JPH05248806A - Magnetic measuring method - Google Patents
Magnetic measuring methodInfo
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- JPH05248806A JPH05248806A JP4565192A JP4565192A JPH05248806A JP H05248806 A JPH05248806 A JP H05248806A JP 4565192 A JP4565192 A JP 4565192A JP 4565192 A JP4565192 A JP 4565192A JP H05248806 A JPH05248806 A JP H05248806A
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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は磁気計測方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic measuring method.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の計測技術は、帯状の永久磁石材料
から成る磁気スケールを用い、これに所定のピッチで間
欠的に磁気目盛を着磁し、この磁気スケールを計測すべ
き物体、例えば機械の移動テーブル等に取り付け、この
スケール板面に検出用磁気ヘッドを対向させて上記磁気
目盛を読み取ることにより、計測すべき物体の相対的移
動量、位置等を計測するようにしたものである。2. Description of the Related Art A conventional measuring technique uses a magnetic scale made of a band-shaped permanent magnet material, and a magnetic scale is intermittently magnetized at a predetermined pitch on the magnetic scale. It is mounted on a moving table or the like, and a magnetic head for detection is made to face the scale plate surface to read the magnetic scale to measure the relative movement amount and position of the object to be measured.
【0003】然しながら、前記磁気スケールは、任意の
物体、移動体に取り付け固定して利用することが精度上
もしくは機構上不可能なことがあり、取付け可能である
としても形状、寸法等を各々物体に対応して制作しなけ
ればならない欠点がある。However, the magnetic scale may not be able to be attached and fixed to an arbitrary object or a moving body in terms of accuracy or mechanism, and even if it can be attached, the shape, dimensions, etc. of the magnetic scale are different from each other. There are drawbacks that must be produced according to.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
点に鑑み、計測すべき物体に任意に適用して磁気的計測
ができるようにすること、例えばテーブル、ラック、ギ
ヤ、ノギス、モータの回転子、シャフト、ネジ、ベアリ
ング、その他摺動部とか固定部等の部品の計測に容易に
適用可能な磁気計測方法を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION In view of such a point, the present invention arbitrarily applies to an object to be measured to enable magnetic measurement, for example, a table, a rack, a gear, a caliper, a motor. An object of the present invention is to provide a magnetic measurement method that can be easily applied to measurement of parts such as a rotor, a shaft, a screw, a bearing, and other sliding parts and fixed parts.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上記の目的は、磁気目盛
をこれに対向させた磁気ヘッドで読み取って両者間の相
対移動を計測する磁気計測方法において、計測すべき物
体上にその相対移動方向に沿って直接部分的に磁気的諸
特性向上のための表面処理を施し、上記表面処理部分に
磁気目盛を着磁、記録し、この計測すべき物体上に直接
記録された磁気目盛を磁気ヘッドで読み取るよう構成し
たことを特徴とする磁気計測方法によって達成できる。SUMMARY OF THE INVENTION The above object is to provide a magnetic measuring method for measuring the relative movement between the two by reading a magnetic scale with a magnetic head opposed to the magnetic scale, and measuring the relative movement direction on the object to be measured. Along the surface of the magnetic head to directly improve the magnetic characteristics, and to magnetize and record the magnetic scale on the surface-treated portion. The magnetic scale directly recorded on the object to be measured is the magnetic head. This can be achieved by a magnetic measurement method characterized by being configured to read by.
【0006】上記磁気的諸特性向上のための表面処理と
しては、窒化、炭化、硼化、鉄化、希土化又はそれらの
複合処理が利用でき、又、その表面処理の手段として
は、レーザや放電溶着加工( micro-welding)を利用す
ることができる。又、上記磁気的諸特性向上のための表
面処理を、磁気目盛を記録するための磁場中で行なうよ
うにすることも推奨される。As the surface treatment for improving the above-mentioned various magnetic properties, nitriding, carbonization, boride, ironization, rare earth or a combination treatment thereof can be used. Further, as the means for the surface treatment, laser is used. Or electric discharge welding (micro-welding) can be used. It is also recommended that the surface treatment for improving the above-mentioned various magnetic properties be performed in a magnetic field for recording a magnetic scale.
【0007】[0007]
【作用】本発明は、上記の如く、計測すべき物体上にそ
の相対移動方向に沿って直接部分的に磁気的諸特性向上
のための表面処理を施し、上記表面処理部分に磁気目盛
を着磁、記録し、この計測すべき物体上に直接記録され
た磁気目盛を磁気ヘッドで読み取るよう構成したもので
あるから、任意の物体、機械部品に対して直接磁気目盛
を着磁、形成して、物体の位置とか移動量、速度、加速
度、回転数等を非接触もしくは軽接触で容易に検出、測
定することができる。According to the present invention, as described above, the surface of the object to be measured is directly subjected to the surface treatment for improving the magnetic characteristics along the relative movement direction, and the surface treated portion is provided with the magnetic scale. Since the magnetic scale is magnetized and recorded, and the magnetic scale directly recorded on the object to be measured is read by the magnetic head, the magnetic scale can be directly magnetized and formed on any object or machine part. The position, movement amount, speed, acceleration, rotation speed, etc. of an object can be easily detected and measured without contact or with light contact.
【0008】又、上記表面処理をレーザとか放電溶着加
工によって処理することにより、部分的な窒化、炭化、
硼化、鉄化、希土化等による磁気特性向上処理が極めて
容易に行なえ、物体基材の材質、特性を変化させずに容
易に処理できる。Further, by performing the surface treatment by laser or electric discharge welding, partial nitriding, carbonization,
The magnetic property improving treatment by boride, ironization, rare earth conversion, etc. can be carried out very easily, and the treatment can be carried out easily without changing the material and characteristics of the object base material.
【0009】[0009]
【実施例】以下、図面を参照しつゝ本発明を具体的に説
明する。図1はレーザを用いた表面処理の実施例で、1
はレーザ半導体、レンズ等で形成されるレーザヘッド、
2はレーザ半導体をパルス駆動する駆動電源、3は機械
装置の移動テーブルで、X,Y軸方向に各々モータ4,
5により移動制御が行なわれる。6がNC制御装置で、
各駆動モータ4,5を制御する。7はレーザヘッド1か
らテーブル3上に照射するレーザビームの焦点近くにN
2 ガスを供給する噴射ノズル、8は着磁用の磁気ヘッド
で、テーブル3上に針状先端81を対向し、励磁コイル82
を有する。9はコイル励磁用の電源で、パルス的励磁を
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be specifically described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an example of surface treatment using a laser.
Is a laser semiconductor, a laser head formed of a lens,
Reference numeral 2 is a drive power source for pulse-driving a laser semiconductor, 3 is a moving table of a mechanical device, and a motor 4 is provided in the X and Y axis directions, respectively.
The movement control is performed by 5. 6 is an NC controller,
The drive motors 4 and 5 are controlled. 7 is N near the focal point of the laser beam emitted from the laser head 1 onto the table 3.
2 is an injection nozzle for supplying gas, 8 is a magnetic head for magnetizing, and the needle-like tip 81 is opposed to the table 3 and the exciting coil 82
Have. Reference numeral 9 is a power source for coil excitation, which performs pulse excitation.
【0010】移動テーブル3には通常鋼材が用いられ、
このテーブル表面に対してレーザヘッド1からレーザビ
ームを集光照射する。テーブル3の移動はNC制御装置
6によりレーザによる表面処理方向に移動し、この移動
制御に連動させてレーザ駆動電源2を制御し、駆動パル
スをレーザ半導体に供給してパルス的発振によりパルス
レーザを照射するよう制御する。レーザ照射部分にはノ
ズル7からN2 ガスが供給され、このガス雰囲気中でレ
ーザ照射により加熱された部分が窒化処理されるように
なり、テーブル表面に部分的に窒化処理部分3aが形成さ
れる。テーブル3上の一箇所に複数のパルスレーザを照
射して所要の窒化処理が行なわれたら、NC制御装置6
によりテーブル3を所定距離移動して再度レーザのパル
ス照射を繰り返すようNC制御装置6によって駆動電源
2の制御を行なう。この電源2の駆動パルスの制御は、
図2のようにパルス列を間欠的に中断する制御をし、こ
れに対応するレーザのパルス的照射をすることによっ
て、テーブル3上に移動方向に所定の等間隔で窒化処理
された部分3aを形成することができる。この窒化処理を
行ないながら順次移動制御されるテーブル3は、次に着
磁ヘッド8の対向部に移動し、ヘッド先端81がテーブル
3の窒化処理部分3aに対向したとき励磁電源9を駆動し
て窒化処理部分3aに着磁をする。この場合、励磁電源9
もNC制御装置6によってテーブル3の移動に連動して
駆動制御され、窒化処理部分3aに対応する正確な所定の
間隔での着磁制御が行なわれる。Steel is usually used for the moving table 3,
A laser beam is focused and emitted from the laser head 1 onto the table surface. The movement of the table 3 is moved in the surface treatment direction by the laser by the NC control device 6, the laser drive power source 2 is controlled in conjunction with this movement control, the drive pulse is supplied to the laser semiconductor, and the pulse laser is generated by the pulsed oscillation. Control to irradiate. N 2 gas is supplied from the nozzle 7 to the laser-irradiated portion, and the portion heated by laser irradiation in this gas atmosphere is nitrided, so that a nitriding portion 3a is partially formed on the table surface. .. When a desired nitriding treatment is performed by irradiating one place on the table 3 with a plurality of pulse lasers, the NC control device 6
The NC controller 6 controls the drive power supply 2 so that the table 3 is moved a predetermined distance and the laser pulse irradiation is repeated. The control of the drive pulse of this power supply 2 is
By controlling the pulse train to be interrupted intermittently as shown in FIG. 2 and performing pulsed laser irradiation corresponding thereto, nitrided portions 3a are formed on the table 3 at predetermined equal intervals in the moving direction. can do. The table 3 that is sequentially controlled to move while performing this nitriding process moves to the facing portion of the magnetizing head 8, and when the head tip 81 faces the nitriding portion 3a of the table 3, the excitation power supply 9 is driven. The nitriding portion 3a is magnetized. In this case, the excitation power source 9
Is also controlled by the NC controller 6 in association with the movement of the table 3, and the magnetization control is performed at precise predetermined intervals corresponding to the nitriding portion 3a.
【0011】而して、上記窒化処理によって磁気特性が
向上するが、他の炭化、硼化、鉄化、希土化等の処理に
よっても磁気特性は向上するものであり、一般的に保磁
力Hc =1KOe 以上、残留磁束密度Br =4KG以上
を基準に永久磁石化処理するようにする。レーザビーム
の照射部分に供給する注入処理物質はガス体以外に粉末
として又は粉末ガス混合体として供給することができ、
或いは処理物の表面に塗布状態で供給することができ
る。照射するレーザビームは処理物の材質等によって異
なるが、通常105 〜108 W/cm2 程度の電力密度で1〜
5m/Sec 程度の速度で照射処理することにより磁気的
特性を向上させ得る。処理する磁石基礎材はレーザ加熱
により被覆されたり拡散して磁石特性を向上するが、磁
石基礎材と磁気特性の関係は下表のとおりである。各元
素は重量比で表わしてあり、Bal はバランス%である。Although the above nitriding treatment improves the magnetic characteristics, the magnetic characteristics are also improved by other treatments such as carbonization, boride, ironization, and rare earth treatment. The permanent magnetizing process is performed on the basis of Hc = 1KOe or more and residual magnetic flux density Br = 4KG or more. The injection treatment substance to be supplied to the laser beam irradiation portion can be supplied as a powder or a powder-gas mixture in addition to the gas body,
Alternatively, it can be supplied in a coated state on the surface of the processed material. The laser beam used for irradiation varies depending on the material to be processed, etc., but usually 1 to 10 at a power density of about 10 5 to 10 8 W / cm 2 .
By performing irradiation treatment at a speed of about 5 m / Sec, magnetic characteristics can be improved. The magnet base material to be treated is coated or diffused by laser heating to improve the magnet characteristics. The relationship between the magnet base material and the magnetic characteristics is as shown in the table below. Each element is represented by a weight ratio, and Bal is a balance%.
【0012】[0012]
【表1】 No. Cu Co Fe N B Nd Pr Sm C Hc:KOe Br:KG 磁界 1 7.8 Bal 16 0.01 23.9 9 6 12KOe 2 7 Bal 16 0.01 2.1 24.7 8 5.7 20KOe 3 ≒90 ≒10 0.08 28 4 65.5 1.5 2.0 30 1 7 9 5 61 2.0 2.5 19 15.5 5.4 7 6 64 3 33 4.2 3.7 7 50.7 1.5 1.5 44 2.3 12.2 6.5 8 3.2 10 72 1.4 4.8 8.6 9.4 10.9[Table 1] No. Cu Co Fe NB Nd Pr Sm C Hc: KOe Br: KG Magnetic field 1 7.8 Bal 16 0.01 23.9 9 6 12KOe 2 7 Bal 16 0.01 2.1 24.7 8 5.7 20KOe 3 ≈ 90 ≈ 10 0.08 28 4 65.5 1.5 2.0 30 1 7 9 5 61 2.0 2.5 19 15.5 5.4 7 6 64 3 33 4.2 3.7 7 50.7 1.5 1.5 44 2.3 12.2 6.5 8 3.2 10 72 1.4 4.8 8.6 9.4 10.9
【0013】上記の表において、No. 3 以外の組成の場
合は保磁力Hc =1KOe 以上、残留磁束密度Br =4
KG以上で、いずれも実用可能である。又、着磁形成の
磁気格子のピッチ方向の幅は着磁ヘッドの寸法、形状及
び着磁方法にもよるが、0.1〜0.2 mmより狭い着磁を容
易に形成することができる。又、磁気格子は垂直磁化、
水平磁化いずれも着磁形成することができるが、垂直磁
化によって極めて高密度の目盛を形成することができ
る。In the above table, for compositions other than No. 3, coercive force Hc = 1 KOe or more, residual magnetic flux density Br = 4
Above KG, both are practical. The width in the pitch direction of the magnetic grid for forming the magnetization depends on the size and shape of the magnetization head and the method of magnetization, but it is possible to easily form the magnetization narrower than 0.1 to 0.2 mm. Also, the magnetic lattice is perpendicular magnetization,
Both horizontal magnetizations can be magnetized, but vertical magnetization can form extremely high-density scales.
【0014】なお、部品基材の材料としては鉄系、非鉄
系、更に軟鉄系等の任意の材料部品に適用することがで
き、テーブルに限らず、ラック、ギヤ、ノギス、モータ
の回転子、シャフト、ネジ、ベアリング、その他の移動
部材、摺動可動部材とか機械の固定部分等に任意に適用
することができる。磁石特性向上の処理は、レーザのス
キャニング制御により帯状の連続処理でもよい。又、着
磁形成した磁気目盛の読取り検出ヘッドには、MR素子
とかホール素子等が利用されるが、磁化した部分に非接
触で、もしくは軽接触で相対移動の移動量、位置、速
度、回転速度等の検出ができ、特に前記着磁部分は窒
化、炭化、硼化等によって表面硬化しているので、接触
摺動させて検出する場合でも耐摩耗性で長寿命の測定が
できる。The material of the component base material can be applied to any material component such as ferrous material, non-ferrous material, and soft iron material, and is not limited to a table, but also a rack, a gear, a caliper, a rotor of a motor, It can be arbitrarily applied to shafts, screws, bearings, other moving members, sliding movable members, fixed parts of machines, and the like. The magnet characteristic improving process may be a belt-shaped continuous process by laser scanning control. In addition, an MR element or Hall element is used for the read detection head of the magnetic scale formed by magnetization, but the amount of movement, position, speed, rotation of the relative movement can be made without contact with the magnetized portion or with light contact. The speed and the like can be detected, and in particular, since the magnetized portion is surface hardened by nitriding, carbonization, boration, etc., wear resistance and long life can be measured even when contacting and sliding is detected.
【0015】図3は、放電溶着加工により表面処理を行
なう場合の実施例で、10は円板の周縁部分を狭く尖鋭に
形成した回転電極で、この尖鋭端をテーブル3の処理面
に軽接触させた状態で中心回転軸11の周りに回転自在に
設け、モータ12により回転しながら端子15よりパルス電
圧を加えて放電を発生させて処理するものである。13は
回転電極10がテーブル3に常に軽接触する状態にサーボ
制御する制御モータ、14は放電間隙にN2 ガスを供給す
るノズル、16は着磁用の励磁コイルである。FIG. 3 shows an embodiment in which surface treatment is carried out by electric discharge welding. Reference numeral 10 is a rotary electrode in which the peripheral portion of the disk is formed to be narrow and sharp. In this state, it is rotatably provided around the central rotating shaft 11, and while being rotated by the motor 12, a pulse voltage is applied from a terminal 15 to generate a discharge for processing. Reference numeral 13 is a control motor for servo-controlling the rotary electrode 10 so that the rotary electrode 10 is always in light contact with the table 3, 14 is a nozzle for supplying N 2 gas to the discharge gap, and 16 is an exciting coil for magnetization.
【0016】放電を行なう回転電極10には窒化、炭化、
硼化等を処理しようとする金属元素を含む電極が用いら
れ、これをテーブル3の表面に軽接触させた状態で回転
すると、先端はテーブル表面に接触開離の微小振動を繰
り返すようになり、この間隙に端子15よりパルス電圧を
加えることにより、パルス放電が発生し、尖鋭に形成し
て熱容量を小さくした回転電極10の尖鋭端が微小量づつ
テーブル3の表面に溶着被覆される。この溶着層は被覆
と同時に放電の熱と電界によってテーブル母材中に一部
拡散して結合し、強固な結合層を形成する。又、被覆層
内にはノズル14から供給されるN2 ガスも拡散し、窒化
処理も同時に行なわれるようになり、磁気特性を向上す
る処理をすることができる。Nitrogen, carbonization,
When an electrode containing a metal element to be treated for boride or the like is used, and the electrode is rotated in a state of being in slight contact with the surface of the table 3, the tip repeats microvibration of contact separation on the surface of the table. By applying a pulse voltage from the terminal 15 to this gap, a pulse discharge is generated, and the sharp ends of the rotary electrode 10 which are sharply formed to reduce the heat capacity are weld-coated on the surface of the table 3 in minute amounts. At the same time as the coating, the welding layer is partially diffused and bonded in the table base material by the heat of discharge and the electric field to form a strong bonding layer. Further, the N 2 gas supplied from the nozzle 14 is also diffused in the coating layer, and the nitriding treatment is also performed at the same time, so that the treatment for improving the magnetic characteristics can be performed.
【0017】又、この放電溶着加工による磁気特性向上
処理と同時に着磁コイル16の励磁によって、回転電極10
を磁気ヘッドに兼用させて着磁処理を行なうことができ
る。なお、この着磁磁束は回転軸11の一端を支持する支
持部材17を通って強力な着磁処理をすることができる。
支持部材17のテーブル3の接触面にはローラが介在させ
てあり、テーブル3の移動は平滑に行なわれ、NC制御
装置6によるテーブル3の移動に伴う磁気特性向上処理
と着磁による磁気目盛の形成処理とがテーブル3の移動
方向に沿って同時に安定且つ正確に行なわれる。Further, the rotating electrode 10 is excited by exciting the magnetizing coil 16 at the same time as the magnetic characteristic improving process by the electric discharge welding.
Can also be used as a magnetic head to perform the magnetization process. The magnetized magnetic flux can be strongly magnetized through the support member 17 that supports one end of the rotating shaft 11.
A roller is interposed on the contact surface of the support member 17 with the table 3, so that the table 3 can be moved smoothly. The NC controller 6 moves the table 3 to improve the magnetic characteristics and magnetizes the magnetic scale. The forming process is simultaneously and stably performed along the moving direction of the table 3.
【0018】なお、ノズル14からは他のガスを供給して
もよく、磁石基礎粉末材を供給して溶着被覆するとか、
ガスと粉末の混合物を供給することができる。又、電極
の材質選択により溶着被覆層或いは拡散層が永久磁石特
性を有するように処理することも可能である。Other gas may be supplied from the nozzle 14, for example, by supplying a magnet basic powder material for welding coating,
A mixture of gas and powder can be supplied. It is also possible to treat the welding coating layer or the diffusion layer so as to have permanent magnet characteristics by selecting the material of the electrode.
【0019】上記放電溶着加工におけるパルス放電の加
工条件は、例えば電流波高値Ip =3〜5A程度、パル
ス幅τon=50μs〜1ms 程度のパルス範囲を利用する。
電極10の回転速度は、電極の周縁部のテーブル3に対す
る回転接触速度が約5〜30m/s程度となるようにして
加工する。The pulse discharge machining conditions in the electric discharge welding are, for example, a current peak value Ip = 3 to 5 A and a pulse width τ on = 50 μs to 1 ms.
The rotational speed of the electrode 10 is processed so that the rotational contact speed of the peripheral portion of the electrode with respect to the table 3 is about 5 to 30 m / s.
【0020】又、回転電極の形状は、図4のように被覆
材から成る薄板18(厚さ10〜100 μm)を両側から支持
体19で圧着締め付けて構成した回転体を用いることがで
き、又、円板に限らず、棒状、線状、チップ状電極を用
いることができ、これを基材に対して振動接触させなが
らパルス放電を発生させ、放電によって溶解した電極先
端を微小量づつ基材上に転移溶着して被覆し、この被覆
層を磁気目盛を書き込む方向に沿って帯状全面に均一薄
層を形成するようにすることができる。形成した被覆層
へのスケール目盛の着磁書き込みは、着磁用のヘッドを
被覆層の表面に沿って移動しながら書き込みをすること
ができる。As the shape of the rotating electrode, a rotating body formed by pressing a thin plate 18 (having a thickness of 10 to 100 μm) made of a covering material with a support 19 from both sides as shown in FIG. 4 can be used. Moreover, not only a circular plate but also a rod-shaped, linear, or chip-shaped electrode can be used. While the electrode is vibrated in contact with the substrate, pulse discharge is generated, and the electrode tip melted by the discharge is divided into minute groups. It is possible to form a uniform thin layer on the entire surface of the strip by coating the material by transfer welding and by applying the coating layer in the direction of writing the magnetic scale. The magnetic writing of the scale scale on the formed coating layer can be performed by moving the magnetizing head along the surface of the coating layer.
【0021】図5は、以上のようにして形成した磁気目
盛とその検出ヘッドの実施例を示すもので、20が読取用
磁気ヘッドで、支持体21にバネ22によって弾性支持さ
れ、磁気目盛を形成した部品23に軽加圧接触されるよう
になっている。接触圧力は約50〜150g程度のバネ圧を加
えて接触させることにより、部品23に対して相対移動す
るとき、移動によって振動してチャタリングを起こした
りすることなく安定した摺動検出ができる。磁気ヘッド
20の検出素子はMR素子とかホール素子が用いられ、こ
れをナイロン、デルリン、アセタール等の高分子樹脂ケ
ースで包み、耐候性、耐熱性、耐摩耗性等を持たせる。
検出素子とスケール接触面間に介在する摺動層の厚さは
50〜150 μm程度になるよう摺動層の厚さを調整するこ
とにより安定した磁気検出をすることができる。FIG. 5 shows an embodiment of the magnetic scale and the detection head thereof formed as described above. Reference numeral 20 is a read magnetic head, which is elastically supported by a spring 22 on a support 21 to form the magnetic scale. It is adapted to come into light pressure contact with the formed component 23. By applying a spring pressure of about 50 to 150 g to bring the components into contact with each other, stable sliding detection can be performed without causing chattering due to vibration due to the movement when the components 23 move relative to each other. Magnetic head
An MR element or a Hall element is used as the detection element of 20, and this is wrapped with a polymer resin case of nylon, Delrin, acetal or the like to have weather resistance, heat resistance, wear resistance and the like.
The thickness of the sliding layer between the sensing element and the scale contact surface is
Stable magnetism can be detected by adjusting the thickness of the sliding layer so as to be about 50 to 150 μm.
【0022】以上は、主として長尺部品にその長さ方向
の磁気目盛を着磁して計測する場合の実施例について説
明したが、回転軸とかローラ等の回転部品に対しては、
その回転円周方向に、例えば回転体の一部に円周方向に
帯状の磁気特性向上処理並びに磁気目盛の着磁処理をす
れば、回転エンコーダと同様の角度、回転数、回転速度
等の検出測定をすることができる。In the above, the embodiment in which the magnetic scale in the lengthwise direction is magnetized and measured on a long part has been mainly described, but for rotary parts such as a rotary shaft and rollers,
If the band-shaped magnetic characteristic improving process and the magnetic scale magnetizing process are performed in the circumferential direction of the rotating body, for example, in a part of the rotating body, the same angle, rotational speed, rotational speed, etc. as those of the rotary encoder can be detected. You can take measurements.
【0023】[0023]
【発明の効果】以上のように、本発明は、位置、移動長
さ、速度、加速度、回転数等を測定しようとする物体
の、例えば機械のテーブル、ラック、ギヤ、ノギス、モ
ータの回転子、シャフト、ネジ、その他摺動可動部もし
くは固定部、ローラ、ボールベアリング等の部品に直接
磁気目盛を形成して検出測定するようにしたから、任意
の物体の位置等の計測が極めて容易に精密に測定でき
る。又、その計測は、計測すべき物体上に直接部分的に
相対移動方向に磁気的特性向上の表面処理を行ない、該
処理部分に磁気目盛を着磁して形成し、着磁した磁気目
盛を磁気ヘッドで読み取るようにしたものであり、前記
表面処理は窒化、炭化、硼化、鉄化、希土化又はそれら
の複合処理を行なうようにしたものであるから、任意の
物体、機械部品等にも、大きいものでも小さいもので
も、又、内側でも外側でもいずれの部分にも容易に着磁
し、磁気目盛を形成して位置等の計測を容易に正確に行
なうことができる。As described above, according to the present invention, for example, a machine table, a rack, a gear, a caliper, a rotor of a motor of an object whose position, moving length, speed, acceleration, rotational speed, etc. are to be measured. Since magnetic scales are directly formed on parts such as shafts, screws, other sliding movable parts or fixed parts, rollers and ball bearings for detection and measurement, it is extremely easy and precise to measure the position of any object. Can be measured. In addition, the measurement is performed by directly partially performing a surface treatment on the object to be measured in the relative movement direction to improve the magnetic characteristics, and magnetizing a magnetic scale on the treated portion to form a magnetized magnetic scale. It is designed to be read by a magnetic head, and the surface treatment is such that nitriding, carbonization, boride, ironization, rare earth or a composite treatment thereof is performed. Therefore, any object, mechanical part, etc. Moreover, it is possible to easily magnetize both large and small parts, and both inside and outside to form a magnetic scale to easily and accurately measure the position and the like.
【0024】又、上記表面処理をレーザとか放電溶着加
工によって処理することにより、部分的な窒化、炭化、
硼化、鉄化、希土化等による磁気特性向上処理が極めて
容易に行なえ、この微小部分の、又表面層部分のみの処
理によって基材の材質、特性を変化させずに容易に処理
でき、しかもこの炭化等の処理により表面硬度を高め耐
摩耗性を向上させてスケール寿命を高めることもできる
等の効果を奏する。Further, by performing the surface treatment by laser or electric discharge welding, partial nitriding, carbonization,
The magnetic property improving treatment due to boride, ironization, rare earth, etc. can be performed extremely easily, and the treatment of this minute portion or only the surface layer portion can be easily performed without changing the material and characteristics of the base material. In addition, the treatment such as carbonization has the effect of increasing the surface hardness, improving the wear resistance, and extending the scale life.
【図1】本発明に係る磁気計測方法を実施するための装
置の一例を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of an apparatus for carrying out a magnetic measurement method according to the present invention.
【図2】そのレーザ照射の作動説明図である。FIG. 2 is an operation explanatory view of the laser irradiation.
【図3】本発明に係る磁気計測方法を実施するための装
置のもう一つの例を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing another example of an apparatus for carrying out the magnetic measurement method according to the present invention.
【図4】本発明に係る磁気計測方法を実施するための装
置の更にもう一つの例を示す部分構成説明図である。FIG. 4 is a partial configuration explanatory view showing still another example of an apparatus for carrying out the magnetic measurement method according to the present invention.
【図5】スケール及び磁気ヘッドの説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a scale and a magnetic head.
1 レーザヘッド 2 レーザ駆動電源 3 基材テーブル 4,5 モータ 6 NC制御装置 7 ノズル 8 着磁用磁気ヘッド 10 回転電極 12 回転モータ 15 放電電源端子 16 着磁コイル 1 Laser head 2 Laser drive power supply 3 Base material table 4,5 Motor 6 NC controller 7 Nozzle 8 Magnetic head for magnetization 10 Rotation electrode 12 Rotation motor 15 Discharge power supply terminal 16 Magnetization coil
Claims (5)
読み取って両者間の相対移動を計測する磁気計測方法に
おいて、計測すべき物体(3) 上にその相対移動方向に沿
って直接部分的に磁気的諸特性向上のための表面処理(3
a)を施し、上記表面処理部分に磁気目盛を着磁、記録
し、この計測すべき物体上に直接記録された磁気目盛を
磁気ヘッドで読み取るよう構成したことを特徴とする磁
気計測方法。1. A magnetic measuring method for measuring a relative movement between a magnetic scale and a magnetic head, which is placed opposite to the magnetic scale, to directly and partially measure on an object (3) to be measured along the relative movement direction. Surface treatment to improve various magnetic properties (3
A magnetic measuring method characterized in that a) is applied, a magnetic scale is magnetized and recorded on the surface-treated portion, and the magnetic scale directly recorded on the object to be measured is read by a magnetic head.
が、窒化、炭化、硼化、鉄化、希土化又はそれらの複合
処理である請求項1に記載の磁気計測方法。2. The magnetic measuring method according to claim 1, wherein the surface treatment for improving various magnetic properties is nitriding, carbonization, boride, ironization, rare earth or a composite treatment thereof.
を、レーザを利用して行なう請求項2に記載の磁気計測
方法。3. The magnetic measurement method according to claim 2, wherein the surface treatment for improving the magnetic characteristics is performed by using a laser.
を、放電溶着加工によって行なう請求項2に記載の磁気
計測方法。4. The magnetic measuring method according to claim 2, wherein the surface treatment for improving the magnetic characteristics is performed by electric discharge welding.
を、磁気目盛を記録するための磁場中で行なう請求項3
又は4に記載の磁気計測方法。5. The surface treatment for improving the magnetic characteristics is performed in a magnetic field for recording a magnetic scale.
Alternatively, the magnetic measurement method described in 4 above.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4565192A JPH05248806A (en) | 1992-03-03 | 1992-03-03 | Magnetic measuring method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4565192A JPH05248806A (en) | 1992-03-03 | 1992-03-03 | Magnetic measuring method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05248806A true JPH05248806A (en) | 1993-09-28 |
Family
ID=12725281
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4565192A Pending JPH05248806A (en) | 1992-03-03 | 1992-03-03 | Magnetic measuring method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05248806A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014513273A (en) * | 2011-03-03 | 2014-05-29 | アールエルエス メリルナ テニカ ディー.オー.オー. | Manufacturing method of magnetic substrate for encoder |
-
1992
- 1992-03-03 JP JP4565192A patent/JPH05248806A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2014513273A (en) * | 2011-03-03 | 2014-05-29 | アールエルエス メリルナ テニカ ディー.オー.オー. | Manufacturing method of magnetic substrate for encoder |
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