接地することができるのでスケール基材の帯電を抑制し、検出器による検出結果の信頼性の向上を図ることができる。 According to such a configuration, the encoder control system grounds the scale base material by bringing the grounding portion of the detector grounded through the other measurement target portion into contact with the static elimination portion of the static elimination area. You can Therefore, even if the scale base material is charged, it is possible to bring the grounding portion and the static elimination portion into contact with each other for grounding, thus suppressing the charging of the scale base material and improving the reliability of the detection result by the detector. it can.
また、接地部と除電部とを接触させるだけで接地することができるため、特許文献1のようにスケール基材を接地させるための接続部材等を必要としない。したがって、スケール基材を接地するための構成を簡素化することができるとともにコスト低減を図ることができる。
さらに、制御手段は、除電の要否を判定する除電判定部と、除電判定部の判定にもとづき接地部を除電部に接触させて除電する除電実行部と、を備えているため、除電が必要なタイミングで駆動手段を駆動制御し、検出器を除電エリアに移動させて除電することができる。したがって、エンコーダの制御システムは、スケール基材に帯電した電荷を効率的に除電することができる。
Further, since it is possible to perform the grounding simply by bringing the grounding part and the static eliminator into contact with each other, there is no need for a connecting member or the like for grounding the scale base material as in Patent Document 1. Therefore, the structure for grounding the scale base material can be simplified and the cost can be reduced.
Furthermore, since the control means includes a static elimination determining unit that determines whether static elimination is necessary and a static elimination executing unit that statically eliminates static electricity by contacting the grounding unit with the static elimination unit based on the determination of the static elimination determining unit, static elimination is required. It is possible to drive and control the driving means at various timings and move the detector to the static elimination area for static elimination. Therefore, the control system of the encoder can efficiently remove the electric charge accumulated on the scale base material.
ここで、除電部は、接地部等と接触することで摩耗することがある。そして、エンコーダは、除電部が摩耗して発生する摩耗粉等により、検出不良を引き起こすことがある。
これに対して、本発明では、除電判定部によって除電が必要と判断されるまでの間は、測定エリアにおいて測定を継続し、接地部と除電部とを接触させないので、除電部の摩耗による摩耗粉の発生を抑制することができる。すなわち、制御手段は、除電判定部によって除電が必要となるまでは検出器を除電エリアへ移動させず、測定エリア内で測定を継続するため、接地部と除電部との接触回数を低減させることができる。したがって、接地部と除電部との接触による摩耗粉の発生を低減させて検出不良を抑制し、測定精度の信頼性を保持することができる。
Here, the static eliminator may be worn by coming into contact with the ground or the like. Then, the encoder may cause detection failure due to abrasion powder or the like generated by abrasion of the charge eliminating portion.
On the other hand, in the present invention, until the charge removal determining unit determines that the charge removal is necessary, the measurement is continued in the measurement area, and the grounding unit and the charge removal unit are not brought into contact with each other. Generation of powder can be suppressed. That is, the control means does not move the detector to the static elimination area until static elimination is required by the static elimination determination unit, and continues the measurement in the measurement area, and therefore reduces the number of contacts between the grounding unit and the static elimination unit. You can Therefore, it is possible to reduce the generation of abrasion powder due to the contact between the grounding portion and the static elimination portion, suppress the detection failure, and maintain the reliability of the measurement accuracy.
この際、前記制御手段は、前記測定エリアにおける前記相対移動量の積算値をカウントする処理部と、前記処理部でカウントされた前記積算値から除電の要否を判定する前記除電判定部と、を備えることが好ましい。 At this time, the control means, a processing unit that counts the integrated value of the relative movement amount in the measurement area, the static elimination determination unit that determines the necessity of static elimination from the integrated value counted by the processing unit, Is preferably provided.
このような構成によれば、制御手段は、測定エリアにおける相対移動量の積算値をカウントする処理部と、処理部でカウントされた積算値から除電の要否を判定する除電判定部と、を備えているため、積算値に応じて除電が必要なタイミングで駆動手段を駆動制御し、検出器を除電エリアに移動させて除電することができる。したがって、エンコーダの制御システムは、スケール基材に帯電した電荷を効率的に除電することができる。
また、処理部は、スケールと検出器との相対移動量の積算値をカウントするため、除電の要否を判定するためのセンサー等を設ける必要がなく、コスト低減を図ることができる。
According to such a configuration, the control means includes a processing unit that counts the integrated value of the relative movement amount in the measurement area, and a static elimination determination unit that determines whether static elimination is necessary from the cumulative value counted by the processing unit. Since it is provided, it is possible to drive and control the drive unit at a timing at which static elimination is required according to the integrated value, and move the detector to the static elimination area to eliminate static electricity. Therefore, the control system of the encoder can efficiently remove the electric charge accumulated on the scale base material.
Further, since the processing unit counts the integrated value of the relative movement amount between the scale and the detector, it is not necessary to provide a sensor or the like for determining the necessity of static elimination, and the cost can be reduced.
本発明のエンコーダは、前記エンコーダの制御システムによって駆動制御されるエンコーダであって、前記スケールは、前記スケール基材の目盛の配列方向に沿って形成された導電性の導電部を備え、前記除電部は、前記スケール基材の目盛の配列方向と交差する方向に当該導電部から延びて形成される突出部であることを特徴とする。 The encoder of the present invention is an encoder that is drive-controlled by a control system for the encoder, wherein the scale includes a conductive portion that is formed along a direction in which scales of the scale base are arranged, The portion is a protruding portion formed by extending from the conductive portion in a direction intersecting the arrangement direction of the scales of the scale base material.
このような構成によれば、除電部は導電部の一部であり、除電部である突出部はスケール基材の目盛の配列方向と交差する方向に導電部から延びて形成されることで、接地部と接触させることができる。すなわち、接地部と接触させるための除電部を導電部から延びて形成される突出部とすることで、導電部と接地部とを接触させずに除電を実行することができる。したがって、導電部からは摩耗粉が発生しないため、検出器の検出不良を抑制し、測定精度の信頼性を保持することができる。 According to such a configuration, the static elimination portion is a part of the conductive portion, and the projection portion, which is the static elimination portion, is formed by extending from the conductive portion in a direction intersecting the arrangement direction of the scale of the scale base material. It can be brought into contact with the ground. That is, the static elimination portion for contacting the ground portion is formed as a protrusion extending from the conductive portion, so that static elimination can be performed without contact between the conductive portion and the ground portion. Therefore, since no abrasion powder is generated from the conductive portion, it is possible to suppress the detection failure of the detector and maintain the reliability of the measurement accuracy.
また、従来のエンコーダのように、スケール基材を接地するための接続部材等を設ける必要がなく、測定対象部と導電接続された接地部と突出部とを接触させて接地することができるので、エンコーダの構成の簡素化を図ることができる。したがって、エンコーダは簡単な構成によりスケール基材を接地することができ、コスト削減を図ることができる。 Further, unlike the conventional encoder, it is not necessary to provide a connecting member or the like for grounding the scale base material, and the grounding portion and the protruding portion that are conductively connected to the measurement target portion can be contacted and grounded. The configuration of the encoder can be simplified. Therefore, the encoder can ground the scale base material with a simple structure, and can reduce the cost.
本発明のエンコーダは、前記エンコーダの制御システムによって駆動制御されるエンコーダであって、前記接地部は、前記スケール基材に沿って転動する転がり部材であることを特徴とする。 The encoder of the present invention is an encoder that is drive-controlled by the control system of the encoder, and the grounding portion is a rolling member that rolls along the scale base material.
このような構成によれば、特許文献1のように転がり部材は従来より設けられており、検出器の移動にともなってスケール基材の表面を目盛の配列方向に沿って移動する。そのため、転がり部材は、検出器を移動させるだけでスケール基材の目盛の配列方向と交差する方向に延びて形成された突出部(除電部)と接触させることができる。したがって、エンコーダは、従来より設けられている転がり部材を突出部と接触する接地部として用いることで、エンコーダの構成を簡素化することができるとともにコスト低減を図ることができる。 According to such a configuration, the rolling member has been conventionally provided as in Patent Document 1, and moves the surface of the scale base material along the arrangement direction of the scale along with the movement of the detector. Therefore, the rolling member can be brought into contact with the protruding portion (static elimination portion) formed to extend in the direction intersecting the arrangement direction of the scales of the scale base material simply by moving the detector. Therefore, the encoder can simplify the configuration of the encoder and reduce the cost by using the conventionally provided rolling member as the grounding portion that contacts the protruding portion.
本発明のエンコーダは、前記エンコーダの制御システムによって駆動制御されるエンコーダであって、前記測定エリアは、前記スケール基材に沿って一連に形成されることを特徴とする。 The encoder of the present invention is an encoder which is drive-controlled by the control system of the encoder, wherein the measurement area is formed in series along the scale base material.
このような構成によれば、測定エリアは、スケール基材に沿って一連に確保できるため、測定を円滑に実行することができるとともに、測定精度の向上を図ることができる。また、エンコーダは、除電エリアを通過することなく測定エリア内で測定ができるため、接地部との接触による除電部の摩耗を防ぐことができる。 According to such a configuration, the measurement area can be secured in series along the scale base material, so that the measurement can be smoothly performed and the measurement accuracy can be improved. Further, since the encoder can perform measurement in the measurement area without passing through the static elimination area, it is possible to prevent abrasion of the static elimination portion due to contact with the ground portion.
本発明のエンコーダの制御システムを制御する制御方法は、一方の測定対象部に設けられるとともに目盛が配列されたスケール基材を有するスケールと、他方の測定対象部に設けられるとともに前記スケールとの相対移動量を検出する検出器と、を備えたエンコーダの制御システムの制御方法であって、前記スケールと前記検出器とを相対移動させる駆動手段と、前記駆動手段を制御する制御手段と、を備え、前記スケールは、前記目盛から前記検出器によって前記相対移動量が検出される測定エリアと、導電性の除電部を有する除電エリアと、を備え、前記検出器は、前記他方の測定対象部を介して接地される接地部を備え、前記制御手段は、除電の要否を判定する除電判定工程と、前記除電判定工程の判定にもとづき、除電が必要と判定した場合、前記駆動手段によって前記検出器を前記除電エリアに移動させ、前記接地部を前記除電部に接触させて除電する除電実行工程と、を備えることを特徴とする。 A control method for controlling the control system of the encoder of the present invention is a scale having a scale base material provided with one measurement target portion and having graduations arranged thereon, and a scale relative to the scale provided with the other measurement target portion. A control method for an encoder control system including a detector that detects a movement amount, comprising: a drive unit that relatively moves the scale and the detector; and a control unit that controls the drive unit. The scale includes a measurement area in which the relative movement amount is detected by the detector from the scale, and a static elimination area having a conductive static elimination portion, and the detector includes the other measurement target portion. A grounding unit grounded through the control unit, the control unit determines whether or not static elimination is necessary, and based on the determination in the static elimination determination process, when it is determined that static elimination is necessary, the control unit detects the static electricity. Static electricity removal execution step of moving a container to the static elimination area and bringing the grounding part into contact with the static elimination part to perform static elimination.
このような構成によれば、制御手段は、除電の要否を判定する除電判定工程と、除電判定工程の判定にもとづき接地部を除電部に接触させて除電する除電実行工程と、を備えることで、除電が必要な適切なタイミングで検出器を除電エリアに移動させて除電を実行することができる。また、エンコーダは、接地部と除電部との接触により除電部が摩耗することを抑制するとともに、測定精度の信頼性を保持することができる。 According to such a configuration, the control unit includes a static elimination determination step of determining whether static elimination is necessary, and a static elimination execution step of static elimination by bringing the grounding part into contact with the static elimination part based on the determination of the static elimination determination step. Thus, it is possible to move the detector to the static elimination area and execute static elimination at an appropriate timing that requires static elimination. In addition, the encoder can suppress abrasion of the static eliminator due to contact between the grounding portion and the static eliminator, and can maintain reliability of measurement accuracy.
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本実施形態のエンコーダの制御システムに係るエンコーダを示す正面図および断面図である。具体的には、図1(A)はエンコーダ2の正面図であり、図1(B)は図1(A)のA−A断面におけるエンコーダ2の断面図である。
エンコーダの制御システム1におけるエンコーダ2は、図1(B)に示すように、互いに相対移動する一対の測定対象部W1,W2間の移動距離を測定する測定器である。エンコーダ2は、例えば、電磁誘導式のリニアエンコーダである。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a front view and a sectional view showing an encoder according to an encoder control system of the present embodiment. Specifically, FIG. 1(A) is a front view of the
As shown in FIG. 1B, the
エンコーダ2は、図1(A)に示すように、エンコーダ本体3と、このエンコーダ本体3に移動自在に設けられる検出器4と、を備えている。このエンコーダ2は、一方の測定対象部W1にエンコーダ本体3が固定され、他方の測定対象部W2に検出器4が固定される。
エンコーダ本体3は、図1(B)に示すように、長尺状のスケール枠5と、このスケール枠5に内蔵されるスケール6と、を有して構成されている。スケール枠5は、アルミ合金製の押し出し成形材で形成され、全体略矩形中空状に形成されている。
なお、以下の説明および各図面において、スケール枠5の長手方向であり検出器4の移動方向をX方向と記し、X方向に直交するスケール枠5の幅方向(奥行方向)をY方向と記し、X,Y方向に直交する上下方向をZ方向と記す場合がある。
As shown in FIG. 1A, the
As shown in FIG. 1B, the
In the following description and the drawings, the movement direction of the
図2は、前記エンコーダにおけるスケールを示す正面図である。具体的には、スケール6を−Y方向側からみた図である。
スケール6は、図2に示すように、ガラス等からなる長尺状のスケール基材7と、スケール基材7の長手方向(X方向)に沿って−Y方向側の一面に直線状に形成された導電性を有する導電部8と、導電部8上に形成されるとともに一定のピッチで配列されたコイルからなる目盛Cと、を有している。
導電部8は、クロム(Cr)等の導電体で形成され、スケール基材7の目盛Cの配列方向(X方向)と交差する方向(Z方向)に延びて形成される除電部としての突出部8Aを備えている。
FIG. 2 is a front view showing a scale of the encoder. Specifically, it is a diagram of the
As shown in FIG. 2, the
The
検出器4は、図1(B)に示すように、スケール枠5の外部に設けられるとともに他方の測定対象部W2に固定される検出器本体9と、この検出器本体9からスケール枠5の内部に延びて設けられる検出部10と、を有している。なお、検出器4は、他方の測定対象部W2を介して接地している。
検出部10は、図2に示すように、スケール6の導電部8上に設けられた目盛Cからスケール6と検出部10との相対移動量を読み取る読取部10Aと、検出部10に接続して設けられるとともにスケール基材7の表面に当接して転動するベアリング11と、を有している。
読取部10Aは、励磁コイルと検出コイルとを備えている。励磁コイルは、エンコーダ2が電流を流すと磁束が発生するとともに、対向する目盛Cに磁束を発生させる。目盛Cに生じた磁束は、さらに、対向する読取部10Aの検出コイルに磁束を発生させる。検出コイルは、目盛Cに発生する磁束の変位量を読み取り、スケール6と検出部10との相対移動量を検出している。
As shown in FIG. 1B, the
As shown in FIG. 2, the
The
ベアリング11は、スケール基材7の表面に当接するとともに、導電部8に沿って転動して突出部8Aと接触する転がり部材としてのベアリング11Aと、導電部8に沿って転動するとともにベアリング11Aと同じラインを転動するベアリング11Bと、ベアリング11A,11Bに対して導電部8を挟んで向かい側のラインを転動するベアリング11Cと、ベアリング11A,11B,11Cがズレないように支えるとともにスケール基材7の側面(−Z方向側)と当接して転動するベアリング11Dと、スケール基材7の側面(−Z方向側)と当接して転動するとともにベアリング11Dと同じラインを転動するベアリング11Eと、を有している。
ベアリング11Aは、他方の測定対象部W2を介して接地している検出器4(検出部10)の一部であり、接地部であるため、スケール基材7の表面に形成された突出部8Aと接触することで導電接続される。したがって、スケール基材7は、ベアリング11Aと突出部8Aとが接触している間だけ接地する。
The
The bearing 11A is a part of the detector 4 (detection unit 10) that is grounded through the other measurement target W2, and is a grounding unit. Therefore, the
また、スケール6は、前述の構成の他、読取部10Aが目盛Cを読み取る測定エリア20と、除電部である突出部8Aと接地部であるベアリング11Aとが接触する除電エリア30と、を備えている。
除電部である突出部8Aは、除電エリア30内において接地部であるベアリング11Aと接触することができる大きさに形成されている。具体的には、ベアリング11Aと突出部8Aとが接触している間だけスケール基材7が接地されるため、スケール基材7を長く接地させたい場合は、X方向にベアリング11Aがある程度の距離を転動することができる長さの突出部8Aを設け、短時間だけ接地させたい場合は、X方向に短く突出部8Aを設けることができる。
In addition to the above-described configuration, the
The projecting
測定エリア20は、スケール基材7の長手方向(X方向)に沿って一連に形成されている。そのため、検出部10は、除電エリア30を通過することなく測定エリア20内において測定を実行できる。
除電エリア30は、図2に示すように、スケール基材7の長手方向の一端側(+X方向側)の端部に形成されている。なお、除電エリア30は、スケール基材7の長手方向の一端側(+X方向側)の端部にのみ設けられていてもよいし、スケール基材7の長手方向の他端側(−X方向側)の端部にのみ設けられていてもよいし、スケール基材7の両端に設けられていてもよい。
The
As shown in FIG. 2, the
図3は、前記エンコーダを制御するエンコーダの制御システムを示すブロック図である。
エンコーダの制御システム1は、互いに相対移動するスケール6と検出部10との間の移動距離を測定するエンコーダ2と、一対の測定対象部W1,W2に固定されるスケール6と検出部10とを相対移動させるモータ等の駆動手段40と、駆動手段40を制御する制御手段50と、を備えている。
駆動手段40は、制御手段50の指令にもとづいて、検出器4が固定されている他方の測定対象部W2(図1(B)参照)を駆動させて検出部10を移動させている。
FIG. 3 is a block diagram showing an encoder control system for controlling the encoder.
An encoder control system 1 includes an
Based on a command from the control means 50, the drive means 40 drives the other measurement target portion W2 (see FIG. 1B) to which the
制御手段50は、測定エリア20における相対移動量の積算値をカウントする処理部51と、処理部51でカウントされた積算値から除電の要否を判定する除電判定部52と、除電判定部52の判定にもとづき、除電が必要と判定した場合、駆動手段40によって検出部10を除電エリア30に移動させ、ベアリング11Aを突出部8Aに接触させて除電する除電実行部53と、を備えている。
処理部51は、スケール6と検出部10との相対移動量にもとづき積算値をカウントする。ここで、処理部51がカウントする積算値は、測定開始時から検出部10がスケール6に対して移動した累計移動距離である。
除電判定部52は、積算値に対する所定の閾値を有し、積算値が所定の閾値を超えたときに除電が必要と判定する。
除電実行部53は、除電判定部52によって判定された判定結果にもとづき検出部10を除電エリア30に移動させて除電を実行する。
The
The
The static
The charge
図4は、前記エンコーダの制御システムにおける制御方法を示すフローチャートである。
図4に基づいてエンコーダの制御システム1の動作について説明する。
エンコーダの制御システム1は、図4に示すように、先ず、エンコーダ2に測定を開始させる。次に、制御手段50の処理部51は、測定エリア20において読取部10Aが読み取ったスケール6と検出部10との相対移動量を取得する(ステップST01)。なお、処理部51が取得した相対移動量は、積算値として表示部等に表示される。
続いて、処理部51は、ステップST01で取得した相対移動量の積算値をカウントする処理工程を実行する(ステップST02)。処理部51は、エンコーダ2による測定が実行されている間は相対移動量を取得し積算値をカウントし続ける。
FIG. 4 is a flowchart showing a control method in the control system of the encoder.
The operation of the encoder control system 1 will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 4, the encoder control system 1 first causes the
Subsequently, the
続いて、除電判定部52は、処理工程(ステップST02)によって得られた相対移動量の積算値から除電の要否を判定する除電判定工程を実行する(ステップST03)。除電判定部52は、積算値が所定の閾値に達して除電が必要と判定した場合(ステップST04でYES)、駆動手段40に指令を出す。そして、駆動手段40は、他方の測定対象部W2を駆動させて検出部10を除電エリア30に移動させ、接地部であるベアリング11Aと除電部である突出部8Aとを接触させて接地させることで除電する除電実行工程を実行する(ステップST05)。
Subsequently, the static
エンコーダ2は、除電判定部52によって除電が必要と判定されていない場合(ステップST04でNO)、ステップST01に戻る。
駆動手段40によって除電実行工程(ステップST05)が実行された後、制御手段50は処理部51の積算値をリセットする(ステップST06)。そして、エンコーダ2は、ステップST01に戻って測定を続行する。
If the static
After the
このような本実施形態によれば、以下の作用・効果を奏することができる。
(1)エンコーダの制御システム1は、他方の測定対象部W2を介して接地される検出器4のベアリング11A(接地部)と除電エリア30の突出部8A(除電部)とを接触させることで、スケール基材7を接地することができる。したがって、スケール基材7が帯電したとしても、ベアリング11Aと突出部8Aとを接触させて接地することができるのでスケール基材7の帯電を抑制し、検出器4による検出結果の信頼性の向上を図ることができる。
According to this embodiment as described above, the following actions and effects can be achieved.
(1) The encoder control system 1 brings the bearing 11A (grounding portion) of the
(2)エンコーダの制御システム1は、ベアリング11Aと突出部8Aとを接触させるだけで接地することができるため、特許文献1のスケール6ようにスケール基材7を接地させるための接続部材等を必要としない。したがって、スケール基材7を接地するための構成を簡素化することができるとともにコスト低減を図ることができる。
(3)制御手段50は、測定エリア20における相対移動量の積算値をカウントする処理部51と、処理部51でカウントされた積算値から除電の要否を判定する除電判定部52と、除電判定部52の判定にもとづきベアリング11Aを突出部8Aに接触させて除電する除電実行部53と、を備えているため、除電が必要なタイミングで駆動手段40を駆動制御し、検出器4を除電エリア30に移動させて除電することができる。したがって、エンコーダの制御システム1は、スケール基材7に帯電した電荷を効率的に除電することができる。
(2) Since the encoder control system 1 can be grounded only by bringing the bearing 11A and the protruding
(3) The
(4)制御手段50は、除電判定部52によって除電が必要と判断されるまでの間は、測定エリア20において測定を継続し、ベアリング11Aと突出部8Aとを接触させないので、突出部8Aの摩耗による摩耗粉の発生を抑制することができる。したがって、ベアリング11Aと突出部8Aとの接触による摩耗粉の発生を低減させて検出不良を抑制し、測定精度の信頼性を保持することができる。
(4) The
(5)処理部51は、スケール6と検出器4との相対移動量の積算値をカウントするため、除電の要否を判定するためのセンサー等を設ける必要がなく、コスト低減を図ることができる。
(6)除電部は導電部8の一部であり、除電部である突出部8Aはスケール基材7の目盛Cの配列方向(X方向)と交差する方向(Z方向)に導電部8から延びて形成されることで、ベアリング11Aと接触させることができる。すなわち、ベアリング11Aと接触させるための除電部を導電部8から延びて形成される突出部8Aとすることで、導電部8とベアリング11Aとを接触させずに除電を実行することができる。したがって、導電部8からは摩耗粉が発生しないため、検出器4の検出不良を抑制し、測定精度の信頼性を保持することができる。
(5) Since the
(6) The static elimination portion is a part of the
(7)ベアリング11Aは、検出器4を移動させるだけでスケール基材7の目盛Cの配列方向(X方向)と交差する方向(X方向)に延びて形成された突出部8Aと接触させることができる。したがって、エンコーダ2は、従来より設けられているベアリング11Aを突出部8Aと接触する接地部として用いることで、エンコーダ2の構成を簡素化することができるとともにコスト低減を図ることができる。
(7) The
(8)測定エリア20は、スケール基材7に沿って一連に確保できるため、測定を円滑に実行することができるとともに、測定精度の向上を図ることができる。また、エンコーダ2は、除電エリア30を通過することなく測定エリア20内で測定ができるため、ベアリング11Aとの接触による突出部8Aの摩耗を防ぐことができる。
(9)制御手段50は、除電判定部52によって除電が必要となるまでは検出器4を除電エリア30へ移動させず、測定エリア20内で測定を継続するため、ベアリング11Aと突出部8Aとの接触回数を低減させることができる。したがって、ベアリング11Aと突出部8Aとの接触による摩耗粉の発生を低減させて検出不良を抑制し、測定精度の信頼性を保持することができる。
(8) Since the
(9) The
(10)制御手段50は、除電の要否を判定する除電判定工程(ステップST03)と、除電判定工程(ステップST03)の判定にもとづきベアリング11Aを突出部8Aに接触させて除電する除電実行工程(ステップST05)と、を備えることで、除電が必要な適切なタイミングで検出器4を除電エリア30に移動させて除電を実行することができる。
(10) The
〔実施形態の変形〕
なお、本発明は、前記一実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、電磁誘導式のリニアエンコーダであるエンコーダ2に本発明を用いる場合を説明したが、エンコーダとしては、エンコーダ本体3に移動自在に設けられる検出器を備えたものであればよく、検出器の形式や検出方式等は特に限定されるものではない。
[Modification of Embodiment]
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described one embodiment, and modifications, improvements, etc. within a range in which the object of the present invention can be achieved are included in the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the case where the present invention is used for the
また、エンコーダ2は、リニアエンコーダではなくロータリーエンコーダであってもよい。この場合、検出器はスケール基材の周方向に沿って移動し、除電部である突出部は、スケール基材の径方向に導電部から延びて形成される。そして、除電エリアは、スケール基材の周方向に沿って形成された測定エリアの一部に設けられる。
Further, the
前記実施形態では、エンコーダ本体3のスケール枠5が全体略矩形中空状に形成されていたが、スケール枠5の形状は矩形に限らず任意形状でよい。
前記実施形態では、接地部である転がり部材としてベアリング11Aを用いたが、検出器4を移動させることで除電部である突出部8Aと接触させることができればどのような構成であってもよい。また、突出部8Aは、スケール基材7の−Y方向側の一面に形成されていたが、スケール基材7の−Z方向側の側面に形成されていてもよく、接地部と接触させて接地することができれば、どのような構成であってもよい。また、除電部である突出部8Aは、導電部8から延びて形成されていたが、除電部は導電部8と導電接続していればよく、導電性の接地線等で接続されていてもよい。
In the above-described embodiment, the
In the above embodiment, the bearing 11A is used as the rolling member that is the grounding portion, but any configuration may be used as long as it can be brought into contact with the protruding
前記実施形態では、除電エリア30は、スケール基材7の長手方向の一端側(+X方向側)の端部に形成されていたが、測定エリア20の中間部に設けられていてもよい。また、除電エリア30は、測定エリア20よりも広範に設けられていてもよいし、除電エリア30と測定エリア20とが交互に設けられてもよい。
前記実施形態では、目盛Cは、測定エリア20および除電エリア30の両方に形成されていたが、除電エリア30には設けられていなくてもよい。
また、突出部8Aは、除電エリア30の一部分に一か所だけ形成されていたが、除電エリア30の全面に形成されていてもよいし、複数の突出部8Aが形成されていてもよい。すなわち、除電部である突出部8Aは、除電エリア30内に形成され、かつ、接地部と接触することができる位置に形成されていれば、どのように形成されていてもよい。また、除電部である突出部8Aは、ベアリング11Aと接触させていたが、ベアリング11B,11C,11D,11Eのどのベアリング11と接触させてもよい。
In the above-described embodiment, the
Although the scale C is formed in both the
Further, although the protruding
前記実施形態では、処理部51は、測定開始時から検出部10がスケール6に対して移動した累計移動距離を積算値としてカウントしていたが、カウント開始時からの累計時間や電荷の帯電量等を積算値としてカウントしてもよい。
前記実施形態では、エンコーダの制御システム1は、制御手段50に除電判定部52を備え、積算値が所定の閾値を超えた場合に除電を実行したが、除電判定部52には、エンコーダ2に電源が投入されたときやエンコーダ2の使用が終了したとき等を判定させてもよい。
In the above-described embodiment, the
In the above embodiment, the encoder control system 1 includes the charge
以上のように、本発明は、エンコーダの制御システム、エンコーダおよびエンコーダの制御システムの制御方法に好適に利用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the present invention can be suitably used for the encoder control system, the encoder, and the control method for the encoder control system.
1 エンコーダの制御システム
2 エンコーダ
4 検出器
6 スケール
7 スケール基材
8 導電部
8A 突出部(除電部)
10 検出部
11 ベアリング(転がり部材)
11A ベアリング(転がり部材,接地部)
20 測定エリア
30 除電エリア
40 駆動手段
50 制御手段
51 処理部
52 除電判定部
53 除電実行部
C 目盛
W1,W2 一対の測定対象部
1
10
11A bearing (rolling member, grounding part)
20
Claims (6)
前記スケールと前記検出器とを相対移動させる駆動手段と、
前記駆動手段を制御する制御手段と、を備え、
前記スケールは、
前記目盛から前記検出器によって前記相対移動量が検出される測定エリアと、
導電性の除電部を有する除電エリアと、を備え、
前記検出器は、
前記他方の測定対象部を介して接地される接地部を備え、
前記制御手段は、
除電の要否を判定する除電判定部と、
前記除電判定部の判定にもとづき、除電が必要と判定した場合、前記駆動手段によって前記検出器を前記除電エリアに移動させ、前記接地部を前記除電部に接触させて除電する除電実行部と、を備えることを特徴とするエンコーダの制御システム。 A scale having a scale base material in which scales are arranged while being provided in one measurement target portion, and a detector that is provided in the other measurement target portion and detects a relative movement amount with the scale, and an encoder provided with A control system,
Drive means for relatively moving the scale and the detector,
A control means for controlling the drive means,
The scale is
A measurement area in which the relative movement amount is detected by the detector from the scale,
A static eliminator having a conductive static eliminator,
The detector is
A grounding unit grounded via the other measurement target unit;
The control means is
A static elimination determination unit that determines whether static elimination is necessary,
Based on the determination of the static elimination determining unit, when it is determined that static elimination is necessary, the detector is moved to the static elimination area by the driving unit, the static elimination executing unit for static elimination by contacting the grounding unit with the static elimination unit, An encoder control system comprising:
前記制御手段は、
前記測定エリアにおける前記相対移動量の積算値をカウントする処理部と、
前記処理部でカウントされた前記積算値から除電の要否を判定する前記除電判定部と、を備えることを特徴とするエンコーダの制御システム。 The encoder control system according to claim 1,
The control means is
A processing unit that counts an integrated value of the relative movement amount in the measurement area,
A static elimination determination unit that determines whether static elimination is necessary based on the integrated value counted by the processing unit.
前記スケールは、
前記スケール基材の目盛の配列方向に沿って形成された導電性の導電部を備え、
前記除電部は、前記スケール基材の目盛の配列方向と交差する方向に当該導電部から延びて形成される突出部であることを特徴とするエンコーダ。 An encoder driven and controlled by the encoder control system according to claim 1 or 2,
The scale is
A conductive conductive portion is formed along the arrangement direction of the scale of the scale substrate,
The said static elimination part is a protrusion part extended and formed from the said conductive part in the direction which intersects with the arrangement direction of the scale of the said scale base material, The encoder characterized by the above-mentioned.
前記接地部は、
前記スケール基材に沿って転動する転がり部材であることを特徴とするエンコーダ。 An encoder driven and controlled by the encoder control system according to claim 1 or 2,
The ground portion is
An encoder comprising a rolling member that rolls along the scale base material.
前記測定エリアは、
前記スケール基材に沿って一連に形成されることを特徴とするエンコーダ。 An encoder driven and controlled by the encoder control system according to claim 1 or 2,
The measurement area is
An encoder formed in series along the scale base material.
前記スケールと前記検出器とを相対移動させる駆動手段と、
前記駆動手段を制御する制御手段と、を備え、
前記スケールは、
前記目盛から前記検出器によって前記相対移動量が検出される測定エリアと、
導電性の除電部を有する除電エリアと、を備え、
前記検出器は、
前記他方の測定対象部を介して接地される接地部を備え、
前記制御手段は、
除電の要否を判定する除電判定工程と、
前記除電判定工程の判定にもとづき、除電が必要と判定した場合、前記駆動手段によって前記検出器を前記除電エリアに移動させ、前記接地部を前記除電部に接触させて除電する除電実行工程と、を備えることを特徴とするエンコーダの制御システムの制御方法。 A scale having a scale base material in which scales are arranged while being provided in one measurement target portion, and a detector that is provided in the other measurement target portion and detects a relative movement amount with the scale, and an encoder provided with A control method for a control system, comprising:
Drive means for relatively moving the scale and the detector,
A control means for controlling the drive means,
The scale is
A measurement area in which the relative movement amount is detected by the detector from the scale,
A static eliminator having a conductive static eliminator,
The detector is
A grounding unit grounded via the other measurement target unit;
The control means is
A static elimination determination step of determining whether static elimination is necessary,
Based on the determination of the static elimination determination step, when it is determined that static elimination is required, the detector is moved to the static elimination area by the driving unit, a static elimination execution step of static elimination by contacting the ground portion with the static elimination unit, A method for controlling an encoder control system, comprising:
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|---|---|---|---|---|
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| JP3942124B2 (en) * | 1998-03-13 | 2007-07-11 | 東洋電機製造株式会社 | Pulse counter |
| JPH11344361A (en) * | 1998-06-03 | 1999-12-14 | Olympus Optical Co Ltd | Optical encoder |
| JP2001074499A (en) * | 1999-09-08 | 2001-03-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Magnetic encoder and magnetic scale |
| WO2009122693A1 (en) * | 2008-03-31 | 2009-10-08 | Thk株式会社 | Position detection device and linear actuator using the same |
| JP2012003897A (en) * | 2010-06-15 | 2012-01-05 | Sharp Corp | Static elimination device and static elimination method |
| US9644935B2 (en) * | 2011-10-26 | 2017-05-09 | The Timken Company | Sensor system having independent hall effect sensor |
| JP6302623B2 (en) * | 2013-04-05 | 2018-03-28 | ハイデンハイン株式会社 | Linear encoder |
| JP6475936B2 (en) * | 2014-08-19 | 2019-02-27 | 株式会社ミツトヨ | Encoder scale and manufacturing method thereof |
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