JP2014025751A - Encoder, method of producing scale for encoder, drive device and robot device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンコーダ、エンコーダ用スケールの製造方法、駆動装置及びロボット装置に関する。 The present invention relates to an encoder, a method for manufacturing an encoder scale, a driving apparatus, and a robot apparatus.
モータの回転軸などを含む回転体の回転数、回転角度、回転位置といった回転情報を検出する装置として、エンコーダが知られている。(例えば、特許文献1参照)。このようなエンコーダは、例えば回転軸に接続される接続部と、例えば表面にパターンが形成されたスケール部とを有し、回転軸の回転に伴ってスケール部が回転する場合のパターンの変化を検出することで該回転情報を検出する。スケール部と接続部とは、例えば接着剤によって貼り合わされている。 An encoder is known as a device that detects rotation information such as the rotation speed, rotation angle, and rotation position of a rotating body including a rotation shaft of a motor. (For example, refer to Patent Document 1). Such an encoder has, for example, a connecting portion connected to the rotating shaft and a scale portion having a pattern formed on the surface, for example, and changes in the pattern when the scale portion rotates with the rotation of the rotating shaft. By detecting this, the rotation information is detected. The scale part and the connection part are bonded together by an adhesive, for example.
しかしながら、スケール部と接着部とを貼り合わせる際、互いの位置を調整する必要があり、手間がかかる。また、スケール部と接着部とが接着剤によって固定される場合、接着剤の劣化によりスケール部と接着部との間で剥がれなどが生じ、エンコーダとしての信頼性が低下する場合があった。 However, when the scale part and the adhesive part are bonded together, it is necessary to adjust their positions, which is troublesome. In addition, when the scale part and the adhesive part are fixed with an adhesive, the adhesive may deteriorate, causing peeling between the scale part and the adhesive part, which may reduce the reliability of the encoder.
以上のような事情に鑑み、本発明の態様は、信頼性に優れたエンコーダ、エンコーダ用スケールの製造方法、駆動装置及びロボット装置を提供することを目的とする。 In view of the circumstances as described above, an object of an aspect of the present invention is to provide a highly reliable encoder, a method for manufacturing an encoder scale, a driving device, and a robot device.
本発明の第一の態様に従えば、回転可能に設けられ、金属材料で構成され所定部分にパターンが形成されたスケール部を有し、当該スケール部のうち前記所定部分が鍛造形成された回転部と、当該回転部との間で相対的に移動して、パターンを検出する検出部とを備えるエンコーダが提供される。 According to the first aspect of the present invention, there is provided a scale portion that is rotatably provided and is made of a metal material and has a pattern formed on a predetermined portion, and the predetermined portion of the scale portion is formed by forging. An encoder is provided that includes a detector and a detector that moves relative to the rotating unit and detects a pattern.
本発明の第二の態様に従えば、金属部材のうち所定部分を鍛造形成することと、当該所定部分にパターンを形成することとを含むエンコーダ用スケールの製造方法が提供される。 According to the second aspect of the present invention, there is provided an encoder scale manufacturing method including forging a predetermined portion of a metal member and forming a pattern on the predetermined portion.
本発明の第三の態様に従えば、駆動部と、当該駆動部の駆動によって所定の軸線周りに回転する回転子と、当該回転子の回転情報を検出するエンコーダとを備え、当該エンコーダとして、本発明の第一の態様に従うエンコーダが用いられている駆動装置が提供される。 According to the third aspect of the present invention, the drive unit, the rotor that rotates around a predetermined axis by driving the drive unit, and an encoder that detects rotation information of the rotor, A drive device is provided in which an encoder according to the first aspect of the invention is used.
本発明の第四の態様に従えば、アームと、当該アームを駆動する駆動装置とを備え、当該駆動装置として、本発明の第三の態様に従うに記載の駆動装置が用いられているロボット装置が提供される。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a robot apparatus comprising an arm and a drive device for driving the arm, wherein the drive device according to the third aspect of the present invention is used as the drive device. Is provided.
本発明の態様によれば、信頼性に優れたエンコーダ、エンコーダ用スケールの製造方法、駆動装置及びロボット装置を提供することができる。 According to the aspects of the present invention, it is possible to provide an encoder having excellent reliability, a method for manufacturing an encoder scale, a drive device, and a robot device.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
[第一実施形態]
図1は、本実施形態に係る駆動装置(測定対象)の一例としてモータ装置MTRの構成を示す断面図である。
図1に示すように、モータ装置MTRは、移動体(回転子)である移動軸(回転軸)SFと、当該回転軸SFを回転させる駆動部であるモータ本体BDと、回転軸SFの移動情報(例、回転情報)を検出するエンコーダECとを備えている。エンコーダECは、移動体の移動情報を検出するために、回転部R及び該回転部Rと相対的に移動する検出部Dを有している。エンコーダECは、検出部Dを構成する筐体30内に回転部Rが収容された状態で用いられる。なお、本実施形態のエンコーダECは、回転部Rが移動方向(例、回転方向)に移動する構成である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[First embodiment]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a motor device MTR as an example of a drive device (measurement target) according to the present embodiment.
As shown in FIG. 1, the motor device MTR includes a moving shaft (rotating shaft) SF that is a moving body (rotor), a motor main body BD that is a drive unit that rotates the rotating shaft SF, and the movement of the rotating shaft SF. And an encoder EC for detecting information (for example, rotation information). The encoder EC includes a rotation unit R and a detection unit D that moves relative to the rotation unit R in order to detect movement information of the moving body. The encoder EC is used in a state where the rotating part R is accommodated in the
回転部Rは、スケール部S及び磁石部Mを有している。
スケール部Sは、回転軸SFに固定されている。スケール部Sは、回転軸SFを中心軸として当該回転軸SFと一体的に回転する。スケール部Sは、例えばアルミニウムやアルミニウム化合物などの金属材料によって形成されている。スケール部Sの構成材料として、他の金属材料(例、ステンレス、チタン、ニッケル、真鍮、又はそれらの化合物、等)を用いても勿論構わない。
The rotating part R has a scale part S and a magnet part M.
The scale portion S is fixed to the rotation shaft SF. The scale part S rotates integrally with the rotation axis SF with the rotation axis SF as a central axis. The scale portion S is formed of a metal material such as aluminum or an aluminum compound. Of course, other metal materials (eg, stainless steel, titanium, nickel, brass, or a compound thereof) may be used as the constituent material of the scale portion S.
スケール部Sは、一部材で形成されている。スケール部Sは、接続部20及びパターン形成部(所定部分)21を有している。スケール部Sは、これら接続部20及びパターン形成部21が鍛造によって一体的に形成されている。
The scale part S is formed of one member. The scale part S has a
接続部20の下面側には、平面視中央部に凹部20a(被固定部)が形成されている。凹部20aは、上記モータ装置MTRの回転軸SFが挿入されるようになっている。接続部20は、回転軸SFが凹部20aに挿入された状態で回転軸SFと接続部20との間を固定する固定機構(不図示)を有している。接続部20の上面側には、突起部20bが設けられている。突起部20bは、接続部20の平面視中央に設けられており、接続部20の上面側に突出して形成されている。
On the lower surface side of the connecting
接続部20には、磁石保持部22が設けられている。磁石保持部22は、磁石部Mを保持する。磁石保持部22は、例えば凹部23を有する。凹部(溝部)23は、磁石部Mを収容する。凹部23は、接続部20の上面に設けられている。凹部23は、回転軸SFの軸線方向に見て、円環状に形成されている。凹部23は、回転軸SFの径方向において、パターン形成部21と突起部20bとの間に配置されている。突起部20bには、スケール部Sを回転軸SFに固定する不図示の固定部材が取り付けられている。なお、凹部23の一部が、回転軸SFの軸線方向にスケール部Sを貫通している構成であっても良い。また、磁石保持部22は、凹部23に代えて、磁石部Mを保持する凸部(磁石保持用突出部)を有する構成であっても良い。
The
パターン形成部21は、接続部20の周縁部に設けられた円環状の部分である。パターン形成部21の上面側には、スケール部Sの第一面Sa(パターン面)が形成されている。例えば、当該第一面Saは平坦に形成されており、鏡面加工された状態となっている。第一面Saには、光反射パターン24が形成されている。例えば、光反射パターン24は、スケール部Sの円周方向に沿って環状に形成された一回転情報である。
The
磁石部Mは、スケール部Sの磁石保持部22に保持されている。本実施形態では、磁石部Mは、例えば凹部23に収容された状態で不図示の接着剤などによって固定されている。磁石保持部22が凸部を有する場合には、磁石部Mは当該凸部によって保持あるいは固定されても良い。磁石部Mは、スケール部Sの回転方向に沿って円環状に形成された永久磁石である。磁石部Mには、所定の磁気パターンが形成されている。磁気パターンは、例えば、磁石部Mの周方向に沿って環状に形成された多回転情報である。
The magnet part M is held by the
図2は、図2は、回転部Rを軸線方向に見たときの構成を示す図である。
図2に示すように、磁石部Mは、回転軸SFの軸線方向に見て、内周側と外周側とで2つに分割されていると共に図中左右方向に2つに分割されており、計4つの領域が形成されている。磁石部Mの外周側の2つの領域については、図中左側がN極、図中右側がS極にそれぞれ着磁されている。また、磁石部Mの内周側の2つの領域については、図中左側がS極、図中右側がN極にそれぞれ着磁されている。勿論、磁気パターンとして他の形態を採用しても構わない。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration when the rotating unit R is viewed in the axial direction.
As shown in FIG. 2, the magnet part M is divided into two parts on the inner peripheral side and the outer peripheral side as viewed in the axial direction of the rotation axis SF, and is divided into two in the left-right direction in the figure. A total of four regions are formed. As for two regions on the outer peripheral side of the magnet part M, the left side in the figure is magnetized to the N pole, and the right side in the figure is magnetized to the S pole. Further, regarding the two regions on the inner peripheral side of the magnet part M, the left side in the figure is magnetized to the S pole and the right side in the figure is magnetized to the N pole. Of course, other forms may be adopted as the magnetic pattern.
図2に示すように、スケール部Sの突起部20bには、切り欠き部20cが設けられている。一方、磁石部Mは、内周側へ向けて突出する突起部26を有する。突起部26は、切り欠き部20cに挿入されている。突起部26及び切り欠き部20cは、ほぼ隙間無く係合されている。突起部26及び切り欠き部20cにより、磁石部Mとスケール部Sとの間において、回転軸SFの軸線周りにおける相対移動が規制される。このように、突起部26及び切り欠き部20cは、当該相対移動を規制する規制部27を構成する。
As shown in FIG. 2, the protruding
図1に示すように、検出部Dは、上記の光反射パターン24及び磁気パターン25による磁場を検出する部分である。検出部Dは、筐体30、光センサ31及び磁気センサ32を有している。
筐体30は、例えば平面視円形のコップ状(円筒状)に形成されている。筐体30は、モータ装置MTRのうち回転軸SFを回転させるモータ本体BDに固定されており、回転軸SFとは固定されていない状態となっている。したがって、回転軸SFが回転しても、筐体30とモータ装置MTRとの相対位置が変化しないようになっている。筐体30は、一体的に形成されたスケール部S及び磁石部Mを収容する。スケール部S及び磁石部Mは、回転軸SFの軸方向に見たときに、それぞれの中心が筐体30の中心に一致するように位置合わせされた状態で収容されている。
As shown in FIG. 1, the detection unit D is a part that detects a magnetic field generated by the
The
光センサ31は、光反射パターン24へ向けて光を射出し、反射光を読み取ることで光反射パターン24を検出するセンサである。光センサ31は、例えばスケール部Sの光反射パターン24に対して、回転軸SFの軸方向に見て重なる位置に配置されている。光センサ31は、光を射出する発光部及び反射光を受光する受光部を有する。発光部としては、例えばLEDなどが用いられる。受光部としては、例えば光電素子などが用いられる。受光部によって読み取られた光は、電気信号として不図示の制御装置に送信されるようになっている。光センサ31を構成する各部は、筐体30に保持されている。
The
磁気センサ32は、例えば磁石部Mに対して回転軸SFの軸方向に見て重なる位置に一対配置されている(磁気センサ32A及び32B)。各磁気センサ32A及び32Bは、バイアス磁石(不図示)及び磁気抵抗素子(不図示)を有している。磁気センサ32A及び32Bは、それぞれ筐体30に保持されている。
For example, a pair of
バイアス磁石は、磁石部Mの磁場との間で合成磁場を形成する磁石である。バイアス磁石を構成する材料として、例えばサマリューム・コバルトなどの磁力の大きい希土類磁石などが挙げられる。バイアス磁石は、磁気抵抗素子に接触したり、隣接したりしない位置に配置されている。 The bias magnet is a magnet that forms a combined magnetic field with the magnetic field of the magnet part M. As a material constituting the bias magnet, for example, a rare earth magnet having a large magnetic force such as samarium / cobalt can be cited. The bias magnet is disposed at a position where it does not contact or adjoin the magnetoresistive element.
磁気抵抗素子は、例えば金属配線などによって形成された直交する2つの繰り返しパターンを有している。磁気抵抗素子は、磁場の方向が当該繰り返しパターンに流れる電流の方向の垂直方向に近くなると電気抵抗が低下するようになっている。磁気抵抗素子は、この電気抵抗の低下を利用して磁場の方向を電気信号に変換するようになっている。磁気抵抗素子は、磁石部Mの磁場及びバイアス磁石の磁場による合成磁場を検出するようになっている。検出結果は、電気信号として上記の制御装置(不図示)に送信されるようになっている。 The magnetoresistive element has two orthogonal repeating patterns formed by, for example, metal wiring. In the magnetoresistive element, the electric resistance decreases when the direction of the magnetic field is close to the direction perpendicular to the direction of the current flowing in the repetitive pattern. The magnetoresistive element converts the direction of the magnetic field into an electric signal by utilizing the decrease in electric resistance. The magnetoresistive element detects a combined magnetic field generated by the magnetic field of the magnet part M and the magnetic field of the bias magnet. The detection result is transmitted as an electric signal to the control device (not shown).
検出部Dは、移動情報(例、回転情報)として、光センサ31において一回転情報を検出し、磁気センサ32において多回転情報を検出する。制御装置は、光センサ31から出力される一回転情報に基づいて回転軸SFの回転角度を求めると共に、磁気センサ32A及び32Bから出力される多回転情報に基づいて回転軸SFの回転数を求める処理を行う。
As the movement information (eg, rotation information), the detection unit D detects single rotation information in the
次に、上記のように構成されたエンコーダEC用スケールの製造方法、エンコーダECの製造方法の一例を説明する。
図3は、エンコーダECのスケール部Sを製造する工程を示すフローチャートである。図3に示すように、スケール部Sの製造工程は、基材形成工程、鍛造工程及びパターン形成工程を含む。
Next, an example of a method for manufacturing the encoder EC scale configured as described above and a method for manufacturing the encoder EC will be described.
FIG. 3 is a flowchart showing a process of manufacturing the scale portion S of the encoder EC. As shown in FIG. 3, the manufacturing process of the scale part S includes a base material forming process, a forging process, and a pattern forming process.
基材形成工程は、スケール部Sのもとになる基材を形成する。基材形成工程では、例えば図4に示すように、アルミニウム材を用いて円板状の基材Tを形成する。 In the base material forming step, a base material that becomes the basis of the scale portion S is formed. In the base material forming step, for example, as shown in FIG. 4, a disk-shaped base material T is formed using an aluminum material.
鍛造工程は、基材Tを鍛造してスケール部Sの形状に形成する。鍛造工程により、例えば図5に示すように、基材Tが、接続部20及びパターン形成部21に対応する形状に変形する。鍛造工程では、凹部20aや突起部20b、切り欠き部20c、凹部23についても形成される。このように、一片の金属の基材Tを鍛造によって成形することで、接続部20及びパターン形成部21が一体的に形成される。このため、鍛造工程を経て成形された基材Tは、硬度が高くなり、外力によって変形しにくくなる。
In the forging step, the substrate T is forged to form the scale portion S. By the forging process, for example, as shown in FIG. In the forging process, the
また、基材Tのうち接続部20及びパターン形成部21に対応する部分の硬度が高いため、パターン形成工程において第一面Saや第二面Sbのほぼ全面に傷がつきにくく、変形しにくくなる。これにより、エンコーダECのスケール部Sを製造する工程で外部から冶具などを接触させる場合や、更には回転軸SFにエンコーダECを取り付ける工程などにおいて、寸法誤差の発生を防ぐことができる。
Moreover, since the hardness of the part corresponding to the
パターン形成工程は、例えば図6に示すように、鍛造工程を経て成形された基材Tのうちパターン形成部21に対応する部分に光反射パターン24を形成する。これにより、スケール部Sが形成される。その後、スケール部Sの凹部23に磁石部Mを取り付けることで、回転部Rが得られる。なお、磁石部Mには、予め磁気パターン25を着磁形成しておく。更に、検出部Dを別途形成することにより、エンコーダECを得ることができる。
In the pattern forming step, for example, as shown in FIG. 6, the
その後、回転部R及び検出部Dをモータ装置MTRに取り付ける。まず、スケール部Sの接続部20に形成される凹部20aに回転軸SFを挿入することで、エンコーダECの回転部R(スケール部S)をモータ装置MTRの回転軸SFに取り付ける。
Then, the rotation part R and the detection part D are attached to the motor apparatus MTR. First, the rotation part SF (scale part S) of the encoder EC is attached to the rotation axis SF of the motor device MTR by inserting the rotation axis SF into the
凹部20aに回転軸SFを挿入する際、凹部20aの硬度が不十分な場合、回転軸SFによって凹部20aの内部に傷が形成され、モータ装置MTRの偏心が取りにくくなってしまうことがある。これに対して、本実施形態では、接続部20の硬度が高いため、凹部20aに回転軸SFを挿入する際に凹部20aの内部に傷がつきにくくなる。このため、モータ装置MTRの偏心が取りにくくなるのを防ぐことができる。
When the rotation shaft SF is inserted into the
回転部Rを回転軸SFに取り付けた後、検出部Dをモータ装置MTRの駆動部ACに取り付ける。これにより、図1に示すエンコーダECが取り付けられたモータ装置MTRを得ることができる。 After attaching the rotating part R to the rotating shaft SF, the detecting part D is attached to the driving part AC of the motor device MTR. Thereby, the motor apparatus MTR to which the encoder EC shown in FIG. 1 is attached can be obtained.
以上のように、本実施形態によれば、金属材料を鍛造することでスケール部Sが一体的に形成されているため、接着剤を用いて複数部材を貼り付けて形成されたスケールにおける剥がれなどは生じないため、長期的に安定した状態を維持することができる。これにより、信頼性の高いエンコーダECを得ることができる。また、本実施形態によれば、信頼性の高いエンコーダECを備えるので、安定性に優れたモータ装置MTRを得ることができる。 As described above, according to the present embodiment, since the scale portion S is integrally formed by forging a metal material, peeling on a scale formed by attaching a plurality of members using an adhesive, etc. Therefore, a stable state can be maintained for a long time. Thereby, a highly reliable encoder EC can be obtained. In addition, according to the present embodiment, since the highly reliable encoder EC is provided, the motor device MTR having excellent stability can be obtained.
[第二実施形態]
次に、本発明の第二実施形態を説明する。
図7は、上記実施形態のいずれかに記載の駆動装置ACTを備えるロボット装置RBTの一部(指部分の先端)の構成を示す図である。なお、上記実施形態に記載の駆動装置ACTは、ロボット装置RBTのアーム部を駆動する駆動部として用いてもよい。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of a part (tip of a finger portion) of a robot apparatus RBT including the driving apparatus ACT described in any of the above embodiments. The drive device ACT described in the above embodiment may be used as a drive unit that drives the arm unit of the robot device RBT.
図7に示すように、ロボット装置RBTは、末節部101、中節部102及び関節部103を有しており、末節部101と中節部102とが関節部103を介して接続された構成になっている。関節部103には軸支持部103a及び軸部103bが設けられている。軸支持部103aは中節部102に固定されている。軸部103bは、軸支持部103aによって固定された状態で支持されている。
As shown in FIG. 7, the robot apparatus RBT includes a
末節部101は、接続部101a及び歯車101bを有している。接続部101aには、関節部103の軸部103bが貫通した状態になっており、当該軸部103bを回転軸として末節部101が回転可能になっている。この歯車101bは、接続部101aに固定されたベベルギアである。接続部101aは、歯車101bと一体的に回転するようになっている。
The
中節部102は、筐体102a及び駆動装置ACTを有している。駆動装置ACTは、上記実施形態に記載の駆動装置ACTを用いることができる。駆動装置ACTは、筐体102a内に設けられている。駆動装置ACTには、回転軸部材104aが取り付けられている。回転軸部材104aの先端には、歯車104bが設けられている。この歯車104bは、回転軸部材104aに固定されたベベルギアである。歯車104bは、上記の歯車101bとの間で噛み合った状態になっている。
The middle
上記のように構成されたロボット装置RBTは、駆動装置ACTの駆動によって回転軸部材104aが回転し、当該回転軸部材104aと一体的に歯車104bが回転する。歯車104bの回転は、当該歯車104bと噛み合った歯車105bに伝達され、歯車105bが回転する。当該歯車105bが回転することで接続部105aも回転し、これにより末節部105が軸部103bを中心に回転する。
In the robot apparatus RBT configured as described above, the
このように、本実施形態によれば、駆動装置ACTとして、安定性に優れたモータ装置MTRが搭載されているので、動作に不具合の生じにくいロボット装置RBTを得ることができる。 Thus, according to this embodiment, since the motor device MTR having excellent stability is mounted as the drive device ACT, it is possible to obtain the robot device RBT that is less likely to malfunction.
本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。
例えば、図8に示すように、スケール部Sの凹部23に、補強部材28が配置された構成であっても良い。補強部材28は、例えば板状に形成されており、凹部23の底部に載置されている。補強部材28は、凹部23の形状に沿って環状に形成されている。凹部23の壁部23aは、補強部材28側にせり出している。補強部材28は、当該壁部23aのせり出した部分と、凹部23の底部23bとによって挟まれて保持されている。
The technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and appropriate modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, as shown in FIG. 8, the reinforcing
当該補強部材28は、例えば鍛造工程において、突起部20b及びパターン形成部21を形成する前に、基材T上に配置しておき、基材T上に補強部材28を載置した状態で鍛造を行って基材Tを変形させるようにする。この場合、例えば補強部材28を基材T上に押圧すると共に、パターン形成部21側を突起部20b側(内側)に寄せるようにプレスする。これにより、パターン形成部21側が補強部材28側にせり出すと共に、補強部材28が突起部20b側に食い込んだ状態となる。この結果、当該壁部23aが補強部材28側にせり出す構成を容易に形成することができる。したがって、接着剤などを用いることなく補強部材28を固定することができる。
For example, in the forging process, the reinforcing
補強部材28が設けられることにより、スケール部Sの強度が一層高められることになる。補強部材28は、スケール部Sとは異なる材料、例えばSUSなどを用いて形成されている。この場合、補強部材28は、バックヨークとして機能することになる。
By providing the reinforcing
なお、補強部材28を設ける場合、例えば図9に示すように、接続部20の内部に補強部材28が埋められた構成としても良い。この構成においても、スケール部Sの強度が一層高められることになる。また、補強部材28がバックヨークとして機能することになる。
In addition, when providing the
また、上記実施形態では、スケール部Sが一部材で形成された構成を例に挙げて説明したが、これに限られることは無く、スケール部Sが複数の部材で形成された構成であっても良い。
図10は、スケール部Sの一構成を示す断面図である。図10は、スケール部Sの回転中心軸の軸線方向に平行な平面による切断面を示している。
例えば、図10に示すように、スケール部Sがそれぞれ独立した第一部材S1及び第二部材S2を有し、当該第一部材S1及び第二部材S2が鍛造によって継目41において一体化された構成であっても良い。第一部材S1は、接続部20を含んでいる。第二部材S2は、パターン形成部21を含んでいる。この構成であっても、硬度及び変形に対する強度に優れたスケール部Sが得られる。
In the above embodiment, the configuration in which the scale portion S is formed by one member has been described as an example. However, the configuration is not limited to this, and the scale portion S is formed by a plurality of members. Also good.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing one configuration of the scale portion S. FIG. 10 shows a cut surface by a plane parallel to the axial direction of the rotation center axis of the scale portion S.
For example, as shown in FIG. 10, the scale portion S has independent first member S1 and second member S2, and the first member S1 and second member S2 are integrated at the joint 41 by forging. It may be. The first member S1 includes a
図11は、スケール部Sの一構成を示す断面図である。図11は、スケール部Sの回転中心軸の軸線方向に平行な平面による切断面を示している。
スケール部Sが複数の部材(例、第一部材S1及び第二部材S2)によって形成される場合、第一部材S1と第二部材S2との継目41において、第一部材S1及び第二部材S2の一方が他方に食い込んだ状態としても良い。例えば図11に示す構成では、継目41において、第一部材S1が第二部材S2に食い込んでおり、第二部材S2に食い込みによる凹部21aが形成されている。これにより、第一部材S1と第二部材S2とが断面視において係合するため、第一部材S1と第二部材S2との間の接続強度が高められることになる。
FIG. 11 is a cross-sectional view showing one configuration of the scale portion S. FIG. 11 shows a cut surface by a plane parallel to the axial direction of the rotation center axis of the scale portion S.
When the scale part S is formed by a plurality of members (for example, the first member S1 and the second member S2), the first member S1 and the second member S2 at the joint 41 between the first member S1 and the second member S2. It is good also as a state where one of the bites into the other. For example, in the configuration shown in FIG. 11, at the joint 41, the first member S <b> 1 bites into the second member S <b> 2, and a
図12は、スケール部Sの一構成を示す断面図である。図12は、スケール部Sの回転中心軸の軸線方向に平行な平面による切断面を示している。
図12に示すように、上記図11に示す構成を実現させる場合、例えば第一部材S1と第二部材S2とを鍛造によって一体化させる前に、予め第二部材S2に凹部21bを形成しておいても良い。これにより、第一部材S1が第二部材S2に食い込みやすくなるため、第一部材S1と第二部材S2との間の接続強度がより高められることになる。
FIG. 12 is a cross-sectional view showing one configuration of the scale portion S. FIG. 12 shows a cut surface by a plane parallel to the axial direction of the rotation center axis of the scale portion S.
As shown in FIG. 12, when realizing the configuration shown in FIG. 11, for example, before the first member S1 and the second member S2 are integrated by forging, a
なお、上記説明においては、第一部材S1を第二部材S2に食い込ませる構成を例に挙げて説明したが、これに限られることは無く、例えば第二部材S2を第一部材S1に食い込ませる構成としても良い。 In the above description, the configuration in which the first member S1 bites into the second member S2 has been described as an example. However, the present invention is not limited to this. For example, the second member S2 bites into the first member S1. It is good also as a structure.
図13は、スケール部Sの一構成を示す断面図である。図13は、スケール部Sの回転中心軸の軸線方向に平行な平面による切断面を示している。
スケール部Sが第一部材S1及び第二部材S2を有する場合、第一部材S1及び第二部材S2の一方を他方に食い込ませる構成に限られず、例えば図13に示すように、継目41において、第一部材S1及び第二部材S2が互いに食い込み合った構成であっても良い。この場合、第一部材S1と第二部材S2との間に段部21cが形成される。この構成により、第一部材S1と第二部材S2との間の接続強度が高められることになる。
FIG. 13 is a cross-sectional view showing one configuration of the scale portion S. FIG. 13 shows a cut surface by a plane parallel to the axial direction of the rotation center axis of the scale portion S.
When the scale part S has the first member S1 and the second member S2, it is not limited to the configuration in which one of the first member S1 and the second member S2 is bitten into the other. For example, as shown in FIG. The first member S1 and the second member S2 may be configured to bite each other. In this case, a stepped
また、上記図11〜図13では、第一部材S1と第二部材S2とが断面視において係合する構成を例に挙げて説明したが、これに限られることは無い。
図14は、スケール部Sの一構成を示す断面図である。図14は、スケール部Sの回転面に平行な平面による切断面を示している。
例えば、図14に示すように、回転軸SFの軸線方向視において第一部材S1及び第二部材S2が係合する構成であっても良い。この場合であっても、第一部材S1と第二部材S2との間の接続強度が高められることになる。
11 to 13, the first member S1 and the second member S2 have been described as an example of a configuration in which the first member S1 and the second member S2 are engaged in a cross-sectional view. However, the present invention is not limited to this.
FIG. 14 is a cross-sectional view showing one configuration of the scale portion S. FIG. 14 shows a cut surface by a plane parallel to the rotation surface of the scale portion S.
For example, as shown in FIG. 14, the structure which 1st member S1 and 2nd member S2 engage in the axial direction view of rotating shaft SF may be sufficient. Even in this case, the connection strength between the first member S1 and the second member S2 is increased.
図15(a)及び図15(b)は、スケール部Sの一構成を示す図である。図15(a)はスケール部Sの回転面に平行な平面による切断面を示しており、図15(b)はスケール部Sの回転中心軸の軸線方向に平行な平面による切断面を示している。
図15(a)及び図15(b)に示すように、第一部材S1の一部が回転軸SFの軸線方向に突出する突出部20eを有すると共に、第二部材S2の一部が突出部20eを挿入可能な貫通孔21eを有する構成であっても良い。この場合、第一部材S1と第二部材S2とが突出部20e及び貫通孔21eによって係合されるため、第一部材S1と第二部材S2との間の接続強度が高められることになる。この場合、磁石保持部22に磁石部Mなどを保持させる構成としても良い。
FIGS. 15A and 15B are diagrams showing a configuration of the scale portion S. FIG. 15A shows a cut surface by a plane parallel to the rotation surface of the scale portion S, and FIG. 15B shows a cut surface by a plane parallel to the axial direction of the rotation center axis of the scale portion S. Yes.
As shown in FIGS. 15A and 15B, a part of the first member S1 has a
図16(a)及び図16(b)は、スケール部Sの一構成を示す図である。図16(a)はスケール部Sの回転面に平行な平面による切断面を示しており、図16(b)はスケール部Sの回転中心軸の軸線方向に平行な平面による切断面を示している。
また、図16(a)及び図16(b)に示すように、第二部材S2の中央部に貫通孔42が形成され、第一部材S1が貫通孔42に挿入された状態で鍛造によって第一部材S1と第二部材S2とが一体化された構成であっても良い。
FIG. 16A and FIG. 16B are diagrams showing one configuration of the scale portion S. FIG. FIG. 16A shows a cut surface by a plane parallel to the rotation surface of the scale portion S, and FIG. 16B shows a cut surface by a plane parallel to the axial direction of the rotation center axis of the scale portion S. Yes.
Further, as shown in FIGS. 16A and 16B, a through
また、この場合、例えば図16(a)に示すように、第一部材S1の外周面の一部に平坦部43が形成され、第二部材S2の貫通孔42において平坦部43に対応する平坦部44が形成されていても良い。この構成により、第一部材S1と第二部材S2とは平坦部43及び平坦部44が当接するように連結される。これにより、第一部材S1と第二部材S2との間で、回転軸SFの軸線周りの方向について、位置決めを行うことができる。
Further, in this case, for example, as shown in FIG. 16A, a
図17は、スケール部Sの一構成を示す断面図である。
上記説明では、第一部材S1がスケール部Sの第二面Sb側に配置され、第二部材S2がスケール部Sの第一面Sa側に配置された構成を例に挙げて説明したが、これに限られることは無い。例えば図17に示すように、第一部材S1がスケール部Sの第一面Sa側に配置された構成であっても良い。
FIG. 17 is a cross-sectional view showing one configuration of the scale portion S.
In the above description, the first member S1 is disposed on the second surface Sb side of the scale portion S and the second member S2 is disposed on the first surface Sa side of the scale portion S as an example. It is not limited to this. For example, as shown in FIG. 17, the structure by which the 1st member S1 is arrange | positioned at the 1st surface Sa side of the scale part S may be sufficient.
図18は、スケール部Sの一構成を示す断面図である。
図16(b)に示す場合、スケール部Sの断面視左右方向に占める比率は第一部材S1よりも第二部材S2の方が大きい。これに対して、例えば図18に示すように、スケール部Sの断面視左右方向に占める比率が第二部材S2よりも第一部材S1の方が大きくても良い。
FIG. 18 is a cross-sectional view showing one configuration of the scale portion S.
In the case shown in FIG. 16B, the ratio of the scale portion S in the left-right direction in the sectional view is larger in the second member S2 than in the first member S1. On the other hand, for example, as shown in FIG. 18, the ratio of the scale portion S in the left-right direction in the sectional view may be larger in the first member S1 than in the second member S2.
MTR…モータ装置 SF…回転軸 BD…モータ本体 EC…エンコーダ R…回転部 D…検出部 S…スケール部 M…磁石部 AC…駆動部 S1…第一部材 S2…第二部材 20…接続部 20a…凹部 20b…突起部 20c…切り欠き部 21…パターン形成部 22…磁石保持部 23…凹部 24…光反射パターン 25…磁気パターン 26…突起部 27…規制部 28…補強部材 T…基材
MTR ... Motor device SF ... Rotating shaft BD ... Motor body EC ... Encoder R ... Rotating part D ... Detection part S ... Scale part M ... Magnet part AC ... Driving part S1 ... First member S2 ...
Claims (14)
前記回転部との間で相対的に移動して、前記パターンを検出する検出部と
を備えるエンコーダ。 A rotating part that is provided rotatably and has a scale part that is made of a metal material and has a pattern formed in a predetermined part, and the predetermined part of the scale part is formed by forging,
An encoder comprising: a detection unit that moves relative to the rotation unit and detects the pattern.
前記所定部分は、前記スケール部の円板面に設けられる
請求項1に記載のエンコーダ。 The scale portion is formed in a disc shape,
The encoder according to claim 1, wherein the predetermined portion is provided on a disk surface of the scale portion.
前記スケール部と前記接続部とは、一体的に形成されている
請求項1又は請求項2に記載のエンコーダ。 The rotating part has a connecting part connected to a predetermined rotor,
The encoder according to claim 1 or 2, wherein the scale portion and the connection portion are integrally formed.
請求項3に記載のエンコーダ。 The encoder according to claim 3, wherein the scale portion and the connection portion are integrally formed by forging.
前記補強部は、鍛造によって前記接続部と一体的に設けられている
請求項3又は請求項4に記載のエンコーダ。 The rotating part has a reinforcing part that reinforces the connecting part,
The encoder according to claim 3 or 4, wherein the reinforcing portion is provided integrally with the connection portion by forging.
前記補強部は、前記溝部の底部に嵌入されている
請求項5に記載のエンコーダ。 The connection part has a groove part,
The encoder according to claim 5, wherein the reinforcing portion is fitted into a bottom portion of the groove portion.
請求項6に記載のエンコーダ。 The encoder according to claim 6, wherein the connecting portion is provided such that a wall portion of the groove portion protrudes toward a peripheral edge side of the reinforcing portion.
請求項5から請求項7のうちいずれか一項に記載のエンコーダ。 The encoder according to any one of claims 5 to 7, wherein the reinforcing portion is formed using a magnetic material.
前記保持部は、金属材料で構成されると共に鍛造形成されている
請求項1から請求項8のうちいずれか一項に記載のエンコーダ。 The rotating part has a holding part for holding a pattern forming member on which a second pattern different from the pattern is formed,
The encoder according to any one of claims 1 to 8, wherein the holding portion is made of a metal material and formed by forging.
請求項1から請求項9のうちいずれか一項に記載のエンコーダ。 The rotating part has a restricting part that restricts the pattern forming member from moving relative to the holding part in the rotating direction of the rotating part. Encoder described in.
前記保持部に設けられた切り欠き部と、
前記パターン形成部材に設けられ、前記切り欠き部に挿入される突起部と
を有する
請求項10に記載のエンコーダ。 The regulation part is
A notch provided in the holding part;
The encoder according to claim 10, further comprising: a protrusion provided on the pattern forming member and inserted into the notch.
前記所定部分にパターンを形成することと
を含むエンコーダ用スケールの製造方法。 Forging a predetermined portion of the metal member;
Forming a pattern on the predetermined portion.
前記駆動部の駆動によって所定の軸線周りに回転する回転子と、
前記回転子の回転情報を検出するエンコーダと
を備え、
前記エンコーダとして、請求項1から請求項11のうちいずれか一項に記載のエンコーダが用いられている
駆動装置。 A drive unit;
A rotor that rotates around a predetermined axis by driving the drive unit;
An encoder for detecting rotation information of the rotor,
The drive unit according to claim 1, wherein the encoder according to claim 1 is used as the encoder.
前記アームを駆動する駆動装置と
を備え、
前記駆動装置として、請求項13に記載の駆動装置が用いられている
ロボット装置。 Arm,
A driving device for driving the arm,
A robot apparatus in which the drive apparatus according to claim 13 is used as the drive apparatus.
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