JPS6222803Y2 - - Google Patents

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JPS6222803Y2
JPS6222803Y2 JP213182U JP213182U JPS6222803Y2 JP S6222803 Y2 JPS6222803 Y2 JP S6222803Y2 JP 213182 U JP213182 U JP 213182U JP 213182 U JP213182 U JP 213182U JP S6222803 Y2 JPS6222803 Y2 JP S6222803Y2
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scale
rollers
contact
contacts
main scale
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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Optical Transform (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は光学式の測長装置に関し、特に測長範
囲を大きくするために、スケールとスケールとを
継ぎ足したリニアエンコーダに関する。
[Detailed Description of the Invention] The present invention relates to an optical length measuring device, and particularly to a linear encoder in which scales are added together in order to increase the length measurement range.

光学式のリニアエンコーダにおいて、特に高い
分解能を必要とするものは、ガラス板に格子状の
明暗パターンを目盛帯として刻設したインクリメ
ンタル形のスケールが使われる。そこで第1図に
より、従来のリニアエンコーダの構成について一
例を説明する。第1図において、板ガラスの一側
面に目盛帯1aを刻設したスケール1は、不図示
のケース内に固定されている。一方、このスケー
ル1の目盛帯1aを光電検出するために、コの字
形状の検出ヘツド2が、ピアノ線4を介して移動
部材3に懸架されている。ピアノ線4の一端は移
動部材3に固着され、他端は約90゜に屈曲され
て、係合部材5と係合する。
Optical linear encoders that require particularly high resolution use an incremental scale in which a grid-like bright and dark pattern is engraved as a scale band on a glass plate. Therefore, an example of the configuration of a conventional linear encoder will be explained with reference to FIG. In FIG. 1, a scale 1 having a scale band 1a engraved on one side of a plate glass is fixed in a case (not shown). On the other hand, in order to photoelectrically detect the graduation band 1a of the scale 1, a U-shaped detection head 2 is suspended from a moving member 3 via a piano wire 4. One end of the piano wire 4 is fixed to the movable member 3, and the other end is bent at about 90 degrees and engages with the engaging member 5.

また検出ヘツド2には、目盛帯1aと対向する
位置に目盛帯1aを読み取るための参照スケール
6が設けられている。さらに検出ヘツド2には、
この参照スケール6と目盛帯1aとの間隔を所定
量に保つために、転動自在に軸支されたローラ7
a,7b,7cが設けられている。
Further, the detection head 2 is provided with a reference scale 6 for reading the scale band 1a at a position facing the scale band 1a. Furthermore, in the detection head 2,
In order to maintain a predetermined distance between the reference scale 6 and the scale band 1a, a roller 7 is rotatably supported.
a, 7b, and 7c are provided.

このような従来のエンコーダにおいて、スケー
ル1を保持するケースは、例えば被測長体(工作
機械の移動ステージ等)に取り付けられ、移動部
材3は、固定体に取り付けられる。このように取
り付けられた組立状態で、ピアノ線4は検出ヘツ
ド2をスケール1の一側面に付勢する力と、検出
ヘツド2を図中上方へ付勢する力とを生じてい
る。従つて、スケール1と移動部材3とが相対的
に移動すると、ローラ7a,7bが目盛帯1aの
上側面1b上を転動し、ローラ7cが目盛帯1a
の下側面1c上を転動して、参照スケール6は目
盛帯1aに沿つて所定の間隔で対向したまま移動
する。この移動に伴つて、目盛帯1aと参照スケ
ール6との格子状のパターン(スリツト)により
生じる明暗の変化を、検出ヘツド2中に設けられ
た光源と受光素子とで検出する。
In such a conventional encoder, the case holding the scale 1 is attached to, for example, an object to be measured (such as a moving stage of a machine tool), and the movable member 3 is attached to a fixed body. In the assembled state attached in this manner, the piano wire 4 generates a force that urges the detection head 2 toward one side of the scale 1 and a force that urges the detection head 2 upward in the figure. Therefore, when the scale 1 and the movable member 3 move relative to each other, the rollers 7a and 7b roll on the upper surface 1b of the scale band 1a, and the roller 7c rolls on the upper surface 1b of the scale band 1a.
The reference scale 6 moves along the scale band 1a while facing each other at a predetermined interval by rolling on the lower surface 1c of the scale. Along with this movement, changes in brightness caused by the lattice pattern (slit) between the graduation band 1a and the reference scale 6 are detected by a light source and a light receiving element provided in the detection head 2.

このように、参照スケール6を取り囲む少なく
とも3か所にローラ7a,7b,7cを設けれ
ば、参照スケール6の面と目盛帯1aの面とを平
行に保つことができる。
In this way, by providing the rollers 7a, 7b, and 7c at at least three locations surrounding the reference scale 6, the surface of the reference scale 6 and the surface of the scale band 1a can be kept parallel.

ところで、リニアエンコーダにおいて、比較的
分解能が高いスケール、すなわち、格子状パター
ンのピツチが小さいスケールは長くすればする
程、製造が困難になり、製造できたとしてもスケ
ールの湾曲やねじれが生じ、本来の分解能をそこ
なうことになる。
By the way, in linear encoders, the longer the scale with a relatively high resolution, that is, the smaller the pitch of the lattice pattern, the more difficult it is to manufacture, and even if it can be manufactured, the scale will be curved or twisted, and This will impair the resolution of the image.

そこで、このように長いスケールを必要とする
場合、短いスケールを継ぎ足すことがある。例え
ば、第2図に示すように、スケール1の端面部に
別のスケール101の端面部を何らかの方法で固
定する。このようにすれば、湾曲やねじれの少な
い長いスケールが容易に得られる。
Therefore, when such a long scale is required, a shorter scale may be added. For example, as shown in FIG. 2, the end surface of another scale 101 is fixed to the end surface of the scale 1 by some method. In this way, a long scale with less curvature and twist can be easily obtained.

ところが、このように継ぎ足されたスケールを
使う場合、第1図に示した検出ヘツド2をその
まゝ用いることはできない。すなわち、第2図に
示すように、スケール1とスケール101との継
ぎ足し部には、かならず継目Gが存在し、検出ヘ
ツド2がこの継目Gを通過すると、ローラ7a,
7b,7cのいずれか1つが継目Gに落ち込む。
そのため、目盛帯1aと参照スケール6との間隔
の変化、若しくは接触を引き起し、この結果、光
電信号は極めて乱れたものとなり測定誤差を生じ
る。そこで、このような継ぎ足したスケールに対
して有用な検出ヘツドの構成が、例えば特開昭53
−125056号公報に開示されている。このことにつ
いて、第3図により簡単に説明する。第3図は、
参照スケール6を中央部に有する検出ヘツド8の
みを表わした正面図である。この検出ヘツド8
は、第1図、第2図で示したローラ7を夫々2個
ずつにした計6個のローラを備えている。すなわ
ち、ローラ7aを設けた位置には2つのローラ9
a,9bを、ローラ7bを設けた位置には2つの
ローラ10a,10bを、そしてローラ7cを設
けた位置にはローラ11a,11bをそれぞれ対
にして軸支する。しかも、対になつているローラ
同志の軸間隔dはスケールの継目Gよりも大きく
なるように定められている。このような構成であ
るから、6つのローラ9,10,11のうち、い
ずれか1つが継目Gを通過しても他の5つのロー
ラを介して、検出ヘツド8はスケール上に当接す
る。このため、参照スケール6の面と目盛帯1a
とは所定の間隔を維持したまゝ、継目Gを通過す
ることができる。
However, when using a scale added in this way, the detection head 2 shown in FIG. 1 cannot be used as is. That is, as shown in FIG. 2, there is always a seam G at the joint between the scale 1 and the scale 101, and when the detection head 2 passes through this seam G, the rollers 7a,
Either one of 7b and 7c falls into seam G.
This causes a change in the distance between the scale band 1a and the reference scale 6, or causes contact between the scale band 1a and the reference scale 6, and as a result, the photoelectric signal becomes extremely disturbed and a measurement error occurs. Therefore, a configuration of a detection head that is useful for such added scales is proposed, for example, in JP-A-53
-Disclosed in Publication No. 125056. This will be briefly explained with reference to FIG. Figure 3 shows
3 is a front view showing only the detection head 8 having the reference scale 6 in the center. FIG. This detection head 8
is equipped with a total of six rollers, two each of the rollers 7 shown in FIGS. 1 and 2. That is, two rollers 9 are provided at the position where roller 7a is provided.
A and 9b are supported in pairs by two rollers 10a and 10b at the position where roller 7b is provided, and two rollers 11a and 11b at the location where roller 7c is provided. Moreover, the axial distance d between the pair of rollers is set to be larger than the joint G of the scale. With such a configuration, even if any one of the six rollers 9, 10, 11 passes through the seam G, the detection head 8 comes into contact with the scale via the other five rollers. Therefore, the surface of the reference scale 6 and the scale band 1a
can pass through the seam G while maintaining a predetermined distance.

しかしながら、この第3図に示したような検出
ヘツド8においては、6つのローラ9a,9b,
10a,10b,11a,11bが全て同一平面
(例えば第1図に示した上側面1b,下側面1
c)上で接触するように製造時に調整する必要が
ある。一般に1つの平面を特定するには、3点を
決めれば事足りる訳であるから、6つのローラを
同一平面上に接触させる調整は極めて難しいもの
であり、しかも精密な加工や組立を必要とし、実
用化に際して、はなはだ手間と時間がかゝるとい
つた欠点を有する。
However, in the detection head 8 as shown in FIG. 3, six rollers 9a, 9b,
10a, 10b, 11a, 11b are all on the same plane (for example, the upper side 1b and the lower side 1 shown in FIG.
c) Must be adjusted during manufacture to contact above. Generally, to identify one plane, it is sufficient to determine three points, so adjusting six rollers so that they are in contact with each other on the same plane is extremely difficult and requires precise machining and assembly, making it impractical. The drawback is that it takes a lot of time and effort to convert.

そこで本考案は、このような欠点を解決し、ス
ケールとスケールの継目による影響を受けない検
出ヘツドを備えた測長装置を得ることを目的とす
る。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve these drawbacks and provide a length measuring device equipped with a detection head that is not affected by the joint between scales.

上記目的を達成するために、本考案の測長装置
は複数のスケールを継ぎ足して構成した主スケー
ルと;該主スケールの測長方向に沿つて移動可能
な移動部材と;該移動部材と共に移動して、前記
主スケールの目盛帯を光電検出する検出部材とを
備えた測長装置において、前記主スケールの一側
面で且つ又目盛帯の両側に夫々2ケ所と3ケ所と
で当接すると共に、各当接位置の測長方向におけ
る間隔が前記主スケールの継目よりも広くなるよ
うに前記検出部材に配設した5つの接触子と;該
5つの接触子のうち、前記移動部材の移動に伴な
つて、少なくとも4つの接触子が共に前記主スケ
ールを押圧する如く前記検出部材を前記移動部材
に対して付勢する付勢部材とを有し、前記5つの
接触子は、それらのうちから任意の4つの接触子
を組み合わせた合計5つの組み合わせにおいて、
各接触子の当接位置を結んでできる領域が夫々の
組み合わせにおいて共通領域を有するように配設
され、前記付勢部材は、前記共通領域に付勢中心
が作用する如く設けてある。
In order to achieve the above object, the length measuring device of the present invention includes: a main scale configured by joining a plurality of scales; a movable member movable along the length measurement direction of the main scale; and a movable member that moves together with the movable member. In the length measuring device equipped with a detection member for photoelectrically detecting the graduation band of the main scale, the main scale is in contact with one side of the main scale and on both sides of the graduation band at two and three places, respectively. five contacts arranged on the detection member such that the interval in the length measurement direction of the contact position is wider than the joint of the main scale; and a biasing member that biases the detection member against the moving member such that at least four contacts press the main scale together, and the five contacts are any one of them. In a total of 5 combinations of 4 contacts,
The areas formed by connecting the abutting positions of the respective contacts are arranged so that each combination has a common area, and the biasing member is provided so that the center of bias acts on the common area.

以下、本考案の実施例を図面を参照して説明す
る。第4図は本実施例における検出ヘツドの構造
を示す正面図であり、第5図は第4図を下側から
見た側面図である。尚、第4,5図において、本
考案と直接関係のない光源や受光素子等について
は省略してある。また以下の説明において、第2
図で示したスケール1とスケール101とを継ぎ
足したものを主スケールとする。検出ヘツドの本
体20には従来通り参照スケール6を設ける。第
4図のように、参照スケール6の上側には、第
1、第2接触子としてのローラ21a,21bが
スケールとスケールの継目よりも広い間隔で軸支
される。さらに参照スケール6の下側には第3接
触子としてのローラ21cが軸支される。そし
て、この3つのローラ21a,21b,21cの
各回転軸の間隔も、継目より広くなるように定め
ると共に、各ローラ21a,21b,21cが、
参照スケール6の中心Cを重心とした二等辺三角
形の各頂点の位置になるように定める。一方、ロ
ーラ21cの両脇には、本体20の移動方向に沿
つて、ローラ21dとローラ21eを設ける。こ
のローラ21d,21eは、夫々、主スケールに
当接する位置(目盛帯を刻設した面方向の位置)
を調整するための調整金具22a,22bに回転
可能に軸支される。調整金具22a,22bは、
ピン24a,24bを中心として本体20に、回
動可能に取り付けられている。また固定ビス23
a,23bは、本体20と調整金具22a,22
bとを締結するためのものである。尚、この5つ
のローラ21a,21b,21c,21d,21
eの各回転軸は、本体20の移動方向に沿つた間
隔がスケールとスケールの継目よりも広くなるよ
うに定められている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 4 is a front view showing the structure of the detection head in this embodiment, and FIG. 5 is a side view of FIG. 4 viewed from below. Note that in FIGS. 4 and 5, light sources, light receiving elements, etc. that are not directly related to the present invention are omitted. Also, in the following explanation, the second
The main scale is obtained by adding scale 1 and scale 101 shown in the figure. The body 20 of the detection head is conventionally provided with a reference scale 6. As shown in FIG. 4, rollers 21a and 21b serving as first and second contacts are supported on the upper side of the reference scale 6 at an interval wider than the joint between the scales. Furthermore, a roller 21c serving as a third contact is pivotally supported below the reference scale 6. The distance between the rotating shafts of these three rollers 21a, 21b, 21c is also determined to be wider than the joint, and each roller 21a, 21b, 21c is
The position is determined to be the position of each vertex of an isosceles triangle whose center of gravity is the center C of the reference scale 6. On the other hand, a roller 21d and a roller 21e are provided on both sides of the roller 21c along the moving direction of the main body 20. These rollers 21d and 21e are located at positions where they contact the main scale (positions in the surface direction where the scale bands are engraved).
It is rotatably supported by adjustment fittings 22a and 22b for adjusting. The adjustment fittings 22a, 22b are
It is rotatably attached to the main body 20 around pins 24a and 24b. Also, the fixing screw 23
a, 23b are the main body 20 and adjustment fittings 22a, 22
b. Note that these five rollers 21a, 21b, 21c, 21d, 21
The rotational axes of e are determined such that the interval along the moving direction of the main body 20 is wider than the joint between the scales.

次に、この検出ヘツドの本体20の調整につい
て説明する。まずローラ21a,21b,21c
は本体20に軸支されるが、このとき主スケール
の目盛帯と対向する参照スケール6の面が、ロー
ラ21a,21b,21cの主スケールと当接す
べき各周端部を含む面と平行になるように3つの
ローラを固定する。次に、第6図に示すように3
つのローラ21a,21b,21cが共に主スケ
ールのガラス面と接触した状態で、調整金具22
aをピン24aを中心に微小量揺動して、ローラ
21dをガラス面に当接する。しかる後、固定ビ
ス23aを回して、調整金具22aと本体20と
を一体に固定する。そしてその後、同様に調整金
具22bを揺動してローラ21eをガラス面に当
接させて固定ビス23bをしめる。以上により、
5つのローラ21a,21b,21c,21d,
21eは共にガラス面上に当接する。
Next, the adjustment of the main body 20 of this detection head will be explained. First, rollers 21a, 21b, 21c
is pivotally supported by the main body 20, but at this time, the surface of the reference scale 6 that faces the graduation band of the main scale is parallel to the surface containing the peripheral ends of the rollers 21a, 21b, and 21c that should come into contact with the main scales. Fix the three rollers so that Next, as shown in Figure 6, 3
With the three rollers 21a, 21b, and 21c in contact with the glass surface of the main scale, the adjustment fitting 22
A is slightly swung around the pin 24a to bring the roller 21d into contact with the glass surface. After that, the fixing screw 23a is turned to fix the adjustment fitting 22a and the main body 20 together. Thereafter, the adjustment fitting 22b is similarly swung to bring the roller 21e into contact with the glass surface, and the fixing screw 23b is tightened. Due to the above,
Five rollers 21a, 21b, 21c, 21d,
21e both abut on the glass surface.

そこで次に、この検出ヘツドの本体20の動作
について第7図を用いて説明する。
Next, the operation of the main body 20 of this detection head will be explained using FIG. 7.

本体20がスケール1とスケール101とを継
ぎ足した主スケール上を図中矢印方向に移動する
ものとする。尚、この時、第1図に示したよう
に、本体20は何らかの付勢部材で常に主スケー
ル側へ押圧する。その一例として、第8図に示す
ように、移動部材としての支持体103から3枚
の板バネ30a,30b,30cを延設し、本体
20に付勢力を与えるようにする。この板バネ3
0a,30b,30cは支持体103の測長方向
への移動に対しては剛性が高く、本体20を支持
体103と一体に移動させる。一方、板バネ30
a,30b,30cは、その面方向、すなわち本
体20の主スケール側への移動(測長方向に対し
て垂直な方向)に対しては弾性変形可能である。
この3枚の板バネにおいて、板バネ30aの一端
はローラ21dの下側に固定され、板バネ30b
の一端はローラ21aと21bの間に固定され、
そして板バネ30cの一端はローラ21eの下側
に固定される。また各板バネの付勢力を合成した
とき、その付勢中心がほゞ参照スケール6の中心
Cと一致するように定めるとよい。なお、板バネ
30bは、本体20と支持体103のいずれか一
方に固定し、他方を第8図の紙面に垂直な上方か
ら下方へバネ力で押圧するようになすだけで十分
であり、さらに板バネ30bは必ずしも必要なも
のではない。
It is assumed that the main body 20 moves in the direction of the arrow in the figure on a main scale that is a combination of the scale 1 and the scale 101. At this time, as shown in FIG. 1, the main body 20 is always pressed toward the main scale by some kind of urging member. As an example, as shown in FIG. 8, three leaf springs 30a, 30b, and 30c are extended from a support 103 as a moving member to apply biasing force to the main body 20. This leaf spring 3
0a, 30b, and 30c have high rigidity against movement of the support 103 in the length measurement direction, and allow the main body 20 to move together with the support 103. On the other hand, the leaf spring 30
a, 30b, and 30c can be elastically deformed in the surface direction, that is, when moving toward the main scale side of the main body 20 (direction perpendicular to the length measurement direction).
In these three leaf springs, one end of the leaf spring 30a is fixed to the lower side of the roller 21d, and the end of the leaf spring 30b is fixed to the lower side of the roller 21d.
one end is fixed between rollers 21a and 21b,
One end of the leaf spring 30c is fixed to the lower side of the roller 21e. Further, when the biasing forces of each leaf spring are combined, it is preferable to set the biasing center so that it substantially coincides with the center C of the reference scale 6. It is sufficient to fix the leaf spring 30b to either the main body 20 or the support 103 and press the other with spring force from above to below perpendicular to the plane of the paper of FIG. The leaf spring 30b is not necessarily required.

さて、第7図にもどつて、動作の説明を続け
る。第7図において、本体20がスケール1とス
ケール101の継目Gを通過するとき5つのロー
ラのうちいずれか1つが順次継目Gを通過する。
Now, returning to FIG. 7, the explanation of the operation will be continued. In FIG. 7, when the main body 20 passes through the joint G between the scale 1 and the scale 101, any one of the five rollers passes through the joint G in sequence.

そこでこの5つのローラについて、主スケール
(スケール1とスケール101)との当接の状態
を考えてみる。ローラ21eが継目Gを通過する
ときには、ローラ21a,21b,21c,21
dが共にスケール1に当接する。ローラ21bが
継目Gを通過するときには、ローラ21a,21
c,21dがスケール1に、ローラ21eがスケ
ール101に当接する。ローラ21cが継目Gを
通過するときは、ローラ21a,21dがスケー
ル1に、ローラ21b,21eがスケール101
に当接する。ローラ21aが継目Gを通過すると
きは、ローラ21dがスケール1に、ローラ21
b,21c,21eがスケール101に当接す
る。そしてローラ21dが継目Gを通過するとき
には、ローラ21a,21b,21c,21eが
共にスケール101に当接する。ところが第7図
に示したように、5つのローラのうちから任意の
4つのローラを組み合わせた合計5つの組み合わ
せによつて、主スケールのガラス面と当接する4
つのローラの各当接位置を結んでできる領域は5
つある。即ち、ローラ21a,21b,21c,
21dを結んでできる第1の領域、ローラ21
a,21b,21c,21eを結んでできる第2
の領域、ローラ21a,21b,21d,21e
を結んでできる第3の領域、ローラ21a,21
c,21d,21eを結んでできる第4の領域、
ローラ21b,21c,21d,21eを結んで
できる第5の領域である。そして、この5つの領
域が互いに重複している共通領域(図中斜線部)
中に参照スケール6の中心Cが存在する。換言す
れば、この共通領域中に付勢中心が位置するよう
に5つのローラ21と、板バネ30との位置が定
められている。
Therefore, let us consider the state of contact between these five rollers and the main scales (scale 1 and scale 101). When the roller 21e passes through the seam G, the rollers 21a, 21b, 21c, 21
d both abut on scale 1. When the roller 21b passes through the seam G, the rollers 21a, 21
c and 21d contact the scale 1, and the roller 21e contacts the scale 101. When the roller 21c passes through the seam G, the rollers 21a and 21d are on the scale 1, and the rollers 21b and 21e are on the scale 101.
comes into contact with. When the roller 21a passes through the seam G, the roller 21d is on the scale 1, and the roller 21
b, 21c, and 21e contact the scale 101. When the roller 21d passes through the seam G, the rollers 21a, 21b, 21c, and 21e all come into contact with the scale 101. However, as shown in Fig. 7, by combining any four rollers out of the five rollers, for a total of five combinations, the four rollers that come into contact with the glass surface of the main scale.
The area created by connecting the contact positions of the two rollers is 5
There is one. That is, rollers 21a, 21b, 21c,
The first area formed by connecting 21d, roller 21
The second one created by connecting a, 21b, 21c, and 21e
area, rollers 21a, 21b, 21d, 21e
The third area formed by tying the rollers 21a, 21
The fourth area formed by connecting c, 21d, and 21e,
This is the fifth area formed by connecting the rollers 21b, 21c, 21d, and 21e. A common area where these five areas overlap each other (shaded area in the figure)
The center C of the reference scale 6 is located inside. In other words, the five rollers 21 and the leaf springs 30 are positioned so that the center of bias is located in this common area.

従つて、5つのローラ21のうち、いずれか1
つが継目Gを通過しても、他の4つのローラによ
つて検出ヘツドの本体20は、目盛帯を刻設した
ガラス面に対して何ら傾いたりすることなく支持
される。
Therefore, any one of the five rollers 21
Even when the main body 20 of the detection head passes through the seam G, the other four rollers support the main body 20 of the detection head without tilting in any way with respect to the glass surface on which the scale band is engraved.

以上のように、5つの接触子としてのローラ2
1a,21b,21c,21d,21eが、目盛
帯の両側に夫々、2個と3個とで当接するように
配設されているから、検出ヘツドが継ぎ足し部を
通過するときに、光電信号に乱れが生じないばか
りか、製造時において本体20の各ローラを位置
決めする作業も極めて簡素化される利点がある。
As described above, the roller 2 as the five contacts
1a, 21b, 21c, 21d, and 21e are disposed so that two and three of them are in contact with each other on both sides of the scale band, respectively, so that when the detection head passes through the joining part, the photoelectric signal is This has the advantage that not only no disturbance occurs, but also the work of positioning each roller of the main body 20 during manufacturing is extremely simplified.

尚、接触子としてのローラを4個にして、同様
の効果を得ることはできない。それは、4個のロ
ーラのうちいずれか1つが継目を通過するように
配置したとき、残り3個のローラの当接位置を結
んでできる共通部分は、面とはならず点になつて
しまい、その一点に極めて正確に付勢中心を位置
させないかぎり、検出ヘツドは継目の通過時に傾
いてしまうからである。このように付勢中心を位
置決めすることは実用上、ほとんど不可能であ
る。
Note that the same effect cannot be obtained by using four rollers as contacts. The reason is that when one of the four rollers is arranged so as to pass through the seam, the common area created by connecting the contact positions of the remaining three rollers becomes a point instead of a surface. Unless the center of force is positioned very precisely at that point, the detection head will tilt as it passes through the seam. In practice, it is almost impossible to position the biasing center in this way.

また、上述の実施例において、付勢部材として
は、第8図に示した板バネ30a,30b,30
cを用いたが、従来のようにピアノ線を用いても
同様の効果が得られる。また、前述の参照スケー
ル6の中心Cと付勢中心とは一致させるようにし
たが、かならずしもその必要はなく、付勢中心が
前述の共通領域(第7図の斜線部中)に存在すれ
ば、参照スケール6の位置は本体20のどこに設
けてもよい。さらに、実施例では、ローラ21
c,21d,21eを測長方向に沿つて直線的に
配置したが、目盛帯の下側面1cの幅が十分にあ
る場合は、直線的ではなく段違いに配置してもよ
く、また、ローラ21aと21bの軸間隔をロー
ラ21dと21eの軸間隔よりも広くなるように
配置しても、同様の効果が得られることは言うま
でもない。
In the above-described embodiment, the urging members include the leaf springs 30a, 30b, 30 shown in FIG.
c was used, but the same effect can be obtained by using piano wire as in the past. Furthermore, although the center C of the reference scale 6 and the biasing center are made to coincide with each other, it is not necessary to do so, and if the biasing center is in the common area (the shaded area in FIG. 7) , the reference scale 6 may be located anywhere on the main body 20. Furthermore, in the embodiment, the roller 21
c, 21d, and 21e are arranged linearly along the length measurement direction, but if the width of the lower surface 1c of the scale band is sufficient, they may be arranged not linearly but at different steps. It goes without saying that the same effect can be obtained even if the axial distance between the rollers 21b and 21b is wider than the axial distance between the rollers 21d and 21e.

以上のように本考案によれば、スケールの目盛
帯の両側に2ケ所と3ケ所で当接するような5つ
の接触子で検出部材としての検出ヘツドを支持す
るから、5つの接触子のうち3つにより、参照ス
ケールの面と目盛帯の面とを平行に保ち、残り2
つの接触子のみを調整すればよく、極めて製造が
容易になるという効果が得られる。更に本考案に
よれば、5つの接触子(実施例ではローラ)は、
それらのうちから任意の4つの接触子の組み合わ
せた合計5つの組み合わせにおいて、各接触子の
当接位置を結んでできる領域が各々の組み合わせ
において共通領域を有するように配設され、付勢
部材(実施例では板バネやピアノ線)は、共通領
域に付勢中心が作用する如く設けたので、接触子
を主スケールに安定に当接せしめることができ、
その結果、接触子の浮上り等による信号の乱れを
防止することができる。
As described above, according to the present invention, since the detection head as a detection member is supported by five contacts that contact at two and three places on both sides of the graduation band of the scale, three of the five contacts 1 to keep the plane of the reference scale and the plane of the scale band parallel, and the remaining 2
Only one contact needs to be adjusted, resulting in extremely easy manufacturing. Further, according to the present invention, the five contacts (rollers in the embodiment) are
In a total of five combinations of arbitrary four contacts among them, the areas formed by connecting the contact positions of each contact are arranged so that each combination has a common area, and the biasing member ( In the embodiment, the leaf springs and piano wires were provided so that the center of bias acted on the common area, so the contacts could be brought into stable contact with the main scale.
As a result, it is possible to prevent signal disturbances due to floating contactors, etc.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来のリニアエンコーダの構成を説明
する図、第2図はスケールの継ぎ足しを説明する
図、第3図は継ぎ足したスケールに対して有用な
検出ヘツドの正面図、第4図は本考案の実施例を
示す検出ヘツドの正面図、第5図は第4図を下側
からみた側面図、第6図は3つのローラが共に主
スケールのガラス面に接触した状態でローラ21
dをガラス面に当接する説明図、第7図は検出ヘ
ツドの本体の動作の説明図、第8図は本体を付勢
する付勢部材の一例としての板バネを示す。 主要部分の符号の説明、1,101……スケー
ル、21a〜21e……ローラ、20……検出ヘ
ツドの本体、30a,30b,30c……板バ
ネ、6……参照スケール。
Figure 1 is a diagram explaining the configuration of a conventional linear encoder, Figure 2 is a diagram explaining adding a scale, Figure 3 is a front view of a detection head useful for the added scale, and Figure 4 is a diagram explaining the addition of a scale. A front view of the detection head showing an embodiment of the invention, FIG. 5 is a side view of FIG. 4 seen from below, and FIG. 6 shows the roller 21 with all three rollers in contact with the glass surface of the main scale
FIG. 7 is an explanatory diagram of the operation of the main body of the detection head, and FIG. 8 shows a leaf spring as an example of a biasing member that biases the main body. Description of symbols of main parts: 1, 101...scale, 21a to 21e...roller, 20...body of detection head, 30a, 30b, 30c...plate spring, 6...reference scale.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】 1 複数のスケールを継ぎ足して構成した主スケ
ールと;該主スケールの測長方向に沿つて移動
可能な移動部材と;該移動部材と共に移動し
て、前記主スケールの目盛帯を光電検出する検
出部材とを備えた測長装置において、前記主ス
ケールの一側面で且つ又目盛帯の両側に夫々2
ケ所と3ケ所とで当接すると共に、各当接位置
の測長方向における間隔が前記主スケールの継
目よりも広くなるように前記検出部材に配設し
た5つの接触子と;該5つの接触子のうち、前
記移動部材の移動に伴なつて、少なくとも4つ
の接触子が共に前記主スケールを押圧する如く
前記検出部材を前記移動部材に対して付勢する
付勢部材とを有し、前記5つの接触子は、それ
らのうちから任意の4つの接触子を組み合わせ
た合計5つの組み合わせにおいて、各接触子の
当接位置を結んでできる領域が夫々の組み合わ
せにおいて共通領域を有するように配設され、
前記付勢部材は、前記共通領域に付勢中心が作
用する如く設けたことを特徴とする測長装置。 2 検出部材は主スケールの目盛帯と対向する位
置に設けられた参照スケールを有し、該参照ス
ケールの中心と付勢部材の付勢中心とを略一致
させたことを特徴とする実用新案登録請求の範
囲第1項記載の測長装置。 3 5つの接触子のうち、主スケールの目盛帯の
一側に当接する第1及び第2接触子と、目盛帯
の他側に当接する第3接触子とは、各当接位置
が二等辺三角形の各頂点に対応する如く配置し
た第1、第2、第3ローラであり、他の2つの
接触子は検出部材の移動方向に沿つて前記第3
接触子の両側に夫々配置した第4、第5ローラ
であることを特徴とする実用新案登録請求の範
囲第2項記載の測長装置。 4 第4、第5ローラは、検出部材に対して主ス
ケールとの当接方向に揺動可能、且つ固定可能
に軸支されていることを特徴とする実用新案登
録請求の範囲第3項記載の測長装置。
[Claims for Utility Model Registration] 1. A main scale configured by joining a plurality of scales; A movable member movable along the length measurement direction of the main scale; A movable member movable along the length measurement direction of the main scale; In a length measuring device equipped with a detection member for photoelectrically detecting a scale band, two
five contacts disposed on the detection member such that they abut at two locations and three locations and the interval in the length measurement direction between each contact location is wider than the joint of the main scale; a biasing member that biases the detection member against the movable member such that at least four contacts press the main scale together with the movement of the movable member; The two contacts are arranged so that in a total of five combinations of any four contacts among them, the area formed by connecting the contact positions of each contact has a common area in each combination. ,
The length measuring device, wherein the biasing member is provided such that a biasing center acts on the common area. 2. Utility model registration characterized in that the detection member has a reference scale provided at a position facing the graduation band of the main scale, and the center of the reference scale and the biasing center of the biasing member are substantially aligned. A length measuring device according to claim 1. 3 Among the five contacts, the first and second contacts that contact one side of the scale band of the main scale, and the third contact that contacts the other side of the scale band, have respective contact positions that are isosceles. There are first, second, and third rollers arranged to correspond to each vertex of the triangle, and the other two contactors are arranged along the moving direction of the detection member.
The length measuring device according to claim 2, which is a registered utility model, characterized in that the fourth and fifth rollers are respectively arranged on both sides of the contactor. 4. The fourth and fifth rollers are rotatably supported relative to the detection member in the direction of contact with the main scale, and are fixedly supported as described in claim 3 of the utility model registration claim. length measuring device.
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JPS58104908U JPS58104908U (en) 1983-07-16
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