JP6959588B2 - エンコーダ装置及びその製造方法、駆動装置、ステージ装置、並びにロボット装置 - Google Patents
エンコーダ装置及びその製造方法、駆動装置、ステージ装置、並びにロボット装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6959588B2 JP6959588B2 JP2020510005A JP2020510005A JP6959588B2 JP 6959588 B2 JP6959588 B2 JP 6959588B2 JP 2020510005 A JP2020510005 A JP 2020510005A JP 2020510005 A JP2020510005 A JP 2020510005A JP 6959588 B2 JP6959588 B2 JP 6959588B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic
- magnet
- unit
- electric signal
- magnetically sensitive
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 25
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims description 476
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 claims description 158
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 149
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims description 108
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 73
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims description 55
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 claims description 9
- 230000001953 sensory effect Effects 0.000 claims description 9
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 6
- 241000883306 Huso huso Species 0.000 claims description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 24
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 14
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 10
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 9
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 6
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 6
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 6
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 6
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 230000005381 magnetic domain Effects 0.000 description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
- G01D5/142—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices
- G01D5/145—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices influenced by the relative movement between the Hall device and magnetic fields
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
- G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
- G01P3/48—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
- G01P3/481—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
- G01P3/4815—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals using a pulse wire sensor, e.g. Wiegand wire
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
- B25J19/02—Sensing devices
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/244—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
- G01D5/245—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains using a variable number of pulses in a train
- G01D5/2454—Encoders incorporating incremental and absolute signals
- G01D5/2458—Encoders incorporating incremental and absolute signals with incremental and absolute tracks on separate encoders
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
- G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
- G01P3/48—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
- G01P3/481—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
- G01P3/487—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals delivered by rotating magnets
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D2205/00—Indexing scheme relating to details of means for transferring or converting the output of a sensing member
- G01D2205/20—Detecting rotary movement
- G01D2205/26—Details of encoders or position sensors specially adapted to detect rotation beyond a full turn of 360°, e.g. multi-rotation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Manipulator (AREA)
Description
上述のような磁性線材を使用したエンコーダ装置は、磁石の不要な磁界に起因するノイズを少なくして安定した電気信号を発生させて、検出結果の信頼性の向上を図ることが望まれる。
第1の態様において、その電気信号発生部は、その感磁性部を通過する磁束線をその磁石に導くための第3磁性体を有し、その第1磁性体及びその第3磁性体は、その移動方向において互いに異なる位置にあるその磁石の互いに異なる極性の部分からの磁束線をその感磁性部に導くようにしてもよい。
また、第1の態様において、その電気信号発生部は、その感磁性部を通過する磁束線をその磁石に導くための第3磁性体を有し、その磁石のその移動方向に沿った複数の極性の部分のその移動方向の幅は、それぞれその第1磁性体の先端部とその第3磁性体の先端部との間隔よりも狭く設定され、その移動方向において、その感磁性部をその磁石からの磁束線が通過しない区間が設けられてもよい。
また、第1の態様において、その磁石はそれぞれ2つの磁極が着磁された複数の磁石要素を有し、その磁石要素は、それぞれその移動方向に沿って平板状で、少なくとも3つの辺を持つ多角形であってもよい。
第3の態様によれば、移動物体と、その移動物体を移動させる第2の態様の駆動装置と、を備えるステージ装置が提供される。
第4の態様によれば、第2の態様の駆動装置と、その駆動装置によって相対移動するアームと、を備えるロボット装置が提供される。
第1の実施形態につき図1から図9を参照して説明する。図1は、本実施形態に係るエンコーダ装置ECを示す。図1において、エンコーダ装置ECは、モータM(動力供給部)の回転軸SF(移動部)の回転位置情報を検出する。回転軸SFは、例えばモータMのシャフト(回転子)であるが、モータMのシャフトに変速機などの動力伝達部を介して接続されるとともに負荷に接続される作用軸(出力軸)であってもよい。エンコーダ装置ECが検出した回転位置情報は、モータ制御部MCに供給される。モータ制御部MCは、エンコーダ装置ECから供給された回転位置情報を使って、モータMの回転を制御する。モータ制御部MCは、回転軸SFの回転を制御する。
ここでは説明の便宜上、回転軸SFの先端側(図1のモータMと反対側)から見た場合の、反時計回りの回転を順回転、時計回りの回転を逆回転という。また、順回転の角度を正の値で表し、逆回転の角度を負の値で表す。なお、回転軸SFの後端側(図1のモータM側)から見た場合の、反時計回りの回転を順回転、時計回りの回転を逆回転と定義してもよい。
第1の位置11aから反時計回りに90°の第1区間において、磁石11の表面側にN極16Aが配置され、磁石11の裏面側にS極17Aが配置されている。この第1区間において、磁石11の磁界の軸方向の向きは、概ね磁石11の表面側から裏面側へ向かう軸方向AD1(図2(C)参照)に平行である。第1区間において、磁界の強さは、N極16Aの中央の位置において最大となり、第1の位置11a及び第4の位置11dの近傍で最小となる。
また、図2(A)に示すように、磁石11の1回転内の少なくとも一つの角度位置(例、電気信号発生ユニット31A,31Bから上記の電気信号が発生する角度位置)に電気信号発生ユニット31Aが位置している場合、回転軸SFの軸方向視において、第1磁性体45Aの先端部45Abの中心線CL1a及び第3磁性体46Aの先端部46Abの中心線CL1bが、磁石11の隣接する2つの極性の部分(図2(A)ではN極16A及びS極16D)の電気信号発生ユニット31A側の両辺(両側面)と平行になるように、先端部45Ab,46Abが配置されている(先端部45Ab,46Abの傾斜角が決められている)。また、磁石11の1回転内の少なくとも一つの角度位置において、第1磁性体45Aが回転軸SFの軸方向又はそれに平行な方向において磁石11の所定の極性の部分(N極16A〜S極16D)と対向する位置に配置される。また、第1、第3磁性体45A,46Aの少なくとも一部は、回転軸SFの軸方向視において、磁石11の所定の極性の部分(N極16A〜S極16D)とサイドヨーク18Sとのそれぞれに重なる位置に配置される。
整流スタック61は、第1電気信号発生ユニット31Aから流れる電流(正又は負のパルス)を全波整流する整流器である。整流スタック61の第1入力端子61aは、第1電気信号発生ユニット31Aの端子42Aaと接続されている。整流スタック61の第2入力端子61bは、第1電気信号発生ユニット31Aの端子42Abと接続されている。整流スタック61の接地端子61gは、シグナルグランドSGと同電位が供給される接地線GLに接続されている。多回転情報検出部3の動作時に、接地線GLの電位は、回路の基準電位になる。整流スタック61の出力端子61cは、レギュレータ63の制御端子63aに接続されている。
レギュレータ63の入力端子63bは、バッテリー32に接続されている。レギュレータ63の出力端子63cは、電源線PLに接続されている。レギュレータ63の接地端子63gは、接地線GLに接続されている。レギュレータ63の制御端子63aはイネーブル端子であり、レギュレータ63は、制御端子63aに閾値以上の電圧が印加された状態で、出力端子63cの電位を所定電圧に維持する。レギュレータ63の出力電圧(上記の所定電圧)は、計数器67がCMOSなどで構成される場合に例えば3Vである。記憶部14の不揮発性メモリ68の動作電圧は、例えば、所定電圧と同じ電圧に設定される。なお、所定電圧は、電力供給に必要な電圧であり、一定の電圧値のことだけでなく、段階的に変化する電圧であってもよい。
多回転情報検出部3は、磁気検出部12として、磁気センサ51,52、及びアナログコンパレータ65,66を含む。磁気検出部12は、磁石11が形成する磁界を、バッテリー32から供給される電力を用いて検出する。また、多回転情報検出部3は、図1に示した検出部13として計数器67を含み、記憶部14として不揮発性メモリ68を含む。
なお、バッテリー32は、一次電池36と二次電池37の少なくとも一方を備えればよい。また、上述の実施形態においては、一次電池36または二次電池37から択一的に電力を供給するが、一次電池36及び二次電池37から並行して電力を供給してもよい。例えば、位置検出系1の各処理部(例えば磁気センサ51、計数器67、不揮発性メモリ68)の消費電力に応じて、一次電池36が電力を供給する処理部と、二次電池37が電力を供給する処理部とが定められてもよい。なお、二次電池37は、電源部EC2から供給される電力と、電気信号発生ユニット31A,31Bで発生する電気信号の電力との少なくとも一方を用いて、充電されればよい。
例えば、前回の信号レベルの組が(H、H)であって、今回の信号レベルが(H、L)である場合には、前回の検出において角度位置225°であり、今回の検出において角度位置270°であるので、反時計回り(順回転)であることがわかる。計数器67は、今回のレベルの組が(H、L)であって、かつ前回のレベルの組が(H、H)である場合、カウンタをアップすることを示すアップ信号を記憶部14に供給する。記憶部14は、計数器67からのアップ信号を検出した場合に、記憶している多回転情報を1増加した値に更新する。逆回転の場合は、前回の信号レベルが(H、H)で今回の信号レベルが(L、H)となるので、記憶部14は多回転情報から1を減算する。このように、本実施形態に係る多回転情報検出部3は、回転軸SFの回転方向を判定しながら、多回転情報を検出できる。また、磁気センサ51,52には、電気信号発生ユニット31A,31Bからパルス信号が発生される期間のみに電流を間欠的に供給しているため、磁気センサ51,52に常時電流を供給する場合に比べてバッテリー32の消費電力を大幅に抑制できる。
上述の実施形態では2つの電気信号発生ユニット31A,31Bが設けられているが、エンコーダ装置ECは1つの電気信号発生ユニット31Aを備えるのみでもよい。さらに、エンコーダ装置ECは、3つ以上の電気信号発生ユニットを備えてもよい。また、以下で説明する他の実施形態及びその変形例においては、1つの電気信号発生ユニットについて説明するが、複数の電気信号発生ユニットを備えていてもよい。
第2の実施形態につき図11(A)から図12(C)を参照して説明する。なお、図11(A)から図12(C)において図2(A)から(C)に対応する部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
図11(A)は本実施形態に係るエンコーダ装置の磁石11A、ヨーク部材18A、及び電気信号発生ユニット31Cを示す斜視図、図11(B)はそのエンコーダ装置を示す平面図、図11(C)は図11(B)の側面図である。図11(A)、(B)において、磁石11Aは、回転によって回転軸SFに対する半径方向(又は径方向、ラジアル方向、若しくは放射方向)AD2における磁界の向きおよび強さが変化するように構成される。磁石11Aは、例えば回転軸SFと同軸の円環状に配置された複数の磁石から構成されている。磁石11Aの主面(表面)及び裏面は、それぞれ、回転軸SFとほぼ垂直である。
また、図11(B)及び図12(B)に示すように、磁石11の1回転内の少なくとも一つの角度位置(例、電気信号発生ユニット31A,31Bから上記の電気信号が発生する角度位置)に位置している場合、回転軸SFの軸方向視において、第1磁性体45Cの先端部45Cbの中心線CL2a及び第3磁性体46Cの先端部46Cbの中心線CL2bが、磁石11の所定の極性の部分(図12(B)ではN極16E)又は所定の開口(図12(B)では開口18Ab)の両側のサイドヨーク18ASとほぼ平行になるように、先端部45Cb,46Cbが配置される(先端部45Cb,46Cbの傾斜角が決められる)。また、磁石11Aの1回転内の少なくとも一つの角度位置において、第1磁性体45Cの先端部45Cbが回転軸SFの半径方向(ラジアル方向)において磁石11Aの所定の極性の部分(N極16E〜S極16H)と対向する位置に配置される。また、第1、第3磁性体45C,46Cの少なくとも一部は、回転軸SFの半径方向において、サイドヨーク18ASに重なる位置に配置される。
第3の実施形態につき図13(A)、(B)を参照して説明する。なお、図13(A)、(B)において図2(A)から(C)に対応する部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
図13(A)は本実施形態に係るエンコーダ装置の磁石11B、ヨーク部材18、及び電気信号発生ユニット31Dを示す平面図、図13(B)は図13(A)の状態から磁石11Bを反時計回りに45°回転した状態を示す平面図である。図13(A)において、磁石11Bは、回転によって、回転軸SFの中心を通る直線に平行な方向である軸方向(アキシャル方向)における磁界の向き及び強さが変化するようにヨーク部材18のバックヨーク18Bに載置されている。また、磁石11Bはサイドヨーク18Sによって囲まれている。磁石11Bは、回転軸SFを対称に挟むように配置された1対の2等辺三角形の平板状のN極16I及び16Kの磁石と、回転軸SFの回りにN極16I及び16Kを90°回転した位置にある同じ形状のS極16J及び16Lの磁石と、N極16I,16K及びS極16J,16Lの裏面にそれぞれ配置された同じ形状のS極17I,17K、及びN極17J,17Lの磁石(不図示)とから構成されている。
また、図13(B)に示すように、磁石11の1回転内の少なくとも一つの角度位置(例、電気信号発生ユニット31A,31Bから上記の電気信号が発生する角度位置)に位置している場合、回転軸SFの軸方向視において、第1磁性体45Aの先端部45Abの中心線CL1a及び第3磁性体46Aの先端部46Abの中心線CL1bが、磁石11Bの隣接する2つの極性の部分(図13(B)ではN極16I及びS極16L)の電気信号発生ユニット31D側の両辺(両側面)とほぼ平行になるように、先端部45Ab,46Abが配置される(先端部45Ab,46Abの傾斜角が決められる)。また、磁石11Bの1回転内の少なくとも一つの角度位置において、第1磁性体45Aが回転軸SFの軸方向又はそれに平行な方向において磁石11Bの所定の極性の部分(N極16I〜S極16L)と対向する位置に配置される。また、第1、第3磁性体45A,46Aの少なくとも一部は、回転軸SFの軸方向視において、磁石11Bの所定の極性の部分(N極16I〜S極16L)とサイドヨーク18Sとのそれぞれに重なる位置に配置される。
第4の実施形態につき図14のフローチャート、及び図15(A)、(B)を参照して説明する。なお、図14、図15(A)、(B)において、図6(A)及び図9(A)に対応する部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。本実施形態のエンコーダ装置の構成は第1の実施形態のエンコーダ装置ECとほぼ同じである。ただし、図15(A)に示すように、ハウジング6の側面の第1、第3磁性体45A,46Aが収容される部分の近傍に切り欠き部6dが設けられ、その切り欠き部6dの側壁に感磁性部41Aを差し込むための貫通穴である横穴6eが形成されている点が異なっている。
なお、上述の第1実施形態において、磁石11は、周方向に4極と厚さ方向に2極とを有する8極の磁石であるが、このような構成に限定されず適宜変更できる。例えば、磁石11は、周方向の極数が2極又は4極以上であってもよい。
駆動装置の一例について説明する。図16は、駆動装置MTRの一例を示す図である。以下の説明において、上記した実施形態と同一または同等の構成部分については同一符号を付けて説明を省略または簡略化する。この駆動装置MTRは、電動モータを含むモータ装置である。駆動装置MTRは、回転軸SFと、回転軸SFを回転駆動する本体部(駆動部)BDと、回転軸SFの回転位置情報を検出するエンコーダ装置ECとを有している。
ステージ装置の一例について説明する。図17は、ステージ装置STGを示す。このステージ装置STGは、図16に示した駆動装置MTRの回転軸SFのうち負荷側端部SFaに、回転テーブル(移動物体)STを取り付けた構成である。以下の説明において、上記した実施形態と同一または同等の構成部分については同一符号を付けて説明を省略または簡略化する。
[ロボット装置]
ロボット装置の一例について説明する。図18は、ロボット装置RBTを示す斜視図である。なお、図18には、ロボット装置RBTの一部(関節部分)を模式的に示した。以下の説明において、上記した実施形態と同一または同等の構成部分については同一符号を付けて説明を省略または簡略化する。このロボット装置RBTは、第1アームAR1と、第2アームAR2と、関節部JTとを有している。第1アームAR1は、関節部JTを介して、第2アームAR2と接続されている。
Claims (25)
- 移動部の位置情報を検出する位置検出部と、
前記移動部の移動方向に沿って複数の極性を持つ磁石と、
前記移動部の移動に伴う磁界の変化によって磁気特性が変化する感磁性部と、前記磁石の磁束線を前記感磁性部に導くための第1磁性体とを有し、前記感磁性部の磁気特性に基づいて電気信号を発生する電気信号発生部と、
前記磁石と前記感磁性部との間に配置され、前記磁石の一つの極性の部分の磁束線を前記磁石の他の極性の部分に導くための第2磁性体と、
を備え、
前記電気信号発生部は、前記感磁性部を通過する磁束線を前記磁石に導くための第3磁性体を有し、
前記第1磁性体及び前記第3磁性体は、前記移動方向において互いに異なる位置にある前記磁石の互いに異なる極性の部分からの磁束線を前記感磁性部に導く、エンコーダ装置。 - 移動部の位置情報を検出する位置検出部と、
前記移動部の移動方向に沿って複数の極性を持つ磁石と、
前記移動部の移動に伴う磁界の変化によって磁気特性が変化する感磁性部と、前記磁石の磁束線を前記感磁性部に導くための第1磁性体とを有し、前記感磁性部の磁気特性に基づいて電気信号を発生する電気信号発生部と、
前記磁石と前記感磁性部との間に配置され、前記磁石の一つの極性の部分の磁束線を前記磁石の他の極性の部分に導くための第2磁性体と、
を備え、
前記電気信号発生部は、前記感磁性部を通過する磁束線を前記磁石に導くための第3磁性体を有し、
前記磁石の前記移動方向に沿った複数の極性の部分の前記移動方向の幅は、それぞれ前記第1磁性体の先端部と前記第3磁性体の先端部との間隔よりも狭く設定され、
前記移動方向において、前記感磁性部を前記磁石からの磁束線が通過しない区間が設けられる、エンコーダ装置。 - 前記移動部は回転軸を含み、
前記電気信号発生部には、前記回転軸が1回転する間に、前記磁石からの磁束線が前記第1磁性体及び前記第3磁性体を介して前記感磁性部を通過する第1タイミングと、前記磁石からの磁束線が前記第2磁性体を通過して前記感磁性部を通過しない第2タイミングとがあり、
前記第1タイミング時に前記電気信号発生部で電気信号が発生する請求項1又は2に記載のエンコーダ装置。 - 前記移動部の前記移動方向に沿って、前記磁石からの磁束線が前記感磁性部に導かれないニュートラル区間が設けられた請求項1から3のいずれか一項に記載のエンコーダ装置。
- 前記磁石はそれぞれ2つの磁極が着磁された複数の磁石要素を有し、
前記磁石要素は、それぞれ前記移動方向に沿って平板状で、少なくとも3つの辺を持つ多角形である請求項1から4のいずれか一項に記載のエンコーダ装置。 - 移動部の位置情報を検出する位置検出部と、
前記移動部の移動方向に沿って複数の極性を持つ磁石と、
前記移動部の移動に伴う磁界の変化によって磁気特性が変化する感磁性部と、前記磁石の磁束線を前記感磁性部に導くための第1磁性体とを有し、前記感磁性部の磁気特性に基づいて電気信号を発生する電気信号発生部と、
前記磁石と前記感磁性部との間に配置され、前記磁石の一つの極性の部分の磁束線を前記磁石の他の極性の部分に導くための第2磁性体と、
を備え、
前記磁石はそれぞれ2つの磁極が着磁された複数の磁石要素を有し、
前記磁石要素は、それぞれ前記移動方向に沿って平板状で、少なくとも3つの辺を持つ多角形である、エンコーダ装置。 - 前記磁石は、前記移動方向に沿って平板状で、前記移動方向に直交する厚さ方向にも互いに異なる極性を有し、
前記第2磁性体は、前記移動方向に沿って連続して設けられ、
前記第1磁性体は、前記感磁性部から前記第2磁性体を乗り越えるように前記磁石に対向可能な位置まで設けられる請求項1から6のいずれか一項に記載のエンコーダ装置。 - 前記磁石は、前記移動方向に沿って平板状で、前記移動方向に直交する幅方向にも互いに異なる極性を有し、
前記第2磁性体には、前記移動方向に沿って前記磁石の互いに異なる極性の間隔と同じ間隔で複数の開口が設けられ、
前記第1磁性体は、前記第2磁性体と前記感磁性部との間に設けられるとともに、前記第1磁性体は、前記第2磁性体の前記開口を通して前記磁石の磁束線を前記感磁性部に導く請求項1から7のいずれか一項に記載のエンコーダ装置。 - 前記感磁性部は、前記磁石の移動に伴う磁界の変化によって大バルクハウゼンジャンプを生じる、請求項1から8のいずれか一項に記載のエンコーダ装置。
- 前記電気信号発生部は、前記移動部の移動によってパルス状の電力を発生する、請求項1から9のいずれか一項に記載のエンコーダ装置。
- 前記電気信号発生部で発生する電気信号に基づいて、前記位置検出部で消費される電力の少なくとも一部を供給するバッテリーを備える、請求項1から10のいずれか一項に記載のエンコーダ装置。
- 前記電気信号発生部で発生する電気信号に基づいて、前記バッテリーから前記位置検出部への電力の供給の有無を切り替える切替部を備える、請求項11に記載のエンコーダ装置。
- 前記バッテリーは、一次電池又は二次電池を含む、請求項11又は12に記載のエンコーダ装置。
- 前記位置検出部は、前記移動部の移動によって互いの相対位置が変化する位置検出用磁石及び磁気検出部を含み、該位置検出用磁石が形成する磁界に基づいて前記位置情報を検出し、
前記磁気検出部は、該位置検出用磁石が形成する磁界を前記バッテリーから供給される電力を用いて検出する、請求項11から13のいずれか一項に記載のエンコーダ装置。 - 前記位置検出部は、
前記移動部と連動して移動するスケールと、
前記スケールに光を照射する照射部と、
前記スケールからの光を検出する光検出部と、を含む、請求項1から14のいずれか一項に記載のエンコーダ装置。 - 前記移動部は回転軸を含み、
前記磁石及び前記第2磁性体はそれぞれ輪帯状であり、
前記感磁性部は、前記第2磁性体の外側面の外側に配置される請求項1から15のいずれか一項に記載のエンコーダ装置。 - 前記位置検出部は、前記回転軸の1回転以内の角度位置情報を検出する角度検出部と、
前記位置情報として前記回転軸の多回転情報を検出する多回転情報検出部と、を備える請求項16に記載のエンコーダ装置。 - 請求項1から17のいずれか一項に記載のエンコーダ装置と、
前記移動部に動力を供給する動力供給部と、
を備える駆動装置。 - 移動物体と、
前記移動物体を移動させる請求項18に記載の駆動装置と、を備えるステージ装置。 - 請求項18に記載の駆動装置と、
前記駆動装置によって相対移動するアームと、を備えるロボット装置。 - 移動部の位置情報を検出する位置検出部と、
前記移動部の移動方向に沿って複数の極性を持つ磁石と、
前記移動部の移動に伴う磁界の変化によって磁気特性が変化する感磁性部と、前記感磁性部の磁気特性に基づいて電気信号を発生する発電部と、前記磁石の磁束線を前記感磁性部に導くための第1磁性体とを有する電気信号発生部と、
前記磁石と前記感磁性部との間に配置され、前記磁石の一つの極性の部分の磁束線を前記磁石の他の極性の部分に導くための第2磁性体と、を備えるエンコーダ装置の製造方法であって、
前記感磁性部、前記発電部、及び前記第1磁性体を準備することと、
組立治具の第1の穴部に前記発電部を挿入し、前記第1の穴部内に設けられた第2の穴部に、前記発電部を通して前記感磁性部を挿入することと、
前記発電部と前記感磁性部とを固定することと、
前記組立治具から取り出した前記発電部を前記第2磁性体の側面に配置されるハウジングに固定することと、
を含むエンコーダ装置の製造方法。 - 前記発電部及び前記感磁性部を前記組立治具に装着する前に、前記感磁性部及び前記発電部の少なくとも一方を検査することを含む請求項21に記載のエンコーダ装置の製造方法。
- 前記発電部及び前記感磁性部を前記組立治具に装着した状態で、前記感磁性部及び前記発電部を検査することを含む請求項21に記載のエンコーダ装置の製造方法。
- 移動部の位置情報を検出する位置検出部と、
前記移動部の移動方向に沿って複数の極性を持つ磁石と、
前記移動部の移動に伴う磁界の変化によって磁気特性が変化する感磁性部と、前記感磁性部の磁気特性に基づいて電気信号を発生する発電部と、前記磁石の磁束線を前記感磁性部に導くための第1磁性体とを有する電気信号発生部と、
前記磁石と前記感磁性部との間に配置され、前記磁石の一つの極性の部分の磁束線を前記磁石の他の極性の部分に導くための第2磁性体と、を備えるエンコーダ装置の製造方法であって、
前記感磁性部、前記発電部、及び前記第1磁性体を準備することと、
前記発電部を前記第2磁性体の側面に配置されるハウジングに固定することと、
前記ハウジングに設けられた開口を通して前記発電部内に前記感磁性部を挿入することと、
前記感磁性部を前記ハウジングに固定することと、
を含むエンコーダ装置の製造方法。 - 前記発電部及び前記感磁性部を前記ハウジングに装着した状態で、前記感磁性部及び前記発電部を検査することを含む請求項24に記載のエンコーダ装置の製造方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018061036 | 2018-03-28 | ||
JP2018061036 | 2018-03-28 | ||
PCT/JP2019/012280 WO2019188859A1 (ja) | 2018-03-28 | 2019-03-22 | エンコーダ装置及びその製造方法、駆動装置、ステージ装置、並びにロボット装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2019188859A1 JPWO2019188859A1 (ja) | 2021-02-12 |
JP6959588B2 true JP6959588B2 (ja) | 2021-11-02 |
Family
ID=68061964
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020510005A Active JP6959588B2 (ja) | 2018-03-28 | 2019-03-22 | エンコーダ装置及びその製造方法、駆動装置、ステージ装置、並びにロボット装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20210109122A1 (ja) |
JP (1) | JP6959588B2 (ja) |
CN (2) | CN117664192A (ja) |
WO (1) | WO2019188859A1 (ja) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019139023A1 (ja) * | 2018-01-15 | 2019-07-18 | 株式会社ニコン | エンコーダ装置、駆動装置、ステージ装置、及びロボット装置 |
JP7428524B2 (ja) | 2020-01-27 | 2024-02-06 | ヒロセ電機株式会社 | 回転検出装置 |
WO2021215076A1 (ja) * | 2020-04-20 | 2021-10-28 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 回転検出器 |
DE102020118174A1 (de) * | 2020-07-09 | 2022-01-13 | Wittenstein Se | Gebersystem für einen Antrieb |
WO2022153356A1 (ja) * | 2021-01-12 | 2022-07-21 | 三菱電機株式会社 | 発電素子、磁気センサおよびエンコーダ |
JP7453166B2 (ja) | 2021-01-26 | 2024-03-19 | ヒロセ電機株式会社 | 回転検出装置 |
JPWO2023170753A1 (ja) * | 2022-03-07 | 2023-09-14 | ||
CN114814272B (zh) * | 2022-06-28 | 2022-12-16 | 四川新川航空仪器有限责任公司 | 一种磁转速传感器 |
WO2024088529A1 (de) * | 2022-10-26 | 2024-05-02 | Fraba B.V. | Messanordnung |
JP7393577B1 (ja) * | 2023-05-26 | 2023-12-06 | デルタ電子株式会社 | ロータリーエンコーダ及びそれを用いたサーボ制御装置 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6123770Y2 (ja) * | 1980-09-01 | 1986-07-16 | ||
JP2000161989A (ja) * | 1998-11-30 | 2000-06-16 | Matsushita Electric Works Ltd | 回転センサ |
JP3710973B2 (ja) * | 1999-11-02 | 2005-10-26 | 株式会社東海理化電機製作所 | 回転検出センサ |
JP2001343207A (ja) * | 2000-03-28 | 2001-12-14 | Tokai Rika Co Ltd | 回転検出センサ |
JP2005114609A (ja) * | 2003-10-09 | 2005-04-28 | Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd | 磁界発生方法およびその方法を使用するセンサ |
DE102007039051B8 (de) * | 2007-08-17 | 2023-09-28 | Avago Technologies International Sales Pte. Limited | Absoluter feinauflösender Segment- oder Umdrehungszähler |
DE102009034744A1 (de) * | 2009-02-24 | 2010-09-30 | Mehnert, Walter, Dr. | Absoluter magnetischer Positionsgeber |
CN106537093A (zh) * | 2014-07-18 | 2017-03-22 | 株式会社尼康 | 编码器装置、驱动装置、工作台装置以及机器人装置 |
JP2018036138A (ja) * | 2016-08-31 | 2018-03-08 | 株式会社ニコン | エンコーダ装置、駆動装置、ステージ装置、及びロボット装置 |
-
2019
- 2019-03-22 CN CN202311669422.3A patent/CN117664192A/zh active Pending
- 2019-03-22 JP JP2020510005A patent/JP6959588B2/ja active Active
- 2019-03-22 WO PCT/JP2019/012280 patent/WO2019188859A1/ja active Application Filing
- 2019-03-22 CN CN201980013309.5A patent/CN111801551B/zh active Active
- 2019-03-22 US US17/041,271 patent/US20210109122A1/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111801551A (zh) | 2020-10-20 |
WO2019188859A1 (ja) | 2019-10-03 |
JPWO2019188859A1 (ja) | 2021-02-12 |
CN117664192A (zh) | 2024-03-08 |
CN111801551B (zh) | 2023-12-26 |
US20210109122A1 (en) | 2021-04-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6959588B2 (ja) | エンコーダ装置及びその製造方法、駆動装置、ステージ装置、並びにロボット装置 | |
CN108474673B (zh) | 编码器装置、驱动装置、载物台装置及机器人装置 | |
JP7082323B2 (ja) | エンコーダ装置、駆動装置、ステージ装置、及びロボット装置 | |
US9281729B2 (en) | Motor unit | |
JP5666886B2 (ja) | ロータリエンコーダ | |
JP7024207B2 (ja) | エンコーダ装置、駆動装置、ステージ装置、及びロボット装置 | |
WO2013094042A1 (ja) | モータ、モータシステムおよびモータ用エンコーダ | |
CN116952284A (zh) | 编码器装置、驱动装置、载置台装置以及机器人装置 | |
JP7489583B2 (ja) | 回転検出器及びそれを備えたモータ | |
JP6848306B2 (ja) | エンコーダ装置、駆動装置、ステージ装置、ロボット装置、及びエンコーダ装置の取り付け方法 | |
JP6772698B2 (ja) | エンコーダ装置、駆動装置、ステージ装置、及びロボット装置 | |
JP2018132432A (ja) | エンコーダ装置、駆動装置、ステージ装置、及びロボット装置 | |
US11150109B2 (en) | Displacement detecting device and continuously variable transmission device | |
JP6926434B2 (ja) | エンコーダ装置、駆動装置、ステージ装置、及びロボット装置 | |
JP6834288B2 (ja) | エンコーダ装置、駆動装置、ステージ装置、及びロボット装置 | |
JP2021001908A (ja) | エンコーダ装置、駆動装置、ステージ装置、及びロボット装置 | |
JP2018054573A (ja) | エンコーダ装置、駆動装置、ステージ装置、及びロボット装置 | |
JP2018036138A (ja) | エンコーダ装置、駆動装置、ステージ装置、及びロボット装置 | |
JP7372604B2 (ja) | エンコーダ装置、駆動装置、ステージ装置、及びロボット装置 | |
CN117480357A (zh) | 运动检测器 | |
JP2003075195A (ja) | パルスエンコーダ | |
JP2009186231A (ja) | 移動体検出装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200717 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210303 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20210430 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210629 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210908 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210921 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6959588 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |