JP3015582B2 - 細線位置決め装置 - Google Patents
細線位置決め装置Info
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- JP3015582B2 JP3015582B2 JP4066861A JP6686192A JP3015582B2 JP 3015582 B2 JP3015582 B2 JP 3015582B2 JP 4066861 A JP4066861 A JP 4066861A JP 6686192 A JP6686192 A JP 6686192A JP 3015582 B2 JP3015582 B2 JP 3015582B2
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- Japan
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- displacement
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自由電子レーザ（ＦＥ
Ｌ）のウィグラ磁場の磁場計測において磁場中心に張設
される細線の位置決めを行なう細線位置決め装置に関す
る。
Ｌ）のウィグラ磁場の磁場計測において磁場中心に張設
される細線の位置決めを行なう細線位置決め装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、ある一定間隔でマグネットの極性
を交互に配置した周期磁場、所謂ウィグラの磁場分布を
計測するために、ホール素子を用いる方法が一般的に実
施されていた。
を交互に配置した周期磁場、所謂ウィグラの磁場分布を
計測するために、ホール素子を用いる方法が一般的に実
施されていた。
【０００３】しかしながらこのホール素子を用いる方法
では、ホール素子を精密にトラバースさせる機構が必要
であり、測定に時間を要していた。また、図４（ａ），
（ｂ）に示すように２重らせん状にコイル線１８を巻回
したヘリカルウィグラにおいては、磁場が図４（ｃ）に
示すようにらせん状に分布しているために上記ホール素
子を用いる方法では測定を行なうことは不可能であっ
た。
では、ホール素子を精密にトラバースさせる機構が必要
であり、測定に時間を要していた。また、図４（ａ），
（ｂ）に示すように２重らせん状にコイル線１８を巻回
したヘリカルウィグラにおいては、磁場が図４（ｃ）に
示すようにらせん状に分布しているために上記ホール素
子を用いる方法では測定を行なうことは不可能であっ
た。
【０００４】そこで、図５に示すようにウィグラ中心部
に細線２を張設し、この細線２にパルス電流を流すこと
で周期磁場Ｂとの相互作用で発生するローレンツ力Ｆに
より変位する細線２の変位量を測定してウィグラ内の磁
場分布を知る方法が考え出された。
に細線２を張設し、この細線２にパルス電流を流すこと
で周期磁場Ｂとの相互作用で発生するローレンツ力Ｆに
より変位する細線２の変位量を測定してウィグラ内の磁
場分布を知る方法が考え出された。
【０００５】このウィグラ中心部に細線を張設する方法
は、磁場の中心に正確に細線を張るために、レーザ光等
によってウィグラの機械的な中心部の軸出しを行なうよ
うにしている。しかしながら、ウィグラの機械的中心と
磁場中心とは必ずしも一致するものではなく、細線２が
磁場中心から外れることで、得られる変位信号に直流成
分が重畳されてしまい、正確な変位量を測定することが
できなくなる。そこで従来では、細線２が磁場中心から
外れる毎にその都度人手により細線２を周期磁場Ｂの中
心位置に張設し直すようにしていた。
は、磁場の中心に正確に細線を張るために、レーザ光等
によってウィグラの機械的な中心部の軸出しを行なうよ
うにしている。しかしながら、ウィグラの機械的中心と
磁場中心とは必ずしも一致するものではなく、細線２が
磁場中心から外れることで、得られる変位信号に直流成
分が重畳されてしまい、正確な変位量を測定することが
できなくなる。そこで従来では、細線２が磁場中心から
外れる毎にその都度人手により細線２を周期磁場Ｂの中
心位置に張設し直すようにしていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述したように従来で
は、ウィグラの機械的中心部にレーザ光を投射し、ウィ
グラ両端部の中心部にわたるように細線２を張設し、そ
の後に細線２の変位信号を見ながら人手によって細線２
の張りかたを調節していたが、この方法ではレーザ光の
光軸とウィグラとが平行となるように調整する必要があ
り、その調整に時間がかかるだけでなく、調整中に細線
２を切ってしまう虞もある。そのうえ、調整に複数の人
手を必要とするなど、全体として時間的ロス、コストの
上昇を招き、作業効率の点で問題があった。
は、ウィグラの機械的中心部にレーザ光を投射し、ウィ
グラ両端部の中心部にわたるように細線２を張設し、そ
の後に細線２の変位信号を見ながら人手によって細線２
の張りかたを調節していたが、この方法ではレーザ光の
光軸とウィグラとが平行となるように調整する必要があ
り、その調整に時間がかかるだけでなく、調整中に細線
２を切ってしまう虞もある。そのうえ、調整に複数の人
手を必要とするなど、全体として時間的ロス、コストの
上昇を招き、作業効率の点で問題があった。
【０００７】本発明は上記のような実情に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、周期磁場中に張設
する細線を自動的に磁場中心に正確に位置決めすること
が可能なウィグラの細線位置決め装置を提供することに
ある。
たもので、その目的とするところは、周期磁場中に張設
する細線を自動的に磁場中心に正確に位置決めすること
が可能なウィグラの細線位置決め装置を提供することに
ある。
【０００８】
【課題を解決するための手段及び作用】すなわち本発明
は、周期磁場中の張設された磁場分布計測用の細線の変
位量を細線の軸方向と直交する２方向より計測して変位
信号を出力する変位計と、上記磁場中心から上記細線の
位置が外れた際に上記変位計からの変位信号中に重畳さ
れる直流成分により上記細線の位置の外れた方向及び量
を検出する信号処理部と、この信号処理部の処理結果に
応じて上記細線を上記磁場中心に移動させるモータとを
備えるようにしたもので、細線の位置が磁場中心から外
れてもその外れた方向及び量によって自動的に磁場中心
に復元移動制御されるので、結果としてなんら手間をか
けることなく、細線の位置を常に磁場中心に維持するこ
とができる。
は、周期磁場中の張設された磁場分布計測用の細線の変
位量を細線の軸方向と直交する２方向より計測して変位
信号を出力する変位計と、上記磁場中心から上記細線の
位置が外れた際に上記変位計からの変位信号中に重畳さ
れる直流成分により上記細線の位置の外れた方向及び量
を検出する信号処理部と、この信号処理部の処理結果に
応じて上記細線を上記磁場中心に移動させるモータとを
備えるようにしたもので、細線の位置が磁場中心から外
れてもその外れた方向及び量によって自動的に磁場中心
に復元移動制御されるので、結果としてなんら手間をか
けることなく、細線の位置を常に磁場中心に維持するこ
とができる。
【０００９】
【実施例】以下図面を参照して本発明の一実施例を説明
する。
する。
【００１０】図１はその全体構成を示すもので、１がウ
ィグラ、２がウィグラ１中に張設された細線、３，４が
細線２のそれぞれＹ，Ｘ方向の変位を検知する変位計、
５，５がステージ、６，７が細線２の一端側ＡのＹ，Ｘ
方向の位置決め駆動を行なうモータ、８が細線２の一端
が取付けられ、モータ６，７の駆動で位置決めの微調整
を行なう微調台、９，１０が細線２の他端側ＢのＹ，Ｘ
方向の位置決め駆動を行なうモータ、１１が細線２の他
端が取付けられ、モータ９，１０の駆動で位置決めの微
調整を行なう微調台、１７は細線２にパルス電流を供給
するパルス電源である。
ィグラ、２がウィグラ１中に張設された細線、３，４が
細線２のそれぞれＹ，Ｘ方向の変位を検知する変位計、
５，５がステージ、６，７が細線２の一端側ＡのＹ，Ｘ
方向の位置決め駆動を行なうモータ、８が細線２の一端
が取付けられ、モータ６，７の駆動で位置決めの微調整
を行なう微調台、９，１０が細線２の他端側ＢのＹ，Ｘ
方向の位置決め駆動を行なうモータ、１１が細線２の他
端が取付けられ、モータ９，１０の駆動で位置決めの微
調整を行なう微調台、１７は細線２にパルス電流を供給
するパルス電源である。
【００１１】変位計３，４で検知した細線２のＹ，Ｘ方
向の変位量を示す変位信号はそれぞれ信号処理部１６内
の積分回路１２ａ，１２ｂへ送られる。積分回路１２
ａ，１２ｂは、それぞれ入力された信号中の直流成分の
みを抽出して極性判定回路１３ａ，１３ｂ、時間判定回
路１４ａ，１４ｂへ出力する。
向の変位量を示す変位信号はそれぞれ信号処理部１６内
の積分回路１２ａ，１２ｂへ送られる。積分回路１２
ａ，１２ｂは、それぞれ入力された信号中の直流成分の
みを抽出して極性判定回路１３ａ，１３ｂ、時間判定回
路１４ａ，１４ｂへ出力する。
【００１２】極性判定回路１３ａ，１３は、積分回路１
２ａ，１２ｂから送られてくる直流信号の正負を判定
し、その判定結果をモータ選択回路１５ａ，１５ｂへ送
出する。また、時間判定回路１４ａ，１４ｂは、積分回
路１２ａ，１２ｂから送られてくる直流信号の変位の早
い、遅いを判定し、その判定結果をモータ選択回路１５
ａ，１５ｂへ送出する。
２ａ，１２ｂから送られてくる直流信号の正負を判定
し、その判定結果をモータ選択回路１５ａ，１５ｂへ送
出する。また、時間判定回路１４ａ，１４ｂは、積分回
路１２ａ，１２ｂから送られてくる直流信号の変位の早
い、遅いを判定し、その判定結果をモータ選択回路１５
ａ，１５ｂへ送出する。
【００１３】モータ選択回路１５ａ，１５ｂは、それぞ
れ極性判定回路１３ａ，１３ｂ、時間判定回路１４ａ，
１４ｂから送られてきた直流信号の正負及びその変位の
早い、遅いの判定結果により信号処理部１６外の上記モ
ータ６，９、７，１０を選択して駆動し、微調台８，１
１を移動させ、細線２がウィグラ１による周期磁場Ｂの
中心部に位置させる。
れ極性判定回路１３ａ，１３ｂ、時間判定回路１４ａ，
１４ｂから送られてきた直流信号の正負及びその変位の
早い、遅いの判定結果により信号処理部１６外の上記モ
ータ６，９、７，１０を選択して駆動し、微調台８，１
１を移動させ、細線２がウィグラ１による周期磁場Ｂの
中心部に位置させる。
【００１４】上記のような構成にあって、ウィグラ１の
磁場分布を計測する場合、ウィグラ１中心部に張設した
細線２に働くローレンツ力Ｆにより変位する細線２の変
位量を変位計３，４で測定する。しかしながらこの場
合、ウィグラ１の内部は巻枠の加工精度、コイル導体の
仕上り精度、コイルの巻き具合等の要因により図３に示
すように磁場強度が一定ではなく、したがって機械的な
中心に細線２を張設したとしても、磁場強度が最小には
ならず磁場中心とは一致しないことが多い。
磁場分布を計測する場合、ウィグラ１中心部に張設した
細線２に働くローレンツ力Ｆにより変位する細線２の変
位量を変位計３，４で測定する。しかしながらこの場
合、ウィグラ１の内部は巻枠の加工精度、コイル導体の
仕上り精度、コイルの巻き具合等の要因により図３に示
すように磁場強度が一定ではなく、したがって機械的な
中心に細線２を張設したとしても、磁場強度が最小には
ならず磁場中心とは一致しないことが多い。
【００１５】磁場中心に正確に細線２が張設されている
場合の変位計３，４の出力は、図２（ａ）に示すように
０［Ｖ］を中心とした振幅が正負ほぼ対称の波形として
得ることができる。
場合の変位計３，４の出力は、図２（ａ）に示すように
０［Ｖ］を中心とした振幅が正負ほぼ対称の波形として
得ることができる。
【００１６】これに対して磁場中心から外れて細線２が
張設されている場合の変位計３，４の出力は、図２
（ｂ）に示すように直流成分が重畳され、振幅の中心が
正負のいずれか一方（図では正の方向）にずれた波形と
して得ることができる。
張設されている場合の変位計３，４の出力は、図２
（ｂ）に示すように直流成分が重畳され、振幅の中心が
正負のいずれか一方（図では正の方向）にずれた波形と
して得ることができる。
【００１７】したがって、ウィグラ１内部に張設した細
線２にパルス電源１７よりパルス電流を流し、そのとき
の細線２のＹ，Ｘ方向の２方向の変位量を変位計３，４
でそれぞれ検知する。
線２にパルス電源１７よりパルス電流を流し、そのとき
の細線２のＹ，Ｘ方向の２方向の変位量を変位計３，４
でそれぞれ検知する。
【００１８】この変位計３，４の検知した変位信号を信
号処理部１６内の積分回路１２ａ，１２ｂが積分するこ
とによりその直流成分のみを抽出し、極性判定回路１３
ａ，１３ｂ、時間判定回路１４ａ，１４ｂへ出力する。
極性判定回路１３ａ，１３ｂが直流信号の正負を判定す
ると同時に時間判定回路１４ａ，１４ｂが直流信号レベ
ルがウィグラ１のＡ側とＢ側のどちらで高いかを判定
し、それぞれ判定結果をモータ選択回路１５ａ，１５ｂ
へ出力する。
号処理部１６内の積分回路１２ａ，１２ｂが積分するこ
とによりその直流成分のみを抽出し、極性判定回路１３
ａ，１３ｂ、時間判定回路１４ａ，１４ｂへ出力する。
極性判定回路１３ａ，１３ｂが直流信号の正負を判定す
ると同時に時間判定回路１４ａ，１４ｂが直流信号レベ
ルがウィグラ１のＡ側とＢ側のどちらで高いかを判定
し、それぞれ判定結果をモータ選択回路１５ａ，１５ｂ
へ出力する。
【００１９】モータ選択回路１５ａ，１５ｂは極性判定
回路１３ａ，１３ｂ、時間判定回路１４ａ，１４ｂから
の信号に応じてＹ方向調整用のモータ６，９とＸ方向調
整用のモータ７，１０を選択して適宜回転駆動し、細線
２の位置決めを行なう。以上の位置調整と変位量計測を
繰返し実行することにより、細線２を磁場中心部に正確
に位置決めさせることが可能となる。
回路１３ａ，１３ｂ、時間判定回路１４ａ，１４ｂから
の信号に応じてＹ方向調整用のモータ６，９とＸ方向調
整用のモータ７，１０を選択して適宜回転駆動し、細線
２の位置決めを行なう。以上の位置調整と変位量計測を
繰返し実行することにより、細線２を磁場中心部に正確
に位置決めさせることが可能となる。
【００２０】また、初期にウィグラ１の機械的中心に細
線２を張設した後、上記動作を実行して磁場中心への細
線２の移動を行なわせれば、微調台８，１１におけるス
テージ５，５の初期位置からの移動量荷より、ウィグラ
１の仕上り精度、すなわち機械的中心と磁場中心の一致
する精度を知ることができ、ウィグラ１の性能検査装置
としても使用することが可能となる。
線２を張設した後、上記動作を実行して磁場中心への細
線２の移動を行なわせれば、微調台８，１１におけるス
テージ５，５の初期位置からの移動量荷より、ウィグラ
１の仕上り精度、すなわち機械的中心と磁場中心の一致
する精度を知ることができ、ウィグラ１の性能検査装置
としても使用することが可能となる。
【００２１】
【発明の効果】以上に述べた如く本発明によれば、周期
磁場中の張設された磁場分布計測用の細線の変位量を細
線の軸方向と直交する２方向より計測して変位信号を出
力する変位計と、上記磁場中心から上記細線の位置が外
れた際に上記変位計からの変位信号中に重畳される直流
成分により上記細線の位置の外れた方向及び量を検出す
る信号処理部と、この信号処理部の処理結果に応じて上
記細線を上記磁場中心に移動させるモータとを備えるよ
うにしたので、細線の位置が磁場中心から外れてもその
外れた方向及び量によって自動的に磁場中心に復元移動
制御されるので、結果としてなんら手間をかけることな
く、細線の位置を常に磁場中心に正確に維持することが
可能なウィグラの細線位置決め装置を提供することがで
きる。
磁場中の張設された磁場分布計測用の細線の変位量を細
線の軸方向と直交する２方向より計測して変位信号を出
力する変位計と、上記磁場中心から上記細線の位置が外
れた際に上記変位計からの変位信号中に重畳される直流
成分により上記細線の位置の外れた方向及び量を検出す
る信号処理部と、この信号処理部の処理結果に応じて上
記細線を上記磁場中心に移動させるモータとを備えるよ
うにしたので、細線の位置が磁場中心から外れてもその
外れた方向及び量によって自動的に磁場中心に復元移動
制御されるので、結果としてなんら手間をかけることな
く、細線の位置を常に磁場中心に正確に維持することが
可能なウィグラの細線位置決め装置を提供することがで
きる。
【図１】本発明の一実施例に係る構成を示す図。
【図２】細線の磁場中心からのずれにより生じる変位信
号中の直流成分を示す図。
号中の直流成分を示す図。
【図３】ウィグラ内部における磁場強度を示す図。
【図４】ヘリカルウィグラの原理構造及び磁場分布を示
す図。
す図。
【図５】細線による磁場計測の原理構成を示す図。
１…ウィグラ、２…細線、３，４…変位計、５…ステー
ジ、６，７，９，１０…モータ、８…微調台、１１…微
調台、１２ａ，１２ｂ…積分回路、１３ａ，１３ｂ…極
性判定回路、１４ａ，１４ｂ…時間判定回路、１５ａ，
１５ｂ…モータ選択回路、１６…信号処理部、１７…パ
ルス電源。
ジ、６，７，９，１０…モータ、８…微調台、１１…微
調台、１２ａ，１２ｂ…積分回路、１３ａ，１３ｂ…極
性判定回路、１４ａ，１４ｂ…時間判定回路、１５ａ，
１５ｂ…モータ選択回路、１６…信号処理部、１７…パ
ルス電源。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−146705（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−77686（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−26990（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−223909（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01R 33/00 - 33/18
Claims (1)
- 【請求項１】 周期磁場中の張設された磁場分布計測用
の細線と、 この細線の変位量を細線の軸方向と直交する２方向より
計測して変位信号を出力する計測手段と、 上記磁場中心から上記細線の位置が外れた際に上記変位
信号中に重畳される直流成分により上記細線の位置の外
れた方向及び量を検出する検出手段と、 この検出手段の結果に応じて上記細線を上記磁場中心に
移動させる移動制御手段とを具備したことを特徴とする
細線位置決め装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4066861A JP3015582B2 (ja) | 1992-03-25 | 1992-03-25 | 細線位置決め装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4066861A JP3015582B2 (ja) | 1992-03-25 | 1992-03-25 | 細線位置決め装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05273317A JPH05273317A (ja) | 1993-10-22 |
| JP3015582B2 true JP3015582B2 (ja) | 2000-03-06 |
Family
ID=13328065
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4066861A Expired - Lifetime JP3015582B2 (ja) | 1992-03-25 | 1992-03-25 | 細線位置決め装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3015582B2 (ja) |
-
1992
- 1992-03-25 JP JP4066861A patent/JP3015582B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05273317A (ja) | 1993-10-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19991124 |