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JPH08145609A - 位置検出装置 - Google Patents

位置検出装置

Info

Publication number
JPH08145609A
JPH08145609A JP28655794A JP28655794A JPH08145609A JP H08145609 A JPH08145609 A JP H08145609A JP 28655794 A JP28655794 A JP 28655794A JP 28655794 A JP28655794 A JP 28655794A JP H08145609 A JPH08145609 A JP H08145609A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
scale
thin plate
incremental
welded
base
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP28655794A
Other languages
English (en)
Inventor
Osamu Ochiai
治 落合
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Magnescale Inc
Original Assignee
Sony Magnescale Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Magnescale Inc filed Critical Sony Magnescale Inc
Priority to JP28655794A priority Critical patent/JPH08145609A/ja
Publication of JPH08145609A publication Critical patent/JPH08145609A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 位置検出装置の信頼性を維持しながら、小型
化することを目的とする。 【構成】 位置検出目盛9aを有する薄板状スケール1
をスケールベース2上にこの位置検出目盛方向に沿って
複数の固定部8,8‥‥を設けて固定した位置検出装置
において、この複数の固定部8の間に基準位置目盛10
aを設けるようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は工作機械等に取り付けて
相対移動位置等を検出するのに使用される位置検出装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に位置検出目盛を有する金属等の薄
板状スケールを工作機械等に取り付ける場合に、その薄
板状スケールを直接工作機械等に取り付けずに、まず、
鉄、ステンレス等のスケールベースに取り付け、このス
ケールベースを工作機械等に取り付けるようにしてい
る。
【0003】この薄板状スケールをスケールベースに取
り付けるのに理想的な方法を本出願人が先に提案した
(特願平5−111462号)。
【0004】これは図12に示す如くで、この図12に
おいて、1は磁性材より成る薄板状スケールを示し、こ
の薄板状スケール1は長手方向に移動距離を検出するた
めのインクリメンタル磁気目盛9aが記録形成されてい
るインクリメンタルトラック9及び基準位置検出を行う
ための基準位置磁気目盛10aが記録形成されている基
準位置目盛トラック10を有している。
【0005】この薄板状スケール1に対向し、この薄板
状スケール1に対しインクリメンタル磁気目盛9aの方
向に相対的に移動する如く位置検出ヘッド11を設け
る。この位置検出ヘッド11は、例えば磁気抵抗効果素
子によって、それらの磁気目盛9a及び10aを読み取
る如くなされている。
【0006】この薄板状スケール1は、その剛性が低い
ので、工作機械等に取り付ける為には、この薄板状スケ
ール1を剛性の高いスケールベース2に固定する必要が
あると共にこの薄板状スケール1は温度変化に対しても
正確な位置検出が行えるようにスケールベース2と一体
化する必要がある。
【0007】この為図12に示す従来例においては、こ
の薄板状スケール1のインクリメンタルトラック9の下
側及び基準位置目盛トラック10の上側を夫々このイン
クリメンタルトラック9方向に沿って、複数個所をスポ
ット溶接し固定している。図12において、8は溶接部
である。
【0008】この場合この薄板状スケール1のスケール
ベース2に対する溶接固定を図12に示す如く長手方向
(インクリメンタルトラック9方向)に複数の溶接部8
により行っているので、温度変化によるスケールベース
2の伸縮に対してこの薄板状スケール1も同様に伸縮す
る。
【0009】このスケールベース2は取付けネジ6によ
って被取り付け部(例えば工作機械)に良好に固定でき
るので、インクリメンタル磁気目盛9aを有する薄板状
スケール1をこの被取り付け部に良好に固定できる。即
ちこの取り付けにより、薄板状スケール1、スケールベ
ース2及び被取り付け部が一体化したことになり、温度
変化や切削油等の外的変化に対しても安定になるので正
確な位置検出ができる。
【0010】またこの薄板状スケール1を接着剤により
スケールベース2に接着したときには耐環境性が悪く位
置検出の信頼性に乏しいが、本例によれば溶接により薄
板状スケール1をスケールベース2に固定しているの
で、耐環境性が良く信頼性の高い位置検出ができる。
【0011】更に薄板状スケール1とスケールベース2
との温度膨張係数が異なっている場合でも、薄板状スケ
ール1はスケールベース2に良好に固定されているの
で、これらが一体化されていることになり、スケールベ
ース2の剛性をこの薄板状スケール1に対して十分高く
すれば、温度変化に対してもスケールべース2と同様の
伸縮を行うことになり、トータルの温度膨張係数として
は、ほぼスケールベース2の温度膨張係数と同じにな
る。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】斯る図12例において
は薄板状スケール1をスケールベース2に取り付け固定
するのに薄板状スケール1のインクリメンタルトラック
9の下側及び基準位置目盛トラック10の上側に複数個
所の溶接部8を設けているので、例えばインクリメンタ
ルトラック9の幅を4mm、基準位置目盛トラック10
の幅を3mm、このインクリメンタルトラック9と基準
位置目盛トラック10との間のガードバンドの幅を1m
m、インクリメンタルトラック9の下側の溶接部8の幅
を2mm、基準位置目盛トラック10の上側の溶接部8
の幅を2mmとしたときは、12mmの薄板状スケール
1の幅を必要とし、それだけ、この位置検出装置が大型
化する不都合があった。
【0013】本発明は斯る点に鑑み、位置検出装置とし
ての信頼性を維持しながら、小型化することを目的とす
る。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明位置検出装置は例
えば図1、図2に示す如く、位置検出目盛9aを有する
薄板状スケール1をスケールベース2上にこの位置検出
目盛方向に沿って複数の固定部8,8‥‥8を設けて固
定した位置検出装置において、この複数の固定部8の間
に基準位置目盛10aを設けるようにしたものである。
【0015】また本発明位置検出装置は例えば図1、図
2に示す如く上述において、複数の固定部8の固定が溶
接であるものである。
【0016】
【作用】本発明によれば、複数の固定部8間に基準位置
目盛10aを設けるようにしたので、薄板状スケール1
をスケールベース2に例えば溶接、ネジ止め、超音波接
合等で固定したときにも、トラック幅方向について基準
位置目盛トラック10と複数の固定部8とが重なり、そ
れだけ薄板状スケール1の幅を狭くすることができ、そ
れだけ位置検出装置を小型化できる。
【0017】また本発明によればこの固定部8の固定を
溶接としたので、信頼性の高い位置検出を行うことがで
きる。
【0018】
【実施例】以下、図1、図2を参照して本発明位置検出
装置の一実施例につき説明しよう。この図1、図2にお
いて、図12に対応する部分には同一符号を付して示
す。
【0019】図1、図2において、1は磁性材より成る
薄板状スケールを示し、この薄板状スケール1は長手方
向に沿って、移動距離を検出するための例えば100μ
mピッチの等間隔のインクリメンタル磁気目盛9aが記
録形成されているインクリメンタルトラック9を有して
いる。
【0020】この薄板状スケール1は、その剛性が低い
ので、工作機械等に取り付ける為にはこの薄板状スケー
ル1を剛性の高いスケールベース2に固定する必要があ
ると共にこの薄板状スケール1は温度変化に対しても正
確な位置検出が行えるようにスケールベース2と一体化
する必要がある。
【0021】この為本例においては図1、図2に示す如
く、この薄板状スケール1をスケールベース2上の所定
位置に配し、この薄板状スケール1のインクリメンタル
トラック9の上側及び下側を夫々このインクリメンタル
トラック9方向に沿って夫々複数個所をスポット溶接
し、この薄板状スケール1をスケールベース2上に固定
する。図1、図2において、8は溶接部である。
【0022】本例においては図1、図2に示す如くこの
薄板上スケール1のインクリメンタル磁気目盛9aを記
録形成されたインクリメンタルトラック9の上側の溶接
部8と重ならない所定位置の溶接部8と溶接部8との間
に必要に応じた数の例えば3個のこの位置検出装置の基
準位置を示す基準位置磁気目盛10aを記録形成する。
【0023】この場合、この薄板状スケール1において
インクリメンタルトラック9の上側においては複数の溶
接部8,8‥‥8と基準位置目盛トラック10とが重な
り合うこととなる。
【0024】また、この場合スケールベース2に固定後
に薄板上スケールに磁気目盛を記録形成するときは磁気
ヘッドにより接触又は非接触でインクリメンタル磁気目
盛9a及び基準位置磁気目盛10aの一括連続記録、又
は固定部8の凸状の高さに応じて、インクリメンタル磁
気目盛9aの記録後、基準位置磁気目盛10aの記録
(逆でも可)を行えば良い。またスケールベース2に固
定前に薄板状スケール1に磁気目盛を記録形成するとき
はインクリメンタル磁気目盛9a及び基準位置磁気目盛
10aの一括連続記録した後に、この薄板状スケール1
のテンション調整を行い精度を確認し固定するを可とす
る。
【0025】本例位置検出装置においては、この薄板状
スケール1に対向し、この薄板状スケール1に対し、イ
ンクリメンタル磁気目盛9aの方向に相対的に移動する
如く、位置検出ヘッド11を設ける。この位置検出ヘッ
ド11は例えば磁気抵抗効果素子によって、このインク
リメンタル磁気目盛9a及び基準位置磁気目盛10aを
読み取る如くなされている。
【0026】この場合、溶接部8が図3に示す如く凸状
となるときは、位置検出ヘッド11と薄板状スケール1
とのクリアランスL0 は、この凸状の高さL1 だけ狭く
なり、実質的クリアランスL2 はL0 −L1 となる。
【0027】このインクリメンタル磁気目盛9aよりの
位置検出ヘッド11の再生波長が例えば80μmのとき
は、このクリアランスL0 は約60μmなので、例えば
非接触で比較的応力をかけずに溶接できるレーザ溶接で
は、この溶接部8の凸状高さL1 が20μm程度に抑え
られる。この為このインクリメンタル磁気目盛9aより
の再生波長が80μm以上であれば、この溶接部8の凸
状は問題がない。
【0028】また、このインクリメンタル磁気目盛9a
よりの位置検出ヘッド11の再生波長が80μm未満例
えば10μmであっても、研削や研磨等の後加工によ
り、この溶接部8の凸状部を除去すれば全く問題はなく
位置検出が行える。
【0029】以上述べた如く本例によれば溶接部8と溶
接部8との間に基準位置磁気目盛10aを設けるように
したので、この薄板状スケール1をスケールベース2に
溶接で固定しても、基準位置目盛トラック10と複数の
溶接部8,8‥‥8とが重なり合い、それだけ薄板状ス
ケール1の幅を狭くすることができ、それだけ位置検出
装置を小型化することができる。
【0030】具体的には例えばインクリメンタルトラッ
ク9の幅を4mm、基準位置目盛トラック10の幅を3
mm、このインクリメンタルトラック9と基準位置目盛
トラック10との間のガードバンドの幅を1mm、イン
クリメンタルトラック9の下側の複数の溶接部8,8‥
‥8の幅を2mmとしたときにはこの薄板状スケール1
の幅を10mmとすることができる。
【0031】また本例によればこの薄板状スケール1の
スケールベース2に対する溶接固定を図1、図2に示す
如く長手方向(インクリメンタルトラック9方向)に複
数の溶接部8により行っているので、温度変化によるス
ケールベース2の伸縮に対してこの薄板状スケール1も
同様に伸縮する。
【0032】このスケールベース2は取り付け孔3を介
して取付けネジによって被取り付け部(例えば工作機
械)に良好に固定できるので、インクリメンタル磁気検
出目盛9aを有する薄板状スケール1をこの被取り付け
部に良好に固定できる。即ちこの取り付けにより、薄板
状スケール1、スケールベース2及び被取り付け部が一
体化したことになり、温度変化や切削油等の外的変化に
対しても安定になるので正確な位置検出ができる。
【0033】またこの薄板状スケール1を接着剤により
スケールベース2に接着したときには耐環境性が悪く位
置検出の信頼性に乏しいが、本例によれば溶接により薄
板状スケール1をスケールベース2に固定しているの
で、耐環境性が良く信頼性の高い位置検出がでる。
【0034】更に薄板状スケール1とスケールベース2
との温度膨張係数が異なっている場合でも、薄板状スケ
ール1はスケールベース2に良好に固定されているの
で、これらが一体化されていることになり、スケールベ
ース2の剛性をこの薄板状スケール1に対して十分高く
すれば、温度変化に対してもスケールべース2と同様の
伸縮を行うことになり、トータルの温度膨張係数として
は、ほぼスケールベース2の温度膨張係数と同じにな
る。
【0035】尚、図1、図2実施例においては基準位置
目盛10aをインクリメンタル磁気目盛9aのインクリ
メンタルトラック9の上側のみ設けた例につき述べた
が、この基準位置磁気目盛10aを図4に示す如く、こ
のインクリメンタルトラック9の下側の溶接部8と溶接
部8との間の所定位置、例えばインクリメンタルトラッ
ク9の上側の基準位置磁気目盛10aと対応する位置に
設けるようにしても良い。
【0036】この図4例においては、図1、図2例と同
様の作用効果が得られる他に、上及び下側の基準位置磁
気目盛10aを検出することにより位置検出ヘッド11
が正常でなく、傾斜していても信号処理により正確に位
置検出ができる利益がある。
【0037】また図5は本発明をロータリーエンコーダ
に適用した例を示し、この図5は円盤状のスケールベー
ス2aの外周に沿って、図1、図2例と同様に形成した
薄板状スケール1を図1、図2と同様に複数の溶接部
8,8‥‥8により溶接固定するようにしたものであ
る。
【0038】この場合薄板状スケール1のつなぎ部は図
6に示す如く、溶接部8のピッチを狭めたり、図7に示
す如く、このつなぎ部分をシーム溶接により溶接するよ
うにしても良い。図7において21はシーム溶接部であ
る。
【0039】斯る図5例においても、図1、図2例と同
様の作用効果が得られることは容易に理解できよう。
【0040】また、図8は薄板状スケール1をスケール
ベース2にシーム溶接により溶接固定した例を示す。
【0041】この図8につき説明するに薄板状スケール
1のインクリメンタル磁気目盛9aより成るインクリメ
ンタルトラック9の下側を薄板状スケール1の長手方向
の全長に亘ってシーム溶接部23として示す如くシーム
溶接すると共にこのインクリメンタルトラック9の上側
を長手方向に沿って複数例えば4個のシーム溶接部2
2,22,22,22として示す如く断続的にシーム溶
接し、このシーム溶接部22,22間に基準位置磁気目
盛10aを記録形成する如くする。その他は図1、図2
例と同様に構成する。
【0042】斯る図8例においても、図1、図2例と同
様の作用効果が得られることは容易に理解できよう。
【0043】また図9は、薄板状スケール1をスケール
ベース2に複数個のネジ15により固定した例を示す。
【0044】この図9につき説明するに、この薄板状ス
ケール1のインクリメンタル磁気目盛9aより成るイン
クリメンタルトラック9の上側及び下側を夫々長手方向
に沿って所定間隔おきに複数個のネジ15で複数個所を
ネジ止めし、固定する如くする。
【0045】この薄板状スケール1のインクリメンタル
トラック9上側のネジ止めしたネジ15及び15間の所
定位置に基準位置磁気目盛10aを記録形成する如くす
る。その他は図1、図2例と同様に構成する。
【0046】この場合、図9に示す如く薄板状スケール
1をスケールベース2に複数のネジ15で固定するとき
でも図10に示す如く、このネジ15として皿ネジを使
用すれば、薄板状スケール1と位置検出ヘッド11との
クリアランスの問題は生じない。
【0047】また、ネジ15として図11に示す如く頭
が凸状となっていても、その凸状の高さL1 がクリアラ
ンスL0 よりも小さければ良く、例えばネジ15として
M2精密ネジを用いたときは、この凸状の高さL1
0.6mmであるので、インクリメンタル磁気目盛9a
よりの再生波長が1mm以上であれば実質クリアランス
2 は確保できる。
【0048】斯る図9例においても、図1、図2例と同
様の作用効果が得られることは容易に理解できよう。ま
た、加工歪の少ないレーザ溶接を用いた場合、薄板状ス
ケール1の厚みが0.05〜2mm程度までは容易に固
定でき、抵抗溶接や超音波接合でも同程度の厚みが固定
可能である。ネジ止めの場合は、この薄板状スケール1
の厚みに対する制約がないので、5mm厚のスケール材
を使用したものでも固定可能である。
【0049】尚上述実施例においては、薄板状スケール
1のインクリメンタルトラック9の上側及び下側の両方
を複数の固定部を設けてスケールベース2に固定する如
く述べたが、この複数の固定部は薄板状スケール1の上
側又は下側のいずれか一方であっても良いことは勿論で
ある。
【0050】また上述実施例においては磁気式の位置検
出装置の例につき述べたが、光学式の金属スケールを用
いた反射式、静電容量式等の位置検出装置にも本発明を
適用できることは勿論である。
【0051】また、本発明は上述実施例に限ることな
く、本発明の要旨を逸脱することなく、その他種々の構
成が採り得ることは勿論である。
【0052】
【発明の効果】本発明によれば複数の固定部間に基準位
置目盛10aを設けるようにしたので、薄板状スケール
1をスケールベース2に例えば溶接、ネジ止め、超音波
接合で固定したときにも、基準位置目盛トラックと複数
の固定部とが重なり、それだけ薄板状スケール1の幅を
狭くすることができ、それだけ位置検出装置を小型化で
きる利益がある。
【0053】また本発明によればこの固定部の固定を溶
接としたので、信頼性の高い位置検出を行うことができ
る利益がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明位置検出装置の一実施例を示す斜視図で
ある。
【図2】図1例の要部の上面図である。
【図3】図1例の側面図である。
【図4】本発明の他実施例を示す要部の上面図である。
【図5】本発明の他の実施例を示す斜視図である。
【図6】図5例の説明に供する線図である。
【図7】図5例の説明に供する線図である。
【図8】本発明の他の実施例を示す要部の上面図であ
る。
【図9】本発明の他の実施例を示す要部の上面図であ
る。
【図10】図9例の説明に供する断面図である。
【図11】図9例の説明に供する側面図である。
【図12】位置検出装置の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 薄板状スケール 2,2a スケールベース 8 溶接部 9 インクリメンタルトラック 9a インクリメンタル磁気目盛 10 基準位置目盛トラック 10a 基準位置磁気目盛 11 位置検出ヘッド

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 位置検出目盛を有する薄板状スケールを
    スケールベース上に上記位置検出目盛方向に沿って複数
    の固定部を設けて固定した位置検出装置において、 上記複数の固定部の間に基準位置目盛を設けるようにし
    たことを特徴とする位置検出装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の位置検出装置において、 上記複数の固定部の固定が溶接であることをあることを
    特徴とする位置検出装置。
JP28655794A 1994-11-21 1994-11-21 位置検出装置 Pending JPH08145609A (ja)

Priority Applications (1)

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JP28655794A JPH08145609A (ja) 1994-11-21 1994-11-21 位置検出装置

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JP28655794A JPH08145609A (ja) 1994-11-21 1994-11-21 位置検出装置

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JPH08145609A true JPH08145609A (ja) 1996-06-07

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ID=17705958

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JP28655794A Pending JPH08145609A (ja) 1994-11-21 1994-11-21 位置検出装置

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JP (1) JPH08145609A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6532681B2 (en) 1997-08-08 2003-03-18 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh Position measuring system including partial scale elements
JP2007127649A (ja) * 2005-11-04 2007-05-24 Dr Johannes Heidenhain Gmbh 担持体にスケールを固定するための方法、そのために形成されたスケールならびにこのスケールを備えた担持体
JP2020038141A (ja) * 2018-09-05 2020-03-12 ファナック株式会社 検出誤差を低減可能な磁気式変位検出器
CN114508993A (zh) * 2020-11-16 2022-05-17 精量电子(深圳)有限公司 磁阻位移测量装置
WO2022264888A1 (ja) * 2021-06-15 2022-12-22 Ntn株式会社 角度検出装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6532681B2 (en) 1997-08-08 2003-03-18 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh Position measuring system including partial scale elements
DE19821558B4 (de) * 1997-08-08 2007-09-13 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh Maßstab und Verfahren zur Herstellung eines Maßstabes sowie Positionsmeßeinrichtung
JP2007127649A (ja) * 2005-11-04 2007-05-24 Dr Johannes Heidenhain Gmbh 担持体にスケールを固定するための方法、そのために形成されたスケールならびにこのスケールを備えた担持体
JP2020038141A (ja) * 2018-09-05 2020-03-12 ファナック株式会社 検出誤差を低減可能な磁気式変位検出器
CN114508993A (zh) * 2020-11-16 2022-05-17 精量电子(深圳)有限公司 磁阻位移测量装置
WO2022264888A1 (ja) * 2021-06-15 2022-12-22 Ntn株式会社 角度検出装置

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