JP7351994B1 - スケールが内蔵されるレールの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
位置検出装置1は、移動体2の移動をガイドする金属製のレール4と、レール4に配設されるスケール6と、移動体2と一体に設けられたセンサユニット8を備える。位置検出装置1は、本実施形態では工作機械における移動制御対象の位置を検出するものである。移動制御対象には、例えば主軸やテーブルなどが含まれる。
ホルダ9における移動体2とは反対側端面にスクレーパユニット24が設けられ、そのスクレーパユニット24を外側から覆うようにカバー26が組み付けられる。カバー26は、ねじ27によりホルダ9に固定される。スクレーパユニット24は、三枚のスクレーパ28a~28cを重ねる積層構造を有する(これらを特に区別しない場合には、単に「スクレーパ28」と称す)。
磁気センサ10は、カバー20を挟んでスケール6と対向する位置にセンサヘッド30を有する。センサヘッド30は、MR素子を含む。センサヘッド30は、クーラント等による汚染防止のため、基板に実装したMR素子を樹脂封止して構成されてもよい。磁気センサ10は、図示略のねじによりホルダ9に組み付けられることで、スケール6と対向配置される。
図8および図9は、本実施形態で採用する溶接方法を模式的に表す図である。
カバー20のレール4への溶接には回折光学素子(DOE:Diffractive Optical Element)を用いたレーザ溶接が採用される。図8(A)に示すように、図示しない発振器から出力されるレーザLは、回折光学素子50を経由することで第1レーザL1と第2レーザL2に分岐される。それにより、互いに平行な二列の溶接を同時に行うことができる。
位置検出装置1では、カバー20がスケール6を囲う位置で四角形状に溶接されてレール4に固定され、その四角形状の4つの角が溶接で形成される。このため、カバー20とレール4との接合部のシール性能を確実なものとでき、レール4に内蔵されるスケール6を外部の異物(切屑の粒子やクーラント等)から効果的に保護できる。
図10は、変形例に係る溶接方法を模式的に表す図である。
本変形例は、レール104の長手方向一端から他端に到るまで凹部118が延在している点で上記実施形態と異なる。このような構成においては、レール104の端部からの異物の侵入を防止する必要がある。そこで、本変形例では、凹部118の一端部と他端部に金属製のスペーサ120を配置することで、端部の開口を閉じることとする。スペーサ120は、カバー20と同種の素材、例えばステンレスからなるものでもよい。
上記実施形態では、DOEによるレーザ溶接を四角形状に施す例を示した。この四角形状は、図7等に示したように4つの角が90度をなす、つまり角がエッジ状の長方形状であってもよいし、角がR形状の概略四角形状(概略長方形状)であってもよい。
Claims (2)
- スケールが内蔵されるレールの製造方法であって、
前記レールに沿って伸びる凹部に前記スケールが配置された状態で、前記スケールが収容された前記凹部の開口を閉じるように前記レールに長方形状のカバーを配置する配置工程と、
回折光学素子により単一のレーザを分岐させた第1レーザと第2レーザとで前記カバーの長手方向に、前記カバーを前記レールに溶接する第1溶接工程と、
前記回折光学素子により分岐させた第1レーザと第2レーザとで前記カバーの短手方向に、前記カバーを前記レールに溶接する第2溶接工程と、を備え、
前記第1溶接工程は、前記第1レーザと前記第2レーザとを前記凹部の開口を挟んで両側に位置させつつ前記回折光学素子を前記カバーに対して長手方向に移動させることにより、前記開口を挟む互いに平行な二列の溶接を同時に行い、
前記第1溶接工程と前記第2溶接工程との間で前記回折光学素子を回転させることにより前記第1レーザと前記第2レーザの進行方向を変化させることで、前記第1溶接工程と前記第2溶接工程とが連続的になされる、レールの製造方法。 - 前記第1溶接工程と前記第2溶接工程とにより、前記カバーが前記スケールを囲う四角形状に溶接され前記レールに固定される、請求項1に記載のレールの製造方法。
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