JP2681065B2 - 位置長さ検出方法 - Google Patents
位置長さ検出方法Info
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- JP2681065B2 JP2681065B2 JP61310846A JP31084686A JP2681065B2 JP 2681065 B2 JP2681065 B2 JP 2681065B2 JP 61310846 A JP61310846 A JP 61310846A JP 31084686 A JP31084686 A JP 31084686A JP 2681065 B2 JP2681065 B2 JP 2681065B2
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- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/41—Servomotor, servo controller till figures
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- G—PHYSICS
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- G05B2219/41055—Kind of compensation such as pitch error compensation
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Optical Transform (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は各種工作機械の刃物台や作業テーブル、加工
ヘッド等の送り装置、各種測定器、記録装置、製図機、
事務機等に於ける位置決め装置に於ける移動体の位置や
移動長さを検出する方法に関する。 〔従来技術及び問題点〕 従来送り装置にスケール、エンコーダ等を固定してセ
ミクローズドで数値制御するようにした装置が知られて
いる。しかしながら送りねじにはピッチ誤差があり、そ
の累積ピッチ誤差や周期ピッチ誤差により位置長さの検
出測定値の精度を高めることは不可能であった。 又、前記誤差を予め測定してメモリに記憶させてお
き、位置や移動長さの実際の検出時に、前記メモリから
誤差データを呼出し検出測定値を補正して正しい測定値
を得るようにした検出方法も提案されているが、検出信
号の処理が繁雑となり検出装置の構成も複雑となる問題
があった。 このような問題点に鑑み、本発明は、送りねじの回転
により一軸方向に送りの与えられる移動体の位置又は移
動長さを、送りねじのピッチ誤差等の送り伝達系の有す
る機械的誤差に関係なく、高精度に検出測定し得る検出
方法の提供を目的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 この目的を達成するため、本発明の位置長さ検出方法
は、送りねじの回転に応じて回転する回転体状の記憶媒
体と、該記憶媒体に書込まれた情報を読取る読取装置と
を設け、前記送りねじの回転による前記移動体の移動量
を精密測長器により測定し、該測定により前記移動体の
所定距離の移動が検出される毎に、前記記憶媒体に位置
情報を円周上に順次書込んでおき、該書込まれた位置情
報を前記記憶媒体の回転に応じて前記読取装置により読
取って前記移動体の位置、移動長さを検出することを特
徴とする。特に記憶媒体として光磁気メモリを用い、パ
ルスによる光変調した書込みをする書込装置を用い、書
込まれたビットを磁気カー効果を用いて読取るようにす
ることにより、検出分解能を高めて高精度の位置、長さ
の検出が可能となる。 〔実施例〕 以下図面の一実施例により本発明を説明する。第１図
に於て、１は機械の移動テーブルで、送りねじ２に係合
して左右に移動制御される。３はテーブル１のガイド、
４は送りねじ２を駆動する回転モータで、NC制御装置５
によって駆動制御され、送りねじ２及び回転モータ４に
より移動テーブル１の駆動装置が構成される。６はねじ
軸２に直結若しくは減速機を通して取付けた回転ディス
クで、これに基板にマンガンビスマス等の光磁気メモリ
材の薄膜を形成した光磁気メモリ７を設けて記憶媒体と
する。８はレーザ発振器で、He-Neのようなガスレーザ
や変調しやすい半導体レーザが使われる。9a〜ｅはハー
フミラー、10a〜ｅは直角反射ミラー、11a〜ｄは集光レ
ンズ、12は垂直反射ミラー、13は移動テーブル１に取付
けたコーナレフレクタ又は平面鏡が用いられる反射キュ
ーブで、14は干渉縞を検出するCCDとかホット半導体の
受光器、15は受光器の信号を計数するカウンタ、16はカ
ウンタ15の計数値ｎと発振器８の発振するレーザ光の波
長λとから移動テーブル１の移動量を演算する回路で、
演算結果をNC制御装置５に入力する。21は偏光器で、発
振器８の出力ビームをハーフミラー9aで直角に曲げた光
の電界Ｅが振動する偏光面を揃えるもので、これを通っ
たレーザをハーフミラー9d及び集光レンズ11dを経て磁
気メモリ７に照射する。22a,bは方解石等の検光器で、
反射する偏光を通過させ受光器23a,bに検出させる。24
は信号の差動増幅器、18はハーフミラー9b及び直角反射
ミラー10c及び10dを経たレーザビームをパルスにより光
変調する変調器で、変調パルスを反射ミラー10e及び集
束レンズ11bにより光磁気メモリに照射して書込みを行
なう。19が外部磁界コイルである。 以上により17はマイケルソン干渉計を構成し、これに
より移動テーブル１の移動量を計測する。発振器８から
発振したレーザをハーフミラー9cを通して移動する反射
キューブ13に反射させる。この反射キューブ13から反射
してくる波とハーフミラー9cにより直角に曲げられ固定
ミラー12により反射してくる波とが干渉して干渉縞を生
じるが、この干渉縞を受光器14で検出する。干渉縞は輝
度の高い所と暗い所が交互に表われ、移動体の移動に従
って輝度から輝度へと移り変り、これを受光器14で検出
し電気信号に変える。前記干渉縞の輝度と輝度との間隔
はレーザ光の波長のλ/4の光学距離に相当し、検出信号
は基準値をもって波形成形しデジタル信号を出力しカウ
ンタ15に計数する。カウンタ15の計数値ｎは次の演算回
路16に加えられ、予め入力した前記干渉縞の光学距離か
ら移動体テーブル１の相対移動距離Ｘ＝ｎ×λ/4を演算
することができる。 例えば、GaAlAsレーザの波長λ＝800nmの場合、最小
単位が800×1/4≒200nm＝0.2μｍ単位で測定することが
でき、カウンタ15の計数値ｎ＝５で、移動テーブル１は
Ｘ＝１μｍの相対移動したことが測定できる。NC装置５
は、この１μｍの相対移動量の検出毎に光磁気メモリ信
号を書込装置20に発信する。勿論0.2μｍ毎、0.4μｍ
毎、0.6μｍ毎、0.8μｍ毎に書込信号を発信することが
できる。 書込装置20にNC装置５から供給されるパルス信号によ
って光変調器18が作動し、光パルスを反射ミラー10e、
集光レンズ11bを経てディスクの円周上の光磁気メモリ
７に微細スポットにして照射する。第２図は磁気書込み
の状態説明図で、垂直磁化膜の光磁気メモリ７は一様に
上向きの磁化が行なわれていて、光スポット照射部分に
コイル19によって下向きに磁界をかけておき、そこに微
小な光スポットをパルス的に与えることによってスポッ
トの温度がキュリー点に上昇して後冷却するとスポット
部に下向きの反転磁化が行なわれる。勿論コイル19によ
る外部磁界がなくても磁化による反磁界があり、スポッ
ト部に負方向にかかっているので、この反磁界による書
込みが行なえるが、外部磁界をかけることによって反磁
界が大きく、スポット部の書込みビットを強く且つ一様
にし質を高めることができる。ディスク６の回転により
メモリ７も矢印方向に移動し、この移動は送りねじ２の
回転によるから移動体１の移動に関連（減速）して移動
し、干渉計17の１μｍの移動量の検出毎にNC装置５から
光変調器18に信号が送られ、メモリ７にパルス的光スポ
ットが照射され書込みが行なわれるから、メモリ７の書
込みは１μｍに相当するビットで書込みが行なわれる。
垂直磁化、光スポットの集束により高密度のビットが書
込める。尚、前記マイケルソン干渉計を用いた精密測長
器は、書込みを行なうときのみ必要であるから、常時取
付けておく必要はない。 以上のように、移動テーブル１の移動量にしたがって
書込み装置20を作動させることにより、移動テーブル１
の実際の移動量に対応してメモリ７の円周に沿って書込
まれたビットの読取りは次のようにして行なわれる。即
ち、読取装置25に於て、レーザ発振器８から出力するビ
ームはハーフミラー9aによって直角に反射され、レンズ
11cによって集束され、偏光器21を通して電気光学効果
により偏光面を揃え、この偏光をハーフミラー9d及びレ
ンズ11dによって光磁気メモリ７に垂直に入射させる。
こうして磁性体面に垂直に入射した偏光は磁気カー効果
によって入射した偏光に対して反射した偏光が角度θｋ
だけ回転して受光される。反射偏光はハーフミラー9eに
よって分けられ、各々受光器23a,23bによって受光され
る。受光器23a及び23bの前に検光器22a及び22bがあり、
この検光器22a,22bを透過した光が受光器23a,23bに入り
電気信号に変換される。検光器22aと22bはその特定のＡ
方向を互いに直交する方向に向けてあり、磁気カー効果
のない偏光に対しては透過量が等しく受光器23aと23bの
受光信号が等しくなり差動増幅器24の出力は０となる。
そこで磁性体に反射して磁気カー効果を起こした偏光は
θｋ回転しているので、検光器22aと22bに透過量の差が
生じるので差動増幅器24に出力が得られる。又光磁気メ
モリ７のビットの極性によって磁気カー効果による回転
角θｋは正、負に生じるので、差動増幅器24には２倍の
振幅の交流出力が得られ、高感度の検出読取りが行なえ
る。 尚、磁気カー効果を用いることによって透過した偏光
を反射させて再び磁性体を通すので、回転角θｋはファ
ラデー効果の２倍になり、更に前記のように検光器22a,
22bを用い差動増幅して検出することにより高感度の高
出力が得られる。従って磁性材には、光吸収の大きい合
金材でも任意に用いられる。GdとCoの非晶質合金、非晶
質合金の希土類にはGdの他にTb、Dr、組合せる鉄族元素
にはCoの他にFeが用いられ、TbFe、GdFe、GdTbFe,DyF
e、DbFeCo、TbCo等の光磁気メモリが用いられる。基板
にはガラス、アクリル、ポリカーボネイト、エポキシ等
が利用される。これらの磁気メモリは磁界によってメモ
リの消去も容易であるから、何回でも繰返して書込み利
用することができる。前記実施例に於ける光磁気メモリ
の書込みは、パルスによる光変調器を用いたが、これを
省き連続波を通しておき、光スポットが照射されたとこ
ろの磁界コイルの電流をパルス変調することもできる。
勿論既に説明したように外部磁界を用いずにパルス変調
した光のみで書込むことができる。このように光磁気メ
モリによれば充分に絞れるから分解能が大であるが、光
を用いないでパルス変調磁界で書込むことができ、光磁
気メモリ以外のデジタルメモリとしてフロッピーディス
ク、磁気ディスク、磁気バブル、垂直磁気記録等があ
る。 又書込みビットの読取装置は前記実施例の差動増幅を
用いる以外の磁気カー効果を利用する他の検出装置が用
いられ、又ファラデー効果を利用する装置等磁気光学効
果を利用した任意の装置を利用することができる。又通
常光学ヘッドは書込み読取り用との二系統装置になって
いるが、一系統で兼用するように構成することができ
る。 又移動テーブル等、移動体の実際の移動量、位置等の
検出には実施例のマイケルソン干渉計を用いる以外に、
２周波レーザ干渉測長器等変調測距、干渉計とドプラー
効果の技術を組合せたレーザ精密測長器が用いられる。 第３図は回転ディスク上のメモリ７へのビットの書込
み、読取りを高密度にする他の実施例で、送りねじ２に
係合して回転するねじ27を回転ディスク６に平行して設
け、これに書込装置20及び読取装置25を駆動するヘッド
26を係合する。28は送りねじ２の回転をねじ27に伝える
直角ギアである。これによればメモリ７上の光照射点の
回転中心からの距離がねじ２の回転によって次第に大き
く又は小さくなり、これが連続的に変化するとすれば、
第４図（ａ）のようにメモリ７に渦巻状にビットＡが形
成され、又１回転毎に半径が変更されるとすれば（ｂ）
図のように同心円状のビットＢが形成されることにな
る。このようにすることにより送りねじ２の長いピッチ
をメモリすることができ、ディスク板の半径を小型にコ
ンパクトに形成することができる。 又テーブル等移動体の移動量に応じてビットの書込
み、検出読取りを行なう磁性体は回転ディスクに限らず
回転円板、回転円筒体を用いて周側面に螺旋状に書込
み、読取りすることができる。 〔発明の効果〕 以上述べた通り、本発明によれば、送りねじの回転に
より一軸方向に移動する移動体の実際の移動長さを精密
測長器により測定し、所定距離の移動が検出される毎
に、記憶媒体の円周上に順次位置情報を書込んでおき、
この書込まれた位置情報を記憶媒体の回転に応じて読取
装置により読取って移動体の位置や移動長さを検出する
ようにしたことにより、送りねじのピッチ誤差等の送り
伝達系の有する機械的誤差が、記憶媒体に記録される位
置情報に入り込むことがないから、検出信号に前記機械
的誤差を含む従来の検出位置よりも移動体の位置や移動
長さを高精度に検出することができ、又、前記機械的誤
差の補正処理を要することなく高精度の検出を行なうこ
とができる。 又、記憶媒体として光磁気メモリを用い、これにパル
スによる光変調したレーザビームスポットによる書込み
を行なうことによって、光ビームを充分に絞ることがで
き、分解能が大で高密度のビットが書かれ、これを磁気
カー効果を用いた読取りをすることによって高感度の読
取りができ、位置、長さ等の検出測定精度を著しく高め
る効果がある。 又磁気メモリの消去も磁界を作用することによって容
易にできるから、何回でも繰返し書込み利用することが
できる。 従って、本発明によれば、工作機械、その他各種機
械、器具装置の位置決め、移動長さ測定、回転角度測定
等に利用して効果が大きい。
ヘッド等の送り装置、各種測定器、記録装置、製図機、
事務機等に於ける位置決め装置に於ける移動体の位置や
移動長さを検出する方法に関する。 〔従来技術及び問題点〕 従来送り装置にスケール、エンコーダ等を固定してセ
ミクローズドで数値制御するようにした装置が知られて
いる。しかしながら送りねじにはピッチ誤差があり、そ
の累積ピッチ誤差や周期ピッチ誤差により位置長さの検
出測定値の精度を高めることは不可能であった。 又、前記誤差を予め測定してメモリに記憶させてお
き、位置や移動長さの実際の検出時に、前記メモリから
誤差データを呼出し検出測定値を補正して正しい測定値
を得るようにした検出方法も提案されているが、検出信
号の処理が繁雑となり検出装置の構成も複雑となる問題
があった。 このような問題点に鑑み、本発明は、送りねじの回転
により一軸方向に送りの与えられる移動体の位置又は移
動長さを、送りねじのピッチ誤差等の送り伝達系の有す
る機械的誤差に関係なく、高精度に検出測定し得る検出
方法の提供を目的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 この目的を達成するため、本発明の位置長さ検出方法
は、送りねじの回転に応じて回転する回転体状の記憶媒
体と、該記憶媒体に書込まれた情報を読取る読取装置と
を設け、前記送りねじの回転による前記移動体の移動量
を精密測長器により測定し、該測定により前記移動体の
所定距離の移動が検出される毎に、前記記憶媒体に位置
情報を円周上に順次書込んでおき、該書込まれた位置情
報を前記記憶媒体の回転に応じて前記読取装置により読
取って前記移動体の位置、移動長さを検出することを特
徴とする。特に記憶媒体として光磁気メモリを用い、パ
ルスによる光変調した書込みをする書込装置を用い、書
込まれたビットを磁気カー効果を用いて読取るようにす
ることにより、検出分解能を高めて高精度の位置、長さ
の検出が可能となる。 〔実施例〕 以下図面の一実施例により本発明を説明する。第１図
に於て、１は機械の移動テーブルで、送りねじ２に係合
して左右に移動制御される。３はテーブル１のガイド、
４は送りねじ２を駆動する回転モータで、NC制御装置５
によって駆動制御され、送りねじ２及び回転モータ４に
より移動テーブル１の駆動装置が構成される。６はねじ
軸２に直結若しくは減速機を通して取付けた回転ディス
クで、これに基板にマンガンビスマス等の光磁気メモリ
材の薄膜を形成した光磁気メモリ７を設けて記憶媒体と
する。８はレーザ発振器で、He-Neのようなガスレーザ
や変調しやすい半導体レーザが使われる。9a〜ｅはハー
フミラー、10a〜ｅは直角反射ミラー、11a〜ｄは集光レ
ンズ、12は垂直反射ミラー、13は移動テーブル１に取付
けたコーナレフレクタ又は平面鏡が用いられる反射キュ
ーブで、14は干渉縞を検出するCCDとかホット半導体の
受光器、15は受光器の信号を計数するカウンタ、16はカ
ウンタ15の計数値ｎと発振器８の発振するレーザ光の波
長λとから移動テーブル１の移動量を演算する回路で、
演算結果をNC制御装置５に入力する。21は偏光器で、発
振器８の出力ビームをハーフミラー9aで直角に曲げた光
の電界Ｅが振動する偏光面を揃えるもので、これを通っ
たレーザをハーフミラー9d及び集光レンズ11dを経て磁
気メモリ７に照射する。22a,bは方解石等の検光器で、
反射する偏光を通過させ受光器23a,bに検出させる。24
は信号の差動増幅器、18はハーフミラー9b及び直角反射
ミラー10c及び10dを経たレーザビームをパルスにより光
変調する変調器で、変調パルスを反射ミラー10e及び集
束レンズ11bにより光磁気メモリに照射して書込みを行
なう。19が外部磁界コイルである。 以上により17はマイケルソン干渉計を構成し、これに
より移動テーブル１の移動量を計測する。発振器８から
発振したレーザをハーフミラー9cを通して移動する反射
キューブ13に反射させる。この反射キューブ13から反射
してくる波とハーフミラー9cにより直角に曲げられ固定
ミラー12により反射してくる波とが干渉して干渉縞を生
じるが、この干渉縞を受光器14で検出する。干渉縞は輝
度の高い所と暗い所が交互に表われ、移動体の移動に従
って輝度から輝度へと移り変り、これを受光器14で検出
し電気信号に変える。前記干渉縞の輝度と輝度との間隔
はレーザ光の波長のλ/4の光学距離に相当し、検出信号
は基準値をもって波形成形しデジタル信号を出力しカウ
ンタ15に計数する。カウンタ15の計数値ｎは次の演算回
路16に加えられ、予め入力した前記干渉縞の光学距離か
ら移動体テーブル１の相対移動距離Ｘ＝ｎ×λ/4を演算
することができる。 例えば、GaAlAsレーザの波長λ＝800nmの場合、最小
単位が800×1/4≒200nm＝0.2μｍ単位で測定することが
でき、カウンタ15の計数値ｎ＝５で、移動テーブル１は
Ｘ＝１μｍの相対移動したことが測定できる。NC装置５
は、この１μｍの相対移動量の検出毎に光磁気メモリ信
号を書込装置20に発信する。勿論0.2μｍ毎、0.4μｍ
毎、0.6μｍ毎、0.8μｍ毎に書込信号を発信することが
できる。 書込装置20にNC装置５から供給されるパルス信号によ
って光変調器18が作動し、光パルスを反射ミラー10e、
集光レンズ11bを経てディスクの円周上の光磁気メモリ
７に微細スポットにして照射する。第２図は磁気書込み
の状態説明図で、垂直磁化膜の光磁気メモリ７は一様に
上向きの磁化が行なわれていて、光スポット照射部分に
コイル19によって下向きに磁界をかけておき、そこに微
小な光スポットをパルス的に与えることによってスポッ
トの温度がキュリー点に上昇して後冷却するとスポット
部に下向きの反転磁化が行なわれる。勿論コイル19によ
る外部磁界がなくても磁化による反磁界があり、スポッ
ト部に負方向にかかっているので、この反磁界による書
込みが行なえるが、外部磁界をかけることによって反磁
界が大きく、スポット部の書込みビットを強く且つ一様
にし質を高めることができる。ディスク６の回転により
メモリ７も矢印方向に移動し、この移動は送りねじ２の
回転によるから移動体１の移動に関連（減速）して移動
し、干渉計17の１μｍの移動量の検出毎にNC装置５から
光変調器18に信号が送られ、メモリ７にパルス的光スポ
ットが照射され書込みが行なわれるから、メモリ７の書
込みは１μｍに相当するビットで書込みが行なわれる。
垂直磁化、光スポットの集束により高密度のビットが書
込める。尚、前記マイケルソン干渉計を用いた精密測長
器は、書込みを行なうときのみ必要であるから、常時取
付けておく必要はない。 以上のように、移動テーブル１の移動量にしたがって
書込み装置20を作動させることにより、移動テーブル１
の実際の移動量に対応してメモリ７の円周に沿って書込
まれたビットの読取りは次のようにして行なわれる。即
ち、読取装置25に於て、レーザ発振器８から出力するビ
ームはハーフミラー9aによって直角に反射され、レンズ
11cによって集束され、偏光器21を通して電気光学効果
により偏光面を揃え、この偏光をハーフミラー9d及びレ
ンズ11dによって光磁気メモリ７に垂直に入射させる。
こうして磁性体面に垂直に入射した偏光は磁気カー効果
によって入射した偏光に対して反射した偏光が角度θｋ
だけ回転して受光される。反射偏光はハーフミラー9eに
よって分けられ、各々受光器23a,23bによって受光され
る。受光器23a及び23bの前に検光器22a及び22bがあり、
この検光器22a,22bを透過した光が受光器23a,23bに入り
電気信号に変換される。検光器22aと22bはその特定のＡ
方向を互いに直交する方向に向けてあり、磁気カー効果
のない偏光に対しては透過量が等しく受光器23aと23bの
受光信号が等しくなり差動増幅器24の出力は０となる。
そこで磁性体に反射して磁気カー効果を起こした偏光は
θｋ回転しているので、検光器22aと22bに透過量の差が
生じるので差動増幅器24に出力が得られる。又光磁気メ
モリ７のビットの極性によって磁気カー効果による回転
角θｋは正、負に生じるので、差動増幅器24には２倍の
振幅の交流出力が得られ、高感度の検出読取りが行なえ
る。 尚、磁気カー効果を用いることによって透過した偏光
を反射させて再び磁性体を通すので、回転角θｋはファ
ラデー効果の２倍になり、更に前記のように検光器22a,
22bを用い差動増幅して検出することにより高感度の高
出力が得られる。従って磁性材には、光吸収の大きい合
金材でも任意に用いられる。GdとCoの非晶質合金、非晶
質合金の希土類にはGdの他にTb、Dr、組合せる鉄族元素
にはCoの他にFeが用いられ、TbFe、GdFe、GdTbFe,DyF
e、DbFeCo、TbCo等の光磁気メモリが用いられる。基板
にはガラス、アクリル、ポリカーボネイト、エポキシ等
が利用される。これらの磁気メモリは磁界によってメモ
リの消去も容易であるから、何回でも繰返して書込み利
用することができる。前記実施例に於ける光磁気メモリ
の書込みは、パルスによる光変調器を用いたが、これを
省き連続波を通しておき、光スポットが照射されたとこ
ろの磁界コイルの電流をパルス変調することもできる。
勿論既に説明したように外部磁界を用いずにパルス変調
した光のみで書込むことができる。このように光磁気メ
モリによれば充分に絞れるから分解能が大であるが、光
を用いないでパルス変調磁界で書込むことができ、光磁
気メモリ以外のデジタルメモリとしてフロッピーディス
ク、磁気ディスク、磁気バブル、垂直磁気記録等があ
る。 又書込みビットの読取装置は前記実施例の差動増幅を
用いる以外の磁気カー効果を利用する他の検出装置が用
いられ、又ファラデー効果を利用する装置等磁気光学効
果を利用した任意の装置を利用することができる。又通
常光学ヘッドは書込み読取り用との二系統装置になって
いるが、一系統で兼用するように構成することができ
る。 又移動テーブル等、移動体の実際の移動量、位置等の
検出には実施例のマイケルソン干渉計を用いる以外に、
２周波レーザ干渉測長器等変調測距、干渉計とドプラー
効果の技術を組合せたレーザ精密測長器が用いられる。 第３図は回転ディスク上のメモリ７へのビットの書込
み、読取りを高密度にする他の実施例で、送りねじ２に
係合して回転するねじ27を回転ディスク６に平行して設
け、これに書込装置20及び読取装置25を駆動するヘッド
26を係合する。28は送りねじ２の回転をねじ27に伝える
直角ギアである。これによればメモリ７上の光照射点の
回転中心からの距離がねじ２の回転によって次第に大き
く又は小さくなり、これが連続的に変化するとすれば、
第４図（ａ）のようにメモリ７に渦巻状にビットＡが形
成され、又１回転毎に半径が変更されるとすれば（ｂ）
図のように同心円状のビットＢが形成されることにな
る。このようにすることにより送りねじ２の長いピッチ
をメモリすることができ、ディスク板の半径を小型にコ
ンパクトに形成することができる。 又テーブル等移動体の移動量に応じてビットの書込
み、検出読取りを行なう磁性体は回転ディスクに限らず
回転円板、回転円筒体を用いて周側面に螺旋状に書込
み、読取りすることができる。 〔発明の効果〕 以上述べた通り、本発明によれば、送りねじの回転に
より一軸方向に移動する移動体の実際の移動長さを精密
測長器により測定し、所定距離の移動が検出される毎
に、記憶媒体の円周上に順次位置情報を書込んでおき、
この書込まれた位置情報を記憶媒体の回転に応じて読取
装置により読取って移動体の位置や移動長さを検出する
ようにしたことにより、送りねじのピッチ誤差等の送り
伝達系の有する機械的誤差が、記憶媒体に記録される位
置情報に入り込むことがないから、検出信号に前記機械
的誤差を含む従来の検出位置よりも移動体の位置や移動
長さを高精度に検出することができ、又、前記機械的誤
差の補正処理を要することなく高精度の検出を行なうこ
とができる。 又、記憶媒体として光磁気メモリを用い、これにパル
スによる光変調したレーザビームスポットによる書込み
を行なうことによって、光ビームを充分に絞ることがで
き、分解能が大で高密度のビットが書かれ、これを磁気
カー効果を用いた読取りをすることによって高感度の読
取りができ、位置、長さ等の検出測定精度を著しく高め
る効果がある。 又磁気メモリの消去も磁界を作用することによって容
易にできるから、何回でも繰返し書込み利用することが
できる。 従って、本発明によれば、工作機械、その他各種機
械、器具装置の位置決め、移動長さ測定、回転角度測定
等に利用して効果が大きい。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例構成図、第２図はその一部の
動作原理の説明図、第３図は他の実施例の一部構成図、
第４図（ａ）（ｂ）はその説明図である。 １……移動体 ２……送りねじ ４……駆動モータ ５……NC装置 ６……回転ディスク ７……光磁気メモリ ８……レーザ発振器 9a〜ｅ……ハーフミラー 10a〜ｅ……反射ミラー 11a〜ｄ……レンズ 12……反射ミラー 13……反射キューブ 14……受光器 15……カウンタ 16……演算回路 18……光変調器 19……磁界コイル 21……偏光器 22a,b……検光器 23a,b……受光器
動作原理の説明図、第３図は他の実施例の一部構成図、
第４図（ａ）（ｂ）はその説明図である。 １……移動体 ２……送りねじ ４……駆動モータ ５……NC装置 ６……回転ディスク ７……光磁気メモリ ８……レーザ発振器 9a〜ｅ……ハーフミラー 10a〜ｅ……反射ミラー 11a〜ｄ……レンズ 12……反射ミラー 13……反射キューブ 14……受光器 15……カウンタ 16……演算回路 18……光変調器 19……磁界コイル 21……偏光器 22a,b……検光器 23a,b……受光器
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．送りねじに係合し該送りねじの回転により一軸方向
に移動する移動体の位置、移動長さを検出する位置長さ
検出方法に於て、前記送りねじの回転に応じて回転する
回転体状の記憶媒体と、該記憶媒体に書込まれた情報を
読取る読取装置とを設け、前記送りねじの回転による前
記移動体の移動量を精密測長器により測定し、該測定に
より前記移動体の所定距離の移動が検出される毎に、前
記記憶媒体に位置情報を円周上に順次書込んでおき、該
書込まれた位置情報を前記記憶媒体の回転に応じて前記
読取装置により読取って前記移動体の位置、移動長さを
検出することを特徴とする位置長さ検出方法。 ２．前記記憶媒体が、光磁気メモリである特許請求の範
囲第１項に記載の位置長さ検出方法。 ３．前記記憶媒体への前記位置情報の書込みが、パルス
による光変調の書込装置により行なわれる特許請求の範
囲第１項に記載の位置長さ検出方法。 ４．前記読取装置が、磁気カー効果を利用した読取装置
である特許請求の範囲第１項に記載の位置長さ検出方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61310846A JP2681065B2 (ja) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | 位置長さ検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61310846A JP2681065B2 (ja) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | 位置長さ検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63163214A JPS63163214A (ja) | 1988-07-06 |
| JP2681065B2 true JP2681065B2 (ja) | 1997-11-19 |
Family
ID=18010094
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61310846A Expired - Fee Related JP2681065B2 (ja) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | 位置長さ検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2681065B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006125879A (ja) * | 2004-10-26 | 2006-05-18 | Tokai Rika Co Ltd | 回転角度検出装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55157150A (en) * | 1979-05-24 | 1980-12-06 | Sony Corp | Recording method of periodic magnetic signal |
| JPS5614908A (en) * | 1979-07-18 | 1981-02-13 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | Error corrected encoder |
| JPS5830609A (ja) * | 1981-08-17 | 1983-02-23 | Mutoh Ind Ltd | 工作機械等の送り量デイジタル計測装置 |
| DE3426863A1 (de) * | 1984-07-20 | 1986-01-23 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Einrichtung zur lagemessung bei einer numerisch gesteuerten werkzeugmaschine oder dergleichen |
-
1986
- 1986-12-26 JP JP61310846A patent/JP2681065B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63163214A (ja) | 1988-07-06 |
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