JP4533121B2 - 変位検出装置、メインスケール - Google Patents
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Description
例えば、図4に示す光電式の変位検出装置200では、メインスケール210は、位置情報として測長方向に沿って形成された回折格子211を有している。
そして、検出ヘッド部220は、回折格子211に向けて光を発射する光源221と、回折格子211からの回折光を受光して受光信号を出力する受光部222と、受光部222からの受光信号を演算処理して検出ヘッド部220の変位量あるいは絶対位置を検出する演算処理部223と、を備える。
このように、組み合わされるメインスケール210に応じた補正パラメータが検出ヘッド部220に設定記憶されていると、メインスケール210の製品固体差が適切に補正され、高精度な検出ヘッド部220の変位量検出が可能となる。
その一方、変位検出装置200を使用している最中にメインスケール210あるいは検出ヘッド部220の一方が破損することが起こりうる。このとき、メインスケール210と検出ヘッド部220とをセットで取り替えるとコストが非常にかさむので破損したメインスケール210だけあるいは検出ヘッド部220だけを交換することが当然要求されるところ、メインスケール210および検出ヘッド部220の一方を交換するにあたっては、メインスケール210と検出ヘッド部220との組み合わせの変更に応じて補正パラメータを改めて検出ヘッド部220に設定入力することが必要となる。
さらに、メインスケール210が複数本用意されており、それらに応じた補正パラメータが複数作成されている場合に、間違った組み合わせの補正パラメータを検出ヘッド部220に設定入力してしまう危険性がある。そして、仮に、間違った組み合わせの補正パラメータを検出ヘッド部220に入力してしまった場合でも、その誤りに気づくことは不可能であり、検出誤差が生じた状態で変位量検出を行ってしまうという問題がある。
従って、メインスケールと検出ヘッド部とのいずれか一方を交換する場合でも、メインスケールの識別情報をメインスケール識別手段で認識するだけで、メインスケールが自動識別されて補正パラメータが補正パラメータ設定記憶部に設定される。よって、ユーザーが手入力で補正パラメータを設定入力することに比べて作業が非常に簡便となる。また、識別情報に基づく自動識別で適切な補正パラメータが自動設定されるので、誤った補正パラメータによる補正ミスが防止されて、検出精度が向上される。
そして、磁気式エンコーダでは、検出ヘッド部の磁気情報読取部で読取可能な情報で識別情報を記録することが好ましく、また、静電容量式エンコーダでは検出ヘッド部の電位情報読取部で読取可能な情報で識別情報を記録することが好ましい。
メインスケールに補正パラメータ情報が直接に設けられているのでメインスケールと補正パラメータとの対応を間違えることはなく、適切な補正パラメータが自動設定される。
その結果、誤った補正パラメータによる補正ミスが防止されて、検出精度が向上される。
そして、磁気式エンコーダでは、検出ヘッド部の磁気情報読取部で読取可能な情報で補正パラメータの情報を記録することが好ましく、また、静電容量式エンコーダでは検出ヘッド部の電位情報読取部で読取可能な情報で補正パラメータの情報を記録することが好ましい。
(第1実施形態)
本発明の変位検出装置に係る第1実施形態について説明する。
図1は、第1実施形態の全体構成を示す図である。
この変位検出装置100は、メインスケール110と、検出ヘッド部120と、メインスケール識別手段としてのCCDカメラ(撮像手段)130と、補正パラメータ記憶テーブル151を有するホストコンピュータ150と、を備える。
メインスケール110には、測長方向に位置情報として回折格子111が設けられており、さらに、メインスケール110には、識別情報としてのシリアルナンバー112が付されている。なお、メインスケール110は、交換可能に複数本が用意されている。
そして、演算処理部は、メインスケール110の製品個体差を補正する補正パラメータを設定記憶する補正パラメータ設定記憶部121を備えている。補正パラメータ設定記憶部121は書き換え可能なメモリで構成されている。
演算処理部は、受光部からの受光信号を補正パラメータで補正した後、所定の演算処理により検出ヘッド部120の変位量を検出する。
ホストコンピュータ150は、CPU(中央処理装置)およびメモリ(記憶装置)を備えたコンピュータであり、メモリには補正パラメータ記憶テーブル151が格納されている。補正パラメータ記憶テーブル151には、複数のメインスケール110についての補正パラメータが記憶されており、これらの補正パラメータがシリアルナンバー112と対応したテーブルとして記録されている。ここで、補正パラメータは、メインスケール110の製品個体差を補正するためのパラメータであり、例えば、メインスケール110の線膨張を補正するパラメータ、回折格子111の格子ピッチ誤差や格子幅誤差を補正するパラメータなどが例として挙げられる。
なお、検出ヘッド部120がメインスケール110に対してスライド移動する際に回折格子111からの回折光を受光部で受光し、この受光部からの受光信号を補正パラメータによって補正するとともに所定演算処理により検出ヘッド部120の変位量を検出する点については従来と同様であるので、詳細は割愛する。
まず、破損したメインスケール110を検出ヘッド部120から外して、新しいメインスケール110と検出ヘッド部120とを組み合わせる。
そして、CCDカメラ130でメインスケール110のシリアルナンバー112を撮像する。すると、CCDカメラ130の撮像データがホストコンピュータ150に入力される。
ホストコンピュータ150において、CCDカメラ130からの撮像データに基づいてメインスケール110のシリアルナンバー112が特定され、このシリアルナンバー112に対応する補正パラメータが補正パラメータ記憶テーブル151から読み出される。読み出された補正パラメータのデータは検出ヘッド部120の補正パラメータ設定記憶部121に出力され、補正パラメータ設定記憶部121に設定記憶される。
(1)メインスケール110を交換する場合に、メインスケール110のシリアルナンバー112をCCDカメラ130で撮像して、この撮像データをホストコンピュータ150に入力するだけで、メインスケール110が自動識別されて補正パラメータが補正パラメータ設定記憶部121に設定される。よって、ユーザーが手入力で補正パラメータを設定入力することに比べて作業が非常に簡便となる。
(2)メインスケール110のシリアルナンバー112に基づく自動識別により適切な補正パラメータが補正パラメータ設定記憶部121に自動設定されるので、誤った補正パラメータによる補正ミスが防止されて、検出精度が向上される。
次に、本発明の第2実施形態について図2を参照して説明する。
第2実施形態の基本的構成は、第1実施形態に同様であるが、補正パラメータ記憶テーブルがホストコンピュータ150ではなく、サーバー170内に保管されている点に特徴を有する。
サーバー170とホストコンピュータ150とはインターネット回線180によって接続されており、相互にデータ交換可能である。
また、第2実施形態では、メインスケール110には識別情報としてバーコード(情報コード)113が設けられており、このバーコード113を読み取る光学スキャナ(コードリーダ)160がメインスケール識別手段として設けられている。
さらに、補正パラメータ記憶テーブル171がサーバー170に保管されているので、製造者(製造メーカー)が常に補正パラメータを最新のデータにバージョンアップすることができる。よって、ユーザーはメインスケール110の交換時に必要な補正パラメータをダウンロードするのみならず、適宜最新の補正パラメータをダウンロードして使用することができる。その結果、常に最も適切な補正パラメータによって受光信号を補正できるので、補正の精度を高めることができ、検出精度を向上させることができる。
次に、本発明の第3実施形態について図3を参照して説明する。
第3実施形態の基本的構成は、第1実施形態に同様であるが、補正パラメータの情報がメインスケール110に直接設けられている点に特徴を有する。
メインスケール110には、二次元コード114が設けられ、この二次元コード114に補正パラメータの情報が記録されている。そして、補正パラメータ読取手段として光学スキャナ(コードリーダ)160が設けられている。
上記第1実施形態において、識別情報はメインスケール110のシリアルナンバー112とし、メインスケール識別手段はシリアルナンバー112を撮像するCCDカメラ(撮像手段)130である場合を例に説明し、第2実施形態において識別情報はバーコード113とし、メインスケール識別手段はバーコード113をスキャンする光学スキャナ160である場合を例に説明したが、識別情報をメインスケール110に設けられた無線ICタグに記録し、メインスケール識別手段は無線ICタグの情報を認識するICタグリーダとしてもよい。また、第2実施形態において、情報コードは一次元バーコード113のみならず二次元コード114であってもよい。
そして、第1実施形態および第2実施形態のごとく、識別情報をメインスケールに記録するにあたっては、例えば、光電式エンコーダであれば、検出ヘッド部120の受光部で読取可能な明暗格子によって識別情報を記録してもよい。この構成によれば、メインスケール識別手段として回折格子111からの回折光を受光する受光部を共用できるからである。そして、磁気式エンコーダでは、検出ヘッド部の磁気情報読取部で読取可能な情報で識別情報を記録してもよく、また、静電容量式エンコーダでは検出ヘッド部の電位情報読取部で読取可能な情報で識別情報を記録してもよい。
Claims (5)
- 識別情報および測長方向に沿って配列された位置情報を有し代替可能な複数本が用意されているメインスケールと、
前記位置情報に応じて作成された補正パラメータを前記識別情報に対応させて記憶した補正パラメータ記憶テーブルと、
前記メインスケールに対して相対移動する際に前記位置情報を検出するとともにこの位置情報を検出して得られる検出信号を前記補正パラメータで信号補正して出力する検出ヘッド部と、
前記識別情報を認識して前記メインスケールを識別するメインスケール識別手段と、を備え、
前記検出ヘッド部は、前記メインスケール識別手段にて識別されたメインスケールに応じた補正パラメータを前記補正パラメータ記憶テーブルから読み出して設定記憶する補正パラメータ設定記憶部を有する
ことを特徴とする変位検出装置。 - 測長方向に沿って配列された位置情報および前記位置情報に応じて作成された補正パラメータの情報を有し代替可能な複数本が用意されているメインスケールと、
前記メインスケールに対して相対移動する際に前記位置情報を検出するとともにこの位置情報を検出して得られる検出信号を前記補正パラメータで信号補正して出力する検出ヘッド部と、
前記補正パラメータの情報を読み取る補正パラメータ読取手段と、を備え、
前記検出ヘッド部は、前記補正パラメータ読取手段で読み取られた前記補正パラメータを設定記憶する補正パラメータ設定記憶部を有する
ことを特徴とする変位検出装置。 - 請求項2に記載の変位検出装置において、
前記補正パラメータの情報は、前記メインスケールに設けられた一次元または二次元の情報コードに記録され、
前記補正パラメータ読取手段は、前記情報コードの情報を読み取るコードリーダである
ことを特徴とする変位検出装置。 - 請求項2に記載の変位検出装置において、
前記補正パラメータの情報は、前記メインスケールに設けられた無線ICタグに記録され、
前記補正パラメータ読取手段は、前記無線ICタグの情報を読み取るICタグリーダである
ことを特徴とする変位検出装置。 - 検出ヘッド部が相対移動する際に検出可能な位置情報が測長方向に沿って配列されたメインスケールであって、
前記位置情報に応じて作成された補正パラメータの情報が読出可能に記録されている
ことを特徴とするメインスケール。
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