JPS6222403B2 - - Google Patents
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- JPS6222403B2 JPS6222403B2 JP56150038A JP15003881A JPS6222403B2 JP S6222403 B2 JPS6222403 B2 JP S6222403B2 JP 56150038 A JP56150038 A JP 56150038A JP 15003881 A JP15003881 A JP 15003881A JP S6222403 B2 JPS6222403 B2 JP S6222403B2
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- Japan
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- scale
- magnetic
- reference point
- detection head
- magnet
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は磁気スケール装置、特に有効測長内に
基準点(絶対原点)発磁体を有し、簡易かつ小型
な構成で、しかも耐損耗性の向上をも具現するた
めの改良に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides a magnetic scale device, in particular, a magnetic scale device having a reference point (absolute origin) magnetizing body within the effective length measurement, having a simple and compact configuration, and also realizing improved wear resistance. Regarding the improvement of
磁気格子の形成された磁気スケールを用いた測
尺装置では、従来から一般に、相対的に移動され
る磁気スケールと検出ヘツドとの単位移動量毎に
得られるパルス信号を計数して測定値を算出する
インクリメンタル方式の測定が行なわれている。
このようなインクリメンタル方式の測尺装置は構
成が簡単で安価な利点を有しているが、電源がオ
フされると過去の位置情報が全て消失するという
欠点がある。この欠点を補完するために、磁気ス
ケールの有効測定長内に基準点発磁体を設け、こ
れを磁気センサから成る基準点検出ヘツドにより
検出して原点信号を得て、この原点信号に基づく
擬似アブソリユート方式の測定を行なうようにし
たものが提案されている。 Conventionally, measuring devices that use a magnetic scale with a magnetic grating have generally calculated measured values by counting the pulse signals obtained for each unit of movement between the magnetic scale and the detection head, which are moved relative to each other. Incremental measurements are being carried out.
Such an incremental measuring device has the advantage of being simple and inexpensive, but has the disadvantage that all past position information is lost when the power is turned off. In order to compensate for this drawback, a reference point magnet is provided within the effective measurement length of the magnetic scale, and this is detected by a reference point detection head consisting of a magnetic sensor to obtain an origin signal, and a pseudo absolute is generated based on this origin signal. A system has been proposed that performs measurements based on this method.
また上記測尺装置は磁気スケールの表面に鉄粉
等が付着し易く、該磁気スケールに極めて近接し
た状態で相対移動される検出ヘツドと磁気スケー
ルとの間に上述のような鉄粉等が挾みこまれた場
合には、検出ヘツドや磁気スケールが損傷する恐
れがある。 In addition, in the measuring device described above, iron particles, etc. tend to adhere to the surface of the magnetic scale, and the above-mentioned iron particles, etc., may be caught between the magnetic scale and the detection head, which is moved relatively close to the magnetic scale. If this happens, the detection head and magnetic scale may be damaged.
このためスケール検出ヘツドと基準点検出ヘツ
ドを磁気シールドケース内に収容すると共に磁気
スケール検出面を保護カバーで被覆し、かつワイ
パーにより摺接することも提案されている。 For this reason, it has been proposed to house the scale detection head and the reference point detection head in a magnetically shielded case, cover the magnetic scale detection surface with a protective cover, and bring them into sliding contact with each other using a wiper.
しかし上述した従来の磁気スケール装置では基
準点発磁体を設けることによるクロストークの影
響を回避する構成としなければならない。即ち、
基準点発磁体の信号磁界にスケール検出ヘツドが
感磁するのを防止するために、磁気スケールと基
準点検出ヘツドとの間隔を拡大すると共に磁気シ
ールドケースを2重構造とする必要がある。従つ
て磁気スケール装置の構成が大型かつ複雑化す
る。 However, the conventional magnetic scale device described above must be configured to avoid the influence of crosstalk due to the provision of the reference point magnet. That is,
In order to prevent the scale detection head from being magnetized by the signal magnetic field of the reference point magnet, it is necessary to increase the distance between the magnetic scale and the reference point detection head, and to make the magnetic shielding case have a double structure. Therefore, the configuration of the magnetic scale device becomes large and complicated.
また、通常、基準点発磁体はスケールベース内
に埋込み、その発磁体検出面とスケール磁性媒体
面とを同一面となるように成形するために、スケ
ールベースに対して発磁体埋込み用の穴又は溝の
加工を必要とし、コスト高となる。 In addition, normally, the reference point magnet is embedded in the scale base, and in order to form the magnet so that the detection surface of the magnet is flush with the scale magnetic medium surface, a hole or hole for embedding the magnet is formed in the scale base. Grooves require machining, which increases costs.
更に磁気スケールの検出面が外部に露出する構
成であるため、使用に際して損耗の危険を伴なつ
ている。 Furthermore, since the detection surface of the magnetic scale is exposed to the outside, there is a risk of wear and tear during use.
本発明はかかる従来技術の欠点を改良するため
になされたもので、略コ字状に形成したスケール
ベースの内側の一面に磁気スケールを、他面に基
準点発磁体を夫々設けると共に上記スケール及び
発磁体に対向して配置されかつ磁性体により互い
に磁気シールドされたスケール検出ヘツド及び基
準点検出ヘツドによりスケール信号及び基準点信
号を読み出すように構成したことを特徴とする。 The present invention has been made to improve the drawbacks of the prior art, and includes providing a magnetic scale on one side of the inside of a scale base formed in a substantially U-shape, and a reference point magnet on the other side. The present invention is characterized in that the scale signal and the reference point signal are read out by a scale detection head and a reference point detection head which are arranged opposite to the magnetic body and are magnetically shielded from each other by a magnetic material.
以下図面に示す実施例により本発明を説明する
と、第1図及び第2図において、1は略コ字状に
形成されたスケールベース、2は測尺用磁気スケ
ール、3は基準点発磁体、4は検出ヘツド装置、
5はヘツド取付板、6はケーブル、7は保護カバ
ー、8はワイパーである。 The present invention will be described below with reference to embodiments shown in the drawings. In FIGS. 1 and 2, 1 is a scale base formed in a substantially U-shape, 2 is a magnetic scale for measurement, 3 is a reference point magnet, 4 is a detection head device;
5 is a head mounting plate, 6 is a cable, 7 is a protective cover, and 8 is a wiper.
測尺用磁気スケール2及び基準点発磁体3は夫
夫スケールベース1の内側の面に設けられ、これ
らの間に検出ヘツド装置4が配置されている。検
出ヘツド装置4はヘツド取付板5によつて固定側
に支持され、またヘツドからの信号取出し及び付
勢用電源の供給のため、ケーブル6が検出ヘツド
装置4内に接続されている。 A measuring magnetic scale 2 and a reference point magnet 3 are provided on the inner surface of the scale base 1, and a detection head device 4 is disposed between them. The detection head device 4 is supported on the fixed side by a head mounting plate 5, and a cable 6 is connected within the detection head device 4 for extracting signals from the head and supplying power for energization.
スケールベース1は例えば鉄等の磁性体で成形
し、前述したようにその内側の面にスケール磁性
媒体及び基準点発磁体を直接固着することがで
き、また傾斜部1′を設ければ滴下する油等の侵
入防止に効果がある。上記スケール磁性媒体に
は、例えば縦磁界記録法により垂直磁気目盛を付
与して磁気格子を形成し磁気スケール2としてい
る。 The scale base 1 is made of a magnetic material such as iron, and as described above, the scale magnetic medium and the reference point magnet can be directly fixed to the inner surface thereof, and if the sloped part 1' is provided, the scale magnetic medium and the reference point magnet can be fixed directly to the inside surface of the scale base 1. Effective in preventing intrusion of oil, etc. The scale magnetic medium is provided with perpendicular magnetic graduations by, for example, a longitudinal magnetic field recording method to form a magnetic lattice to form a magnetic scale 2.
基準点発磁体3は希土類磁石或いはゴム磁石や
プラスチツク磁石等で形成されており、その表面
から垂直方向に基準点信号用磁界を発生する。ま
た前記スケール磁性媒体はCu、Ni、FeやCu・
Ni・Co等のスピノーダル型磁性材料を用いた圧
延磁石で形成され、その表面は均一平面に仕上げ
られており、スケールベース内に収納されている
ので、損耗の危険は少ないが、必要に応じて適当
な樹脂等から成る保護カバー7を被覆すると有効
である。 The reference point magnet generator 3 is formed of a rare earth magnet, a rubber magnet, a plastic magnet, or the like, and generates a reference point signal magnetic field in the vertical direction from its surface. In addition, the scale magnetic medium is Cu, Ni, Fe, Cu.
It is made of rolled magnets using spinodal magnetic materials such as Ni and Co, and its surface is finished with a uniform flat surface.Since it is housed within the scale base, there is little risk of wear and tear, but it can be used as needed. It is effective to cover with a protective cover 7 made of a suitable resin or the like.
更に検出ヘツド装置4の磁気スケール2と対向
する底面にはワイパー8が取付けられており、該
ワイパーは例えばポリウレタン、ニトリルゴム等
の弾性材料で成形されていて、その先端部は刃形
状を成している。このワイパーの刃形状部は磁気
スケール2の表面に弾性的に接触しており、磁気
スケール2と検出ヘツド装置4との相対移動に伴
なつて、磁気スケール面上を摺動して、該面に付
着した鉄粉等を除去する作用をなす。 Further, a wiper 8 is attached to the bottom surface of the detection head device 4 facing the magnetic scale 2, and the wiper is made of an elastic material such as polyurethane or nitrile rubber, and its tip has a blade shape. ing. The blade-shaped portion of this wiper is in elastic contact with the surface of the magnetic scale 2, and as the magnetic scale 2 and the detection head device 4 move relative to each other, it slides on the magnetic scale surface and It acts to remove iron powder etc. attached to the surface.
次に検出ヘツド装置4は、例えば第3図乃至第
5図に示す如く、磁気スケール2と対向するスケ
ール検出ヘツド9、基準点発磁体側に対向する基
準点検出ヘツド10、磁性体ヘツドケース11、
非磁性体カバー12,13及び端子板14等から
なる。 Next, the detection head device 4 includes, for example, as shown in FIGS. 3 to 5, a scale detection head 9 facing the magnetic scale 2, a reference point detection head 10 facing the reference point magnet generator side, a magnetic head case 11,
It consists of non-magnetic covers 12, 13, a terminal plate 14, etc.
磁性体ヘツドケース11は断面形状がH字状を
なしており、その上部及び下部はカバー12,1
3で密閉され、その一方の室にはスケール検出ヘ
ツド9が、また他方の室には基準点検出ヘツド1
0が夫々収納されて、各検出ヘツドからの信号線
は端子板14においてケーブル6に接続されてい
る。 The magnetic head case 11 has an H-shaped cross section, and its upper and lower parts are covered with covers 12 and 1.
The scale detection head 9 is installed in one chamber, and the reference point detection head 1 is installed in the other chamber.
0 is housed in each detection head, and the signal line from each detection head is connected to the cable 6 at the terminal plate 14.
上述した如くスケール検出ヘツド9と基準点検
出ヘツド10は磁性体ヘツドケース11により互
いに磁気シールドされ、磁気スケール2及び基準
点発磁性体3に対し閉磁路が形成されるようにな
るのでお互いの干渉はほぼ完全に防止される。 As mentioned above, the scale detection head 9 and the reference point detection head 10 are magnetically shielded from each other by the magnetic head case 11, and a closed magnetic path is formed between the magnetic scale 2 and the reference point magnetizing body 3, so that mutual interference is prevented. almost completely prevented.
更にヘツドケース11及びヘツド取付板5は精
密鋳造等に一体成形でき、極めて簡易な構成とな
し得る。 Further, the head case 11 and the head mounting plate 5 can be integrally formed by precision casting, etc., resulting in an extremely simple structure.
なお、磁気スケール2は、縦磁界目盛に限定さ
れるものではなく、そのスケール磁性媒体に横磁
界記録法により磁気格子を形成するようにしても
よい。この場合、スケールベースは非磁性体で形
成する。 Note that the magnetic scale 2 is not limited to a vertical magnetic field scale, and a magnetic grating may be formed on the scale magnetic medium by a transverse magnetic field recording method. In this case, the scale base is formed from a non-magnetic material.
かくして検出ヘツド装置4に対する磁気スケー
ル2及び基準点発磁体3の相対移動により、該発
磁体からの磁界を基準点検出ヘツド10によつて
検出して基準点位置情報を得ると共に磁気スケー
ル2からの信号磁界をスケール検出ヘツド9によ
つて検出される測尺位置情報を上記基準点位置情
報に基づく絶対的な位置情報として出力すること
ができる。 In this manner, by the relative movement of the magnetic scale 2 and the reference point magnet generator 3 with respect to the detection head device 4, the magnetic field from the magnet generator is detected by the reference point detection head 10 to obtain reference point position information, and the magnetic field from the magnetic scale 2 is detected. Measurement position information detected by the scale detection head 9 in the signal magnetic field can be output as absolute position information based on the reference point position information.
第6図は切削粉等のスケール内侵入を防止する
ための本装置の使用方法を示している。同図に示
す如く、スケールベース1の検出ヘツドを取付け
ていない部分を上方に向け、これと平行にヘツド
取付板5を配置してある。 FIG. 6 shows how to use this device to prevent cutting powder and the like from entering the scale. As shown in the figure, the part of the scale base 1 to which the detection head is not attached faces upward, and the head mounting plate 5 is arranged parallel to this part.
第7図は磁気スケール自体を防塵構造とした実
施例で、弾性体カーテン15,16がスケールベ
ース1の開口部両端に取付けられている。 FIG. 7 shows an embodiment in which the magnetic scale itself has a dust-proof structure, and elastic curtains 15 and 16 are attached to both ends of the opening of the scale base 1.
第8図はスケールヘツド一体構成のユニツト型
磁気スケール装置の実施例を示す。同図におい
て、17はスケールベース1の外筒面を案内とす
るスライダーで、このスライダーに検出ヘツド装
置4が取付けられている。 FIG. 8 shows an embodiment of a unit type magnetic scale device having an integral structure with a scale head. In the figure, numeral 17 is a slider guided by the outer cylindrical surface of the scale base 1, and the detection head device 4 is attached to this slider.
以上説明した所から明らかなように本発明によ
れば、スケールベースは成形容易であり、このス
ケールベース内に磁気スケール、基準点発磁耐及
び検出ヘツド装置を収納する構造であるから損耗
の危険は少なく防塵の点で効果的であり、しかも
全体的に簡易な構造である。 As is clear from the above explanation, according to the present invention, the scale base is easy to mold, and since the scale base has a structure in which the magnetic scale, reference point magnetization resistance, and detection head device are housed, there is a risk of wear and tear. It is effective in terms of dustproofing and has a simple structure overall.
特に基準点発磁体はスケールベース内側面のス
ケール測尺方向の任意位置に取付可能であり、そ
の検出ヘツドと関連して閉磁路構成とすることは
容易であるから、従来に比して磁気スケールとの
間隔は縮少でき、小型化の点で有利である。 In particular, the reference point magnet can be attached to any position in the scale measurement direction on the inside surface of the scale base, and it is easy to create a closed magnetic circuit configuration in conjunction with the detection head, so compared to conventional magnetic scales. The distance between the two can be reduced, which is advantageous in terms of miniaturization.
また従来の如く基準点発磁体をスケールベース
内に埋込む必要がないので、成形加工が簡易化さ
れ、コスト低下に資する所大である。 Further, since there is no need to embed the reference point magnet in the scale base as in the conventional case, the molding process is simplified, which greatly contributes to cost reduction.
更に基準点検出ヘツドとスケール検出ヘツドと
を、磁性体ヘツドケースを用いることにより夫々
基準点発磁体と磁気スケールとに対し互いに独立
した閉磁路構成とすることができるので、磁気シ
ールド効果は極めて高い。 Further, by using a magnetic head case, the reference point detection head and the scale detection head can be configured in closed magnetic circuits independent of each other with respect to the reference point magnet generator and the magnetic scale, respectively, so that the magnetic shielding effect is extremely high.
その他、防水、防塵構造とすることは極めて容
易であり、実用に供してその効果は顕著である。 In addition, it is extremely easy to create a waterproof and dustproof structure, and its effects are remarkable in practical use.
第1図及び第2図は本発明の一実施例による磁
気ヘツド装置を示す概略図、第2図a,b、第3
図a,b第4図及び第5図は上記実施例における
検出ヘツド装置の構成を示す概略図、第6図、第
7図及び第8図は夫々本発明の他の実施例を示す
概略図である。
1……スケールベース、2……磁気スケール、
3……基準点発磁体、4……検出ヘツド装置、5
……ヘツド取付板、8……ワイパー。
1 and 2 are schematic diagrams showing a magnetic head device according to an embodiment of the present invention, FIGS. 2a and 2b, and 3.
FIGS. 4 and 5 are schematic diagrams showing the configuration of the detection head device in the above embodiment, and FIGS. 6, 7, and 8 are schematic diagrams showing other embodiments of the present invention, respectively. It is. 1...Scale base, 2...Magnetic scale,
3... Reference point magnetizing body, 4... Detection head device, 5
...Head mounting plate, 8...Wiper.
Claims (1)
スケールを他面に基準点発磁体を設け、略H字形
の磁性体ヘツドケースの夫々の内側に上記スケー
ル及び発磁体に対向してスケール信号検出ヘツド
と基準点信号検出ヘツドとを配置して、スケール
信号及び基準点信号を読み出すようにし、当該信
号の読み出し時に、前記スケール信号及び基準点
発磁体とに対し、互いに独立した閉磁路を構成す
るように、前記スケールベース及びヘツドケース
を形成したことを特徴とする磁気スケール装置。1 A magnetic scale is installed on one side of the inside of a roughly U-shaped scale base, and a reference point magnet is installed on the other side, and a scale signal detection head is installed inside each of the roughly H-shaped magnetic head cases facing the scale and the magnet. and a reference point signal detection head are arranged to read out the scale signal and the reference point signal, and when reading out the signals, the scale signal and the reference point magnetizing body are configured to form mutually independent closed magnetic paths. A magnetic scale device characterized in that the scale base and head case are formed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15003881A JPS5850418A (en) | 1981-09-21 | 1981-09-21 | Magnetic scale device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15003881A JPS5850418A (en) | 1981-09-21 | 1981-09-21 | Magnetic scale device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5850418A JPS5850418A (en) | 1983-03-24 |
| JPS6222403B2 true JPS6222403B2 (en) | 1987-05-18 |
Family
ID=15488137
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15003881A Granted JPS5850418A (en) | 1981-09-21 | 1981-09-21 | Magnetic scale device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5850418A (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59175105U (en) * | 1983-05-10 | 1984-11-22 | 株式会社 エスジ− | Phase shift type linear position detection device |
| JPS6387504U (en) * | 1986-11-27 | 1988-06-07 | ||
| JP7351993B1 (en) * | 2022-09-30 | 2023-09-27 | Dmg森精機株式会社 | position detection device |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5826323Y2 (en) * | 1973-08-31 | 1983-06-07 | ソニー株式会社 | Jiki Scale Souch |
| JPS5430953U (en) * | 1977-08-04 | 1979-02-28 | ||
| JPS54100743U (en) * | 1977-12-27 | 1979-07-16 | ||
| JPS5635765U (en) * | 1979-08-28 | 1981-04-07 |
-
1981
- 1981-09-21 JP JP15003881A patent/JPS5850418A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5850418A (en) | 1983-03-24 |
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