JPH0264405A - リニアエンコーダ - Google Patents
リニアエンコーダInfo
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- JPH0264405A JPH0264405A JP63217238A JP21723888A JPH0264405A JP H0264405 A JPH0264405 A JP H0264405A JP 63217238 A JP63217238 A JP 63217238A JP 21723888 A JP21723888 A JP 21723888A JP H0264405 A JPH0264405 A JP H0264405A
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- sliders
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 210000003127 knee Anatomy 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/02—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness
-
- 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
- G01D5/2451—Incremental encoders
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、工作機械等のテーブル等が直線移動したとき
の位置を検出して位置データとして出力するりニアエン
コーダに関する。
の位置を検出して位置データとして出力するりニアエン
コーダに関する。
（従来の技術）
直線位置の検出に利用されるリニアエンコーダには一般
的に光学式と磁気式とがある。
的に光学式と磁気式とがある。
第７図は、これらの方式に共通する従来のリニアエンコ
ーダの一例を示す概略構造図であり、駆動軸５の駆動に
よって図示矢印方向に移動するテーブル３と、長平方向
がテーブル３の移動方向と平行になるように配設され、
位置の基準となる士ｈｅＦＪが目盛られてしする主スケ
ール１と、テーブル３に固定され、テーブル３と共に移
動して主スケール１の情報を読取り、電気信号Ｓに変換
して出力するスライダ２と、このスライダ２からの電気
信号Ｓをテーブル３の位置データＰ。、０に変換して出
力する信号処理部４とで構成されている。
ーダの一例を示す概略構造図であり、駆動軸５の駆動に
よって図示矢印方向に移動するテーブル３と、長平方向
がテーブル３の移動方向と平行になるように配設され、
位置の基準となる士ｈｅＦＪが目盛られてしする主スケ
ール１と、テーブル３に固定され、テーブル３と共に移
動して主スケール１の情報を読取り、電気信号Ｓに変換
して出力するスライダ２と、このスライダ２からの電気
信号Ｓをテーブル３の位置データＰ。、０に変換して出
力する信号処理部４とで構成されている。
（発明か解決しようとする課題）
上述したリニアエンコーダでは、テーブルの移動ストロ
ークが長くなると主スケールもその移動ストロークに合
せて長くする必要がある。しかしながら、長い主スケー
ルを１木物で高精度に製作するには非常に大規模な製造
装置を必要とし、さらにその製造装置は非常に高価であ
った。また、その製造装置の大きさには限界があるため
製造可能なスケールの長さにも限界があり、限界を越え
た長さの主スケールを必要とする場合は接着剤等を使用
して主スケール同士をつなぎ合せていた。
ークが長くなると主スケールもその移動ストロークに合
せて長くする必要がある。しかしながら、長い主スケー
ルを１木物で高精度に製作するには非常に大規模な製造
装置を必要とし、さらにその製造装置は非常に高価であ
った。また、その製造装置の大きさには限界があるため
製造可能なスケールの長さにも限界があり、限界を越え
た長さの主スケールを必要とする場合は接着剤等を使用
して主スケール同士をつなぎ合せていた。
しかし、このつなぎ合せ作業は工数が掛かり、つなぎ合
せ精度に問題があった。
せ精度に問題があった。
本発明は上述のような事情から成されたものであり、本
発明の目的は、長さの短い主スケールで移動ストローク
の長い位置検出を行なうことができるリニアエンコーダ
を提供することにある。
発明の目的は、長さの短い主スケールで移動ストローク
の長い位置検出を行なうことができるリニアエンコーダ
を提供することにある。
（課題を解決するための手段）
本発明は、工作機械等のテーブル等が直線移動したとぎ
の位置を検出して位置データとして出力するりニアエン
コーダに関するものであり、本発明の上記目的は、長手
方向が前記直線に沿って配設される１個若しくは２個以
上の主スケールと、前記直線に沿って並設された状態で
主スケールに対し相対移動し、前記主スケールの情報を
読取って電気信号に変換して出力する２個以上のスライ
ダと、位置検出ストローク内における前記スライダの位
置を示すスライダ位置データ及び前記電気信号により前
記移動体の位置データを求めて出力する信号処理部とを
具備することによって達成される。
の位置を検出して位置データとして出力するりニアエン
コーダに関するものであり、本発明の上記目的は、長手
方向が前記直線に沿って配設される１個若しくは２個以
上の主スケールと、前記直線に沿って並設された状態で
主スケールに対し相対移動し、前記主スケールの情報を
読取って電気信号に変換して出力する２個以上のスライ
ダと、位置検出ストローク内における前記スライダの位
置を示すスライダ位置データ及び前記電気信号により前
記移動体の位置データを求めて出力する信号処理部とを
具備することによって達成される。
（作用）
本発明のリニアエンコーダは、長さの短い主スケールを
間隔をあけて配置し、複数のスライダによって得られる
データをつないで位置データを得るようにしているので
、移動ストロークの長い位置検出でも容易にかつ低コス
トで行なうことができるものである。
間隔をあけて配置し、複数のスライダによって得られる
データをつないで位置データを得るようにしているので
、移動ストロークの長い位置検出でも容易にかつ低コス
トで行なうことができるものである。
（実施例）
第１図は本発明のリニアエンコーダの一例を第７図に対
応させて示す概略構造図であり、同一構成箇所は同符号
を付して説明を省略する。このリニアエンコーダは、各
々の長手方向がテーブル３の移動方向と平行になるよう
に、かつ長手方向に所定の間隔をあけて同一線上になる
ように配設され、位置の基準となる情報が目盛られてい
る主スケールｌａ、ｌｂと、各々がテーブル３に所定の
間隔をあけて固定され、テーブル３と共に移動して主ス
ケールｌａ、ｌｂの情報を読取り、電気信号Ｓｌ、Ｓ２
に変換して出力するスライダ２ａ、２ｂと、外部からの
スライダ位置データｐｓｔ、ｏ及びスライダ２ａ、２ｂ
からの電気信号Ｓ、、Ｓ２によりテーブル３の位置デー
タＰ。ｓｏを求めて出力する信号処理部４０とで構成さ
れている。なお、スライダ２ａとスライダ２ｂとの間隔
は、主スケールｌａと主スケール１ｂとの間隔より広く
、主スケールｌａ、ｌｂの長ざより短い。
応させて示す概略構造図であり、同一構成箇所は同符号
を付して説明を省略する。このリニアエンコーダは、各
々の長手方向がテーブル３の移動方向と平行になるよう
に、かつ長手方向に所定の間隔をあけて同一線上になる
ように配設され、位置の基準となる情報が目盛られてい
る主スケールｌａ、ｌｂと、各々がテーブル３に所定の
間隔をあけて固定され、テーブル３と共に移動して主ス
ケールｌａ、ｌｂの情報を読取り、電気信号Ｓｌ、Ｓ２
に変換して出力するスライダ２ａ、２ｂと、外部からの
スライダ位置データｐｓｔ、ｏ及びスライダ２ａ、２ｂ
からの電気信号Ｓ、、Ｓ２によりテーブル３の位置デー
タＰ。ｓｏを求めて出力する信号処理部４０とで構成さ
れている。なお、スライダ２ａとスライダ２ｂとの間隔
は、主スケールｌａと主スケール１ｂとの間隔より広く
、主スケールｌａ、ｌｂの長ざより短い。
第２図は信号処置部４０の一例を示すブロック図であり
、外部からのスライダ位置データｐｓｔ、ｏにより、使
用するスライダ２ａ、２ｂ及び主スケールｌａ。
、外部からのスライダ位置データｐｓｔ、ｏにより、使
用するスライダ２ａ、２ｂ及び主スケールｌａ。
！ｂの組合せ（ユニット）を判定する使用ユニット判定
部４１と、この使用ユニット判定部４１からの使用スラ
イダ指令０５により、スライダ２ａ、２ｂからの電気信
号５１．Ｓ２のうち必要な電気信号Ｓｓを選択する信号
選択部４４と、この信号選択部４４からの電気信号Ｓ５
をデジタル化して位置演算を行ない、所定の位置データ
Ｐ。Ｓを求める位置演算部４３とを存している。そして
、スライダ２ａ、２ｂ及び主スケールｌａ、ｌｂの組合
せ（ユニット）に対する位置のオフセットを予め記憶し
ておき、使用ユニット判定部４１からの使用ユニット指
令０．Ｊに対応する位置オフセットＰ。、５ を出力す
る位置オフセット記憶部４２と、位置演算部４３からの
位置データＰＯＳと位置オフセット記憶部４２から位置
のオフセットＰ。ｆ５とを加算してテーブル３の位装置
データＰ。、Ｄを求める加算器４５とで構成されている
。
部４１と、この使用ユニット判定部４１からの使用スラ
イダ指令０５により、スライダ２ａ、２ｂからの電気信
号５１．Ｓ２のうち必要な電気信号Ｓｓを選択する信号
選択部４４と、この信号選択部４４からの電気信号Ｓ５
をデジタル化して位置演算を行ない、所定の位置データ
Ｐ。Ｓを求める位置演算部４３とを存している。そして
、スライダ２ａ、２ｂ及び主スケールｌａ、ｌｂの組合
せ（ユニット）に対する位置のオフセットを予め記憶し
ておき、使用ユニット判定部４１からの使用ユニット指
令０．Ｊに対応する位置オフセットＰ。、５ を出力す
る位置オフセット記憶部４２と、位置演算部４３からの
位置データＰＯＳと位置オフセット記憶部４２から位置
のオフセットＰ。ｆ５とを加算してテーブル３の位装置
データＰ。、Ｄを求める加算器４５とで構成されている
。
このような構成において、その動作例を第３図及び第４
図で説明すると、例えばテーブル３（スライダ２ａ及び
２ｂの中間点の位置）が八〇−＊ Ａ 、 −１１Ａ
２−４Ａ ３−Ａ Ｅまで移動したとき、移動中のスラ
イダ位置データＩ’ｓｔｏを求める。例えば外部の上位
検出器によりテーブル３の位置検出をフルストロークに
わたり絶対位置で検出し、あるいはリミットスイッチ等
によりテーブル３がどの範囲にあるかを判定し、若しく
はインクレメンタル式にした本発明のリニアエンコーダ
の原点復帰により初期の位置設定をして位置データをカ
ウントしてスライダ位置データＰＳＬＤを求める。
図で説明すると、例えばテーブル３（スライダ２ａ及び
２ｂの中間点の位置）が八〇−＊ Ａ 、 −１１Ａ
２−４Ａ ３−Ａ Ｅまで移動したとき、移動中のスラ
イダ位置データＩ’ｓｔｏを求める。例えば外部の上位
検出器によりテーブル３の位置検出をフルストロークに
わたり絶対位置で検出し、あるいはリミットスイッチ等
によりテーブル３がどの範囲にあるかを判定し、若しく
はインクレメンタル式にした本発明のリニアエンコーダ
の原点復帰により初期の位置設定をして位置データをカ
ウントしてスライダ位置データＰＳＬＤを求める。
このようにして求めたスライダ位置データｐｓｔ、。
により、使用ユニット判定部４１で、使用するスライダ
２ａ、２ｂ及び主スケールｌａ、Ｉｂの組合せ（ユニッ
ト）を判定する。例えばテーブル３（スライダ２８及び
２ｂの中間点の位置）が判定範囲Ａ。１の範囲内にある
場合は使用するスライダは２ａ、使用する主スケールは
ｌａの組合せであると判定する。この使用スライダ指令
２ａ（Ｏｓ）により、信号選択部４４で、必要な電気信
号５ｒ（Ｓｓ）を選択し、位置演算部４３で、選択した
電気信号Ｓ＋（Ｓｓ）をデジタル化して位置演算を行な
って所定の位置データＰ Ｉ（Ｉ’ｏｓ）を求める。こ
の位置データＰ＋（Ｐｏｓ）は電気信号Ｓｌ（５ｇ）の
周期内での絶対位置を示したものであり、ノコギリ歯状
の高さｈはその絶対位置範囲である。そして、位置オフ
セット記憶部４２からの使用ユ斗ット指令２ａ、Ｉａ
（Ｏｕ）に対応する位置オフセットＰＯｆ’ａと位置演
算部４３からの位置データＰ＋（Ｐｏｓ） とを加算
器４５で加夛して位置データＰ。ｓＩ）を得る。以上の
動作を各判定ｉｆＧ ［２１八ｌ ２ 、 Ａ ２ ｘ
。Ａ３Ｅで行ない、各位置データをつなぎ合せてテーブ
ル３の位置データＰ。ｓｏを得る。
２ａ、２ｂ及び主スケールｌａ、Ｉｂの組合せ（ユニッ
ト）を判定する。例えばテーブル３（スライダ２８及び
２ｂの中間点の位置）が判定範囲Ａ。１の範囲内にある
場合は使用するスライダは２ａ、使用する主スケールは
ｌａの組合せであると判定する。この使用スライダ指令
２ａ（Ｏｓ）により、信号選択部４４で、必要な電気信
号５ｒ（Ｓｓ）を選択し、位置演算部４３で、選択した
電気信号Ｓ＋（Ｓｓ）をデジタル化して位置演算を行な
って所定の位置データＰ Ｉ（Ｉ’ｏｓ）を求める。こ
の位置データＰ＋（Ｐｏｓ）は電気信号Ｓｌ（５ｇ）の
周期内での絶対位置を示したものであり、ノコギリ歯状
の高さｈはその絶対位置範囲である。そして、位置オフ
セット記憶部４２からの使用ユ斗ット指令２ａ、Ｉａ
（Ｏｕ）に対応する位置オフセットＰＯｆ’ａと位置演
算部４３からの位置データＰ＋（Ｐｏｓ） とを加算
器４５で加夛して位置データＰ。ｓＩ）を得る。以上の
動作を各判定ｉｆＧ ［２１八ｌ ２ 、 Ａ ２ ｘ
。Ａ３Ｅで行ない、各位置データをつなぎ合せてテーブ
ル３の位置データＰ。ｓｏを得る。
第５図は信号処理部５０の別の一例を示すブロック図で
あり、外部からのスライダ位置データｐｓｔ、。
あり、外部からのスライダ位置データｐｓｔ、。
により、使用するスライダ２ａ、２ｂ及び主スケールｌ
ａ、ｌｂの組合せ（ユニット）を２つ判定する使用ユニ
ットｔ’ｌＪ定部５１と、スライダ２ａ、２ｂ ＆び主
スケールｌａ、ｌｂの組合せ（ユニット）に対する位置
のオフセットをｒめ記憶しておき、使用ユニット判定部
５ｊからの使用ユニット指令Ｏｕ＋ １ＯＵ２にそれぞ
れ対応する位置オフセットＰ。ｆｓＩ、 ＱｆＳ２を出
力する位置オフセット記憶部５２と、スライダ２ａ、２
ｂからの電気信号Ｓ１．Ｓ２をそれぞれデジタル化して
位置前鼻を行ない、所定の位置データＰ。Ｓ ｌ 、
Ｉ”ｏｓ□を求める位置ｌｉｉ算部５３ａ、５３ｂとを
有している。
ａ、ｌｂの組合せ（ユニット）を２つ判定する使用ユニ
ットｔ’ｌＪ定部５１と、スライダ２ａ、２ｂ ＆び主
スケールｌａ、ｌｂの組合せ（ユニット）に対する位置
のオフセットをｒめ記憶しておき、使用ユニット判定部
５ｊからの使用ユニット指令Ｏｕ＋ １ＯＵ２にそれぞ
れ対応する位置オフセットＰ。ｆｓＩ、 ＱｆＳ２を出
力する位置オフセット記憶部５２と、スライダ２ａ、２
ｂからの電気信号Ｓ１．Ｓ２をそれぞれデジタル化して
位置前鼻を行ない、所定の位置データＰ。Ｓ ｌ 、
Ｉ”ｏｓ□を求める位置ｌｉｉ算部５３ａ、５３ｂとを
有している。
そして、位置７寅算部５３ａ、５：ｌｂからの位置デー
タＰＯ５ＩＩＰ＋１５２ と位置オフセット記憶部５２
からの位置オフセットＰ。ｆｓＩ ＝ＰＯｒＳ２とをそ
れぞれ加算する加算？：１５４ａ、５４ｂ と、外部か
らのスライダ位置データｒ’ｓＬＤの重要性、信頼性に
より重み係数Ｗ、、Ｗ２を判定する重み係数判定部５５
と、加算器５４ａ、５４ｂからの補正された位置データ
Ｐ。ＳＩＤ、ＰＯ５２Ｄと重み係数判定部５５からの重
み係数Ｗ、、Ｗ２とによりテーブル３の位置データＰ。
タＰＯ５ＩＩＰ＋１５２ と位置オフセット記憶部５２
からの位置オフセットＰ。ｆｓＩ ＝ＰＯｒＳ２とをそ
れぞれ加算する加算？：１５４ａ、５４ｂ と、外部か
らのスライダ位置データｒ’ｓＬＤの重要性、信頼性に
より重み係数Ｗ、、Ｗ２を判定する重み係数判定部５５
と、加算器５４ａ、５４ｂからの補正された位置データ
Ｐ。ＳＩＤ、ＰＯ５２Ｄと重み係数判定部５５からの重
み係数Ｗ、、Ｗ２とによりテーブル３の位置データＰ。
、０を求める重み付け演算部５６とで構成されている。
このような構成において、重み係数判定部５５における
重み係数Ｗ、、Ｗ２について第６図で説明する。スライ
ダ位置データＰＳＬＤに対するＰ。ＳＩＤ＋ＰＯ５２Ｄ
か位置データとして使用可能か否かを■ｌｖ２で示し、
ざらにＶ、、Ｖ２をあい、、いな関数にしてＷ、、Ｗｌ
で示ず。ＰＯ５ＩＤ、ＰＯ５２Ｄの点線部分はスライダ
と主スケールとがうまく対面せず 位置データとして使
用不可能な領域（Ｐ！ＩＬＤ＜ＸＩ、Ｘ４ ＜ＰＳＬＤ
）であり、Ｖ、、Ｖ２は°°０°°となる。そして、Ｐ
Ｏ５ＩＤ＋ＰＯＳ２゜の実線部分はスライダと主スケー
ルとがうまく対面し、位置データとして使用可能な領域
（Ｌ ＜ ＰＳＬＤ＜ Ｘ４）であり、Ｖ＋ 、Ｖ２
ハ” １ ” ）ニー ’する。位置データとして使用
可能な領域ではＰ。ＳＩＤ＋ＰＯ５２Ｄのうちどちらの
位置データを使用してもテーブル３の位置データが得ら
れるはずであるが、各スラーイダの特性の違いにより誤
差が発生しつる。そのため任意位置でＰ。Ｓ１０とＰ。
重み係数Ｗ、、Ｗ２について第６図で説明する。スライ
ダ位置データＰＳＬＤに対するＰ。ＳＩＤ＋ＰＯ５２Ｄ
か位置データとして使用可能か否かを■ｌｖ２で示し、
ざらにＶ、、Ｖ２をあい、、いな関数にしてＷ、、Ｗｌ
で示ず。ＰＯ５ＩＤ、ＰＯ５２Ｄの点線部分はスライダ
と主スケールとがうまく対面せず 位置データとして使
用不可能な領域（Ｐ！ＩＬＤ＜ＸＩ、Ｘ４ ＜ＰＳＬＤ
）であり、Ｖ、、Ｖ２は°°０°°となる。そして、Ｐ
Ｏ５ＩＤ＋ＰＯＳ２゜の実線部分はスライダと主スケー
ルとがうまく対面し、位置データとして使用可能な領域
（Ｌ ＜ ＰＳＬＤ＜ Ｘ４）であり、Ｖ＋ 、Ｖ２
ハ” １ ” ）ニー ’する。位置データとして使用
可能な領域ではＰ。ＳＩＤ＋ＰＯ５２Ｄのうちどちらの
位置データを使用してもテーブル３の位置データが得ら
れるはずであるが、各スラーイダの特性の違いにより誤
差が発生しつる。そのため任意位置でＰ。Ｓ１０とＰ。
５２゜との切換えを行なうと位置データに段差が発生す
るので、Ｖ、、Ｖ２ にあいまいさを加味したＷ、、Ｗ
ｌをｐｏｓ ｌ Ｄ 、 ＰＯＳ２０に対する重み付け
係数として用いる。これらＷ、、Ｗｌはあるｌ’ｓＬｏ
に対して１つの値か存在するもので、Ｉ”ｓｔ、ｏを要
素とするメンバーシップ関数である。ＷｌはＰ。ｓｈｏ
の使用度合、ＷｌはＰＯＳ２Ｄの使用度合であるが、逆
にＷ、はＰ。Ｓ２Ｄの不使用度合、Ｗ２はＰ。５１０の
不使用度合であるのて、ＷｌとＷｌとは補集合の関係と
なり、常にＷ、＋Ｗ２＝１となる。即ち、ｐｓｔ、ｏか
×２まではＰ。５１．を使用してＰＯ５２Ｄを不使用と
し、×２から×。に向うにつれてＰＯ５１１）の使用を
徐々に減少させる共にＰ。Ｓ２Ｄの使用を徐々に増加さ
せ、ＸＣでＰ。ｓ、ｌ、とＰ。Ｓ２Ｄ とを同程度使用
する。そして、×ｏから×３に向うにつれて１’ｏｓ＋
ｏの使用を更に減少させると共に、ＰＯ５２１１の使用
を更に増加させ、×３以降でＰ。ＳＩＤを不使用として
Ｐ。Ｓ２Ｄを使用する。これらのメンバーシッフ関数Ｗ
、 、Ｗｌはスライダと主スケールとの配置条件等によ
り設定する。
るので、Ｖ、、Ｖ２ にあいまいさを加味したＷ、、Ｗ
ｌをｐｏｓ ｌ Ｄ 、 ＰＯＳ２０に対する重み付け
係数として用いる。これらＷ、、Ｗｌはあるｌ’ｓＬｏ
に対して１つの値か存在するもので、Ｉ”ｓｔ、ｏを要
素とするメンバーシップ関数である。ＷｌはＰ。ｓｈｏ
の使用度合、ＷｌはＰＯＳ２Ｄの使用度合であるが、逆
にＷ、はＰ。Ｓ２Ｄの不使用度合、Ｗ２はＰ。５１０の
不使用度合であるのて、ＷｌとＷｌとは補集合の関係と
なり、常にＷ、＋Ｗ２＝１となる。即ち、ｐｓｔ、ｏか
×２まではＰ。５１．を使用してＰＯ５２Ｄを不使用と
し、×２から×。に向うにつれてＰＯ５１１）の使用を
徐々に減少させる共にＰ。Ｓ２Ｄの使用を徐々に増加さ
せ、ＸＣでＰ。ｓ、ｌ、とＰ。Ｓ２Ｄ とを同程度使用
する。そして、×ｏから×３に向うにつれて１’ｏｓ＋
ｏの使用を更に減少させると共に、ＰＯ５２１１の使用
を更に増加させ、×３以降でＰ。ＳＩＤを不使用として
Ｐ。Ｓ２Ｄを使用する。これらのメンバーシッフ関数Ｗ
、 、Ｗｌはスライダと主スケールとの配置条件等によ
り設定する。
また、重み付けτ寅算部５６での演算の一例としては次
式（１）で示す方法がある。
式（１）で示す方法がある。
Ｐｏ５ｏ＝ｌ’ｏｓ＋ｏ Ｘ ＷＩ＋ ＰＯ３２Ｄ
Ｘ Ｗ２ ”・・・・”’ （１）上式（１）
により２個のスライダ２ａ、２ｂで得られる位置デー
タのどちらかに片寄ることもなく、精度の高い位置デー
タとすることができる。
Ｘ Ｗ２ ”・・・・”’ （１）上式（１）
により２個のスライダ２ａ、２ｂで得られる位置デー
タのどちらかに片寄ることもなく、精度の高い位置デー
タとすることができる。
また、２個のスライダ２ａ、２ｂの電気４８号Ｓ、、Ｓ
２に対して１個の位置演算部を切換えるようにしても良
く、２個のスライダ２ａ、２ｂのうち１個のスライダが
全く機能しない位置にテーブル３がある場合には、全く
機能しないスライダの電気信号を位置７寅算しないよう
にしても良い。
２に対して１個の位置演算部を切換えるようにしても良
く、２個のスライダ２ａ、２ｂのうち１個のスライダが
全く機能しない位置にテーブル３がある場合には、全く
機能しないスライダの電気信号を位置７寅算しないよう
にしても良い。
なお、上述した各実施例においては主スケール及びスラ
イダを２個として説明したか、特に限定されるものでは
なく、１個若しくは２個以上のスライダとしても同棟の
効果を得ることができる。
イダを２個として説明したか、特に限定されるものでは
なく、１個若しくは２個以上のスライダとしても同棟の
効果を得ることができる。
たたし、２個以上の主スケールと３個以上のスライダの
場合は、両端のスライダの配置間隔を隣り合う主スケー
ルの配置間隔より広くし、かつ隣り合うスライダの配置
間隔を主スケールの長さより短くし、１個の主スケール
と２個以上のスライダの場合は、隣り合うスライダの配
置間隔を主スケールの長さより短くする。
場合は、両端のスライダの配置間隔を隣り合う主スケー
ルの配置間隔より広くし、かつ隣り合うスライダの配置
間隔を主スケールの長さより短くし、１個の主スケール
と２個以上のスライダの場合は、隣り合うスライダの配
置間隔を主スケールの長さより短くする。
（発明の効果）
以上のように木発明のリニアエンコーダによれば、移動
ストロークの長い場合でも長尺の主スケールを必要とせ
ずに高精度な位置検出を行なうことかできるので、リニ
アエンコーダを低コストで製作することができると共に
、従来の主スケールのつなぎ合せ作業が不要となり、大
幅な工数低減を図ることかできる。
ストロークの長い場合でも長尺の主スケールを必要とせ
ずに高精度な位置検出を行なうことかできるので、リニ
アエンコーダを低コストで製作することができると共に
、従来の主スケールのつなぎ合せ作業が不要となり、大
幅な工数低減を図ることかできる。
第１図は本発明のリニアエンコーダの一例を示す概略構
成図、第２図はその信号処理部の一例を示すブロック図
、第３図及び第４図はそれぞれ木発明のリニアエンコー
ダの動作を説明するための図、第５図は木発明のリニア
エンコータの信号処理部の別の一例を示すブロック図、
第６図はその内部データの一例を示す図、第７図は従来
のリニアエンコーダの一例を示す概略構造図である。 １、ｌａ、ｌｂ−主スケール、２，２ａ、２ｂ −スラ
イダ、３・・・テーブル、４，４０．５０・・・信号処
理部、５・・・駆動軸、４１．５１・・・使用ユニット
判定部、４２．５２・・・位置オフセット記憶部、４３
，５３ａ、５３ｂ・・・位置演算部、４４・・・信号選
択部、４５，５４ａ、５４ｂ・・・加算器、５５・・・
重み係数判定部、５６・・・重み付け演算部。 、第 １ 回
成図、第２図はその信号処理部の一例を示すブロック図
、第３図及び第４図はそれぞれ木発明のリニアエンコー
ダの動作を説明するための図、第５図は木発明のリニア
エンコータの信号処理部の別の一例を示すブロック図、
第６図はその内部データの一例を示す図、第７図は従来
のリニアエンコーダの一例を示す概略構造図である。 １、ｌａ、ｌｂ−主スケール、２，２ａ、２ｂ −スラ
イダ、３・・・テーブル、４，４０．５０・・・信号処
理部、５・・・駆動軸、４１．５１・・・使用ユニット
判定部、４２．５２・・・位置オフセット記憶部、４３
，５３ａ、５３ｂ・・・位置演算部、４４・・・信号選
択部、４５，５４ａ、５４ｂ・・・加算器、５５・・・
重み係数判定部、５６・・・重み付け演算部。 、第 １ 回
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、直線的に移動する移動体の位置に応じた位置データ
を出力するリニアエンコーダにおいて、長手方向が前記
直線に沿って配設される１個若しくは２個以上の主スケ
ールと、前記直線に沿って並設された状態で主スケール
に対し相対移動し、前記主スケールの情報を読取って電
気信号に変換して出力する２個以上のスライダと、位置
検出ストローク内における前記スライダの位置を示すス
ライダ位置データ及び前記電気信号により前記移動体の
位置データを求めて出力する信号処理部とで成ることを
特徴とするリニアエンコーダ。 ２、前記主スケールが２個以上であって前記スライダが
２個の場合、前記スライダの配置間隔を隣り合う前記主
スケールの配置間隔より広くし、かつ前記スライダの配
置間隔を前記主スケールの長さより短くした請求項１に
記載のリニアエンコーダ。 ３、前記主スケールが２個以上であって前記スライダが
３個以上の場合、両端の前記スライダの配置間隔を隣り
合う前記主スケールの配置間隔より広くし、かつ隣り合
う前記スライダの配置間隔を前記主スケールの長さより
短くした請求項１に記載のリニアエンコーダ。 ４、前記主スケールが１個であって前記スライダが２個
以上の場合、隣り合う前記スライダの配置間隔を前記主
スケールの長さより短くした請求項１に記載のリニアエ
ンコーダ。５、前記スライダ位置データを別の絶対位置
検出器で検出するようにした請求項１に記載のリニアエ
ンコーダ。 ６、前記信号処理部が、前記スライダ位置データにより
使用すべき１つの前記スライダ並びにそのスライダと対
面する前記主スケールとの組合せを判定する使用ユニッ
ト判定部と、この使用ユニット判定部において判定され
た使用スライダ指令により前記スライダからの電気信号
のうち必要な電気信号を選択する信号選択部と、この信
号選択部からの選択された電気信号により位置に関する
データを求める位置演算部と、前記スライダ及び前記主
スケールの組合せに対する位置のオフセットを予め記憶
しておき、前記使用ユニット判定部からの判定されたス
ライダ及び主スケールの組合せに対応する位置オフセッ
トを出力する位置オフセット記憶部と、前記位置演算部
からのデータ及び前記オフセット記憶部からの位置オフ
セットを加算して前記移動体の位置データを求めて出力
する加算器とで成る請求項１に記載のリニアエンコーダ
。 ７、前記信号処理部が、前記スライダ位置データにより
複数の前記スライダの中から使用すべき２つの前記スラ
イダとそのスライダと対面する前記主スケールとの組合
せを判定する使用ユニット判定部と、前記スライダ及び
前記主スケールの組合せに対する位置のオフセットを予
め記憶しておき、前記使用ユニット判定部において判定
されたスライダ及び主スケールの組合せに対応する位置
オフセットを出力する位置オフセット記憶部と、２つの
前記スライダから出力される電気信号により各々の位置
に関するデータを求める位置演算部と、前記位置オフセ
ット記憶部からの位置オフセットと前記位置演算部から
の位置に関するデータとをそれぞれ加算する加算器と、
前記スライダ位置データにより２つの使用ユニットそれ
ぞれの重み係数を判定する重み係数判定部と、前記加算
器より出力されるデータ及び前記重み係数判定部からの
重み係数により前記移動体の位置データを求めて出力す
る重み付け演算部とで成る請求項１に記載のリニアエン
コーダ。 ８、前記重み係数判定部で判定される重み係数の範囲が
０から１であるとき、前記重み係数の総和は１であり、
前記スライダの重み係数の１つが１であって残りが全て
０若しくは前記スライダの重み係数の２つが０＜重み係
数＜１であるように設定されている請求項７に記載のリ
ニアエンコーダ。 ９、前記重み付け演算部は、前記スライダの重み係数の
１つが１であるときは、重み係数が１であるスライダか
ら得られる位置データをそのまま出力し、前記スライダ
の重み係数の２つが０＜重み係数＜１であるときは、重
み係数が０＜重み係数＜１であるスライダから得られる
各位置データに各重み係数を乗じ、それらの和を位置デ
ータとして出力するようにした請求項７に記載のリニア
エンコーダ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63217238A JP2648181B2 (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | リニアエンコーダ |
| DE3928592A DE3928592C2 (de) | 1988-08-31 | 1989-08-29 | Linearcodierer |
| GB8919581A GB2222459B (en) | 1988-08-31 | 1989-08-30 | Linear encoder |
| US07/401,057 US4983900A (en) | 1988-08-31 | 1989-08-31 | Linear encoder with plural detectors for use with one or more main scales |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63217238A JP2648181B2 (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | リニアエンコーダ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0264405A true JPH0264405A (ja) | 1990-03-05 |
| JP2648181B2 JP2648181B2 (ja) | 1997-08-27 |
Family
ID=16701018
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63217238A Expired - Fee Related JP2648181B2 (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | リニアエンコーダ |
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|---|---|
| US (1) | US4983900A (ja) |
| JP (1) | JP2648181B2 (ja) |
| DE (1) | DE3928592C2 (ja) |
| GB (1) | GB2222459B (ja) |
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- 1988-08-31 JP JP63217238A patent/JP2648181B2/ja not_active Expired - Fee Related
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1989
- 1989-08-29 DE DE3928592A patent/DE3928592C2/de not_active Expired - Fee Related
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- 1989-08-31 US US07/401,057 patent/US4983900A/en not_active Expired - Lifetime
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|---|---|---|---|
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