JP2000337852A - Position detecting device - Google Patents

Position detecting device

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JP2000337852A
JP2000337852A JP11146633A JP14663399A JP2000337852A JP 2000337852 A JP2000337852 A JP 2000337852A JP 11146633 A JP11146633 A JP 11146633A JP 14663399 A JP14663399 A JP 14663399A JP 2000337852 A JP2000337852 A JP 2000337852A
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scale
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pair
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忠彦 嶋野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To detect, with high precision, the positions of two members in linear relative movement by decreasing both a dislocation error and return error at the same time. SOLUTION: In the position detecting device 1, a detecting head held by a head holder is held tiltably in the longitudinal direction of a scale 12 while being clamped under energization by a pair of clamping members provided coaxially with the center axis of the scale 12, for position detection of two members in relative linear movement. Here, the head holder is supported with sliding parts 52 and 53 which slide on a case 11 while energized by an energizing part 54 in the direction (X4 and X5) toward the sliding part, for position detection of the two members in relative linear movement.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械や産業機
械等の可動部の移動位置を制御する為に用いられる位置
検出装置に関し、特に、直線移動動作を行う可動部の移
動位置を検出する位置検出装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a position detecting device used for controlling a moving position of a movable portion of a machine tool, an industrial machine, or the like, and more particularly to detecting a moving position of a movable portion performing a linear moving operation. The present invention relates to a position detecting device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、工作機械や産業機械等では、
直線移動する可動部の位置制御を行うために、いわゆる
位置検出装置が用いられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in machine tools and industrial machines,
In order to control the position of the movable part that moves linearly, a so-called position detection device is used.

【0003】以下、従来の位置検出装置について、図面
を参照しながら説明する。
Hereinafter, a conventional position detecting device will be described with reference to the drawings.

【0004】図10に、従来の位置検出装置の斜視図を
示し、図11に、この位置検出装置の側面図を示し、図
12に、この位置検出装置の内部構造を表すための断面
図を示す。
FIG. 10 is a perspective view of a conventional position detecting device, FIG. 11 is a side view of the position detecting device, and FIG. 12 is a sectional view showing the internal structure of the position detecting device. Show.

【0005】従来の位置検出装置101は、本体部10
2と、この本体部102に取り付けられたヘッドスライ
ダ103とから構成される。
[0005] The conventional position detecting device 101 includes a main body 10.
2 and a head slider 103 attached to the main body 102.

【0006】この位置検出装置101は、工作機械の一
部分として構成され、相対的に直線移動する2部材の相
対移動位置を検出する装置である。例えば、位置検出装
置101は、所定の位置に固定された基準部104と、
この基準部104に対して図10中に示すX1方向及び
2方向に直線移動する可動部105との相対移動位置
を検出する。この位置検出装置101は、本体部102
或いはヘッドスライダ103のいずれか一方が基準部1
04に取り付けられ、他方が可動部105に取り付けら
れる。図10及び図11中には、基準部104に本体部
102を取り付け、可動部105にヘッドスライダ10
3を取り付けた例を示している。
The position detecting device 101 is configured as a part of a machine tool, and detects a relative movement position of two members which move relatively linearly. For example, the position detection device 101 includes a reference unit 104 fixed at a predetermined position,
Detecting a relative movement position of the movable portion 105 to move linearly with respect to the reference portion 104 in the X 1 direction and the X 2 direction shown in FIG. 10. The position detecting device 101 includes a main body 102
Alternatively, one of the head sliders 103 is
04, and the other is attached to the movable part 105. 10 and 11, the main body 102 is attached to the reference portion 104, and the head slider 10 is attached to the movable portion 105.
3 shows an example in which 3 is attached.

【0007】本体部102は、筐体111と、丸棒等の
長尺状の高保磁力材料からなる記録媒体であり、この筐
体111の内部に設けられたスケール112と、スケー
ル112の両端部を保持してこのスケール112を筐体
111内の所定の位置に固定するブラケット113,1
14とを有している。なお、図10中には、図面の記載
の明確化のため、このブラケット113,114を図示
していない。
The main body 102 is a housing 111 and a recording medium made of a long, high coercive force material such as a round bar, and a scale 112 provided inside the housing 111 and both ends of the scale 112. To fix the scale 112 at a predetermined position in the housing 111.
14. It should be noted that the brackets 113 and 114 are not shown in FIG.

【0008】筐体111は、例えば、矩形の筒状の形状
を有しており、一側面が切り欠かれスリット115が形
成されている。また、この筐体111は、スリット11
5が形成された側面と直交する側面117,118の長
手方向の端部に、略円形状の筐体取付孔121,12
2,123,124が形成されている。
The housing 111 has, for example, a rectangular cylindrical shape, and has a slit 115 formed by cutting out one side surface. The housing 111 is provided with the slit 11
At the longitudinal ends of the side surfaces 117 and 118 orthogonal to the side surface on which the base 5 is formed, substantially circular housing mounting holes 121 and 12 are formed.
2, 123 and 124 are formed.

【0009】スケール112は、ブラケット113,1
14によりその両端が保持され、筐体111内に固定さ
れている。このスケール112は、筐体111の長手方
向に平行であり、矩形の筒の中心軸上に位置されるよう
に設けられている。また、このスケール112には、基
準部104と可動部105との相対位置を検出するため
のスケール信号が、位置信号として磁気記録されてい
る。このスケール信号は、連続して所定の間隔で繰り返
されるピットやマーク等が、スケール112の長手方向
に記録された信号であり、例えば、所定の記録波長で極
性が反転する磁気信号がスケール112の長手方向に連
続して記録された信号である。
The scale 112 includes brackets 113, 1
Both ends are held by 14 and fixed in the housing 111. The scale 112 is provided so as to be parallel to the longitudinal direction of the housing 111 and to be located on the center axis of the rectangular tube. A scale signal for detecting the relative position between the reference unit 104 and the movable unit 105 is magnetically recorded on the scale 112 as a position signal. This scale signal is a signal in which pits, marks, and the like, which are continuously repeated at predetermined intervals, are recorded in the longitudinal direction of the scale 112. For example, a magnetic signal whose polarity is inverted at a predetermined recording wavelength is a signal of the scale 112. This is a signal recorded continuously in the longitudinal direction.

【0010】また、ヘッドスライダ103は、本体部1
02の内部に設けられたヘッド保持部131と、本体部
102の外部に設けられたヘッドキャリア132と、こ
のヘッド保持部131とヘッドキャリア132とを連結
する連結部133とを有し、スケール112の長手方向
に移動可能に本体部102に取り付けられている。
The head slider 103 is provided in the main body 1.
02, a head carrier 132 provided outside the main body 102, and a connecting portion 133 connecting the head holding portion 131 and the head carrier 132. Is attached to the main body 102 so as to be movable in the longitudinal direction.

【0011】図13に、このヘッド保持部131の要部
の分解斜視図を示す。
FIG. 13 is an exploded perspective view of a main part of the head holding section 131.

【0012】ヘッド保持部131には、ヘッドホルダ1
34が設けられている。このヘッドホルダ134には、
スケール112の挿通孔が設けられている。ヘッドホル
ダ134は、この挿通孔にこのスケール112が挿通さ
れることにより、このスケール112に取り付けられ、
このスケール112の長手方向に直線移動可能とされて
いる。
The head holder 131 includes a head holder 1.
34 are provided. In this head holder 134,
An insertion hole for the scale 112 is provided. The head holder 134 is attached to the scale 112 by inserting the scale 112 into the insertion hole,
The scale 112 can be moved linearly in the longitudinal direction.

【0013】このヘッドホルダ134は、ヘッドホルダ
ケース136により外部が覆い包まれており、その内部
に、信号検出ヘッド135を保持している。信号検出ヘ
ッド135は、スケール112に記録されているスケー
ル信号を検出する。信号検出ヘッド135は、ヘッドホ
ルダ134に保持されていることから、このヘッドホル
ダ134の直線移動に伴いスケール112の長手方向に
平行移動する。
The head holder 134 is covered by a head holder case 136 on the outside, and holds a signal detection head 135 inside. The signal detection head 135 detects a scale signal recorded on the scale 112. Since the signal detection head 135 is held by the head holder 134, the signal detection head 135 moves in parallel in the longitudinal direction of the scale 112 with the linear movement of the head holder 134.

【0014】このヘッドホルダ134のスケール112
の長手方向の両端には、一対の摺動支持部材137,1
38が取り付けられている。この摺動支持部材137,
138は、その形状が略円柱状となっており、その中心
軸にスケール112が挿通する挿通孔が設けられてい
る。この摺動支持部材137,138は、この挿通孔に
スケール112が挿通されることにより、このスケール
112に摺動自在に支持される。また、この摺動支持部
材137,138は、スケール112に摺動自在に支持
されることにより、ヘッドホルダ134がスケール11
2の長手方向に平行移動した場合に、このヘッドホルダ
134を移動方向と直交する方向に位置ぶれを生じさせ
ないようにしている。
The scale 112 of the head holder 134
A pair of sliding support members 137, 1
38 are attached. This sliding support member 137,
138 has a substantially cylindrical shape, and has an insertion hole through which the scale 112 is inserted at the center axis. The sliding support members 137 and 138 are slidably supported by the scale 112 by inserting the scale 112 into the insertion holes. The sliding support members 137 and 138 are slidably supported by the scale 112, so that the head holder 134
2, the head holder 134 is prevented from being displaced in a direction orthogonal to the moving direction.

【0015】また、ヘッド保持部131には、一対の第
1のスペーサ139,140と、一対の第2のスペーサ
141,142とが設けられている。
The head holding portion 131 is provided with a pair of first spacers 139 and 140 and a pair of second spacers 141 and 142.

【0016】一対の第1のスペーサ139,140に
は、スケール112が挿通する挿通孔が設けられてい
る。この一対の第1のスペーサ139,140は、この
挿通孔にスケール112が挿通されることにより、スケ
ール112に取り付けられ、スケール112の長手方向
に直線移動可能とされている。また、この一対の第1の
スペーサ139,140は、摺動支持部材137,13
8のスケール112の長手方向のヘッドホルダ134が
取り付けられていない一端面に当設している。
The pair of first spacers 139 and 140 have insertion holes through which the scale 112 is inserted. The pair of first spacers 139 and 140 are attached to the scale 112 when the scale 112 is inserted into the insertion holes, and are linearly movable in the longitudinal direction of the scale 112. Further, the pair of first spacers 139 and 140 are provided with sliding support members 137 and 13.
8 is provided on one end surface of the scale 112 to which the head holder 134 in the longitudinal direction is not attached.

【0017】また、一対の第2のスペーサ141,14
2は、スケール112が挿通する挿通孔が設けられてい
る。この一対の第2のスペーサ141,142は、この
挿通孔にスケール112が挿通されることにより、スケ
ール112に取り付けられ、スケール112の長手方向
に直線移動可能とされている。また、この一対の第2の
スペーサ141,142は、第1のスペーサ139,1
40のスケール112の長手方向の摺動支持部材13
7,138が当設していない一端面に当設している。
Also, a pair of second spacers 141, 14
2 has an insertion hole through which the scale 112 is inserted. The pair of second spacers 141 and 142 are attached to the scale 112 by inserting the scale 112 into the insertion holes, and are capable of linearly moving in the longitudinal direction of the scale 112. Further, the pair of second spacers 141 and 142 form first spacers 139 and 1.
40 sliding support member 13 in the longitudinal direction of scale 112
7, 138 are attached to one end face not provided.

【0018】また、ヘッド保持部131には、一対のヘ
ッドホルダ挟持部材143,144と、バネ145とが
設けられている。
The head holding portion 131 is provided with a pair of head holder holding members 143 and 144 and a spring 145.

【0019】ヘッドホルダ挟持部材143,144に
は、スケール112が挿通する挿通孔が設けられてい
る。ヘッドホルダ挟持部材143,144は、この挿通
孔にスケール112が挿通されることにより、スケール
112に取り付けられ、スケール112の長手方向に直
線移動可能とされている。また、このヘッドホルダ挟持
部材143,144は、連結部133に固定されてい
る。この一対のヘッドホルダ挟持部材143,144
は、摺動支持部材137,138が取り付けられたヘッ
ドホルダ134を、一対の第1のスペーサ139,14
0と一対の第2のスペーサ141,142を介して、ス
ケール112の長手方向に平行な方向の両端から挟持し
ている。また、ヘッドホルダ挟持部材143と第2のス
ペーサ141との間には、バネ145が設けられてい
る。このバネ145は、このヘッドホルダ挟持部材14
3からヘッドホルダ挟持部材144に向かう方向へ、ヘ
ッドホルダ134を付勢している。
The head holder holding members 143 and 144 have insertion holes through which the scale 112 is inserted. The head holder holding members 143 and 144 are attached to the scale 112 by inserting the scale 112 into the insertion holes, and are capable of moving linearly in the longitudinal direction of the scale 112. The head holder holding members 143 and 144 are fixed to the connecting portion 133. The pair of head holder holding members 143, 144
The head holder 134 to which the sliding support members 137 and 138 are attached is moved to a pair of first spacers 139 and 139.
The scale 112 is sandwiched from both ends in a direction parallel to the longitudinal direction of the scale 112 via a pair of second spacers 141 and 142. A spring 145 is provided between the head holder holding member 143 and the second spacer 141. The spring 145 is connected to the head holder holding member 14.
3, the head holder 134 is urged in a direction toward the head holder holding member 144.

【0020】また、ヘッドホルダ134には、回り止め
用ピン146が設けられている。この周り止め用ピン1
46は、長手方向の一端がヘッドホルダ134に固定さ
れており、他端が連結部133に設けられた回転規制穴
147に挿入されている。そのため、ヘッドホルダ13
4のスケール112を中心軸とする回転が規制される。
The head holder 134 is provided with a detent pin 146. This pin for stopping rotation 1
46 has one end in the longitudinal direction fixed to the head holder 134, and the other end inserted into a rotation regulating hole 147 provided in the connecting portion 133. Therefore, the head holder 13
The rotation about the 4th scale 112 as a central axis is regulated.

【0021】このようなヘッド保持部131の各構成要
素は、スケール112を中心軸とした同軸構成を有しい
る。そのため、ヘッド保持部131の移動に伴う、スケ
ール信号の検出誤差が最小限に抑えられ、高精度な位置
検出を行うことができる。
Each component of the head holding portion 131 has a coaxial configuration with the scale 112 as a central axis. Therefore, the detection error of the scale signal due to the movement of the head holding unit 131 is minimized, and highly accurate position detection can be performed.

【0022】また、このヘッド保持部131では、第1
のスペーサ139,140と第2のスペーサ141,1
42とが当設するそれぞれの当設面が球面形状を有して
いる。そして、このヘッド保持部131では、ヘッドホ
ルダ134に直接取り付けられた摺動支持部材137,
138がスケール112と摺動しているが、他の構成要
素は、例えば、一対の第1のスペーサ139,140、
一対の第2のスペーサ141,142及びヘッドホルダ
挟持部材143,144は、一定の隙間を持ってスケー
ル112が挿通されている。そのため、例えば、スケー
ル112に微妙な軸のゆがみが存在しているときや移動
方向以外の方向の力がヘッドキャリア132に加わった
ときなどの、ヘッドホルダ挟持部材143,144に対
してスケール112の長手方向に直交する方向に位置ず
れが生じた際、この球面形状の当設面が、ヘッドホルダ
134の中心軸とヘッド挟持部材143,144との中
心軸のずれを許容し、スケール112に与える曲げモー
メントを少なくするように機能している。
In the head holding section 131, the first
Spacers 139, 140 and the second spacer 141, 1
42 has a spherical surface. In the head holding portion 131, the sliding support member 137 directly attached to the head holder 134,
138 slides with the scale 112, but other components include, for example, a pair of first spacers 139, 140,
The scale 112 is inserted into the pair of second spacers 141 and 142 and the head holder holding members 143 and 144 with a certain gap. Therefore, for example, when there is a subtle axis distortion in the scale 112 or when a force in a direction other than the moving direction is applied to the head carrier 132, the scale 112 is moved with respect to the head holder holding members 143 and 144. When a displacement occurs in a direction perpendicular to the longitudinal direction, the spherical contact surface allows the displacement of the center axis of the head holder 134 and the center axes of the head holding members 143 and 144 and gives the scale 112. It functions to reduce the bending moment.

【0023】以上のような構成のヘッド保持部131
は、スケール112の長手方向に平行な方向に移動可能
にこのスケール112に取り付けられ、この移動に応じ
て信号用検出ヘッド35がスケール112に記録された
スケール信号を検出する。
The head holding section 131 having the above configuration
Is mounted on the scale 112 so as to be movable in a direction parallel to the longitudinal direction of the scale 112, and the signal detection head 35 detects a scale signal recorded on the scale 112 in accordance with the movement.

【0024】このヘッド保持部131は、連結部133
を介してヘッドキャリア132と連結している。この連
結部133は、スケール112の長手方向と直交する方
向の一端がヘッドホルダ挟持部材143,144に固定
され、他端がスリット115から挿出して本体部102
の外部に設けられたヘッドキャリア132に固定され
る。
The head holding section 131 includes a connecting section 133.
Through the head carrier 132. One end of the connecting portion 133 in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the scale 112 is fixed to the head holder holding members 143 and 144, and the other end is inserted through the slit 115 to
Is fixed to a head carrier 132 provided outside.

【0025】このようにヘッドスライダ103は、これ
らヘッド保持部131、ヘッドキャリア132、連結部
133で構成され、スケール112の長手方向に移動自
在に本体部102に取り付けられている。そして、この
ヘッドスライダ103は、本体部102との相対移動に
応じて信号検出ヘッド135が検出したスケール信号
を、ヘッドキャリア132に設けられた信号ケーブル1
48を介して図示しない制御装置に供給する。
As described above, the head slider 103 includes the head holding portion 131, the head carrier 132, and the connecting portion 133, and is attached to the main body 102 so as to be movable in the longitudinal direction of the scale 112. The head slider 103 transmits the scale signal detected by the signal detection head 135 according to the relative movement with respect to the main body 102 to the signal cable 1 provided on the head carrier 132.
The control signal is supplied to a control device (not shown) via 48.

【0026】以上のような構成の位置検出装置101
は、スケール112が基準部104と可動部105の相
対移動方向に平行となり、スリット115が可動部10
5側に開口するように配置される。このように配置され
た位置検出装置101の本体部102は、スリット11
5が形成された側面と直交する側面117,118の一
方が取付面となる。そして、この取付面のスケール11
2の長手方向に平行な方向の端部に設けられた筐体取付
孔121,122,123,124の位置で、本体用ボ
ルト151,152や座金155等の固定部材により、
基準部104に固定される。また、このように配置され
た位置検出装置101のヘッドスライダ103は、スラ
イダ用ボルト153,154により可動部5に固定され
る。
The position detecting device 101 having the above configuration
Is that the scale 112 is parallel to the relative movement direction of the reference portion 104 and the movable portion 105, and the slit 115 is
It is arranged so as to open to the fifth side. The main body 102 of the position detecting device 101 thus arranged is
One of the side surfaces 117 and 118 orthogonal to the side surface on which 5 is formed is the mounting surface. And the scale 11 of this mounting surface
2 at the positions of the housing mounting holes 121, 122, 123, and 124 provided at the ends in the direction parallel to the longitudinal direction of the main body 2 by fixing members such as body bolts 151, 152 and washers 155.
It is fixed to the reference part 104. Further, the head slider 103 of the position detecting device 101 arranged as described above is fixed to the movable part 5 by slider bolts 153 and 154.

【0027】従って、この位置検出装置101では、こ
の可動部105の直線移動に応じて本体部102とヘッ
ドスライダ103との相対位置が変化し、ヘッドスライ
ダ103内に設けられた信号検出ヘッド135がこの相
対位置の変化に応じて変化するスケール信号を検出する
ことにより、この可動部105の移動位置を検出するこ
とができる。
Therefore, in the position detecting device 101, the relative position between the main body 102 and the head slider 103 changes according to the linear movement of the movable portion 105, and the signal detecting head 135 provided in the head slider 103 is moved. By detecting a scale signal that changes according to the change in the relative position, the moving position of the movable unit 105 can be detected.

【0028】[0028]

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来の位置検出装置101では、筐体111に対してス
ケール112がどの程度平行に取り付けられたか、基準
部104と可動部105との移動の直線性、基準部10
4及び可動部105に対する位置検出装置1の取付精
度、スケール112の自重や製造精度等によるたわみや
歪み、スケール112とヘッド保持部112の中心軸の
ずれや傾き等の原因により、本体部102とヘッドスラ
イダ103との相対移動に伴い信号検出ヘッド135に
姿勢変化(スケール112の長手方向に対して、スケー
ル112の長手方向と直交する方向の信号検出ヘッド1
35の中心軸が傾く変化)が生じる。
By the way, in such a conventional position detecting apparatus 101, how parallel the scale 112 is attached to the housing 111 is the movement of the reference section 104 and the movable section 105. Linearity, reference part 10
4 and the movable section 105, the main body 102 may be distorted or distorted by the scale 112 due to its own weight, manufacturing accuracy, etc., deflection or distortion of the scale 112 and the center axis of the head holding section 112, or the like. The attitude of the signal detection head 135 changes with the relative movement with the head slider 103 (the signal detection head 1 in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the scale 112 with respect to the longitudinal direction of the scale 112).
35).

【0029】位置検出装置101では、この信号検出ヘ
ッド135の姿勢変化に伴い位置検出精度に誤差が生じ
る。
In the position detection device 101, an error occurs in the position detection accuracy due to the change in the attitude of the signal detection head 135.

【0030】例えば、図14に示すように、スケール1
12に歪み等が生じるとヘッドホルダ136(信号検出
ヘッド135が内部に保持されている)に姿勢変化が生
じ、信号検出ヘッド135の信号検出位置がスケール1
12の長手方向に対して微小にずれが生じ、誤差が生じ
る。この図14には、姿勢変化が生じていない場合にお
けるヘッドホルダ136、スケール112、摺動支持部
材137、第1のスペーサ139、第2のスペーサ14
1を、実線で示している。また、この図14には、姿勢
変化が生じている場合におけるヘッドホルダ136、ス
ケール112、摺動支持部材137、第1のスペーサ1
39を、点線で示している。この図14に示すように、
信号検出ヘッド135の信号検出位置に傾きが生じる
と、その傾きに応じて長手方向に誤差(δ)が生じる。
For example, as shown in FIG.
When a distortion or the like occurs in the head 12, a posture change occurs in the head holder 136 (in which the signal detection head 135 is held), and the signal detection position of the signal detection head 135 changes to the scale 1.
12 is slightly displaced with respect to the longitudinal direction, causing an error. FIG. 14 shows the head holder 136, the scale 112, the sliding support member 137, the first spacer 139, and the second spacer 14 when the posture does not change.
1 is indicated by a solid line. FIG. 14 shows the head holder 136, the scale 112, the sliding support member 137, and the first spacer 1 when the posture has changed.
39 is indicated by a dotted line. As shown in FIG.
When the signal detection position of the signal detection head 135 is inclined, an error (δ) occurs in the longitudinal direction according to the inclination.

【0031】このような信号検出ヘッド135の姿勢変
化に伴う誤差としては、信号検出ヘッド135のスケー
ル112の長手方向の位置の違いによる誤差と、信号検
出ヘッド135の移動方向の違いによる誤差とがある。
以下、前者を位置ずれ誤差、後者を戻り誤差と呼び、こ
の両者が生じる原因について説明する。
The error caused by the change in the attitude of the signal detection head 135 includes an error caused by a difference in the longitudinal position of the scale 112 of the signal detection head 135 and an error caused by a difference in the moving direction of the signal detection head 135. is there.
Hereinafter, the former will be referred to as a displacement error and the latter will be referred to as a return error, and the cause of the occurrence of both will be described.

【0032】所定量のたわみを有しているスケール11
2を図15(A)に示し、たわみを有しているこのスケ
ール112上を信号検出ヘッド135が一方のブラケッ
ト114側から他方のブラケット113側に移動する場
合(図中左端から右端方向へ移動する場合)における姿
勢変化状態を図15(B)に示し、たわみを有している
このスケール112上を信号検出ヘッド135が他方の
ブラケット113側から一方のブラケット114側に移
動する場合(図中右端から左端方向へ移動する場合)に
おける姿勢変化状態を図15(C)に示す。
A scale 11 having a predetermined amount of deflection
FIG. 15A shows a case where the signal detection head 135 moves from the one bracket 114 side to the other bracket 113 side on the flexure scale 112 (moving from the left end to the right end in the figure). FIG. 15B shows a posture change state in the case where the signal detection head 135 moves from the other bracket 113 side to the one bracket 114 side on the deflected scale 112 (FIG. 15B). FIG. 15C illustrates a posture change state in the case of moving from the right end to the left end).

【0033】まず、位置ずれ誤差が生じる原因について
説明する。
First, the cause of the occurrence of the displacement error will be described.

【0034】始め、信号検出ヘッド135がスケール1
12の左端(一方のブラケット114側のスケール11
2の端部)に位置する場合、信号検出ヘッド135の姿
勢(移動方向に対する傾き)は、スケール112のブラ
ケット114からの突き出し角(θ1)とほぼ同一とな
る。これは、スケール112の端部では剛性が高いの
で、信号検出ヘッド135を保持しているヘッドホルダ
136の中心軸がスケール112と平行となるためであ
る(材料力学の両端固定梁の基本式に基づく)。続い
て、信号検出ヘッド135がスケール112の左端から
中心へ向かうに従い、信号検出ヘッド135の移動方向
に対する傾きが小さくなり、スケール112の中心では
傾きはθ2 (θ1 >θ2 )となる。ここで、スケール1
12の中心において信号検出ヘッド135の移動方向に
対する傾きがスケール112と平行とならないのは、ス
ケール112の中心での剛性が端部と比較して低くなり
(材料力学の両端固定梁の基本式に基づく)、それに伴
いヘッドホルダ134を移動方向に付勢しているバネ1
45のバネ力がこのスケール112の剛性に対して相対
的に高くなるためである。続いて、信号検出ヘッド13
5がスケール112の中心から右端へ向かうに従い、信
号検出ヘッド135の移動方向に対する傾きが更に少な
くなり、ある位置で傾きが0となる。続いて、信号検出
ヘッド135は、この傾きが0となる位置から更に右端
へ向かうと、信号検出ヘッド135が逆方向に傾き始め
る。そして、信号検出ヘッド135がスケール112の
右端に位置すると、信号検出ヘッド135の姿勢は、ス
ケール112のブラケット113からの突き出し角(θ
3)とほぼ同一となる。
First, the signal detection head 135 is moved to the scale 1
12 (the scale 11 on one bracket 114 side)
2), the attitude (inclination with respect to the moving direction) of the signal detection head 135 is substantially the same as the projection angle (θ 1 ) of the scale 112 from the bracket 114. This is because the rigidity is high at the end of the scale 112, and the center axis of the head holder 136 holding the signal detection head 135 is parallel to the scale 112. Based). Subsequently, as the signal detection head 135 moves from the left end of the scale 112 toward the center, the inclination of the signal detection head 135 with respect to the moving direction becomes smaller, and the inclination becomes θ 21 > θ 2 ) at the center of the scale 112. Where scale 1
The reason that the inclination of the signal detection head 135 in the moving direction at the center of the scale 12 is not parallel to the scale 112 is that the rigidity at the center of the scale 112 is lower than that at the end. And the spring 1 that urges the head holder 134 in the moving direction.
This is because the spring force of the scale 45 becomes relatively high with respect to the rigidity of the scale 112. Subsequently, the signal detection head 13
As 5 moves from the center of the scale 112 to the right end, the inclination of the signal detection head 135 with respect to the moving direction further decreases, and the inclination becomes 0 at a certain position. Subsequently, when the signal detection head 135 further moves to the right end from the position where the tilt becomes zero, the signal detection head 135 starts to tilt in the opposite direction. When the signal detection head 135 is located at the right end of the scale 112, the attitude of the signal detection head 135 is determined by the protrusion angle (θ) of the scale 112 from the bracket 113.
It is almost the same as 3 ).

【0035】このように、信号検出ヘッド135は、ヘ
ッドホルダ134が第1のスペーサ139,140及び
第2のスペーサ141,142に設けられた球面形状に
よりヘッド挟持部材143,144との中心軸のずれを
許容して挟持されているため、スケール112の長手方
向の各位置でその姿勢が異なることとなる。そして、こ
のスケール112の長手方向の各位置で姿勢が異なるこ
とによる誤差が、位置ずれ誤差として現れることとな
る。
As described above, in the signal detecting head 135, the head holder 134 has a spherical shape provided on the first spacers 139 and 140 and the second spacers 141 and 142, so that the center axis of the signal detecting head 135 and the head holding members 143 and 144 can be adjusted. Since the scale 112 is held while allowing the displacement, the posture of the scale 112 is different at each position in the longitudinal direction. Then, an error due to a difference in posture at each position in the longitudinal direction of the scale 112 appears as a position shift error.

【0036】次に、戻り誤差が生じる原因について説明
する。
Next, the cause of the return error will be described.

【0037】始め、信号検出ヘッド135がスケール1
12の右端(他方のブラケット113側の端部)に位置
する場合、信号検出ヘッド135の姿勢(移動方向に対
する傾き)は、スケール112のブラケット114から
の突き出し角(θ3)とほぼ同一となる。続いて、信号
検出ヘッド135がスケール112の左端から中心へ向
かうに従い、信号検出ヘッド135の移動方向に対する
傾きが小さくなり、スケール112の中心では傾きはθ
4 となる。続いて、信号検出ヘッド135がスケール1
12の中心から左端へ向かうに従い、信号検出ヘッド1
35の移動方向に対する傾きが更に少なくなり、ある位
置で傾きが0となる。続いて、信号検出ヘッド135
は、この傾きが0となる位置から更に左端へ向かうと、
信号検出ヘッド135が逆方向に傾き始める。そして、
信号検出ヘッド135がスケール112の右端に位置す
ると、信号検出ヘッド135の姿勢は、スケール112
のブラケット114からの突き出し角(θ1)とほぼ同
一となる。
First, the signal detection head 135 is moved to the scale 1
When the signal detection head 135 is positioned at the right end (end on the other bracket 113 side) of the scale 12, the attitude (inclination with respect to the moving direction) of the signal detection head 135 is substantially the same as the protrusion angle (θ 3 ) of the scale 112 from the bracket 114. . Subsequently, as the signal detection head 135 moves from the left end of the scale 112 toward the center, the inclination of the signal detection head 135 with respect to the moving direction becomes smaller.
It becomes 4 . Subsequently, the signal detection head 135 is connected to the scale 1
12 from the center to the left end, the signal detection head 1
The inclination with respect to the moving direction of 35 further decreases, and the inclination becomes 0 at a certain position. Subsequently, the signal detection head 135
From the position where the inclination becomes 0 to the left end,
The signal detection head 135 starts to tilt in the reverse direction. And
When the signal detection head 135 is positioned at the right end of the scale 112, the posture of the signal detection head 135 is
Is substantially the same as the protrusion angle (θ 1 ) from the bracket 114.

【0038】ここで、図15(B)に示すように信号検
出ヘッド135が左端から右端へ移動する場合と、図1
5(C)に示すように信号検出ヘッド135が右端から
左端に移動する場合とでは、スケール112上の同位置
における信号検出ヘッド135の姿勢が異なっている。
特にスケール112の中央位置において、その姿勢が大
きく異なり、スケール112の端部に向かうに従ってそ
の姿勢の違いが小さくなる。
Here, the case where the signal detection head 135 moves from the left end to the right end as shown in FIG.
The attitude of the signal detection head 135 at the same position on the scale 112 is different from that when the signal detection head 135 moves from the right end to the left end as shown in FIG.
In particular, the attitude greatly differs at the center position of the scale 112, and the attitude difference becomes smaller toward the end of the scale 112.

【0039】このように、信号検出ヘッド135は、ヘ
ッドホルダ134が第1のスペーサ139,140及び
第2のスペーサ141,142に設けられた球面形状に
よりヘッド挟持部材143,144との中心軸のずれを
許容して挟持されているため、検出ヘッド135の移動
方向(左端から右端へ向かう方向、又は、右端から左端
へ向かう方向)で、スケール112上の同位置における
姿勢が異なることとなる。この検出ヘッド135の移動
方向の違いによる誤差が、戻り誤差として現れることと
なる。
As described above, in the signal detection head 135, the head holder 134 has a spherical shape provided on the first spacers 139 and 140 and the second spacers 141 and 142 so that the center axis of the head with the head holding members 143 and 144 can be adjusted. Since the detection head 135 is held while allowing the displacement, the posture at the same position on the scale 112 differs in the moving direction of the detection head 135 (the direction from the left end to the right end, or the direction from the right end to the left end). An error due to a difference in the moving direction of the detection head 135 appears as a return error.

【0040】具体的に、左端から右端へ信号検出ヘッド
135が移動する場合の位置ずれ誤差と、右端から左端
へ信号検出ヘッド135が移動する場合の位置ずれ誤差
とが、図16(A)に示すようになるとした場合、戻り
誤差は、図16(B)に示すように、左端から右端へ信
号検出ヘッド135が移動する場合の位置ずれ誤差か
ら、右端から左端へ信号検出ヘッド135が移動する場
合の位置ずれ誤差を引いた値となる。
More specifically, FIG. 16A shows the displacement error when the signal detection head 135 moves from the left end to the right end and the displacement error when the signal detection head 135 moves from the right end to the left end. 16B, the return error is that the signal detection head 135 moves from the right end to the left end due to the displacement error when the signal detection head 135 moves from the left end to the right end as shown in FIG. This is a value obtained by subtracting the positional deviation error in the case.

【0041】また、このヘッド保持部131では、第1
のスペーサ139,140と第2のスペーサ141,1
42とが当設するそれぞれの当設面が球面形状を有して
いる。そして、このヘッド保持部131では、ヘッドホ
ルダ134に直接取り付けられた摺動支持部材137,
138がスケール112と摺動しているが、他の構成要
素は、例えば、一対の第1のスペーサ139,140、
一対の第2のスペーサ141,142及びヘッドホルダ
挟持部材143,144は、一定の隙間を持ってスケー
ル112が挿通されている。そのため、例えば、スケー
ル112に微妙な軸のゆがみが存在している場合や移動
方向以外の方向の力がヘッドキャリア132に加わった
場合等の、ヘッドホルダ挟持部材143,144がスケ
ール112の長手方向に直交する方向にヘッドホルダ挟
持部材143,144が位置ずれした場合に、この球面
形状の当設面が、ヘッドホルダ134の中心軸と、ヘッ
ド挟持部材143,144との中心軸のずれを許容し、
スケール112に与える曲げモーメントを少なくするよ
うに機能している。
In the head holding section 131, the first
Spacers 139, 140 and the second spacer 141, 1
42 has a spherical surface. In the head holding portion 131, the sliding support member 137 directly attached to the head holder 134,
138 slides with the scale 112, but other components include, for example, a pair of first spacers 139, 140,
The scale 112 is inserted into the pair of second spacers 141 and 142 and the head holder holding members 143 and 144 with a certain gap. Therefore, the head holder holding members 143 and 144 are moved in the longitudinal direction of the scale 112, for example, when the scale 112 has slight axis distortion or when a force in a direction other than the moving direction is applied to the head carrier 132. When the head holder holding members 143, 144 are displaced in a direction perpendicular to the direction, the spherical contact surface allows the center axis of the head holder 134 and the center axis of the head holding members 143, 144 to be displaced. And
It functions to reduce the bending moment applied to the scale 112.

【0042】従来の位置検出装置101では、このよう
な位置ずれ誤差と戻り誤差とが両者とも少なくするよう
に、例えばバネ145のバネ量やスケール112の剛性
等を調整する必要がある。
In the conventional position detecting apparatus 101, it is necessary to adjust, for example, the amount of the spring 145, the rigidity of the scale 112, and the like so as to reduce both the positional deviation error and the return error.

【0043】位置ずれ誤差を小さくするようにするに
は、例えばバネ145のバネ力を高くして、ヘッドホル
ダ134をスケール112の長手方向に挟持する力を強
くすればよい。また、戻り誤差を小さくするようにする
には、スケール112の剛性を高くすればよい。
In order to reduce the displacement error, for example, the spring force of the spring 145 may be increased to increase the force holding the head holder 134 in the longitudinal direction of the scale 112. Further, in order to reduce the return error, the rigidity of the scale 112 may be increased.

【0044】しかしながら、この位置ずれ誤差及び戻り
誤差は、一方の誤差を少なくするように、バネ量及び摩
擦力と、スケール剛性との関係を調整すれば、他方の誤
差が大きくなるといった、トレードオフの関係にあり、
両者を同時に少なくすることは非常に困難であった。
However, the positional deviation error and the return error are trade-offs such that if the relationship between the amount of spring and frictional force and the scale rigidity is adjusted so as to reduce one error, the other error will increase. In the relationship
It was very difficult to reduce both at the same time.

【0045】また、この両者を同時に少なくするため
に、筐体111に対してスケール112への取付誤差を
さらに少なくすること、基準部104と可動部105と
の移動の直線性をさらに確保すること、基準部104及
び可動部105に対する位置検出装置1の取付精度をさ
らに高くすること、スケール112の自重や製造精度に
よるたわみや歪みが無いようにスケール112の真直性
を高くすること等の、機械的な調整を行うことは、その
分だけ作業工数が多くなり大幅なコストアップに繋がっ
てしまっていた。
In order to reduce both of them at the same time, it is necessary to further reduce the mounting error of the scale 111 with respect to the housing 111, and to further secure the linearity of movement between the reference portion 104 and the movable portion 105. A machine for increasing the mounting accuracy of the position detecting device 1 with respect to the reference portion 104 and the movable portion 105, and increasing the straightness of the scale 112 so as not to bend or warp due to its own weight or manufacturing accuracy. Performing such adjustments would increase the number of work steps and lead to a significant cost increase.

【0046】本発明は、このような実情を鑑みてなされ
たものであり、位置ずれ誤差と戻り誤差の両者を同時に
少なくして、相対的に直線移動する2部材の位置を高精
度に位置を検出することができる位置検出装置を提供す
ることを目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and simultaneously reduces both the positional deviation error and the return error to accurately determine the position of the two members that move relatively linearly. An object of the present invention is to provide a position detecting device capable of detecting the position.

【0047】[0047]

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明に係る位置検出装置は、相対的に直線移動
する第1の部材と第2の部材との相対移動位置を検出す
る位置検出装置であって、長手方向に沿って位置信号が
記録された長尺状の記録媒体と、上記第1の部材に固定
される筐体と、上記筐体と上記記録媒体とを固定する固
定部材とを有する本体部と、上記記録媒体の長手方向に
摺動自在にこの記録媒体に取り付けられたヘッドホルダ
と、上記ヘッドホルダに保持され上記記録媒体に記録さ
れた位置信号を検出する検出ヘッドと、上記記録媒体の
長手方向に移動自在にこの記録媒体に取り付けられ上記
ヘッドホルダを上記記録媒体の長手方向に付勢して挟持
する一対の挟持部材と、上記ヘッドホルダに固定され上
記筐体と摺動して上記ヘッドホルダを支持するヘッドホ
ルダ支持部材と、上記記録媒体の長手方向に直交する方
向へ上記ヘッドホルダを付勢する付勢手段と、上記一対
の挟持部材と連結され上記第2の部材に固定されるヘッ
ドキャリアとを有するヘッドスライダとを備え、上記一
対の挟持部材は、その移動方向に対する中心軸が上記記
録媒体と同軸上に設けられ、上記ヘッドホルダは、その
移動方向に対する中心軸が、上記一対の挟持部材の移動
方向に対する中心軸に対して傾き可能とされて、この一
対の挟持部材に挟持され、上記付勢手段は、上記ヘッド
ホルダ支持部材と上記筐体との摺動部分へ向かう方向
に、上記ヘッドホルダを付勢することを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, a position detecting apparatus according to the present invention detects a relative movement position between a first member and a second member which move relatively linearly. A position detecting device, comprising: a long recording medium on which a position signal is recorded along a longitudinal direction; a housing fixed to the first member; and the housing and the recording medium fixed. A main body having a fixing member, a head holder slidably attached to the recording medium in a longitudinal direction of the recording medium, and a detection unit for detecting a position signal held by the head holder and recorded on the recording medium. A head, a pair of holding members movably attached to the recording medium in the longitudinal direction of the recording medium, and biasing the head holder in the longitudinal direction of the recording medium to clamp the head holder; and the housing fixed to the head holder. Sliding with the body A head holder supporting member for supporting the head holder, an urging means for urging the head holder in a direction perpendicular to a longitudinal direction of the recording medium, and fixed to the second member connected to the pair of holding members; And a head slider having a head carrier, wherein the pair of sandwiching members are provided with a center axis in the movement direction coaxial with the recording medium, and the head holder has a center axis in the movement direction. The pair of holding members can be tilted with respect to a center axis with respect to the moving direction, and are held between the pair of holding members. The urging means moves to a sliding portion between the head holder support member and the housing. It is characterized in that the head holder is biased in a direction toward the head.

【0048】この位置検出装置では、ヘッドホルダに保
持された検出ヘッドが、記録媒体の長手方向に対して傾
き可能に保持されているとともに記録媒体の中心軸と同
軸に設けられた一対の挟持部材により付勢して挟持され
て、相対的に直線移動を行う2部材の位置検出を行う。
さらに、この位置検出装置では、このヘッドホルダに保
持された検出ヘッドが、筐体を摺動するヘッドホルダ支
持部材により支持されるとともに付勢手段により摺動部
分へ向かう方向に付勢されて、相対的に直線移動を行う
2部材の位置検出を行う。
In this position detecting device, the detecting head held by the head holder is held so as to be tiltable with respect to the longitudinal direction of the recording medium and a pair of holding members provided coaxially with the center axis of the recording medium. To detect the position of the two members that are biased and held and relatively linearly move.
Further, in this position detection device, the detection head held by the head holder is supported by the head holder supporting member that slides on the housing and is urged in the direction toward the sliding portion by the urging means, The position of the two members that relatively linearly move is detected.

【0049】また、上記問題を解決するために、本発明
にかかる位置検出装置は、相対的に直線移動する第1の
部材と第2の部材との相対移動位置を検出する位置検出
装置であって、長手方向に沿って位置信号が記録された
長尺状の記録媒体と、上記第1の部材に固定される筐体
と、上記筐体と上記記録媒体とを固定する固定部材とを
有する本体部と、上記記録媒体の長手方向に摺動自在に
この記録媒体に取り付けられたヘッドホルダと、上記ヘ
ッドホルダに保持され上記記録媒体に記録された位置信
号を検出する検出ヘッドと、上記記録媒体の長手方向に
移動自在にこの記録媒体に取り付けられ上記ヘッドホル
ダを上記記録媒体の長手方向に付勢して挟持する一対の
挟持部材と、上記一対の挟持部材と上記ヘッドホルダと
に固定された自動調芯手段と、上記一対の挟持部材と連
結され上記第2の部材に固定されるヘッドキャリアとを
有するヘッドスライダとを備え、上記一対の挟持部材
は、その移動方向に対する中心軸が上記記録媒体と同軸
上に設けられ、上記ヘッドホルダは、その移動方向に対
する中心軸が、上記一対の挟持部材の移動方向に対する
中心軸に対して傾き可能とされて、この一対の挟持部材
に挟持され、上記自動調芯手段は、所定の弾性力を以て
上記一対の挟持部材の中心軸と上記ヘッドホルダの中心
軸とを一致させることを特徴とする。
In order to solve the above problem, a position detecting device according to the present invention is a position detecting device which detects a relative movement position between a first member and a second member which move relatively linearly. A long recording medium on which a position signal is recorded along the longitudinal direction, a housing fixed to the first member, and a fixing member fixing the housing and the recording medium. A main body, a head holder slidably attached to the recording medium in a longitudinal direction of the recording medium, a detection head held by the head holder and detecting a position signal recorded on the recording medium; A pair of holding members movably attached to the recording medium in the longitudinal direction of the medium and biasing the head holder in the longitudinal direction of the recording medium to hold the head holder, and fixed to the pair of holding members and the head holder; Automatic A head slider having a core means and a head carrier connected to the pair of holding members and fixed to the second member, wherein the pair of holding members have a center axis with respect to the moving direction of the recording medium, The head holder is provided coaxially, and the center axis of the head holder in the moving direction is tiltable with respect to the center axis of the pair of holding members in the moving direction, and the head holder is held by the pair of holding members. The centering means is characterized in that the center axes of the pair of holding members and the center axis of the head holder are matched with a predetermined elastic force.

【0050】この位置検出装置では、ヘッドホルダに保
持された検出ヘッドが、記録媒体の長手方向に対して傾
き可能に保持されているとともに記録媒体の中心軸と同
軸に設けられた一対の挟持部材により付勢して挟持され
て、相対的に直線移動を行う2部材の位置検出を行う。
さらに、この位置検出装置では、検出ヘッドを保持した
上記ヘッドホルダの中心軸が、一対の挟持部材とヘッド
ホルダとに固定された自動調芯手段により、所定の弾性
力をもって一対の挟持部材の中心軸と一致する。
In this position detecting device, the detecting head held by the head holder is held so as to be tiltable with respect to the longitudinal direction of the recording medium and a pair of holding members provided coaxially with the center axis of the recording medium. To detect the position of the two members that are biased and held and relatively linearly move.
Further, in this position detecting device, the center axis of the head holder holding the detection head is moved by the centering means fixed to the pair of holding members and the head holder with a predetermined elastic force to the center of the pair of holding members. Coincides with the axis.

【0051】[0051]

【発明の実施の形態】まず、本発明の第1の実施の形態
の位置検出装置について、図面を参照しながら説明す
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, a position detecting device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0052】図1に、本発明を適用した第1の実施の形
態の位置検出装置の斜視図を示し、図2に、この位置検
出装置の側面図を示し、図3に、この位置検出装置の内
部構造を表すための断面図を示す。
FIG. 1 is a perspective view of a position detecting device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side view of the position detecting device, and FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating the internal structure of FIG.

【0053】本発明を適用した第1の実施の形態の位置
検出装置1は、本体部2と、この本体部2に取り付けら
れたヘッドスライダ3とから構成される。
The position detecting device 1 according to the first embodiment of the present invention comprises a main body 2 and a head slider 3 attached to the main body 2.

【0054】この位置検出装置1は、工作機械の一部分
として構成され、相対的に直線移動する2部材の相対移
動位置を検出する装置である。例えば、位置検出装置1
は、所定の位置に固定された基準部4と、この基準部4
に対して図1中に示すX1方向及びX2方向に直線移動す
る可動部5との相対移動位置を検出する。この位置検出
装置1は、本体部2或いはヘッドスライダ3のいずれか
一方が基準部4に取り付けられ、他方が可動部5に取り
付けられる。図1中には、基準部4に本体部2を取り付
け、可動部5にヘッドスライダ3を取り付けた例を示し
ている。
The position detecting device 1 is configured as a part of a machine tool, and is a device for detecting a relative movement position of two members which move relatively linearly. For example, the position detection device 1
Is a reference part 4 fixed at a predetermined position,
Detecting a relative movement position of the movable portion 5 to move linearly in the direction X 1 and X 2 direction shown in FIG. 1 for. In the position detecting device 1, one of the main body 2 and the head slider 3 is attached to the reference portion 4, and the other is attached to the movable portion 5. FIG. 1 shows an example in which the main body 2 is attached to the reference portion 4 and the head slider 3 is attached to the movable portion 5.

【0055】本体部2は、筐体11と、丸棒等の長尺状
の高保磁力材料からなる記録媒体であり、この筐体11
の内部に設けられたスケール12と、スケール12の両
端部を保持してこのスケール12を筐体11内の所定の
位置に固定するブラケット13,14とを有している。
なお、図1中には、図面の記載の明確化のため、このブ
ラケット13,14を図示していない。
The main body 2 is a casing 11 and a recording medium made of a long, high coercive force material such as a round bar.
And a bracket 13, 14 for holding both ends of the scale 12 and fixing the scale 12 at a predetermined position in the housing 11.
The brackets 13 and 14 are not shown in FIG. 1 for the sake of clarification of the drawings.

【0056】筐体11は、例えば、矩形の筒状の形状を
有しており、一側面が切り欠かれスリット15が形成さ
れている。また、この筐体11は、スリット15が形成
された側面と直交する側面17,18の長手方向の端部
に、略円形状の筐体取付孔21,22,23,24が形
成されている。なお、筐体11のスリットが形成された
側面を底面19とし、この底面19に平行な他面を上面
20とする。
The housing 11 has, for example, a rectangular cylindrical shape, and has a slit 15 formed by cutting out one side surface. The housing 11 has substantially circular housing mounting holes 21, 22, 23, 24 formed at longitudinal ends of side surfaces 17, 18 orthogonal to the side surface on which the slit 15 is formed. . The side surface of the housing 11 where the slit is formed is referred to as a bottom surface 19, and the other surface parallel to the bottom surface 19 is referred to as an upper surface 20.

【0057】スケール12は、ブラケット13,14に
よりその両端が保持され、筐体11内に固定されてい
る。このスケール12は、筐体11の長手方向に平行で
あり、矩形の筒の中心軸上に位置されるように設けられ
ている。また、このスケール12には、基準部4と可動
部5との相対位置を検出するためのスケール信号が、位
置信号として磁気記録されている。このスケール信号
は、連続して所定の間隔で繰り返されるピットやマーク
等が、スケール12の長手方向に記録された信号であ
り、例えば、所定の記録波長で極性が反転する磁気信号
がスケール12の長手方向に連続して記録された信号で
ある。
The scale 12 has its both ends held by brackets 13 and 14 and is fixed in the housing 11. The scale 12 is provided so as to be parallel to the longitudinal direction of the housing 11 and to be positioned on the central axis of the rectangular tube. A scale signal for detecting the relative position between the reference unit 4 and the movable unit 5 is magnetically recorded on the scale 12 as a position signal. This scale signal is a signal in which pits, marks, and the like, which are continuously repeated at predetermined intervals, are recorded in the longitudinal direction of the scale 12. For example, a magnetic signal whose polarity is inverted at a predetermined recording wavelength is a signal of the scale 12. This is a signal recorded continuously in the longitudinal direction.

【0058】また、ヘッドスライダ3は、本体部2の内
部に設けられたヘッド保持部31と、本体部2の外部に
設けられたヘッドキャリア32と、このヘッド保持部3
1とヘッドキャリア32とを連結する連結部33とを有
し、スケール12の長手方向に移動可能に本体部2に取
り付けられている。
The head slider 3 includes a head holding section 31 provided inside the main body 2, a head carrier 32 provided outside the main body 2, and a head holding section 3.
1 and a connecting portion 33 for connecting the head carrier 32 to the main body 2 so as to be movable in the longitudinal direction of the scale 12.

【0059】図4に、このヘッド保持部31の要部の分
解斜視図を示す。
FIG. 4 is an exploded perspective view of a main part of the head holding unit 31.

【0060】ヘッド保持部31には、ヘッドホルダ34
が設けられている。このヘッドホルダ34には、スケー
ル12の挿通孔が設けられている。ヘッドホルダ34
は、この挿通孔にこのスケール12が挿通されることに
より、このスケール12に取り付けられ、このスケール
12の長手方向に直線移動可能とされている。
The head holder 31 has a head holder 34
Is provided. The head holder 34 has an insertion hole for the scale 12. Head holder 34
The scale 12 is attached to the scale 12 by passing the scale 12 through the insertion hole, and is linearly movable in the longitudinal direction of the scale 12.

【0061】このヘッドホルダ34は、ヘッドホルダケ
ース36により外部が覆い包まれており、その内部に、
信号検出ヘッド35を保持している。信号検出ヘッド3
5は、スケール12に記録されているスケール信号を検
出する。信号検出ヘッド35は、ヘッドホルダ34に保
持されていることから、このヘッドホルダ34の直線移
動に伴いスケール12の長手方向に平行移動する。
The outside of the head holder 34 is covered by a head holder case 36, and the inside thereof is
The signal detection head 35 is held. Signal detection head 3
5 detects the scale signal recorded on the scale 12. Since the signal detection head 35 is held by the head holder 34, the signal detection head 35 moves in parallel in the longitudinal direction of the scale 12 with the linear movement of the head holder 34.

【0062】このヘッドホルダ34のスケール12の長
手方向の両端には、一対の摺動支持部材37,38が取
り付けられている。この摺動支持部材37,38は、そ
の形状が略円柱状となっており、その中心軸にスケール
12が挿通する挿通孔が設けられている。この摺動支持
部材37,38は、この挿通孔にスケール12が挿通さ
れることにより、このスケール12に摺動自在に支持さ
れる。また、この摺動支持部材37,38は、スケール
12に摺動自在に支持されることにより、ヘッドホルダ
34がスケール12の長手方向に平行移動した場合に、
このヘッドホルダ34を移動方向と直交する方向に位置
ぶれを生じさせないようにしている。
A pair of sliding support members 37 and 38 are attached to both ends of the scale 12 of the head holder 34 in the longitudinal direction. The sliding support members 37 and 38 have a substantially columnar shape, and an insertion hole through which the scale 12 is inserted is provided in the center axis. The sliding support members 37 and 38 are slidably supported by the scale 12 by inserting the scale 12 into the insertion holes. The sliding support members 37 and 38 are slidably supported by the scale 12 so that when the head holder 34 moves parallel to the longitudinal direction of the scale 12,
The head holder 34 is prevented from being displaced in a direction perpendicular to the moving direction.

【0063】また、ヘッド保持部31には、一対の第1
のスペーサ39,40と、一対の第2のスペーサ41,
42とが設けられている。
The head holding portion 31 has a pair of first
, And a pair of second spacers 41,
42 are provided.

【0064】一対の第1のスペーサ39,40には、ス
ケール12が挿通する挿通孔が設けられている。この一
対の第1のスペーサ39,40は、この挿通孔にスケー
ル12が挿通されることにより、スケール12に取り付
けられ、スケール12の長手方向に直線移動可能とされ
ている。また、この一対の第1のスペーサ39,40
は、摺動支持部材37,38のスケール12の長手方向
のヘッドホルダ34が取り付けられていない一端面に当
設している。
The pair of first spacers 39 and 40 have insertion holes through which the scale 12 is inserted. The pair of first spacers 39 and 40 are attached to the scale 12 by inserting the scale 12 into the insertion holes, and are capable of linearly moving in the longitudinal direction of the scale 12. In addition, the pair of first spacers 39, 40
Is attached to one end face of the sliding support members 37, 38 to which the head holder 34 in the longitudinal direction of the scale 12 is not attached.

【0065】また、一対の第2のスペーサ41,42
は、スケール12が挿通する挿通孔が設けられている。
この一対の第2のスペーサ41,42は、この挿通孔に
スケール12が挿通されることにより、スケール12に
取り付けられ、スケール12の長手方向に直線移動可能
とされている。また、この一対の第2のスペーサ41,
42は、第1のスペーサ39,40のスケール12の長
手方向の摺動支持部材37,38が当設していない一端
面に当設している。
A pair of second spacers 41 and 42
Is provided with an insertion hole through which the scale 12 is inserted.
The pair of second spacers 41 and 42 are attached to the scale 12 by inserting the scale 12 into the insertion holes, and are linearly movable in the longitudinal direction of the scale 12. Also, the pair of second spacers 41,
Reference numeral 42 is provided on one end face of the scale 12 of the first spacers 39, 40 where the sliding support members 37, 38 in the longitudinal direction are not provided.

【0066】また、ヘッド保持部31には、一対のヘッ
ドホルダ挟持部材43,44と、バネ45とが設けられ
ている。
The head holding section 31 is provided with a pair of head holder holding members 43 and 44 and a spring 45.

【0067】ヘッドホルダ挟持部材43,44には、ス
ケール12が挿通する挿通孔が設けられている。ヘッド
ホルダ挟持部材43,44は、この挿通孔にスケール1
2が挿通されることにより、スケール12に取り付けら
れ、スケール12の長手方向に直線移動可能とされてい
る。また、このヘッドホルダ挟持部材43,44は、連
結部33に固定されている。この一対のヘッドホルダ挟
持部材43,44は、摺動支持部材37,38が取り付
けられたヘッドホルダ34を、一対の第1のスペーサ3
9,40と一対の第2のスペーサ41,42を介して、
スケール12の長手方向に平行な方向の両端から挟持し
ている。また、ヘッドホルダ挟持部材43と第2のスペ
ーサ41との間には、バネ45が設けられている。この
バネ45は、このヘッドホルダ挟持部材43からヘッド
ホルダ挟持部材44に向かう方向へ、ヘッドホルダ34
を付勢している。
The head holder holding members 43 and 44 are provided with insertion holes through which the scale 12 is inserted. The head holder holding members 43 and 44 are provided with a scale 1 in this insertion hole.
By being inserted, 2 is attached to the scale 12 and can be moved linearly in the longitudinal direction of the scale 12. The head holder holding members 43 and 44 are fixed to the connecting portion 33. The pair of head holder holding members 43 and 44 are used to connect the head holder 34 to which the sliding support members 37 and 38 are attached to the pair of first spacers 3.
9, 40 and a pair of second spacers 41, 42,
The scale 12 is sandwiched from both ends in a direction parallel to the longitudinal direction. A spring 45 is provided between the head holder holding member 43 and the second spacer 41. The spring 45 moves the head holder 34 from the head holder holding member 43 toward the head holder holding member 44.
Is energizing.

【0068】また、ヘッドホルダ34には、回り止め用
ピン46が設けられている。この周り止め用ピン46
は、長手方向の一端がヘッドホルダ34に固定されてお
り、他端が連結部33に設けられた回転規制穴147に
挿入されている。そのため、ヘッドホルダ34のスケー
ル12を中心軸とする回転が規制される。
The head holder 34 is provided with a detent pin 46. This detent pin 46
Has one end in the longitudinal direction fixed to the head holder 34, and the other end inserted into a rotation regulating hole 147 provided in the connecting portion 33. Therefore, rotation of the head holder 34 about the scale 12 as a central axis is restricted.

【0069】このようなヘッド保持部31の各構成要素
は、スケール12を中心軸とした同軸構成を有しいる。
そのため、ヘッド保持部31の移動に伴う、スケール信
号の検出誤差が最小限に抑えられ、高精度な位置検出を
行うことができる。
Each component of such a head holding portion 31 has a coaxial configuration with the scale 12 as a central axis.
Therefore, the detection error of the scale signal due to the movement of the head holding unit 31 is minimized, and highly accurate position detection can be performed.

【0070】また、このヘッド保持部31では、第1の
スペーサ39,40と第2のスペーサ41,42とが当
設するそれぞれの当設面が球面形状を有している。そし
て、このヘッド保持部31では、ヘッドホルダ34に直
接取り付けられた摺動支持部材37,38がスケール1
2と摺動しているが、他の構成要素は、例えば、一対の
第1のスペーサ39,40、一対の第2のスペーサ4
1,42及びヘッドホルダ挟持部材43,44は、一定
の隙間を持ってスケール12が挿通されている。そのた
め、例えば、スケール12に微妙な軸のゆがみが存在し
ているときや移動方向以外の方向の力がヘッドキャリア
32に加わったときなどの、ヘッドホルダ挟持部材4
3,44に対してスケール12の長手方向に直交する方
向に位置ずれが生じた際、この球面形状の当設面が、ヘ
ッドホルダ34の中心軸とヘッド挟持部材43,44と
の中心軸のずれを許容し、スケール12に与える曲げモ
ーメントを少なくするように機能している。
Further, in the head holding portion 31, each of the attachment surfaces on which the first spacers 39 and 40 and the second spacers 41 and 42 are attached has a spherical shape. In the head holding unit 31, the sliding support members 37 and 38 directly attached to the head holder 34 are used for the scale 1.
2, but the other components are, for example, a pair of first spacers 39 and 40 and a pair of second spacers 4.
The scale 12 is inserted into the head holder members 1 and 42 and the head holder holding members 43 and 44 with a certain gap. Therefore, for example, when the scale 12 has slight axis distortion or when a force in a direction other than the moving direction is applied to the head carrier 32, the head holder holding member 4
When a positional shift occurs in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the scale 12 with respect to the center axes of the head holder 34 and the head holding members 43 and 44, when the position shift occurs in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the scale 12. The function is to allow displacement and to reduce the bending moment applied to the scale 12.

【0071】以上のような構成のヘッド保持部31は、
スケール12の長手方向に平行な方向に移動可能にこの
スケール12に取り付けられ、この移動に応じて信号用
検出ヘッド35がスケール12に記録されたスケール信
号を検出する。
The head holding unit 31 having the above configuration is
The scale 12 is attached to the scale 12 so as to be movable in a direction parallel to the longitudinal direction of the scale 12, and the signal detection head 35 detects a scale signal recorded on the scale 12 according to the movement.

【0072】また、このような構成のヘッド保持部31
には、ガイド機構50が設けられている。このガイド機
構50を設けたヘッド保持部31の要部斜視図を図5に
示す。
The head holding unit 31 having such a structure is also provided.
Is provided with a guide mechanism 50. FIG. 5 is a perspective view of a main part of the head holding unit 31 provided with the guide mechanism 50.

【0073】このガイド機構50は、ヘッドホルダ34
に取り付けられたガイド用台座51と、このガイド用台
座51に取り付けられた第1の摺動部52及び第2の摺
動部53と、このガイド用台座51に取り付けられた付
勢部54とからなる。
The guide mechanism 50 is used for the head holder 34
, A first sliding portion 52 and a second sliding portion 53 attached to the guide pedestal 51, and a biasing portion 54 attached to the guide pedestal 51. Consists of

【0074】ガイド用台座51は、略コ字状に折り曲げ
られた薄板からなる。このガイド用台座51は、略コ字
状に折り曲げられた3面が、スリット15が形成されて
いる底面19以外の筐体11の各面と平行となるよう
に、ヘッドホルダ34に取り付けられている。すなわ
ち、ガイド用台座51は、略コ字状に折り曲げられた薄
板の各面が、矩形筒状の筐体11の側面17と側面18
と上面20とに平行となるように、取り付けられる。こ
こで、側面17と平行な面を第1の面51aとし、上面
20と平行な面を第2の面51bとし、側面18と平行
な面を第3の面51cとする。なお、ガイド用台座51
の各面は、筐体11の側面17,18及び上面20の各
面と必ずしも平行としなくても良い。
The guide pedestal 51 is made of a thin plate bent in a substantially U-shape. The guide pedestal 51 is attached to the head holder 34 such that three surfaces bent in a substantially U-shape are parallel to each surface of the housing 11 other than the bottom surface 19 in which the slit 15 is formed. I have. That is, the guide pedestal 51 is configured such that each surface of the thin plate bent in a substantially U shape is formed by the side surface 17 and the side surface 18 of the rectangular cylindrical housing 11.
And the upper surface 20 so as to be parallel. Here, a surface parallel to the side surface 17 is referred to as a first surface 51a, a surface parallel to the upper surface 20 is referred to as a second surface 51b, and a surface parallel to the side surface 18 is referred to as a third surface 51c. The guide pedestal 51
May not necessarily be parallel to the respective surfaces of the side surfaces 17 and 18 and the upper surface 20 of the housing 11.

【0075】第1の摺動部52は、ガイド用台座51の
第1の面51aに取り付けられた長尺状の台車支持部5
5と、この台車支持部55の両端部に設けられた一対の
台車56,57とからなる。台車支持部55は、長手方
向がスケール12と平行な方向に取り付けられる。一対
の台車56,57は、ヘッド保持部31の移動に応じ
て、その車輪が筐体11の側面17上を転がるように設
けられる。従って、この第1の摺動部52は、全体とし
てヘッドホルダ34に固定されて、ヘッド保持部31の
移動とともにスケール12の長手方向に平行移動して、
筐体11の側面17上を摺動する。
The first sliding part 52 is a long carriage supporting part 5 attached to the first surface 51 a of the guide base 51.
5 and a pair of trolleys 56 and 57 provided at both ends of the trolley support portion 55. The carriage support portion 55 is attached in a direction in which the longitudinal direction is parallel to the scale 12. The pair of trolleys 56 and 57 are provided such that the wheels roll on the side surface 17 of the housing 11 in accordance with the movement of the head holding unit 31. Therefore, the first sliding portion 52 is fixed to the head holder 34 as a whole, and moves in parallel with the longitudinal direction of the scale 12 with the movement of the head holding portion 31.
It slides on the side surface 17 of the housing 11.

【0076】第2の摺動部53は、ガイド用台座51の
第2の面51bに取り付けられた長尺状の台車支持部5
8と、この台車支持部58の両端部に設けられた一対の
台車59,60とからなる。台車支持部58は、長手方
向がスケール12と平行な方向に取り付けられる。一対
の台車59,60は、ヘッド保持部31の移動に応じ
て、その車輪が筐体11の上面20上を転がるように設
けられる。従って、この第2の摺動部53は、全体とし
てヘッドホルダ34に固定されて、ヘッド保持部31の
移動とともにスケール12の長手方向に平行移動して、
筐体11の上面20上を摺動する。
The second sliding portion 53 is a long carriage supporting portion 5 attached to the second surface 51b of the guide base 51.
8 and a pair of carriages 59 and 60 provided at both ends of the carriage support portion 58. The carriage supporting portion 58 is attached in a direction in which the longitudinal direction is parallel to the scale 12. The pair of trolleys 59 and 60 are provided such that the wheels roll on the upper surface 20 of the housing 11 in accordance with the movement of the head holding unit 31. Therefore, the second sliding portion 53 is fixed to the head holder 34 as a whole, and moves in parallel in the longitudinal direction of the scale 12 with the movement of the head holding portion 31.
It slides on the upper surface 20 of the housing 11.

【0077】なお、台車56,57,59,60は、車
輪を2個一対で構成されるものを図5中に示している
が、その車輪の数は限定されず、例えば車輪が1個で構
成されるものであってもよい。また、台車56,57,
59,60のうちいずれか一つが、車輪が1個で構成さ
れるもので、その他が車輪が2個一対で構成されるもの
であってもよい。
Although the bogies 56, 57, 59 and 60 are shown in FIG. 5 as having a pair of two wheels, the number of wheels is not limited. For example, the number of wheels is one. It may be configured. In addition, carts 56, 57,
One of the wheels 59 and 60 may be configured with one wheel, and the other may be configured with a pair of two wheels.

【0078】付勢部54は、ガイド用台座51の第3の
面51cに連続して設けられた板バネ61と、この板バ
ネ61の端部に設けられた押圧摺動部62とからなる。
板バネ61は、その一端がガイド用台座51の第3の面
51cと平行に連続して設けられ、他端が約45度折り
曲げられている。押圧摺動部62は、板バネ61の他端
の折り曲げられた部分に設けられ、筐体11の側面18
とスリット15が設けられた底面19との接続部分であ
る矩形筒上の筐体11のコーナ部18aに突き当てられ
ている。この押圧摺動部62は、ヘッド保持部31の移
動に応じて、筐体11の側面18とスリット15が設け
られた底面19との接続部分であるコーナ部18aを摺
動する。従って、この押圧摺動部62は、全体としてヘ
ッドホルダ34に固定され、コーナ部18aからスケー
ル12へ向かう方向へこのヘッドホルダ34を付勢する
とともに、筐体11の側面18とスリット15が設けら
れた面との接続部分を摺動する。
The biasing portion 54 includes a leaf spring 61 provided continuously on the third surface 51 c of the guide base 51, and a pressing sliding portion 62 provided at an end of the leaf spring 61. .
One end of the leaf spring 61 is continuously provided in parallel with the third surface 51c of the guide base 51, and the other end is bent by about 45 degrees. The pressing sliding portion 62 is provided at a bent portion at the other end of the leaf spring 61, and is provided on the side surface 18 of the housing 11.
And the bottom part 19 provided with the slit 15 is abutted against the corner part 18a of the casing 11 on the rectangular tube, which is the connection part between the two. The pressing and sliding portion 62 slides on a corner portion 18 a which is a connection portion between the side surface 18 of the housing 11 and the bottom surface 19 provided with the slit 15 in accordance with the movement of the head holding portion 31. Therefore, the pressing and sliding portion 62 is fixed to the head holder 34 as a whole, urges the head holder 34 in the direction from the corner portion 18a toward the scale 12, and the side surface 18 of the housing 11 and the slit 15 are provided. Slides at the connection with the given surface.

【0079】このようなガイド機構50では、図6に示
すように、コーナ部18aから筐体11の中心へ向かう
方向へ(図6中X3方向へ)、付勢部54がヘッドホル
ダ34を付勢している。そのため、このガイド機構50
では、筐体11の中心から側面17へ垂直に向かう方向
へ(図6中X4方向へ)、筐体11の側面17を押圧す
る力が第1の摺動部52に対して加わる。また、このガ
イド機構50では、筐体11の中心から上面20へ垂直
に向かう方向へ(図6中X5方向へ)、筐体11の上面
20を押圧する力が第2の摺動部53に対して加わる。
このため、このガイド機構50では、ヘッドホルダ34
のスケール12の長手方向の移動に応じた姿勢変化を抑
えることができる。
[0079] In such a guide mechanism 50, as shown in FIG. 6, the direction from the corner portion 18a to the center of the housing 11 (the X 3 direction in FIG. 6), the urging portion 54 of the head holder 34 It is energizing. Therefore, the guide mechanism 50
In, from the center of the housing 11 in the direction toward perpendicular to the side surface 17 (the X 4 direction in FIG. 6), the force for pressing the side surfaces 17 of the housing 11 is applied to the first sliding portion 52. Further, in the guide mechanism 50, from the center of the housing 11 in the direction toward perpendicular to the top surface 20 (in FIG. 6 to X 5 direction), the force for pressing the upper surface 20 of the housing 11 is a second sliding portion 53 Join.
Therefore, in the guide mechanism 50, the head holder 34
Of the scale 12 in accordance with the longitudinal movement of the scale 12 can be suppressed.

【0080】このようなヘッド保持部31は、連結部3
3を介してヘッドキャリア32と連結している。この連
結部33は、スケール12の長手方向と直交する方向の
一端がヘッドホルダ挟持部材43,44に固定され、他
端がスリット15から挿出して本体部2の外部に設けら
れたヘッドキャリア32に固定される。
The head holding section 31 is connected to the connecting section 3
3 and a head carrier 32. The connecting portion 33 has one end in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the scale 12 fixed to the head holder holding members 43 and 44, and the other end inserted through the slit 15 and provided outside the main body 2. Fixed to

【0081】このようにヘッドスライダ3は、これらヘ
ッド保持部31、ヘッドキャリア32、連結部33で構
成され、スケール12の長手方向に移動自在に本体部2
に取り付けられている。そして、このヘッドスライダ3
は、本体部2との相対移動に応じて信号検出ヘッド35
が検出したスケール信号を、ヘッドキャリア32に設け
られた信号ケーブル63を介して図示しない制御装置に
供給する。
As described above, the head slider 3 is constituted by the head holding portion 31, the head carrier 32, and the connecting portion 33, and is movably movable in the longitudinal direction of the scale 12.
Attached to. And this head slider 3
Is a signal detection head 35 according to relative movement with respect to the main body 2.
Supplies the detected scale signal to a control device (not shown) via a signal cable 63 provided on the head carrier 32.

【0082】以上のような構成の位置検出装置1は、ス
ケール12が基準部4と可動部5の相対移動方向に平行
となり、スリット15が可動部5側に開口するように配
置される。このように配置された位置検出装置1の本体
部2は、スリット15が形成された側面と直交する側面
17,18の一方が取付面となる。そして、この取付面
のスケール12の長手方向に平行な方向の端部に設けら
れた筐体取付孔21,22,23,24の位置で、本体
用ボルトや座金等の固定部材により、基準部4に固定さ
れる。また、このように配置された位置検出装置1のヘ
ッドスライダ3は、ボルトにより可動部5に固定され
る。
The position detecting device 1 having the above configuration is arranged such that the scale 12 is parallel to the direction of relative movement between the reference portion 4 and the movable portion 5, and the slit 15 is opened to the movable portion 5 side. In the main body 2 of the position detecting device 1 arranged as described above, one of the side surfaces 17 and 18 orthogonal to the side surface on which the slit 15 is formed serves as a mounting surface. At the positions of the housing mounting holes 21, 22, 23, 24 provided at the end of the mounting surface in the direction parallel to the longitudinal direction of the scale 12, the reference portion is fixed by a fixing member such as a body bolt or a washer. Fixed to 4. Further, the head slider 3 of the position detecting device 1 arranged as described above is fixed to the movable portion 5 by bolts.

【0083】従って、この位置検出装置1では、この可
動部5の直線移動に応じて本体部2とヘッドスライダ3
との相対位置が変化し、ヘッドスライダ3内に設けられ
た信号検出ヘッド35がこの相対位置の変化に応じて変
化するスケール信号を検出することにより、この可動部
5の移動位置を検出することができる。
Accordingly, in the position detecting device 1, the main body 2 and the head slider 3 are moved in accordance with the linear movement of the movable portion 5.
And a signal detection head 35 provided in the head slider 3 detects a scale signal that changes in accordance with the change in the relative position, thereby detecting the moving position of the movable portion 5. Can be.

【0084】また、この位置検出装置1では、信号検出
ヘッド35を保持したヘッドホルダ34が、ガイド機構
50により筐体11内を摺動して移動する。そのため、
この信号検出ヘッド35の姿勢変化が少なくなり、スケ
ール12上の信号検出ヘッド35の位置の違いによる誤
差である位置ずれ誤差、及び、信号検出ヘッド35の移
動方向の違いによる誤差である戻り誤差との両者を、大
幅にコストを上げることなく少なくすることができ、相
対的に直線移動する2部材の位置を高精度に位置を検出
することができる。
Further, in the position detecting device 1, the head holder 34 holding the signal detecting head 35 is slid and moved in the housing 11 by the guide mechanism 50. for that reason,
This change in the attitude of the signal detection head 35 is reduced, and a position error, which is an error due to a difference in the position of the signal detection head 35 on the scale 12, and a return error, which is an error due to a difference in the moving direction of the signal detection head 35. Can be reduced without significantly increasing the cost, and the positions of the two members that move relatively linearly can be detected with high accuracy.

【0085】なお、この位置検出装置1では、筐体11
の中心から側面17及び上面20に向かう方向へ第1の
摺動部52及び第2の摺動部53を付勢する手段は、こ
の実施の形態の位置検出装置1では、筐体11と摺動す
ることによりこの筐体11を支点としてヘッドホルダ3
4を付勢する付勢部54を用いていたが、本発明ではこ
のような手段に限られない。例えば、一対のヘッドホル
ダ挟持部43,44や連結部33に固定され、この一対
のヘッドホルダ挟持部43,44や連結部33を支点と
してヘッドホルダ34を付勢する付勢手段としてもよ
い。また、付勢部54は、板バネ61のバネ力でヘッド
ホルダ34を付勢しているが、このようなバネ力を用い
ずに、例えば、圧縮空気を筐体11側に吹き出してヘッ
ドホルダ34を付勢するようにしてもよい。
In the position detecting device 1, the housing 11
The means for urging the first sliding portion 52 and the second sliding portion 53 in the direction from the center of the housing to the side surface 17 and the upper surface 20 is the same as the housing 11 in the position detecting device 1 of this embodiment. By moving the head holder 3, the housing 11 is used as a fulcrum.
Although the urging portion 54 for urging the fourth member 4 is used, the present invention is not limited to such means. For example, the biasing means may be fixed to the pair of head holder holding portions 43 and 44 and the connecting portion 33, and may bias the head holder 34 with the pair of head holder holding portions 43 and 44 and the connecting portion 33 as a fulcrum. Further, the urging portion 54 urges the head holder 34 by the spring force of the leaf spring 61. However, without using such a spring force, for example, the compressed air is blown out to the housing 11 side and the head holder 34 is urged. 34 may be energized.

【0086】また、この位置検出装置1では、図7に示
すように、第1の摺動部52及び第2の摺動部53の台
車支持部55(58)に、筐体11の中心から側面17
(又は上面20)へ向かう方向へ弾性変位する弾性部6
4を設けても良い。
As shown in FIG. 7, in the position detecting device 1, the bogie supporting portions 55 (58) of the first sliding portion 52 and the second sliding portion 53 are attached from the center of the housing 11. Side 17
Elastic part 6 elastically displaced in a direction toward (or upper surface 20).
4 may be provided.

【0087】つぎに、本発明の第2の実施の形態の位置
検出装置について、図面を参照しながら説明する。
Next, a position detecting device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0088】図8に、本発明を適用した第2の実施の形
態の位置検出装置の内部構造を表すための断面図を示
す。なお、この第2の実施の形態の位置検出装置の外観
は、上記第1の実施の形態の位置検出装置1と同様であ
るので、斜視図及び側面図はここでは省略する。また、
この第2の実施の形態の位置検出装置を説明するにあた
り、上記第1の実施の形態の位置検出装置1と同一の構
成要素については図面中に同一の符号を付け、その詳細
な説明を省略する。
FIG. 8 is a sectional view showing the internal structure of a position detecting device according to a second embodiment of the present invention. Note that the appearance of the position detecting device of the second embodiment is the same as that of the position detecting device 1 of the first embodiment, so that the perspective view and the side view are omitted here. Also,
In describing the position detecting device of the second embodiment, the same components as those of the position detecting device 1 of the first embodiment are denoted by the same reference numerals in the drawings, and detailed description thereof will be omitted. I do.

【0089】本発明を適用した第2の実施の形態の位置
検出装置71は、本体部2と、この本体部2に取り付け
られたヘッドスライダ3とから構成される。
The position detecting device 71 according to the second embodiment of the present invention comprises a main body 2 and a head slider 3 attached to the main body 2.

【0090】この位置検出装置71は、工作機械の一部
分として構成され、相対的に直線移動する2部材の相対
移動位置を検出する装置である。
The position detecting device 71 is configured as a part of a machine tool, and detects a relative movement position of two members which move relatively linearly.

【0091】本体部2は、筐体11と、この筐体11の
内部に設けられたスケール12と、スケール12の両端
部を保持してこのスケール12を筐体11内の所定の位
置に固定するブラケット13,14とを有している。
The main body 2 holds the housing 11, the scale 12 provided inside the housing 11, and both ends of the scale 12, and fixes the scale 12 at a predetermined position in the housing 11. And brackets 13 and 14 to be used.

【0092】筐体11は、例えば、矩形の筒状の形状を
有しており、一側面が切り欠かれスリット15が形成さ
れている。また、この筐体11は、スリット15が形成
された側面と直交する側面17,18の長手方向の端部
に、略円形状の筐体取付孔21,22,23,24が形
成されている。
The housing 11 has, for example, a rectangular cylindrical shape, and has a slit 15 formed by cutting out one side surface. The housing 11 has substantially circular housing mounting holes 21, 22, 23, 24 formed at longitudinal ends of side surfaces 17, 18 orthogonal to the side surface on which the slit 15 is formed. .

【0093】スケール12は、ブラケット13,14に
よりその両端が保持され、筐体11内に固定されてい
る。このスケール12は、筐体11の長手方向に平行で
あり、矩形の筒の中心軸上に位置されるように設けられ
ている。また、このスケール12には、基準部4と可動
部5との相対位置を検出するためのスケール信号が、位
置信号として磁気記録されている。
The scale 12 has its both ends held by brackets 13 and 14 and is fixed in the housing 11. The scale 12 is provided so as to be parallel to the longitudinal direction of the housing 11 and to be positioned on the central axis of the rectangular tube. A scale signal for detecting the relative position between the reference unit 4 and the movable unit 5 is magnetically recorded on the scale 12 as a position signal.

【0094】また、ヘッドスライダ3は、本体部2の内
部に設けられたヘッド保持部72と、本体部2の外部に
設けられたヘッドキャリア32と、このヘッド保持部7
2とヘッドキャリア32とを連結する連結部33とを有
し、スケール12の長手方向に移動可能に本体部2に取
り付けられている。
The head slider 3 includes a head holding portion 72 provided inside the main body 2, a head carrier 32 provided outside the main body 2, and a head holding portion 7.
The scale 12 has a connecting portion 33 connecting the head carrier 32 to the main body 2, and is attached to the main body 2 movably in the longitudinal direction of the scale 12.

【0095】ヘッド保持部72には、ヘッドホルダ34
が設けられている。このヘッドホルダ34は、ヘッドホ
ルダケース36により外部が覆い包まれており、その内
部に、信号検出ヘッド35を保持している。信号検出ヘ
ッド35は、スケール12に記録されているスケール信
号を検出する。
The head holder 34 includes a head holder 34.
Is provided. The outside of the head holder 34 is covered by a head holder case 36, and a signal detection head 35 is held therein. The signal detection head 35 detects a scale signal recorded on the scale 12.

【0096】このヘッドホルダ34のスケール12の長
手方向の両端には、一対の摺動支持部材37,38が取
り付けられている。
A pair of sliding support members 37 and 38 are attached to both ends of the scale 12 of the head holder 34 in the longitudinal direction.

【0097】ヘッド保持部72には、一対の第1のスペ
ーサ39,40と、一対の第2のスペーサ41,42と
が設けられている。この一対の第1のスペーサ39,4
0は、摺動支持部材37,38のスケール12の長手方
向のヘッドホルダ34が取り付けられていない一端面に
当設している。また、この一対の第2のスペーサ41,
42は、第1のスペーサ39,40のスケール12の長
手方向の摺動支持部材37,38が当設していない一端
面に当設している。
The head holding portion 72 is provided with a pair of first spacers 39 and 40 and a pair of second spacers 41 and 42. This pair of first spacers 39, 4
Numeral 0 is provided on one end surface of the sliding support members 37, 38 to which the head holder 34 in the longitudinal direction of the scale 12 is not attached. Also, the pair of second spacers 41,
Reference numeral 42 is provided on one end face of the scale 12 of the first spacers 39, 40 where the sliding support members 37, 38 in the longitudinal direction are not provided.

【0098】また、ヘッド保持部72には、一対のヘッ
ドホルダ挟持部材43,44と、バネ45とが設けられ
ている。
The head holding section 72 is provided with a pair of head holder holding members 43 and 44 and a spring 45.

【0099】また、ヘッドホルダ34には、回り止め用
ピン46が設けられている。
The head holder 34 is provided with a pin 46 for preventing rotation.

【0100】このようなヘッド保持部72の各構成要素
は、スケール12を中心軸とした同軸構成を有しいる。
そのため、ヘッド保持部72の移動に伴う、スケール信
号の検出誤差が最小限に抑えられ、高精度な位置検出を
行うことができる。
Each component of the head holding portion 72 has a coaxial configuration with the scale 12 as a central axis.
Therefore, the detection error of the scale signal due to the movement of the head holding unit 72 is minimized, and highly accurate position detection can be performed.

【0101】また、このヘッド保持部72では、第1の
スペーサ39,40と第2のスペーサ41,42とが当
設するそれぞれの当設面が球面形状を有している。そし
て、このヘッド保持部72では、ヘッドホルダ34に直
接取り付けられた摺動支持部材37,38がスケール1
2と摺動しているが、他の構成要素は、例えば、一対の
第1のスペーサ39,40、一対の第2のスペーサ4
1,42及びヘッドホルダ挟持部材43,44は、一定
の隙間を持ってスケール12が挿通されている。そのた
め、例えば、スケール12に微妙な軸のゆがみが存在し
ているときや移動方向以外の方向の力がヘッドキャリア
32に加わったときなどの、ヘッドホルダ挟持部材4
3,44に対してスケール12の長手方向に直交する方
向に位置ずれが生じた際、この球面形状の当設面が、ヘ
ッドホルダ34の中心軸とヘッド挟持部材43,44と
の中心軸のずれを許容し、スケール12に与える曲げモ
ーメントを少なくするように機能している。
In the head holding section 72, the respective surfaces on which the first spacers 39 and 40 and the second spacers 41 and 42 are provided have a spherical shape. In the head holding unit 72, the sliding support members 37 and 38 directly attached to the head holder 34 are used for the scale 1.
2, but the other components are, for example, a pair of first spacers 39 and 40 and a pair of second spacers 4.
The scale 12 is inserted into the head holder members 1 and 42 and the head holder holding members 43 and 44 with a certain gap. Therefore, for example, when the scale 12 has slight axis distortion or when a force in a direction other than the moving direction is applied to the head carrier 32, the head holder holding member 4
When a positional shift occurs in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the scale 12 with respect to the center axes of the head holder 34 and the head holding members 43 and 44, when the position shift occurs in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the scale 12. The function is to allow displacement and to reduce the bending moment applied to the scale 12.

【0102】以上のような構成のヘッド保持部72は、
スケール12の長手方向に平行な方向に移動可能にこの
スケール12に取り付けられ、この移動に応じて信号用
検出ヘッド35がスケール12に記録されたスケール信
号を検出する。
The head holding section 72 having the above structure is
The scale 12 is attached to the scale 12 so as to be movable in a direction parallel to the longitudinal direction of the scale 12, and the signal detection head 35 detects a scale signal recorded on the scale 12 according to the movement.

【0103】また、このような構成のヘッド保持部72
には、複数の自動調芯バネ73が設けられている。この
複数の自動調芯バネ73を設けたヘッド保持部72の要
部斜視図を図9に示す。
The head holding section 72 having such a structure is also provided.
Are provided with a plurality of self-aligning springs 73. FIG. 9 is a perspective view of a main part of the head holding unit 72 provided with the plurality of self-aligning springs 73.

【0104】この各自動調芯バネ73は、それぞれ略長
尺状の形状を有しており、長手方向がスケール12と平
行となるように設けられている。この各自動調芯バネ7
3は、中央部分がヘッドホルダ34に固定されている。
また、この各自動調芯バネ73は、両端部が、一対のヘ
ッドホルダ挟持部材43,44にそれぞれ固定されてい
る。また、自動調芯バネ73は、一対のヘッドホルダ挟
持部材43,44と中央部との間に、弾性部位74が形
成されている。
Each of the self-aligning springs 73 has a substantially elongated shape, and is provided so that its longitudinal direction is parallel to the scale 12. Each self-aligning spring 7
3 has a central portion fixed to the head holder 34.
Both ends of each self-aligning spring 73 are fixed to a pair of head holder holding members 43 and 44, respectively. The self-aligning spring 73 has an elastic portion 74 formed between the pair of head holder holding members 43 and 44 and the center.

【0105】このような複数の自動調芯バネ73は、例
えば、スケール12の長手方向への移動に伴ってヘッド
ホルダ34に姿勢変化が生じた場合、弾性部位74が持
つ弾性力により、このヘッドホルダ34を理想中心に位
置するように働く。すなわち、自動調芯バネ73は、一
対のヘッドホルダ挟持部材43,44とヘッドホルダ3
4との中心軸を一致させるように働く。
For example, when the attitude of the head holder 34 changes due to the movement of the scale 12 in the longitudinal direction, the plurality of self-aligning springs 73 are generated by the elastic force of the elastic portion 74. It works so that the holder 34 is located at the ideal center. In other words, the self-centering spring 73 is configured by the pair of head holder holding members 43 and 44 and the head holder 3.
It works to make the central axis coincide with 4.

【0106】このようなヘッド保持部72は、連結部3
3を介してヘッドキャリア32と連結している。この連
結部33は、スケール12の長手方向と直交する方向の
一端がヘッドホルダ挟持部材43,44に固定され、他
端がスリット15から挿出して本体部2の外部に設けら
れたヘッドキャリア32に固定される。
The head holding section 72 is connected to the connecting section 3
3 and a head carrier 32. The connecting portion 33 has one end in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the scale 12 fixed to the head holder holding members 43 and 44, and the other end inserted through the slit 15 and provided outside the main body 2. Fixed to

【0107】このようにヘッドスライダ3は、これらヘ
ッド保持部72、ヘッドキャリア32、連結部33で構
成され、スケール12の長手方向に移動自在に本体部2
に取り付けられている。そして、このヘッドスライダ3
は、本体部2との相対移動に応じて信号検出ヘッド35
が検出したスケール信号を、ヘッドキャリア32に設け
られた信号ケーブル63を介して図示しない制御装置に
供給する。
As described above, the head slider 3 comprises the head holding portion 72, the head carrier 32, and the connecting portion 33, and is movably movable in the longitudinal direction of the scale 12.
Attached to. And this head slider 3
Is a signal detection head 35 according to relative movement with respect to the main body 2.
Supplies the detected scale signal to a control device (not shown) via a signal cable 63 provided on the head carrier 32.

【0108】以上のような構成の位置検出装置71は、
スケール12が基準部4と可動部5の相対移動方向に平
行となり、スリット15が可動部5側に開口するように
配置される。このように配置された位置検出装置71の
本体部2は、スリット15が形成された側面と直交する
側面17,18の一方が取付面となる。そして、この取
付面のスケール12の長手方向に平行な方向の端部に設
けられた筐体取付孔21,22,23,24の位置で、
本体用ボルトや座金等の固定部材により、基準部4に固
定される。また、このように配置された位置検出装置7
1のヘッドスライダ3は、ボルトにより可動部5に固定
される。
The position detecting device 71 having the above configuration is
The scale 12 is arranged so as to be parallel to the direction of relative movement between the reference part 4 and the movable part 5, and the slit 15 is opened to the movable part 5 side. In the main body 2 of the position detecting device 71 arranged as described above, one of the side surfaces 17 and 18 orthogonal to the side surface on which the slit 15 is formed serves as a mounting surface. Then, at the positions of the housing mounting holes 21, 22, 23, 24 provided at the end of the mounting surface in the direction parallel to the longitudinal direction of the scale 12,
It is fixed to the reference part 4 by fixing members such as body bolts and washers. In addition, the position detecting device 7 thus arranged
The first head slider 3 is fixed to the movable portion 5 by bolts.

【0109】従って、この位置検出装置71では、この
可動部5の直線移動に応じて本体部2とヘッドスライダ
3との相対位置が変化し、ヘッドスライダ3内に設けら
れた信号検出ヘッド35がこの相対位置の変化に応じて
変化するスケール信号を検出することにより、この可動
部5の移動位置を検出することができる。
Accordingly, in the position detecting device 71, the relative position between the main body 2 and the head slider 3 changes according to the linear movement of the movable portion 5, and the signal detecting head 35 provided in the head slider 3 By detecting the scale signal that changes according to the change in the relative position, the moving position of the movable unit 5 can be detected.

【0110】また、この位置検出装置71では、信号検
出ヘッド35を保持したヘッドホルダ34が、自動調芯
バネ73により中心位置が保持される。そのため、この
信号検出ヘッド35の姿勢変化が少なくなり、スケール
12上の信号検出ヘッド35の位置の違いによる誤差で
ある位置ずれ誤差、及び、信号検出ヘッド35の移動方
向の違いによる誤差である戻り誤差との両者を、大幅に
コストを上げることなく少なくすることができ、相対的
に直線移動する2部材の位置を高精度に位置を検出する
ことができる。
In the position detecting device 71, the center position of the head holder 34 holding the signal detecting head 35 is held by the self-aligning spring 73. Therefore, the change in the attitude of the signal detection head 35 is reduced, and a positional deviation error, which is an error due to a difference in the position of the signal detection head 35 on the scale 12, and a return, which is an error due to a difference in the moving direction of the signal detection head 35. Both the error and the error can be reduced without significantly increasing the cost, and the positions of the two members relatively linearly moving can be detected with high accuracy.

【0111】なお、自動調芯バネ73は、バネ力を用い
て調芯するものに限られず、例えば、空気や油などを使
用した液体自動調芯構造をもつものを用いてもよい。
The self-aligning spring 73 is not limited to a self-aligning spring using a spring force, but may be a spring having a liquid self-aligning structure using air or oil.

【0112】[0112]

【発明の効果】本発明にかかる位置検出装置では、ヘッ
ドホルダに保持された検出ヘッドが、記録媒体の長手方
向に対して傾き可能に保持されているとともに記録媒体
の中心軸と同軸に設けられた一対の挟持部材により付勢
して挟持されて、相対的に直線移動を行う2部材の位置
検出を行う。このことによりこの位置検出装置では、記
録媒体と検出ヘッドの保持機構とが同軸構造とされると
ともに記録媒体の中心軸とのずれが許容され、位置信号
の検出誤差が最小限に抑えられるとともに記録媒体に与
える曲げモーメントを少なくすることができる。
In the position detecting apparatus according to the present invention, the detecting head held by the head holder is held so as to be tiltable with respect to the longitudinal direction of the recording medium and is provided coaxially with the center axis of the recording medium. The position of the two members which are urged and held by the pair of holding members and relatively linearly moved is detected. As a result, in this position detection device, the recording medium and the holding mechanism of the detection head have a coaxial structure, and a deviation from the center axis of the recording medium is allowed. The bending moment applied to the medium can be reduced.

【0113】さらに、この位置検出装置では、このヘッ
ドホルダに保持された検出ヘッドが、筐体を摺動するヘ
ッドホルダ支持部材により支持されるとともに付勢手段
により摺動部分へ向かう方向に付勢されて、相対的に直
線移動を行う2部材の位置検出を行う。このことにより
この位置検出装置では、記録媒体上の検出ヘッドの位置
の違いによる検出誤差と、検出ヘッドの移動方向の違い
による誤差とをともに少なくすることができ、高精度に
位置検出を行うことができる。
Further, in this position detecting device, the detection head held by the head holder is supported by the head holder supporting member that slides on the housing, and is urged in the direction toward the sliding portion by the urging means. Then, the positions of the two members that relatively linearly move are detected. As a result, this position detection device can reduce both the detection error due to the difference in the position of the detection head on the recording medium and the error due to the difference in the moving direction of the detection head, and perform position detection with high accuracy. Can be.

【0114】また、本発明にかかる位置検出装置では、
ヘッドホルダに保持された検出ヘッドが、記録媒体の長
手方向に対して傾き可能に保持されているとともに記録
媒体の中心軸と同軸に設けられた一対の挟持部材により
付勢して挟持されて、相対的に直線移動を行う2部材の
位置検出を行う。このことによりこの位置検出装置で
は、記録媒体と検出ヘッドの保持機構とが同軸構造とさ
れるとともに記録媒体の中心軸とのずれが許容され、位
置信号の検出誤差が最小限に抑えられるとともに記録媒
体に与える曲げモーメントを少なくすることができる。
In the position detecting device according to the present invention,
The detection head held by the head holder is held so as to be tiltable with respect to the longitudinal direction of the recording medium and is urged and clamped by a pair of clamping members provided coaxially with the central axis of the recording medium, The position of the two members that relatively linearly move is detected. As a result, in this position detection device, the recording medium and the holding mechanism of the detection head have a coaxial structure, and a deviation from the center axis of the recording medium is allowed. The bending moment applied to the medium can be reduced.

【0115】さらに、この位置検出装置では、検出ヘッ
ドを保持した上記ヘッドホルダの中心軸が、一対の挟持
部材とヘッドホルダとに固定された自動調芯手段によ
り、所定の弾性力をもって一対の挟持部材の中心軸と一
致する。このことによりこの位置検出装置では、記録媒
体上の検出ヘッドの位置の違いによる検出誤差と、検出
ヘッドの移動方向の違いによる誤差とをともに少なくす
ることができ、高精度に位置検出を行うことができる。
Further, in this position detecting device, the center axis of the head holder holding the detecting head is held by the pair of holding members and the self-aligning means fixed to the head holder with a predetermined elastic force. It coincides with the central axis of the member. As a result, this position detection device can reduce both the detection error due to the difference in the position of the detection head on the recording medium and the error due to the difference in the moving direction of the detection head, and perform position detection with high accuracy. Can be.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態の位置検出装置の斜
視図である。
FIG. 1 is a perspective view of a position detecting device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】上記第1の実施の形態の位置検出装置の側面図
である。
FIG. 2 is a side view of the position detection device according to the first embodiment.

【図3】上記第1の実施の形態の位置検出装置の内部構
造を表すための断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating an internal structure of the position detection device according to the first embodiment.

【図4】上記第1の実施の形態の位置検出装置のヘッド
保持部の要部分解斜視図である。
FIG. 4 is an exploded perspective view of a main part of a head holding unit of the position detecting device according to the first embodiment.

【図5】上記第1の実施の形態の位置検出装置のガイド
機構を説明するための要部斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view of a main part for describing a guide mechanism of the position detection device according to the first embodiment.

【図6】上記ガイド機構によるヘッドホルダの付勢方向
を説明するための図である。
FIG. 6 is a view for explaining a biasing direction of a head holder by the guide mechanism.

【図7】上記ガイド機構の変形例を説明するための図で
ある。
FIG. 7 is a view for explaining a modified example of the guide mechanism.

【図8】本発明の第2の実施の形態の位置検出装置の内
部構造を表すための断面図である。
FIG. 8 is a sectional view illustrating an internal structure of a position detecting device according to a second embodiment of the present invention.

【図9】上記第2の実施の形態の位置検出装置の自動調
心バネを説明するための要部斜視図である。
FIG. 9 is a perspective view of a main part for describing a self-aligning spring of the position detecting device according to the second embodiment.

【図10】従来の位置検出装置の斜視図である。FIG. 10 is a perspective view of a conventional position detecting device.

【図11】上記従来の位置検出装置の側面図である。FIG. 11 is a side view of the conventional position detecting device.

【図12】上記従来の位置検出装置の内部構造を表すた
めの断面図である。
FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating an internal structure of the conventional position detecting device.

【図13】上記従来の位置検出装置のヘッド保持部の要
部分解斜視図である。
FIG. 13 is an exploded perspective view of a main part of a head holding unit of the conventional position detecting device.

【図14】上記従来の位置検出装置の検出ヘッドの姿勢
変化を説明するための図である。
FIG. 14 is a diagram for explaining a change in attitude of a detection head of the conventional position detection device.

【図15】たわみを有しているスケールを上記検出ヘッ
ドが移動する場合の姿勢変化状態を説明するための図で
ある。
FIG. 15 is a diagram for explaining a posture change state when the detection head moves on a scale having flexure.

【図16】たわみを有しているスケールを上記検出ヘッ
ドが移動する場合の誤差量を説明するための図である。
FIG. 16 is a diagram for explaining an error amount when the detection head moves on a scale having flexure.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,71 位置検出装置、2 本体部、3 ヘッドスラ
イダ、4 基準部、5可動部、11 筐体、12 スケ
ール、34,72 ヘッドホルダ、35 信号検出ヘッ
ド、36,38 摺動支持部材、39,40 第1のス
ペーサ、41,42 第2のスペーサ、43,44 ヘ
ッドホルダ挟持部材、45 バネ、50 ガイド機構、
73自動調心バネ
1, 71 position detecting device, 2 main body, 3 head slider, 4 reference portion, 5 movable portion, 11 housing, 12 scale, 34, 72 head holder, 35 signal detection head, 36, 38 sliding support member, 39 , 40 first spacer, 41, 42 second spacer, 43, 44 head holder holding member, 45 spring, 50 guide mechanism,
73 self-aligning spring

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2F063 AA02 BA21 CA21 CB10 CC08 DB04 EA02 GA06 KA04 ZA01 2F069 AA02 AA06 AA34 BB01 DD12 DD21 EE04 EE26 GG06 GG12 GG62 HH14 HH21 MM04 MM09 MM13 MM21 MM26  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2F063 AA02 BA21 CA21 CB10 CC08 DB04 EA02 GA06 KA04 ZA01 2F069 AA02 AA06 AA34 BB01 DD12 DD21 EE04 EE26 GG06 GG12 GG62 HH14 HH21 MM04 MM09 MM13 MM21MM26

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 相対的に直線移動する第1の部材と第2
の部材との相対移動位置を検出する位置検出装置におい
て、 長手方向に沿って位置信号が記録された長尺状の記録媒
体と、上記第1の部材に固定される筐体と、上記筐体と
上記記録媒体とを固定する固定部材とを有する本体部
と、 上記記録媒体の長手方向に摺動自在にこの記録媒体に取
り付けられたヘッドホルダと、上記ヘッドホルダに保持
され上記記録媒体に記録された位置信号を検出する検出
ヘッドと、上記記録媒体の長手方向に移動自在にこの記
録媒体に取り付けられ上記ヘッドホルダを上記記録媒体
の長手方向に付勢して挟持する一対の挟持部材と、上記
ヘッドホルダに固定され上記筐体と摺動して上記ヘッド
ホルダを支持するヘッドホルダ支持部材と、上記記録媒
体の長手方向に直交する方向へ上記ヘッドホルダを付勢
する付勢手段と、上記一対の挟持部材と連結され上記第
2の部材に固定されるヘッドキャリアとを有するヘッド
スライダとを備え、 上記一対の挟持部材は、その移動方向に対する中心軸が
上記記録媒体と同軸上に設けられ、 上記ヘッドホルダは、その移動方向に対する中心軸が、
上記一対の挟持部材の移動方向に対する中心軸に対して
傾き可能とされて、この一対の挟持部材に挟持され、 上記付勢手段は、上記ヘッドホルダ支持部材と上記筐体
との摺動部分へ向かう方向に、上記ヘッドホルダを付勢
することを特徴とする位置検出装置。
A first member and a second member which move relatively linearly;
A position detection device for detecting a relative movement position with respect to a member, a long recording medium in which a position signal is recorded along a longitudinal direction, a housing fixed to the first member, and the housing And a main body having a fixing member for fixing the recording medium, a head holder slidably attached to the recording medium in a longitudinal direction of the recording medium, and recording on the recording medium held by the head holder. A detection head that detects the position signal, and a pair of holding members that are attached to the recording medium so as to be movable in the longitudinal direction of the recording medium and bias the head holder in the longitudinal direction of the recording medium, and A head holder supporting member fixed to the head holder and supporting the head holder by sliding with the housing; and an urging device for urging the head holder in a direction orthogonal to a longitudinal direction of the recording medium. A head slider having a step and a head carrier connected to the pair of holding members and fixed to the second member, wherein the pair of holding members have a center axis coaxial with the recording medium in a moving direction thereof. The head holder has a center axis with respect to the moving direction,
The pair of holding members can be tilted with respect to a center axis with respect to the moving direction, and are held between the pair of holding members. The urging means is adapted to slide between the head holder support member and the housing. A position detecting device for urging the head holder in a direction toward the head.
【請求項2】 相対的に直線移動する第1の部材と第2
の部材との相対移動位置を検出する位置検出装置におい
て、 長手方向に沿って位置信号が記録された長尺状の記録媒
体と、上記第1の部材に固定される筐体と、上記筐体と
上記記録媒体とを固定する固定部材とを有する本体部
と、 上記記録媒体の長手方向に摺動自在にこの記録媒体に取
り付けられたヘッドホルダと、上記ヘッドホルダに保持
され上記記録媒体に記録された位置信号を検出する検出
ヘッドと、上記記録媒体の長手方向に移動自在にこの記
録媒体に取り付けられ上記ヘッドホルダを上記記録媒体
の長手方向に付勢して挟持する一対の挟持部材と、上記
一対の挟持部材と上記ヘッドホルダとに固定された自動
調芯手段と、上記一対の挟持部材と連結され上記第2の
部材に固定されるヘッドキャリアとを有するヘッドスラ
イダとを備え、 上記一対の挟持部材は、その移動方向に対する中心軸が
上記記録媒体と同軸上に設けられ、 上記ヘッドホルダは、その移動方向に対する中心軸が、
上記一対の挟持部材の移動方向に対する中心軸に対して
傾き可能とされて、この一対の挟持部材に挟持され、 上記自動調芯手段は、所定の弾性力を以て上記一対の挟
持部材の中心軸と上記ヘッドホルダの中心軸とを一致さ
せることを特徴とする位置検出装置。
2. A first member and a second member which relatively move linearly.
A position detection device for detecting a relative movement position with respect to a member, a long recording medium in which a position signal is recorded along a longitudinal direction, a housing fixed to the first member, and the housing And a main body having a fixing member for fixing the recording medium, a head holder slidably attached to the recording medium in a longitudinal direction of the recording medium, and recording on the recording medium held by the head holder. A detection head that detects the position signal, and a pair of holding members that are attached to the recording medium so as to be movable in the longitudinal direction of the recording medium and bias the head holder in the longitudinal direction of the recording medium, and A self-aligning means fixed to the pair of holding members and the head holder; and a head slider having a head carrier connected to the pair of holding members and fixed to the second member. For example, the pair of clamping members, the central axis is provided on the recording medium coaxially with respect to the movement direction, the head holder, the center axis with respect to the moving direction thereof,
The pair of holding members can be tilted with respect to the center axis with respect to the moving direction, and are held between the pair of holding members. The self-aligning means has a predetermined elastic force and has a predetermined elastic force. A position detecting device, wherein a center axis of the head holder is made to coincide with the center axis.
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EP2056074A3 (en) * 2007-10-31 2016-01-13 Mori Seiki Co., Ltd. Position detector
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