JP2020056742A - Encoder, drive device, and heating method - Google Patents

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Abstract

To prevent or suppress generation of dew condensation in an encoder.SOLUTION: An encoder for detecting rotation information on a rotational shaft 18 includes: a detector for detecting a pattern provided at the rotational shaft 18; an encoder case 32 for storing the pattern provided at the rotational shaft 18 and the detector; and a heater 46 for heating at least one of the pattern and the detector stored in the encoder case 32. The heater 46 is provided, for example, on one surface of an electromagnetic wave shielding plate 36 provided between the pattern and the detector or on an inner surface of the encoder case 32.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、エンコーダ、エンコーダを備えた駆動装置、及びエンコーダの加熱方法に関する。   The present invention relates to an encoder, a driving device including the encoder, and a method for heating the encoder.

産業用ロボット又は工作機械等の駆動部に用いられるモータの回転角の制御を高精度に行うために、モータの回転軸にはエンコーダ（例えばロータリーエンコーダ）が取り付けられている。そして、モータの制御は、エンコーダの検出結果に基づいて行われている。モータは、一般にコイルからの熱を排熱するために、樹脂で覆われている。その樹脂は、モータの停止時に空気中の水分を吸収（吸湿）し、運転時に樹脂中の水分を放出する。そのため、モータの運転時には、コイルが急速に昇温し、モータの樹脂も高温になり、樹脂に含まれていた水分が空気中に放出され、放出された水蒸気がエンコーダ側にも流れることになる。このとき、その水蒸気がエンコーダ内で結露する恐れがあった。このような結露を防止するために、エンコーダ内に吸湿剤を配置することが提案されている（例えば、引用文献１参照）。   2. Description of the Related Art An encoder (for example, a rotary encoder) is attached to a rotation shaft of a motor in order to control the rotation angle of a motor used for a drive unit of an industrial robot or a machine tool with high accuracy. The control of the motor is performed based on the detection result of the encoder. The motor is generally covered with a resin in order to exhaust heat from the coil. The resin absorbs (absorbs) moisture in the air when the motor is stopped, and releases the moisture in the resin during operation. Therefore, during operation of the motor, the temperature of the coil rises rapidly, the temperature of the resin of the motor also rises, the moisture contained in the resin is released into the air, and the released water vapor also flows to the encoder side. . At this time, the water vapor might be dewed in the encoder. In order to prevent such dew condensation, it has been proposed to arrange a hygroscopic agent in the encoder (for example, see Patent Document 1).

最近では、エンコーダが取り付けられたモータはより様々な環境下で使用されるようになっており、さらにエンコーダの検出精度を常に高精度に維持することも求められている。このため、エンコーダ内での結露の防止、又は結露の抑制をより効果的に行うことが求められている。   In recent years, motors equipped with encoders have been used in more various environments, and there is also a demand for constantly maintaining the detection accuracy of the encoders with high accuracy. For this reason, there is a demand for more effective prevention of condensation or suppression of condensation in the encoder.

特開２０１７−１５５２１号公報JP-A-2017-15521

本発明の第１の態様によれば、回転軸の回転情報を検出するエンコーダであって、その回転軸に設けられたパターンを検出する検出器と、その回転軸に設けられたパターン及びその検出器を収容する第１収容ケースと、その第１収容ケース内に収容されたそのパターン及びその検出器の少なくとも一方を加熱する加熱部と、を備えるエンコーダが提供される。
第２の態様によれば、第１の態様のエンコーダと、その回転軸を駆動するモータ部と、そのエンコーダの検出結果を用いてそのモータ部を制御するモータ制御部と、を備える駆動装置が提供される。 According to a first aspect of the present invention, there is provided an encoder for detecting rotation information of a rotating shaft, a detector for detecting a pattern provided on the rotating shaft, a pattern provided on the rotating shaft, and detecting the pattern. An encoder is provided that includes a first housing case that houses a container, and a heating unit that heats at least one of the pattern and the detector housed in the first housing case.
According to a second aspect, there is provided a drive device including the encoder according to the first aspect, a motor unit that drives a rotation axis thereof, and a motor control unit that controls the motor unit using a detection result of the encoder. Provided.

第３の態様によれば、回転軸に設けられたパターンを検出する検出器と、その回転軸に設けられたパターン及びその検出器を収容する第１収容ケースと、を備えるエンコーダの加熱方法であって、その第１収容ケース内に収容されたそのパターン及びその検出器の少なくとも一方を加熱することを含む加熱方法が提供される。   According to the third aspect, there is provided a method for heating an encoder including: a detector for detecting a pattern provided on a rotating shaft; and a first housing case for housing the pattern and the detector provided on the rotating shaft. Accordingly, there is provided a heating method including heating at least one of the pattern and the detector accommodated in the first accommodation case.

（Ａ）は本発明の第１の実施形態に係る駆動装置を示す断面図、（Ｂ）は図１（Ａ）内のエンコーダ部を示す拡大断面図である。FIG. 1A is a cross-sectional view illustrating a driving device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is an enlarged cross-sectional view illustrating an encoder unit in FIG. （Ａ）は図１（Ａ）内のパターンの一部を示す拡大図、（Ｂ）は図１（Ａ）内の受光素子の一部を示す拡大図、（Ｃ）は検出信号の一部を示す図、（Ｄ）は結露したパターンの一部を示す拡大図、（Ｅ）は結露した場合の検出信号の一部を示す図である。1A is an enlarged view showing a part of a pattern in FIG. 1A, FIG. 1B is an enlarged view showing a part of a light receiving element in FIG. 1A, and FIG. (D) is an enlarged view showing a part of a dew condensation pattern, and (E) is a view showing a part of a detection signal when dew is formed. エンコーダの加熱方法の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the heating method of an encoder. （Ａ）は第１の実施形態の第１変形例の駆動装置を示す断面図、（Ｂ）は第２変形例の駆動装置を示す断面図である。(A) is a sectional view showing a driving device of a first modification of the first embodiment, and (B) is a sectional view showing a driving device of a second modification. （Ａ）は第３変形例の駆動装置を示す断面図、（Ｂ）は図５（Ａ）中のシールド板３６を示す平面図である。(A) is a sectional view showing a driving device of a third modification, and (B) is a plan view showing a shield plate 36 in FIG. 5 (A). （Ａ）は第２の実施形態に係る駆動装置を示す断面図、（Ｂ）は図６（Ａ）中のエンコーダで計測される温度の一例を示す図である。FIG. 7A is a cross-sectional view illustrating a driving device according to a second embodiment, and FIG. 6B is a diagram illustrating an example of a temperature measured by an encoder in FIG. エンコーダの加熱方法の他の例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows another example of the heating method of an encoder.

以下、第１の実施形態につき図１（Ａ）〜図３を参照して説明する。
図１（Ａ）は、本実施形態に係る駆動装置１０の概略構成を示す。図１（Ａ）において、駆動装置１０は、エンコーダ部１２と、モータ部１４と、エンコーダ部１２の検出結果に基づいてモータ部１４の動作を制御する制御装置１６とを備えている。モータ部１４は、互いに対向する２つの開口が形成された箱状のモータケース３０と、モータケース３０に形成された２つの開口の側面部（内側面）に設けられた１対の回転軸受２８Ａ及び２８Ｂと、この１対の回転軸受２８Ａ及び２８Ｂを介して回転可能に支持された細長い棒状の回転軸１８と、回転軸１８の中央の軸部１８ｃの外面に装着された複数のマグネット２０と、マグネット２０を囲むようにモータケース３０の内面に配置された複数のコイル２２と、コイル２２に複数の信号ライン２６を介して接続された駆動回路２４とを有する。マグネット２０及びコイル２２の少なくとも一部は合成樹脂等の樹脂（不図示）によって覆われ、モータ部１４の停止中には、その樹脂は周囲の空気中の水分を吸収し、モータ部１４の運転中（コイル２２に電流を供給する期間）には、その樹脂は水分（水蒸気）を周囲の空気中に放出する。以下では、回転軸１８の中心軸に平行にＺ軸を取って説明する。回転軸１８はＺ軸に平行な軸の回りに回転可能である。 Hereinafter, the first embodiment will be described with reference to FIGS.
FIG. 1A shows a schematic configuration of a driving device 10 according to the present embodiment. 1A, the driving device 10 includes an encoder unit 12, a motor unit 14, and a control device 16 that controls the operation of the motor unit 14 based on the detection result of the encoder unit 12. The motor unit 14 includes a box-shaped motor case 30 having two openings formed facing each other, and a pair of rotary bearings 28 </ b> A provided on side surfaces (inner surfaces) of the two openings formed in the motor case 30. And 28B, an elongated rod-shaped rotary shaft 18 rotatably supported via the pair of rotary bearings 28A and 28B, and a plurality of magnets 20 mounted on the outer surface of a central shaft portion 18c of the rotary shaft 18. , A plurality of coils 22 disposed on the inner surface of the motor case 30 so as to surround the magnet 20, and a drive circuit 24 connected to the coils 22 via a plurality of signal lines 26. At least a part of the magnet 20 and the coil 22 is covered with a resin (not shown) such as a synthetic resin. When the motor unit 14 is stopped, the resin absorbs moisture in the surrounding air, and the motor unit 14 operates. During the period (a period during which current is supplied to the coil 22), the resin releases moisture (water vapor) into the surrounding air. Hereinafter, the description will be made taking the Z axis parallel to the central axis of the rotating shaft 18. The rotation shaft 18 is rotatable around an axis parallel to the Z axis.

一例として、モータ部１４は３相交流モータであるが、モータ部１４としては直流モータ等も使用できる。本実施形態では、回転軸１８の軸部１８ｃの一部、マグネット２０、及びコイル２２はモータケース３０内に収容されている。一方、回転軸１８の軸部１８ｃよりも細い＋Ｚ方向の一端部１８ａ及び軸部１８ｃと同じ外径の−Ｚ方向の他端部１８ｂはそれぞれモータケース３０の＋Ｚ方向及び−Ｚ方向の側面の外側に突き出ている。   As an example, the motor unit 14 is a three-phase AC motor, but a DC motor or the like can be used as the motor unit 14. In the present embodiment, a part of the shaft portion 18c of the rotating shaft 18, the magnet 20, and the coil 22 are accommodated in the motor case 30. On the other hand, one end 18a in the + Z direction, which is thinner than the shaft 18c of the rotating shaft 18, and the other end 18b in the −Z direction having the same outer diameter as the shaft 18c are formed on the side surfaces of the motor case 30 in the + Z and −Z directions, respectively. It sticks out.

また、エンコーダ部１２は、回転軸１８の一端部１８ａ側に配置される。エンコーダ部１２は、回転軸１８の一端部１８ａの先端に取り付けられて、回転方向の位置を検出するための輪帯状の反射型のパターンＰＡ（以下、回転型の検出パターンとも称する）が形成された円板状の回転板（以下、反射符号板という。）３４を有する。さらに、エンコーダ部１２は、反射符号板３４のパターンＰＡに検出光を照射する光源４０と、パターンＰＡからの反射光を受光する受光素子４２と、受光素子４２の検出信号Ｓ１を処理して反射符号板３４（及び回転軸１８）の回転方向の位置（角度及び／又は角速度）の情報（以下、エンコーダ情報という）Ｓ２を求める処理回路４４とを含む検出部３３を有する。エンコーダ情報Ｓ２は、駆動回路２４及び制御装置１６に供給される。反射符号板３４は、回転型のスケール又はディスクとも呼ぶことができる。なお、反射符号板３４に形成されるパターンＰＡは、アブソリュート型及びインクリメンタル型のパターンを含む。なお、パターンＰＡは、アブソリュート型又はインクリメンタル型のパターンであってもよく、その他の任意のパターンであってもよい。また、反射符号板３４の代わりに、透過型のパターンが形成された回転板（透過符号板）を使用してもよい。   In addition, the encoder unit 12 is disposed on one end portion 18 a side of the rotating shaft 18. The encoder unit 12 is attached to the tip of one end 18a of the rotating shaft 18 to form an orbicular reflection-type pattern PA (hereinafter, also referred to as a rotation-type detection pattern) for detecting a position in the rotation direction. And a rotating plate 34 (hereinafter, referred to as a reflection code plate). Further, the encoder unit 12 includes a light source 40 that irradiates the pattern PA of the reflection code plate 34 with detection light, a light receiving element 42 that receives light reflected from the pattern PA, and a detection signal S1 of the light receiving element 42 to process and reflect A detection circuit 33 including a processing circuit 44 for obtaining information (hereinafter, referred to as encoder information) S2 of a position (angle and / or angular velocity) of the code plate 34 (and the rotation shaft 18) in the rotation direction. The encoder information S2 is supplied to the drive circuit 24 and the control device 16. The reflection code plate 34 can also be called a rotary scale or disk. The pattern PA formed on the reflection code plate 34 includes an absolute type pattern and an incremental type pattern. The pattern PA may be an absolute type or an incremental type, or may be any other pattern. Further, instead of the reflection code plate 34, a rotating plate (transmission code plate) on which a transmission type pattern is formed may be used.

制御装置１６は、回転軸１８の目標回転角及び／又は目標回転速度の情報と、エンコーダ情報Ｓ２とを用いて回転軸１８の回転角等の情報を含む回転指令情報Ｓ４を生成し、その回転指令情報Ｓ４を駆動回路２４に供給する。駆動回路２４は、回転指令情報Ｓ４及びエンコーダ情報Ｓ２を用いて、コイル２２に供給する電流を調整して回転軸１８の回転角及び／又は回転速度を制御する。さらに、駆動回路２４は、コイル２２に供給する電流値を含む電流情報Ｓ３を制御装置１６に供給する。   The control device 16 uses the information on the target rotation angle and / or the target rotation speed of the rotation shaft 18 and the encoder information S2 to generate rotation command information S4 including information on the rotation angle and the like of the rotation shaft 18, and generates the rotation command information. The command information S4 is supplied to the drive circuit 24. The drive circuit 24 controls the rotation angle and / or rotation speed of the rotating shaft 18 by adjusting the current supplied to the coil 22 using the rotation command information S4 and the encoder information S2. Further, the drive circuit 24 supplies the control device 16 with current information S3 including a current value to be supplied to the coil 22.

モータケース３０の＋Ｚ方向の端面に円筒状のエンコーダケース３２が固定され、エンコーダケース３２の＋Ｚ方向の端部を覆うように円板状の基板（例えばプリント基板）３８が固定され、基板３８に光源４０、受光素子４２、及び処理回路４４が取り付けられている。エンコーダケース３２は例えば合成樹脂又は金属から形成されている。
図１（Ｂ）は図１（Ａ）中のエンコーダ部１２を示す拡大図である。図１（Ｂ）において、基板３８と反射符号板３４との間に、モータ部１４側から基板３８側に向かう電磁波を遮蔽して検出部３３におけるノイズを低減させるための円形の板状のシールド板３６（遮蔽板）が配置されている。シールド板３６は例えば真鍮等の非磁性体の金属（導電性材料）から形成されており、シールド板３６のパターンＰＡと光源４０及び受光素子４２との間の部分には、検出光を通過させるための開口部３６ｃが形成されている。なお、シールド板３６には、開口部３６ｃの代わりにガラス板等の光透過性の窓部を設けてもよい。基板３８のパターンＰＡ側の面の外周部には接地された（０Ｖの）端子部３８ａが設けられ、シールド板３６のリング状の外周部３６ａがエンコーダケース３２の＋Ｚ方向側の端部と端子部３８ａとの間に挟み込まれて固定されている。エンコーダケース３２の＋Ｚ方向側の端部の内面には、シールド板３６の外形に合わせて段差部３２ａが設けられている。 A cylindrical encoder case 32 is fixed to an end surface of the motor case 30 in the + Z direction, and a disc-shaped substrate (for example, a printed circuit board) 38 is fixed so as to cover an end portion of the encoder case 32 in the + Z direction. A light source 40, a light receiving element 42, and a processing circuit 44 are attached. The encoder case 32 is formed of, for example, synthetic resin or metal.
FIG. 1B is an enlarged view showing the encoder unit 12 in FIG. In FIG. 1B, a circular plate-shaped shield between the substrate 38 and the reflection code plate 34 for shielding electromagnetic waves from the motor unit 14 toward the substrate 38 to reduce noise in the detection unit 33. A plate 36 (shielding plate) is provided. The shield plate 36 is formed of a nonmagnetic metal (conductive material) such as brass, for example, and allows the detection light to pass through a portion between the pattern PA of the shield plate 36 and the light source 40 and the light receiving element 42. Opening 36c is formed. The shield plate 36 may be provided with a light-transmissive window such as a glass plate instead of the opening 36c. A grounded (0 V) terminal portion 38a is provided on an outer peripheral portion of the surface on the pattern PA side of the substrate 38. It is sandwiched and fixed between the portion 38a. A step portion 32 a is provided on the inner surface of the end portion on the + Z direction side of the encoder case 32 in accordance with the outer shape of the shield plate 36.

また、エンコーダ部１２は、基板３８と、シールド板３６と、シールド板３６の基板３８側の面に設けられた、発熱抵抗塗膜よりなる膜状のヒータ４６と、ヒータ４６の加熱量を制御するヒータ制御部４８（図１（Ａ）参照）とを有する。発熱抵抗塗膜は、一例として油性の密着用材料（いわゆるバインダ）に粉末カーボン及び／又は金属粉末を分散させたものである。発熱抵抗塗膜に電流を流すことによって、発熱抵抗塗膜は発熱する。なお、ヒータ４６は、シールド板３６の反射符号板３４側の面に設けてもよい。ヒータ４６の一面の端子部は、シールド板３６を介して基板３８の０Ｖの端子部３８ａに導通し、ヒータ４６の他面の端子部４６ａは、基板３８の貫通穴を通して電源端子部３８ｂに導通している。ヒータ制御部４８には処理回路４４から検出信号Ｓ１が供給されている。ヒータ制御部４８が、制御装置１６からの制御情報Ｓ５及び検出信号Ｓ１に基づいて電源端子部３８ｂに供給する電圧（電流）を制御することで、パターンＰＡ（反射符号板３４）及び検出部３３（特に光源４０及び受光素子４２）の少なくとも一方の表面における結露を防止するように、ヒータ４６の加熱のタイミング及び加熱量（温度）を制御する。ヒータ制御部４８は、結露に関する情報Ｓ６を制御装置１６に供給することができる。   Further, the encoder unit 12 controls the substrate 38, the shield plate 36, a film-shaped heater 46 provided on the surface of the shield plate 36 on the substrate 38 side, which is made of a heating resistance coating film, and controls the amount of heating of the heater 46. And a heater controller 48 (see FIG. 1A). The heating resistance coating film is, for example, a material in which powdered carbon and / or metal powder is dispersed in an oily adhesion material (a so-called binder). When a current is applied to the heating resistance coating film, the heating resistance coating film generates heat. The heater 46 may be provided on the surface of the shield plate 36 on the side of the reflection code plate 34. The terminal portion on one surface of the heater 46 is electrically connected to the terminal portion 38a of 0 V of the substrate 38 via the shield plate 36, and the terminal portion 46a on the other surface of the heater 46 is electrically connected to the power terminal portion 38b through the through hole of the substrate 38. doing. The detection signal S1 is supplied from the processing circuit 44 to the heater control unit 48. The heater control section 48 controls the voltage (current) supplied to the power supply terminal section 38b based on the control information S5 and the detection signal S1 from the control device 16 so that the pattern PA (reflection code plate 34) and the detection section 33 The heating timing and the heating amount (temperature) of the heater 46 are controlled so as to prevent dew condensation on at least one surface of the light source 40 and the light receiving element 42 in particular. The heater control unit 48 can supply information S <b> 6 relating to dew condensation to the control device 16.

エンコーダケース３２及び基板３８で囲まれたほぼ密閉された空間３２Ｓ内に、回転軸１８の一端部１８ａ、反射符号板３４、光源４０、受光素子４２、シールド板３６、及びヒータ４６が収容されている。
本実施形態では、モータケース３０（第２収容ケース）に対してエンコーダケース３２（第１収容ケース）は隣接しており、モータケース３０内の空間３０Ｓと、エンコーダケース３２内の空間３２Ｓとは、回転軸受２８Ａ内の隙間を介してわずかに連通し、また、空間３０Ｓは回転軸受２８Ｂ内の隙間を介して外気とわずかに連通している。そのため、外気又は空間３０Ｓ内で発生する水蒸気が回転軸受２８Ａ内の隙間を通して空間３２Ｓ内に流入する場合がある。このため、空間３２Ｓ内のパターンＰＡ、光源４０、及び受光素子４２等の表面に結露が生じ、検出信号Ｓ１のＳＮ比の低下等が起こる恐れがある。なお、モータケース３０とエンコーダケース３２との間に隙間があると、外気がこの隙間を介して空間３２Ｓ内に流入する場合がある。 One end portion 18a of the rotating shaft 18, the reflection code plate 34, the light source 40, the light receiving element 42, the shield plate 36, and the heater 46 are accommodated in a substantially sealed space 32S surrounded by the encoder case 32 and the substrate 38. I have.
In the present embodiment, the encoder case 32 (first storage case) is adjacent to the motor case 30 (second storage case), and the space 30S in the motor case 30 and the space 32S in the encoder case 32 are different from each other. The space 30S is slightly communicated with the outside air through a gap in the rotary bearing 28B, and the space 30S is slightly communicated with the outside air through a gap in the rotary bearing 28B. Therefore, the outside air or the steam generated in the space 30S may flow into the space 32S through the gap in the rotary bearing 28A. For this reason, dew condensation may occur on the surface of the pattern PA, the light source 40, the light receiving element 42, and the like in the space 32S, and the SN ratio of the detection signal S1 may be reduced. If there is a gap between the motor case 30 and the encoder case 32, outside air may flow into the space 32S via the gap.

本実施形態の駆動装置１０の動作の一例につき説明する。基本的な動作として、エンコーダ部１２の処理回路４４は、所定の周期で求めた反射符号板３４（及び回転軸１８）の角度等のエンコーダ情報Ｓ２を駆動回路２４及び制御装置１６に供給する。そして、制御装置１６が、エンコーダ情報Ｓ２等を用いて生成した回転指令情報Ｓ４をモータ部１４の駆動回路２４に供給し、それに応じて駆動回路２４がコイル２２に供給する電流値を制御する。この動作によって回転軸１８の回転角等が目標値に制御される。   An example of the operation of the driving device 10 of the present embodiment will be described. As a basic operation, the processing circuit 44 of the encoder unit 12 supplies the drive circuit 24 and the control device 16 with encoder information S2 such as the angle of the reflection code plate 34 (and the rotating shaft 18) obtained at a predetermined cycle. Then, the control device 16 supplies the rotation command information S4 generated using the encoder information S2 and the like to the drive circuit 24 of the motor unit 14, and controls the current value that the drive circuit 24 supplies to the coil 22 accordingly. By this operation, the rotation angle and the like of the rotating shaft 18 are controlled to the target values.

次に、本実施形態の駆動装置１０において、エンコーダケース３２内での結露を防止又は抑制するためにヒータ４６を用いる加熱方法の一例につき図３のフローチャートを参照して説明する。一例としてパターンＰＡ中の図２（Ａ）に示すアブソリュート型のパターンＰＡＡから得られる検出信号Ｓ１Ａを用いて結露の有無を判定するものとする。図２（Ａ）において、アブソリュート型のパターンＰＡＡは、反射部５８Ａと非反射部５８Ｂとを所定配列で円周方向に形成したものである。また、受光素子４２中にはパターンＰＡＡに対応して、図２（Ｂ）に示すように反射符号板３４の円周方向に対応する方向に複数の受光素子ｘ０，ｙ０，ｘ１，ｙ１，…，ｘ８，ｙ９を配列してなるアブソリュート型の受光素子４２Ａが含まれている。ヒータ制御部４８は、受光素子４２Ａの各検出信号をスキャンするように読み出すことができる。処理回路４４では、受光素子４２Ａから読み出した検出信号と、パターンＰＡ中のインクリメンタル型のパターンから検出される例えば２相の検出信号（又はその内の１相の検出信号）とを用いて、受光素子ｘ０〜ｘ９又はｙ０〜ｙ９の検出信号を選択することで、反射符号板３４の回転方向の絶対位置を高精度に求めることができる。   Next, an example of a heating method using the heater 46 to prevent or suppress dew condensation in the encoder case 32 in the driving device 10 of the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. As an example, it is assumed that the presence or absence of dew condensation is determined using the detection signal S1A obtained from the absolute pattern PAA shown in FIG. 2A in the pattern PA. In FIG. 2A, an absolute-type pattern PAA is formed by forming a reflective portion 58A and a non-reflective portion 58B in a predetermined arrangement in a circumferential direction. Also, in the light receiving element 42, a plurality of light receiving elements x0, y0, x1, y1,... In a direction corresponding to the circumferential direction of the reflection code plate 34 as shown in FIG. , X8, y9 are arranged. The heater control unit 48 can read out each detection signal of the light receiving element 42A so as to scan. The processing circuit 44 receives light using the detection signal read from the light receiving element 42A and a detection signal of, for example, two phases (or a detection signal of one phase thereof) detected from the incremental pattern in the pattern PA. By selecting the detection signals of the elements x0 to x9 or y0 to y9, the absolute position of the reflection code plate 34 in the rotation direction can be obtained with high accuracy.

パターンＰＡ、光源４０、及び受光素子４２の表面に結露がない状態でそのように読み出した検出信号Ｓ１Ａ（複数の受光素子ｘ０〜ｙ９の検出値を受光素子の配列方向の位置ＰＤ又は読み出した時間ｔの関数として補間した信号）は、図２（Ｃ）に示すように、例えばパターンＰＡＡに対応して比較的大きい振幅Ａｍ１で変化する矩形波状の信号となる。このようにアブソリュート型の受光素子４２Ａの検出信号を読み出す（スキャンする）ことによって、モータ部１４で回転軸１８を回転させることなく、検出信号Ｓ１Ａの振幅を求めることができる。   The detection signal S1A (the detection values of the plurality of light receiving elements x0 to y9 are read in the direction PD in the arrangement direction of the light receiving elements or the time when the detection signal S1A is read out) without dew condensation on the surfaces of the pattern PA, the light source 40 and the light receiving elements The signal interpolated as a function of t) is, for example, a rectangular wave signal that changes with a relatively large amplitude Am1 corresponding to the pattern PAA, as shown in FIG. 2C. As described above, by reading out (scanning) the detection signal of the absolute type light receiving element 42A, the amplitude of the detection signal S1A can be obtained without rotating the rotating shaft 18 by the motor unit 14.

これに対して、図２（Ｄ）に示すように、パターンＰＡＡ上に結露６０が生じている場合には、受光素子４２Ａから読み出した検出信号Ｓ１Ａは、図２（Ｅ）に示すように、振幅Ａｍ２が振幅Ａｍ１よりも小さい信号となる。同様に、光源４０又は受光素子４２の表面に結露が生じている場合にも、検出信号Ｓ１Ａの振幅は小さくなる。そこで、ヒータ制御部４８内の記憶部には、予め結露がない場合の検出信号Ｓ１Ａの振幅の最小値（例えば実測値又は理論値）が目標値Ａｍとして記憶されている。   On the other hand, as shown in FIG. 2D, when the dew condensation 60 occurs on the pattern PAA, the detection signal S1A read from the light receiving element 42A becomes, as shown in FIG. The amplitude Am2 becomes a signal smaller than the amplitude Am1. Similarly, even when dew condensation occurs on the surface of the light source 40 or the light receiving element 42, the amplitude of the detection signal S1A becomes small. Therefore, a minimum value (for example, an actual measurement value or a theoretical value) of the amplitude of the detection signal S1A when there is no condensation is stored in the storage unit in the heater control unit 48 as the target value Am in advance.

そこで、駆動装置１０の電源投入時には、制御装置１６からヒータ制御部４８に結露の有無の判定を行うことを指示する制御信号Ｓ５が出力される。そして、ステップ１０２において、ヒータ制御部４８は、受光素子４２Ａからの検出信号Ｓ１Ａの読み込み（取り込み）を行い、検出信号Ｓ１Ａの振幅Ａｍ２を算出する。そして、ステップ１０４において、ヒータ制御部４８はその算出した振幅Ａｍ２と予め記憶されている目標値Ａｍとを比較し、振幅Ａｍ２が目標値Ａｍより小さい場合には、パターンＰＡ（反射符号板３４）及び／又は検出部３３の構成部材（特に光源４０及び受光素子４２）の表面に結露が生じているものと判定する。そして、ステップ１０６に移行して、エンコーダ部１２のヒータ４６への通電を開始し、ヒータ４６でパターンＰＡ及び検出部３３（光源４０及び受光素子４２）の周囲の雰囲気の加熱を開始する。この際に、ヒータ制御部４８は、結露が生じていると判定したこと、ヒータ４６で加熱中であること、ヒータ４６での加熱時間、及びヒータ４６での加熱回数（ステップ１０６に移行した回数）を含む情報Ｓ６を制御装置１６に出力する。制御装置１６では、エンコーダ部１２の計測値の不良（モータ部１４による回転軸１８の回転量に対してエンコーダ部１２からの計測値の変化の割合が小さい場合等）が生じている場合に、その情報Ｓ６によって、その計測値の不良が結露によるものなのか、エンコーダ部１２の処理回路４４の異常等によるものなのか、又は光源４０の不具合なのかを判定可能である。本実施形態の駆動装置１０が例えばロボット等の同一環境下の複数軸の駆動機構として使用されている場合、例えば各エンコーダ部１２の情報Ｓ６を比較し、全てのエンコーダ部１２の検出信号Ｓ１Ａの振幅Ａｍ２が目標値Ａｍより小さい場合には、計測値の不良が結露によるものと判定でき、又は一部のエンコーダ部１２の検出信号Ｓ１Ａの振幅Ａｍ２が、他のエンコーダ部１２の検出信号Ｓ１Ａの振幅Ａｍ２と異なっている場合には、その一部のエンコーダ部１２の処理回路４４の異常、あるいは光源４０の不具合等によって検出信号が変化したものなのかを判定することも可能である。   Therefore, when the power of the driving device 10 is turned on, the control signal 16 is output from the control device 16 to the heater control unit 48 to instruct the heater control unit 48 to determine the presence or absence of condensation. Then, in step 102, the heater control unit 48 reads (takes in) the detection signal S1A from the light receiving element 42A, and calculates the amplitude Am2 of the detection signal S1A. Then, in step 104, the heater control unit 48 compares the calculated amplitude Am2 with a previously stored target value Am, and if the amplitude Am2 is smaller than the target value Am, the pattern PA (the reflection code plate 34). It is determined that condensation has occurred on the surfaces of the components of the detection unit 33 (particularly the light source 40 and the light receiving element 42). Then, the process proceeds to step 106 to start energization of the heater 46 of the encoder section 12, and the heater 46 starts heating the pattern PA and the atmosphere around the detection section 33 (the light source 40 and the light receiving element 42). At this time, the heater control unit 48 determines that dew condensation has occurred, that heating is being performed by the heater 46, the heating time of the heater 46, and the number of times of heating by the heater 46 (the number of times of shifting to step 106). ) Is output to the control device 16. In the control device 16, when a failure of the measurement value of the encoder unit 12 (such as a case where the rate of change of the measurement value from the encoder unit 12 is smaller than the rotation amount of the rotating shaft 18 by the motor unit 14) occurs, Based on the information S6, it is possible to determine whether the failure of the measured value is due to dew condensation, an abnormality of the processing circuit 44 of the encoder unit 12, or a failure of the light source 40. When the drive device 10 of the present embodiment is used as a drive mechanism of a plurality of axes under the same environment such as a robot, for example, the information S6 of each encoder unit 12 is compared, and the detection signals S1A of all the encoder units 12 are compared. When the amplitude Am2 is smaller than the target value Am, it can be determined that the failure of the measured value is due to condensation, or the amplitude Am2 of the detection signal S1A of some of the encoder units 12 is different from the detection signal S1A of the other encoder unit 12. If the amplitude is different from the amplitude Am2, it is also possible to determine whether the detection signal has changed due to an abnormality of the processing circuit 44 of a part of the encoder unit 12, a defect of the light source 40, or the like.

ヒータ４６での加熱時間は、エンコーダ部１２の構成部材及び回転軸１８の熱容量等に応じて予め定められている。その後、動作はステップ１０２に戻り、検出信号Ｓ１Ａの読み込みを行い、次のステップ１０４で、検出信号Ｓ１Ａの振幅Ａｍ２が目標値Ａｍ以上になっている場合には、結露が解消したものと判定してステップ１０８に移行する。そして、ヒータ制御部４８はヒータ４６への通電を停止して、ヒータ４６による加熱を停止する。これによって、結露が解消しているにもかかわらずヒータ４６によって無用な加熱を行うことを防止できるとともに、駆動装置１０の待機時間を短縮できる。   The heating time of the heater 46 is determined in advance according to the components of the encoder unit 12, the heat capacity of the rotating shaft 18, and the like. Thereafter, the operation returns to step 102 to read the detection signal S1A. If the amplitude Am2 of the detection signal S1A is equal to or larger than the target value Am in the next step 104, it is determined that the condensation has been eliminated. Then, the process proceeds to step 108. Then, the heater control unit 48 stops energizing the heater 46 and stops heating by the heater 46. Thus, it is possible to prevent unnecessary heating by the heater 46 even though the dew has been eliminated, and it is possible to shorten the standby time of the driving device 10.

なお、ヒータ４６でエンコーダケース３２内の空間３２Ｓの気体を加熱すると、熱膨張によってモータケース３０内の空間３０Ｓの気圧よりも空間３２Ｓの気圧の方が大きくなり、空間３０Ｓ内の水蒸気を含む気体が空間３２Ｓ内に流入しにくくなる。このように水蒸気を含む気体が空間３２Ｓ内に流入しにくくなることからも、エンコーダケース３２内での結露の防止又は抑制の効果が大きくなる。   When the gas in the space 32S in the encoder case 32 is heated by the heater 46, the pressure of the space 32S becomes larger than the pressure of the space 30S in the motor case 30 due to thermal expansion, and the gas containing water vapor in the space 30S Is less likely to flow into the space 32S. Since the gas containing water vapor hardly flows into the space 32S, the effect of preventing or suppressing the dew condensation in the encoder case 32 is increased.

その後、ステップ１１０において、ヒータ制御部４８は結露が解消してヒータ４６による加熱を停止したことを示す情報Ｓ６を制御装置１６に供給する。この後のエンコーダ情報Ｓ２は正しい情報とみなすことができるため、このステップ１１０において、回転軸１８（反射符号板３４）の回転角（又は角速度等）の正確な計測が開始されたとみなすことができる。そして、ステップ１１２において、制御装置１６は、エンコーダ情報Ｓ２を用いて駆動回路２４を介してモータ部１４を駆動する。これによって、結露が解消された状態で高精度に回転軸１８の回転角等を検出でき、この検出結果を用いて回転軸１８の回転角等を目標値に高精度に制御できる。   Thereafter, in step 110, the heater control unit 48 supplies the control device 16 with information S6 indicating that the condensation has been eliminated and the heating by the heater 46 has been stopped. Since the subsequent encoder information S2 can be regarded as correct information, it can be considered in this step 110 that accurate measurement of the rotation angle (or angular velocity or the like) of the rotating shaft 18 (reflection code plate 34) has been started. . Then, in step 112, the control device 16 drives the motor unit 14 via the drive circuit 24 using the encoder information S2. As a result, the rotation angle and the like of the rotating shaft 18 can be detected with high accuracy in a state where the dew has been eliminated, and the rotation angle and the like of the rotating shaft 18 can be controlled to the target value with high accuracy using the detection result.

なお、１回目のステップ１０４において、計測された振幅Ａｍ１が目標値Ａｍ以上である場合には、ヒータ４６による加熱を行うことなくステップ１１０に移行して、回転軸１８の回転角等の計測を開始することができる。また、制御装置１６は、ヒータ制御部４８にヒータ４６による加熱を開始させた後、モータ部１４の運転を開始させて、モータ部１４の運転によって、エンコーダケース３２内のパターンＰＡ及び検出部３３の各構成部材の表面の温度が露点よりも高くなり、ヒータ４６を加熱する必要がなくなったと判断できる場合には、ヒータ制御部４８にヒータ４６に供給する電流をオフにする指令情報Ｓ５を供給してもよい。   If the measured amplitude Am1 is equal to or larger than the target value Am in the first step 104, the process proceeds to step 110 without performing heating by the heater 46, and the measurement of the rotation angle of the rotary shaft 18 and the like is performed. You can start. In addition, the control device 16 causes the heater control unit 48 to start heating by the heater 46, and then starts the operation of the motor unit 14, and the operation of the motor unit 14 causes the pattern PA and the detection unit 33 in the encoder case 32. When it can be determined that the temperature of the surface of each component has become higher than the dew point and it is no longer necessary to heat the heater 46, the command information S 5 for turning off the current supplied to the heater 46 is supplied to the heater control unit 48. May be.

言い換えると、電源を投入した後、モータ部１４の温度が一定の温度に落ち着くまでの間、またはモータ部１４の運転開始後、モータ部１４の温度が上昇し、モータ部１４の温度が飽和状態（定常）になるまでの間は、ヒータ制御部４８にヒータ４６に電流を供給する指令情報が供給されるようにしてもよい。
上述のように本実施形態の回転軸１８の回転情報（エンコーダ情報Ｓ１）を検出するエンコーダ部１２は、回転軸１８に設けられたパターンＰＡを検出する検出部３３（検出器）と、回転軸１８に設けられたパターンＰＡ及び検出部３３を収容するエンコーダケース３２（第１収容ケース）と、パターンＰＡ及び検出部３３を加熱するヒータ４６（加熱部）と、を備えるエンコーダである。 In other words, after the power is turned on, the temperature of the motor unit 14 rises until the temperature of the motor unit 14 reaches a constant temperature or after the operation of the motor unit 14 starts, and the temperature of the motor unit 14 is saturated. Until (steady), command information for supplying a current to the heater 46 may be supplied to the heater control unit 48.
As described above, the encoder unit 12 that detects the rotation information (encoder information S1) of the rotation shaft 18 of the present embodiment includes the detection unit 33 (detector) that detects the pattern PA provided on the rotation shaft 18 and the rotation shaft 18. The encoder includes an encoder case 32 (first accommodation case) that accommodates the pattern PA and the detection unit 33 provided on the 18 and a heater 46 (heating unit) that heats the pattern PA and the detection unit 33.

また、本実施形態のエンコーダ部１２の加熱方法は、エンコーダケース３２に収容されたパターンＰＡ及び検出部３３を加熱するステップ１０６を含んでいる。
エンコーダ部１２及びその加熱方法によれば、ヒータ４６でエンコーダケース３２内のパターンＰＡ及び検出部３３を加熱することによって、パターンＰＡ及び検出部３３の表面の温度を露点よりも高くできるため、エンコーダケース３２内での結露を防止できる。このため、エンコーダ部１２によって常に高精度に回転軸１８の回転情報を検出できる。
また、エンコーダ部１２及びその加熱方法によれば、エンコーダケース３２内で結露が生じた場合に、その結露を迅速に解消することもできる。 Further, the method of heating the encoder unit 12 of the present embodiment includes a step 106 of heating the pattern PA and the detection unit 33 accommodated in the encoder case 32.
According to the encoder unit 12 and its heating method, the pattern PA and the detection unit 33 in the encoder case 32 can be heated by the heater 46 so that the temperature of the surface of the pattern PA and the detection unit 33 can be higher than the dew point. Dew condensation in the case 32 can be prevented. Therefore, the rotation information of the rotating shaft 18 can always be detected with high accuracy by the encoder unit 12.
Further, according to the encoder section 12 and its heating method, when dew condensation occurs in the encoder case 32, the dew condensation can be quickly eliminated.

さらに、ヒータ４６でエンコーダケース３２内の気体（例えば空気）を加熱して、その気圧をモータケース３０内の気圧よりも高くすることで、モータケース３０内の高湿度の気体がエンコーダケース３２内に流入しない。このため、エンコーダケース３２内での結露をより効率的に防止できる。
なお、パターンＰＡ及び検出部３３を加熱すると、パターンＰＡ及び検出部３３の周囲の雰囲気（気体）の温度が上昇し、逆にパターンＰＡ及び検出部３３の周囲の雰囲気の温度が上昇すると、パターンＰＡ及び検出部３３の温度が上昇するため、パターンＰＡ及び検出部３３を加熱することは、実質的にパターンＰＡ及び検出部３３の周囲の雰囲気を加熱することと同じである。 Further, the gas (for example, air) in the encoder case 32 is heated by the heater 46 to make the air pressure higher than the air pressure in the motor case 30, so that the high humidity gas in the motor case 30 Does not flow into For this reason, dew condensation in the encoder case 32 can be more efficiently prevented.
When the pattern PA and the detection unit 33 are heated, the temperature of the atmosphere (gas) around the pattern PA and the detection unit 33 increases. Conversely, when the temperature of the atmosphere around the pattern PA and the detection unit 33 increases, the pattern PA and the detection unit 33 increase. Since the temperatures of the PA and the detection unit 33 rise, heating the pattern PA and the detection unit 33 is substantially the same as heating the atmosphere around the pattern PA and the detection unit 33.

また、本実施形態の駆動装置１０は、回転軸１８の回転情報を検出するエンコーダ部１２と、回転軸１８を駆動するモータ部１４と、エンコーダ部１２の検出結果を用いてモータ部１４を制御する制御装置１６（モータ制御部）と、を備えている。駆動装置１０によれば、結露を防止又は抑制して回転軸１８の回転情報を高精度に計測できるため、その計測結果を用いて回転軸１８を高精度に回転できる。   Further, the drive device 10 of the present embodiment controls the motor unit 14 using the encoder unit 12 that detects the rotation information of the rotary shaft 18, the motor unit 14 that drives the rotary shaft 18, and the detection result of the encoder unit 12. And a control device 16 (motor control unit). According to the driving device 10, since the rotation information of the rotating shaft 18 can be measured with high accuracy while preventing or suppressing dew condensation, the rotating shaft 18 can be rotated with high accuracy using the measurement result.

また、本実施形態では、ヒータ４６はシールド板３６の一面に設けられているため、別途ヒータ４６の支持部材を設ける必要がなく、エンコーダ部１２の構成を簡素化できる。
なお、ヒータ４６は、シールド板３６のパターンＰＡ（反射符号板３４）側の面に設けてもよく、シールド板３６の両面（基板３８側の面及びパターンＰＡ側の面）に設けてもよい。 Further, in the present embodiment, since the heater 46 is provided on one surface of the shield plate 36, there is no need to separately provide a support member for the heater 46, and the configuration of the encoder unit 12 can be simplified.
The heater 46 may be provided on the surface of the shield plate 36 on the pattern PA (reflection code plate 34) side, or may be provided on both surfaces (the surface on the substrate 38 side and the surface on the pattern PA side) of the shield plate 36. .

また、本実施形態では、ヒータ４６は、パターンＰＡ（反射符号板３４）と検出部３３との間に配置されているため、ヒータ４６によってパターンＰＡ及び検出部３３の両方（又はパターンＰＡ及び検出部３３の両方の周囲の雰囲気中の気体）を効率的に加熱できる。このため、パターンＰＡ及び検出部３３の両方の結露を防止又は抑制できる。
なお、ヒータ４６によってパターンＰＡ及び検出部３３の一方、又は検出部３３の少なくとも一部の構成部材（例えば光源４０又は受光素子４２）を加熱するようにしてもよい。この場合でも、エンコーダケース３２内での結露を抑制することができる。さらに、エンコーダケース３２内で結露が生じた場合に、その結露を迅速に解消するか、又は回転情報の検出に影響が生じない程度にその結露を小さくできる。 Further, in the present embodiment, since the heater 46 is disposed between the pattern PA (reflection code plate 34) and the detection unit 33, both the pattern PA and the detection unit 33 (or the pattern PA and the detection The gas in the atmosphere around both of the parts 33 can be efficiently heated. For this reason, dew condensation on both the pattern PA and the detection unit 33 can be prevented or suppressed.
Note that the heater 46 may heat one of the pattern PA and the detection unit 33, or at least a part of the constituent members (for example, the light source 40 or the light receiving element 42) of the detection unit 33. Even in this case, dew condensation in the encoder case 32 can be suppressed. Furthermore, when dew condensation occurs in the encoder case 32, the dew condensation can be quickly eliminated or the dew condensation can be reduced to such an extent that the detection of rotation information is not affected.

また、本実施形態では、ヒータ４６として発熱抵抗塗膜が使用されているため、ヒータ４６が小型化できるとともに、シールド板３６に対してヒータ４６を容易に設けることができる。なお、ヒータ４６としては、発熱抵抗塗膜以外の発熱体、例えばシート状の発熱部材等を使用することができる。さらに、ヒータ４６の代わりに、エンコーダケース３２内に赤外線ヒータを設置し、この赤外線ヒータでエンコーダケース３２内の空気の温度を高くしてもよい。また、その赤外線ヒータをエンコーダケース３２の外部に設置し、外部からエンコーダケース３２及びその内部の空気の温度を高めるようにしてもよい。   Further, in the present embodiment, since the heating resistance coating film is used as the heater 46, the heater 46 can be reduced in size, and the heater 46 can be easily provided on the shield plate 36. In addition, as the heater 46, a heating element other than the heating resistance coating film, for example, a sheet-shaped heating member or the like can be used. Further, an infrared heater may be provided in the encoder case 32 instead of the heater 46, and the temperature of the air in the encoder case 32 may be increased by the infrared heater. Further, the infrared heater may be installed outside the encoder case 32 so as to increase the temperature of the encoder case 32 and the air in the inside from the outside.

次に、上述の実施形態の変形例及び他の実施形態につき説明する。なお、以下で参照する図４（Ａ）〜図７において、図１（Ａ）、図２（Ａ）、及び図３に対応する部分には同一又は類似の符号を付してその詳細な説明を省略する。
まず、上述の実施形態では、アブソリュート型のパターンから得られる検出信号Ｓ１Ａを取り込んで結露の有無を判定しているため、回転軸１８を駆動する必要がないが、インクリメンタル型のパターンから得られる時間に関して正弦波状又は矩形波状に変化する検出信号の振幅から結露の有無を判定してもよい。この場合には、モータ部１４で回転軸１８（反射符号板３４）をわずかに回転する必要がある。さらに、検出信号等を用いて結露の有無を判定することなく、例えば駆動装置１０への電源投入時に、予め定められた時間（例えば経験的に結露が解消されると予測される時間）だけヒータ４６に通電して反射符号板３４及び検出部３３を加熱するようにしてもよい。 Next, a modified example of the above-described embodiment and another embodiment will be described. In FIGS. 4A to 7 referred to below, parts corresponding to FIGS. 1A, 2A, and 3 are denoted by the same or similar reference numerals, and are described in detail. Is omitted.
First, in the above-described embodiment, since the detection signal S1A obtained from the absolute type pattern is taken to determine the presence or absence of dew condensation, there is no need to drive the rotating shaft 18, but the time obtained from the incremental type pattern is not necessary. The presence or absence of dew may be determined from the amplitude of the detection signal that changes in a sine wave shape or a rectangular wave shape. In this case, it is necessary for the motor section 14 to slightly rotate the rotating shaft 18 (reflection code plate 34). Further, the heater is not used for determining the presence or absence of dew condensation using a detection signal or the like, and for example, when power is supplied to the driving device 10, the heater is heated for a predetermined time (for example, a time empirically predicted that dew condensation is eliminated). The reflection code plate 34 and the detection unit 33 may be heated by energizing 46.

また、上述の実施形態では検出部３３として反射型又は透過型の光学式の検出器が使用されている。その他に、検出部として磁気方式又は静電容量方式等の検出器を使用してもよい。さらに、パターンＰＡは反射符号板（スケール）３４に設けられているが、回転軸１８の一端部１８ａ等を反射符号板又はスケールとして使用してもよい。すなわち、その一端部１８ａの表面に回転方向の位置を示す着磁パターン又は反射パターン等を形成しておき、その回転情報を磁気センサ又は受光素子等を含む検出部で検出してもよい。また、反射符号板（スケール）３４の取付位置としては、回転軸１８の一端部１８ａ以外の位置、例えば、他端部１８ｂ、又は一端部１８ａ及び他端部１８ｂから離れた位置でも良い。   In the above-described embodiment, a reflection-type or transmission-type optical detector is used as the detection unit 33. Alternatively, a magnetic or capacitance type detector may be used as the detection unit. Further, although the pattern PA is provided on the reflective code plate (scale) 34, the one end 18a of the rotating shaft 18 and the like may be used as a reflective code plate or scale. That is, a magnetization pattern or a reflection pattern indicating the position in the rotation direction may be formed on the surface of the one end 18a, and the rotation information may be detected by a detection unit including a magnetic sensor or a light receiving element. The position where the reflection code plate (scale) 34 is attached may be a position other than the one end 18a of the rotary shaft 18, for example, a position apart from the other end 18b or the one end 18a and the other end 18b.

また、上述の実施形態ではヒータ４６がシールド板３６に設けられているが、図４（Ａ）の第１変形例の駆動装置のエンコーダ部１２Ａで示すように、ヒータを反射符号板３４に設けてもよい。図４（Ａ）において、シールド板３６にはヒータは設けられていない。そして、回転軸１８の例えばセラミックス等の絶縁体よりなる一端部１８ａの側面にＺ方向に沿って導電性の電極膜５４Ａ及び５４Ｂが形成され、一端部１８ａの＋Ｚ方向の端面に電極部５４Ａｂ及び５４Ｂｂが形成され、電極膜５４Ａ及び５４Ｂはそれぞれ一端部１８ａ内の信号ライン５４Ａａ及び５４Ｂａを介して電極部５４Ａｂ及び５４Ｂｂに接続されている。また、反射符号板３４の回転軸１８側の面に、発熱抵抗塗膜よりなるヒータ４６Ａが設けられ、反射符号板３４のヒータ４６が設けられた面が、ボルト５６によって一端部１８ａに連結されている。この際に、ヒータ４６の一方（０Ｖ）の端子部及び他方の端子部がそれぞれ電極部５４Ａｂ及び５４Ｂｂに接触している。   In the above-described embodiment, the heater 46 is provided on the shield plate 36. However, as shown by the encoder unit 12A of the driving device of the first modified example in FIG. You may. In FIG. 4A, the shield plate 36 is not provided with a heater. Then, conductive electrode films 54A and 54B are formed along the Z direction on the side surface of one end portion 18a made of an insulator such as a ceramic, for example, of the rotating shaft 18, and the electrode portions 54Ab and 54Bb is formed, and the electrode films 54A and 54B are connected to the electrode portions 54Ab and 54Bb via signal lines 54Aa and 54Ba in the one end 18a, respectively. Further, a heater 46A made of a heating resistance coating film is provided on the surface of the reflection code plate 34 on the rotating shaft 18 side, and the surface of the reflection code plate 34 provided with the heater 46 is connected to one end 18a by bolts 56. ing. At this time, one (0 V) terminal portion and the other terminal portion of the heater 46 are in contact with the electrode portions 54Ab and 54Bb, respectively.

さらに、エンコーダケース３２の内面に、Ｚ方向に沿って直流モータの接触式のブラシのような接触部５２Ａ及び５２Ｂが固定され、回転軸１８の回転中にも接触部５２Ａ及び５２Ｂは電極膜５４Ａ及び５４Ｂに接触している。接触部５２Ａは基板３８の０Ｖの端子部３８ａ及び図１（Ｂ）の電源端子部３８ｂに不図示の信号ラインを介して接続されている。接触部５２Ａ及び５２Ｂ、電極膜５４Ａ及び５４Ｂ、信号ライン５４Ａａ及び５４Ｂａ、並びに電極部５４Ａｂ及び５４Ｂｂより接触式の配線部５０が構成されている。図１（Ａ）のヒータ制御部４８と同様のヒータ制御部（不図示）が、配線部５０を介してヒータ４６Ａに供給する電流（電圧）を制御することによって、ヒータ４６Ａによる加熱量を制御できる。この他の構成は第１の実施形態のエンコーダ部１２と同様である。   Further, contact portions 52A and 52B such as contact brushes of a DC motor are fixed to the inner surface of the encoder case 32 along the Z direction, and the contact portions 52A and 52B keep the electrode film 54A even during rotation of the rotating shaft 18. And 54B. The contact portion 52A is connected to the 0V terminal portion 38a of the substrate 38 and the power supply terminal portion 38b of FIG. 1B via a signal line (not shown). A contact-type wiring section 50 is composed of the contact sections 52A and 52B, the electrode films 54A and 54B, the signal lines 54Aa and 54Ba, and the electrode sections 54Ab and 54Bb. A heater control unit (not shown) similar to the heater control unit 48 in FIG. 1A controls the current (voltage) supplied to the heater 46A via the wiring unit 50, thereby controlling the amount of heating by the heater 46A. it can. Other configurations are the same as those of the encoder unit 12 of the first embodiment.

この変形例において、ヒータ４６Ａに通電することによって、ヒータ４６Ａが発熱すると、反射符号板３４及びパターンＰＡの温度が上昇し、さらに反射符号板３４の温度が上昇すると、その雰囲気の気体の温度が上昇し、検出部３３の光源４０及び受光素子４２の温度が上昇する。このため、仮にエンコーダケース３２内で結露が生じていても、パターンＰＡの表面の結露が解消され、光源４０及び受光素子４２の表面の結露が解消される。この後は、エンコーダ部１２Ａによって、回転軸１８の回転情報を高精度に検出できる。また、エンコーダケース３２内の気体の温度が露点に近いような場合には、ヒータ４６Ａで反射符号板３４を加熱することによって、その周囲の気体の温度が上昇し、エンコーダケース３２内での結露を防止できる。   In this modification, when the heater 46A generates heat by energizing the heater 46A, the temperature of the reflective code plate 34 and the pattern PA rises, and when the temperature of the reflective code plate 34 further rises, the temperature of the gas in the atmosphere rises. As a result, the temperature of the light source 40 and the light receiving element 42 of the detection unit 33 increases. Therefore, even if dew condensation occurs in the encoder case 32, dew condensation on the surface of the pattern PA is eliminated, and dew condensation on the surfaces of the light source 40 and the light receiving element 42 is eliminated. Thereafter, the rotation information of the rotating shaft 18 can be detected with high accuracy by the encoder 12A. When the temperature of the gas in the encoder case 32 is close to the dew point, the temperature of the surrounding gas rises by heating the reflective code plate 34 with the heater 46A, and the dew condensation in the encoder case 32 increases. Can be prevented.

この変形例においては、ヒータ４６Ａが反射符号板３４に設けられているため、ヒータ４６Ａによって特に反射符号板３４のパターンＰＡ及びこの周囲の雰囲気の温度を効率的に上昇させることができる。したがって、特にパターンＰＡにおける結露を抑制又は防止できる。
この変形例において、接触式の配線部５０の代わりに非接触式の配線部（不図示）を用いて、ヒータ制御部とヒータ４６Ａとを接続してもよい。非接触式の配線部は、例えばエンコーダケース３２内に設けられるコイルと、一端部１８ａ側に設けられるコイルと、一端部１８ａ側に設けられる整流回路とを含んで構成できる。 In this modification, since the heater 46A is provided on the reflective code plate 34, the temperature of the pattern PA of the reflective code plate 34 and the atmosphere around the pattern PA can be efficiently increased by the heater 46A. Therefore, it is possible to particularly suppress or prevent the dew condensation in the pattern PA.
In this modification, the heater control unit and the heater 46A may be connected by using a non-contact wiring unit (not shown) instead of the contact wiring unit 50. The non-contact type wiring section can be configured to include, for example, a coil provided in the encoder case 32, a coil provided on the one end 18a side, and a rectifier circuit provided on the one end 18a side.

さらに、ヒータ４６Ａを反射符号板３４のパターンＰＡが形成されている面のパターンＰＡが形成されていない領域に設けてもよい。
次に、この変形例ではヒータ４６Ａが反射符号板３４に設けられているが、図４（Ｂ）の第２変形例の駆動装置のエンコーダ部１２Ｂで示すように、ヒータをエンコーダケース３２の内面に設けてもよい。図４（Ｂ）において、シールド板３６及び反射符号板３４にはヒータは設けられていない。そして、エンコーダケース３２の内面に反射符号板３４を囲むように発熱抵抗塗膜よりなるヒータ４６Ｂが設けられている。さらに、ヒータ４６Ｂの一方（０Ｖ）の端子部及び他方の端子部がそれぞれ基板３８の０Ｖの端子部３８ａ及び図１（Ｂ）の電源端子部３８ｂに不図示の信号ラインを介して接続されている。このため、図１（Ａ）のヒータ制御部４８と同様のヒータ制御部（不図示）が、それらの信号ラインを介してヒータ４６Ｂに供給する電流（電圧）を制御することによって、ヒータ４６Ｂによる加熱量を制御できる。この他の構成は第１の実施形態のエンコーダ部１２と同様である。 Further, the heater 46A may be provided in a region where the pattern PA of the reflective code plate 34 is formed, where the pattern PA is not formed.
Next, in this modification, the heater 46A is provided on the reflection code plate 34. However, as shown by the encoder unit 12B of the driving device of the second modification in FIG. May be provided. In FIG. 4B, the shield plate 36 and the reflection code plate 34 are not provided with a heater. Further, a heater 46B made of a heating resistance coating film is provided on the inner surface of the encoder case 32 so as to surround the reflection code plate 34. Further, one (0V) terminal portion and the other terminal portion of the heater 46B are connected to a 0V terminal portion 38a of the substrate 38 and a power supply terminal portion 38b of FIG. 1B via a signal line (not shown), respectively. I have. For this reason, a heater control unit (not shown) similar to the heater control unit 48 in FIG. 1A controls the current (voltage) supplied to the heater 46B via those signal lines, so that the heater 46B The amount of heating can be controlled. Other configurations are the same as those of the encoder unit 12 of the first embodiment.

この変形例において、ヒータ４６Ｂに通電することによって、ヒータ４６Ｂが発熱すると、反射符号板３４及びパターンＰＡの温度が上昇し、その雰囲気の気体の温度が上昇し、検出部３３の光源４０及び受光素子４２の温度が上昇する。このため、エンコーダケース３２内での結露を抑制又は防止できる。
この変形例においては、ヒータ４６Ｂがエンコーダケース３２の内面に設けられているため、ヒータ４６Ｂを容易に設けることができる。さらに、ヒータ４６Ｂによって反射符号板３４のパターンＰＡ及びこの周囲の雰囲気の温度を効率的に上昇させることができ、ヒータ４６Ｂによって基板３８の光源４０及び受光素子４２の周囲の雰囲気の温度を容易に上昇させることもできる。 In this modification, when the heater 46B generates heat by energizing the heater 46B, the temperature of the reflection code plate 34 and the pattern PA rises, the temperature of the gas in the atmosphere rises, and the light source 40 and the light receiving The temperature of the element 42 rises. For this reason, dew condensation in the encoder case 32 can be suppressed or prevented.
In this modification, since the heater 46B is provided on the inner surface of the encoder case 32, the heater 46B can be easily provided. Further, the temperature of the pattern PA of the reflection code plate 34 and the surrounding atmosphere can be efficiently increased by the heater 46B, and the temperature of the atmosphere around the light source 40 and the light receiving element 42 of the substrate 38 can be easily increased by the heater 46B. You can also raise it.

また、上述の実施形態及びその変形例では、ヒータ４６〜４６Ｂがシールド板３６、反射符号板３４又はエンコーダケース３２に設けられているが、図５（Ａ）の第３変形例の駆動装置のエンコーダ部１２Ｃで示すように、シールド板３６Ａをヒータとしても兼用してもよい。図５（Ａ）において、基板３８の反射符号板３４側の面とエンコーダケース３２の＋Ｚ方向の端部との間に、図１（Ｂ）のシールド板３６とほぼ同じ形状の電磁波の遮蔽用の円形の板状のシールド板３６Ａが設置されている。シールド板３６Ａは真鍮等の金属（導電性部材）から形成されている。図５（Ｂ）に示すように、シールド板３６Ａには、検出部３３の検出光を通過させるための開口部３６Ａｃ（光透過性の窓部でもよい）、及びエンコーダケース３２内の他の部材（不図示）と機械的に干渉する部分の開口部等が形成されている。   In the above-described embodiment and its modification, the heaters 46 to 46B are provided on the shield plate 36, the reflection code plate 34, or the encoder case 32. However, in the driving device of the third modification in FIG. As shown by the encoder section 12C, the shield plate 36A may also be used as a heater. 5A, between the surface of the substrate 38 on the side of the reflective code plate 34 and the end of the encoder case 32 in the + Z direction, a shield for shielding electromagnetic waves having substantially the same shape as the shield plate 36 of FIG. A circular plate-shaped shield plate 36A is provided. The shield plate 36A is formed from a metal (conductive member) such as brass. As shown in FIG. 5B, the shield plate 36A has an opening 36Ac (a light-transmitting window may be provided) through which the detection light of the detection unit 33 passes, and other members in the encoder case 32. An opening or the like at a portion that mechanically interferes with (not shown) is formed.

また、基板３８の外周部のうちシールド板３６Ａと対向する面には、その面のうち互いに離れた２箇所の部分に、０Ｖの端子部３８ａ及び電源端子部３８ｃが形成されている。さらに、０Ｖの端子部３８ａ及び電源端子部３８ｃに接触するシールド板３６Ａの外周部がそれぞれ端子部３６Ａａ及び３６Ａｂとされている。そして、図１（Ａ）のヒータ制御部４８と同様のヒータ制御部（不図示）が、端子部３８ａ及び電源端子部３８ｃの間に所定の電圧を印加することによって、端子部３６Ａａ及び３６Ａｂを介してシールド板３６Ａに所定の電流が流れ、シールド板３６Ａが発熱する。そのヒータ制御部では、例えば電流制御回路によってシールド板３６Ａに流れる電流の大きさ、ひいてはその発熱量（加熱量）を制御してもよい。この他の構成は第１の実施形態のエンコーダ部１２と同様である。   On the surface of the outer peripheral portion of the substrate 38 that faces the shield plate 36A, a terminal portion 38a of 0 V and a power supply terminal portion 38c are formed at two portions separated from each other on the surface. Further, the outer peripheral portions of the shield plate 36A that are in contact with the 0V terminal portion 38a and the power supply terminal portion 38c are defined as terminal portions 36Aa and 36Ab, respectively. Then, a heater control unit (not shown) similar to the heater control unit 48 in FIG. 1A applies a predetermined voltage between the terminal unit 38a and the power supply terminal unit 38c, thereby connecting the terminal units 36Aa and 36Ab. A predetermined current flows through the shield plate 36A through the shield plate 36A, and the shield plate 36A generates heat. In the heater control unit, for example, the current control circuit may control the magnitude of the current flowing through the shield plate 36A, and thus the amount of heat generated (the amount of heating). Other configurations are the same as those of the encoder unit 12 of the first embodiment.

この変形例のエンコーダ部１２Ｃにおいて、ヒータとしてのシールド板３６Ａに通電することによって、シールド板３６Ａが発熱すると、反射符号板３４及びパターンＰＡの温度が上昇し、検出部３３の光源４０及び受光素子４２の温度が上昇する。このため、エンコーダケース３２内での結露を抑制又は防止できる。
この変形例においては、シールド板３６Ａがヒータを兼用しているため、エンコーダ部１２Ｃの構成を複雑化することなく、実質的にヒータを設けることができる。 In the encoder section 12C of this modification, when the shield plate 36A generates heat by energizing the shield plate 36A as a heater, the temperature of the reflection code plate 34 and the pattern PA rises, and the light source 40 and the light receiving element The temperature of 42 rises. For this reason, dew condensation in the encoder case 32 can be suppressed or prevented.
In this modification, since the shield plate 36A also serves as a heater, a heater can be provided substantially without complicating the configuration of the encoder 12C.

なお、この変形例において、例えば反射符号板３４を導電性材料から形成し、反射符号板３４をヒータとして兼用してもよい。
次に、第２の実施形態につき図６（Ａ）〜図７を参照して説明する。
本実施形態のエンコーダ部１２Ｄを備える駆動装置１０Ｄを示す図６（Ａ）において、モータケース３０の＋Ｚ方向の側面に、エンコーダケース３２及び基板３８を覆うように、円筒状で＋Ｚ方向の端部が閉じられたカバー部材６２が設けられている。カバー部材６２で覆われた空間はほぼ密閉されている。カバー部材６２で覆われた空間内の基板３８に、基板３８（検出部３３）の周囲の雰囲気の温度Ｔｅ及び湿度Ｈｅを計測する温湿度センサ６４が設置され、エンコーダケース３２の内面の反射符号板３４に近接した位置に、反射符号板３４（回転軸１８）の周囲の雰囲気の温度Ｔｍを計測する温度センサ６６が設置されている。温度センサ６６で計測される温度Ｔｍは実質的に反射符号板３４（パターンＰＡが形成されている部分）の温度とみなすことができる。 In this modification, for example, the reflection code plate 34 may be formed of a conductive material, and the reflection code plate 34 may also be used as a heater.
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS.
In FIG. 6A showing a driving device 10D including the encoder section 12D of the present embodiment, a cylindrical end portion in the + Z direction is provided on a side surface of the motor case 30 in the + Z direction so as to cover the encoder case 32 and the substrate 38. A cover member 62 is provided. The space covered by the cover member 62 is substantially closed. A temperature / humidity sensor 64 for measuring the temperature Te and the humidity He of the atmosphere around the substrate 38 (detection unit 33) is provided on the substrate 38 in the space covered by the cover member 62, and the reflection code on the inner surface of the encoder case 32 is provided. At a position close to the plate 34, a temperature sensor 66 for measuring the temperature Tm of the atmosphere around the reflection code plate 34 (rotary shaft 18) is installed. The temperature Tm measured by the temperature sensor 66 can be substantially regarded as the temperature of the reflection code plate 34 (the portion where the pattern PA is formed).

本実施形態のエンコーダ部１２Ｄも、シールド板３６に設けられたヒータ４６と、ヒータ４６による加熱を制御するヒータ制御部４８Ａとを有する。また、温湿度センサ６４で計測される温度Ｔｅ及び湿度Ｈｅ、並びに温度センサ６６で計測される温度Ｔｍの情報がヒータ制御部４８Ａに供給されている。ヒータ制御部４８Ａには処理回路４４から検出信号Ｓ１も供給されている。ヒータ制御部４８Ａは、制御装置１６からの制御情報Ｓ５に基づいて、温度Ｔｅ，Ｔｍ及び湿度Ｈｅの情報及び／又は検出信号Ｓ１を用いてエンコーダケース３２内での結露の有無を判定し、結露の恐れがあると判定される場合にはヒータ４６に通電して、ヒータ４６の発熱によって反射符号板３４（パターンＰＡ）及び検出部３３（光源４０及び受光素子４２）を加熱する。これ以外の構成は第１の実施形態と同様である。   The encoder section 12D of the present embodiment also includes a heater 46 provided on the shield plate 36, and a heater control section 48A for controlling heating by the heater 46. Further, information on the temperature Te and the humidity He measured by the temperature / humidity sensor 64 and the temperature Tm measured by the temperature sensor 66 are supplied to the heater control unit 48A. The detection signal S1 is also supplied from the processing circuit 44 to the heater control unit 48A. The heater control unit 48A determines the presence or absence of condensation in the encoder case 32 based on the control information S5 from the control device 16 and using the information of the temperatures Te and Tm and the humidity He and / or the detection signal S1, When it is determined that there is a risk of the occurrence of the electric current, the heater 46 is energized, and the heat generated by the heater 46 heats the reflection code plate 34 (pattern PA) and the detection unit 33 (the light source 40 and the light receiving element 42). Other configurations are the same as those of the first embodiment.

次に、本実施形態の駆動装置１０Ｄにおいてエンコーダケース３２内での結露を抑制又は防止するためにヒータ４６を用いて加熱する方法の一例につき図７のフローチャートを参照して説明する。まず、駆動装置１０Ｄの電源投入時には、制御装置１６からヒータ制御部４８Ａに結露の有無の判定を行うことを指示する制御信号Ｓ５が出力される。そして、ステップ１１６において、ヒータ制御部４８Ａは、温湿度センサ６４で計測される基板３８の周囲の雰囲気（検出部３３の周囲の気体）の温度Ｔｅ及び湿度Ｈｅ、並びに温度センサ６６で計測される反射符号板（スケール）３４の周囲の雰囲気の温度Ｔｍを取り込む。ヒータ制御部４８Ａの記憶部には、エンコーダケース３２内の温度Ｔの気体の飽和蒸気圧Ａ（Ｔ）の関数の情報が温度Ｔの所定範囲（エンコーダケース３２内の気体及び反射符号板３４（回転軸１８）の想定される温度範囲を含む範囲）に関して記憶されている。飽和蒸気圧Ａ（Ｔ）は温度Ｔに関して単調に増加する関数である。   Next, an example of a method of heating using the heater 46 to suppress or prevent dew condensation in the encoder case 32 in the driving device 10D of the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. First, when the power of the driving device 10D is turned on, the control device 16 outputs a control signal S5 instructing the heater control unit 48A to determine the presence or absence of dew condensation. Then, in step 116, the heater control unit 48 </ b> A measures the temperature Te and the humidity He of the atmosphere around the substrate 38 (gas around the detection unit 33) measured by the temperature and humidity sensor 64, and the temperature sensor 66. The temperature Tm of the atmosphere around the reflection code plate (scale) 34 is taken. In the storage unit of the heater control unit 48A, information on the function of the saturated vapor pressure A (T) of the gas at the temperature T in the encoder case 32 is stored in a predetermined range of the temperature T (the gas in the encoder case 32 and the reflection code plate 34 ( The range including the assumed temperature range of the rotating shaft 18) is stored. Saturated vapor pressure A (T) is a function that increases monotonically with temperature T.

図６（Ｂ）は、温度Ｔｅ及びＴｍの変化の一例を示す。図６（Ｂ）において、横軸は経過時間ｔ、縦軸は温度であり、実線の曲線７０ｅが温度Ｔｅを示し、破線の曲線７０ｍが温度Ｔｍを示す。図６（Ａ）の例では、本実施形態の駆動装置１０Ｄが使用されている工場において、時刻ｔ１に工場の空調装置及び駆動装置１０Ｄが停止する。その後、温度Ｔｅ（検出部３３の雰囲気の温度）が次第に低下するが、反射符号板３４及び回転軸１８の熱容量は検出部３３及び基板３８の熱容量よりも大きいため、温度Ｔｍ（反射符号板３４の温度）の低下は温度Ｔｅの低下よりも緩やかである。その後、時刻ｔ２でその工場の空調装置がオンになると、温度Ｔｅは次第に上昇するが、温度Ｔｍの上昇は温度Ｔｅの上昇よりも遅れている。そして、駆動装置１０Ｄの電源投入は時刻ｔ２の後の時刻ｔ３である。   FIG. 6B shows an example of changes in the temperatures Te and Tm. In FIG. 6B, the horizontal axis represents the elapsed time t, and the vertical axis represents the temperature. The solid curve 70e indicates the temperature Te, and the broken curve 70m indicates the temperature Tm. In the example of FIG. 6A, in a factory where the drive device 10D of the present embodiment is used, the air conditioner and the drive device 10D of the factory stop at time t1. Thereafter, although the temperature Te (the temperature of the atmosphere of the detection unit 33) gradually decreases, the heat capacity of the reflection code plate 34 and the rotating shaft 18 is larger than the heat capacities of the detection unit 33 and the substrate 38. Is lower than the temperature Te. Thereafter, when the air conditioner of the factory is turned on at time t2, the temperature Te gradually increases, but the temperature Tm rises later than the temperature Te. The power-on of the driving device 10D is at time t3 after time t2.

次のステップ１１８において、ヒータ制御部４８Ａは、反射符号板３４の計測された温度Ｔｍの飽和蒸気圧Ａ（Ｔｍ）（反射符号板３４（パターンＰＡ）に接する気体の飽和蒸気圧）を求めるとともに、温度Ｔｅ及び湿度Ｈｅ（％）を用いて次式から検出部３３の周囲の気体の蒸気圧Ｂ（Ｔｅ）を求める。
Ｂ（Ｔｅ）＝Ａ（Ｔｅ）・Ｈｅ／１００ …（１）
さらに、ステップ１２０において、ヒータ制御部４８Ａは、次のように検出部３３の周囲の気体の蒸気圧Ｂ（Ｔｅ）が反射符号板３４に接する気体の飽和蒸気圧Ａ（Ｔｍ）以上であるかどうかを判定する。 In the next step 118, the heater control unit 48A obtains the saturated vapor pressure A (Tm) of the measured temperature Tm of the reflective code plate 34 (the saturated vapor pressure of the gas in contact with the reflective code plate 34 (pattern PA)). , The temperature Te and the humidity He (%), the vapor pressure B (Te) of the gas around the detector 33 is obtained from the following equation.
B (Te) = A (Te) · He / 100 (1)
Further, in step 120, the heater control unit 48A determines whether the vapor pressure B (Te) of the gas around the detection unit 33 is equal to or higher than the saturated vapor pressure A (Tm) of the gas in contact with the reflective code plate 34 as follows. Determine whether

Ｂ（Ｔｅ）≧Ａ（Ｔｍ） …（２）
（２）式が成立する場合には、反射符号板３４の表面に結露が生じる恐れがある。なお、次のように通常は検出部３３の周囲の温度Ｔｅの気体の飽和蒸気圧Ａ（Ｔｅ）は蒸気圧Ｂ（Ｔｅ）以上である。
Ａ（Ｔｅ）≧Ｂ（Ｔｅ） …（３）
この際に飽和蒸気圧Ａ（Ｔ）は温度Ｔに関して単調に増加する関数であるため、（２）式が成立する場合は、検出部３３の周囲の気体の温度Ｔｅは反射符号板３４の温度Ｔｍ以上である。このため、図６（Ｂ）において、結露が生じる範囲７０ｄは、温度Ｔｅが温度Ｔｍ以上となる範囲内にある。 B (Te) ≧ A (Tm) (2)
When the expression (2) is satisfied, there is a possibility that dew condensation may occur on the surface of the reflection code plate 34. Note that, as described below, the saturated vapor pressure A (Te) of the gas at the temperature Te around the detection unit 33 is usually equal to or higher than the vapor pressure B (Te).
A (Te) ≧ B (Te) (3)
At this time, since the saturated vapor pressure A (T) is a function that monotonically increases with respect to the temperature T, when the expression (2) is satisfied, the temperature Te of the gas around the detection unit 33 is the temperature of the reflection code plate 34. Tm or more. For this reason, in FIG. 6B, the range 70d where dew condensation occurs is within the range where the temperature Te is equal to or higher than the temperature Tm.

そこで、ステップ１２０において（２）式が成立する場合には、結露の恐れがあるため、ステップ１０６に移行して、ヒータ制御部４８Ａはヒータ４６への通電を開始し、ヒータ４６で反射符号板３４及び検出部３３（光源４０及び受光素子４２）の周囲の雰囲気の加熱を開始する。この際に、ヒータ制御部４８Ａは、結露が生じる恐れがあると判定したこと、ヒータ４６で加熱中であること、ヒータ４６での加熱時間、及びヒータ４６での加熱回数（ステップ１０６に移行した回数）を含む情報Ｓ６を制御装置１６に出力する。制御装置１６では、一例として結露が生じる恐れがある場合には、エンコーダ部１２Ｄの検出結果を用いるモータ部１４の駆動を行わない。   Therefore, if equation (2) is satisfied in step 120, there is a risk of dew condensation, so the process proceeds to step 106, where the heater control unit 48A starts energizing the heater 46, and the heater 46 Heating of the atmosphere around the detection unit 34 and the detection unit 33 (the light source 40 and the light receiving element 42) is started. At this time, the heater control unit 48A determines that there is a risk of dew condensation, that heating is being performed by the heater 46, the heating time of the heater 46, and the number of times of heating by the heater 46 (the process has proceeded to step 106). The information S6 including the number of times is output to the control device 16. The controller 16 does not drive the motor unit 14 using the detection result of the encoder unit 12D, for example, when dew condensation may occur.

ヒータ４６での加熱時間は、エンコーダ部１２Ｄの構成部材及び回転軸１８の熱容量等に応じて予め定められている。その後、動作はステップ１１６に戻り、ヒータ制御部４８Ａは温度Ｔｅ及び湿度Ｈｅ、並びに温度Ｔｍを取り込む。そして、ステップ１１８で蒸気圧Ｂ（Ｔｅ）を算出し、ステップ１２０で蒸気圧Ｂ（Ｔｅ）が飽和蒸気圧Ａ（Ｔｍ）以上である場合にはステップ１０６（ヒータ４６による加熱）を継続する。これに対して、ステップ１２０で蒸気圧Ｂ（Ｔｅ）が飽和蒸気圧Ａ（Ｔｍ）より小さい場合、結露の恐れがないため、ステップ１０８に移行する。そして、ヒータ制御部４８Ａはヒータ４６への通電を停止して、ヒータ４６による加熱を停止する。これによって、ヒータ４６によって無用な加熱を行うことを防止できる。   The heating time of the heater 46 is determined in advance according to the components of the encoder unit 12D, the heat capacity of the rotating shaft 18, and the like. Thereafter, the operation returns to step 116, and the heater control unit 48A takes in the temperature Te, the humidity He, and the temperature Tm. Then, the vapor pressure B (Te) is calculated in step 118, and if the vapor pressure B (Te) is equal to or higher than the saturated vapor pressure A (Tm) in step 120, step 106 (heating by the heater 46) is continued. On the other hand, if the vapor pressure B (Te) is smaller than the saturated vapor pressure A (Tm) in step 120, there is no risk of dew condensation, and the process proceeds to step 108. Then, the heater control unit 48A stops energization of the heater 46, and stops heating by the heater 46. Thus, unnecessary heating by the heater 46 can be prevented.

その後、ステップ１１０において、ヒータ制御部４８Ａは結露の恐れがなくなりヒータ４６による加熱を停止したことを示す情報Ｓ６を制御装置１６に供給する。この後のステップ１１０において、エンコーダ部１２Ｄによる回転軸１８（反射符号板３４）の回転角（又は角速度等）の正確な計測が開始され、ステップ１１２において、例えば図６（Ｂ）の時刻ｔ４でその計測結果を用いてモータ部１４の駆動が開始される。これによって、結露の恐れがない状態で高精度に回転軸１８の回転角等を検出でき、この検出結果を用いて回転軸１８の回転角等を目標値に高精度に制御できる。その後、温度Ｔｅ及びＴｍは互いにほぼ同じ温度になるように安定化する。本実施形態によれば、駆動装置１０Ｄの電源投入（時刻ｔ３）からモータ部１４の正確な駆動開始（時刻ｔ４）までの時間を短縮できるため、駆動装置１０Ｄの待機時間を短縮できる。   Thereafter, in step 110, the heater control unit 48A supplies the control device 16 with information S6 indicating that there is no fear of dew condensation and heating by the heater 46 has been stopped. In the subsequent step 110, accurate measurement of the rotation angle (or angular velocity or the like) of the rotating shaft 18 (reflection code plate 34) by the encoder unit 12D is started. In step 112, for example, at time t4 in FIG. The driving of the motor unit 14 is started using the measurement result. As a result, the rotation angle and the like of the rotating shaft 18 can be detected with high accuracy without the risk of dew condensation, and the rotation angle and the like of the rotating shaft 18 can be controlled to a target value with high accuracy using the detection result. Thereafter, the temperatures Te and Tm are stabilized so as to be substantially equal to each other. According to the present embodiment, the time from turning on the power of the driving device 10D (time t3) to starting the accurate driving of the motor unit 14 (time t4) can be reduced, so that the waiting time of the driving device 10D can be reduced.

なお、１回目のステップ１２０において、蒸気圧Ｂ（Ｔｅ）が飽和蒸気圧Ａ（Ｔｍ）より小さい場合には、ヒータ４６による加熱を行うことなくステップ１１０に移行して、回転軸１８の回転角等の正確な計測を開始することができる。
また、本実施形態において、ステップ１２０で蒸気圧Ｂ（Ｔｅ）が飽和蒸気圧Ａ（Ｔｍ）より小さい場合（結露の恐れがない場合）には、図３のステップ１０２，１０４を実行し、検出部３３から出力される検出信号の振幅を求め、その振幅が目標値以上である場合に、実際に結露が生じていないものと判定して、ステップ１１０に移行してもよい。また、その検出信号の振幅が目標値より小さい場合には、その検出信号の振幅が目標値以上になるまでヒータ４６による加熱を行うようにしてもよい。 When the vapor pressure B (Te) is smaller than the saturated vapor pressure A (Tm) in the first step 120, the process proceeds to step 110 without heating by the heater 46, and the rotation angle of the rotating shaft 18 is changed. , Etc., can be started.
In this embodiment, when the vapor pressure B (Te) is smaller than the saturated vapor pressure A (Tm) in step 120 (when there is no risk of dew condensation), steps 102 and 104 in FIG. The amplitude of the detection signal output from the unit 33 may be determined, and if the amplitude is equal to or greater than the target value, it may be determined that dew condensation has not actually occurred, and the process may proceed to step 110. Further, when the amplitude of the detection signal is smaller than the target value, heating by the heater 46 may be performed until the amplitude of the detection signal becomes equal to or larger than the target value.

上述のように本実施形態の回転軸１８の回転情報（エンコーダ情報Ｓ１）を検出するエンコーダ部１２Ｄは、回転軸１８（反射符号板３４）に設けられたパターンＰＡを検出する検出部３３と、回転軸１８に設けられたパターンＰＡ及び検出部３３を収容するエンコーダケース３２（第１収容ケース）と、パターンＰＡ及び検出部３３を加熱するヒータ４６（加熱部）と、検出部３３の周囲の雰囲気の温度Ｔｅ及び湿度Ｈｅを検出する温湿度センサ６４（第１温度センサ及び湿度センサ）と、回転軸１８（パターンＰＡ）の周囲の雰囲気の温度Ｔｍを検出する温度センサ６６（第２温度センサ）と、温湿度センサ６４及び温度センサ６６の検出結果に基づいてヒータ４６を制御するヒータ制御部４８Ａ（加熱制御部）とを備えている。   As described above, the encoder unit 12D that detects the rotation information (encoder information S1) of the rotation shaft 18 of the present embodiment includes the detection unit 33 that detects the pattern PA provided on the rotation shaft 18 (the reflection code plate 34), Encoder case 32 (first housing case) that houses pattern PA and detection unit 33 provided on rotating shaft 18, heater 46 (heating unit) that heats pattern PA and detection unit 33, and surroundings of detection unit 33 A temperature / humidity sensor 64 (first temperature sensor and humidity sensor) for detecting the temperature Te and humidity He of the atmosphere, and a temperature sensor 66 (second temperature sensor) for detecting the temperature Tm of the atmosphere around the rotating shaft 18 (pattern PA). ) And a heater control unit 48A (heating control unit) that controls the heater 46 based on the detection results of the temperature and humidity sensor 64 and the temperature sensor 66.

本実施形態によれば、ヒータ制御部４８Ａが、温度Ｔｅ，Ｔｍ及び湿度Ｈｅを用いて例えばパターンＰＡの表面における結露の恐れがあると判定した場合に、ヒータ４６を用いてパターンＰＡ及び検出部３３を加熱することによって、結露を抑制又は防止できる。
なお、本実施形態では、次のような変形が可能である。
まず、本実施形態において、ヒータ４６はパターンＰＡ（反射符号板３４）及び検出部３３の両方をほぼ均等に加熱することなく、ヒータ４６はパターンＰＡがある部分を重点的に加熱するようにしてもよい。このためには、ヒータ４６を例えばシールド板３６の反射符号板３４側の面に設けてもよい。 According to the present embodiment, when the heater control unit 48A determines, for example, that there is a possibility of dew condensation on the surface of the pattern PA using the temperatures Te, Tm and the humidity He, the heater PA is used to detect the pattern PA and the detection unit. By heating 33, dew condensation can be suppressed or prevented.
In this embodiment, the following modifications are possible.
First, in the present embodiment, the heater 46 does not substantially uniformly heat both the pattern PA (the reflection code plate 34) and the detection unit 33, and the heater 46 mainly heats a portion where the pattern PA exists. Is also good. For this purpose, the heater 46 may be provided, for example, on the surface of the shield plate 36 on the reflection code plate 34 side.

また、本実施形態では、温湿度センサ６４が基板３８の＋Ｚ方向の面に設けられているが、温湿度センサ６４を基板３８の反射符号板３４側の面に設け、温湿度センサ６４で検出部３３の光源４０及び受光素子４２の周囲の雰囲気の温度Ｔｅ及び湿度Ｈｅを検出してもよい。この場合、エンコーダケース３２を覆うカバー部材６２を省略するようにしてもよい。さらに、温度センサ６６をエンコーダケース３２の内面でより反射符号板３４に近い位置に設けてもよい。   In this embodiment, the temperature / humidity sensor 64 is provided on the surface of the substrate 38 in the + Z direction, but the temperature / humidity sensor 64 is provided on the surface of the substrate 38 on the side of the reflection code plate 34 and detected by the temperature / humidity sensor 64. The temperature Te and the humidity He of the atmosphere around the light source 40 and the light receiving element 42 of the unit 33 may be detected. In this case, the cover member 62 that covers the encoder case 32 may be omitted. Further, the temperature sensor 66 may be provided on the inner surface of the encoder case 32 at a position closer to the reflection code plate 34.

また、本実施形態では温湿度センサ６４によって検出部３３の周囲の雰囲気の温度Ｔｅ及び湿度Ｈｅを検出しているが、温湿度センサ６４の代わりに温度センサ６８（第１温度センサ）を設けて、温度センサ６８で検出部３３の周囲の雰囲気の温度Ｔｅのみを検出してもよい。この場合には、図６（Ｂ）より、検出部３３の周囲の温度Ｔｅが回転軸１８（パターンＰＡ）の周囲の温度Ｔｍよりも所定温度差δＴ（例えばヒータ４６を使用しない場合の温度Ｔｅと温度Ｔｍとの差の最大値の数分の１程度）以上に大きいときに、式（２）が成立する恐れがある。このため、温度Ｔｅが温度Ｔｍよりも所定温度差δＴ以上に大きいときに、ヒータ４６でパターンＰＡ及び検出部３３を（又はパターンＰＡを重点的に）加熱してもよい。   Further, in the present embodiment, the temperature Te and the humidity He of the atmosphere around the detection unit 33 are detected by the temperature / humidity sensor 64, but a temperature sensor 68 (first temperature sensor) is provided instead of the temperature / humidity sensor 64. Alternatively, the temperature sensor 68 may detect only the temperature Te of the atmosphere around the detection unit 33. In this case, as shown in FIG. 6B, the temperature Te around the detection unit 33 is larger than the temperature Tm around the rotation shaft 18 (pattern PA) by a predetermined temperature difference δT (for example, the temperature Te when the heater 46 is not used). When the difference is larger than the maximum value of the difference between the temperature and the temperature Tm (approximately a fraction of the maximum value), Expression (2) may be satisfied. For this reason, when the temperature Te is higher than the temperature Tm by the predetermined temperature difference δT or more, the heater 46 may heat the pattern PA and the detection unit 33 (or focus on the pattern PA).

さらに、本実施形態において、エンコーダケース３２内にエンコーダケース３２内の雰囲気の湿度Ｈｅｃを計測する湿度センサを設け、温湿度センサ６４及び温度センサ６６を省略してもよい。この場合、湿度Ｈｅｃが予め定められた値（例えば経験的に結露が生じる湿度よりもある程度低い湿度）以上になったときに、結露が生じる恐れがあると判定して、ヒータ４６でパターンＰＡ及び検出部３３を加熱してもよい。   Further, in the present embodiment, a humidity sensor for measuring the humidity Hec of the atmosphere in the encoder case 32 may be provided in the encoder case 32, and the temperature and humidity sensor 64 and the temperature sensor 66 may be omitted. In this case, when the humidity Hec becomes equal to or higher than a predetermined value (for example, humidity lower than a empirical humidity at which dew condensation occurs), it is determined that dew condensation may occur. The detection unit 33 may be heated.

また、本実施形態において、ヒータ４６ではパターンＰＡ及び検出部３３の少なくとも一方、又は検出部３３の一部を加熱してもよい。これによって、結露を抑制できる。
また、本実施形態においても、ヒータ４６は、シールド板３６以外の任意の位置（例えば反射符号板３４又はエンコーダケース３２の内面）に設けてもよい。さらに、ヒータ４６としては発熱抵抗塗膜以外の任意の加熱装置（シート状発熱体又は赤外線ヒータ等）を使用してもよい。
なお、上述の各実施形態において、検出部が例えば磁気センサを含む場合、シールド板３６，３６Ａの代わりに、例えば磁性体よりなり磁力線を遮蔽する磁気シールド部材を使用し、必要に応じてその磁気シールド部材にヒータ４６を設けてもよい。
また、各実施形態において、一例としてシールド板３６にヒータ４６を設ける構成について説明したが、検出部３３が、モータ部１４側から基板３８側に向かう電磁波の影響を受けにくい場合には、シールド板３６の代わりに、シールド板３６と同じ形状のヒータ支持部材（材質は金属でも非金属でもよい）を設け、このヒータ支持部材にヒータ４６を設けても良い。さらに、そのヒータ支持部材自体をヒータとしてもよい。 In the present embodiment, the heater 46 may heat at least one of the pattern PA and the detection unit 33, or a part of the detection unit 33. Thereby, dew condensation can be suppressed.
Also in the present embodiment, the heater 46 may be provided at any position other than the shield plate 36 (for example, at the inner surface of the reflection code plate 34 or the encoder case 32). Further, as the heater 46, any heating device other than the heating resistance coating film (a sheet heating element, an infrared heater, or the like) may be used.
In each of the above-described embodiments, when the detection unit includes, for example, a magnetic sensor, a magnetic shield member made of, for example, a magnetic material and shielding magnetic lines of force is used instead of the shield plates 36 and 36A. A heater 46 may be provided on the shield member.
Further, in each embodiment, the configuration in which the heater 46 is provided on the shield plate 36 has been described as an example. However, when the detection unit 33 is hardly affected by the electromagnetic wave from the motor unit 14 side to the substrate 38 side, the shield plate 36 Instead of 36, a heater support member (the material may be metal or non-metal) having the same shape as the shield plate 36 may be provided, and the heater 46 may be provided on this heater support member. Further, the heater support member itself may be used as a heater.

また、上述の各実施形態及びその変形例の駆動装置１０，１０Ｄは各種工作機械又はロボット装置の駆動機構として使用できる。   Further, the driving devices 10 and 10D of the above-described embodiments and the modifications thereof can be used as a driving mechanism of various machine tools or robot devices.

１０，１０Ｄ…駆動装置、１２，１２Ａ〜１２Ｄ…エンコーダ部、１４…モータ部、１６…制御装置、１８…回転軸、２２…コイル、２４…駆動回路、２８Ａ，２８Ｂ…回転軸受、３０…モータケース、３２…エンコーダケース、３４…反射符号板、３６，３６Ａ…シールド板、４０…光源、４２，４２Ａ…受光素子、４４…処理回路、４６，４６Ａ，４６Ｂ…ヒータ、４８，４８Ａ…ヒータ制御部、６４…温湿度センサ、６６…温度センサ   10, 10D: drive unit, 12, 12A to 12D: encoder unit, 14: motor unit, 16: control unit, 18: rotary shaft, 22: coil, 24: drive circuit, 28A, 28B: rotary bearing, 30: motor Case, 32: Encoder case, 34: Reflection code plate, 36, 36A: Shield plate, 40: Light source, 42, 42A: Light receiving element, 44: Processing circuit, 46, 46A, 46B: Heater, 48, 48A: Heater control Part, 64: temperature and humidity sensor, 66: temperature sensor

Claims (17)

回転軸の回転情報を検出するエンコーダであって、
前記回転軸に設けられたパターンを検出する検出器と、
前記回転軸に設けられた前記パターン及び前記検出器を収容する第１収容ケースと、
前記第１収容ケース内に収容された前記パターン及び前記検出器の少なくとも一方を加熱する加熱部と、を備えるエンコーダ。 An encoder for detecting rotation information of a rotating shaft,
A detector for detecting a pattern provided on the rotating shaft;
A first housing case that houses the pattern and the detector provided on the rotating shaft;
A heating unit configured to heat at least one of the pattern and the detector housed in the first housing case. 前記加熱部は、前記パターンと前記検出部との間に設けられる請求項１に記載のエンコーダ。   The encoder according to claim 1, wherein the heating unit is provided between the pattern and the detection unit. 前記検出器は、前記パターンからの光を受光する受光部を有し、
前記パターンと前記検出部との間に設けられ、前記パターンからの光を通過させる通過部が形成された板状部材を有し、
前記加熱部は、前記板状部材に設けられる請求項２に記載のエンコーダ。 The detector has a light receiving unit that receives light from the pattern,
A plate-shaped member provided between the pattern and the detection unit and having a passing unit that allows light from the pattern to pass therethrough,
The encoder according to claim 2, wherein the heating unit is provided on the plate-shaped member. 前記板状部材は、前記回転軸側から前記検出器側に向かう電磁波を遮蔽する遮蔽板であり、
前記加熱部は、前記遮蔽板に設けられた発熱体である請求項３に記載のエンコーダ。 The plate-shaped member is a shielding plate that shields electromagnetic waves from the rotating shaft toward the detector.
The encoder according to claim 3, wherein the heating unit is a heating element provided on the shielding plate. 前記パターンは、前記回転軸の一端部に取り付けられたスケールの表面に形成され、
前記加熱部は、前記スケールの裏面に設けられた発熱体と、前記発熱体に電力を供給する接触式又は非接触式の配線部とを有する請求項１に記載のエンコーダ。 The pattern is formed on a surface of a scale attached to one end of the rotating shaft,
The encoder according to claim 1, wherein the heating unit includes a heating element provided on a back surface of the scale, and a contact-type or non-contact-type wiring unit that supplies power to the heating element. 前記加熱部は、前記第１収容ケースの内面に設けられた発熱体である請求項１に記載のエンコーダ。   The encoder according to claim 1, wherein the heating unit is a heating element provided on an inner surface of the first storage case. 前記発熱体は、発熱抵抗塗膜である請求項４から請求項６のいずれか一項に記載のエンコーダ。   The encoder according to any one of claims 4 to 6, wherein the heating element is a heating resistance coating film. 前記加熱部の加熱時間及び加熱量の少なくとも一方を制御する加熱制御部を備える請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のエンコーダ。   The encoder according to any one of claims 1 to 7, further comprising a heating control unit configured to control at least one of a heating time and a heating amount of the heating unit. 前記加熱制御部は、前記検出器の検出信号の振幅が目標値より小さいときに、前記加熱部を介して前記パターン及び前記検出器の少なくとも一方を加熱する請求項８に記載のエンコーダ。   The encoder according to claim 8, wherein the heating control unit heats at least one of the pattern and the detector via the heating unit when an amplitude of a detection signal of the detector is smaller than a target value. 前記第１収容ケース内の雰囲気の湿度を検出する湿度センサを備え、
前記加熱制御部は、前記湿度センサの検出結果に基づいて前記加熱部を制御する請求項８に記載のエンコーダ。 A humidity sensor that detects humidity of an atmosphere in the first storage case;
The encoder according to claim 8, wherein the heating control unit controls the heating unit based on a detection result of the humidity sensor. 前記検出部の周囲の雰囲気の温度を検出する第１温度センサと、
前記回転軸の周囲の雰囲気の温度を検出する第２温度センサと、を備え、
前記加熱制御部は、前記第１及び第２温度センサの検出結果に基づいて前記加熱部を制御する請求項１０に記載のエンコーダ。 A first temperature sensor that detects a temperature of an atmosphere around the detection unit;
A second temperature sensor that detects a temperature of an atmosphere around the rotation shaft,
The encoder according to claim 10, wherein the heating control unit controls the heating unit based on detection results of the first and second temperature sensors. 前記加熱制御部は、前記検出部の周囲の雰囲気の蒸気圧が飽和蒸気圧以上になったときに、前記加熱部を介して前記パターンを加熱する請求項１１に記載のエンコーダ。   The encoder according to claim 11, wherein the heating control unit heats the pattern via the heating unit when a vapor pressure of an atmosphere around the detection unit becomes equal to or higher than a saturated vapor pressure. 前記回転軸のうち、前記パターンが設けられた部分とは異なる軸部の少なくとも一部を収容する第２収容ケースを備える請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載のエンコーダ。   The encoder according to any one of claims 1 to 12, further comprising a second housing case that houses at least a part of a shaft portion of the rotation shaft that is different from a portion where the pattern is provided. 請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載のエンコーダと、
前記回転軸を駆動するモータ部と、
前記エンコーダの検出結果を用いて前記モータ部を制御するモータ制御部と、を備える駆動装置。 An encoder according to any one of claims 1 to 13, and
A motor unit for driving the rotating shaft;
A motor control unit that controls the motor unit using the detection result of the encoder. 回転軸に設けられたパターンを検出する検出器と、
前記回転軸に設けられた前記パターン及び前記検出器を収容する第１収容ケースと、を備えるエンコーダの加熱方法であって、
前記第１収容ケース内に収容された前記パターン及び前記検出器の少なくとも一方を加熱することを含む加熱方法。 A detector for detecting a pattern provided on the rotation axis,
A first housing case that houses the pattern and the detector provided on the rotating shaft, and a method for heating an encoder,
A heating method including heating at least one of the pattern and the detector housed in the first housing case. 前記検出器の検出信号の振幅を求めることと、
前記検出信号の振幅が目標値より小さいときに、前記パターン及び前記検出器の少なくとも一方を加熱することと、を含む請求項１５に記載の加熱方法。 Determining the amplitude of the detection signal of the detector;
16. The heating method according to claim 15, comprising heating at least one of the pattern and the detector when the amplitude of the detection signal is smaller than a target value. 前記検出部に接する雰囲気の蒸気圧及び前記回転軸に接する雰囲気の飽和蒸気圧を求めることと、
前記蒸気圧が前記飽和蒸気圧以上になったときに、前記パターンを加熱することと、を含む請求項１５に記載の加熱方法。 Determining the vapor pressure of the atmosphere in contact with the detection unit and the saturated vapor pressure of the atmosphere in contact with the rotating shaft;
The heating method according to claim 15, further comprising: heating the pattern when the vapor pressure becomes equal to or higher than the saturated vapor pressure.
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