JP2002136181A - 直線駆動装置およびアブソリュートリニアエンコーダ - Google Patents
直線駆動装置およびアブソリュートリニアエンコーダInfo
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- 101001139126 Homo sapiens Krueppel-like factor 6 Proteins 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Control Of Linear Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 駆動範囲よりも長いストロークのリニアモー
タやアブソリュートリニアエンコーダを用意することな
く、また、これらの相対移動によるゼロ位置合わせ作業
が不要な直線駆動装置、アブソリュートリニアエンコー
ダを提供する。 【解決手段】 リニアモータと、アブソリュートリニア
エンコーダ２０とを備える。アブソリュートリニアエン
コーダは、スケール部２１に対する検出部２２の絶対位
置を演算するマイコン２３と、演算された絶対位置デー
タを記憶するアップダウンカウンタ２４と、不揮発性メ
モリ２６とを備える。マイコン２３は、絶対原点位置設
定指令が与えられたとき、スケール部に対する検出部の
絶対位置を求め、この絶対位置データを偏差量として不
揮発性メモリに記憶させる。また、電源投入時に、スケ
ール部に対する検出部の絶対位置を求め、この絶対位置
データと偏差量との差をアップダウンカウンタ２４にセ
ットする。
タやアブソリュートリニアエンコーダを用意することな
く、また、これらの相対移動によるゼロ位置合わせ作業
が不要な直線駆動装置、アブソリュートリニアエンコー
ダを提供する。 【解決手段】 リニアモータと、アブソリュートリニア
エンコーダ２０とを備える。アブソリュートリニアエン
コーダは、スケール部２１に対する検出部２２の絶対位
置を演算するマイコン２３と、演算された絶対位置デー
タを記憶するアップダウンカウンタ２４と、不揮発性メ
モリ２６とを備える。マイコン２３は、絶対原点位置設
定指令が与えられたとき、スケール部に対する検出部の
絶対位置を求め、この絶対位置データを偏差量として不
揮発性メモリに記憶させる。また、電源投入時に、スケ
ール部に対する検出部の絶対位置を求め、この絶対位置
データと偏差量との差をアップダウンカウンタ２４にセ
ットする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、リニアモータと、
このリニアモータの固定部に対する可動部の絶対位置を
検出するアブソリュートリニアエンコーダとを備えた直
線駆動装置およびリニアモータの固定部に対する可動部
の絶対位置を検出するアブソリュートリニアエンコーダ
に関する。
このリニアモータの固定部に対する可動部の絶対位置を
検出するアブソリュートリニアエンコーダとを備えた直
線駆動装置およびリニアモータの固定部に対する可動部
の絶対位置を検出するアブソリュートリニアエンコーダ
に関する。
【０００２】
【背景技術】従来、マシニングセンタ、旋盤、射出成形
機などの工作機械の直線駆動装置としては、回転モータ
と、これによって駆動されるボールねじ機構とからなる
駆動装置が多く利用されてきた。近年、高速、高加減
速、バックラッシュレス、小型化といった特長により、
これら工作機械の直線駆動装置にリニアモータが普及し
てきている。これら工作機械では、高推力が要求される
ため、一般的にＡＣモータが使用され、それによって駆
動される可動部の位置や速度フィードバック用にリニア
エンコーダが使用されている。
機などの工作機械の直線駆動装置としては、回転モータ
と、これによって駆動されるボールねじ機構とからなる
駆動装置が多く利用されてきた。近年、高速、高加減
速、バックラッシュレス、小型化といった特長により、
これら工作機械の直線駆動装置にリニアモータが普及し
てきている。これら工作機械では、高推力が要求される
ため、一般的にＡＣモータが使用され、それによって駆
動される可動部の位置や速度フィードバック用にリニア
エンコーダが使用されている。
【０００３】リニアエンコーダは、インクリメンタルタ
イプとアブソリュートタイプとに大別されるが、 イ）原点検出センサが不要 ロ）原点立ち上げ毎に原点検出動作が不要 ハ）リニアモータの磁極検出センサが不要 などの利点から、インクリメンタルタイプに対してアブ
ソリュートタイプのリニアエンコーダが普及しつつあ
る。
イプとアブソリュートタイプとに大別されるが、 イ）原点検出センサが不要 ロ）原点立ち上げ毎に原点検出動作が不要 ハ）リニアモータの磁極検出センサが不要 などの利点から、インクリメンタルタイプに対してアブ
ソリュートタイプのリニアエンコーダが普及しつつあ
る。
【０００４】ちなみに、上記ハ）の点は、次の理由に基
づく。リニアモータとインクリメンタルタイプのリニア
エンコーダとでサーボシステムを構成する場合、電源立
ち上げ直後はリニアモータの磁極部とコイル部の相対位
置が不明である。このため、リニアモータの可動部に取
り付けた磁極検出器により磁極部とコイル部との相対位
置を検出し、励磁するコイル相（３相ＡＣモータの場
合、Ｕ，Ｖ，Ｗ相）を切り替えることにより、駆動方向
や速度を制御している。これに対し、リニアモータとア
ブソリュートタイプのリニアエンコーダとでサーボシス
テムを構成する場合、装置に組み付ける際に絶対位置が
決まり、また、制御装置の電源を切っても、再投入時に
磁極部と、コイル部の絶対位置を認識できるため、磁極
検出器を使用することなく、リニアモータの制御が可能
となる。つまり、リニアモータとアブソリュートタイプ
のリニアエンコーダとでサーボシステムを構成する場
合、リニアモータの磁極検出センサが不要となる。
づく。リニアモータとインクリメンタルタイプのリニア
エンコーダとでサーボシステムを構成する場合、電源立
ち上げ直後はリニアモータの磁極部とコイル部の相対位
置が不明である。このため、リニアモータの可動部に取
り付けた磁極検出器により磁極部とコイル部との相対位
置を検出し、励磁するコイル相（３相ＡＣモータの場
合、Ｕ，Ｖ，Ｗ相）を切り替えることにより、駆動方向
や速度を制御している。これに対し、リニアモータとア
ブソリュートタイプのリニアエンコーダとでサーボシス
テムを構成する場合、装置に組み付ける際に絶対位置が
決まり、また、制御装置の電源を切っても、再投入時に
磁極部と、コイル部の絶対位置を認識できるため、磁極
検出器を使用することなく、リニアモータの制御が可能
となる。つまり、リニアモータとアブソリュートタイプ
のリニアエンコーダとでサーボシステムを構成する場
合、リニアモータの磁極検出センサが不要となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、リニア
モータとアブソリュートタイプのリニアエンコーダとで
サーボシステムを構成する場合、これらを装置に組み付
ける際、リニアモータの力率が最大となる位置がアブソ
リュートタイプのリニアエンコーダの原点（絶対位置が
ゼロ）となるように、リニアモータとアブソリュートリ
ニアエンコーダとの相対位置合わせが必要である。
モータとアブソリュートタイプのリニアエンコーダとで
サーボシステムを構成する場合、これらを装置に組み付
ける際、リニアモータの力率が最大となる位置がアブソ
リュートタイプのリニアエンコーダの原点（絶対位置が
ゼロ）となるように、リニアモータとアブソリュートリ
ニアエンコーダとの相対位置合わせが必要である。
【０００６】具体的には、リニアモータの磁極ピッチと
アブソリュートリニアエンコーダのゼロ位置を相対的に
移動させ、位置合わせを行いながらリニアモータの力率
が最大となる位置で、これらを取り付ける作業が必要で
あった。このため、上述した位置合わせ作業を必要とす
るうえ、その位置合わせ作業によって装置自体の駆動範
囲よりも長いストロークのリニアモータおよびリニアエ
ンコーダが必要となり、装置が大きくなったり、価格ア
ップの要因になっていた。
アブソリュートリニアエンコーダのゼロ位置を相対的に
移動させ、位置合わせを行いながらリニアモータの力率
が最大となる位置で、これらを取り付ける作業が必要で
あった。このため、上述した位置合わせ作業を必要とす
るうえ、その位置合わせ作業によって装置自体の駆動範
囲よりも長いストロークのリニアモータおよびリニアエ
ンコーダが必要となり、装置が大きくなったり、価格ア
ップの要因になっていた。
【０００７】本発明の目的は、このような課題を解消
し、装置自体の駆動範囲よりも長いストロークのリニア
モータやアブソリュートリニアエンコーダを用意するこ
となく、また、リニアモータとアブソリュートリニアエ
ンコーダとの相対移動によるゼロ位置合わせ作業が不要
な直線駆動装置およびアブソリュートリニアエンコーダ
を提供することにある。
し、装置自体の駆動範囲よりも長いストロークのリニア
モータやアブソリュートリニアエンコーダを用意するこ
となく、また、リニアモータとアブソリュートリニアエ
ンコーダとの相対移動によるゼロ位置合わせ作業が不要
な直線駆動装置およびアブソリュートリニアエンコーダ
を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の直線駆動装置お
よびアブソリュートリニアエンコーダは、上記目的を達
成するため、次の構成を採用する。
よびアブソリュートリニアエンコーダは、上記目的を達
成するため、次の構成を採用する。
【０００９】請求項１に記載の発明は、固定部およびこ
の固定部に対して往復動可能に設けられた可動部を有す
るリニアモータと、このリニアモータの固定部に対する
可動部の絶対位置を検出するアブソリュートリニアエン
コーダとを備え、前記アブソリュートリニアエンコーダ
は、前記リニアモータの固定部に設けられ前記可動部の
往復動方向にコードパターンを形成したスケール部と、
前記リニアモータの可動部に設けられ前記スケール部の
コードパターンを読み取って位置検出信号を出力する検
出部と、前記検出部からの位置検出信号を基に前記スケ
ール部に対する検出部の絶対位置を演算する演算手段
と、この演算手段で演算された絶対位置データを記憶す
るとともに、前記検出部からの信号を基に前記絶対位置
データを加減算し、かつ、その結果を出力する加減算手
段と、不揮発性メモリとを備え、前記演算手段は、絶対
原点位置設定指令が与えられたとき、前記検出部からの
位置検出信号を基にスケール部に対する検出部の絶対位
置を求め、この絶対位置データを偏差量として前記不揮
発性メモリに記憶させるとともに、前記絶対位置データ
と偏差量との差を求め、その差を前記加減算手段にセッ
トする手段と、電源投入時に、前記検出部からの位置検
出信号を基にスケール部に対する検出部の絶対位置を求
め、この絶対位置データと前記不揮発性メモリに記憶さ
れた偏差量との差を求め、その差を前記加減算手段にセ
ットする手段とを含む、ことを特徴とする直線駆動装置
である。
の固定部に対して往復動可能に設けられた可動部を有す
るリニアモータと、このリニアモータの固定部に対する
可動部の絶対位置を検出するアブソリュートリニアエン
コーダとを備え、前記アブソリュートリニアエンコーダ
は、前記リニアモータの固定部に設けられ前記可動部の
往復動方向にコードパターンを形成したスケール部と、
前記リニアモータの可動部に設けられ前記スケール部の
コードパターンを読み取って位置検出信号を出力する検
出部と、前記検出部からの位置検出信号を基に前記スケ
ール部に対する検出部の絶対位置を演算する演算手段
と、この演算手段で演算された絶対位置データを記憶す
るとともに、前記検出部からの信号を基に前記絶対位置
データを加減算し、かつ、その結果を出力する加減算手
段と、不揮発性メモリとを備え、前記演算手段は、絶対
原点位置設定指令が与えられたとき、前記検出部からの
位置検出信号を基にスケール部に対する検出部の絶対位
置を求め、この絶対位置データを偏差量として前記不揮
発性メモリに記憶させるとともに、前記絶対位置データ
と偏差量との差を求め、その差を前記加減算手段にセッ
トする手段と、電源投入時に、前記検出部からの位置検
出信号を基にスケール部に対する検出部の絶対位置を求
め、この絶対位置データと前記不揮発性メモリに記憶さ
れた偏差量との差を求め、その差を前記加減算手段にセ
ットする手段とを含む、ことを特徴とする直線駆動装置
である。
【００１０】この直線駆動装置によれば、リニアモータ
の固定部および可動部にアブソリュートリニアエンコー
ダのスケール部および検出部を取り付けたのち、絶対原
点位置設定指令が与えられると、検出部からの位置検出
信号を基にスケール部に対する検出部の絶対位置が求め
られ、この絶対位置データが偏差量として不揮発性メモ
リに記憶される。また、絶対位置データと偏差量との差
が求められ、その差が加減算手段にセットされる。つま
り、絶対原点位置設定指令が与えられたときの、スケー
ル部に対する検出部の絶対位置が絶対原点位置として、
設定される。このようにして、絶対原点位置が設定され
たのちは、電源投入時に、検出部からの位置検出信号を
基にスケール部に対する検出部の絶対位置が求められ、
この絶対位置データと不揮発性メモリに記憶された偏差
量との差が求められ、その差が加減算手段にセットされ
る。その後、リニアモータの可動部が固定部に沿って往
復動すると、その往復動に伴って出力される検出部から
の信号を基に加減算手段に記憶された絶対位置データが
加減算され、その結果が出力される。つまり、絶対原点
位置設定指令が与えられたときの、スケール部に対する
検出部の絶対位置を絶対原点位置として、その後のスケ
ール部に対する検出部の絶対位置を検出できる。従っ
て、任意の位置で絶対原点位置を設定することができる
から、装置自体の駆動範囲よりも長いストロークのリニ
アモータやリニアエンコーダを用意することなく、ま
た、リニアモータとアブソリュートリニアエンコーダと
の相対移動によるゼロ位置合わせ作業を不要にできる。
もとより、リニアモータとアブソリュートリニアエンコ
ーダとの組み合わせであるから、上記イ）原点検出セン
サが不要、ロ）原点立ち上げ毎に原点検出動作が不要、
ハ）リニアモータの磁極検出センサが不要の利点を享受
できる。
の固定部および可動部にアブソリュートリニアエンコー
ダのスケール部および検出部を取り付けたのち、絶対原
点位置設定指令が与えられると、検出部からの位置検出
信号を基にスケール部に対する検出部の絶対位置が求め
られ、この絶対位置データが偏差量として不揮発性メモ
リに記憶される。また、絶対位置データと偏差量との差
が求められ、その差が加減算手段にセットされる。つま
り、絶対原点位置設定指令が与えられたときの、スケー
ル部に対する検出部の絶対位置が絶対原点位置として、
設定される。このようにして、絶対原点位置が設定され
たのちは、電源投入時に、検出部からの位置検出信号を
基にスケール部に対する検出部の絶対位置が求められ、
この絶対位置データと不揮発性メモリに記憶された偏差
量との差が求められ、その差が加減算手段にセットされ
る。その後、リニアモータの可動部が固定部に沿って往
復動すると、その往復動に伴って出力される検出部から
の信号を基に加減算手段に記憶された絶対位置データが
加減算され、その結果が出力される。つまり、絶対原点
位置設定指令が与えられたときの、スケール部に対する
検出部の絶対位置を絶対原点位置として、その後のスケ
ール部に対する検出部の絶対位置を検出できる。従っ
て、任意の位置で絶対原点位置を設定することができる
から、装置自体の駆動範囲よりも長いストロークのリニ
アモータやリニアエンコーダを用意することなく、ま
た、リニアモータとアブソリュートリニアエンコーダと
の相対移動によるゼロ位置合わせ作業を不要にできる。
もとより、リニアモータとアブソリュートリニアエンコ
ーダとの組み合わせであるから、上記イ）原点検出セン
サが不要、ロ）原点立ち上げ毎に原点検出動作が不要、
ハ）リニアモータの磁極検出センサが不要の利点を享受
できる。
【００１１】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の直線駆動装置において、前記絶対原点位置設定指令
は、前記演算手段にケーブルを介して接続される外部装
置から与えられることを特徴とする直線駆動装置であ
る。この直線駆動装置によれば、演算手段にケーブルを
介して接続される外部装置、たとえば、リニアモータお
よびアブソリュートリニアエンコーダに接続され、その
アブソリュートリニアエンコーダからの位置、速度フィ
ードバックデータを基にリニアモータの駆動を制御する
ＮＣ装置などの制御装置から絶対原点位置設定指令を与
えるようにすれば、この直線駆動装置を制御する制御装
置を利用して絶対原点位置設定指令を与えることができ
る。あるいは、この制御装置とは別のパソコンなどか
ら、絶対原点位置設定指令を与えるようにしてもよい。
の直線駆動装置において、前記絶対原点位置設定指令
は、前記演算手段にケーブルを介して接続される外部装
置から与えられることを特徴とする直線駆動装置であ
る。この直線駆動装置によれば、演算手段にケーブルを
介して接続される外部装置、たとえば、リニアモータお
よびアブソリュートリニアエンコーダに接続され、その
アブソリュートリニアエンコーダからの位置、速度フィ
ードバックデータを基にリニアモータの駆動を制御する
ＮＣ装置などの制御装置から絶対原点位置設定指令を与
えるようにすれば、この直線駆動装置を制御する制御装
置を利用して絶対原点位置設定指令を与えることができ
る。あるいは、この制御装置とは別のパソコンなどか
ら、絶対原点位置設定指令を与えるようにしてもよい。
【００１２】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の直線駆動装置において、前記絶対原点位置設定指令
は、前記アブソリュートリニアエンコーダに設けられた
スイッチ手段から与えられることを特徴とする直線駆動
装置である。この直線駆動装置によれば、アブソリュー
トリニアエンコーダに設けたスイッチ手段、たとえば、
リニアエンコーダ側に設けたスイッチや端子などから絶
対原点位置設定指令を与えることができるから、アブソ
リュートリニアエンコーダを装置に組み付けたのち、直
ちに、絶対原点位置設定指令を与えることができる。
の直線駆動装置において、前記絶対原点位置設定指令
は、前記アブソリュートリニアエンコーダに設けられた
スイッチ手段から与えられることを特徴とする直線駆動
装置である。この直線駆動装置によれば、アブソリュー
トリニアエンコーダに設けたスイッチ手段、たとえば、
リニアエンコーダ側に設けたスイッチや端子などから絶
対原点位置設定指令を与えることができるから、アブソ
リュートリニアエンコーダを装置に組み付けたのち、直
ちに、絶対原点位置設定指令を与えることができる。
【００１３】請求項４に記載の発明は、リニアモータの
固定部に対する可動部の絶対位置を検出するアブソリュ
ートリニアエンコーダであって、前記リニアモータの固
定部に設けられ前記可動部の往復動方向にコードパター
ンを形成したスケール部と、前記リニアモータの可動部
に設けられ前記スケール部のコードパターンを読み取っ
て位置検出信号を出力する検出部と、前記検出部からの
位置検出信号を基に前記スケール部に対する検出部の絶
対位置を演算する演算手段と、この演算手段で演算され
た絶対位置データを記憶するとともに、前記検出部から
の信号を基に前記絶対位置データを加減算し、かつ、そ
の結果を出力する加減算手段と、不揮発性メモリとを備
え、前記演算手段は、絶対原点位置設定指令が与えられ
たとき、前記検出部からの位置検出信号を基にスケール
部に対する検出部の絶対位置を求め、この絶対位置デー
タを偏差量として前記不揮発性メモリに記憶させるとと
もに、前記絶対位置データと偏差量との差を求め、その
差を前記加減算手段にセットする手段と、電源投入時
に、前記検出部からの位置検出信号を基にスケール部に
対する検出部の絶対位置を求め、この絶対位置データと
前記不揮発性メモリに記憶された偏差量との差を求め、
その差を前記加減算手段にセットする手段とを含む、こ
とを特徴とするアブソリュートリニアエンコーダであ
る。このアブソリュートリニアエンコーダによれば、請
求項１と同様な効果が期待できる。
固定部に対する可動部の絶対位置を検出するアブソリュ
ートリニアエンコーダであって、前記リニアモータの固
定部に設けられ前記可動部の往復動方向にコードパター
ンを形成したスケール部と、前記リニアモータの可動部
に設けられ前記スケール部のコードパターンを読み取っ
て位置検出信号を出力する検出部と、前記検出部からの
位置検出信号を基に前記スケール部に対する検出部の絶
対位置を演算する演算手段と、この演算手段で演算され
た絶対位置データを記憶するとともに、前記検出部から
の信号を基に前記絶対位置データを加減算し、かつ、そ
の結果を出力する加減算手段と、不揮発性メモリとを備
え、前記演算手段は、絶対原点位置設定指令が与えられ
たとき、前記検出部からの位置検出信号を基にスケール
部に対する検出部の絶対位置を求め、この絶対位置デー
タを偏差量として前記不揮発性メモリに記憶させるとと
もに、前記絶対位置データと偏差量との差を求め、その
差を前記加減算手段にセットする手段と、電源投入時
に、前記検出部からの位置検出信号を基にスケール部に
対する検出部の絶対位置を求め、この絶対位置データと
前記不揮発性メモリに記憶された偏差量との差を求め、
その差を前記加減算手段にセットする手段とを含む、こ
とを特徴とするアブソリュートリニアエンコーダであ
る。このアブソリュートリニアエンコーダによれば、請
求項１と同様な効果が期待できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の一実施形態に係る直線駆
動装置を図面に基づいて説明する。図１は直線駆動装置
の斜視図を示している。同直線駆動装置１は、固定部１
１およびこの固定部１１に対して往復動可能に設けられ
た可動部１２を有するリニアモータ１０と、このリニア
モータ１０の固定部１１に設けられたスケール部２１お
よび前記リニアモータ１０の可動部１２に設けられた検
出部２２を有し、リニアモータ１０の固定部１１に対す
る可動部１２の絶対位置を検出するアブソリュートリニ
アエンコーダ２０と、前記リニアモータ１０の可動部１
２およびアブソリュートリニアエンコーダ２０の検出部
２２に動力線３１および位置データ線３２などを有する
ケーブル３３を介して接続されかつアブソリュートリニ
アエンコーダ２０からの位置、速度フィードバックデー
タを基にリニアモータ１０の駆動を制御するＮＣ装置な
どの制御装置３０とを備えている。
動装置を図面に基づいて説明する。図１は直線駆動装置
の斜視図を示している。同直線駆動装置１は、固定部１
１およびこの固定部１１に対して往復動可能に設けられ
た可動部１２を有するリニアモータ１０と、このリニア
モータ１０の固定部１１に設けられたスケール部２１お
よび前記リニアモータ１０の可動部１２に設けられた検
出部２２を有し、リニアモータ１０の固定部１１に対す
る可動部１２の絶対位置を検出するアブソリュートリニ
アエンコーダ２０と、前記リニアモータ１０の可動部１
２およびアブソリュートリニアエンコーダ２０の検出部
２２に動力線３１および位置データ線３２などを有する
ケーブル３３を介して接続されかつアブソリュートリニ
アエンコーダ２０からの位置、速度フィードバックデー
タを基にリニアモータ１０の駆動を制御するＮＣ装置な
どの制御装置３０とを備えている。
【００１５】前記リニアモータ１０を構成する固定部１
１および可動部１２のうち、固定部１１には、図示省略
するが、可動部１２の移動方向（図１中左右方向）に沿
って、Ｎ極およびＳ極が交互に一定ピッチ間隔で配列さ
れている。つまり、Ｎ極およびＳ極が交互に一定ピッチ
間隔で配列されるように、磁石が配設されている。可動
部１２には、励磁用コイルが設けられている（図示省
略）。励磁用コイルに通電すると、可動部１２が固定部
１１に対して往復動可能になっている。
１および可動部１２のうち、固定部１１には、図示省略
するが、可動部１２の移動方向（図１中左右方向）に沿
って、Ｎ極およびＳ極が交互に一定ピッチ間隔で配列さ
れている。つまり、Ｎ極およびＳ極が交互に一定ピッチ
間隔で配列されるように、磁石が配設されている。可動
部１２には、励磁用コイルが設けられている（図示省
略）。励磁用コイルに通電すると、可動部１２が固定部
１１に対して往復動可能になっている。
【００１６】前記アブソリュートリニアエンコーダ２０
は、図２に示すように、前記スケール部２１および検出
部２２と、この検出部２２からの位置検出信号を基にス
ケール部２１に対する検出部２２の絶対位置を演算する
演算手段としてのマイクロコンピュータ（マイコン）２
３と、このマイコン２３で演算された絶対位置データを
プリセットデータとして記憶するとともに、前記検出部
２２からの信号（ＵＰ／ＤＮパルス）を基に前記絶対位
置データを加減算し、その結果を出力する加減算手段と
してのプリセット機能を付きアップダウンカウンタ２４
と、このアップダウンカウンタ２４からの絶対位置デー
タを所定のフォームに変換して外部（制御装置（３０）
へ出力するデータ出力回路２５と、不揮発性メモリ２６
とを備えている。
は、図２に示すように、前記スケール部２１および検出
部２２と、この検出部２２からの位置検出信号を基にス
ケール部２１に対する検出部２２の絶対位置を演算する
演算手段としてのマイクロコンピュータ（マイコン）２
３と、このマイコン２３で演算された絶対位置データを
プリセットデータとして記憶するとともに、前記検出部
２２からの信号（ＵＰ／ＤＮパルス）を基に前記絶対位
置データを加減算し、その結果を出力する加減算手段と
してのプリセット機能を付きアップダウンカウンタ２４
と、このアップダウンカウンタ２４からの絶対位置デー
タを所定のフォームに変換して外部（制御装置（３０）
へ出力するデータ出力回路２５と、不揮発性メモリ２６
とを備えている。
【００１７】前記スケール部２１には、図示省略する
が、低分解能で長波長の静電容量式アブソリュートコー
ドパターンと、高分解能で短波長の光電式インクリメン
タルコードパターンとが可動部１２の往復動方向に形成
されている。前記検出部２２は、前記静電容量式アブソ
リュートコードパターンを読み取って、低分解能かつ長
波長の静電容量式アブソリュート信号を発生する静電容
量式検出器２６Ａおよびその検出器２６Ａからの信号を
パルス信号に変換する静電容量式検出回路２６Ｂと、前
記光電式インクリメンタルコードパターンを読み取っ
て、高分解能かつ短波長の光電式インクリメンタル信号
を発生する光電式検出器２７Ａおよびその検出器２７Ａ
からの信号をパルス信号に変換する光電式検出回路２７
Ｂとを備えている。
が、低分解能で長波長の静電容量式アブソリュートコー
ドパターンと、高分解能で短波長の光電式インクリメン
タルコードパターンとが可動部１２の往復動方向に形成
されている。前記検出部２２は、前記静電容量式アブソ
リュートコードパターンを読み取って、低分解能かつ長
波長の静電容量式アブソリュート信号を発生する静電容
量式検出器２６Ａおよびその検出器２６Ａからの信号を
パルス信号に変換する静電容量式検出回路２６Ｂと、前
記光電式インクリメンタルコードパターンを読み取っ
て、高分解能かつ短波長の光電式インクリメンタル信号
を発生する光電式検出器２７Ａおよびその検出器２７Ａ
からの信号をパルス信号に変換する光電式検出回路２７
Ｂとを備えている。
【００１８】前記マイコン２３は、絶対原点位置設定指
令が与えられたとき、前記検出部２２からの位置検出信
号（静電容量式検出回路２６Ｂからの上位位置検出信号
および光電式検出回路２７Ｂからの下位位置検出信号）
を基にスケール部２１に対する検出部２２の絶対位置を
求め、この絶対位置データを偏差量として不揮発性メモ
リ２６に記憶させるとともに、前記絶対位置データと偏
差量との差を求め、その差をアップダウンカウンタ２４
にセットする手段と、前記検出部２２からの位置検出信
号を基にスケール部２１に対する検出部２２の絶対位置
を求め、この絶対位置データと不揮発性メモリ２６に記
憶された偏差量との差を求め、その差をアップダウンカ
ウンタ２４にセットする手段とを含む。ここでは、絶対
原点位置設定指令は、前記マイコン２３にケーブル３３
を介して接続される制御装置３０から与えられるように
なっている。
令が与えられたとき、前記検出部２２からの位置検出信
号（静電容量式検出回路２６Ｂからの上位位置検出信号
および光電式検出回路２７Ｂからの下位位置検出信号）
を基にスケール部２１に対する検出部２２の絶対位置を
求め、この絶対位置データを偏差量として不揮発性メモ
リ２６に記憶させるとともに、前記絶対位置データと偏
差量との差を求め、その差をアップダウンカウンタ２４
にセットする手段と、前記検出部２２からの位置検出信
号を基にスケール部２１に対する検出部２２の絶対位置
を求め、この絶対位置データと不揮発性メモリ２６に記
憶された偏差量との差を求め、その差をアップダウンカ
ウンタ２４にセットする手段とを含む。ここでは、絶対
原点位置設定指令は、前記マイコン２３にケーブル３３
を介して接続される制御装置３０から与えられるように
なっている。
【００１９】前記アップダウンカウンタ２４は、前記マ
イコン２３からプリセットされたデータを記憶するとと
もに、プリセット後は前記光電式検出回路２７Ｂからの
アップまたはダウンパルスに従ってアップまたはダウン
の計数を行う。また、アップダウンカウンタ２４の計数
結果は、外部からのデータ要求信号ＲＥＱが与えられた
ときデータ出力回路２５へ転送され、所定のフォーマッ
トに変換されたのち、出力される。
イコン２３からプリセットされたデータを記憶するとと
もに、プリセット後は前記光電式検出回路２７Ｂからの
アップまたはダウンパルスに従ってアップまたはダウン
の計数を行う。また、アップダウンカウンタ２４の計数
結果は、外部からのデータ要求信号ＲＥＱが与えられた
ときデータ出力回路２５へ転送され、所定のフォーマッ
トに変換されたのち、出力される。
【００２０】次に、本実施形態の作用を図３〜図５を参
照しながら説明する。 （絶対原点位置の設定）まず、工作機械などの直線駆動
部分にリニアモータ１０の固定部１１および可動部１２
を取り付け、固定部１１の効率が最もよくなる位置に可
動部１２を移動させたのち、固定部１１にアブソリュー
トリニアエンコーダ２０のスケール部２１を、可動部１
２にアブソリュートリニアエンコーダ２０の検出部２２
をそれぞれ取り付ける。ここで、図３に示すように、ア
ブソリュートリニアエンコーダ２０のスケール部２１に
刻印された絶対ゼロ位置ＡＺ１（スケール部２１のコー
ドパターンにより決まる絶対ゼロ位置）に対して検出部
２２の位置が偏差量δだけずれている状態において、外
部の制御装置３０から絶対原点位置設定指令がマイコン
２３に与えられると、図４に示す処理が実行される。
照しながら説明する。 （絶対原点位置の設定）まず、工作機械などの直線駆動
部分にリニアモータ１０の固定部１１および可動部１２
を取り付け、固定部１１の効率が最もよくなる位置に可
動部１２を移動させたのち、固定部１１にアブソリュー
トリニアエンコーダ２０のスケール部２１を、可動部１
２にアブソリュートリニアエンコーダ２０の検出部２２
をそれぞれ取り付ける。ここで、図３に示すように、ア
ブソリュートリニアエンコーダ２０のスケール部２１に
刻印された絶対ゼロ位置ＡＺ１（スケール部２１のコー
ドパターンにより決まる絶対ゼロ位置）に対して検出部
２２の位置が偏差量δだけずれている状態において、外
部の制御装置３０から絶対原点位置設定指令がマイコン
２３に与えられると、図４に示す処理が実行される。
【００２１】まず、ステップ（以下、ＳＴと記す）１に
おいて、外部の制御装置３０から絶対原点位置設定指令
が入力されたことを認識すると、ＳＴ２において、静電
容量式検出器２６Ａによる上位位置データの測定を行
い、ＳＴ３において、光電式検出器２７Ａによる下位位
置データの測定を行い、ＳＴ４において、静電容量式検
出器２６Ａおよび光電式検出器２７Ａによる位置データ
を基に絶対位置ＡＰ１を合成する。
おいて、外部の制御装置３０から絶対原点位置設定指令
が入力されたことを認識すると、ＳＴ２において、静電
容量式検出器２６Ａによる上位位置データの測定を行
い、ＳＴ３において、光電式検出器２７Ａによる下位位
置データの測定を行い、ＳＴ４において、静電容量式検
出器２６Ａおよび光電式検出器２７Ａによる位置データ
を基に絶対位置ＡＰ１を合成する。
【００２２】ＳＴ５において、絶対位置ＡＰ１を偏差量
δとして、ＳＴ６において、その偏差量δを不揮発性メ
モリ２６に書き込む。次に、ＳＴ７において、絶対位置
ＡＰ１から偏差量δを差し引いて、絶対位置ＡＰ２を求
め、ＳＴ８において、その絶対位置ＡＰ２をアップダウ
ンカウンタ２４にセットする。これにより、リニアモー
タ１０の固定部１１にアブソリュートリニアエンコーダ
２０のスケール部２１を、可動部１２にアブソリュート
リニアエンコーダ２０の検出部２２をそれぞれ取り付け
た状態において、絶対原点位置設定指令が与えれたとき
の絶対位置が絶対原点位置ＡＺ２として設定される。
δとして、ＳＴ６において、その偏差量δを不揮発性メ
モリ２６に書き込む。次に、ＳＴ７において、絶対位置
ＡＰ１から偏差量δを差し引いて、絶対位置ＡＰ２を求
め、ＳＴ８において、その絶対位置ＡＰ２をアップダウ
ンカウンタ２４にセットする。これにより、リニアモー
タ１０の固定部１１にアブソリュートリニアエンコーダ
２０のスケール部２１を、可動部１２にアブソリュート
リニアエンコーダ２０の検出部２２をそれぞれ取り付け
た状態において、絶対原点位置設定指令が与えれたとき
の絶対位置が絶対原点位置ＡＺ２として設定される。
【００２３】（電源投入時の位置検出）図５に示すよう
に、ＳＴ１１において、静電容量式検出器２６Ａによる
上位位置データの測定を行い、ＳＴ１２において、光電
式検出器２７Ａによる下位位置データの測定を行い、Ｓ
Ｔ１３において、静電容量式検出器２６Ａおよび光電式
検出器２７Ａによる位置データを基に絶対位置ＡＰ１を
合成する。
に、ＳＴ１１において、静電容量式検出器２６Ａによる
上位位置データの測定を行い、ＳＴ１２において、光電
式検出器２７Ａによる下位位置データの測定を行い、Ｓ
Ｔ１３において、静電容量式検出器２６Ａおよび光電式
検出器２７Ａによる位置データを基に絶対位置ＡＰ１を
合成する。
【００２４】ＳＴ１４において、不揮発性メモリ２６に
格納された偏差量δを読み出し、ＳＴ１５において、絶
対位置ＡＰ１から偏差量δを差し引いて、絶対位置ＡＰ
２を求め、ＳＴ１６において、その絶対位置ＡＰ２をア
ップダウンカウンタ２４にセットする。これにより、リ
ニアモータ１０の可動部１２が固定部１１に沿って往復
動すると、その往復動に伴って出力される検出部２２か
らの信号を基にアップダウンカウンタ２４に記憶された
絶対位置データが加減算され、その結果が出力される。
つまり、絶対原点位置設定指令が与えられたときの、ス
ケール部２１に対する検出部２２の絶対位置を絶対原点
位置ＡＺ２として、その後のスケール部２１に対する検
出部２２の絶対位置ＡＰ２を検出できる。
格納された偏差量δを読み出し、ＳＴ１５において、絶
対位置ＡＰ１から偏差量δを差し引いて、絶対位置ＡＰ
２を求め、ＳＴ１６において、その絶対位置ＡＰ２をア
ップダウンカウンタ２４にセットする。これにより、リ
ニアモータ１０の可動部１２が固定部１１に沿って往復
動すると、その往復動に伴って出力される検出部２２か
らの信号を基にアップダウンカウンタ２４に記憶された
絶対位置データが加減算され、その結果が出力される。
つまり、絶対原点位置設定指令が与えられたときの、ス
ケール部２１に対する検出部２２の絶対位置を絶対原点
位置ＡＺ２として、その後のスケール部２１に対する検
出部２２の絶対位置ＡＰ２を検出できる。
【００２５】上述した直線駆動装置１によれば、リニア
モータ１０の固定部１１および可動部１２にアブソリュ
ートリニアエンコーダ２０のスケール部２１および検出
部２２を取り付けたのち、絶対原点位置設定指令が与え
られたとき、スケール部２１に対する検出部２２の絶対
位置を求め、その絶対位置データを偏差量δとして不揮
発性メモリ２６に記憶しておき、以後の電源投入時に、
スケール部２１に対する検出部２２の絶対位置データと
不揮発性メモリ２６に記憶された偏差量δとの差を求
め、その差をアップダウンカウンタ２４にセットするよ
うにしたので、絶対原点位置設定指令が与えられたとき
の、スケール部２１に対する検出部２２の絶対位置を絶
対原点位置ＡＺ２として、その後のスケール部２１に対
する検出部２２の絶対位置ＡＰ２を検出できる。
モータ１０の固定部１１および可動部１２にアブソリュ
ートリニアエンコーダ２０のスケール部２１および検出
部２２を取り付けたのち、絶対原点位置設定指令が与え
られたとき、スケール部２１に対する検出部２２の絶対
位置を求め、その絶対位置データを偏差量δとして不揮
発性メモリ２６に記憶しておき、以後の電源投入時に、
スケール部２１に対する検出部２２の絶対位置データと
不揮発性メモリ２６に記憶された偏差量δとの差を求
め、その差をアップダウンカウンタ２４にセットするよ
うにしたので、絶対原点位置設定指令が与えられたとき
の、スケール部２１に対する検出部２２の絶対位置を絶
対原点位置ＡＺ２として、その後のスケール部２１に対
する検出部２２の絶対位置ＡＰ２を検出できる。
【００２６】従って、任意の位置で絶対原点位置を設定
することができるため、リニアモータ１０とアブソリュ
ートリニアエンコーダ２０との相対移動によるゼロ位置
合わせ作業を行うことなく、また、装置自体の駆動範囲
よりも長いストロークのリニアモータ１０やアブソリュ
ートリニアエンコーダ２０を用意する必要もないから、
小型でかつ安価に構成できる。もとより、上記イ）原点
検出センサが不要、ロ）原点立ち上げ毎に原点検出動作
が不要、ハ）リニアモータの磁極検出センサが不要の利
点を享受できる。
することができるため、リニアモータ１０とアブソリュ
ートリニアエンコーダ２０との相対移動によるゼロ位置
合わせ作業を行うことなく、また、装置自体の駆動範囲
よりも長いストロークのリニアモータ１０やアブソリュ
ートリニアエンコーダ２０を用意する必要もないから、
小型でかつ安価に構成できる。もとより、上記イ）原点
検出センサが不要、ロ）原点立ち上げ毎に原点検出動作
が不要、ハ）リニアモータの磁極検出センサが不要の利
点を享受できる。
【００２７】また、マイコン２３にケーブルを介して接
続される外部装置、たとえば、リニアモータ１０および
アブソリュートリニアエンコーダ２０に接続されかつリ
ニアエンコーダ２０からの位置、速度フィードバックデ
ータを基にリニアモータ１０の駆動を制御するＮＣ装置
などの制御装置３０から、絶対原点設定指令を与えるよ
うにしたので、特別な装置を用意することなく、絶対原
点設定指令を与えることができる。
続される外部装置、たとえば、リニアモータ１０および
アブソリュートリニアエンコーダ２０に接続されかつリ
ニアエンコーダ２０からの位置、速度フィードバックデ
ータを基にリニアモータ１０の駆動を制御するＮＣ装置
などの制御装置３０から、絶対原点設定指令を与えるよ
うにしたので、特別な装置を用意することなく、絶対原
点設定指令を与えることができる。
【００２８】なお、上記実施形態では、絶対位置設定指
令は、マイコン２３にケーブルを介して接続される制御
装置３０から与えるようしたが、アブソリュートリニア
エンコーダ２０側にスイッチ手段、たとえば、スイッチ
や端子を設け、このスイッチ手段の開閉によって絶対位
置設定指令を与えるようにしてもよい。
令は、マイコン２３にケーブルを介して接続される制御
装置３０から与えるようしたが、アブソリュートリニア
エンコーダ２０側にスイッチ手段、たとえば、スイッチ
や端子を設け、このスイッチ手段の開閉によって絶対位
置設定指令を与えるようにしてもよい。
【００２９】また、上記実施形態では、直線駆動装置１
として説明したが、リニアモータ１０の固定部１１に設
けられたスケール部２１およびリニアモータ１０の可動
部１２に設けられた検出部２２を有し、リニアモータ１
０の固定部１１に対する可動部１２の絶対位置を検出す
るアブソリュートリニアエンコーダであってもよい。
として説明したが、リニアモータ１０の固定部１１に設
けられたスケール部２１およびリニアモータ１０の可動
部１２に設けられた検出部２２を有し、リニアモータ１
０の固定部１１に対する可動部１２の絶対位置を検出す
るアブソリュートリニアエンコーダであってもよい。
【００３０】
【発明の効果】以上の通り、本発明の直線駆動装置およ
びアブソリュートリニアエンコーダによれば、装置自体
の駆動範囲よりも長いストロークのリニアモータやリニ
アエンコーダを用意することなく、また、リニアモータ
とアブソリュートリニアエンコーダとの相対移動による
ゼロ位置合わせ作業を不要にできる。
びアブソリュートリニアエンコーダによれば、装置自体
の駆動範囲よりも長いストロークのリニアモータやリニ
アエンコーダを用意することなく、また、リニアモータ
とアブソリュートリニアエンコーダとの相対移動による
ゼロ位置合わせ作業を不要にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す全体の斜視図であ
る。
る。
【図２】同上実施形態のアブソリュートリニアエンコー
ダを示すブロック図である。
ダを示すブロック図である。
【図３】同上実施形態のアブソリュートリニアエンコー
ダのスケール部と検出部との関係を示す図である。
ダのスケール部と検出部との関係を示す図である。
【図４】同上実施形態において、絶対原点位置指令が与
えられたときの処理を示すフローチャートである。
えられたときの処理を示すフローチャートである。
【図５】同上実施形態において、電源投入時における絶
対位置合成方法を示すフローチャートである。
対位置合成方法を示すフローチャートである。
１ 直線駆動装置 １０ リニアモータ １１ 固定部 １２ 可動部 ２０ アブソリュートリニアエンコーダ ２１ スケール部 ２２ 検出部 ２３ マイコン（演算手段） ２４ アップダウンカウンタ（加減算手段） ２５ データ出力回路 ２６ 不揮発性メモリ ３０ 制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０５Ｄ 3/12 ３０２ Ｇ０５Ｄ 3/12 ３０２ Ｆターム(参考） 2F077 AA38 CC02 NN05 QQ01 QQ15 RR00 VV21 3C029 AA32 5H303 AA01 BB01 BB06 BB11 DD04 FF07 FF09 FF20 GG06 GG11 GG20 HH01 JJ02 5H540 AA06 BA03 BB06 BB08 EE02 FA12 FA14
Claims (4)
- 【請求項１】 固定部およびこの固定部に対して往復動
可能に設けられた可動部を有するリニアモータと、この
リニアモータの固定部に対する可動部の絶対位置を検出
するアブソリュートリニアエンコーダとを備え、 前記アブソリュートリニアエンコーダは、前記リニアモ
ータの固定部に設けられ前記可動部の往復動方向にコー
ドパターンを形成したスケール部と、前記リニアモータ
の可動部に設けられ前記スケール部のコードパターンを
読み取って位置検出信号を出力する検出部と、前記検出
部からの位置検出信号を基に前記スケール部に対する検
出部の絶対位置を演算する演算手段と、この演算手段で
演算された絶対位置データを記憶するとともに、前記検
出部からの信号を基に前記絶対位置データを加減算し、
かつ、その結果を出力する加減算手段と、不揮発性メモ
リとを備え、 前記演算手段は、絶対原点位置設定指令が与えられたと
き、前記検出部からの位置検出信号を基にスケール部に
対する検出部の絶対位置を求め、この絶対位置データを
偏差量として前記不揮発性メモリに記憶させるととも
に、前記絶対位置データと偏差量との差を求め、その差
を前記加減算手段にセットする手段と、電源投入時に、
前記検出部からの位置検出信号を基にスケール部に対す
る検出部の絶対位置を求め、この絶対位置データと前記
不揮発性メモリに記憶された偏差量との差を求め、その
差を前記加減算手段にセットする手段とを含む、 ことを特徴とする直線駆動装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の直線駆動装置におい
て、 前記絶対原点位置設定指令は、前記演算手段にケーブル
を介して接続される外部装置から与えられることを特徴
とする直線駆動装置。 - 【請求項３】 請求項１に記載の直線駆動装置におい
て、 前記絶対原点位置設定指令は、前記アブソリュートリニ
アエンコーダに設けられたスイッチ手段から与えられる
ことを特徴とする直線駆動装置。 - 【請求項４】 リニアモータの固定部に対する可動部の
絶対位置を検出するアブソリュートリニアエンコーダで
あって、 前記リニアモータの固定部に設けられ前記可動部の往復
動方向にコードパターンを形成したスケール部と、前記
リニアモータの可動部に設けられ前記スケール部のコー
ドパターンを読み取って位置検出信号を出力する検出部
と、前記検出部からの位置検出信号を基に前記スケール
部に対する検出部の絶対位置を演算する演算手段と、こ
の演算手段で演算された絶対位置データを記憶するとと
もに、前記検出部からの信号を基に前記絶対位置データ
を加減算し、かつ、その結果を出力する加減算手段と、
不揮発性メモリとを備え、 前記演算手段は、絶対原点位置設定指令が与えられたと
き、前記検出部からの位置検出信号を基にスケール部に
対する検出部の絶対位置を求め、この絶対位置データを
偏差量として前記不揮発性メモリに記憶させるととも
に、前記絶対位置データと偏差量との差を求め、その差
を前記加減算手段にセットする手段と、電源投入時に、
前記検出部からの位置検出信号を基にスケール部に対す
る検出部の絶対位置を求め、この絶対位置データと前記
不揮発性メモリに記憶された偏差量との差を求め、その
差を前記加減算手段にセットする手段とを含む、 ことを特徴とするアブソリュートリニアエンコーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000327528A JP2002136181A (ja) | 2000-10-26 | 2000-10-26 | 直線駆動装置およびアブソリュートリニアエンコーダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000327528A JP2002136181A (ja) | 2000-10-26 | 2000-10-26 | 直線駆動装置およびアブソリュートリニアエンコーダ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002136181A true JP2002136181A (ja) | 2002-05-10 |
Family
ID=18804521
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000327528A Pending JP2002136181A (ja) | 2000-10-26 | 2000-10-26 | 直線駆動装置およびアブソリュートリニアエンコーダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002136181A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005201815A (ja) * | 2004-01-16 | 2005-07-28 | Mitsubishi Electric Corp | リニアエンコーダを用いたタンデム装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63167217U (ja) * | 1987-04-20 | 1988-10-31 | ||
| JPH04297824A (ja) * | 1991-03-27 | 1992-10-21 | Mitsutoyo Corp | アブソリュートエンコーダ |
| JPH08322276A (ja) * | 1995-05-24 | 1996-12-03 | Fanuc Ltd | リニアモータの原点確立方法 |
-
2000
- 2000-10-26 JP JP2000327528A patent/JP2002136181A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63167217U (ja) * | 1987-04-20 | 1988-10-31 | ||
| JPH04297824A (ja) * | 1991-03-27 | 1992-10-21 | Mitsutoyo Corp | アブソリュートエンコーダ |
| JPH08322276A (ja) * | 1995-05-24 | 1996-12-03 | Fanuc Ltd | リニアモータの原点確立方法 |
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|---|---|---|---|---|
| JP2005201815A (ja) * | 2004-01-16 | 2005-07-28 | Mitsubishi Electric Corp | リニアエンコーダを用いたタンデム装置 |
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