JPH0783228A - Small thin rolling guide unit and drive unit - Google Patents
Small thin rolling guide unit and drive unitInfo
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- JPH0783228A JPH0783228A JP25230793A JP25230793A JPH0783228A JP H0783228 A JPH0783228 A JP H0783228A JP 25230793 A JP25230793 A JP 25230793A JP 25230793 A JP25230793 A JP 25230793A JP H0783228 A JPH0783228 A JP H0783228A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 産業用ロボット等、組込まれるべき装置の小
型化及びコスト低減に寄与し、しかもその具備した相対
移動部材同士の相対的位置決めの信頼性が高い小型薄肉
転がり案内ユニットと、該ユニットに駆動手段を付加し
てなる駆動ユニットとを提供すること。
【構成】 第1及び第2の相対移動部材1、2同士の相
対位置を検出するための相対位置検出手段を構成する被
検知部を薄膜状としてこれを相対移動部材に設け、上記
の効果を得ている。
(57) [Abstract] [Purpose] A small-sized thin-walled rolling guide unit that contributes to downsizing and cost reduction of devices to be incorporated, such as industrial robots, and has high reliability in relative positioning of the relative moving members. And a drive unit comprising drive means added to the unit. [Structure] A detected portion forming a relative position detecting means for detecting a relative position between the first and second relative movement members 1 and 2 is formed into a thin film and provided on the relative movement member to obtain the above-mentioned effect. It has gained.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は小型薄肉転がり案内ユニ
ットと、該ユニットにこれを駆動する駆動手段を付加し
てなる駆動ユニットとに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a small-sized thin-walled rolling guide unit and a drive unit including drive means for driving the unit.
【0002】[0002]
【従来の技術】図10に従来の小型薄肉転がり案内ユニ
ットを示す。なお、この転がり案内ユニットは、実公昭
64−6407号公報において開示されている。2. Description of the Related Art FIG. 10 shows a conventional small-sized thin-walled rolling guide unit. Incidentally, this rolling guide unit is disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 64-6407.
【0003】図示のように、当該転がり案内ユニット
は、第1の相対移動部材としてのベッド101と、該ベ
ッド101の外側に設けられた第2の相対移動部材たる
テーブル102とを有している。ベッド101及びテー
ブル102は夫々薄肉に形成され、各々その相対移動方
向に対して垂直な断面形状が略U字状となされている。
該ベッド101の外側部及びテーブル102の内側部に
は、相対移動方向に沿って軌道溝101a、102aが
互いに対応して形成されている。As shown in the figure, the rolling guide unit has a bed 101 as a first relative moving member and a table 102 as a second relative moving member provided outside the bed 101. . Each of the bed 101 and the table 102 is formed thin and has a substantially U-shaped cross section perpendicular to the relative movement direction.
Track grooves 101a and 102a are formed in the outer portion of the bed 101 and the inner portion of the table 102 so as to correspond to each other along the relative movement direction.
【0004】上記の軌道溝101a及び102aの間に
は矩形板状の保持器103が介装されている。この保持
器103には複数の開口部103aが並設されており、
該開口部103aの各々に転動体としてのボール104
が回転自在に挿通されている。これらのボール104
は、ベッド101及びテーブル102の相対移動に伴っ
て、上記の軌道溝101a、102a上を転動する。A rectangular plate-shaped cage 103 is interposed between the track grooves 101a and 102a. The holder 103 has a plurality of openings 103a arranged in parallel,
A ball 104 as a rolling element in each of the openings 103a.
Is rotatably inserted. These balls 104
Roll on the track grooves 101a and 102a as the bed 101 and the table 102 move relative to each other.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上記した構成の転がり
案内ユニットは例えば産業用ロボットなどにおいて相対
運動を行わせるべき機構部分に用いられるが、産業用ロ
ボットのように極めて高い作動精度が要求される装置の
場合、ベッド101及びテーブル102の相対位置を高
精度に検出する必要がある。そのため、相対位置検出手
段として図10に示すような長尺のリニアスケール11
0及びセンサ111からなるものが併設される。このリ
ニアスケール110は、例えば、その長手方向において
微細に多極着磁されたもので、当該転がり案内ユニット
について例えばテーブル102を可動側として使用する
場合、該テーブル102に対して固設される。また、セ
ンサ111は磁気センサからなり、ベッド101と共に
固定側に設けられる。The rolling guide unit having the above-mentioned structure is used, for example, in a mechanical portion which is to perform relative motion in an industrial robot or the like, but requires extremely high operating accuracy as in the industrial robot. In the case of the device, it is necessary to detect the relative position of the bed 101 and the table 102 with high accuracy. Therefore, as a relative position detecting means, a long linear scale 11 as shown in FIG. 10 is used.
0 and the sensor 111 are installed side by side. The linear scale 110 is, for example, finely magnetized in the longitudinal direction in multiple poles, and is fixed to the table 102 when the table 102 is used as the movable side of the rolling guide unit. The sensor 111 is a magnetic sensor and is provided on the fixed side together with the bed 101.
【0006】上記から明らかなように、従来の小型薄肉
転がり案内ユニットにおいては、ベッド101及びテー
ブル102の相対位置を検出すべく設けられる相対位置
検出手段が、これを構成する部品の占有スペースが大き
く、また比較的高価であり、転がり案内ユニットが組込
まれるべき産業用ロボット等の小型化及び低コスト化を
図る上で解決されるべき問題となっている。As is apparent from the above, in the conventional small-sized thin-walled rolling guide unit, the relative position detecting means provided for detecting the relative position of the bed 101 and the table 102 occupies a large space for the components constituting the relative position detecting means. Further, it is a relatively expensive problem, which is a problem to be solved in order to reduce the size and cost of an industrial robot or the like in which a rolling guide unit is incorporated.
【0007】また、上記ベッド101は産業用ロボット
等が具備する所定のベース(図示せず)上に取り付けら
れ、センサ111についても該ベース上にブラケット等
を介して取り付けられることから、リニアスケール11
0とセンサ111との間には機構的に、当該転がり案内
ユニットの各構成部材に加え、これらベース及びブラケ
ット等の多数の部材が介在することとなる。よって、上
記相対位置検出手段による検出精度をいかに高く設定し
ようとも、これら各部材同士の組付け誤差などが累積的
に影響してベッド101及びテーブル102の相対的位
置決めの信頼性を高めることは必ずしも容易ではなかっ
た。Since the bed 101 is mounted on a predetermined base (not shown) of an industrial robot or the like, and the sensor 111 is also mounted on the base via a bracket or the like, the linear scale 11
Mechanically, between 0 and the sensor 111, in addition to the respective constituent members of the rolling guide unit, a large number of members such as these bases and brackets intervene. Therefore, no matter how high the detection accuracy of the relative position detecting means is set, it is not always possible to increase the reliability of relative positioning of the bed 101 and the table 102 by cumulatively affecting the assembly error between these members. It wasn't easy.
【0008】なお、上記の転がり案内ユニットにおいて
は、上記ベッド101及びテーブル102を相対的に駆
動するための種々の駆動手段が付加され、該転がり案内
ユニット及び駆動手段の両者を合わせて駆動ユニットと
して使用される場合が多い。In the rolling guide unit described above, various driving means for relatively driving the bed 101 and the table 102 are added, and the rolling guide unit and the driving means are combined to form a driving unit. Often used.
【0009】本発明は上記従来技術の欠点に鑑みてなさ
れたものであって、産業用ロボット等、組込まれるべき
装置の小型化及びコスト低減に寄与し、しかも、その具
備した相対移動部材同士の相対的位置決めの信頼性が高
い小型薄肉転がり案内ユニットと、該ユニットに駆動手
段を付加してなる駆動ユニットとを提供することを目的
としている。The present invention has been made in view of the above-mentioned drawbacks of the prior art, and contributes to downsizing and cost reduction of a device to be incorporated such as an industrial robot, and moreover, the relative moving members provided therein. An object of the present invention is to provide a small-sized thin-walled rolling guide unit with high reliability in relative positioning, and a drive unit obtained by adding drive means to the unit.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明は、外側部に相対
移動方向に沿った軌道を有する第1の相対移動部材と、
相対移動方向に対して垂直な断面形状が略U字状にして
該第1の相対移動部材の外側に設けられかつ該軌道に対
応する軌道を内側部に有する第2の相対移動部材と、該
軌道間に介装された転動体とを備えた小型薄肉転がり案
内ユニットにおいて、前記相対移動部材各々のうちいず
れか一方に前記軌道に沿って被検知部が設けられ、該一
方に対する他方に該被検知部を検知する検知手段が設け
られるように構成したものである。また、本発明は、外
側部に相対移動方向に沿った軌道を有する第1の相対移
動部材と、相対移動方向に対して垂直な断面形状が略U
字状にして該第1の相対移動部材の外側に設けられかつ
該軌道に対応する軌道を内側部に有する第2の相対移動
部材と、該軌道間に介装された転動体と、前記第1及び
第2の相対移動部材を相対的に駆動する駆動手段とを備
えた駆動ユニットにおいて、前記相対移動部材各々のう
ちいずれか一方に前記軌道に沿って被検知部が設けら
れ、該一方に対する他方に該被検知部を検知する検知手
段が設けられるように構成したものである。According to the present invention, there is provided a first relative movement member having an orbit along its relative movement direction on an outer side portion,
A second relative movement member having a U-shaped cross section perpendicular to the relative movement direction, the second relative movement member being provided outside the first relative movement member and having a track corresponding to the track in an inner portion; In a small-sized thin-walled rolling guide unit including a rolling element interposed between raceways, a detected portion is provided along one of the relative moving members along the raceway, and one of the relative movement members is provided with the detected portion on the other side. The detection means for detecting the detection unit is provided. Further, according to the present invention, the first relative moving member having a track along the relative moving direction on the outer side and the cross-sectional shape perpendicular to the relative moving direction are substantially U.
A second relative moving member having a character shape and provided on the outside of the first relative moving member and having a track corresponding to the track on the inner side; a rolling element interposed between the tracks; In a drive unit including a drive unit that relatively drives the first and second relative movement members, a detected portion is provided along one of the relative movement members along the track, and On the other hand, a detecting means for detecting the detected portion is provided.
【0011】[0011]
【実施例】次に、本発明の実施例としての小型薄肉転が
り案内ユニット及びこれに駆動手段を付加してなる駆動
ユニットについて添付図面を参照しつつ説明する。な
お、この駆動ユニットが具備する駆動手段はリニア直流
モータで、可動マグネット型のものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, a small-sized thin-walled rolling guide unit and a drive unit obtained by adding drive means thereto will be described as embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. The drive means included in this drive unit is a linear DC motor, which is of the movable magnet type.
【0012】以下、まず、本発明に係る小型薄肉転がり
案内ユニットの構成から説明する。First, the structure of the small-sized thin-walled rolling guide unit according to the present invention will be described below.
【0013】図1に示すように、本発明に係る転がり案
内ユニットは、夫々第1の相対移動部材及び第2の相対
移動部材としてのベッド1及びテーブル2を有してい
る。これらベッド1及びテーブル2は、例えば鋼板等を
素材としてこれに曲げ加工及び打ち抜き加工などを施す
ことにより得られ、各々長手状に形成され、且つ長手方
向すなわち相対移送方向に対して垂直な断面形状が略U
字状を呈するように形成されている。図2から特に明ら
かなように、ベッド1の左右の外側部及びテーブル2の
左右両内側部には各々、長手方向に沿って断面略V字状
の軌道溝1a及び2aすなわち軌道が形成されている。
そして、ベッド1及びテーブル2は、これらの軌道溝1
a、2aが互いに対向するように、ベッド1がテーブル
2の内側となるように配置されている。As shown in FIG. 1, the rolling guide unit according to the present invention has a bed 1 and a table 2 as a first relative moving member and a second relative moving member, respectively. The bed 1 and the table 2 are obtained, for example, by bending and punching a steel plate or the like as a raw material, and each is formed in a longitudinal shape and has a cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction, that is, the relative transfer direction. Stands for U
It is formed to have a letter shape. As is especially clear from FIG. 2, the left and right outer portions of the bed 1 and the left and right inner portions of the table 2 respectively have track grooves 1a and 2a having a substantially V-shaped cross section, that is, tracks formed along the longitudinal direction. There is.
And the bed 1 and the table 2 are
The bed 1 is arranged inside the table 2 so that a and 2a face each other.
【0014】そして、上記の軌道溝1a及び2aの間に
は略矩形板状且つ長手状に形成された保持器5が介装さ
れている。なお、この保持器5は金属、合成樹脂あるい
は合成ゴム等からなる。A cage 5 having a substantially rectangular plate shape and a long shape is interposed between the raceway grooves 1a and 2a. The cage 5 is made of metal, synthetic resin, synthetic rubber or the like.
【0015】図に示すように、保持器5には複数の円形
の開口部5aが長手方向に沿って一列に形成されてお
り、該開口部5aの各々に転動体としてのボール6が回
転自在に挿通されている。これらボール6は、ベッド1
及びテーブル2の相対移動に伴って、上記軌道溝1a及
び2a上を転動する。なお、図1に示すように、ベッド
1及びテーブル2の前後両端部(但し、図にはベッド1
及びテーブル2の一端部側のみを示す)には、この保持
器5及びボール6の抜け止めをなすエンドキャップ7及
び8が設けられている。As shown in the figure, a plurality of circular openings 5a are formed in the retainer 5 in a line along the longitudinal direction, and balls 6 as rolling elements are freely rotatable in each of the openings 5a. Has been inserted into. These balls 6 are on the bed 1
And, with the relative movement of the table 2, it rolls on the raceway grooves 1a and 2a. As shown in FIG. 1, both front and rear end portions of the bed 1 and the table 2 (however, in the drawing, the bed 1
And only one end of the table 2 is shown), end caps 7 and 8 for preventing the retainer 5 and the balls 6 from coming off are provided.
【0016】上記構成の転がり案内ユニットは、例え
ば、産業用ロボット等の装置が具備するベース(図示せ
ず)上に配置され、テーブル2を可動側として使用する
場合にはベッド1がこのベースに対して固定される。The rolling guide unit having the above structure is arranged on a base (not shown) provided in a device such as an industrial robot, and the bed 1 serves as a base when the table 2 is used as a movable side. Fixed against.
【0017】なお、本実施例においては、ボール6を保
持器5により整列して保持した状態にて転動させる形式
の転がり案内ユニットを示しているが、ボールが循環す
る循環路を有する転がり案内ユニットなど、他の形式の
ものにも本発明が適用可能であることは勿論である。ま
た、本実施例においては転動体としてボールが使用され
ているが、ころを用いた構成としてもよい。更に、本実
施例の転がり案内ユニットにおいてはベッド1及びテー
ブル2の相対移動が直線的に行われるが、ある曲率をも
った曲線的な相対移動をなすようにする構成としてもよ
い。In this embodiment, the rolling guide unit of the type in which the balls 6 are rolled while being aligned and held by the cage 5 is shown, but a rolling guide having a circulation path through which the balls circulate is shown. Of course, the present invention can be applied to other types such as a unit. Although balls are used as the rolling elements in this embodiment, rollers may be used. Further, in the rolling guide unit of the present embodiment, the relative movement of the bed 1 and the table 2 is performed linearly, but it may be configured so as to be curved relative movement having a certain curvature.
【0018】次いで、上記ベッド1及びテーブル2を相
対的に駆動する駆動手段としての可動マグネット型リニ
ア直流モータの一次側及び二次側について説明する。な
お、本実施例においては駆動手段として可動マグネット
型リニア直流モータを使用する場合を示すが、可動コイ
ル型リニア直流モータやリニア直流モータ以外のリニア
モータの利用も可能であるし、その他全く異なる原理の
駆動手段を採用することも出来る。但し、本実施例にお
いてはリニアモータを採用し、しかも該リニアモータを
上記転がり案内ユニットの内部にコンパクトに組込んで
いる故、駆動ユニット全体の小型化、特に薄型化が達成
されている。Next, the primary side and the secondary side of the movable magnet type linear DC motor as the driving means for relatively driving the bed 1 and the table 2 will be described. In this embodiment, a moving magnet type linear DC motor is used as the driving means. However, a moving coil type linear DC motor or a linear motor other than the linear DC motor can be used, and other completely different principles. It is also possible to adopt the driving means of. However, in the present embodiment, since the linear motor is adopted and the linear motor is compactly incorporated in the inside of the rolling guide unit, the miniaturization of the entire drive unit, especially the thinning is achieved.
【0019】さて、図1及び図2に示すように、リニア
直流モータの一次側については、ベッド1の内側底面に
沿ってかつ該ベッド1の略全長にわたって延在するよう
に設けられた矩形板状のコイルヨーク12と、該コイル
ヨーク12の上面に上記テーブル2が移動すべき方向に
沿って一列に並べて貼着された多数の電機子コイル14
とを有している。なお、各電機子コイル14は矩形環状
に巻回されている。Now, as shown in FIGS. 1 and 2, on the primary side of the linear DC motor, a rectangular plate is provided so as to extend along the inner bottom surface of the bed 1 and over substantially the entire length of the bed 1. -Shaped coil yoke 12 and a large number of armature coils 14 attached to the upper surface of the coil yoke 12 in a line along the direction in which the table 2 should move.
And have. Each armature coil 14 is wound in a rectangular ring shape.
【0020】図2に示すように、コイルヨーク12の上
面片側にはホール効果素子16が設けられている。コイ
ルヨーク12の表面には、外部駆動回路(図示せず)と
このホール効果素子16とを電気的に接続するための配
線がエッチング等により施されている。但し、該配線と
コイルヨーク12とは互いに電気的に絶縁されている。
上記駆動回路は、前記した各電機子コイル14に対する
給電等を行うためのものである。上記ホール効果素子1
6は多数設けられた電機子コイル14と同数だけ設けら
れ、かつ、該各電機子コイル14の個々に対して1つず
つ対応するように配置されている。As shown in FIG. 2, a Hall effect element 16 is provided on one side of the upper surface of the coil yoke 12. On the surface of the coil yoke 12, wiring for electrically connecting an external drive circuit (not shown) and the Hall effect element 16 is provided by etching or the like. However, the wiring and the coil yoke 12 are electrically insulated from each other.
The drive circuit is for supplying power to each of the armature coils 14 described above. Hall effect element 1
Six armature coils 6 are provided in the same number as the armature coils 14 provided, and one armature coil 6 is disposed for each armature coil 14.
【0021】該各ホール効果素子16は、二次側(後述
する)が具備する界磁マグネットが接近したとき、該界
磁マグネットが発する磁力線の量に応じた信号を発生す
る。この信号に基づいて上記各電機子コイル14に対す
る給電及びその断を制御する訳である。Each Hall effect element 16 generates a signal according to the amount of magnetic field lines generated by the field magnet when a field magnet provided on the secondary side (described later) approaches. Based on this signal, the power supply to the armature coils 14 and the disconnection thereof are controlled.
【0022】一方、二次側に関しては下記のように構成
されている。On the other hand, the secondary side is constructed as follows.
【0023】図1及び図2に示すように、該二次側は、
テーブル2の下面側に固着されたマグネットヨーク17
と、上記一次側の電機子コイル14の各々と対向すべく
該マグネットヨーク17の下面に固設された界磁マグネ
ット18とを有している。図3に示すように、この界磁
マグネット18は全体として略短形板状に形成され、一
次側及び二次側の相対移動がなされる方向Aに沿って、
N及びSの磁極が複数、この場合5極が交互に並ぶよう
に配設着磁されている。なお、場合によっては、このよ
うに複数の磁極を設けることをせず、1極としてもよ
い。As shown in FIGS. 1 and 2, the secondary side is
Magnet yoke 17 fixed to the lower surface side of the table 2
And a field magnet 18 fixed to the lower surface of the magnet yoke 17 so as to face each of the armature coils 14 on the primary side. As shown in FIG. 3, the field magnet 18 is formed in a substantially rectangular plate shape as a whole, and along the direction A in which the relative movement of the primary side and the secondary side is made,
A plurality of N and S magnetic poles are arranged and magnetized so that five poles in this case are alternately arranged. Note that, depending on the case, one pole may be provided without providing the plurality of magnetic poles.
【0024】かかる構成のリニア直流モータにおいて
は、電機子コイル14に所定の電流を供給することによ
り、一次側及び二次側の両者間にフレミングの左手の法
則に基づく推力が生じ、例えば一次側が結合したベッド
1を固定側とすれば、二次側と一体のテーブル2がこの
推力によって可動側として移動する。In the linear DC motor having such a structure, by supplying a predetermined current to the armature coil 14, a thrust force based on Fleming's left-hand rule is generated between both the primary side and the secondary side. If the combined bed 1 is the fixed side, the table 2 integrated with the secondary side moves as the movable side by this thrust.
【0025】なお、本実施例においては、一次側とベッ
ド1とを結合し、二次側をテーブル2に結合させている
が、逆に、二次側をベッド1に結合し、一次側をテーブ
ル2と結合してもよい。In the present embodiment, the primary side is connected to the bed 1 and the secondary side is connected to the table 2. However, conversely, the secondary side is connected to the bed 1 and the primary side is connected to the bed 1. May be combined with Table 2.
【0026】続いて、上記ベッド1及びテーブル2の相
対位置を検出する相対位置検出手段と、該相対位置検出
手段より発せられる検出信号に基づいて両者の相対位置
制御を行う制御系の構成について説明する。Next, the structure of the relative position detecting means for detecting the relative position of the bed 1 and the table 2 and the control system for controlling the relative position of the bed 1 and the table 2 on the basis of the detection signal generated by the relative position detecting means will be described. To do.
【0027】図2に示すように、ベッド1の一方の内側
面に、該ベッド1が有する軌道溝1aに沿って、該ベッ
ド1の略全長にわたる被検知部21が設けられている。
そして、該被検知部21を検知する検知手段(後述)を
内蔵した小さなケース23が該被検知部21と対向する
ように設けられており、かつ、小ブラケット22を介し
てテーブル2の下面に取り付けられている。As shown in FIG. 2, a detected portion 21 is provided on one inner surface of the bed 1 along the track groove 1a of the bed 1 over substantially the entire length of the bed 1.
Then, a small case 23 containing a detecting means (described later) for detecting the detected portion 21 is provided so as to face the detected portion 21, and is attached to the lower surface of the table 2 via a small bracket 22. It is installed.
【0028】上記被検知部21は磁性皮膜からなり、該
磁性皮膜に対して下記のように着磁することにより形成
されている。なお、この磁性皮膜は、溶融状態の磁性剤
をベッド1の内側面に塗布し、固化させてなる。但し、
磁性皮膜は、このように磁性剤の塗布によらず、めっき
若しくはスパッタリングにて形成してもよいし、予め薄
膜状に形成してなる磁性部材を接着剤等により貼着する
ことによってもよい。また、磁性皮膜を形成することを
せず、ベッド1自体の表層部分に直接着磁することによ
って被検知部21を形成することも可能である。The detected portion 21 is composed of a magnetic film and is formed by magnetizing the magnetic film as follows. The magnetic film is formed by applying a molten magnetic agent to the inner surface of the bed 1 and solidifying it. However,
The magnetic film may be formed by plating or sputtering instead of applying the magnetic agent in this way, or by attaching a magnetic member formed in advance in a thin film shape with an adhesive or the like. It is also possible to form the detected part 21 by directly magnetizing the surface layer of the bed 1 itself without forming a magnetic film.
【0029】図4は、上記被検知部21を詳細に示すも
のである。FIG. 4 shows the detected part 21 in detail.
【0030】図示のように、被検知部21は、長手方向
に沿って多極着磁してなる。この場合、上記テーブル2
の位置検知用として、N及びSの磁極を微細にかつ交互
に、しかも等ピッチにて配設着磁している。図4におい
て、この各々の着磁部については参照符号26にて示し
ているが、ハッチング(点による)を付すと共に参照符
号27にて示しているのは非着磁部である。図示のよう
に、これら着磁部26は、その各々の整列方向の境界2
6aが、該整列方向に対して垂直若しくは略垂直となっ
ている。なお、上記各着磁部26のうち最端に位置する
ものに対応して、測定基準となる原点としての着磁部2
8が設けられている。As shown in the figure, the detected portion 21 is magnetized in multiple poles along the longitudinal direction. In this case, Table 2 above
The magnetic poles of N and S are finely and alternately arranged and magnetized at equal pitches for position detection. In FIG. 4, each magnetized portion is indicated by reference numeral 26, but the non-magnetized portion is indicated by reference numeral 27 with hatching (by dots). As shown in the figure, these magnetized portions 26 have boundaries 2 in their respective alignment directions.
6a is perpendicular or substantially perpendicular to the alignment direction. It should be noted that the magnetized portion 2 as an origin serving as a measurement reference corresponds to the one located at the extreme end of the magnetized portions 26.
8 are provided.
【0031】一方、前述のケース23内に設けられて上
記被検知部21を検知する検知手段については、下記の
各磁気センサにより構成されている。On the other hand, the detecting means provided in the case 23 for detecting the detected portion 21 is composed of the following magnetic sensors.
【0032】すなわち、図4に示すように、上記各着磁
部26を検知するために設けられたホール効果素子等か
らなる2つの磁電変換素子29及び30と、原点たる着
磁部28を検知するための磁気抵抗素子(MR素子)2
5とである。That is, as shown in FIG. 4, two magnetoelectric conversion elements 29 and 30 such as Hall effect elements provided for detecting each magnetized portion 26 and the magnetized portion 28 serving as the origin are detected. Magnetoresistive element (MR element) 2 for
5 and.
【0033】上記磁電変換素子30は、磁電変換素子2
9に対して各着磁部26間のピッチPの1/2だけずれ
て設けられており、これにより図6の(A)に示す波形
に対してπ/2だけ位相の異なる波形が得られる。な
お、図6に示すように、磁電変換素子29及び磁電変換
素子30により得られる波形はOレベルを基準として正
・負の連続した正弦波が得られるが、図5に示すように
増幅回路31a及び31bを通すことによってOレベル
からVmaxのレベルになるように増幅処理がなされて
いる。これは後段における信号処理を容易にするためで
ある。The magnetoelectric conversion element 30 is the magnetoelectric conversion element 2
9 is provided with a shift of 1/2 of the pitch P between the magnetized portions 26, whereby a waveform having a phase difference of π / 2 with respect to the waveform shown in FIG. 6A is obtained. . As shown in FIG. 6, the waveforms obtained by the magnetoelectric conversion element 29 and the magnetoelectric conversion element 30 are positive and negative continuous sine waves with the O level as a reference, but as shown in FIG. Amplification processing is performed so that the O level is changed to the Vmax level by passing through the signals 31 and 31b. This is to facilitate signal processing in the subsequent stage.
【0034】次に、上記検知手段より発せられる検知信
号に基づいてテーブル2の位置制御をなす制御系の構成
について説明する。Next, the structure of the control system for controlling the position of the table 2 based on the detection signal generated by the above-mentioned detection means will be described.
【0035】図5に示すように、磁電変換素子29及び
磁電変換素子30より出力された波形は増幅回路31a
及び31bに入力される。この増幅回路31a及び31
bは、A/D変換回路32a及び32b、ラッチ回路3
3a及び33b、マルチプレクサ(MPX)34が順次
接続され、このマルチプレクサ34の出力がCPU(制
御回路)35に入力される構成となっている。また、C
PU35にはメモリ(ROM)37及び計数手段として
のアップダウンカウンタ38、D/A変換回路39が接
続されている。As shown in FIG. 5, the waveforms output from the magnetoelectric conversion element 29 and the magnetoelectric conversion element 30 are amplified by the amplifier circuit 31a.
And 31b. The amplifier circuits 31a and 31
b is the A / D conversion circuits 32a and 32b, the latch circuit 3
3a and 33b and a multiplexer (MPX) 34 are sequentially connected, and the output of the multiplexer 34 is input to a CPU (control circuit) 35. Also, C
A memory (ROM) 37, an up / down counter 38 as counting means, and a D / A conversion circuit 39 are connected to the PU 35.
【0036】上記A/D変換回路32a及び32bは、
前段の増幅回路31a及び31bによりレベル増幅され
たアナログ波形を二値化データに変換してラッチ回路3
3a及び33bに夫々のデータを入力する。このラッチ
回路33a及び33bは、前段のA/D変換回路32a
及び32bによって刻刻変換されるデータを同期処理す
るために該A/D変換回路32aと32bのデータをラ
ッチしてホールドさせる。このホールドされたデータは
マルチプレクサ(MPX)34に入力される。このマル
チプレクサ(MPX)34は、後段のCPU35に出力
する場合にラッチ回路33a及び33bでラッチ処理さ
れたデータを同時に出力することができないので、時分
割処理して別々にCPU35に出力して演算処理がなさ
れる。The A / D conversion circuits 32a and 32b are
The latch circuit 3 converts the analog waveform whose level is amplified by the amplifier circuits 31a and 31b in the preceding stage into binary data.
Input respective data into 3a and 33b. The latch circuits 33a and 33b correspond to the A / D conversion circuit 32a at the preceding stage.
And 32b, the data of the A / D conversion circuits 32a and 32b are latched and held in order to synchronously process the data which is converted every second. The held data is input to the multiplexer (MPX) 34. Since the multiplexer (MPX) 34 cannot output the data latched by the latch circuits 33a and 33b at the same time when outputting to the CPU 35 in the subsequent stage, the multiplexer (MPX) 34 performs time-division processing and outputs the data separately to the CPU 35 to perform arithmetic processing. Is done.
【0037】次に、CPU35の演算処理について説明
する。Next, the arithmetic processing of the CPU 35 will be described.
【0038】まず、初期動作としてテーブル2が駆動さ
れて基準位置に移動し、磁気抵抗素子25が原点たる着
磁部28を検知することにより発する信号に応じてメモ
リ(RAM)40にメモリされたスケール位置データが
リセットされる。このリセット指令によりテーブル2が
所望の位置に移動を開始する。これに応じて磁電変換素
子29及び磁電変換素子30から図6(A)及び(B)
に示すようなレベル増幅された位相の異なる連続波形が
得られる。First, as an initial operation, the table 2 is driven to move to the reference position, and the magnetoresistive element 25 stores it in the memory (RAM) 40 in response to a signal generated by detecting the magnetized portion 28 which is the origin. Scale position data is reset. This reset command causes the table 2 to start moving to a desired position. In response to this, the magnetoelectric conversion element 29 and the magnetoelectric conversion element 30 are used to generate the magnetic field shown in FIGS.
A continuous waveform having different levels and having different phases is obtained as shown in FIG.
【0039】図6(A)及び(B)に示すように、例え
ばmの領域についてみると、磁電変換素子29及び磁電
変換素子30の出力データは図6の(A)と(B)とで
は対応する波形が異なることがわかる。その結果、CP
U35はこの異なるデータを比較することによってテー
ブル2の移動方向を判定することができる。As shown in FIGS. 6A and 6B, regarding the area m, for example, the output data of the magnetoelectric conversion element 29 and the magnetoelectric conversion element 30 are the same as those in FIGS. 6A and 6B. It can be seen that the corresponding waveforms are different. As a result, CP
U35 can determine the moving direction of the table 2 by comparing the different data.
【0040】次に、テーブル2の移動量については下記
のように求まる。Next, the movement amount of the table 2 is obtained as follows.
【0041】すなわち、図4において、ケース23に設
けられた磁電変換素子29、30及び磁気抵抗素子25
の、被検知部21に対する移動量をSとすると、これが
テーブル2の移動量となる。That is, in FIG. 4, the magnetoelectric conversion elements 29, 30 and the magnetoresistive element 25 provided in the case 23 are provided.
Letting S be the amount of movement with respect to the detected part 21, this is the amount of movement of the table 2.
【0042】上記の移動量Sは、図6の(A)及び
(B)に示すように例えば、磁電変換素子29の出力を
VA 、磁電変換素子30の出力をVB とすると、VA /
VB の電圧の比を求める。これは例えば、磁電変換素子
29及び磁電変換素子30と、これらに検知されるべき
各着磁部26とのギャップの変化により、α×VA 及び
α×VB の電圧が得られるが、このようなギャップが変
化したにもかかわらず恰も移動したような演算処理がな
される恐れがある。そこで、このような機械的な誤差を
防ぐためα×VA /α×VB として処理すると、αは位
置データとは関係しないものとしてVA /VB として求
めることができる。The movement amount S of the, for example, as shown in (A) and (B) in FIG. 6, outputs V A magnetoelectric conversion element 29, and the output of the magnetoelectric converting element 30 and V B, V A /
The voltage ratio of V B is determined. This is because, for example, a voltage of α × V A and α × V B can be obtained by changing the gap between the magnetoelectric conversion element 29 and the magnetoelectric conversion element 30 and the magnetized portions 26 to be detected by these. Even if such a gap changes, there is a risk that the arithmetic processing will be performed as if it had moved. Therefore, if processing is performed as α × V A / α × V B in order to prevent such a mechanical error, α can be obtained as V A / V B as having no relation to the position data.
【0043】しかして、メモリ37内にはVA /VB に
対応する1ピッチ(P)内の微細な位置データが予めメ
モリされているので、CPU35は、上記のような演算
処理によって求められたVA /VB の値と一値する値を
メモリ(ROM)37から読み出して比較することによ
って図4に示す距離αを求めることができる。この求め
られた距離αの位置データは、それ以前に求められた位
置データが既にメモリ40にメモリ(前記基準位置から
最初に書き込まれる時点ではメモリされていない。)さ
れているから、該データをCPU35は読み出した後今
回求められた距離αを加算し、これによって算出された
距離Sを位置データとしてメモリ40に書き込む。However, since the fine position data within one pitch (P) corresponding to V A / V B is previously stored in the memory 37, the CPU 35 is obtained by the above arithmetic processing. The distance α shown in FIG. 4 can be obtained by reading the value having a value equal to the value of V A / V B from the memory (ROM) 37 and comparing the values. The position data of the obtained distance α is already stored in the memory 40 (not stored at the time of the first writing from the reference position), so that the position data obtained before that is stored. The CPU 35 adds the distance α obtained this time after the reading, and writes the distance S calculated by this as the position data in the memory 40.
【0044】このような演算処理を繰り返すことによっ
て上記距離Sが前記メモリ40内に位置データとしてメ
モリされることになる。The distance S is stored in the memory 40 as position data by repeating such arithmetic processing.
【0045】ところで、CPU35には、図示せぬ制御
手段によって与えられるパルスをアップダウンするアッ
プダウンカウンタ38が接続されている。このアップダ
ウンカウンタ38は、メモリ40のリセット指令に対応
して作動するように構成されており、また図4に示す1
ピッチ(P)に発生するパルス数が予め求められている
ので、CPU35は、このアップダウンカウンタ38か
ら出力されるパルス数を計数することによって距離S’
を算出することができる。By the way, the CPU 35 is connected to an up / down counter 38 for up / down a pulse given by a control means (not shown). The up / down counter 38 is constructed so as to operate in response to a reset command of the memory 40, and the counter 1 shown in FIG.
Since the number of pulses generated in the pitch (P) has been obtained in advance, the CPU 35 counts the number of pulses output from the up / down counter 38 to calculate the distance S ′.
Can be calculated.
【0046】この求められる距離S’と前記メモリ40
内にメモリされた距離Sとを比較して偏差量を求める。
この求められた偏差量をCPU35はD/A変換器39
により出力する。この出力に基づいてテーブル2は、正
規の位置まで駆動される。The required distance S'and the memory 40
The deviation amount is obtained by comparing the distance S stored in the memory.
The CPU 35 uses the obtained deviation amount as the D / A converter 39.
To output. The table 2 is driven to the regular position based on this output.
【0047】なお、図4から明らかなように、本実施例
においては上記磁電変換素子29、30により検知され
るべき各着磁部26が互いに隙間なく形成されている
が、これら着磁部26間に非着磁部を介在させて各着磁
部26間のピッチPを大きく設定してもよい。As is apparent from FIG. 4, in the present embodiment, the magnetized portions 26 to be detected by the magnetoelectric conversion elements 29 and 30 are formed without a gap therebetween. The pitch P between the magnetized portions 26 may be set large by interposing a non-magnetized portion therebetween.
【0048】続いて、本考案の第2実施例としての駆動
ユニットについて図7に基づいて説明する。なお、当該
駆動ユニットは以下に説明する部分以外は図1乃至図5
に示した第1実施例としての駆動ユニットと同様に構成
されている故、要部のみの説明に留める。また、以下の
説明において、第1実施例としての駆動ユニットと同一
又は対応する構成部分については同じ参照符号を付して
いる。なお、これらのことは、後述する第3実施例に関
しても同様である。Next, a drive unit as a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1 to 5 except the part described below.
Since it has the same structure as the drive unit as the first embodiment shown in FIG. 1, only the main part will be described. Further, in the following description, the same reference numerals are given to the same or corresponding components as those of the drive unit as the first embodiment. The same applies to the third embodiment described later.
【0049】図示のように、本実施例においては、移動
量検知用の各着磁部26が、その各々の間に非着磁部2
7を挾んで設けられている。なお、この場合、各着磁部
26の整列方向における非着磁部27の寸法は着磁部2
6と同じに設定されている。As shown in the figure, in the present embodiment, each magnetized portion 26 for detecting the movement amount has a non-magnetized portion 2 between them.
It is provided with 7 in between. In this case, the size of the non-magnetized portion 27 in the alignment direction of the magnetized portions 26 is the same as that of the magnetized portion 2.
It is set to the same as 6.
【0050】そして、各着磁部26については、その並
ぶ方向に対して垂直な方向における一側がN極、他側が
S極となるように着磁されている。Each magnetized portion 26 is magnetized so that one side in the direction perpendicular to the direction in which it is aligned becomes the N pole and the other side becomes the S pole.
【0051】かかる構成においては、前述した第1実施
例の構成においては隣接して設けられた各着磁部26間
に磁束が発生するのに対し、磁束は夫々の着磁部26の
N極、S極の間において発生する。しかしながら、この
磁束の密度は、各着磁部26において、並ぶ方向におけ
る中央部にて最大となるものの、漸次弱まりつつも隣接
する非着磁部27の範囲まで及んで該非着磁部27の中
央部にて最小となる。よって、各磁電変換素子29、3
0により得られる波形はやはり正・負の連続した正弦波
となり、第1実施例と同様の測定原理に基づいてテーブ
ル2の位置を検出することが出来る。In such a construction, in the construction of the first embodiment described above, magnetic flux is generated between the adjacent magnetized portions 26, whereas the magnetic flux is the N pole of each magnetized portion 26. , S pole. However, although the density of the magnetic flux is maximum in the central portion in the direction in which the magnetic flux is aligned in each of the magnetized portions 26, the density of the magnetic flux is gradually weakened but reaches the range of the adjacent non-magnetized portions 27 so that the central portion of the non-magnetized portions 27. It is the smallest in the department. Therefore, each magnetoelectric conversion element 29, 3
The waveform obtained by 0 is also a positive / negative continuous sine wave, and the position of the table 2 can be detected based on the same measurement principle as in the first embodiment.
【0052】図8は、本発明の第3実施例としての駆動
ユニットの要部を示すものである。前述した第1及び第
2実施例としての各駆動ユニットにおいては、ベッド1
(図1及び図2参照)に対するテーブル2の位置を検出
する手段として磁気が利用されているが、当該駆動ユニ
ットにおいては、検出手段として光学的手段が採用され
ている。FIG. 8 shows the essential parts of a drive unit as a third embodiment of the present invention. In each of the drive units as the first and second embodiments described above, the bed 1
Magnetism is used as a means for detecting the position of the table 2 with respect to (see FIGS. 1 and 2), but in the drive unit, an optical means is used as the detection means.
【0053】すなわち、当該駆動ユニットにおいては、
固定側であるベッド1の略全長にわたって設けられた被
検知部51が、光反射皮膜からなる。なお、この光反射
皮膜は、ベッド1の表面上にクロムを真空蒸着してな
る。但し、クロム以外の素材を用いてもよい。また、光
反射皮膜は、このように蒸着によらず、塗布、めっき若
しくはスパッタリングにて形成してもよいし、予め薄膜
状に形成してなる光反射部材を接着剤等によって貼着す
ることによってもよい。また、光反射皮膜を形成するこ
とを行わず、ベッド1自体の表面を鏡面仕上げ等するこ
とによって被検知部51を形成してもよい。That is, in the drive unit,
The detected portion 51 provided on the fixed side over substantially the entire length of the bed 1 is made of a light reflecting film. The light-reflecting film is formed by vacuum-depositing chromium on the surface of the bed 1. However, materials other than chrome may be used. The light-reflecting film may be formed by coating, plating or sputtering instead of vapor deposition, or by attaching a light-reflecting member formed in advance in a thin film form with an adhesive or the like. Good. Further, the detected portion 51 may be formed by forming a mirror-finished surface of the bed 1 itself without forming the light reflection film.
【0054】図9は、上記被検知部51を詳細に示すも
のであるが、該図から特に明らかなように、被検知部5
1は、互いに光の反射率が異なる2種の部分52及び5
3を長手方向に沿って交互に、しかも等ピッチにて配設
してなる。なお、高反射率部分52については例えば鏡
面状態であり、光反射率は例えば100%に近く、低反
射率部分53に関してはエッチング等により粗面状態に
形成されて乱反射をし、定められた方向への光反射率は
例えば20〜30%となっている。そして、図8から明
らかなように、最端に位置する低反射率部分53に対応
して、測定基準となる原点としての小さな低反射率部分
54が設けられている。FIG. 9 shows the detected part 51 in detail, but as can be clearly understood from the figure, the detected part 5 is detected.
1 is two kinds of parts 52 and 5 having different light reflectances.
3 are arranged alternately along the longitudinal direction and at an equal pitch. The high reflectance portion 52 is, for example, in a mirror surface state, the light reflectance is, for example, close to 100%, and the low reflectance portion 53 is formed into a rough surface state by etching or the like to cause irregular reflection, and a predetermined direction. The light reflectance of the light is, for example, 20 to 30%. As is clear from FIG. 8, a small low reflectance portion 54 as an origin serving as a measurement reference is provided corresponding to the low reflectance portion 53 located at the end.
【0055】一方、上記被検知部51を検知すべく可動
側たるテーブル2に取り付けられた検知手段について
は、下記のように構成された光学手段からなり、上記被
検知部51に対して光を照射すると共にその反射光を受
光して該反射光に基づく信号を発する。On the other hand, the detection means attached to the movable table 2 for detecting the detected portion 51 is composed of the optical means configured as described below, and emits light to the detected portion 51. When the light is emitted, the reflected light is received and a signal based on the reflected light is emitted.
【0056】図8に示すように、該光学手段は、マイク
ロエンコーダ55からなり、該マイクロエンコーダ55
は、左右に全反射鏡部56cを有して上記被検知部51
に向けて両端56a、56bより光を照射するU型半導
体レーザ56と、被検知部51よりの反射光を受光して
該反射光の光量に基づく出力電圧を発するフォトダイオ
ード58と、該U型半導体レーザ56の光照射側及びフ
ォトダイオード58の受光側に夫々配設された合計3つ
のコリメータレンズとしてのマイクロレンズ59とを有
する。なお、図8に示すように、上記マイクロエンコー
ダ55は、被検知部51を検知するためのものと、測定
基準として設けられた前述の低反射率部分54を検知す
るためのものとの、2つが並設されている。また、図8
において、参照符号60は、該各マイクロエンコーダ5
5の背面側に貼設されてヒートシンクとして作用する銅
等の金属ブロックを示す。As shown in FIG. 8, the optical means comprises a micro encoder 55.
Has the total reflection mirror portions 56c on the left and right, and has the above-mentioned detected portion 51.
U-type semiconductor laser 56 that irradiates light from both ends 56a and 56b toward the target, a photodiode 58 that receives the reflected light from the detected portion 51 and emits an output voltage based on the amount of the reflected light, and the U-shaped It has a microlens 59 as a total of three collimator lenses disposed on the light irradiation side of the semiconductor laser 56 and the light receiving side of the photodiode 58, respectively. As shown in FIG. 8, the micro encoder 55 includes one for detecting the detected portion 51 and one for detecting the low reflectance portion 54 provided as a measurement reference. Two are juxtaposed. Also, FIG.
In the above, reference numeral 60 indicates each of the micro encoders 5.
5 shows a metal block made of copper or the like that is attached to the back side of 5 and acts as a heat sink.
【0057】上記マイクロエンコーダ55の構成の詳細
及びその製造方法等に関しては、例えば1991年4月
に発行された「応用機械工学」の第126頁乃至131
頁において開示されている。この文献においては、上記
マイクロエンコーダ55は、放熱作用をなす金属ブロッ
ク60をも含めて、0.5mm角の大きさが達成された
ものとなっている。For details of the configuration of the micro encoder 55 and a method of manufacturing the same, see pages 126 to 131 of "Applied Mechanical Engineering" published in April 1991, for example.
Page. In this document, the micro encoder 55 has a size of 0.5 mm square, including the metal block 60 that performs heat dissipation.
【0058】上述したように、一対のマイクロエンコー
ダ55のうち被検知部51を検知すべく設けられたもの
が具備するフォトダイオード58は、被検知部51が有
する高反射率部分52及び低反射率部分53各々よりの
反射光量に応じた出力を制御部(図示せず)に向けて発
し、該制御部は、この低反射率部分53よりの反射光量
に対応した出力を信号として判定する。該制御部は、ベ
ッド1(図1及び図2に図示)に対するテーブル2の測
定規準位置からの移動に伴なって得られるこの信号をカ
ウンタ(図示せず)を用いて計数し、低反射率部分53
同士のピッチP(図9に図示)とこの計数値との乗算を
行い、測定基準位置(図8における右端位置:低反射率
部分54が設けられた位置)からの距離を求める。な
お、テーブル2が測定規準位置に達したことは、原点と
して設けられた該低反射率部分54をもう1つ設けられ
たマイクロエンコーダ55が検出することにより確認さ
れる。As described above, the photodiode 58 included in the one of the pair of micro encoders 55 provided to detect the detected portion 51 has the high reflectance portion 52 and the low reflectance of the detected portion 51. An output corresponding to the amount of reflected light from each of the portions 53 is emitted toward a control unit (not shown), and the control unit determines the output corresponding to the amount of reflected light from the low reflectance portion 53 as a signal. The control unit uses a counter (not shown) to count this signal obtained along with the movement of the table 2 from the measurement reference position with respect to the bed 1 (shown in FIGS. 1 and 2) to obtain a low reflectance. Part 53
The pitch P (shown in FIG. 9) between them is multiplied by this count value to obtain the distance from the measurement reference position (right end position in FIG. 8: position where the low reflectance portion 54 is provided). It should be noted that the fact that the table 2 has reached the measurement reference position is confirmed by detecting the low reflectance portion 54 provided as the origin point by the micro encoder 55 provided further.
【0059】なお、上記マイクロエンコーダ55の出力
信号は正弦波として得られるので、前述した第1及び第
2実施例としての磁気を利用した駆動ユニットと同様、
この正弦波信号を分割して演算することによって高い分
解能を達成することが出来る。また、2つのマイクロエ
ンコーダを低反射率部分53各々のピッチPの1/2だ
け互いにずらして設けることにより、移動方向の検出も
できる。Since the output signal of the micro encoder 55 is obtained as a sine wave, like the drive unit using magnetism as the first and second embodiments described above,
A high resolution can be achieved by dividing the sine wave signal for calculation. Further, by providing the two micro encoders offset from each other by 1/2 of the pitch P of each of the low reflectance portions 53, the moving direction can be detected.
【0060】また、前述した各実施例においては、被検
知部をベッド1側に設け、該被検知部を検知する検知手
段をテーブル2側に設けているが、その逆に、テーブル
2側に被検知部を設け、ベッド1側に検知手段も設けて
もよい。また、被検知部及び検知手段を設けるべき部位
に関しても、上記各実施例にて示した部位に限らず、適
宜変更してもよいことは勿論である。Further, in each of the above-described embodiments, the detected portion is provided on the bed 1 side and the detection means for detecting the detected portion is provided on the table 2 side. Conversely, on the contrary, the table 2 side is provided. The detected part may be provided and the detection means may be provided on the bed 1 side. Further, it is needless to say that the parts to be provided with the detected part and the detection means are not limited to the parts shown in the above-mentioned embodiments and may be changed appropriately.
【0061】また、本発明は、上述した各実施例の構成
に限らず、これら各実施側が含む構成を互いに一部ずつ
でも適宜組合わせたり、応用させ合うことにより多岐に
わたる構成を実現できる。Further, the present invention is not limited to the configurations of the above-described respective embodiments, and various configurations can be realized by appropriately combining or applying the configurations included in the respective implementing sides even if only partially.
【0062】更に、前述した第1及び第2実施例のよう
に磁気を利用した位置検出の構成において、テーブル2
の移動する方向を判定することを目的として2つの磁電
変換素子29、30を用いているが、移動方向を判定す
る必要のない場合はこれを1つとしてよい。Further, in the configuration of position detection utilizing magnetism as in the first and second embodiments described above, the table 2
Although the two magnetoelectric conversion elements 29 and 30 are used for the purpose of determining the moving direction of, the number may be one if it is not necessary to determine the moving direction.
【0063】また、テーブル2の移動検知の分解能とし
てそれ程高いものが要求されない場合には、図4及び図
7に示したαの値を演算せず、検知した磁気のピーク値
を単にカウンタにより計算するだけでも足りる。Further, when the resolution of the movement detection of the table 2 is not so high, the value of α shown in FIGS. 4 and 7 is not calculated, and the detected magnetic peak value is simply calculated by the counter. Just doing is enough.
【0064】[0064]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
第1及び第2の相対移動部材の相対位置を検出するため
の相対位置検出手段を構成する被検知部を例えば薄膜状
として該相対移動部材に配設している故、該相対位置検
出手段が占めるスペースは実質的に検知手段たる磁気セ
ンサ等の占有スペースのみとなって極めて小さく抑えら
れ、組込まれるべき産業用ロボット等の小型化に寄与す
るという効果がある。また、従来用いられていた別体の
リニアスケール等が不要であることからコストの低減が
達成されるという効果が奏される。更に、本発明によれ
ば、上記被検知部と検知手段との間に機構的に介在する
のは転がり案内ユニットの構成部材のみであるから、こ
れら部材間の組付け誤差等が相対位置検出精度に及ぼす
影響は少なく、相対移動部材同士の相対的位置決めの信
頼性が高いという効果も得られる。As described above, according to the present invention,
Since the detected portion forming the relative position detecting means for detecting the relative position of the first and second relative moving members is arranged in the relative moving member as a thin film, for example, the relative position detecting means is The occupying space is substantially limited to the occupying space of the magnetic sensor or the like serving as the detecting means, and can be kept extremely small, which has the effect of contributing to downsizing of the industrial robot or the like to be incorporated. Further, since a separate linear scale or the like which has been conventionally used is not required, there is an effect that cost reduction can be achieved. Further, according to the present invention, since only the constituent members of the rolling guide unit are mechanically interposed between the detected portion and the detecting means, an error in assembling these members causes relative position detection accuracy. Is less affected, and the relative positioning of the relative moving members is highly reliable.
【図1】図1は、本発明の第1実施例としての駆動ユニ
ットの、一部断面を含む斜視図である。FIG. 1 is a perspective view including a partial cross section of a drive unit as a first embodiment of the present invention.
【図2】図2は、図1に示した駆動ユニットの縦断面図
である。FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of the drive unit shown in FIG.
【図3】図3は、図1及び図2に示した駆動ユニットが
具備する界磁マグネットの斜視図である。3 is a perspective view of a field magnet included in the drive unit shown in FIGS. 1 and 2. FIG.
【図4】図4は、図1及び図2に示した駆動ユニットに
設けられた被検知部と、該被検知部の検知をなす検知手
段とを示す側面図である。FIG. 4 is a side view showing a detected part provided in the drive unit shown in FIGS. 1 and 2 and a detection means for detecting the detected part.
【図5】図5は、図1及び図2に示した駆動ユニットの
作動制御をなす制御系のブロック図である。FIG. 5 is a block diagram of a control system that controls the operation of the drive unit shown in FIGS. 1 and 2.
【図6】図6は、図1及び図2に示した駆動ユニットが
具備する磁電変換素子によって得られる波形を示す図で
ある。FIG. 6 is a diagram showing a waveform obtained by a magnetoelectric conversion element included in the drive unit shown in FIGS. 1 and 2.
【図7】図7は、本発明の第2実施例としての駆動ユニ
ットに設けられた被検知部と、該被検知部の検知をなす
検知手段とを示す側面図である。FIG. 7 is a side view showing a detected part provided in a drive unit as a second embodiment of the present invention and a detection means for detecting the detected part.
【図8】図8は、本発明の第3実施例としての駆動ユニ
ットに設けられた被検知部と、該被検知部の検知をなす
検知手段とを示す斜視図である。FIG. 8 is a perspective view showing a detected part provided in a drive unit as a third embodiment of the present invention and a detection means for detecting the detected part.
【図9】図9は、図8における部分Aの拡大図である。9 is an enlarged view of a portion A in FIG.
【図10】図10は、従来の小型薄肉転がり案内ユニッ
トの、一部断面を含む斜視図である。FIG. 10 is a perspective view including a partial cross section of a conventional small-sized thin-walled rolling guide unit.
1 ベッド(第1の相対移動部材) 2 テーブル(第2の相対移動部
材) 1a、2a 軌道溝(軌道) 5 保持器 6 ボール(転動体) 14 電機子コイル 18 界磁マグネット 21 被検知部 25 磁気抵抗素子 26 着磁部 27 非着磁部 28 着磁部(原点) 29、30 磁電変換素子 51 被検知部 52 高反射率部分 53 低反射率部分 54 低反射率部分(原点) 55 マイクロエンコーダ 56 U型半導体レーザ 58 フォトダイオード 59 マイクロレンズ1 bed (first relative moving member) 2 table (second relative moving member) 1a, 2a raceway groove (raceway) 5 cage 6 ball (rolling element) 14 armature coil 18 field magnet 21 detected part 25 Magnetoresistive element 26 Magnetized part 27 Non-magnetized part 28 Magnetized part (origin) 29, 30 Magnetoelectric conversion element 51 Detected part 52 High reflectance part 53 Low reflectance part 54 Low reflectance part (origin) 55 Micro encoder 56 U type semiconductor laser 58 Photo diode 59 Micro lens
Claims (20)
する第1の相対移動部材と、相対移動方向に対して垂直
な断面形状が略U字状にして該第1の相対移動部材の外
側に設けられかつ該軌道に対応する軌道を内側部に有す
る第2の相対移動部材と、該軌道間に介装された転動体
とを備え、前記相対移動部材各々のうちいずれか一方に
前記軌道に沿って被検知部が設けられ、該一方に対する
他方に該被検知部を検知する検知手段が設けられている
ことを特徴とする小型薄肉転がり案内ユニット。1. A first relative movement member having an orbit along its relative movement direction on an outer side thereof, and a cross-sectional shape perpendicular to the relative movement direction being substantially U-shaped. A second relative moving member provided on the outside and having a raceway corresponding to the raceway on the inner side thereof; and a rolling element interposed between the raceways, and one of the relative movement members has the above-mentioned structure. A small-sized thin-walled rolling guide unit characterized in that a detected part is provided along the track, and a detection means for detecting the detected part is provided on the other side.
性皮膜に前記軌道に沿って多極着磁してなり、前記検知
手段は磁気センサからなることを特徴とする請求項1記
載の小型薄肉転がり案内ユニット。2. The detection part is made of a magnetic film, is multi-polarized to the magnetic film along the track, and the detection means is a magnetic sensor. Small thin-walled rolling guide unit.
とを特徴とする請求項2記載の小型薄肉転がり案内ユニ
ット。3. The small-sized rolling guide unit according to claim 2, wherein the magnetic film is formed by applying a magnetic agent.
る磁性部材を貼着してなることを特徴とする請求項2記
載の小型薄肉転がり案内ユニット。4. The small-sized thin-walled rolling guide unit according to claim 2, wherein the magnetic film is formed by adhering a magnetic member formed in a thin film beforehand.
を前記軌道に沿って多極着磁してなり、前記検知手段は
磁気センサからなることを特徴とする請求項1記載の小
型薄肉転がり案内ユニット。5. The small-sized thin-walled body according to claim 1, wherein the detected portion is formed by magnetizing the relative moving member itself along the track with multiple poles, and the detecting means is a magnetic sensor. Rolling guide unit.
設着磁してなることを特徴とする請求項2乃至請求項5
のうちいずれか1記載の小型薄肉転がり案内ユニット。6. The magnetic poles according to claim 2, wherein different magnetic poles are alternately arranged along the orbit and magnetized.
The small thin rolling guide unit according to any one of the above.
々の間に非着磁部を挟んで並設し、該着磁部各々につい
てその並ぶ方向に対して垂直な方向における一側をN
極、他側をS極として着磁してなることを特徴とする請
求項2乃至請求項5のうちいずれか1記載の小型薄肉転
がり案内ユニット。7. A plurality of magnetized portions are arranged in parallel along each of the orbits with a non-magnetized portion interposed therebetween, and one side in a direction perpendicular to the direction in which the magnetized portions are arranged. To N
The small-sized thin-walled rolling guide unit according to any one of claims 2 to 5, wherein the pole and the other side are magnetized as S poles.
ことを特徴とする請求項2乃至請求項7のうちいずれか
1記載の小型薄肉転がり案内ユニット。8. The small-sized thin-wall rolling guide unit according to claim 2, wherein the magnetic sensor comprises a magnetoelectric conversion element.
ことを特徴とする請求項2乃至請求項8のうちいずれか
1記載の小型薄肉転がり案内ユニット。9. The small-sized thin-walled rolling guide unit according to claim 2, wherein the magnetic sensor comprises a magnetoresistive element.
なる部分を前記軌道に沿って交互に配設してなり、前記
検知手段は光を照射すると共に反射光を受光する光学手
段からなることを特徴とする請求項1記載の小型薄肉転
がり案内ユニット。10. The portion to be detected has portions having different light reflectances arranged alternately along the track, and the detection means includes optical means for emitting light and receiving reflected light. The small-sized thin-walled rolling guide unit according to claim 1.
とを特徴とする請求項10記載の小型薄肉転がり案内ユ
ニット。11. The small-sized thin-walled rolling guide unit according to claim 10, wherein the detected portion is made of a light reflecting film.
なることを特徴とする請求項11記載の小型薄肉転がり
案内ユニット。12. The small-sized thin-walled rolling guide unit according to claim 11, wherein the light-reflecting film is coated with a light-reflecting agent.
を蒸着してなることを特徴とする請求項12記載の小型
薄肉転がり案内ユニット。13. The small-sized thin-walled rolling guide unit according to claim 12, wherein the light reflecting agent is made of chromium and is vapor-deposited.
てなる光反射部材を貼着してなることを特徴とする請求
項11記載の小型薄肉転がり案内ユニット。14. The small-sized thin-walled rolling guide unit according to claim 11, wherein the light-reflecting film is formed by adhering a light-reflecting member formed in advance in the form of a thin film.
体に形成したことを特徴とする請求項10記載の小型薄
肉転がり案内ユニット。15. The small-sized thin-walled rolling guide unit according to claim 10, wherein the detected portion is formed on the relative moving member itself.
て両端より光を照射する半導体レーザと、該被検知部か
らの反射光を受光して該反射光に基づく信号を発するフ
ォトダイオードと、該半導体レーザの光照射側及びフォ
トダイオードの受光側に配設されたマイクロレンズとを
有する光学マイクロエンコーダからなることを特徴とす
る請求項10乃至請求項15のうちいずれか1記載の小
型薄肉転がり案内ユニット。16. The optical means includes: a semiconductor laser that irradiates the detected portion with light from both ends; and a photodiode that receives reflected light from the detected portion and emits a signal based on the reflected light. 16. The small-sized thin wall structure according to claim 10, further comprising an optical microencoder having a microlens disposed on the light irradiation side of the semiconductor laser and the light receiving side of the photodiode. Rolling guide unit.
形成されてなることを特徴とする請求項1乃至請求項1
6のうちいずれか1記載の小型薄肉転がり案内ユニッ
ト。17. The origin according to claim 1, wherein the detected portion has an origin serving as a measurement reference.
The small-sized thin-walled rolling guide unit according to any one of 6.
有する第1の相対移動部材と、相対移動方向に対して垂
直な断面形状が略U字状にして該第1の相対移動部材の
外側に設けられかつ該軌道に対応する軌道を内側部に有
する第2の相対移動部材と、該軌道間に介装された転動
体と、前記第1及び第2の相対移動部材を相対的に駆動
する駆動手段とを備え、前記相対移動部材各々のうちい
ずれか一方に前記軌道に沿って被検知部が設けられ、該
一方に対する他方に該被検知部を検知する検知手段が設
けられていることを特徴とする駆動ユニット。18. A first relative movement member having an orbit along the relative movement direction on the outer side thereof, and a cross-sectional shape perpendicular to the relative movement direction having a substantially U shape, A second relative movement member provided on the outside and having a raceway corresponding to the raceway on the inner side, a rolling element interposed between the raceways, and the first and second relative movement members relative to each other. A detection means for detecting the detected portion is provided on one of the relative moving members along the track, and a detection means for detecting the detected portion on the other side. A drive unit characterized by the above.
々の一方ずつの内側に結合された一次側及び二次側から
なるリニアモータからなることを特徴とする請求項18
記載の駆動ユニット。19. The driving means comprises a linear motor having a primary side and a secondary side, which are connected to the inside of each of the relative moving members.
The described drive unit.
であって、前記一次側は電機子コイルを含み、前記二次
側は該一次側に対する相対移動方向に沿ってかつ前記電
機子コイルに対向して配置された界磁マグネットを有す
ることを特徴とする請求項19記載の駆動ユニット。20. The linear motor is a linear DC motor, the primary side includes an armature coil, and the secondary side is along a relative movement direction with respect to the primary side and faces the armature coil. 20. The drive unit according to claim 19, comprising a field magnet arranged.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25230793A JPH0783228A (en) | 1993-09-14 | 1993-09-14 | Small thin rolling guide unit and drive unit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25230793A JPH0783228A (en) | 1993-09-14 | 1993-09-14 | Small thin rolling guide unit and drive unit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0783228A true JPH0783228A (en) | 1995-03-28 |
Family
ID=17235436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25230793A Pending JPH0783228A (en) | 1993-09-14 | 1993-09-14 | Small thin rolling guide unit and drive unit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0783228A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006187192A (en) * | 2004-11-30 | 2006-07-13 | Smc Corp | Linear electromagnetic actuator |
| JP2008106863A (en) * | 2006-10-26 | 2008-05-08 | Toshiba Mach Co Ltd | Position displacement prevention device of retainer |
| WO2010038349A1 (en) * | 2008-09-30 | 2010-04-08 | Thk株式会社 | Slide rail unit and linear motor actuator using same |
| JP2016507710A (en) * | 2013-12-24 | 2016-03-10 | フェスト アーゲー ウント コー カーゲー | Linear drive and manufacturing method thereof |
| JP2016086627A (en) * | 2014-10-22 | 2016-05-19 | 鴻海精密工業股▲ふん▼有限公司 | Linear motor |
-
1993
- 1993-09-14 JP JP25230793A patent/JPH0783228A/en active Pending
Cited By (6)
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| JP2006187192A (en) * | 2004-11-30 | 2006-07-13 | Smc Corp | Linear electromagnetic actuator |
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