JP2003222512A - 位置検出機構を備えた移動装置 - Google Patents
位置検出機構を備えた移動装置Info
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- JP2003222512A JP2003222512A JP2002022709A JP2002022709A JP2003222512A JP 2003222512 A JP2003222512 A JP 2003222512A JP 2002022709 A JP2002022709 A JP 2002022709A JP 2002022709 A JP2002022709 A JP 2002022709A JP 2003222512 A JP2003222512 A JP 2003222512A
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
- G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
- G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
- G01D5/347—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells using displacement encoding scales
- G01D5/34746—Linear encoders
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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Details Of Measuring And Other Instruments (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 位置検出部をそれぞれ有する複数のスライダ
と複数の直列配置されたスケールからなるリニアエンコ
ーダを備える移動装置で、スライダ間隔やスケールオフ
セットを実機上で正確に計測し設定することが可能な移
動装置を提供する。 【解決手段】 複数のスライダがひとつのスケールに対
向するときにスライダ間隔を計測・設定するスライダ間
隔検出部１２と、複数のスライダがそれぞれ異なるスケ
ールに対向しているときにスケールオフセットを計測す
るスケールオフセット検出部１４を具備する。
と複数の直列配置されたスケールからなるリニアエンコ
ーダを備える移動装置で、スライダ間隔やスケールオフ
セットを実機上で正確に計測し設定することが可能な移
動装置を提供する。 【解決手段】 複数のスライダがひとつのスケールに対
向するときにスライダ間隔を計測・設定するスライダ間
隔検出部１２と、複数のスライダがそれぞれ異なるスケ
ールに対向しているときにスケールオフセットを計測す
るスケールオフセット検出部１４を具備する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、移動体のスケール
上での位置を検出する位置検出機構を備える移動装置、
特に長手方向に並べて配置された複数のスケール上での
移動体の位置を検出する移動装置に関する。
上での位置を検出する位置検出機構を備える移動装置、
特に長手方向に並べて配置された複数のスケール上での
移動体の位置を検出する移動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】移動装置は、工作機械の加工対象または
切削工具を搬送するテーブル、または産業機械等の様々
な分野で使用されている。以下の説明では、移動装置を
工作機械に適用した場合について説明する。
切削工具を搬送するテーブル、または産業機械等の様々
な分野で使用されている。以下の説明では、移動装置を
工作機械に適用した場合について説明する。
【０００３】直線位置の検出に利用されるリニアエンコ
ーダには一般的に光学式と磁気式とがある。図５は、こ
れらの方式に共通する従来のリニアエンコーダの一例を
示す概略構造図であり、図示矢印方向に移動するテーブ
ル５と、長手方向がテーブル５の移動方向と平行になる
ように基台に固定配設されたスケールユニット１と、テ
ーブル５と共に移動するスライダ３と、スライダ３から
出力される位置信号Ｓを位置データＰＤに変換して出力
する信号処理部２６とで構成されている。スケールユニ
ット１内には、光学的、或いは、磁気的な目盛が施され
たスケール２が含まれており、この目盛をスライダ３の
内部に具備された検出部４によって、光学的、或いは、
磁気的に検出するようになっている。
ーダには一般的に光学式と磁気式とがある。図５は、こ
れらの方式に共通する従来のリニアエンコーダの一例を
示す概略構造図であり、図示矢印方向に移動するテーブ
ル５と、長手方向がテーブル５の移動方向と平行になる
ように基台に固定配設されたスケールユニット１と、テ
ーブル５と共に移動するスライダ３と、スライダ３から
出力される位置信号Ｓを位置データＰＤに変換して出力
する信号処理部２６とで構成されている。スケールユニ
ット１内には、光学的、或いは、磁気的な目盛が施され
たスケール２が含まれており、この目盛をスライダ３の
内部に具備された検出部４によって、光学的、或いは、
磁気的に検出するようになっている。
【０００４】次に、リニアエンコーダを用いて長いスト
ローク長を検出する場合の構成例について説明する。リ
ニアエンコーダでは、必要な測定長に合わせてスケール
の長さが決められるが、製造設備や運搬上の問題によ
り、１本で３ｍを越えるような長いスケールを適用する
のは困難である。そこで、複数本のスケールユニットを
長手方向に直列に設置して、長い測定長に対応する方法
が提案されている。
ローク長を検出する場合の構成例について説明する。リ
ニアエンコーダでは、必要な測定長に合わせてスケール
の長さが決められるが、製造設備や運搬上の問題によ
り、１本で３ｍを越えるような長いスケールを適用する
のは困難である。そこで、複数本のスケールユニットを
長手方向に直列に設置して、長い測定長に対応する方法
が提案されている。
【０００５】以下に、その一例を説明する。図１は、２
本のスケールユニットを長手方向に配置した場合の概略
構造図である。図５と同一構成箇所は同符号を付して説
明を省略する。この構成例では、２本のスケールユニッ
ト１ａと１ｂが長手方向に配置されている。２本のスケ
ールユニット内には、それぞれスケール２ａと２ｂが含
まれている。一方、テーブル５側には、２つのスライダ
３ａ、３ｂが、ある間隔を隔てて取付けられている。ス
ケールに施された目盛は、検出部４ａ、４ｂで読み取ら
れ、スライダ３ａ、３ｂから位置信号Ｓ１，Ｓ２として
信号処理部６に出力される。信号処理部６では、それぞ
れのスライダ３ａ，３ｂからの位置信号Ｓ１，Ｓ２と、
テーブル５のおよその位置を示す概テーブル位置データ
ＰＴＡＢを元に、正確な位置データＰＤを出力する。
本のスケールユニットを長手方向に配置した場合の概略
構造図である。図５と同一構成箇所は同符号を付して説
明を省略する。この構成例では、２本のスケールユニッ
ト１ａと１ｂが長手方向に配置されている。２本のスケ
ールユニット内には、それぞれスケール２ａと２ｂが含
まれている。一方、テーブル５側には、２つのスライダ
３ａ、３ｂが、ある間隔を隔てて取付けられている。ス
ケールに施された目盛は、検出部４ａ、４ｂで読み取ら
れ、スライダ３ａ、３ｂから位置信号Ｓ１，Ｓ２として
信号処理部６に出力される。信号処理部６では、それぞ
れのスライダ３ａ，３ｂからの位置信号Ｓ１，Ｓ２と、
テーブル５のおよその位置を示す概テーブル位置データ
ＰＴＡＢを元に、正確な位置データＰＤを出力する。
【０００６】次に信号処理部６の処理例を図６を用いて
説明する。スライダ３ａからの位置信号Ｓ１とスライダ
３ｂからの位置信号Ｓ２は位置演算部７，８に入力され
てそれぞれのスライダ３ａ，３ｂの位置データＳＤ１、
ＳＤ２に変換される。一方、スライダ間隔記憶部１３に
は、あらかじめ２つのスライダ３ａ，３ｂの間隔が記憶
されており、スケールオフセット記憶部１５にはあらか
じめ２本のスケール２ａ，２ｂの位置オフセットが記憶
されている。（ここで、スライダ３ａ，３ｂの間隔は即
ち検出部４ａ，４ｂの間隔であり、スライダ間隔記憶部
１３は位置検出部間隔記憶部ということができる。）ま
た、使用ユニット判定部１６には、テーブル５の位置と
その時にどのスケール２ａ，２ｂとスライダ３ａ，３ｂ
を有効にするかの関係が記憶されており、重み係数判定
部１７には、テーブル５の位置とその時に２つのスライ
ダ３ａ，３ｂのデータに与えるべき重みの値が記憶され
ている。
説明する。スライダ３ａからの位置信号Ｓ１とスライダ
３ｂからの位置信号Ｓ２は位置演算部７，８に入力され
てそれぞれのスライダ３ａ，３ｂの位置データＳＤ１、
ＳＤ２に変換される。一方、スライダ間隔記憶部１３に
は、あらかじめ２つのスライダ３ａ，３ｂの間隔が記憶
されており、スケールオフセット記憶部１５にはあらか
じめ２本のスケール２ａ，２ｂの位置オフセットが記憶
されている。（ここで、スライダ３ａ，３ｂの間隔は即
ち検出部４ａ，４ｂの間隔であり、スライダ間隔記憶部
１３は位置検出部間隔記憶部ということができる。）ま
た、使用ユニット判定部１６には、テーブル５の位置と
その時にどのスケール２ａ，２ｂとスライダ３ａ，３ｂ
を有効にするかの関係が記憶されており、重み係数判定
部１７には、テーブル５の位置とその時に２つのスライ
ダ３ａ，３ｂのデータに与えるべき重みの値が記憶され
ている。
【０００７】実際の処理例について図２と図６を用いて
説明する。図１でテーブルが左端から右端まで移動する
場合を、図２の位置Ｐ１〜Ｐ７に対応させて示す。図２
の横軸は、図１のテーブル位置を示している。
説明する。図１でテーブルが左端から右端まで移動する
場合を、図２の位置Ｐ１〜Ｐ７に対応させて示す。図２
の横軸は、図１のテーブル位置を示している。
【０００８】まず位置Ｐ１〜Ｐ２の区間は、２つのスラ
イダ３ａ，３ｂが共にスケール２ａに対向している。従
ってスライダ３ａとスライダ３ｂは共にスケール２ａに
対して位置検出可能でありスケール２ａに対して有効領
域である。使用ユニット判定部１６にはあらかじめ、こ
の区間のテーブル位置においては、２つのスライダ３
ａ，３ｂがスケール２ａに対して有効であることが記憶
されており位置演算部７，８で計算された２つの位置デ
ータＳＤ１，ＳＤ２が重み付け演算部に送られる。ただ
し、ここで、スライダ３ｂからの位置データＳＤ２はス
ライダ３ａからの位置データＳＤ１に対して、２つのス
ライダ３ａ，３ｂの間隔の分だけずれている。前述のよ
うにこの距離はあらかじめスライダ間隔記憶部１３に記
憶されている。そこで使用ユニット判定部１６ではこの
距離分をそれぞれのスライダ３ａ，３ｂの位置データＳ
Ｄ１，ＳＤ２に加味するように働く。
イダ３ａ，３ｂが共にスケール２ａに対向している。従
ってスライダ３ａとスライダ３ｂは共にスケール２ａに
対して位置検出可能でありスケール２ａに対して有効領
域である。使用ユニット判定部１６にはあらかじめ、こ
の区間のテーブル位置においては、２つのスライダ３
ａ，３ｂがスケール２ａに対して有効であることが記憶
されており位置演算部７，８で計算された２つの位置デ
ータＳＤ１，ＳＤ２が重み付け演算部に送られる。ただ
し、ここで、スライダ３ｂからの位置データＳＤ２はス
ライダ３ａからの位置データＳＤ１に対して、２つのス
ライダ３ａ，３ｂの間隔の分だけずれている。前述のよ
うにこの距離はあらかじめスライダ間隔記憶部１３に記
憶されている。そこで使用ユニット判定部１６ではこの
距離分をそれぞれのスライダ３ａ，３ｂの位置データＳ
Ｄ１，ＳＤ２に加味するように働く。
【０００９】以下に具体的に説明する。例として、位置
データＳＤ１，ＳＤ２の増加方向がテーブル５が右に進
む方向とし、また、テーブル位置基準ＴＣを２つのスラ
イダ３ａ，３ｂの中心点に取る場合を想定すると、スラ
イダ３ａからの位置データＳＤ１は、テーブル位置基準
ＴＣから見るとスライダ間隔の１／２だけ小さい値が出
力される。同様にスライダ３ｂからの位置データＳＤ２
はスライダ間隔の１／２だけ大きい値が出力される。そ
こで、使用ユニット判定部１６はスライダ３ａの位置デ
ータＳＤ１に加算器９によってスライダ間隔の１／２を
加えてテーブル位置基準ＴＣの値に修正する。同様に、
使用ユニット判定部１６はスライダ３ｂの位置データＳ
Ｄ２に加算器１０によってスライダ間隔の１／２を減じ
てテーブル位置基準ＴＣの値に修正する。この動作によ
って、重み付け演算部１１には、テーブル位置基準ＴＣ
に修正された２つのスライダ３ａ，３ｂの位置データＳ
Ｄ１’，ＳＤ２’が送信される。
データＳＤ１，ＳＤ２の増加方向がテーブル５が右に進
む方向とし、また、テーブル位置基準ＴＣを２つのスラ
イダ３ａ，３ｂの中心点に取る場合を想定すると、スラ
イダ３ａからの位置データＳＤ１は、テーブル位置基準
ＴＣから見るとスライダ間隔の１／２だけ小さい値が出
力される。同様にスライダ３ｂからの位置データＳＤ２
はスライダ間隔の１／２だけ大きい値が出力される。そ
こで、使用ユニット判定部１６はスライダ３ａの位置デ
ータＳＤ１に加算器９によってスライダ間隔の１／２を
加えてテーブル位置基準ＴＣの値に修正する。同様に、
使用ユニット判定部１６はスライダ３ｂの位置データＳ
Ｄ２に加算器１０によってスライダ間隔の１／２を減じ
てテーブル位置基準ＴＣの値に修正する。この動作によ
って、重み付け演算部１１には、テーブル位置基準ＴＣ
に修正された２つのスライダ３ａ，３ｂの位置データＳ
Ｄ１’，ＳＤ２’が送信される。
【００１０】この領域での重み係数ＷＴについて説明す
る。重み係数判定部１７には図２に示す重み係数ＷＴの
ように、あらかじめこの領域に相当するテーブル位置で
は、スライダ３ａに対する重み係数ＷＴが１であり、ス
ライダ３ｂに対する重み係数ＷＴが０であるように記憶
されている。重み係数判定部１７では、例えばモータに
備えられたロータリエンコーダ等より、この領域に相当
する概テーブル位置データＰＴＡＢが入力された場合、
重み付け演算部１１に対して、それぞれのスライダ３
ａ，３ｂの重み係数ＷＴを出力する。
る。重み係数判定部１７には図２に示す重み係数ＷＴの
ように、あらかじめこの領域に相当するテーブル位置で
は、スライダ３ａに対する重み係数ＷＴが１であり、ス
ライダ３ｂに対する重み係数ＷＴが０であるように記憶
されている。重み係数判定部１７では、例えばモータに
備えられたロータリエンコーダ等より、この領域に相当
する概テーブル位置データＰＴＡＢが入力された場合、
重み付け演算部１１に対して、それぞれのスライダ３
ａ，３ｂの重み係数ＷＴを出力する。
【００１１】結果的にこの領域では、重み付け演算部１
１はスライダ３ａ、３ｂの重み係数ＷＴが１、０である
ことから、スライダ３ｂからの位置データＳＤ２’は位
置データＰＤに寄与せず、スライダ３ａからの位置デー
タＳＤ１’を位置データＰＤとして出力する。
１はスライダ３ａ、３ｂの重み係数ＷＴが１、０である
ことから、スライダ３ｂからの位置データＳＤ２’は位
置データＰＤに寄与せず、スライダ３ａからの位置デー
タＳＤ１’を位置データＰＤとして出力する。
【００１２】次に、位置Ｐ２〜Ｐ３の区間では、スライ
ダ３ａはスケール２ａに対向しているが、スライダ３ｂ
はスケール２ａ，２ｂの隙間にさしかかる。従ってスラ
イダ３ｂは位置検出不可能となり無効領域である。使用
ユニット判定部１６にはあらかじめ、この区間の概テー
ブル位置データＰＴＡＢにおいては、スライダ３ｂは無
効であることが記憶されておりスライダ無効情報ＳＣＥ
が、重み付け演算部１１に送られスライダ３ｂのデータ
が誤って使用されないようにしている。一方、位置演算
部７，８で計算された２つの位置データＳＤ１，ＳＤ２
は位置Ｐ１〜Ｐ２の区間と同様に、加算器９，１０によ
ってテーブル位置基準ＴＣに修正されて重み付け演算部
１１に送られる。
ダ３ａはスケール２ａに対向しているが、スライダ３ｂ
はスケール２ａ，２ｂの隙間にさしかかる。従ってスラ
イダ３ｂは位置検出不可能となり無効領域である。使用
ユニット判定部１６にはあらかじめ、この区間の概テー
ブル位置データＰＴＡＢにおいては、スライダ３ｂは無
効であることが記憶されておりスライダ無効情報ＳＣＥ
が、重み付け演算部１１に送られスライダ３ｂのデータ
が誤って使用されないようにしている。一方、位置演算
部７，８で計算された２つの位置データＳＤ１，ＳＤ２
は位置Ｐ１〜Ｐ２の区間と同様に、加算器９，１０によ
ってテーブル位置基準ＴＣに修正されて重み付け演算部
１１に送られる。
【００１３】次に、位置Ｐ３〜Ｐ５の区間では、スライ
ダ３ａはスケール２ａに対向していおり、スライダ３ｂ
はスケール２ｂに対向し始めている。従ってスライダ３
ａはスケール２ａに対して位置検出可能でありスライダ
３ｂはスケール２ｂに対して位置検出可能である。使用
ユニット判定部１６にはあらかじめ、この区間のテーブ
ル位置においては、スライダ３ａはスケール２ａに、ま
た、スライダ３ｂはスケール２ｂに対して有効であるこ
とが記憶されている。ただし、ここで、スケール２ｂの
原点とスケール２ａの原点の間隔距離分だけ読取値を修
正しないと２つのスケールから読み取った位置データＳ
Ｄ１，ＳＤ２の連続性が保たれない。スケールオフセッ
ト記憶部１５には前述のように２つのスケール２ａ，２
ｂの原点の間隔距離が記憶されている。そこで使用ユニ
ット判定部１６ではこの距離分をそれぞれのスライダの
位置データＳＤ１，ＳＤ２に加味するように働く。
ダ３ａはスケール２ａに対向していおり、スライダ３ｂ
はスケール２ｂに対向し始めている。従ってスライダ３
ａはスケール２ａに対して位置検出可能でありスライダ
３ｂはスケール２ｂに対して位置検出可能である。使用
ユニット判定部１６にはあらかじめ、この区間のテーブ
ル位置においては、スライダ３ａはスケール２ａに、ま
た、スライダ３ｂはスケール２ｂに対して有効であるこ
とが記憶されている。ただし、ここで、スケール２ｂの
原点とスケール２ａの原点の間隔距離分だけ読取値を修
正しないと２つのスケールから読み取った位置データＳ
Ｄ１，ＳＤ２の連続性が保たれない。スケールオフセッ
ト記憶部１５には前述のように２つのスケール２ａ，２
ｂの原点の間隔距離が記憶されている。そこで使用ユニ
ット判定部１６ではこの距離分をそれぞれのスライダの
位置データＳＤ１，ＳＤ２に加味するように働く。
【００１４】例として、それぞれのスケールの左端が原
点であった場合、スライダ３ｂがスケール２ａから読み
取った位置データＳＤ２に対して、スライダ３ｂがスケ
ール２ｂから読み取った位置データＳＤ２には、２つの
スケールの原点間の距離分だけ加算する。なお、原点の
位置は必ずしもスケール左端とは限らないので使用する
スケールに合わせて設定する必要がある。
点であった場合、スライダ３ｂがスケール２ａから読み
取った位置データＳＤ２に対して、スライダ３ｂがスケ
ール２ｂから読み取った位置データＳＤ２には、２つの
スケールの原点間の距離分だけ加算する。なお、原点の
位置は必ずしもスケール左端とは限らないので使用する
スケールに合わせて設定する必要がある。
【００１５】したがって、この領域では、使用ユニット
判定部１６はスライダ３ｂに対して、前述のスライダ間
隔に関する修正分とスケールの原点距離に関する修正分
を加算器１０によって加算し重み付け演算部１１に送信
する。この領域の重み係数ＷＴについて説明する。この
領域ではＰ３からＰ５に向かってスライダ３ａの重み係
数ＷＴを１から０に向かって減じ、スライダ３ｂの重み
係数ＷＴを０から１に向かって増加させている。テーブ
ル位置とこの重み係数ＷＴとの関係は重み係数判定部１
７に記録されており、概テーブル位置データＰＴＡＢの
入力によりその位置に対応した重み係数ＷＴを重み付け
演算部１１に出力する。重み付け演算部１１では２つの
スライダ位置データＳＤ１’，ＳＤ２’にそれぞれ重み
付けしたものを位置データＰＤとして出力する。
判定部１６はスライダ３ｂに対して、前述のスライダ間
隔に関する修正分とスケールの原点距離に関する修正分
を加算器１０によって加算し重み付け演算部１１に送信
する。この領域の重み係数ＷＴについて説明する。この
領域ではＰ３からＰ５に向かってスライダ３ａの重み係
数ＷＴを１から０に向かって減じ、スライダ３ｂの重み
係数ＷＴを０から１に向かって増加させている。テーブ
ル位置とこの重み係数ＷＴとの関係は重み係数判定部１
７に記録されており、概テーブル位置データＰＴＡＢの
入力によりその位置に対応した重み係数ＷＴを重み付け
演算部１１に出力する。重み付け演算部１１では２つの
スライダ位置データＳＤ１’，ＳＤ２’にそれぞれ重み
付けしたものを位置データＰＤとして出力する。
【００１６】次に位置Ｐ５〜Ｐ６区間においては、スラ
イダ３ａはスケールの隙間になるので読取不可能とな
り、使用ユニット判定部１６ではスライダ３ａが無効で
ある情報を重み付け判定部１７に送る。また、この区間
での重み係数ＷＴはスライダ３ａが０でスライダ３ｂが
１となっておりスライダ３ｂからの位置データＳＤ２’
が結果的に重み付け演算部１１から出力される。
イダ３ａはスケールの隙間になるので読取不可能とな
り、使用ユニット判定部１６ではスライダ３ａが無効で
ある情報を重み付け判定部１７に送る。また、この区間
での重み係数ＷＴはスライダ３ａが０でスライダ３ｂが
１となっておりスライダ３ｂからの位置データＳＤ２’
が結果的に重み付け演算部１１から出力される。
【００１７】位置Ｐ６〜Ｐ７区間においては、２つのス
ライダ３ａ，３ｂが共にスケール２ｂに対向している。
従ってスライダ３ａとスライダ３ｂは共にスケール２ｂ
に対して位置検出可能でありスケール２ｂに対して有効
領域である。使用ユニット判定部１６にはあらかじめ、
この区間のテーブル位置においては、２つのスライダが
スケール２ａに対して有効であることが記憶されており
位置演算部７，８で計算された２つの位置データＳＤ
１，ＳＤ２が重み付け演算部１１に送られる。この領域
では、２つのスライダ３ａ，３ｂのスライダ間隔に関す
る補正と、両方のスライダ３ａ，３ｂに対してスケール
２ｂのオフセットが加算器９，１０によって加えられて
から、重み付け演算部１１に送られる。また、重み係数
ＷＴについては、スライダ３ａが０でスライダ３ｂが１
となっておりスライダ３ｂからの位置データＳＤ２’が
結果的に重み付け演算部１１から出力される。このよう
な処理によって、複数のスライダを用いて、複数のスケ
ールからの位置データを滑らかにつなぎ、長ストローク
の位置検出をすることができる。
ライダ３ａ，３ｂが共にスケール２ｂに対向している。
従ってスライダ３ａとスライダ３ｂは共にスケール２ｂ
に対して位置検出可能でありスケール２ｂに対して有効
領域である。使用ユニット判定部１６にはあらかじめ、
この区間のテーブル位置においては、２つのスライダが
スケール２ａに対して有効であることが記憶されており
位置演算部７，８で計算された２つの位置データＳＤ
１，ＳＤ２が重み付け演算部１１に送られる。この領域
では、２つのスライダ３ａ，３ｂのスライダ間隔に関す
る補正と、両方のスライダ３ａ，３ｂに対してスケール
２ｂのオフセットが加算器９，１０によって加えられて
から、重み付け演算部１１に送られる。また、重み係数
ＷＴについては、スライダ３ａが０でスライダ３ｂが１
となっておりスライダ３ｂからの位置データＳＤ２’が
結果的に重み付け演算部１１から出力される。このよう
な処理によって、複数のスライダを用いて、複数のスケ
ールからの位置データを滑らかにつなぎ、長ストローク
の位置検出をすることができる。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】上述のような構成の装
置では、位置データＰＤを正確に求めるためには、スラ
イダ間隔と、２本のスケール２ａ，２ｂの位置オフセッ
トをあらかじめ正確に求めて、スライダ間隔記憶部１３
とスケールオフセット記憶部１５に記憶しておく必要が
ある。理想的には、設計値通りの正確なスライダ間隔に
スライダ３ａ，３ｂを機械に取り付け、また、複数のス
ケール２ａ，２ｂも設計値通りの正確な位置関係で機械
に取り付ける必要がある。また、取付後に測定器等で物
理的に測定してその値を設定することも可能であるが、
工作機械等で必要とされる精度は数μｍ以下であり正確
な測定は困難である。さらに、機械保守上、スケール交
換やスライダ交換等の必要が生じたとき、これらのパラ
メータを再設定するのは、精度や工数の面から困難であ
る。
置では、位置データＰＤを正確に求めるためには、スラ
イダ間隔と、２本のスケール２ａ，２ｂの位置オフセッ
トをあらかじめ正確に求めて、スライダ間隔記憶部１３
とスケールオフセット記憶部１５に記憶しておく必要が
ある。理想的には、設計値通りの正確なスライダ間隔に
スライダ３ａ，３ｂを機械に取り付け、また、複数のス
ケール２ａ，２ｂも設計値通りの正確な位置関係で機械
に取り付ける必要がある。また、取付後に測定器等で物
理的に測定してその値を設定することも可能であるが、
工作機械等で必要とされる精度は数μｍ以下であり正確
な測定は困難である。さらに、機械保守上、スケール交
換やスライダ交換等の必要が生じたとき、これらのパラ
メータを再設定するのは、精度や工数の面から困難であ
る。
【００１９】本発明は上記課題を解決するために、スラ
イダやスケールを機械に取り付けた後で、スライダ間隔
やスケールオフセットを正確に測定して記憶する機能を
備えたリニアエンコーダを提供すると共に、それらの工
程を自動的に行う機能も備えたリニアエンコーダを提供
することにある。
イダやスケールを機械に取り付けた後で、スライダ間隔
やスケールオフセットを正確に測定して記憶する機能を
備えたリニアエンコーダを提供すると共に、それらの工
程を自動的に行う機能も備えたリニアエンコーダを提供
することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
移動装置は、長手方向に並べて配置され、目盛りが付け
られた複数のスケールと、前記複数のスケールの長手方
向に沿って移動する移動体と、移動体のスケールと対向
する位置に、スケールの長手方向に間隔をあけて取り付
けられた複数の位置検出部と、を有し、前記複数の位置
検出部の検出値に基づき移動体の位置を検出する位置検
出機構を備えた移動装置であって、複数のスケールの原
点間の距離であるスケールオフセットを記憶するスケー
ルオフセット記憶部と、複数の位置検出部のスケール長
手方向の離間距離である位置検出部間隔データを記憶す
る位置検出部間隔記憶部と、複数の位置検出部が前記複
数のスケールのうちの２つのスケールに対向する位置に
移動体があるとき、位置検出部が読み取る前記２つのス
ケールの位置データと、位置検出部間隔記憶部に記憶さ
れた位置検出部間隔データと、に基づいてスケールオフ
セットを演算し、前記スケールオフセット記憶部に記憶
するスケールオフセット検出部と、を有することを特徴
とするものである。
移動装置は、長手方向に並べて配置され、目盛りが付け
られた複数のスケールと、前記複数のスケールの長手方
向に沿って移動する移動体と、移動体のスケールと対向
する位置に、スケールの長手方向に間隔をあけて取り付
けられた複数の位置検出部と、を有し、前記複数の位置
検出部の検出値に基づき移動体の位置を検出する位置検
出機構を備えた移動装置であって、複数のスケールの原
点間の距離であるスケールオフセットを記憶するスケー
ルオフセット記憶部と、複数の位置検出部のスケール長
手方向の離間距離である位置検出部間隔データを記憶す
る位置検出部間隔記憶部と、複数の位置検出部が前記複
数のスケールのうちの２つのスケールに対向する位置に
移動体があるとき、位置検出部が読み取る前記２つのス
ケールの位置データと、位置検出部間隔記憶部に記憶さ
れた位置検出部間隔データと、に基づいてスケールオフ
セットを演算し、前記スケールオフセット記憶部に記憶
するスケールオフセット検出部と、を有することを特徴
とするものである。
【００２１】本発明の請求項２に係る移動装置は、請求
項１に記載の位置検出機構を備えた移動装置であって、
前記複数の位置検出部が同一のスケールに対向する位置
で読み取るスケールの目盛りに基づいて、位置検出部間
隔データを演算し、前記位置検出部間隔記憶部に記憶す
る位置検出部間隔検出部を有することを特徴とするもの
である。
項１に記載の位置検出機構を備えた移動装置であって、
前記複数の位置検出部が同一のスケールに対向する位置
で読み取るスケールの目盛りに基づいて、位置検出部間
隔データを演算し、前記位置検出部間隔記憶部に記憶す
る位置検出部間隔検出部を有することを特徴とするもの
である。
【００２２】本発明の請求項３に係る移動装置は、請求
項２に記載された位置検出機構を備えた移動装置であっ
て、移動装置は、移動体を駆動する移動体制御装置を有
し、前記移動体制御装置に自動パラメータ設定コマンド
が与えられると、まず、前記移動体制御装置が、前記複
数の位置検出部が同一のスケールに対向する位置に移動
体を移動し、前記位置検出部間隔検出部が位置検出部間
隔データを演算する処理を行い、次に、前記移動体制御
装置が、前記複数の位置検出部が異なるスケールに対向
する位置に移動体を移動し、前記スケールオフセット検
出部がスケールオフセットを演算する処理を行うことを
特徴とするものである。
項２に記載された位置検出機構を備えた移動装置であっ
て、移動装置は、移動体を駆動する移動体制御装置を有
し、前記移動体制御装置に自動パラメータ設定コマンド
が与えられると、まず、前記移動体制御装置が、前記複
数の位置検出部が同一のスケールに対向する位置に移動
体を移動し、前記位置検出部間隔検出部が位置検出部間
隔データを演算する処理を行い、次に、前記移動体制御
装置が、前記複数の位置検出部が異なるスケールに対向
する位置に移動体を移動し、前記スケールオフセット検
出部がスケールオフセットを演算する処理を行うことを
特徴とするものである。
【００２３】本発明の請求項４に係る移動装置は、請求
項３に記載された位置検出機構を備えた移動装置であっ
て、前記移動体が、前記複数の位置検出部が同一のスケ
ールに対向する位置から、異なるスケールに対向する位
置に移動したことを、位置検出部の検出値に基づき検知
するスケール変化検知部を有することを特徴とするもの
である。
項３に記載された位置検出機構を備えた移動装置であっ
て、前記移動体が、前記複数の位置検出部が同一のスケ
ールに対向する位置から、異なるスケールに対向する位
置に移動したことを、位置検出部の検出値に基づき検知
するスケール変化検知部を有することを特徴とするもの
である。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下に本発明の具体的な実施形態
を説明する。
を説明する。
【００２５】図３は本発明の移動装置の第１の実施形態
を示す図である。図６の従来技術と同じものは同じ記号
を付記している。本実施形態では、２つの位置演算部
７，８から２つのスライダ３ａ，３ｂの位置データＳＤ
１，ＳＤ２と概テーブル位置データＰＴＡＢを入力とす
るスライダ間隔検出部１２とスケールオフセット検出部
１４が設けられている。以下にそれらの機能を説明す
る。実際の機械に複数のスライダ３ａ，３ｂとスケール
２ａ，２ｂを取り付けた状態で、２つのスライダ３ａ，
３ｂが１つのスケール例えばスケール２ａに対向する位
置に機械を移動させる。この状態でスライダ間隔計測指
令ＳＬＣをスライダ間隔検出部１２に送ると、スライダ
間隔検出部１２は、概テーブル位置データＰＴＡＢの値
から確実に２つのスライダ３ａ，３ｂがスケール２ａに
対向していることを確認する。次に、スライダ間隔検出
部１２は２つの位置演算部７，８からの位置データＳＤ
１，ＳＤ２を読み出して減算し、２つの位置データＳＤ
１，ＳＤ２の差を求めて、スライダ間隔記憶部１３に記
憶させる。この動作によって実際の機械上で、２つのス
ライダの間隔を正確に求めることが出来る。また、より
値の信頼性を高めるために、テーブル５を移動させなが
ら複数回上記計測を行い、その平均値をスライダ間隔記
憶部１３に記憶させてもよいし、その際、異常と思われ
る計測値を得た場合、そのデータを無視したり、異常で
あることを示すようなアラームを表示させることも可能
である。
を示す図である。図６の従来技術と同じものは同じ記号
を付記している。本実施形態では、２つの位置演算部
７，８から２つのスライダ３ａ，３ｂの位置データＳＤ
１，ＳＤ２と概テーブル位置データＰＴＡＢを入力とす
るスライダ間隔検出部１２とスケールオフセット検出部
１４が設けられている。以下にそれらの機能を説明す
る。実際の機械に複数のスライダ３ａ，３ｂとスケール
２ａ，２ｂを取り付けた状態で、２つのスライダ３ａ，
３ｂが１つのスケール例えばスケール２ａに対向する位
置に機械を移動させる。この状態でスライダ間隔計測指
令ＳＬＣをスライダ間隔検出部１２に送ると、スライダ
間隔検出部１２は、概テーブル位置データＰＴＡＢの値
から確実に２つのスライダ３ａ，３ｂがスケール２ａに
対向していることを確認する。次に、スライダ間隔検出
部１２は２つの位置演算部７，８からの位置データＳＤ
１，ＳＤ２を読み出して減算し、２つの位置データＳＤ
１，ＳＤ２の差を求めて、スライダ間隔記憶部１３に記
憶させる。この動作によって実際の機械上で、２つのス
ライダの間隔を正確に求めることが出来る。また、より
値の信頼性を高めるために、テーブル５を移動させなが
ら複数回上記計測を行い、その平均値をスライダ間隔記
憶部１３に記憶させてもよいし、その際、異常と思われ
る計測値を得た場合、そのデータを無視したり、異常で
あることを示すようなアラームを表示させることも可能
である。
【００２６】次に、２つのスケール２ａ，２ｂに２つの
スライダ３ａ，３ｂがそれぞれ対向するような場所、図
２のＰ３〜Ｐ５の位置にテーブル５を移動させる。この
状態でスケールオフセット計測指令ＳＣＣをスケールオ
フセット検出部１４に送ると、スケールオフセット検出
部１４は、概テーブル位置データＰＴＡＢの値から２つ
のスライダ３ａ，３ｂが２つのスケール２ａ，２ｂにま
たがっていることを確認する。次に、スケールオフセッ
ト検出部１４は位置演算部７からの位置データＳＤ１を
読み出し、スライダ間隔記憶部１３に記憶されている先
に記憶したスライダ間隔の値を加算する。そして、この
値から位置演算部８からの位置データＳＤ２を読み出し
減算することによってスケールオフセット値を求めるこ
とができる。具体的に数値例を示すと、スライダ３ａで
スケール２ａを検出した位置データＳＤ１が１２００ｍ
ｍであり、スライダ３ｂでスケール２ｂを検出した位置
データＳＤ２が５０ｍｍであったとする。また、先に検
出したスライダ間隔が２００ｍｍであったとすると、ス
ケール２ａに対するスケール２ｂのオフセット値は、１
２００＋２００−５０＝１３５０である。この数値は、
スケールオフセット記憶部１５に送られてそこで記憶さ
れる。この動作によって実際の機械上で、２つのスケー
ル２ａ，２ｂの位置オフセットを正確に求めることが出
来る。また、より値の信頼性を高めるために、テーブル
５を移動させながら複数回上記計測を行い、その平均値
をスケールオフセット記憶部１５に記憶させてもよい
し、その際、異常と思われる計測値を得た場合、そのデ
ータを無視したり、異常であることを示すようなアラー
ムを表示させることも可能である。
スライダ３ａ，３ｂがそれぞれ対向するような場所、図
２のＰ３〜Ｐ５の位置にテーブル５を移動させる。この
状態でスケールオフセット計測指令ＳＣＣをスケールオ
フセット検出部１４に送ると、スケールオフセット検出
部１４は、概テーブル位置データＰＴＡＢの値から２つ
のスライダ３ａ，３ｂが２つのスケール２ａ，２ｂにま
たがっていることを確認する。次に、スケールオフセッ
ト検出部１４は位置演算部７からの位置データＳＤ１を
読み出し、スライダ間隔記憶部１３に記憶されている先
に記憶したスライダ間隔の値を加算する。そして、この
値から位置演算部８からの位置データＳＤ２を読み出し
減算することによってスケールオフセット値を求めるこ
とができる。具体的に数値例を示すと、スライダ３ａで
スケール２ａを検出した位置データＳＤ１が１２００ｍ
ｍであり、スライダ３ｂでスケール２ｂを検出した位置
データＳＤ２が５０ｍｍであったとする。また、先に検
出したスライダ間隔が２００ｍｍであったとすると、ス
ケール２ａに対するスケール２ｂのオフセット値は、１
２００＋２００−５０＝１３５０である。この数値は、
スケールオフセット記憶部１５に送られてそこで記憶さ
れる。この動作によって実際の機械上で、２つのスケー
ル２ａ，２ｂの位置オフセットを正確に求めることが出
来る。また、より値の信頼性を高めるために、テーブル
５を移動させながら複数回上記計測を行い、その平均値
をスケールオフセット記憶部１５に記憶させてもよい
し、その際、異常と思われる計測値を得た場合、そのデ
ータを無視したり、異常であることを示すようなアラー
ムを表示させることも可能である。
【００２７】このような構成によって具体的に重み付け
演算部１１に送られる位置データの例を説明する。例え
ば２つのスライダ３ａ，３ｂが２つのスケール２ａ，２
ｂにそれぞれ対向している位置（例えば、図２のＰ３位
置）で、スライダ３ａでスケール２ａを読んだ位置デー
タＳＤ１が１２００ｍｍであり、スライダ３ｂでスケー
ル２ｂを読んだ位置データＳＤ２が５０ｍｍであったと
する。また、スライダ間隔は２００ｍｍ、スケール２ａ
に対するスケール２ｂのスケールオフセットが１３５０
ｍｍとする。この状態ではスライダ３ａからの位置デー
タＳＤ１は１２００ｍｍであるが、加算器９によってス
ライダ間隔２００ｍｍの半分の１００ｍｍが加算される
ことでテーブル位置基準ＴＣに修正され、ＳＤ１’とし
て１３００ｍｍのデータが重み付け演算部１１に入力す
る。また、スライダ３ｂからの位置データＳＤ２は５０
ｍｍであるが、加算器１０によってスライダ間隔２００
ｍｍの半分の１００ｍｍが減算されることでテーブル位
置基準ＴＣの−５０ｍｍに修正され、さらに、スケール
オフセットの１３５０ｍｍが加算され、ＳＤ１’として
１３００ｍｍのデータが重み付け演算部１１に入力す
る。このように、どちらのスライダでどのスケールの値
を読んでもテーブル位置データＰＤとしては連続した位
置データが検出可能である。
演算部１１に送られる位置データの例を説明する。例え
ば２つのスライダ３ａ，３ｂが２つのスケール２ａ，２
ｂにそれぞれ対向している位置（例えば、図２のＰ３位
置）で、スライダ３ａでスケール２ａを読んだ位置デー
タＳＤ１が１２００ｍｍであり、スライダ３ｂでスケー
ル２ｂを読んだ位置データＳＤ２が５０ｍｍであったと
する。また、スライダ間隔は２００ｍｍ、スケール２ａ
に対するスケール２ｂのスケールオフセットが１３５０
ｍｍとする。この状態ではスライダ３ａからの位置デー
タＳＤ１は１２００ｍｍであるが、加算器９によってス
ライダ間隔２００ｍｍの半分の１００ｍｍが加算される
ことでテーブル位置基準ＴＣに修正され、ＳＤ１’とし
て１３００ｍｍのデータが重み付け演算部１１に入力す
る。また、スライダ３ｂからの位置データＳＤ２は５０
ｍｍであるが、加算器１０によってスライダ間隔２００
ｍｍの半分の１００ｍｍが減算されることでテーブル位
置基準ＴＣの−５０ｍｍに修正され、さらに、スケール
オフセットの１３５０ｍｍが加算され、ＳＤ１’として
１３００ｍｍのデータが重み付け演算部１１に入力す
る。このように、どちらのスライダでどのスケールの値
を読んでもテーブル位置データＰＤとしては連続した位
置データが検出可能である。
【００２８】次に、本発明の移動装置の第２の実施形態
について説明する。第２の実施形態では、一連の上記パ
ラメータの検出と設定が、テーブル制御装置１８と連動
して自動的に行われるものである。
について説明する。第２の実施形態では、一連の上記パ
ラメータの検出と設定が、テーブル制御装置１８と連動
して自動的に行われるものである。
【００２９】第２の実施形態では、テーブル制御装置１
８に対して自動パラメータ設定コマンドＡＰＳを指令す
ると、以下のようなステップで自動測定を実行する。
８に対して自動パラメータ設定コマンドＡＰＳを指令す
ると、以下のようなステップで自動測定を実行する。
【００３０】［ステップ１］テーブル５は２つのスライ
ダ３ａ，３ｂがスケール２ａに対向する位置に移動す
る。
ダ３ａ，３ｂがスケール２ａに対向する位置に移動す
る。
【００３１】［ステップ２］テーブル５は右方向に移動
しながら信号処理部６に対してスライダ間隔計測指令Ｓ
ＬＣを送る。その指令ＳＬＣによって、スライダ間隔検
出部１２は２つの位置演算部７，８からのデータＳＤ
１，ＳＤ２を減算してスライダ間隔を計測してスライダ
間隔記憶部１３にスライダ間隔の値を設定する。この
際、第１実施形態で述べたように複数箇所で測定してそ
の平均値を求める等の方法でデータの信頼性を高めるこ
とも可能である。
しながら信号処理部６に対してスライダ間隔計測指令Ｓ
ＬＣを送る。その指令ＳＬＣによって、スライダ間隔検
出部１２は２つの位置演算部７，８からのデータＳＤ
１，ＳＤ２を減算してスライダ間隔を計測してスライダ
間隔記憶部１３にスライダ間隔の値を設定する。この
際、第１実施形態で述べたように複数箇所で測定してそ
の平均値を求める等の方法でデータの信頼性を高めるこ
とも可能である。
【００３２】［ステップ３］テーブル５が移動し、２つ
のスライダ３ａ，３ｂがそれぞれ別のスケールに対向す
る位置に来た場合、信号処理部６に対して、スケールオ
フセット計測指令ＳＣＣを送る。その指令ＳＣＣによっ
て、スケールオフセット検出部１４は２つの位置演算部
７，８からのデータＳＤ１，ＳＤ２と、先に求めたスラ
イダ間隔を基にスケールオフセット値を求め、スケール
オフセット記憶部１５に設定する。この場合も、複数箇
所で測定してその平均値を求める等の方法でデータの信
頼性を高めることも可能である。
のスライダ３ａ，３ｂがそれぞれ別のスケールに対向す
る位置に来た場合、信号処理部６に対して、スケールオ
フセット計測指令ＳＣＣを送る。その指令ＳＣＣによっ
て、スケールオフセット検出部１４は２つの位置演算部
７，８からのデータＳＤ１，ＳＤ２と、先に求めたスラ
イダ間隔を基にスケールオフセット値を求め、スケール
オフセット記憶部１５に設定する。この場合も、複数箇
所で測定してその平均値を求める等の方法でデータの信
頼性を高めることも可能である。
【００３３】［ステップ４］２つのパラメータの設定が
完了したら、テーブル５の移動を停止する。
完了したら、テーブル５の移動を停止する。
【００３４】ステップ４が終了した後に、実際にテーブ
ルを駆動し加工対象を切削等を行うモードとなり、その
際、ステップ２、３で計測されたスライダ間隔およびス
ケールオフセットを用いて、テーブル位置基準ＴＣが演
算される。
ルを駆動し加工対象を切削等を行うモードとなり、その
際、ステップ２、３で計測されたスライダ間隔およびス
ケールオフセットを用いて、テーブル位置基準ＴＣが演
算される。
【００３５】本実施形態では、ステップ２からステップ
３に移行し、２つのスライダ３ａ，３ｂがそれぞれ別の
スケールに対向する所定位置に来たことを、概テーブル
位置データＰＴＡＢの値を基に判断すればよいが、ロー
タリーエンコーダ等がなく概テーブル位置データＰＴＡ
Ｂが得られない別の実施形態においては、スライダ間隔
検出部が対向するスケールが変化したときの検出値の変
化を検知することにより、所定位置に来たことを判断し
てもよい。
３に移行し、２つのスライダ３ａ，３ｂがそれぞれ別の
スケールに対向する所定位置に来たことを、概テーブル
位置データＰＴＡＢの値を基に判断すればよいが、ロー
タリーエンコーダ等がなく概テーブル位置データＰＴＡ
Ｂが得られない別の実施形態においては、スライダ間隔
検出部が対向するスケールが変化したときの検出値の変
化を検知することにより、所定位置に来たことを判断し
てもよい。
【００３６】上述のような機能により、実際の機械にリ
ニアエンコーダを取り付けた後で、正確に、かつ、自動
的にスライダ間隔とスケールオフセットを計測し設定す
ることができるため、テーブル５の位置検出の高精度化
と省力化が実現できる。また、保守上の理由からスケー
ル２ａ，２ｂやスライダ３ａ，３ｂを交換した場合でも
特別な測定装置無しで正確なスライダ間隔とスケールオ
フセットの設定ができるため、ユーザ先での設定等も誤
り無く自動的に実施することができる。さらに、本発明
は、特別なハードウェアを付加することなくソフトウェ
ア処理の追加で実現可能なので、コストアップも無い。
ニアエンコーダを取り付けた後で、正確に、かつ、自動
的にスライダ間隔とスケールオフセットを計測し設定す
ることができるため、テーブル５の位置検出の高精度化
と省力化が実現できる。また、保守上の理由からスケー
ル２ａ，２ｂやスライダ３ａ，３ｂを交換した場合でも
特別な測定装置無しで正確なスライダ間隔とスケールオ
フセットの設定ができるため、ユーザ先での設定等も誤
り無く自動的に実施することができる。さらに、本発明
は、特別なハードウェアを付加することなくソフトウェ
ア処理の追加で実現可能なので、コストアップも無い。
【００３７】前述の実施形態では、スライダとスケール
が２つの例を説明したが、個数は限定されるものでは無
くそれぞれが２つ以上のシステムにも対応可能である。
別の実施形態として、スケールが３個の例を説明する。
図７は図１のスケールユニットの右側に新たに３つ目の
スケールユニット１ｃを配置したものである。スライダ
間隔の計測方法については、先の実施形態と同じであ
り、スケールユニット１ａ、１ｂだけでなく新たに追加
したスケールユニット１ｃを使用しても可能である。
が２つの例を説明したが、個数は限定されるものでは無
くそれぞれが２つ以上のシステムにも対応可能である。
別の実施形態として、スケールが３個の例を説明する。
図７は図１のスケールユニットの右側に新たに３つ目の
スケールユニット１ｃを配置したものである。スライダ
間隔の計測方法については、先の実施形態と同じであ
り、スケールユニット１ａ、１ｂだけでなく新たに追加
したスケールユニット１ｃを使用しても可能である。
【００３８】次に、新たに追加したスケールユニット１
ｃのスケールオフセットの求め方を説明する。スケール
ユニット１ｂと１ｃに２つのスライダがそれぞれ対向す
る図７のような位置にテーブルを移動させる。この状態
でスケールオフセット計測指令をスケールオフセット検
出部に送ると、スケールオフセット検出部は、テーブル
位置データの値から２つのスライダがスケールユニット
１ｂと１ｃにまたがっていることを確認する。次に、ス
ケールオフセット検出部は２つの位置演算部からの位置
データを読み出しそれらを加算する。その結果から、ス
ライダ間隔記憶部に記憶されている先に記憶したスライ
ダ間隔の値を減算することによってスケールオフセット
値を求めることができる。このようにすると、先の実施
形態で、スケール２ａと２ｂとの間のスケールオフセッ
トを求めたのと全く同じ手法で、スケール２ｂと２ｃと
の間のスケールオフセットを求めることができる。
ｃのスケールオフセットの求め方を説明する。スケール
ユニット１ｂと１ｃに２つのスライダがそれぞれ対向す
る図７のような位置にテーブルを移動させる。この状態
でスケールオフセット計測指令をスケールオフセット検
出部に送ると、スケールオフセット検出部は、テーブル
位置データの値から２つのスライダがスケールユニット
１ｂと１ｃにまたがっていることを確認する。次に、ス
ケールオフセット検出部は２つの位置演算部からの位置
データを読み出しそれらを加算する。その結果から、ス
ライダ間隔記憶部に記憶されている先に記憶したスライ
ダ間隔の値を減算することによってスケールオフセット
値を求めることができる。このようにすると、先の実施
形態で、スケール２ａと２ｂとの間のスケールオフセッ
トを求めたのと全く同じ手法で、スケール２ｂと２ｃと
の間のスケールオフセットを求めることができる。
【００３９】一例として、スケール２ａに対するスケー
ル２ｂのスケールオフセットが先の実施形態のように１
３５０であったとする。また、スケール２ｂに対して、
今回新たに追加したスケール２ｃのスケールオフセット
が１４００であったとすると、スケール２ａに対するス
ケール２ｃのスケールオフセットは１３５０＋１４００
＝２７５０となる。
ル２ｂのスケールオフセットが先の実施形態のように１
３５０であったとする。また、スケール２ｂに対して、
今回新たに追加したスケール２ｃのスケールオフセット
が１４００であったとすると、スケール２ａに対するス
ケール２ｃのスケールオフセットは１３５０＋１４００
＝２７５０となる。
【００４０】上述の処理方法によって、スライダがスケ
ール２ｂに対向しているときは、先の実施形態で求めた
スケール２ａに対するスケール２ｂのスケールオフセッ
ト１３５０を使用し、スライダがスケール２ｃに対向し
ているときには本実施形態で求めたスケール２ａに対す
るスケール２ｃのスケールオフセット２７５０を使用す
ることにより、スケール２ａ、２ｂ、２ｃの３本のスケ
ールに対して、連続した高精度の位置検出を実現するこ
とが可能である。
ール２ｂに対向しているときは、先の実施形態で求めた
スケール２ａに対するスケール２ｂのスケールオフセッ
ト１３５０を使用し、スライダがスケール２ｃに対向し
ているときには本実施形態で求めたスケール２ａに対す
るスケール２ｃのスケールオフセット２７５０を使用す
ることにより、スケール２ａ、２ｂ、２ｃの３本のスケ
ールに対して、連続した高精度の位置検出を実現するこ
とが可能である。
【００４１】なお、実施形態の説明では、スライダが２
つで、スケールが２つの例、３つの例を説明したが、ス
ライダとスケールの個数は限定されるものでは無く２つ
以上のシステムであれば対応可能である。
つで、スケールが２つの例、３つの例を説明したが、ス
ライダとスケールの個数は限定されるものでは無く２つ
以上のシステムであれば対応可能である。
【００４２】また、並べて配置される２つ以上のスケー
ルは、同じ種類のスケールでなくてもよい。例えば、一
つのスケールは絶対符号付きのスケールであり、他方の
スケールは絶対符号が付いていないスケールであっても
よい。
ルは、同じ種類のスケールでなくてもよい。例えば、一
つのスケールは絶対符号付きのスケールであり、他方の
スケールは絶対符号が付いていないスケールであっても
よい。
【００４３】
【発明の効果】本発明のリニアエンコーダによれば、複
数のスライダ、あるいは、複数のスケールによって位置
を検出する場合に必要な複数のスライダ間の間隔や、複
数のスケールどうしの位置オフセットを実機上で正確か
つ簡単に計測し設定することができるので、テーブルの
位置検出の高精度化と省力化が実現できる。
数のスライダ、あるいは、複数のスケールによって位置
を検出する場合に必要な複数のスライダ間の間隔や、複
数のスケールどうしの位置オフセットを実機上で正確か
つ簡単に計測し設定することができるので、テーブルの
位置検出の高精度化と省力化が実現できる。
【図１】 従来技術と本実施形態に共通な移動装置の基
本構成について示す図である。
本構成について示す図である。
【図２】 従来技術と本実施形態に共通な移動装置の信
号例について示す図である。
号例について示す図である。
【図３】 本発明に係る移動装置の第１の実施形態の構
成を示す構成図である。
成を示す構成図である。
【図４】 本発明に係る移動装置の第２実施形態の構成
を示す構成図である。
を示す構成図である。
【図５】 従来の移動装置の基本構成について示す図で
ある。
ある。
【図６】 従来の移動装置の構成例について示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図７】 ３つのスケールを備える移動装置の基本構成
について示す図である。
について示す図である。
１，１ａ，１ｂ スケールユニット、２，２ａ，２ｂ
スケール、３，３ａ，３ｂ スライダ、４，４ａ，４ｂ
検出部、５ テーブル、６，２６ 信号処理部、７
位置演算部、８ 位置演算部、９ 加算器、１０ 加算
器、１１ 重み付け演算部、１２ スライダ間隔検出
部、１３ スライダ間隔記憶部、１４ スケールオフセ
ット検出部、１５ スケールオフセット記憶部、１６
使用ユニット判定部、１７ 重み係数判定部、１８ 制
御装置、１９ テーブル駆動部。
スケール、３，３ａ，３ｂ スライダ、４，４ａ，４ｂ
検出部、５ テーブル、６，２６ 信号処理部、７
位置演算部、８ 位置演算部、９ 加算器、１０ 加算
器、１１ 重み付け演算部、１２ スライダ間隔検出
部、１３ スライダ間隔記憶部、１４ スケールオフセ
ット検出部、１５ スケールオフセット記憶部、１６
使用ユニット判定部、１７ 重み係数判定部、１８ 制
御装置、１９ テーブル駆動部。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 2F069 AA02 BB40 EE06 EE23 GG04
GG06 GG07 GG12 GG63 GG71
HH14 MM13 NN26
2F078 CA03 CB02 CC02
3C029 AA32 AA40
Claims (4)
- 【請求項１】 長手方向に並べて配置され、目盛りが付
けられた複数のスケールと、 前記複数のスケールの長手方向に沿って移動する移動体
と、 移動体のスケールと対向する位置に、スケールの長手方
向に間隔をあけて取り付けられた複数の位置検出部と、 を有し、前記複数の位置検出部の検出値に基づき移動体
の位置を検出する位置検出機構を備えた移動装置であっ
て、 複数のスケールの原点間の距離であるスケールオフセッ
トを記憶するスケールオフセット記憶部と、 複数の位置検出部のスケール長手方向の離間距離である
位置検出部間隔データを記憶する位置検出部間隔記憶部
と、 複数の位置検出部が前記複数のスケールのうちの２つの
スケールに対向する位置に移動体があるとき、位置検出
部が読み取る前記２つのスケールの位置データと、位置
検出部間隔記憶部に記憶された位置検出部間隔データ
と、に基づいてスケールオフセットを演算し、前記スケ
ールオフセット記憶部に記憶するスケールオフセット検
出部と、を有することを特徴とする位置検出機構を備え
た移動装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の位置検出機構を備えた
移動装置であって、 前記複数の位置検出部が同一のスケールに対向する位置
で読み取るスケールの目盛りに基づいて、位置検出部間
隔データを演算し、前記位置検出部間隔記憶部に記憶す
る位置検出部間隔検出部を有することを特徴とする位置
検出機構を備えた移動装置。 - 【請求項３】 請求項２に記載された位置検出機構を備
えた移動装置であって、 移動装置は、移動体を駆動する移動体制御装置を有し、 前記移動体制御装置に自動パラメータ設定コマンドが与
えられると、 まず、前記移動体制御装置が、前記複数の位置検出部が
同一のスケールに対向する位置に移動体を移動し、前記
位置検出部間隔検出部が位置検出部間隔データを演算す
る処理を行い、 次に、前記移動体制御装置が、前記複数の位置検出部が
異なるスケールに対向する位置に移動体を移動し、前記
スケールオフセット検出部がスケールオフセットを演算
する処理を行うことを特徴とする位置検出機構を備えた
移動装置。 - 【請求項４】 請求項３に記載された位置検出機構を備
えた移動装置であって、 前記移動体が、前記複数の位置検出部が同一のスケール
に対向する位置から、異なるスケールに対向する位置に
移動したことを、位置検出部の検出値に基づき検知する
スケール変化検知部を有することを特徴とする位置検出
機構を備えた移動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002022709A JP4043793B2 (ja) | 2002-01-31 | 2002-01-31 | 移動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002022709A JP4043793B2 (ja) | 2002-01-31 | 2002-01-31 | 移動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003222512A true JP2003222512A (ja) | 2003-08-08 |
| JP4043793B2 JP4043793B2 (ja) | 2008-02-06 |
Family
ID=27745633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002022709A Expired - Fee Related JP4043793B2 (ja) | 2002-01-31 | 2002-01-31 | 移動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4043793B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
2002
- 2002-01-31 JP JP2002022709A patent/JP4043793B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4043793B2 (ja) | 2008-02-06 |
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