JP2005051856A - Linear encoder device, linear motor, and single-axis robot - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リニアスケールとこれを読取る検出ヘッドとからなるリニアエンコーダ装置と、このリニアエンコーダ装置を具備するリニアモータと、このリニアモータを用いた単軸ロボットに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から、リニアモータ等において移動の制御及びモータの駆動の制御のためにリニアエンコーダ装置により位置の検出を行うようにしたものは知られている。
【0003】
このようなリニアエンコーダにおいては、リニアスケール上の特定位置に原点が設定され、この原点位置が検出されることにより、位置制御にあたっての較正が行なわれるようになっている。
【0004】
リニアモータを用いた単軸ロボット等にリニアエンコーダ装置が装備される場合に、制御性をよくするため、通常、リニアスケールの両端からそれぞれ一定距離の位置に原点位置が設定される。この場合、上記原点位置とモータの磁極の基準位置とは必ずしも一致しないので、磁極位置に応じてモータのコイルへ供給する電流の位相を調整すべくコイルへの通電を制御するといったモータ駆動のための制御に必要な磁極の基準位置のデータが不足する。
【0005】
これに対する対策としては、通常の位置情報を与えるリニアスケール及び検出ヘッドに加え、磁極位置検出のためのスケール及び検出ヘッドをさらに設けるようにし(例えば特許文献1参照)、あるいは、原点位置と磁極の基準位置とのずれを予め調べておき、これをロボット制御用のコントローラに記憶させるようにするといった手法が考えられている。
【0006】
【特許文献1】
特開平8−159810号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来考えられている手法のうち、前者による場合は、リニアエンコーダに磁極位置検出のためのスケール及び検出ヘッドを余分に付設する必要があるために、装置の複雑化、大型化及びコストアップを招く。また、後者による場合、各ロボット毎に個別に原点位置と磁極の基準位置とのずれを調べて、そのデータを当該ロボットに対するコントローラに記憶させておく必要があり、コントローラが交換された場合は上記データを書き換える必要がある等の不都合がある。
【0008】
なお、他の手法として、原点位置をモータの磁極の基準位置に合わせて設定することも考えられるが、ロボットのストロークによっては、可動範囲の一端側と他端側で停止位置が磁極ピッチ分だけずれ、磁極ピッチが大きい場合にストロークの設定をやり直す必要がある等の不都合が生じる。
【0009】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、リニアスケールの両端から一定距離の位置に原点位置を設定するものにおいて、簡単な構造によりながら、原点位置とモータの磁極基準位置とを確実に検出することができ、位置制御及びモータの駆動制御を適正に行うことができるリニアエンコーダ装置、リニアモータ及び単軸ロボットを提供することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明のリニアエンコーダ装置は、固定部に直線的に配置されて、磁気的又は光学的に読取可能な位置情報を記録したリニアスケールと、モータの駆動により移動する可動部に設けられて、上記リニアスケールを読取る検出ヘッドとを備えたものであって、上記リニアスケールの両端からそれぞれ所定距離の2箇所に、原点位置を示すための第1の基準点情報が記録されているとともに、上記リニアスケールの両端の近傍であって、モータの特定磁極に対応する2箇所に、基準磁極位置を示すための第2の基準点情報が記録されていることを特徴するものである。
【0011】
この発明によると、検出ヘッドがリニアスケール上で第1の基準点情報が記録されている箇所を通るときに原点位置を検出し、第2の基準点情報が記録されている箇所を通るときに基準磁極位置を検出する。こうして、1組のリニアスケール及び検出ヘッドからなる簡単な構造によりながら、原点位置と基準磁極位置の両方が調べられ、それに基づいて可動部の移動位置の制御とモータの駆動の制御とが適正に行われる。
【0012】
本発明のエンコーダ装置において、上記リニアスケールの両端近傍においてそれぞれ、上記第1の基準点情報の記録箇所よりも上記第2の基準点情報の記録箇所の方がスケール末端寄りに位置するようにこれらの基準点情報記録箇所の位置関係が設定されていることが好ましい。
【0013】
このようにすると、検出ヘッドの移動により各基準点情報が読み込まれてそれぞれの位置が検出されるとともに、検出された基準点情報の位置のうちでリニアスケール末端寄りのものが基準磁極位置、これよりリニアスケール末端から遠いものが原点位置であることが判別される。
【0014】
また、本発明のリニアモータは、一定ピッチで磁極が配列された直線的な固定子を有するリニアモータ本体と、上記固定子に対向する可動子を有して、上記リニアモータ本体に対し移動可能とされた可動部とを備え、上記リニアモータ本体に、上記固定子と平行に配置されて、磁気的又は光学的に読取可能な位置情報を記録したリニアスケールが設けられる一方、上記可動部に、上記リアスケールに対向する検出ヘッドが設けられ、上記検出ヘッドからの信号を受ける制御手段により、上記固定子又は可動子を構成するコイルに対する通電が制御されるようになっているリニアモータにおいて、上記リニアスケールの両端からそれぞれ所定距離の2箇所に、原点位置を示すための第1の基準点情報が記録されているとともに、上記リニアスケールの両端の近傍であって、モータの特定磁極に対応する2箇所に、基準磁極位置を示すための第2の基準点情報が記録され、上記検出ヘッドによる上記第1、第2の各基準点情報の読み取りに応じ、上記制御手段により上記原点位置及び上記基準磁極位置の判別が行なわれるようになっていることを特徴とするものである。
【0015】
このリニアモータは、上記第1の基準点情報及び第2の基準点情報が記録されているリニアスケールと上記検出ヘッドとで構成されるリニアエンコーダを組み込んでいることにより、原点位置と基準磁極位置の両方が調べられ、それに基づいて可動部の移動位置の制御とリニアモータの駆動の制御とが適正に行われる。
【0016】
この発明において、上記リニアスケールの両端近傍においてそれぞれ、上記第1の基準点情報の記録箇所よりも上記第2の基準点情報の記録箇所の方がリニアスケール末端寄りに位置するようにこれらの基準点情報記録箇所の位置関係が設定され、上記制御手段は、上記検出ヘッドがリニアスケール末端からリニアスケール中央側へ移動するときに最初に読取られた基準点情報によって上記基準磁極位置を判別し、次に読取られた基準点情報によって上記原点位置を判別するようになっていることが好ましい。
【0017】
また、本発明の単軸ロボットは、上記リニアモータを備え、上記可動部に、作業部材が着脱可能に取付けられる作業部材支持用テーブルが設けられているものである。
【0018】
このようにすると、本発明のリニアエンコーダを装備したリニアモータが単軸ロボットに有効に適用される。
【0019】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【0020】
図1及び図2は本発明のリニアエンコーダ装置を備えたリニアモータの適用の一例として単軸ロボットを示している。これらの図において、単軸ロボットRは、リニアモータを用いて構成され、固定子を有するロボット本体(リニアモータ本体)1と、固定子に対向する可動子を有して、ロボット本体1に対して一定方向に直線的に移動可能となった可動部2とを備えている。
【0021】
上記ロボット本体1は、ベース部3と両側壁部分を構成する一対のカバー部材4とからなり、一軸方向に延びる横長枠状に形成されている。
【0022】
上記ロボット本体1内には、一定幅のガイドレール5がベース部3上に設けられるとともに、その上方にステータ部(固定子)6が配置されている。このステータ部6は、N,Sの磁極が交互に逆向きに位置するように軸方向に配列された多数個の環状の永久磁石(図示省略)を有し、シャフト状に形成され、その両端部がロボット本体1に支持されている。
【0023】
また、可動部2は、上記ステータ部6を挿通させる中空の可動ブロック8を有し、この可動ブロック8の下端に、上記ガイドレール5に係合する被ガイド部9が設けられることにより、上記可動ブロック8がガイドレール5に摺動自在に支持されている。
【0024】
上記可動ブロック8の中空部内周には、電機子を構成するコイル(可動子)7が固定されている。そして、可動部2がロボット本体1に組み付けられた状態で、コイル7がステータ部6を囲繞するようになっている。
【0025】
可動部2の上部には作業部材支持用のテーブル10が設けられ、このテーブル10に、用途に応じた各種の作業部材が取付けられるようになっている。このテーブル10は、可動ブロック8にボルト止め等により取付けられている。
【0026】
さらに上記単軸ロボットRにはリニアエンコーダが設けられている。このリニアエンコーダは、磁気的又は光学的に読取り可能な位置情報を記録したリニアスケール11と、このリニアスケール11を読取る検出ヘッド12とで構成されている。当実施形態において上記リニアスケール11は、位置情報を磁気的に記録した磁気スケールからなり、また検出ヘッド12は磁気記録情報の読取りが可能なMRセンサからなっている。
【0027】
そして、上記リニアスケール11が、ガイドレール5の一側方においてベース部3の上面に、ベース部3の略全長にわたって設けられ、一方、検出ヘッド12が、可動ブロック8の一側部下端に、上記リニアスケール11に対向するように配置されている。
【0028】
図3は上記単軸ロボットRのリニアモータ機構部分の一部とリニアエンコーダ及び制御手段を模式的に示している。この図において、リニアスケール11は、一定微小ピッチ毎の位置を示す情報(出力信号相ではA相、B相)15が記録されるとともに、基準点情報(出力信号相ではZ相)13a,13b,14a,14bが両端近傍に2箇所ずつ、都合4箇所に設けられている。
【0029】
これらの基準点情報( Z相)のうち、両側1箇所ずつは原点位置を示すための第1の基準点情報(第1のZ相)13a,13b、残りの1箇所ずつは基準磁極位置を示すための第2の基準点情報(第2のZ相)14a,14bである。原点位置を示すための第1のZ相13a,13bは、リニアスケール11の左右両端からそれぞれ所定距離A1,B1の位置に設けられている。リニアスケール11の左端側における末端から第1のZ相13aまでの距離A1とリニアスケール11の右端側における末端から第1のZ相13aまでの距離B1は略同じであって、例えば70mm程度に設定されている。
【0030】
また、基準磁極位置を示すための第2のZ相14a,14bは、リニアモータにおける上記ステータ部6の特定磁極に対応する位置に設けられている。この場合、リニアスケール11の末端から特定磁極に対応する位置までの距離は必ずしも左右同じでないため、それに応じ、リニアスケール11の末端から第2のZ相14a,14bまでの距離A2,B2が左右で互いに異なっているが、左右両側とも、第1のZ相13a,13bよりもリニアスケール末端側に第2のZ相14a,14bが位置するように、第1のZ相13a,13bと第2のZ相14a,14bとの位置関係が設定されている。
【0031】
このようにリニアスケール11が形成されることにより、リニアスケール11上を検出ヘッド12が移動するにつれ、A相、B相の信号が出力されるとともに、リニアスケール11の両端近傍の4箇所ではZ相の信号が出力される。そして、検出ヘッド12の出力信号はコントローラ(制御手段)Cに入力され、このコントローラCにより、単軸ロボットRのコイル7への供給電流が制御されることにより、リニアモータの駆動の制御及び可動部2の移動の制御が行われる。
【0032】
上記コントローラCは、上記検出ヘッド12から与えられるZ相の信号によって原点位置、及び基準磁極位置を判別する。この場合、第1のZ相13a,13bと第2のZ相14a,14bとでは、検出ヘッド12の出力信号自体は同じZ相信号であって区別できないが、上記のような位置関係の設定を考慮して原点位置と基準磁極位置とを判別することができる。つまり、検出ヘッド12がリニアスケール末端からリニアスケール中央側へ移動するときに最初に読取られたZ相信号によって上記基準磁極位置が判別され、次に読取られたZ相信号によって上記原点位置が判別される。
【0033】
このような原点位置及び基準磁極位置の判別のための制御の具体例を、図4のフローチャートによって説明する。
【0034】
このフローチャートの処理がスタートすると、先ず可動部2が一端側に移動するようにリニアモータが駆動されて、可動範囲末端への突き当りが調べられ、突き当たりが検出されたときに可動部2の移動方向が反転される(ステップS1〜S3)。こうして可動部2が可動範囲の一端から中央側へ向けて移動する状態とされてから、Z相検出処理が行われ(ステップS4)、Z相が検出されればそれが1回目か否か、つまり可動範囲一端側からの移動開始後に初めてZ相が検出されたか否かが判定される(ステップS5)。そして、1回目であれば、基準磁極位置であると判別されて、磁極位置のデータがクリアされる(ステップS6)。さらに、ステップS4に戻ることにより、引き続き可動部2の移動が行なわれつつ次のZ相の検出が行なわれる。
【0035】
ステップS5の判定がNOのとき、つまりZ相の検出が2回目であったときは、原点位置であると判定され、位置がクリアされる(ステップS7)。
【0036】
以上のような当実施形態によると、単軸ロボットRの作業開始時や所定期間おき等の適当な時期に、図4のフローチャートに示すような処理が行われることにより、原点位置及び磁極基準位置が調べられ、較正される。
【0037】
この場合、左右両側においてそれぞれ原点位置と磁極基準位置とに相当する2箇所ずつにZ相13a,13b,14a,14bが設定され、かつ、磁極基準位置を原点位置よりもリニアスケール末端側にするというように両者の位置関係が予め定められていることにより、Z相の検出と上記位置関係とに基づき、原点位置と磁極基準位置を区別して検出することができる。
【0038】
このように、1組のリニアスケール11及び検出ヘッド12によって原点位置及び磁極基準位置を調べることができるため、従来のように原点位置と磁極基準位置とを別個の検出手段で検出する場合と比べ、リニアエンコーダ装置の構造が簡単になり、コストを低減し得る。
【0039】
また、原点位置と磁極基準位置とのずれを予めコントローラCに記憶させておく必要がなく、コントローラCの互換性を損ねることがない。
【0040】
そして、上記原点位置及び磁極基準位置が調べられた後は、限定位置からの移動につれて検出ヘッド12から出力されるA,B相の信号がカウントされることにより位置が検出され、可動部材2の移動位置の制御が行われるともに、磁極基準位置からの移動量によってステータ部6の磁極位置が調べられ、磁極位置に応じてコイル7へ供給する電流の位相を制御するといったリニアモータ駆動のための制御が適正に行われる。
【0041】
なお、本発明の具体的構造は上記実施形態に限定されず、以下に述べるように種々変更可能である。
【0042】
上記実施形態では磁気的なスケール11と検出ヘッド12とでリニアエンコーダを構成しているが、光学的なものであってもよく、例えば多数のスリットを有するテープによりリニアスケールを形成するとともに、光学的に上記スリットを検出するセンサにより検出ヘッドを形成するようにしてもよい。
【0043】
また、上記実施形態の単軸ロボットRに用いられているリニアモータは、固定子が永久磁石、可動子がコイルで構成されているが、逆に固定子がコイル、可動子が永久磁石で構成されたリニアモータを用いてもよい。
【0044】
また、本発明のリニアエンコーダは、単軸ロボットR以外にも各種用途に用いられるリニアモータに装備することができる。さらに、リニアモータに限らず、回転型のモータでボールねじ等を介して可動部を直線的に移動させるような駆動装置にも適用可能であり、この場合、可動部の移動範囲にわたって固定側にリニアスケールを設け、可動部に検出ヘッドを設けるとともに、モータの基準磁極位置に対応するリニアスケール上の位置を予め調べておいて、その位置を示す情報と原点位置を示す情報とをリニアスケールに記録させておけばよい。
【0045】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、リニアスケールの両端からそれぞれ所定距離の2箇所に、原点位置を示すための第1の基準点情報が記録されているとともに、上記リニアスケールの両端の近傍であって、モータの特定磁極に対応する2箇所に、基準磁極位置を示すための第2の基準点情報が記録されているため、それに基づいて可動部の移動位置の制御とモータの駆動の制御とを適正に行うことができる。しかも、上記原点位置と基準磁極位置の両方の検出を、1組のリニアスケール及び検出ヘッドによって行うことができ、従来のように原点位置と磁極基準位置とを別個の検出手段で検出する場合と比べ、リニアエンコーダ装置の構造を簡単にし、コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用される単軸ロボットの一例を示す縦断平面図である。
【図2】図1のII−II線に沿った断面図である。
【図3】リニアモータ機構部分の一部とリニアエンコーダ及び制御手段を模式的に示す図である。
【図4】原点位置及び基準磁極位置を調べる処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
R 単軸ロボット
1 ロボット本体
2 可動部
6 ステータ部
7 コイル
11 リニアスケール
12 検出ヘッド
13a,13b,14a,14b Z相(基準点情報)
C コントローラ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a linear encoder device including a linear scale and a detection head for reading the linear scale, a linear motor including the linear encoder device, and a single-axis robot using the linear motor.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a linear motor or the like in which a position is detected by a linear encoder device for movement control and motor drive control is known.
[0003]
In such a linear encoder, an origin is set at a specific position on the linear scale, and the origin position is detected, whereby calibration for position control is performed.
[0004]
When a linear encoder device is installed in a single-axis robot or the like using a linear motor, the origin position is usually set at a certain distance from each end of the linear scale in order to improve controllability. In this case, since the origin position and the reference position of the magnetic pole of the motor do not necessarily coincide with each other, the motor drive such as controlling the energization to the coil to adjust the phase of the current supplied to the motor coil in accordance with the magnetic pole position. There is insufficient data on the reference position of the magnetic pole necessary for control of the magnetic field.
[0005]
As countermeasures against this, in addition to a linear scale and a detection head that give normal position information, a scale and a detection head for detecting the magnetic pole position are further provided (for example, see Patent Document 1), or the origin position and the magnetic pole A method is conceived in which a deviation from a reference position is checked in advance and stored in a controller for robot control.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-8-159810 [0007]
[Problems to be solved by the invention]
Among the methods conventionally considered as described above, in the case of the former, since it is necessary to additionally attach a scale and a detection head for detecting the magnetic pole position to the linear encoder, the apparatus becomes complicated, large, and Incurs cost increase. Also, in the latter case, it is necessary to check the deviation between the origin position and the magnetic pole reference position for each robot individually, and store the data in the controller for the robot. There are inconveniences such as the need to rewrite data.
[0008]
As another method, it is conceivable to set the origin position according to the reference position of the magnetic pole of the motor, but depending on the stroke of the robot, the stop position is the same as the magnetic pole pitch on one end side and the other end side of the movable range. Inconveniences such as the need to reset the stroke when the deviation or the magnetic pole pitch is large occur.
[0009]
The present invention has been made to solve such a problem. In the present invention, the origin position is set at a certain distance from both ends of the linear scale. It is an object of the present invention to provide a linear encoder device, a linear motor, and a single-axis robot capable of reliably detecting a position and appropriately performing position control and motor drive control.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The linear encoder device of the present invention is provided on a linear scale that is linearly arranged on a fixed portion and that records position information that can be read magnetically or optically, and a movable portion that moves by driving a motor. And a first reference point information for indicating an origin position at two predetermined distances from both ends of the linear scale, and the linear scale. The second reference point information for indicating the reference magnetic pole position is recorded at two locations near the both ends of the scale and corresponding to the specific magnetic pole of the motor.
[0011]
According to the present invention, the origin position is detected when the detection head passes through the location where the first reference point information is recorded on the linear scale, and when the detection head passes through the location where the second reference point information is recorded. The reference magnetic pole position is detected. In this way, both the origin position and the reference magnetic pole position are examined with a simple structure consisting of a set of linear scale and detection head, and based on this, the control of the moving position of the movable part and the control of the motor drive are properly performed. Done.
[0012]
In the encoder device according to the present invention, in the vicinity of both ends of the linear scale, the recording location of the second reference point information is positioned closer to the end of the scale than the recording location of the first reference point information. It is preferable that the positional relationship of the reference point information recording locations is set.
[0013]
In this way, each reference point information is read by the movement of the detection head and each position is detected, and among the detected reference point information positions, the one near the end of the linear scale is the reference magnetic pole position. It is determined that the position farther from the end of the linear scale is the origin position.
[0014]
The linear motor of the present invention has a linear motor body having a linear stator with magnetic poles arranged at a constant pitch, and a mover facing the stator, and is movable with respect to the linear motor body. The linear motor body is provided with a linear scale that is arranged in parallel with the stator and records position information that can be read magnetically or optically. In a linear motor provided with a detection head facing the rear scale and controlled to energize the coils constituting the stator or mover by a control means for receiving a signal from the detection head, First reference point information for indicating the origin position is recorded at two predetermined distances from both ends of the linear scale, and the linear scale is displayed. The second reference point information for indicating the reference magnetic pole position is recorded in two locations corresponding to the specific magnetic pole of the motor in the vicinity of both ends of the first and second reference points by the detection head. According to the reading of point information, the control means determines the origin position and the reference magnetic pole position.
[0015]
This linear motor incorporates a linear encoder composed of a linear scale on which the first reference point information and the second reference point information are recorded and the detection head, so that an origin position and a reference magnetic pole position are obtained. Both are checked, and based on this, the control of the moving position of the movable part and the control of the drive of the linear motor are appropriately performed.
[0016]
In the present invention, in the vicinity of both ends of the linear scale, the reference positions of the second reference point information are positioned closer to the end of the linear scale than the recording positions of the first reference point information. The positional relationship of the point information recording location is set, and the control means determines the reference magnetic pole position based on the reference point information first read when the detection head moves from the linear scale end to the linear scale center side, The origin position is preferably determined based on the read reference point information.
[0017]
The single-axis robot according to the present invention includes the linear motor, and the movable member is provided with a work member support table on which the work member is detachably attached.
[0018]
In this way, the linear motor equipped with the linear encoder of the present invention is effectively applied to a single-axis robot.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0020]
1 and 2 show a single-axis robot as an example of application of a linear motor provided with the linear encoder device of the present invention. In these drawings, a single-axis robot R is configured using a linear motor, and has a robot body (linear motor body) 1 having a stator and a mover facing the stator, And a
[0021]
The robot body 1 includes a
[0022]
In the robot body 1, a
[0023]
The
[0024]
A coil (movable element) 7 constituting an armature is fixed to the inner periphery of the hollow portion of the
[0025]
A work member support table 10 is provided on the upper portion of the
[0026]
Further, the single-axis robot R is provided with a linear encoder. The linear encoder includes a
[0027]
The
[0028]
FIG. 3 schematically shows a part of the linear motor mechanism portion of the single-axis robot R, the linear encoder, and the control means. In this figure, the
[0029]
Of these reference point information (Z-phase), each of the two sides is the first reference point information (first Z-phase) 13a and 13b for indicating the origin position, and the remaining one is the reference magnetic pole position. The second reference point information (second Z phase) 14a and 14b is shown. The first Z phases 13a and 13b for indicating the origin position are provided at predetermined distances A1 and B1 from the left and right ends of the
[0030]
The second Z phases 14a and 14b for indicating the reference magnetic pole position are provided at positions corresponding to the specific magnetic poles of the
[0031]
By forming the
[0032]
The controller C determines the origin position and the reference magnetic pole position based on the Z-phase signal given from the
[0033]
A specific example of control for discriminating the origin position and the reference magnetic pole position will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0034]
When the processing of this flowchart is started, the linear motor is first driven so that the
[0035]
When the determination in step S5 is NO, that is, when the detection of the Z phase is the second time, it is determined that the position is the origin position, and the position is cleared (step S7).
[0036]
According to the present embodiment as described above, the origin position and the magnetic pole reference position are obtained by performing processing as shown in the flowchart of FIG. 4 at an appropriate time such as when the single axis robot R starts work or at predetermined intervals. Is examined and calibrated.
[0037]
In this case, the Z phases 13a, 13b, 14a, and 14b are set at two positions corresponding to the origin position and the magnetic pole reference position on both the left and right sides, and the magnetic pole reference position is set to the end of the linear scale with respect to the origin position. Thus, since the positional relationship between the two is determined in advance, the origin position and the magnetic pole reference position can be distinguished and detected based on the detection of the Z phase and the positional relationship.
[0038]
As described above, the origin position and the magnetic pole reference position can be examined by one set of the
[0039]
Further, it is not necessary to previously store the deviation between the origin position and the magnetic pole reference position in the controller C, and the compatibility of the controller C is not impaired.
[0040]
After the origin position and the magnetic pole reference position are checked, the position is detected by counting the A and B phase signals output from the
[0041]
In addition, the specific structure of this invention is not limited to the said embodiment, As described below, various changes are possible.
[0042]
In the above embodiment, the
[0043]
In the linear motor used in the single-axis robot R of the above embodiment, the stator is constituted by a permanent magnet and the mover is constituted by a coil. Conversely, the stator is constituted by a coil and the mover is constituted by a permanent magnet. A linear motor may be used.
[0044]
In addition to the single-axis robot R, the linear encoder of the present invention can be installed in a linear motor used for various applications. Furthermore, the present invention is not limited to a linear motor, and can be applied to a driving device that moves a movable part linearly via a ball screw or the like using a rotary motor. A linear scale is provided, a detection head is provided on the movable part, and a position on the linear scale corresponding to the reference magnetic pole position of the motor is checked in advance, and information indicating the position and information indicating the origin position are converted into the linear scale. Just record it.
[0045]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, the first reference point information for indicating the origin position is recorded at two predetermined distances from both ends of the linear scale, and in the vicinity of both ends of the linear scale. Since the second reference point information for indicating the reference magnetic pole position is recorded at two locations corresponding to the specific magnetic pole of the motor, the control of the moving position of the movable part and the control of the motor drive are based on the second reference point information. Can be performed properly. In addition, both the origin position and the reference magnetic pole position can be detected by a pair of linear scales and a detection head, and the origin position and the magnetic pole reference position are detected by separate detection means as in the prior art. In comparison, the structure of the linear encoder device can be simplified and the cost can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal plan view showing an example of a single-axis robot to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG.
FIG. 3 is a diagram schematically showing a part of a linear motor mechanism, a linear encoder, and control means.
FIG. 4 is a flowchart showing processing for examining an origin position and a reference magnetic pole position.
[Explanation of symbols]
R Single-axis robot 1
C controller
Claims (5)
上記リニアスケールの両端からそれぞれ所定距離の2箇所に、原点位置を示すための第1の基準点情報が記録されているとともに、
上記リニアスケールの両端の近傍であって、モータの特定磁極に対応する2箇所に、基準磁極位置を示すための第2の基準点情報が記録されていることを特徴するリニアエンコーダ装置。A linear scale that is linearly arranged on the fixed part and records position information that can be read magnetically or optically, and a detection head that is provided on a movable part that moves by driving a motor and reads the linear scale. A linear encoder device comprising:
First reference point information for indicating the origin position is recorded at two predetermined distances from both ends of the linear scale.
A linear encoder apparatus, wherein second reference point information for indicating a reference magnetic pole position is recorded at two locations corresponding to a specific magnetic pole of a motor, in the vicinity of both ends of the linear scale.
上記リニアモータ本体に、上記固定子と平行に配置されて、磁気的又は光学的に読取可能な位置情報を記録したリニアスケールが設けられる一方、上記可動部に、上記リアスケールに対向する検出ヘッドが設けられ、
上記検出ヘッドからの信号を受ける制御手段により、上記固定子又は可動子を構成するコイルに対する通電が制御されるようになっているリニアモータにおいて、
上記リニアスケールの両端からそれぞれ所定距離の2箇所に、原点位置を示すための第1の基準点情報が記録されているとともに、
上記リニアスケールの両端の近傍であって、モータの特定磁極に対応する2箇所に、基準磁極位置を示すための第2の基準点情報が記録され、
上記検出ヘッドによる上記第1、第2の各基準点情報の読み取りに応じ、上記制御手段により上記原点位置及び上記基準磁極位置の判別が行なわれるようになっていることを特徴とするリニアモータ。A linear motor main body having a linear stator in which magnetic poles are arranged at a constant pitch, and a movable portion having a movable element facing the stator and being movable with respect to the linear motor main body,
The linear motor body is provided with a linear scale that is arranged in parallel with the stator and records position information that can be read magnetically or optically. On the other hand, the movable head has a detection head that faces the rear scale. Is provided,
In the linear motor in which the energization to the coils constituting the stator or the mover is controlled by the control means that receives the signal from the detection head,
First reference point information for indicating the origin position is recorded at two predetermined distances from both ends of the linear scale.
Second reference point information for indicating the reference magnetic pole position is recorded in two locations corresponding to the specific magnetic pole of the motor in the vicinity of both ends of the linear scale,
A linear motor characterized in that the origin position and the reference magnetic pole position are discriminated by the control means in accordance with the reading of the first and second reference point information by the detection head.
上記制御手段は、上記検出ヘッドがリニアスケール末端からリニアスケール中央側へ移動するときに最初に読取られた基準点情報によって上記基準磁極位置を判別し、次に読取られた基準点情報によって上記原点位置を判別するようになっていることを特徴とする請求項3記載のリニアモータ。These reference point information recording locations so that the recording location of the second reference point information is located closer to the end of the linear scale than the recording location of the first reference point information in the vicinity of both ends of the linear scale. Is set,
The control means determines the reference magnetic pole position based on the reference point information read first when the detection head moves from the end of the linear scale toward the center of the linear scale, and then determines the origin based on the read reference point information. 4. The linear motor according to claim 3, wherein the position is discriminated.
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008190991A (en) * | 2007-02-05 | 2008-08-21 | Yamaha Motor Co Ltd | Linear encoder apparatus, linear motor, and uniaxial robot |
US20100290871A1 (en) * | 2008-01-11 | 2010-11-18 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Linear motor and component transfer apparatus |
CN109314456A (en) * | 2016-06-30 | 2019-02-05 | 雅马哈发动机株式会社 | Linear motor, head unit, surface mounting apparatus and single axis robot |
KR20220088009A (en) * | 2020-12-18 | 2022-06-27 | 현대엘리베이터주식회사 | Apparatus and method for compensating magnetic angle error of linear motor |
JP2024527639A (en) * | 2022-06-30 | 2024-07-26 | エーエーシー マイクロテック(チャンヂョウ)カンパニー リミテッド | Method and device for controlling direct drive transport system |
-
2003
- 2003-07-30 JP JP2003203884A patent/JP2005051856A/en active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008190991A (en) * | 2007-02-05 | 2008-08-21 | Yamaha Motor Co Ltd | Linear encoder apparatus, linear motor, and uniaxial robot |
US20100290871A1 (en) * | 2008-01-11 | 2010-11-18 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Linear motor and component transfer apparatus |
US8368254B2 (en) * | 2008-01-11 | 2013-02-05 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Linear motor and component transfer apparatus |
CN109314456A (en) * | 2016-06-30 | 2019-02-05 | 雅马哈发动机株式会社 | Linear motor, head unit, surface mounting apparatus and single axis robot |
KR20220088009A (en) * | 2020-12-18 | 2022-06-27 | 현대엘리베이터주식회사 | Apparatus and method for compensating magnetic angle error of linear motor |
KR102494056B1 (en) | 2020-12-18 | 2023-02-06 | 현대엘리베이터주식회사 | Apparatus and method for compensating magnetic angle error of linear motor |
JP2024527639A (en) * | 2022-06-30 | 2024-07-26 | エーエーシー マイクロテック(チャンヂョウ)カンパニー リミテッド | Method and device for controlling direct drive transport system |
JP7590447B2 (en) | 2022-06-30 | 2024-11-26 | エーエーシー マイクロテック(チャンヂョウ)カンパニー リミテッド | Method and device for controlling direct drive transport system |
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