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Prioritätsangabe
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Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der
japanischen Patentanmeldung Nr. 2014-142006 , eingereicht am 10. Juli 2014.
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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Lineargeber, der in eine Werkzeugmaschine, eine Halbleiterherstellungsvorrichtung oder dergleichen zum Bestimmen einer Position einer beweglichen Welle eingebaut ist.
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Hintergrund
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3 zeigt eine spezielle Struktur eines herkömmlichen Lineargebers. 4 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie B-B' in 3. Wie in dem Querschnitt in 4 gezeigt, umfasst eine Maßstabseinheit 1 des in 3 gezeigten herkömmlichen Lineargebers ein Maßstabsgehäuse 2, das an einer und um eine Kante, die durch seine untere Oberfläche und seine hintere Oberfläche definiert ist, offen ist, und besitzt einen Hauptmaßstab 3, der innerhalb des Maßstabgehäuses 2 befestigt ist. Der Hauptmaßstab 3 ist aus Glas hergestellt und hat einen Maßstab, der aus einer metallischen Dünnschicht hergestellt ist und in einer Matrize in einer konstanten Teilung in der Längsrichtung auf seine Oberfläche geritzt ist. Eine Schiebereinheit 20 des Lineargebers umfasst ein Schiebergehäuse 21, das näherungsweise eine Schieberhalteeinheit 22, eine Detektionskopfhalteeinheit 23 und eine Säule 24, die die beiden verbindet, umfasst. Die Detektionskopfhalteeinheit 23 hat einen darauf befestigten Detektionskopf, der eine lichtemittierende Einheit 7, einen Spiegel 8 und eine Lichtempfangseinheit 29 umfasst. In dem Detektionskopf wird das Licht, das von der lichtemittierenden Einheit 7 emittiert wird, in einem rechten Winkel auf den Spiegel 8 reflektiert, um in den Matrizenabschnitt des Hauptmaßstabs 3 ausgestrahlt zu werden, und das durchgelassene Licht wird durch die Lichtempfangseinheit 29 in ein elektrisches Signal umgesetzt. Die Schieberhalteeinheit 22 ist unter Verwendung einer Schraube auf einer beweglichen Einheit oder dergleichen einer Maschine befestigt. Die Schieberhalteeinheit 22 besitzt eine eingebaute Schaltungsplatte 27 zum Umsetzen des elektrischen Signals von der Lichtempfangseinheit 29 in ein Positionsdatensignal. Ein Durchgangsloch 26 ist in der Säule 24 und der Detektionskopfhalteeinheit 23 gebildet, so dass ein elektrischer Draht 28 von dem Detektionskopf durch das Durchgangsloch 26 zu der Schaltungsplatte 27 durchgeht. Das Positionsdatensignal, das durch die Schaltungsplatte 27 ausgegeben wird, wird über einen wasserdichten Verbinder 9, der auf der Schieberhalteeinheit 22 angebracht ist, nach außen ausgegeben. Eine Abdeckung 4 ist sicher an der Schieberhalteeinheit 22 festgemacht, um die Schaltungsplatte 27 vor Wasser, Öl oder dergleichen zu schützen.
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Die Maßstabseinheit 1 und die Schiebereinheit 20 sind, wie in 3 gezeigt, zusammengefügt und der Detektionskopf, die Detektionskopfhalteinheit 23 und ein Teil der Säule 24 sind in dem Maßstabsgehäuse 2 untergebracht. Dichtungen 5, 6 sind fest in der Nähe der Öffnung des Maßstabgehäuses 2 festgemacht. Die Spitzenenden der Dichtungen 5, 6 sind in Kontakt miteinander, um dadurch die Öffnung des Maßstabgehäuses 2 zu schließen, um das Eindringen von Staub, Wasser, Öl oder dergleichen von außen zu verhindern. Die Säule 24 ist in der Längsrichtung der Maßstabseinheit 1 lang und in der Breitenrichtung dünn und hat einen Querschnitt, der eine schiffähnliche Gestalt hat. Mit dieser Gestalt bewegt sich die Säule 24, während sich die beiden Dichtungen 5, 6 in der vorrückenden Richtung entgegenstellen, wenn sich die Schiebereinheit 20 bewegt. Ferner werden mit dieser Gestalt die Spitzenenden der Dichtungen 5, 6, die sich entgegenstellen, auf der gegenüberliegenden Seite der vorrückenden Richtung der Säule 24 in Kontakt miteinander gebracht.
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Das Schiebergehäuse 21, das die Schieberhalteeinheit 22, die Detektionskopfhalteeinheit 23 und die Säule 24 umfasst, ist unter Verwendung von Metall, wie etwa Aluminium oder dergleichen einteilig geformt, im Allgemeinen mittels Wachsausschmelzguss, Druckguss oder dergleichen. Es ist jedoch nicht möglich, das Durchgangsloch 26 der Detektionskopfhalteeinheit 23 und die Säule 24 mittels einteiligem Formen zu bilden, da der Durchmesser des Lochs sehr klein ist, während seine Länge so lang wie fünfmal der Lochdurchmesser ist. Ferner sind in dem Fall, in dem das Durchgangsloch bei der Nachbearbeitung gebildet wird, nur Bohrbearbeiten und Entladebearbeiten mit hohen Bearbeitungskosten verfügbar und es ist notwendig, mehrere Löcher zu bilden, wenn es viele Drähte gibt. Darüber hinaus kann, weil die Säule sehr dünn ist, ein Bearbeitungsdefekt wahrscheinlich zu der Zeit der Bohrbearbeitung durch eine Bohrung verursacht werden, indem sie durch die Oberfläche der Säule durchbricht. Außerdem stellen, während eine Tätigkeit des Durchführens mehrerer elektrischer Drähte durch das Durchgangsloch der Säule, eine Tätigkeit des Lötens zum Verbinden des elektrischen des Drahts, der durch das Durchgangsloch zu der elektrischen Schaltung geführt wird, und eine Tätigkeit des Drückens des Verbinderanschlusses zum Festmachen notwendig sind, die Anzahl der Schritte, die für die Verdrahtung notwendig sind, ein Problem da. Es ist zu beachten, dass als ein Verfahren zum Verbessern einer Verdrahtungstätigkeit ein Verfahren verfügbar ist, dass ein FCC (biegsames Flachkabel) anstatt eines elektrischen Drahtes verwendet. Um ein FCC durch das Durchgangsloch zu führen, ist es jedoch notwendig, ein langes Loch in der Säule zu bilden, und die Bildung eines solchen Lochs beim Nachbearbeiten erfordert die wiederholte Ausführung von Entladearbeiten und Bohrarbeiten. Ferner ist als ein Verfahren zum Bilden eines langen Lochs in einer Säule ein Verfahren verfügbar, dass einen Teil der Säule des Schiebergehäuses bildet, indem zwei geformte Komponenten verwendet werden, die eine Gestalt haben, die durch ein langes Loch geteilt ist. Dieses Verfahren hat jedoch ein Problem durch die verringerte Stärke der Säule, die die Detektionskopfhalteeinheit trägt.
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Die vorliegende Erfindung ist angesichts des Voranstehenden erdacht worden und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schieberstruktur eines Lineargebers zu verwirklichen, in der ein Durchgangsloch einer Detektionskopfhalteeinheit und eine Säule eines Schiebergehäuses mittels einteiligem Bearbeiten durch Formen oder Fräsen gebildet ist, um einen Lineargeber mit niedrigeren Kosten zu schaffen.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Ein Lineargeber gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Lineargeber, der eine Maßstabseinheit und einen Schieber aufweist, der entlang der Maßstabseinheit gleitet, wobei der Schieber ein Schiebergehäuse aufweist, das eine Schieberhalteeinheit, eine Detektionskopfhalteeinheit, die innerhalb eines Maßstabgehäuses der Maßstabseinheit angebracht ist, und eine Säule, die sich zwischen der Außenseite und der Innenseite des Maßstabgehäuses erstreckt, um diese beide Halteeinheiten zu verbinden, umfasst, wobei ein Teil der Säule näher bei der Detektionskopfhalteeinheit und ein Teil der Detektionskopfhalteeinheit näher bei der Säule, in einer Dicke angebohrt sind, die größer als eine Dicke der Säule ist.
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In diesem Fall kann das Anbohren der Säule auf einen Teil angewendet werden, der näher bei der Detektionskopfhalteeinheit ist als eine Position, an der eine Dichtung, die auf dem Maßstabsgehäuse befestigt ist, die Säule berührt, wenn die Säule an der Maßstabseinheit angebaut ist.
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Das Schiebergehäuse kann so gebildet sein, dass es ein Durchgangsloch umfasst, dass zwischen dem Teil, der aus der Säule und der Schieberhalteeinheit gebohrt ist, einteilig geformt ist.
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Das Schiebergehäuse kann einer Nachbearbeitung zum Bilden eines Durchgangsloch zwischen dem Teil, der aus der Säule und der Schieberhalteeinheit gebohrt ist, mittels Fräsbearbeiten ausgesetzt sein.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung werden ein Teil der Säule, der näher bei der Detektionskopfhalteeinheit ist, und ein Teil der Detektionskopfhalteeinheit, der näher bei der Säule ist, mit einer Dicke angebohrt, die größer als die Dicke der Säule ist. Mit dem Voranstehenden ist es möglich, die Länge des Durchgangslochs zu verringern. So ist es möglich, das Schiebergehäuse, das das Durchgangsloch umfasst, mittels Wachsausschmelzguss, Druckguss oder dergleichen einteilig zu formen. Ferner ist es sogar dann, wenn einteiliges Formen nicht möglich ist, abhängig von der Länge des Durchgangslochs möglich, ein Durchgangsloch zu erzielen, das kürzer als das eines herkömmlichen Schiebergehäuses ist, und den Fußabschnitt eines Fräswerkzeugs dicker als die Dicke der Säule oder sogar dicker zu machen, was das Fräsbearbeiten zur Bildung eines Durchgangslochs ermöglicht. Mit dem Voranstehenden ist es möglich, einfach ein langes Loch für ein FCC mittels Fräsbearbeiten zu bilden und so die Anzahl der Verdrahtungsschritte zu verringern, ohne die Bearbeitungskosten zu erhöhen. Mit dem Voranstehenden ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, eine Schiebereinheit eines Lineargebers mit geringeren Kosten zu schaffen.
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Es ist zu beachten, dass es gemäß einem herkömmlichen Lineargeber als sinnlos betrachtet worden ist, einen aufgebohrten Abschnitt in einer Säule wie in der vorliegenden Erfindung zu bilden. Eine tatsächliche Analyse einer Beziehung zwischen einer Säule und einer Dichtung beweist jedoch, dass die Dichtung in einem mittleren Abschnitt der Säule die Säule nur in einem Teil berührt, der näher bei der Schieberhalteeinheit ist, und dass ein Teil der Säule, der näher bei der Detektionskopfhalteeinheit ist, überhaupt nicht zu der Dichtleistung beiträgt. Diese Analyse ermöglicht die vorliegende Erfindung.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden mit Bezug auf die folgenden Figuren im Einzelnen beschrieben werden, wobei:
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1 eine spezielle Struktur eines Lineargebers gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A' in 1 ist;
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3 eine spezielle Struktur eines herkömmlichen Lineargebers zeigt und
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4 Querschnittsansicht entlang der Linie B-B' in 3 ist.
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Genaue Beschreibung der Erfindung
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Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben werden. 1 zeigt eine spezielle Struktur eines Lineargebers gemäß der vorliegenden Erfindung. 2 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A' in 1. Es ist zu beachten, dass für das einfache Verständnis die Dichtung 6 und die obere Oberfläche des Maßstabgehäuses 2 (die rechte Stirnfläche in 2) in 1 nicht gezeigt sind. In 1 und 2 ist einem Element, das die gleiche Funktion hat wie die in 3 und 4, das gleiche Bezugszeichen gegeben und wird nicht beschrieben. Die Detektionskopfhalteeinheit 13 des Schiebergehäuses 11 und ein Teil der Säule 14 haben eine Gestalt, die durch Aufbohren eines Teils bis zu einer Position unmittelbar vor einer Position, in der die Säule 14 die Dichtung 5, 6 auf der Seite der Detektionskopfhalteeinheit 13 berührt, mit einer Dicke, die größer als die Dicke der Säule 14 ist, gebildet ist.
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Das heißt, wie es aus der Zeichnung offensichtlich ist, die Detektionskopfhalteeinheit 13 ist vollständig in dem hohlen Raum, der innerhalb des Maßstabgehäuses 2 gebildet ist, untergebracht. An der Kante des Maßstabgehäuses 2 ist eine Öffnung gebildet, um eine Kommunikation zwischen der Außenseite und der Innenseite des Maßstabgehäuses 2 zu schaffen, und die Säule 14 erstreckt sich durch die Öffnung zwischen der Außenseite und der Innenseite des Maßstabgehäuses 2. Das heißt, die Detektionskopfhalteeinheit 13 ist nicht der Außenseite ausgesetzt, während die Säule 14 teilweise der Außenseite ausgesetzt ist. Die Dichtungen 5, 6 sind auf dem Maßstabsgehäuse 2 befestigt und die jeweiligen Spitzenenden der Dichtungen 5, 6 sind in Kontakt mit der Säule 14. Ein Teil der Säule 14, der näher bei der Detektionskopfeinheit 13 ist als die Position, in der die Dichtungen 5, 6 die Säule 14 berühren, ist nicht der Außenseite ausgesetzt.
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In dieser Ausführungsform ist in einem Teil der Säule 4, der näher bei der Detektionskopfhalteeinheit 13 ist als eine Position, in der die Säule 14 die Dichtungen 5, 6 berührt, mit anderen Worten, ein Teil der Säule 14, der nicht der Außenseite ausgesetzt ist, und in einem Teil der Detektionskopfhalteeinheit 13, die näher bei der Säule 14 ist, ein gebohrter Abschnitt 15 gebildet. Es ist zu beachten, dass es wünschenswert ist, dass der gebohrte Abschnitt 15 im Wesentlichen in der Mitte der Säule 14 in der Längsrichtung des Maßstabs (der links-rechts-Richtung in 1) gebildet ist. So lange es möglich ist, eine Dichtung für die Öffnung des Maßstabgehäuses 2 zu gewährleisten, ist die Position des gebohrten Abschnitts 15 nicht auf die Mitte der Längsrichtung des Maßstabs eingeschränkt, sondern kann in anderen Positionen sein.
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Zwischen dem aufgebohrten Abschnitt 15 der Säule 14 und der Schieberhalteeinheit 12 ist ein langes Durchgangsloch 16 gebildet. In dem Schiebergehäuse 11 sind die Schieberhalteeinheit 12, die Detektionskopfhalteeinheit 13, die Säule 14, der aufgebohrte Abschnitt 15 und das Durchgangsloch 16 unter Verwendung von Metall, wie etwa Aluminium oder dergleichen, mittels Wachsausschmelzguss, Druckguss oder dergleichen einteilig geformt. Ein FCC-Verbinder 18 ist mit der Lichtempfangseinheit 29 und auch mit einem FPC-Verbinder 19, der auf der Schaltungsplatte 17 angebracht ist, verbunden, während er durch den aufgebohrten Abschnitt 15 und das lange Durchgangsloch 16 geht.
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In der Ausführungsform, die in 1 und 2 gezeigt ist, ist ein Beispiel beschrieben, in dem das Durchgangsloch 16 der Säule 14 einteilig geformt ist. In dem Fall, in dem einteiliges Formen des Durchgangslochs 16 jedoch schwierig durchzuführen ist, kann das lange Durchgangsloch 16 bei einer Nachbearbeitung mittels Fräsbearbeitung gebildet werden. Alternativ kann der aufgebohrte Abschnitt 15 nicht zur Zeit des einteiligen Formens gebildet sein sondern bei einer Nachbearbeitung mittels Fräsbearbeitung. Obwohl ein optischer Lineargeber als ein Beispiel in der voranstehenden Ausführungsform beschrieben ist, kann die vorliegende Erfindung auf einen magnetischen oder elektromagnetischen induktiven Lineargeber angewendet werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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