JPS6051499A - リニアパルスモ−タの位置検出装置 - 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】 本発明はリニアパルスモータのフォーサとプラテンとの
相対的位置を検出する装置に関するものである。

従来リニアパルスモータ（以下ＬＰＭと称す）は第１図
に示すように、フォーサ４とプラテン５と制御装置３で
構成する。プラテン５の歯はフォーサ４の移動方向に対
して平行な鉛直断面で、等間隔の凹凸−であり、フォー
サ４は永久磁石１αの両極にプラテン５の歯のピッチの
１．５倍のピッチの歯を有する電磁石１ｂが取り付く。

フォーサ４とプラテン５の歯部を対向させ、制御装置３
より電磁石１ｂ１　・ の励磁を交互にすると７ピツチずつフォーサ４が移動し
、制御装置３から出力するパルス数に比例した移動距離
を得、開ループ制御が可能であった。

しかしながら、負荷の変動とか、急激な加減速、振動等
によって脱調を生じたとき、即ち投入パルス数にフォー
サ４の移動量が応じないときには、正確な位置決めが不
可能でありた。そのために脱調を適確に検出するためプ
ラテン５に沿ってリニアエンコーダ等で位置を検出する
装置を設けていた。しかしこの方法ではスリット板を独
立に構成することによってはいたが複雑な構成となって
いたし、またスリット板の長さが長いと温度変化による
影響を受けやす（て伸縮が繰返されるので位置検出の精
度が低下する等の欠点があった。更にはプラテン５、の
爾の凹凸を利用して磁気抵抗の変化から位置検出を行な
う方法もあった。しかしながらこの方法は歯の凹凸を直
読するために、歯の凹部あるいは歯の凸部としての検出
は可能ではあったが、凹凸をした歯の中間域での位置検
出は最大誤差０．１ｔａｐｓもあって、プラテン５とフ
ォーサ４の相対位置を検知するには誤差が大きすぎて制
御上の最大難点であった。

本発明は前記した従来技術の欠点を改良し、高精度の位
置検出が可能なＬＰＭのフォーサ位置検出装置を提供す
るのを目的とする。

本発明の要点はプラテンの歯とフォーサの歯とが対向す
る任意の位置を正確に高精度で検知することにあり、そ
の位置検出をするにはプラテンの歯ピッチと等しいピッ
チで平行の黒色線を画いた透明板をフォーサに設ける。

黒色線は総て等間隔で平行であるがプラテンの平行歯と
はわずかに斜交して設け、透明板の平らな面はプラテン
の歯頂面とはｙ平行の対面をし、透明板の上方にはフォ
トセンサーをプラテンの歯幅方向と平行で且つ垂直にプ
ラテンの歯幅寸法内に等分して複数個設ける。これらに
よってプラテン面線と透明板の黒色線が斜交した斜交線
をフォトセンサーで検知して出力信号のパターンからプ
ラテンとフォーサとの相対位置を検出するのである。

本発明の一実施例を第２図及び第３図に基づいて説明す
る。ＬＰＭはフォーサ４とプラテン５の歯面をリニアベ
アリング１２の支持により１０μ７ＦＬ〜１００μｍの
クリアランスで対向する。プラテン５の歯５ｂの凹部空
間に黒色非磁性体５ｃＬを充填する。フォーサ４の移動
方向に透明板６を設ける。透明板６にはプラテン５の歯
５ｂ間隔に等しい間隔を有し、プラテン５の両線とは斜
向した平行線１０を画いて設け、透明板６のフラットな
面とプラテン５の歯頂面とは平行に対面をする。プラテ
ン５の歯の並びであ、　３　。

る歯頂＃ｉ！９と透明板６に設けた平行線１０とは互い
に斜交して取り付けるのである。透明板６を対称面とし
てプラテン５の歯頂面５ｂと対称する平面上にフォトセ
ンサー８の光軸を鉛直下方にし、プラテン５の歯と平行
に８個等間隔にフォーサ４へ取付ける。透明板６の移動
方向先端にランプ７を光軸がプラテン５と透明板６０間
隙に向くように取付ける。

前記実施例の構成において、プラテン５の歯の並びであ
る歯頂線９と黒色非磁性体５ｔＬでの平行線と透明板６
に設けた斜行した平行線１０とがラップしてわずかに斜
交することにより新たに平行な縞１１が歯頂線９とは直
交して生じる。この縞１１はフォーサ４の移動に伴なっ
て順次発生する。縞１１の移動速度はプラテン５の歯頂
線９と透明板６０線とが斜交した角度にもよるが、約１
００倍前後まで増速する。例えば７オーサ４とプラテン
５とが１０μｍの変位の場合、本発明では１１ＩＩＩ＋
の縞１１の変位が生じるので、これをフォトセンサー８
によって検出するのである。新たな縞１１のピッチが約
１００倍、　４　。

になると同時に縞１１が移動する速さも約１００倍に上
記例としてはなる。このことによって次の効果が本発明
にある。

１、　検知する縞である線のピッチが長いことからフォ
トセンサーによって高精度に直読が可能になり誤差がな
くなった。

２　フォーサとプラテンとの相対位置が確認されつ一フ
ォーサの移動が容易となった。

６、　脱調時に基点までの戻りタイムがフォーサに不用
となり作動時間の短縮ができた。

４、　フォーサ位置の基準点修正が不要となった。

これらから本発明は高精度な位置制御ができ、メンテナ
ンスフリーで経済的で簡単・軽量の位置制御ができるよ
うになったのである。

【図面の簡単な説明】

第１図はリニアパルスモークの原理図、第２図は本発明
の一実施例を示す。第６図は第２図のＡ−Ａ矢視部で発
生する縞を示す。 １ａ・・・永久磁石、　１ｂ・・・電磁石、３・・・制
御装置、　４・・・フォーサ、５・・・プラテン、　５
ａ・・・非磁性物、５ｂ・・・歯、　６・・・透明板、 ７・・・ランプ、　８・・・フォトセンサー、９・・・
歯頂線、１０・・・平行線、 １１・・・縞、１２・・・リニアベアリング。 粥　１　口 ・　７　・ 第３　口 に

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　プラテンの歯の凹部に非磁性物を充填し、プラテ
   ンの歯ピッチの１．５倍ピッチの歯をもつフォーサで構
   成したリニアパルスモータにおいて、フォーサに黒色の
   平行線を画いた透明板を設けたことを特徴とするリニア
   パルスモータの位置検出装置。 ２、透明板の平行線の方向とプラテンの歯の平行線の方
   向とは斜行し、透明板の面はプラテンの歯頂面とは平行
   で対面することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   のリニアパルスモータの位置検出装置。 ３、　透明板の上方にプラテンの歯と平行してフォトセ
   ンサーを設け、透明板とプラテンの歯頂面との間隙に照
   射することを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の
   リニアパルスモータの位置検出装置。