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[Technisches Gebiet]
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Linearcodiervorrichtung und ein Bezugspositionserfassungsverfahren.
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Es wird die Priorität der
japanischen Patentanmeldung Nr. 2013-099153 beansprucht, die am 9. Mai 2013 in Japan eingereicht wurde und deren Inhalt hier unter Bezugnahme eingeschlossen ist.
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[Stand der Technik]
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In Linearcodiervorrichtungen des inkrementierenden Typs sind Bezugsmarkierungen vorgesehen, um Bezugspositionen wie etwa den Ursprung zu erfassen. Die Linearcodiervorrichtungen erfassen die Bezugspositionen basierend auf Bezugssignalen, die ausgegeben werden, wenn Sensoren die Bezugsmarkierungen erfassen, und auf Phasensignalen (Z-Signalen), die in Übereinstimmung mit durch die Sensoren von einer Skala erfassten Informationen ausgegeben werden.
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Weil die Bezugspositionen basierend auf Kombinationen von Signalpegeln der Bezugssignale und der Phasensignale erfasst werden, müssen Positionen, an denen die Bezugspositionen angebracht sind, angepasst werden, damit die Bezugssignale an vorbestimmten Positionen erhalten werden können (siehe zum Beispiel die nicht-Patentliteratur 1). Es gibt auch Linearcodiervorrichtungen, die ausgebildet sind zum Erfassen von Bezugspositionen durch das Korrigieren von Bezugssignalen, die ausgegeben werden, wenn Sensoren Bezugsmarkierungen erfassen, wobei in diesem Fall die Positionen, an denen die Bezugsmarkierungen angebracht sind, nicht angepasst werden.
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Die
US 2010/0207617 A offenbart eine Linearcodiervorrichtung mit einer linearen magnetischen Skala und einer Referenzmarkierung. Zwei Sensoren generieren Signale, wenn sie entlang der magnetischen Skala vorbeifahren. Ein weiterer Sensor generiert ein Signal, wenn er an der Referenzmarkierung vorbeifährt. Durch Vergleich dieser Signale kann eine Bezugsposition bestimmt werden.
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[Referenzliste]
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[nicht-Patentliteratur]
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- nicht-Patentliteratur 1: „Installation Guide: RGH24 series readhead” [online], Januar 2009, Renishaw K. K:, [abgerufen am 9. April 2013], Internet <URL: http://www.renishaw.jp/media/pdf/jp/192dd963be6a4a08b15c65d91881cf76.pdf>
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[Zusammenfassung der Erfindung]
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[Technisches Problem]
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Die Anpassung von Positionen, an denen Bezugsmarkierungen angebracht werden, oder die Korrektur von Bezugssignalen wird manuell durchgeführt, während Erfassungsstatuszustände von Bezugspositionen bestimmt werden. Unter Umständen kann dies einige Zeit dauern oder können die Bezugspositionen nicht korrekt erhalten werden, wenn Arbeiter nicht gewöhnt sind, die Anpassung oder Korrektur durchzuführen. Für die Korrektur von Bezugssignalen müssen Interpolatoren verwendet werden. Dadurch können sich unter Umständen die Gesamtkosten von Linearcodiervorrichtungen erhöhen.
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Die vorliegende Erfindung gibt eine Linearcodiervorrichtung und ein Bezugspositions-Erfassungsverfahren an, die eine einfache Befestigung einer Bezugsmarkierung ermöglichen.
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[Lösung des Problems]
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Die vorliegende Erfindung schlägt zur Lösungen des vorgenannten Problems eine Linearcodiervorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 vor. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen dieser erfindungsgemäßen Linearcodiervorrichtung sind in den Ansprüchen 2 und 3 definiert. Gemäß dem nebengeordneten Anspruch 4 wird zudem ein Bezugspositionserfassungsverfahren angegeben.
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[Vorteilhafte Effekte der Erfindung]
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Indem das Bezugspositionssignal basierend auf dem Wechsel in dem Synchronisationssignal erzeugt wird, nachdem die Bezugssignal-Erzeugungseinheit das Pulssignal erzeugt hat, kann das Bezugspositionssignal auch dann an der Bezugsposition erzeugt werden, wenn keine Bezugsmarkierung an einer Position installiert ist, an welcher ein Pulssignal erhalten werden kann, wenn das Synchronisationssignal einen vorbestimmten Wert aufweist. Deshalb kann die erforderliche Präzision der Position, an welcher die Bezugsmarkierung angebracht wird, vermindert werden. Dadurch kann das Anbringen der Bezugsmarkierung vereinfacht werden.
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[Kurzbeschreibung der Zeichnungen]
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1 ist eine perspektivische Ansicht, die schematische Konfigurationen eines Linearmotors 5 und einer Linearmotor-Steuereinrichtung 80 gemäß einer Ausführungsform zeigt.
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2 ist eine Schnittansicht, die eine schematische Konfiguration des Linearmotors 5 zeigt.
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3 ist eine schematische Blockansicht, die die Konfiguration der Linearmotor-Steuereinrichtung 80 gemäß der Ausführungsform zeigt.
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4 ist ein Diagramm, das eine Übersicht über die Signalverarbeitung an einer Bezugspositions-Erfassungseinheit 84 gemäß der Ausführungsform zeigt.
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5 ist ein Flussdiagramm, das einen Ursprungs-Rückführprozess zeigt, der durch eine Linearmotor-Steuereinheit 89 gemäß der Ausführungsform durchgeführt wird.
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[Beschreibung von Ausführungsformen]
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Im Folgenden werden eine Linearcodiervorrichtung und ein Bezugspositions-Erfassungsverfahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. 1 und 2 sind Diagramme, die eine schematische Konfiguration einer Linearmotorvorrichtung zeigen, auf die eine Linearcodiervorrichtung 60 gemäß der Ausführungsform angewendet wird. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die die schematischen Konfigurationen eines Linearmotors 5 und einer Linearmotor-Steuereinrichtung 80 gemäß der Ausführungsform zeigt. 2 ist eine Schnittansicht, die die schematische Konfiguration des Linearmotors 5 zeigt. Wie in 1 gezeigt, enthält die Linearmotoreinrichtung gemäß der Ausführungsform den Linearmotor 5, eine magnetische Linearcodiervorrichtung 60, die an dem Linearmotor 5 angebracht ist, und die Linearmotor-Steuereinrichtung 80, die den Linearmotor 5 steuert.
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Der Linearmotor 5 enthält eine Basis 10, die sich in einer Richtung (X-Richtung) erstreckt, und einen Tisch 20, der derart installiert ist, dass er relativ zu der Basis 10 gleiten kann. Ein Paar von Linearführungen 50 ist zwischen der Basis 10 und dem Tisch 20 derart installiert, dass der Tisch 20 glatt relativ zu der Basis 10 gleiten kann. Die relative Position, die Geschwindigkeit und die Beschleunigung des Tisches 20 in Bezug auf den Tisch 10 werden durch Signale erfasst, die aus der Linearcodiervorrichtung 60 ausgegeben werden.
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Die Linearcodiervorrichtung 60 enthält eine magnetische Skala 61 (lineare Skala), die an der Außenfläche der Basis 10 angebracht ist, eine Bezugsmarkierung 62, die eine Bezugsposition angibt, und einen Codierkopf 64, der an der unteren Fläche des Tisches 20 angebracht ist. Die magnetische Skala 61 ist aus einem länglichen, rechteckigen, magnetischen Körper ausgebildet und derart magnetisiert, dass N- und S-Pole alternierend mit gleichen Intervallen und einem konstanten Abstand auf der oberen Fläche (der dem Codierkopf 64 zugewandten Fläche) der magnetischen Skala 61 angeordnet sind. Die magnetische Skala 61 ist nahe der Außenfläche einer Seitenwand 12 der Basis 10 in der Längsrichtung (X-Richtung) der Basis 10 angeordnet.
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Die Bezugsmarkierung 62 ist aus einem dünnen, kleinen, rechteckigen, magnetischen Körper ausgebildet. Eine der Flächen in der Dickenrichtung der Bezugsmarkierung 62 ist zu dem N-Pol magnetisiert, und die andere Fläche ist zu dem S-Pol magnetisiert. Die Bezugsmarkierung 62 ist nahe einer Seite der magnetischen Skala 61 mit einem geringfügigen Zwischenraum angeordnet. Die Bezugsmarkierung 62 ist auf der oberen Seite (+z-Richtungsseite) der magnetischen Skala 61 an der Außenfläche der Basis 10 angeordnet. Die Position, an welcher die Bezugsmarkierung 62 in der X-Richtung angebracht ist, ist auf eine Position gesetzt, die als eine Bezugsposition (Ursprung) während der Verwendung der Linearmotorvorrichtung gewünscht wird, oder ist auf beliebige andere Positionen gesetzt.
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Die Magnetwiderstandselemente (MR-Elemente) 66 und 67 sind in dem Codierkopf 64 angebracht. Das MR-Element 66 ist derart angebracht, dass es der magnetischen Skala 61 zugewandt ist. Das MR-Element 66 erfasst die Magnetflussdichte der magnetischen Skala 61. Wenn das MR-Element 66 relativ zu der magnetischen Skala 61 mit der Bewegung des Tisches 20 bewegt wird, erfasst das MR-Element 66 eine Änderung der Magnetflussdichte der magnetischen Skala 61 und gibt ein sinusförmiges Signal in Übereinstimmung mit der erfassten Änderung der Magnetflussdichte aus. Wenn also das MR-Element 66 relativ zu der magnetischen Skala 61 bewegt wird, gibt das MR-Element 66 ein periodisches, sinusförmiges Signal aus, das mit der Bewegungsdistanz synchronisiert wird. Das MR-Element 67 erfasst die Magnetflussdichte der Bezugsmarkierung 62 und gibt ein Signal in Übereinstimmung mit der Intensität der erfassten Magnetflussdichte aus. Diese von dem Codierkopf 64 ausgegebenen Signale werden in die Linearmotor-Steuereinrichtung 80 eingegeben.
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Die Basis 10 ist derart ausgebildet, dass sie eine längliche, rechteckige Bodenwand 11 und ein Paar von Seitenwänden 12, die vertikal an beiden Enden der Bodenwand 11 in der Breitenrichtung (Y-Richtung) der Bodenwand 11 installiert sind, umfasst. Die Basis 10 ist zum Beispiel aus einem magnetischen Material wie etwa Stahl oder einem nicht-magnetischen Material wie etwa Aluminium ausgebildet. Ein Magnetteil 30, in dem eine Vielzahl von Magneten 32 derart angeordnet sind, dass alternierend N- und S-Pole dem Tisch 20 zugewandt sind, ist an der oberen Fläche der Bodenwand 11 der Basis 10 angebracht. Die Vielzahl von Magneten 32 sind in einer Linie auf einer Magnetplatte 31 mit einer dünnen Plattenform angeordnet.
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Eine Schiene 51 der Linearführung 50 ist an der oberen Fläche jeder der Seitenwände 12 der Basis 10 in der Längsrichtung (X-Richtung) der Basis 10 angeordnet. Die zwei Schienen 51 sind parallel angeordnet, und Bewegungsblöcke 52 sind jeweils in den Schienen 51 angebracht.
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Der Tisch 20 ist zum Beispiel aus einem magnetischen Material wie etwa Stahl oder einem nicht-magnetischen Material wie etwa Aluminium ausgebildet. Der Tisch 20 ist mit einer rechteckigen Plattenform ausgebildet. Die oben beschriebenen Bewegungsblöcke 52 sind auf eine untere Fläche 20b des Tisches 20 gepasst. Die Bewegungsblöcke 52 sind in den zwei oben beschriebenen Schienen 51 angebracht. Das heißt, dass der Tisch 20 durch ein Paar von Linearführungen 50, die eine Führung entlang der Schienen 51 vorsehen, derart gehalten wird, dass er linear relativ zu der Basis 10 bewegt werden kann.
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Ein Spulenteil 40 ist zwischen den an der unteren Fläche 20b des Tisches 20 angebrachten Bewegungsblöcken 52 angeordnet. Der Spulenteil 40 enthält drei Spulen. Die in dem Spulenteil 40 enthaltenen drei Spulen sind dem in der Basis 10 angebrachten Magnetteil 30 zugewandt. Wenn Ströme mit verschiedenen Phasen in den drei Spulen des Spulenteils 40 fließen, um ein Magnetfeld in jeder Spule zu erzeugen, bewegt sich der Tisch 20 linear in der Längsrichtung der Basis 10 aufgrund der Interaktion des Magnetfelds jeder Spule mit dem Magnetfeld des Magnetteils 30. Ein konstanter Zwischenraum g wird durch die Linearführungen 50 zwischen dem Spulenteil 40 und dem Magnetteil 30 auch dann aufrechterhalten, wenn sich der Tisch 20 linear bewegt. Der Codierkopf 64 ist auch an der unteren Fläche 20b des Tisches 20 über eine Sensordecke 75 angebracht.
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Die Linearmotor-Steuereinrichtung 80 bewegt den Tisch 20, indem sie den Linearmotor 5 basierend auf einem von außen eingegebenen Positionsbefehlswert und den oben beschriebenen, von dem Codierkopf 64 eingegebenen Signalen antreibt.
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3 ist ein schematisches Blockdiagramm, das die Konfiguration der Linearmotor-Steuereinrichtung 80 gemäß der Ausführungsform zeigt. Die Linearmotor-Steuereinrichtung 80 enthält eine Sensorsignal-Verarbeitungseinheit 81, die die zwei von dem Codierkopf 64 eingegebenen Signale verarbeitet, und eine Linearmotor-Steuereinheit 89, die Strom zu den drei Spulen des Spulenteils 40 zuführt. Die Sensorsignal-Verarbeitungseinheit 81 enthält eine Bezugssignal-Erzeugungseinheit 82, eine Synchronisationssignal-Erzeugungseinheit 83, eine Bezugspositions-Erfassungseinheit 84 und eine Positionsberechnungseinheit 85.
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Die Bezugssignal-Erzeugungseinheit 82 erzeugt ein Bezugssignal (Bezugssignal/Pulssignal) mit einem hohen (H) Pegel, wenn ein von dem MR-Element 67 eingegebenes Signal einen Pegel aufweist, der gleich oder größer als ein vorbestimmter Signalpegel ist. Die Bezugssignal-Erzeugungseinheit 82 erzeugt ein Bezugssignal mit einem niedrigen (L) Pegel, wenn das von dem MR-Element 67 eingegebene Signal einen Pegel aufweist, der kleiner als der vorbestimmte Signalpegel ist. Wenn also das MR-Element 67 einen Magnetfluss der Bezugsmarkierung 62 erfasst, erzeugt die Bezugssignal-Erzeugungseinheit 82 einen Puls mit einer rechteckigen Form in dem Bezugssignal. Das Bezugssignal gibt an, dass das MR-Element 67 an oder nahe einer der Bezugsmarkierung 62 zugewandten Position positioniert ist. Die Bezugssignal-Erzeugungseinheit 82 gibt das erzeugte Bezugssignal zu der Bezugspositions-Erfassungseinheit 84 aus.
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Basierend auf dem von dem MR-Element 67 eingegebenen sinusförmigen Signal erzeugt die Synchronisationssignal-Erzeugungseinheit 83 ein Z1-Signal (Synchronisationssignal), in dem ein Puls, der eine Wechselposition der Polarität der magnetischen Skala 61 von dem N-Pol zu dem S-Pol oder von dem S-Pol zu dem N-Pol angibt, auftritt. Die Synchronisationssignal-Erzeugungseinheit 83 gibt das erzeugte Z1-Signal zu der Bezugspositions-Erfassungseinheit 84 aus.
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Basierend auf dem durch die Bezugssignal-Erzeugungseinheit 82 ausgegebenen Bezugssignal und dem durch die Synchronisationssignal-Erzeugungseinheit 83 ausgegebenen Z1-Signal erzeugt die Bezugspositions-Erfassungseinheit 84 ein Z-Phasensignal (Bezugspositionssignal), in dem ein Puls, der angibt, dass der Tisch 20 an der Bezugsposition positioniert ist, auftritt. Die Bezugspositions-Erfassungseinheit 84 gibt das erzeugte Z-Phasensignal zu der Linearmotor-Steuereinheit 89 aus.
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4 ist ein Diagramm, das eine Übersicht über die Signalverarbeitung in der Bezugspositions-Erfassungseinheit 84 gemäß der Ausführungsform zeigt. In der Zeichnung gibt die horizontale Achse die Positionen des Tisches 20 und des Codierkopfs 64 wieder.
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Es sind Änderungen im Z1-Signal, Bezugssignal, Z2-Signal und Z-Phasensignal bei einer Bewegung des Tisches 20 und des Codierkopfs 64 von links nach rechts in 4 gezeigt. Das Z2-Signal ist ein Signal, das verwendet wird, um das Z-Phasensignal zu erzeugen, und ein in der Bezugspositions-Erfassungseinheit 84 erzeugtes Signal ist. Der Signalpegel jedes Signals entspricht den Positionen des Tisches 20 und des Codierkopfs 64.
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In dem Z1-Signal tritt ein Puls immer dann auf, wenn die Polarität der magnetischen Skala 61 wechselt. In dem Bezugssignal wechselt der Signalpegel zu dem H-Pegel in Entsprechung zu der Position der Bezugsmarkierung 62. Wenn die Bezugspositions-Erfassungseinheit 84 einen Anstieg des Bezugssignals erfasst, wechselt der Signalpegel des Z2-Signals von dem L-Pegel zu dem H-Pegel. Wenn die Bezugspositions-Erfassungseinheit 84 einen Abfall des Pulses des Z1-Signals nach dem Wechsel von dem Signalpegel des Z2-Signals zu dem H-Pegel erfasst, wechselt der Signalpegel des Z2-Signals von dem H-Pegel zu dem L-Pegel.
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Die Bezugspositions-Erfassungseinheit 84 erzeugt ein Z-Phasensignal, das ein Signal ist, das die Bezugsposition in der Linearcodiervorrichtung 60 angibt, indem es eine UND-Operation auf dem Z1-Signal und dem Z2-Signal durchführt. Das heißt, dass die Bezugspositions-Erfassungseinheit 84 den Signalpegel des Z-Phasensignals zu dem H-Pegel wechselt, wenn das Z1-Signal nach einem Anstieg des Bezugssignals zu dem H-Pegel wechselt. Weil das Z2-Signal in Übereinstimmung mit einem Abfall des Z1-Signals zu dem L-Pegel wechselt, wechselt der Signalpegel des Z-Phasensignals zu L. Auf diese Weise kann der Puls in dem Z-Phasensignal erzeugt werden.
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Mit Bezug auf 3 wird im Folgenden die Beschreibung der Konfiguration der Linearmotor-Steuereinrichtung 80 fortgesetzt.
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Die Positionsberechnungseinheit 85 gibt ein Pulssignal zu der Linearmotor-Steuereinheit 89 basierend auf dem durch das MR-Element 66 ausgegebenen sinusförmigen Signal aus.
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Die Linearmotor-Steuereinheit 89 führt einen Strom zu dem Spulenteil 40 zu, sodass der Tisch 20 zu einer durch den Positionsbefehlswert angegebenen Position bewegt wird, basierend auf dem Pulssignal aus der Positionsberechnungseinheit 85, dem Z-Phasensignal aus der Bezugspositions-Erfassungseinheit 84 und dem von außen eingegebenen Positionsbefehlswert. Die Linearmotor-Steuereinheit 89 führt einen Ursprungsrückführprozess durch, bevor der Tisch 20 bewegt wird.
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5 ist ein Flussdiagramm, das den Ursprungsrückführprozess zeigt, der durch die Linearmotor-Steuereinheit 89 gemäß der Ausführungsform durchgeführt wird. Wenn der Ursprungsrückführprozess startet, führt die Linearmotor-Steuereinheit 89 Strom zu dem Spulenteil 40 zu und bewegt den Tisch 20 in einer zuvor festgelegten Richtung (Schritt S101). Die Linearmotor-Steuereinheit 89 bestimmt, ob der Tisch 20 ein Ende eines Bewegungsbereichs erreicht (Schritt S102).
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Wenn der Tisch 20 das Ende nicht erreicht (NEIN in Schritt S102), bestimmt die Linearmotor-Steuereinheit 89, ob die Bezugsposition erfasst wird (Schritt S103).
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Wenn die Bezugsposition erfasst wird (JA in Schritt S103), beendet die Linearmotor-Steuereinheit 89 den Ursprungsrückführprozess.
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Und wenn die Bezugsposition nicht erfasst wird (NEIN in Schritt S103), führt die Linearmotor-Steuereinheit 89 den Prozess zu dem Schritt S101 zurück.
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Wenn der Tisch 20 das Ende in Schritt S102 erreicht (JA in Schritt S102), bewegt die Linearmotor-Steuereinheit 89 den Tisch 20 in der entgegengesetzten Richtung zu der oben beschriebenen zuvor festgelegten Richtung, um den Tisch 20 zu bewegen, bis dieser das Ende des Bewegungsbereichs erreicht (Schritt S104).
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Wenn der Tisch 20 zu dem Ende des beweglichen Bereichs in der Bewegung von Schritt S104 bewegt wird, bewegt die Linearmotor-Steuereinheit 89 den Tisch 20 in einer vorbestimmten Richtung wie in Schritt S101 (Schritt S105).
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Die Linearmotor-Steuereinheit 89 bestimmt, ob der Tisch 20 das Ende des Bewegungsbereichs erreicht (Schritt S106).
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Wenn der Tisch 20 das Ende des Bewegungsbereichs erreicht (JA in Schritt S106), bestimmt die Linearmotor-Steuereinheit 89, dass die Bezugsposition nicht erfasst werden kann, führt einen Fehlerprozess (Schritt S108) durch und beendet dann den Ursprungsrückführprozess. Der Fehlerprozess ist zum Beispiel ein Prozess zum Benachrichtigen eines Benutzers darüber, dass die Bezugsposition in dem Ursprungsrückführprozess nicht erfasst werden kann.
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Wenn der Tisch 20 das Ende des Bewegungsbereichs nicht erreicht (NEIN in Schritt S106), bestimmt die Linearmotor-Steuereinheit 89, ob die Bezugsposition erfasst wird (Schritt S107). Wenn die Bezugsposition nicht erfasst wird (NEIN in Schritt S107), kehrt der Prozess zu Schritt S105 zurück.
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Wenn die Bezugsposition erfasst wird (JA in Schritt S107), beendet die Linearmotor-Steuereinheit 89 den Ursprungsrückführprozess.
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Wie oben beschrieben, erfasst die Linearmotor-Steuereinheit 89 die Bezugsposition in dem Ursprungsrückführprozess, wenn der Tisch 20 (der Linearmotor 5) in der zuvor festgelegten Richtung bewegt wird. Auf diese Weise werden der Zeitpunkt, zu dem die Bezugspositions-Erfassungseinheit 84 den Puls in dem Z-Phasensignal erzeugt, und der Zeitpunkt, zu dem der Tisch 20 und der Codierkopf 64 an der Bezugsposition positioniert sind, eindeutig festgelegt. Wenn bestimmt wird, dass der Tisch 20 das Ende des Bewegungsbereichs erreicht, wird ein Ausgabesignal von einem nahen Sensor (nicht gezeigt), der zuvor in der Basis 10 installiert wurde, oder Ähnliches verwendet.
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Wenn ein Puls als Ergebnis einer logischen UND-Operation auf dem Z1-Signal aus dem MR-Element 66 und dem Bezugssignal aus dem MR-Element 67 verwendet wird, um die Bezugsposition zu erfassen, muss die Bezugsmarkierung 62 derart installiert werden, dass sie eine Position überlappt, an der die Polarität der magnetischen Skala 61 wechselt. Im Gegensatz dazu erzeugt die Bezugspositions-Erfassungseinheit 84 gemäß der Ausführungsform das Z2-Signal als ein internes Signal basierend auf dem Bezugssignal und dem Z1-Signal und setzt das Ergebnis der logischen UND-Operation auf dem Z2-Signal und dem Z1-Signal als das Z-Phasensignal. Auf diese Weise kann die Bezugsposition auch dann erfasst werden, wenn die Bezugsmarkierung 62 nicht derart installiert ist, dass sie die Position, an der die Polarität der magnetischen Skala 61 wechselt, überlappt.
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Es kann also der Bereich, in dem die Bezugsmarkierung 62 installiert werden kann, vergrößert werden, sodass der Puls des Z-Phasensignals an der Bezugsposition erhalten wird, ohne die Position anzupassen, an der die Bezugsmarkierung 62 angebracht wird, um eine Position, an welcher der Puls des Z1-Signals erzeugt wird, zu überlappen, oder ohne die Ausgabezeit des Z-Phasensignals anzupassen. Dementsprechend kann in der Linearcodiervorrichtung 60 gemäß der Ausführungsform die Bezugsmarkierung 62 einfach installiert werden. Die Größe der Bezugsmarkierung 62 kann kürzer als zwei Perioden sein, in denen der Puls in dem Z1-Signal in einer Richtung erzeugt wird, in der die Polarität der magnetischen Skala 61 wechselt.
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Ein Computersystem kann in der Linearmotor-Steuereinrichtung 80 von 1 enthalten sein. In diesem Fall ist eine Verarbeitungsprozedur, die durch die oben beschriebene Bezugspositions-Erfassungseinheit 84 durchgeführt wird, in einem computerlesbaren Aufzeichnungsmedium in dem Format eines Programms gespeichert, wobei das Programm gelesen und ausgeführt wird, sodass der vorstehende Prozess durchgeführt wird. Das computerlesbare Aufzeichnungsmedium ist eine magnetische Scheibe, eine magneto-optische Scheibe, eine CD-ROM, eine DVD-ROM oder ein Halbleiterspeicher. Das Computerprogramm kann über eine Kommunikationsleitung zu einem Computer übertragen werden, und der Computer, zu dem das Computerprogramm übertragen wurde, kann das Programm ausführen.
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Die vorstehende Ausführungsform ist beispielhaft zu verstehen und schränkt den Erfindungsumfang in keiner Weise ein. Es können auch andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auf verschiedene andere Weise realisiert werden, wobei Auslassungen, Ersetzungen oder andere Modifikationen an der hier beschriebenen Ausführungsform vorgenommen werden können, ohne dass der durch die Ansprüche definierte Erfindungsumfang verlassen wird. Zum Beispiel wird die Signalverarbeitung in der Bezugspositions-Erfassungseinheit 84 von 4 oder Ähnlichem in dem vorliegenden Beispiel als mit einer positiven Logik durchgeführt beschrieben, wobei sie aber auch mit einer negativen Logik durchgeführt werden kann.
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In dieser Ausführungsform ist die Linearcodiervorrichtung 60 unter Verwendung von Sensoren (den MR-Elementen 66 und 67) konfiguriert, die die Magnetflussdichte erfassen, wobei aber auch eines oder beide der MR-Elemente durch Hall-Elemente ersetzt werden können. Die Linearcodiervorrichtung 60 kann auch unter Verwendung eines Sensors (zum Beispiel eines optischen Sensors) konfiguriert sein, der Licht oder Ähnliches anstelle des Magnetismus erfasst.
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In der oben beschriebenen Ausführungsform ist die Bezugspositions-Erfassungseinheit 84 konfiguriert, um das Z-Phasensignal basierend auf dem Bezugssignal und dem Z1-Signal zu erzeugen. Es kann jedoch ein Signal, das die Antriebsrichtung des Linearmotors 5 angibt, von der Linearmotor-Steuereinheit 89 zu der Bezugspositions-Erfassungseinheit 84 eingegeben werden, oder es kann ein Signal, das die Bewegungsrichtung angibt, von der Positionsberechnungseinheit 85 zu der Bezugspositions-Erfassungseinheit 84 eingegeben werden, sodass die Bezugspositions-Erfassungseinheit 84 das Signal verwendet, um das Z-Phasensignal zu erzeugen.
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In der vorstehenden Ausführungsform ist die Linearmotor-Steuereinrichtung 80 konfiguriert, um die Sensorsignal-Verarbeitungseinheit 81 zu enthalten, wobei die Sensorsignal-Verarbeitungseinheit 81 aber auch in dem Codierkopf 64 enthalten sein kann.
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In der oben beschriebenen Ausführungsform ist der Signalpegel des Z2-Signals konfiguriert, um von dem H-Pegel zu dem L-Pegel zu wechseln, wenn die Bezugspositions-Erfassungseinheit 84 einen Abfall des Z1-Signals erfasst. Wenn jedoch zum Beispiel der Tisch 20 mit einer gleichbleibenden Geschwindigkeit bewegt wird und ein Abfall des Z1-Signals nach einer vorbestimmten Zeitperiode ab einem Anstieg des Z1-Signals auftritt, kann die Bezugspositions-Erfassungseinheit 84 den Signalpegel des Z2-Signals von dem H-Pegel zu dem L-Pegel wechseln, nachdem eine vorbestimmte Periode nach einem Anstieg des Z1-Signals erfasst wurde. Wenn zum Beispiel der Tisch 20 mit einer gleichbleibenden Geschwindigkeit bewegt wird und die Bezugspositions-Erfassungseinheit 84 einen Anstieg des Z1-Signals in einem Zustand erfasst, in dem das Z2-Signal bei dem H-Pegel ist, kann ein Puls mit einer Breite der vorbestimmten Zeitperiode in dem Z-Phasensignal erzeugt werden.
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In der oben beschriebenen Ausführungsformen ist die Linearmotor-Steuereinheit 89 konfiguriert, um den Ursprungsrückführungsprozess von dem Prozess (Schritt S101) zum Antreiben des Tisches in einer vorbestimmten Richtung zu starten. Der Ursprungsrückführungsprozess kann auch von dem Prozess in Schritt S104 starten, ohne dass die Prozesse von Schritt S101 bis S103 durchgeführt werden.
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[Industrielle Anwendbarkeit]
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Die vorliegende Erfindung kann auf Verwendungen angewendet werden, in denen die Erfassung einer Bezugsposition anhand einer Kombination einer Bezugsmarkierung und einer Skala unverzichtbar ist.
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Bezugszeichenliste
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- 60
- Linearcodiervorrichtung
- 61
- magnetische Skala (lineare Skala)
- 62
- Bezugsmarkierung
- 66
- MR-Element (erster Sensor)
- 67
- MR-Element (zweiter Sensor)
- 82
- Bezugssignal-Erzeugungseinheit
- 83
- Synchronisationssignal-Erzeugungseinheit
- 84
- Bezugspositions-Erfassungseinheit
