DE112017000908T5

DE112017000908T5 - Encodervorrichtung und Bewegungsführungsvorrichtung mit Encodervorrichtung

Info

Publication number: DE112017000908T5
Application number: DE112017000908.1T
Authority: DE
Inventors: Yoshinobu Moriyuki; Takashi Oshida
Original assignee: THK Co Ltd
Current assignee: THK Co Ltd
Priority date: 2016-03-15
Filing date: 2017-02-16
Publication date: 2018-10-31
Anticipated expiration: 2037-02-17
Also published as: US10591317B2; US20190346286A1; CN108779992A; DE112017000908B4; CN108779992B; WO2017159196A1; JP6234497B2; JP2017166883A; TWI646310B; TW201805601A

Abstract

Es wird eine Encodervorrichtung bereitgestellt, die eine Störung zwischen einem an einer Referenzmarkierung erzeugten Magnetfeld und einem auf einem Maßstab erzeugten Magnetfeld reduzieren kann. Eine Encodervorrichtung (6) umfasst eine Referenzmarkierung (7) und einen Kopf (5). Die Referenzmarkierung (7) hat eine erste Maßstabspule (7b) und eine zweite Maßstabspule (7b2), die elektrisch mit der ersten Maßstabspule (7b) verbunden ist. Der Kopf (5) hat eine Übertragungsspule (8), die eine elektromagnetische Welle kontaktlos an die erste Maßstabspule (7b) sendet, eine Empfangsspule (9), die eine elektromagnetische Welle von der zweiten Maßstabspule (7b) kontaktlos empfängt, und elektrische Schaltungen (13 und 14), die einen Impuls zur Erzeugung eines Ursprungssignals aus der von der Empfangsspule (9) empfangenen elektromagnetischen Welle erzeugen, wenn die Übertragungsspule (8) der ersten Maßstabspule (7b) zugewandt ist und die Empfangsspule (9) der zweiten Maßstabspule (7b) zugewandt ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Encodervorrichtung zur Erfassung relativer Linearpositionen oder Drehpositionen von zwei Elementen, die sich relativ bewegen können.
Stand der Technik
Eine Encodervorrichtung wird verwendet, um eine Linearposition oder eine Drehposition eines zweiten Elements zu erfassen, das sich relativ zu einem ersten Element bewegt. Es gibt Inkremental-Encodervorrichtungen, die Impulse ausgeben, deren Anzahl einem Bewegungsbetrag entspricht, und Absolut-Encodervorrichtungen, die Daten einer Absolutposition einer erfassten Position ausgeben.
Die Inkremental-Encodervorrichtung umfasst einen Maßstab, der an dem ersten Element befestigt ist, und einen Kopf, der an dem zweiten Element befestigt ist, um den Maßstab zu lesen. Die Inkremental-Encodervorrichtung gibt ein A-Phasensignal und ein B-Phasensignal aus, die gegenüber der Relativbewegung des zweiten Elements um π/2 zu dem ersten Element phasenverschoben sind.
Die Inkremental-Encodervorrichtung gibt zusätzlich zu dem A-Phasenignal und dem B-Phasensignal ein Ursprungssignal (ein Z-Phasensignal) aus. Dies liegt daran, dass die Inkremental-Encodervorrichtung das Problem aufweist, dass, selbst wenn der Strom ausgeschaltet und dann wieder eingeschaltet wird, die aktuelle Position nicht sofort bestimmt werden kann.
Gemäß einer Encodervorrichtung, die in Patentliteratur 1 beschrieben ist, ist eine Referenzmarkierung (aus einem Magneten oder Eisen hergestellt) an einer Ursprungsposition des ersten Elements befestigt, und ein Magnetsensor, der die Referenzmarkierung liest, ist an dem zweiten Element befestigt, um das Ursprungssignal auszugeben. Ein Signal, das von dem Magnetsensor erhalten wird, wird mit einem vorbestimmten Schwellenwert verglichen, um einen Impuls für das Ursprungssignal zu erzeugen. Das Ursprungssignal wird auf der Grundlage des Impulses ausgegeben.
Zitationsliste
Patentliteratur
Patentliteratur 1: WO 2009/053719 A
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
In der in Patentliteratur 1 beschriebenen Encodervorrichtung ist der Maßstab jedoch ein magnetischer Maßstab. Dementsprechend tritt das Problem auf, dass ein Magnetfeld, das an der aus einem Magneten oder Eisen hergestellten Referenzmarkierung erzeugt wird, und ein Magnetfeld, das auf dem Maßstab erzeugt wird, einander stören können und somit ein Messfehler auftreten kann.
Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Encodervorrichtung bereitzustellen, die eine Störung zwischen dem Magnetfeld der Referenzmarkierung und dem Magnetfeld des Maßstabs verringert.
Lösung des Problems
Zur Lösung der obigen Aufgabe betrifft ein Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Encodervorrichtung, umfassend: eine Referenzmarkierung; und einen Kopf, wobei die Referenzmarkierung eine erste Maßstabspule und eine zweite Maßstabspule enthält, die elektrisch mit der ersten Maßstabspule verbunden ist, und der Kopf eine Übertragungsspule, die konfiguriert ist, um eine elektromagnetische Welle kontaktlos an die erste Maßstabspule zu übertragen, eine Empfangsspule, die konfiguriert ist, um die elektromagnetische Welle von der zweiten Maßstabspule kontaktlos zu empfangen, und eine elektrische Schaltung, die konfiguriert ist, um einen Impuls zum Erzeugen eines Ursprungssignals aus der von der Empfangsspule empfangenen elektromagnetischen Welle zu erzeugen, wenn die Übertragungsspule der ersten Maßstabspule zugewandt ist und die Empfangsspule der zweiten Maßstabspule zugewandt ist, umfasst.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Impuls zum Erzeugen eines Ursprungssignals unter Verwendung elektromagnetischer Induktion erzeugt werden. Ein an einer Referenzmarkierung erzeugtes Magnetfeld und ein an einem Maßstab erzeugtes Magnetfeld können aufgrund elektromagnetischer Induktion entsprechend der Frequenzen isoliert werden. Somit kann eine Störung zwischen dem Magnetfeld der Referenzmarkierung und dem Magnetfeld des Maßstabs verringert werden.
Die vorliegende Erfindung ist in einem Fall geeignet, in dem der Maßstab ein magnetischer Maßstab ist. Der Maßstab ist jedoch nicht auf einen magnetischen Maßstab beschränkt und kann beispielsweise ein optischer Maßstab sein.
Figurenliste

1 zeigt eine perspektivische Außenansicht einer Bewegungsführungsvorrichtung mit einer Encodervorrichtung, an der eine Encodervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung befestigt wurde.
2 zeigt eine perspektivische Ansicht einer inneren Struktur der Encodervorrichtung gemäß der Ausführungsform.
3 zeigt eine Seitenansicht, die eine innere Struktur der Encodervorrichtung gemäß der Ausführungsform darstellt.
4 zeigt eine Draufsicht einer Referenzmarkierung.
5 zeigt ein Blockdiagramm der Encodervorrichtung gemäß der Ausführungsform.
6A1 bis 6B2 zeigen Diagramme, die die Größe eines Kopfes zwischen der Ausführungsform und einem Vergleichsbeispiel vergleichen (6A1 und 6A2 zeigen das Vergleichsbeispiel, und 6B1 und 6B2 zeigen die Ausführungsform).

Beschreibung der Ausführungsformen
Im Nachfolgenden wird eine Encodervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausführlich mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Jedoch kann die Encodervorrichtung einer Bewegungsführungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung in verschiedenen Formen ausgeführt werden und ist nicht auf die in der Beschreibung beschriebene Ausführungsform beschränkt. Die Ausführungsform beabsichtigt, die Beschreibung vollständig zu offenbaren, um es dem Fachmann zu ermöglichen, den Umfang der Erfindung vollständig zu verstehen.
1 zeigt eine perspektivische Außenansicht einer Bewegungsführungsvorrichtung mit einer Encodervorrichtung, an die die Encodervorrichtung gemäß der Ausführungsform befestigt wurde. Ein Bezugszeichen 3 bezeichnet eine Bewegungsvorrichtung, und ein Bezugszeichen 6 bezeichnet eine Encodervorrichtung.
Die Bewegungsführungsvorrichtung 3 umfasst eine Laufschiene 1 und einen Schlitten 2, der an der Laufschiene 1 derart montiert ist, dass er in einer Längsrichtung der Laufschiene 1 bewegbar ist. Die Laufschiene 1 ist an einer nicht dargestellten Basis befestigt, und der Schlitten ist an einem nicht dargestellten bewegbaren Körper, wie beispielsweise einem Tisch, befestigt. Die Bewegungsführungsvorrichtung 3 ist in einer Werkzeugmaschine, einer Halbleiterherstellungsvorrichtung, einer Flüssigkristallherstellungsvorrichtung, einem Roboter oder dergleichen eingebaut und führt die Linearbewegung des bewegbaren Körpers, wie beispielsweise eines Tischs. Mehrere Rollelemente sind zwischen der Laufschiene 1 und dem Schlitten 2 derart angeordnet, dass sie eine Rollbewegung ausführen können. Wenn sich der Schlitten 2 mit Bezug auf die Laufschiene 1 bewegt, rollen die Rollelemente zwischen ihnen. Der Schlitten 2 kann mit hoher Genauigkeit unter Verwendung der Rollbewegung der Rollelemente gleichmäßig bewegt werden. Der Aufbau der Bewegungsführungsvorrichtung 3 ist bekannt. Dementsprechend wird auf eine weitere ausführliche Beschreibung verzichtet.
Die Encodervorrichtung 6 umfasst einen magnetischen Inkrementalmaßstab (im Nachfolgenden der Einfachheit halber als Magnetmaßstab 4 bezeichnet), eine Referenzmarkierung 7 (siehe 2) und einen Kopf 5. Die Encodervorrichtung 6 gibt A-Phasen- und B-Phaseninkrementalsignale sowie ein Ursprungssignal (Z-Phasensignal) mit der Bewegung des Schlittens 2 aus. Der Magnetmaßstab 4 ist ausgebildet, um das A-Phasen- und B-Phaseninkrementalsignal zu erzeugen. Die Referenzmarkierung 7 ist ausgebildet, um das Ursprungssignal zu erzeugen. Der Magnetmaßstab 4 und die Referenzmarkierung 7 sind in gestapelter Weise an der Laufschiene 1 befestigt. Der Kopf 5 ist an dem Schlitten 2 befestigt.
Der Magnetmaßstab 4 weist im Querschnitt eine Rechteckform auf und ist entlang der Laufschiene 1 lang und schmal ausgebildet. Eine Fläche des Magnetmaßstabs 4 ist derart magnetisiert, dass die Nord- und Südpole abwechselnd in gleichen Abständen in der Längsrichtung ausgebildet sind. Der Magnetmaßstab 4 ist in einer Nut an einer oberen Fläche der Laufschiene 1 eingepasst. Die Befestigung des Magnetmaßstabs 4 ist nicht darauf beschränkt. Der Magnetmaßstab 4 kann auch an einer Laufschiene ohne Nut angebracht sein, oder auch an einer Seitenfläche der Laufschiene befestigt sein.
Wie in 2 gezeigt, ist die Referenzmarkierung 7 an einer oberen Fläche des Magnetmaßstabs 4 befestigt. Wie in einer Seitenansicht der 3 dargestellt, ist die Referenzmarkierung 7 an einer flachen oberen Fläche 4a des Magnetmaßstabs 4 befestigt. Wenn eine Vertiefung, die der Dicke der Referenzmarkierung 7 entspricht, in der oberen Fläche 4a des Magnetmaßstabs 4 vorgesehen ist, unterscheidet sich die Magnetismusmenge zwischen einem Abschnitt mit der Vertiefung und einem Abschnitt ohne die Vertiefung. Somit ist der Magnetmaßstab 4 nicht mit der Vertiefung ausgebildet. Die Referenzmarkierung 7 besteht aus einer rechteckigen flexiblen Leiterplatte, die in der Längsrichtung des Magnetmaßstabs 4 lang und schmal ausgebildet ist. Die Referenzmarkierung 7 umfasst eine aus einem Isolator hergestellte Platte 7a und ein Muster 7b, das aus einem Leiter hergestellt ist und auf einer Fläche der Platte 7a ausgebildet ist.
Wie in einer Draufsicht der 4 dargestellt, umfasst das Muster 7b eine erste Maßstabsspule 7b₁ mit einer quadratischen Rahmenform, eine zweite Maßstabsspule 7b₂ mit einer quadratischen Rahmenform, die in einer Bewegungsrichtung des Kopfs 5 um einen vorbestimmten Abstand P1 von der ersten Maßstabsspule 7b₁ entfernt angeordnet ist, und einen parallelen Draht 7b₃, der mit der ersten Maßstabsspule 7b₁ und der zweiten Maßstabsspule 7b₂ verbunden ist. Die erste Maßstabsspule 7b₁ , die zweite Maßstabsspule 7b₂ und der parallele Draht 7b₃ bilden einen geschlossenen Stromkreis.
Wie in 2 gezeigt, umfasst der Kopf 5 eine Übertragungsspule 8 und eine Empfangsspule 9. Die Übertragungsspule 8 überträgt eine elektromagnetische Welle kontaktlos an die Maßstabsspule 7b₁ , während sie der ersten Maßstabsspule 7b₁ zugewandt ist. Die Empfangsspule 9 empfängt kontaktlos eine elektromagnetische Welle von der zweiten Maßstabsspule 7b₂ , während sie der zweiten Maßstabsspule 7b₂ zugewandt ist. Wie in 3 gezeigt, wird ein Abstand zwischen den Mittelpunkten der Übertragungsspule 8 und der Empfangsspule 9 in der Bewegungsrichtung des Kopfes 5 als P2 bezeichnet. P2 entspricht dem Abstand P1 zwischen den Mittelpunkten der ersten Maßstabsspule 7b₁ und der zweiten Maßstabsspule 7b₂ . Ein Spalt g ist zwischen der Übertragungsspule 8 sowie der Empfangsspule 9 und der Referenzmarkierung 7 vorgesehen.
Der Kopf 5 kann sich mit Bezug auf die Referenzmarkierung 7 bewegen. Wenn die Übertragungsspule 8 und die Empfangsspule 9 jeweils der ersten Maßstabsspule 7b₁ und der zweiten Maßstabsspule 7b₂ zugewandt sind, wird eine durch die Übertragungsspule 8 ausgegebene elektromagnetische Welle durch die Empfangsspule 9 empfangen. Wenn sich der Kopf 5 von dieser gegenüberliegenden Position wegbewegt, wird die elektromagnetische Welle, die durch die Empfangsspule 9 empfangen wird, allmählich klein.
Wie in 2 dargestellt, ist ein Magnetsensor 11, der den Magnetmaßstab 4 liest, zwischen der Übertragungsspule 8 und der Empfangsspule 9 angeordnet. Der Magnetsensor 11 ist dem Magnetmaßstab 4 mit einem dazwischen angeordneten Spalt zugewandt und erfasst ein Magnetfeld des Magnetmaßstabs 4. Der Magnetsensor 11 umfasst ein MR (Magneto-Widerstands)-Element. Das MR-Element ändert seinen Widerstand gemäß einer Änderung der Stärke und/oder der Richtung des Magnetfelds des Magnetmaßstabs 4. Wenn sich der Kopf 5 in Bezug auf den Magnetmaßstab 4 bewegt, gibt der Magnetsensor 11 zwei sinusförmige Signale aus (ein α-Phasensignal und ein b-Phasensignal), die zur Bewegung des Kopfs 5 um 90 Grad phasenverschoben sind.
5 zeigt ein Blockdiagramm der Encodervorrichtung 6. Die Ausgabe einer Oszillatorschaltung 12, die eine vorbestimmte Frequenz oszilliert, wird in die Übertragungsspule 8 eingegeben. Die Oszillatorfrequenz der Oszillatorschaltung 12 ist auf einen Wert eingestellt, der gleich oder größer als das Zehnfache der Frequenz des Magnetfelds des Magnetmaßstabs 4 ist. Die Frequenz des Magnetfelds des Magnetmaßstabs 4 wird aus V/P erhalten. V ist die Geschwindigkeit (mm/s) des Schlittens 2, und P ist der Abstand (mm) zwischen den Magnetpolen (zwischen dem Nordpol und dem Nordpol) des Magnetmaßstabs 4.
Die Übertragungsspule 8 empfängt die Eingabe von der Oszillatorschaltung 12 und emittiert eine elektromagnetische Welle. Wenn die Übertragungsspule 8 der ersten Maßstabsspule 7b₁ der Referenzmarkierung 7 zugewandt ist, wird die elektromagnetische Welle von der ersten Maßstabsspule 7b₁ erfasst und auf die erste Maßstabsspule 7b₁ übertragen.
Die erste Maßstabsspule 7b₁ und die zweite Maßstabsspule 7b₂ bilden einen geschlossenen Stromkreis. Wenn die erste Maßstabsspule 7b₁ die elektromagnetische Welle empfängt, emittiert die zweite Maßstabsspule 7b₂ die elektromagnetische Welle. Wenn die Empfangsspule 9 der zweiten Maßstabsspule 7b₂ zugewandt ist, empfängt die Empfangsspule 9 die elektromagnetische Welle.
Die durch die Empfangsspule 9 empfangene elektromagnetische Welle wird durch eine Detektor/Gleichrichterschaltung 13 erfasst/gleichgerichtet. Die Detektorschaltung erfasst die elektromagnetische Welle, isoliert den durch die elektromagnetische Welle erzeugten Wechselstrom und den durch den Magnetmaßstab 4 erzeugten Wechselstrom gemäß den Frequenzen unter Verwendung eines Filters, und extrahiert den von der elektromagnetischen Welle erzeugten Wechselstrom. Die Frequenz des Wechselstroms, der von der elektromagnetischen Welle erzeugt wird, liegt im MHz-Bereich, während die Frequenz (V/P, wie zuvor beschrieben) des Wechselstroms, der durch den Magnetmaßstab 4 erzeugt wird, im kHz-Bereich liegt. Somit kann der Filter diese isolieren. Die Gleichrichterschaltung richtet den Wechselstrom der elektromagnetischen Welle in Gleichstrom um.
Ein Komparator 14 vergleicht die von der Detektor/Gleichrichterschaltung 13 gleichgerichtete Gleichspannung mit einem vorbestimmten Schwellenwert und erzeugt einen Impuls zur Erzeugung eines Ursprungssignals. Der Komparator 14 erzeugt ein H (Hoch)-Pegelsignal, wenn die Gleichspannung gleich oder größer als der vorbestimmte Schwellenwert ist, und erzeugt ein L (Nieder)-Pegelsignal, wenn die Gleichspannung kleiner als der vorbestimmte Schwellenwert ist. Der Impuls zum Erzeugen eines Ursprungssignals stellt einen Zustand dar, in dem die Übertragungsspule 8 und die Empfangsspule 9 jeweils der ersten Maßstabsspule 7b₁ und der zweiten Maßstabsspule 7b₂ zugewandt sind.
Der Impuls zum Erzeugen eines Ursprungssignals wird in eine Z-Phasenerzeugungsschaltung 15 eingegeben. Die Breite des Impulses zum Erzeugen eines Ursprungssignals ist relativ breit. Die Z-Phasenerzeugungsschaltung 15 wird verwendet, um ein Ursprungssignal mit einer schmalen Pulsbreite von dem Impuls zur Erzeugung eines Ursprungssignals zu erzeugen. Beispielsweise erzeugt die Z-Phasenerzeugungsschaltung 15 einen Impuls mit einer schmalen Breite von dem A-Phasensignal und dem B-Phasensignal, die von dem Magnetsensor 11 ausgegeben werden, wann immer sich die Polarität des Magnetmaßstabs 4 ändert, und erzeugt ein Ursprungssignal mit einer schmalen Pulsbreite auf der Grundlage des logischen UND des Pulses mit der schmalen Breite und des Pulses zur Erzeugung eines Ursprungssignals. Ein Beispiel der Z-Phasenerzeugungsschaltung 15 ist in dem von der Anmelderin vorgeschlagenen japanischen Patent mit der Nr. 5717787 beschrieben. Die Z-Phasenerzeugungsschaltung 15 ist jedoch nicht besonders beschränkt.
Ein Interpolator 16 wird verwendet, um die Auflösung des Magnetsensors 11 zu verbessern. Der Interpolator 16 leitet das a-Phasensignal und das b-Phasensignal, die durch den Magnetsensor 11 ausgegeben werden, durch einen A/D-Wandler, ordnet eine Adresse in einer ROM-Tabelle auf der Grundlage der A/D-umgewandelten Daten zu, die als ein Ergebnis der A/D-Umwandlung erhalten werden, und erhält interpolierte Daten. Die A-Phasen- und B-Phaseninkrementalsignale mit der auf der Grundlage der interpolierten Daten verbesserten Auflösung werden auf diese Weise erhalten. Die Konfiguration des Interpolators 16 ist bekannt und somit wird auf eine ausführliche Beschreibung desselben verzichtet.
Das Ursprungssignal und das A-Phasen- und B-Phaseninkrementalsignal, die wie zuvor beschrieben erhalten wurden, werden von einem Leitungstreiber 17 an eine erforderliche Steuervorrichtung ausgegeben.
Zuvor wurde die Konfiguration der Encodervorrichtung 6 der vorliegenden Erfindung beschrieben. Gemäß der Encodervorrichtung 6 der Ausführungsform werden die nachfolgenden Effekt erzielt.
Ein Magnetfeld, das auf einer Referenzmarkierung 7 erzeugt wird, und ein Magnetfeld, das auf dem Magnetmaßstab 4 erzeugt wird, können aufgrund elektromagnetischer Induktion gemäß den Frequenzen isoliert werden. Somit kann eine Störung zwischen dem Magnetfeld der Referenzmarkierung 7 und dem Magnetfeld des Magnetmaßstabs 4 verringert werden.
Die inkrementelle Erfassung erfolgt magnetisch (der Magnetmaßstab 4 und der Magnetsensor 11 erzeugen ein inkrementales Signal), und die Ursprungserfassung erfolgt durch die elektromagnetische Induktion (die Referenzmarkierung 7 und die Übertragungs- und Empfangsspulen 8 und 9 erzeugen ein Ursprungssignal). Auf diese Weise kann die Encodervorrichtung 6 erhalten werden, die gegenüber fremden Substanzen äußerst beständig ist (fremde Substanzen können nur schwer die Genauigkeit der Erfassung nachteilig beeinflussen).
Der Magnetmaßstab 4 und die Referenzmarkierung 7 werden auf der Laufschiene 1 gestapelt und angeordnet. Der Unterbringungsraum dafür kann verkleinert werden, und der Kopf 5 kann in der Breitenrichtung ebenfalls kompakt ausgebildet werden (die Links-Rechts-Richtung orthogonal zu der Längsrichtung der Laufschiene 1).
Darüber hinaus, wie in 6B1 und 6B2 gezeigt, können der Magnetmaßstab 4 und die Referenzmarkierung 7 auf der Laufschiene 1 gestapelt und angeordnet werden, wodurch eine Übereinstimmung des Kopfes 5 zwischen einer Bewegungsführungsvorrichtung B1 eines kleinen Modells und einer Bewegungsführungsvorrichtung B2 eines großen Modells möglich ist. Wie in den 6A1 und 6A2 des Vergleichsbeispiels gezeigt, kann, wenn ein Magnetmaßstab 4' und eine Referenzmarkierung 7' links und rechts von einem Bolzeneinsetzloch 1a' einer Laufschiene 1' angeordnet werden, keine Übereinstimmung eines Kopfs 5' zwischen einer Bewegungsführungsvorrichtung A1 eines kleinen Modells und einer Bewegungsführungsvorrichtung A2 eines großen Modells erzielt werden.
Der Magnetsensor 11 wird zwischen der Übertragungsspule 8 und der Empfangsspule 9 angeordnet. Dementsprechend kann die Größe des Kopfes 5, der diese aufweist, verringert werden, und zudem kann verhindert werden, dass die elektromagnetischen Wellen der Übertragungs- und Empfangsspule 8 und 9 den Magnetsensor 11 nachteilig beeinflussen.
Die erste Maßstabsspule 7b₁ und die zweite Maßstabsspule 7b₂ sind in der Bewegungsrichtung des Schlittens 2 beabstandet voneinander angeordnet. Dementsprechend kann die Breite der Referenzmarkierung 7 verringert werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Realisierung der Ausführungsform beschränkt und kann in verschiedenen Ausführungsformen innerhalb des Schutzumfangs realisiert werden, der den Kern der vorliegenden Erfindung nicht ändert.
Beispielsweise erfasst die Encodervorrichtung eine Linearposition des Schlittens der Bewegungsführungsvorrichtung, wobei diese jedoch auch eine Drehposition einer Drehwelle eines Motors erfassen kann.
Die vorliegende Beschreibung beruht auf der am 15. März 2016 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2016-050530 , deren gesamter Inhalt hierin aufgenommen ist.
Bezugszeichenliste

1: Laufschiene
2: Schlitten
3: Bewegungsführungsvorrichtung
4: Magnetischer Inkrementalmaßstab
5: Kopf
6: Encodervorrichtung
7: Referenzmarkierung
7b₁: Erste Maßstabspule
7b₂: Zweite Maßstabspule
8: Übertragungsspule
9: Empfangsspule
11: Magnetsensor
12: Oszillatorschaltung
13: Detektor/Gleichrichter-Schaltung (Stromkreis)
14: Komparator (elektrische Schaltung)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2009/053719 A [0006]
JP 5717787 [0027]
JP 2016050530 [0039]

Claims

Encodervorrichtung, umfassend: eine Referenzmarkierung; und einen Kopf, wobei die Referenzmarkierung eine erste Maßstabspule und eine zweite Maßstabspule enthält, die elektrisch mit der ersten Maßstabspule verbunden ist, und der Kopf eine Übertragungsspule, die konfiguriert ist, um eine elektromagnetische Welle kontaktlos an die erste Maßstabspule zu übertragen, eine Empfangsspule, die konfiguriert ist, um die elektromagnetische Welle von der zweiten Maßstabspule kontaktlos zu empfangen, und eine elektrische Schaltung, die konfiguriert ist, um einen Impuls zum Erzeugen eines Ursprungssignals aus der von der Empfangsspule empfangenen elektromagnetischen Welle zu erzeugen, wenn die Übertragungsspule der ersten Maßstabspule zugewandt ist und die Empfangsspule der zweiten Maßstabspule zugewandt ist, umfasst.
Encodervorrichtung nach Anspruch 1, die einen magnetischen Inkrementalmaßstab umfasst, wobei der Kopf einen Magnetsensor aufweist, der zum Lesen eines Magnetfeldes des magnetischen Inkrementalmaßstabs konfiguriert ist.
Encodervorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Referenzmarkierung und der magnetische Inkrementalmaßstab gestapelt sind.
Encodervorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Magnetsensor zwischen der Übertragungsspule und der Empfangsspule angeordnet ist.
Encodervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die elektrische Schaltung umfasst: eine Detektor-/Gleichrichterschaltung, die konfiguriert ist, um die von der Empfangsspule empfangene elektromagnetische Welle zu erfassen und den Wechselstrom der elektromagnetischen Welle in Gleichstrom umzuwandeln; und einen Komparator, der so konfiguriert ist, dass er die von der Detektor-/Gleichrichterschaltung gleichgerichtete Gleichspannung mit einem vorbestimmten Schwellenwert vergleicht und den Impuls zum Erzeugen eines Ursprungssignals erzeugt.
Encodervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Encodervorrichtung eine Position eines zweiten Elements, das sich relativ zu einem ersten Element bewegt, erfasst, und die erste und die zweite Maßstabspule in einer relativen Bewegungsrichtung des zweiten Elements beabstandet angeordnet sind.
Encodervorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei eine Frequenz der von der Übertragungsspule übertragenen elektromagnetischen Welle gleich oder größer als das Zehnfache einer Frequenz eines Magnetfelds des magnetischen Inkrementalmaßstabs ist, die Frequenz des Magnetfelds des magnetischen Inkrementalmaßstabs aus V/P erhalten wird, wobei die Encodervorrichtung eine Position eines zweiten Elements erfasst, das sich relativ zu einem ersten Element bewegt, wobei V eine Relativgeschwindigkeit des zweiten Elements zu dem ersten Element ist und P ein Abstand zwischen den Magnetpolen des magnetischen Inkrementalmaßstabs ist.
Bewegungsführungsvorrichtung mit einer Encodervorrichtung, umfassend: die Encodervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7; eine Laufschiene, an der die Referenzmarkierung angebracht ist; und einen Schlitten, an dem der Kopf befestigt ist, wobei der Schlitten an der Laufschiene derart montiert ist, dass er relativ bewegbar ist.