JPS6213122Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は機械装置のスピンドルとテーブルの移
動位置を検出表示する位置表示装置に関する。

従来の移動量の測定、位置の検出測定にモアレ
方式，マグネスケール方式等が公知であるが、検
出精度が低い欠点がある、また従来方式のものは
構造が複雑で極めて高価である欠点があつた。

本考案はこのような欠点を除去するために提案
されたもので、駆動体に平行する移動軸を設け、
前記駆動体に設けた電極と前記移動軸の先端電極
との対向間隙に電圧を印加する電源を設け、前記
対向間間隙の検出電圧を信号として前記移動軸を
駆動するモータを設け、該モータの移動量を検出
表示する表示器を設けて成るものである。

以下図面の一実施例により説明する。１がスピ
ンドルまたはテーブル等の駆動体で、これはネジ
軸２をモータ３の回転によつて矢印方向の送り移
動が行なわれる。４は数値制御を行なう場合のモ
ータ３駆動信号を制御するNC制御装置、５は駆
動体の突起部１′に固着して設けた電極、６は駆
動体に平行する移動軸で、１部に衝撃吸収用の弾
性部材７を介装し、先端に電極８が設けられ、前
記駆動体の電極５に対向するようにセツトされ
る。９は移動軸６に係合するネジ機構で、駆動モ
ータ１０により回転を直線運動に変換し移動軸６
の移動を行なう。１１は電極５，８間に電圧を印
加する電源で、間隙の電圧を検出して、これを信
号として前記モータ１０の駆動制御を行なう。１
２は前記間隙の検出信号と規準電圧とを比較した
差電圧の制御信号を発生する制御回路で、出力制
御信号を前記モータ１０に供給する。即ちモータ
１０は電極５，８間の検出信号によつてサーボさ
れ、移動軸６の追従によつて電極５，８間の接近
するとモータ１０は停止する。１３はモータ１０
の回転移動を検出するエンコーダで、モータの正
転及び逆転に対応して正逆のパルスを発生し、発
生パルスをアツプダウンカウンタ１４に加え、カ
ウント数を数字表示１５する。

以上において、駆動体１が左または右方向に移
動すると、電極５，８間隔が広狭変化し、この変
化した間隔を元の値に縮めるようサーボ制御が行
なわれる。例えば、駆動体１が左方に移動すると
電極５，８間隔が広がり、間隔の広がりに対応し
て検出電圧が増大するから制御回路１２から間隔
を狭めるための信号が出力しモータ１０を駆動し
て移動軸６を左方に追従し、電極５に電極８を接
近させる。今駆動体１が所定距離移動して停止す
ると、未だ追従移動する移動軸先端の電極８は駆
動体の電極５に次第に接近し放電するようにな
る。制御回路１２には電極５，８間の検出電圧と
規準電圧が加わり、この両者の差電圧を制御信号
としてモータ１０を駆動するから、前記電極５，
８間の近接動作によつて放電が発生するようにな
ると検出電圧が低下し更に近接するにしたがつて
次第に検出電圧が低下していくから、この電圧を
信号として規準電圧と比較し規準電圧との差が０
になるとモータ１０が停止し移動軸６が停止し、
電極５，８間隔が所定値（通常は接触寸前の状
態）で停止する。このときモータ１０の回転移動
はエンコーダ１３で検出され、移動量に応じたパ
ルス数のパルスを出力し、カウンタ１４でアツプ
UPカウント表示する。

即ちカウンタ１４表示はモータ１０によつて駆
動される移動軸６の移動量であり、且つ追従制御
による駆動体１の移動量が表示され、また原点を
設定して移動量に対応して現在の位置が表示され
る。

勿論モータ１０の速度を高め移動軸６の応答速
度を高めることによつて駆動体１の移動速度に等
しく追従させることができる。駆動体１が右方向
に移動すると、平衡していた電極５，８間隔が更
に接近するから規準電圧が高くなりモータ１０に
逆転制御電圧が加わり移動軸６を後退させる。駆
動体１が停止すれば電極５，８間が規準電圧と平
衡して移動軸６も停止する。この後退バツクのモ
ータ１０回転はエンコーダ１３により検出され、
カウンタ１４によりダウンDOWNカウントさ
れ、カウント表示される。したがつてこのカウン
タ１４のカウント表示１５を監視すれば駆動体１
が左方に移動した量、位置が、また左方に移動し
た量、位置が検出でき、左右往復運動して停止し
た位置等が容易に検出できる。

また駆動体１の移動は放電加工機の電極を支持
するスピンドルヘツドのように前進後退を繰返し
ながら移動する場合があるが、このときモータ１
０が正逆転して移動軸６を追従制御し、モータ回
転はエンコーダ１３で検出され、出力パルスがカ
ウンタ１４に加わりアツプダウンカウントされ、
且つ表示１５されるから駆動体１の移動、位置変
化が容易に検出できる。

しかして駆動体１に追従する移動軸６が電極
５，８間の放電電圧の変化を信号としてサーボさ
れるものであるから極めて高精度の追従ができ、
即ち接点間の接触、非接触状態を信号とする場合
は接点間が接触した圧接状態によつて位置変化が
あるが、前記のように放電電圧を検出する場合に
は放電間隙長と放電電圧とが非線形であるが連続
的に変化し、この変化する放電電圧と規準電圧と
を比較して差電圧が０になつたとき、即ち差電圧
で正逆転のサーボを繰返しながら放電電圧が設定
した規準電圧に等しくなつたときの放電間隙長の
位置で送りを停止させることができ、この送り停
止の放電間隙長は、毎回常に一定であり、一定位
置に送つて停止させることができるから、それに
より移動量、位置検出精度は極めて向上する。

なお前記実施例において、モータ１０は直流モ
ータを用いたが、パルスモータを用いることがで
き、制御信号を電圧−周波数変換、Ｖ−Ｆ変換し
てパルス駆動し、且つその駆動パルスをアツプダ
ウンカウンタ１４でカウントすることにより位置
表示することができる。また勿論検出信号は規準
電圧との差を利用するものに限らず、検出信号電
圧をＶ−Ｆ変換してパルス駆動させることもでき
る。

直流モータを利用したときの応答速度は12m／
min、パルスモータの場合は6m／min程度である
ので、駆動体１の移動に対して充分に応答でき、
追従できる。

本考案は以上のように駆動体に設けた電極と移
動軸の電極との対向間隙に電圧を印加し、その間
隙電圧の検出電圧を信号としてモータにより前記
移動軸の駆動、即ち前記駆動体に移動軸を追従制
御するようにし、前記モータの移動量を検出表示
するようにしたものであるから、最小単位１μ以
下の高精度の位置検出ができるとともに外部雑音
等に影響されることがなく、安定した検出測定、
表示ができる。これは従来のモアレ、マグネスケ
ール等では最小単位10μ程度の検出であつたのに
比較して極めて高精度であり、又インダクタンス
変化、うず電流変化を利用した微小変位検出器等
では外部の変化磁界、変化電界等の雑音に影響さ
れるが、このような欠点もない。また構造は簡単
であり従来に比べて安価に提供できる。なおカウ
ント表示信号をプリセツトカウンタを用いて駆動
体の駆動制御回路にフイードバツクして停止する
よう構成すれば定寸駆動装置としても応用でき
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例構成図である。 １は駆動体、５，８は電極、６は移動軸、１０
はモータ、１１は電圧印加電源、１２は制御回
路、１３はエンコーダ、１４はカウンタ、１５は
表示である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 手動若しくは自動制御される駆動体に平行する
   移動軸を設け、前記駆動体に放電電極を設け、該
   放電電極と前記移動軸の先端放電電極とを対向し
   た間隙に電圧を印加する電源を設け、前記電極対
   向間隙の検出電圧を信号として基準電圧との差電
   圧によつて前記移動軸を駆動するモータを設け、
   該モータの移動量を検出する検出器及び検出出力
   を表示する表示器を設けて成る位置表示装置。