JPH0442017A - 変位検出装置の基準尺製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、シリンダのストローク量の検出や工作機械の
位置決めシステムに用いられる変位検出装置の基準尺の
製造方法に関する。

〔従来の技術〕

建設機械や工作機械または自動車、航空機等の種々の機
械、装置の移動部材の位置、移動速度等を検出する場合
、一般に磁気変質部を存する基準尺（磁気スケール）を
用い、この基準尺の磁気変質部を検出コイル等によって
検出することによって行っている。

従来、磁気スケールを製造する場合、次のような方法に
よって磁気変質部を形成していた。

■スケールとなる金属材料にレーザまたは電子線のよう
な高エネルギービームを照射し、表面の一部を局部的に
加熱して磁気変質部を形成する（例えば、特公昭６２−
３２４０７号公報）。

■金属材料の表面に機械的に溝を刻設して凹凸を設け、
この凹凸を磁気変質部とする（例えば、特開昭６２−２
３７３０８号公報）。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記■のようにレーザ、電子線等の高エネルギ
ービームによって磁気変質部を形成する方法は、長尺の
磁気スケールを製造する場合に、高エネルギービームの
熱影響により、磁気変質部の特性を一定にすることがで
きなかったり、熱が周囲に拡散するところから、微小な
ピ／チのスケールを形成することができなかった。また
、■のように、溝を刻設する方法は、硬度の高い材料を
機械加工しなければならないため、溝を刻設することが
容易でない。

本発明は、前記従来技術の欠点を解消するためになされ
たもので、精度のよい基準尺を容易に得ることができる
変位検出装置の基準尺製造方法を提供することを目的と
している。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために、本発明に係る変位検出装
置の基準尺製造方法は、検出器によって検出される凹凸
を有する変位検出装置の基準尺製造方法において、前記
凹凸をエツチングにより形成することを特徴としている
。

エツチングは、溶液を用いて行う化学エツチング（いわ
ゆるウェットエツチング）であってもよく、イオンまた
はプラズマ等を用いたスパッタエツチングやプラズマエ
ツチングなどの、いわゆるドライエツチングであっても
よい。

〔作用〕

上記の如く構成した本発明は、硬度の高い金属材料に、
機械加工することなく凹凸を容易に形成することができ
る。しかも、熱処理による磁気変質部の形成と異なり、
磁気変質部（凹凸）を均一に形成することができるとお
もに、高精度な凹凸を形成することができ、高精度な基
準尺を得ることができる。特に、ウェットエツチングに
よって凹凸を形成すると、金属材料が長尺であっても、
バッチ処理によって一度に多数処理することができ、変
位検出装置のコストを低減することができる。

〔実施例〕

本発明に係る変位検出装置の基準尺製造方法の好ましい
実施例を、添付図面に基づいて詳説する。

第１図は、本発明の実施例に係る変位検出装置の基準尺
製造方法の工程を示すフローチャートである。

まず、第１図のステップ１０に示すように、所定の寸法
に切断し、研磨した基準尺の母材を得、この母材上に所
定パターンを有する保護膜を設ける（ステップ１２）。

この所定パターンの保護膜は、母材に感光性樹脂を塗布
したのち、所定パターンのマスクを重ねて露光し、感光
しなかった樹脂を溶かし去るか、母材上に所定のパター
ンをスクリーン印刷する等により形成することができる
。

保護膜の形成が終了したならば、母材をエツチング加工
しくステップ１４）、母材に所定の凹凸パターンを形成
する。その後、保護膜を除去しくステ、ブ１６）、基準
尺に仕上げる（ステップ１８）。

なお、エツチング加工は、保護膜を設けた母材をエツチ
ング用の腐食溶液に浸漬するウェットエツチングによっ
て行ってもよく、プラズマエツチング、スパッタエツチ
ングまたはイオンビームエンチングなと゛のドライエ・
７チングによって行ってもよい。

このようにして得た基準尺は、磁気変質部がエンチング
によって形成した凹凸からなるため、熱処理によって形
成した磁気変質部と異なり、微小ナヒノチのスケールを
高精度で得ることができる。

また、ウェットエツチングを行えば、長尺の母材をバン
チ処理することができ、製造が容易でコストの低減を図
ることができる。しかも、機械加工によらないため、凹
凸の形成が容易であって、エツチング条件を変化させる
ことにより、凹部の深さを容易に制御することができる
。このため、インクリメンタル型変位検出装置のみなら
ず、アブソリュート型変位検出装置の基準尺を容易に得
ることができる。

〈実施例１〉 第２図に示したように、基準尺２０の母材として直径８
０ｍｍのＳＣＭ４３５Ｈ材からなる軸２２を用い、この
軸２２上にフォトレジストによって所定のパターンを形
成したのち、ウェットエツチング（条件は、エツチング
液として３０％濃度の第二塩化鉄を用い、エツチング速
度１４０■／ｈｒ−ｃｄ、エツチング温度３８〜４２°
Ｃ）によって幅１ｍｍ、ピンチ１ｍｍ、ｆさ５０ｐｍの
凹部（溝）２４を形成し、凹部２４と凸部２６とを有す
る基準尺２０とした。そして、基準尺２０の表面から１
ｍｍ離れた個所に強磁性体薄膜磁気抵抗素子（図示せず
）を配設するとともに、この磁気抵抗素子の背面側（基
準尺２０と反対側）に磁石を配置し、磁気抵抗素子と基
準尺２ｏとを矢印２８のように軸方向に相対移動させた
ところ、凹部２４と凸部２６とに対応して磁気抵抗素子
の出力信号に変化が生じ、変位検出装置を構成すること
ができた。

〈実施例２〉 上記実施例１と同様の基準尺２０を用い、この基準尺２
０を検出コイル３０に貫通させて配置するとともに、検
出コイル３０のインダクタンスの変化をインダクタンス
検出器３２によって検出するようにした。そして、基準
尺２０と検出コイル３０とを相対移動させ、インダクタ
ンス検出器３２によって検出コイル３０のインダクタン
スを求めたところ、凹部２４と凸部２６とに対応してイ
ンダクタンスの値の変化を検出することができ、変位検
出装置を構成することができた。

なお、前記実施例においては、基準尺２０に設けた凹凸
による磁場の変化を検出する場合について説明したが、
基準尺２０に近接して電極を配置し、凹凸に基づく静電
容量の変化を検出してもよい。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明によれば、硬度の高い金
属材料に、機械加工することなく凹凸を容易に形成する
ことができ、しかも熱処理による磁気変質部の形成と異
なり、磁気変質部（凹凸）を均一に形成することができ
るとともに、高精度な凹凸を形成でき、高精度な基準尺
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１回は本発明の実施例に係る変位検出装置の基準尺製
造方法の工程を示すフローチャート、第２図は実施例に
よって形成した基準尺の一部断面図、第３図は実施例に
よる基準尺の凹凸部の検出例の説明図である。 ２０−−一−−−基準尺、２４−−−一凹部、２６　−
−−一凸部、３０　−−−−−検出コイル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）検出器によって検出される凹凸を有する変位検出
   装置の基準尺製造方法において、前記凹凸をエッチング
   により形成することを特徴とする変位検出装置の基準尺
   製造方法。