JPH109896A - リニヤモータのエンコーダ - Google Patents

リニヤモータのエンコーダ

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JPH109896A
JPH109896A JP16651596A JP16651596A JPH109896A JP H109896 A JPH109896 A JP H109896A JP 16651596 A JP16651596 A JP 16651596A JP 16651596 A JP16651596 A JP 16651596A JP H109896 A JPH109896 A JP H109896A
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JP
Japan
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linear motor
light
magnetic pole
slit plate
encoder
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Withdrawn
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JP16651596A
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English (en)
Inventor
Isao Tsujimura
勲 辻村
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
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  • Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)
  • Linear Motors (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Control Of Linear Motors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】可動部の磁極位置と、直線移動とを直接検出
し、測定精度が変化する要因を削減する。 【解決手段】位置検出部は、リニヤモータ4の可動部に
取り付け、可動部と略同じ長さでリニヤモータ4の進行
方向に平行な一辺の略全長に渡って、所定のピッチで光
を透過する透過部、および遮光部を交互に有し、他辺の
略全長に渡って、リニヤモータ4の磁極のピッチ毎に、
1磁極の長さより長い光の透過部、および透過部以外の
部分に遮光部を有する短冊型のスリット板3と、スリッ
ト板3の磁極検出側に磁極ピッチで配置した、磁極数と
同数の磁極検出用フォト・インタラプタ2a,2b,2
cと、スリット板3の位置検出側に配置した電気的に9
0°の位相差の信号を発信するフォト・インタラプタ1
a,1bとで構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、リニヤ同期モー
タの磁極の位置、および移動速度、位置を検出するリニ
ヤモータのエンコーダに関する。
【0002】
【従来の技術】リニヤ同期モータの位置を検出するエン
コーダは、回転形のロータリーエンコーダにラック、ピ
ニオンを組み合わせて直線移動を回転移動に変換して、
直線移動距離を測定していた。図6は従来例のロータリ
ーエンコーダの構成図を示す。この図6において、11
は発光素子、12は円盤上に発光素子11の光を透過す
るスリット13を設けた回転ディスク、14は発光素子
11から回転ディスク12のスリット13を透過した光
を固定位置で検出しa相、b相、z相の光源にする固定
スリット板、15はa相用受光素子、16はb相用受光
素子、17はz相用受光素子を示す。この図6におい
て、回転ディスク12はその軸を経てロータリーエンコ
ーダ外部の歯車(ピニオン)に接続しており、歯車は直
線状に歯形が設けられたラックと噛み合ってラックの直
線移動を回転移動に変換して、ラックの直線移動距離を
回転ディスク12の回転角に変換している。
【0003】発光素子11の光は回転ディスク12のス
リット13を通して、さらに固定スリット板14のスリ
ットを通してそれぞれの受光素子に受光されるので、回
転ディスク12の回転により受光と遮光が交互になり受
光素子の出力はパルス状になる。また、受光素子は電気
的に90°の位相差を持つように位置をずらせて配置さ
れており、a相、b相パルスが得られる。
【0004】このa相パルスをカウントすることにより
移動距離が測定できる。また、単位時間内のa相パルス
をカウントすることにより移動速度が検出される。b相
パルスはa相との比較でいずれのパルスが先に立ち上が
るかで移動方向の判定に使用される。z相パルスは基準
位置を決めるために使用される。通常この種のロータリ
ーエンコーダは全移動ストロークが回転ディスク12の
一回転以内になるように歯車で調整して使用される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の構成
では、直線移動を検出するのにロータリーエンコーダ
と、ラックとピニオンや、チェーンとチェーンスプロケ
ット等とを使って直線移動を回転移動に変換してから位
置検出をしているために検出部が小型にできない問題が
ある。また、チェーンやチェーンに代わるワイヤを使用
する場合、チェーンやワイヤの伸びにより測定精度の変
化を補う必要がある。
【0006】この発明は上記課題を解決するためになさ
れたもので、その目的とするところは、直線移動を直接
検出し、測定精度の変化を補う必要がないリニヤモータ
のエンコーダを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明によ
れば、リニヤモータの位置の検出信号を発信するように
したリニヤモータのエンコーダにおいて、位置検出部
は、リニヤモータの可動部に取り付けられ、リニヤモー
タの進行方向に平行な一辺の略全長に渡って、所定のピ
ッチで光を透過する透過部、および遮光部を交互に有
し、他辺の略全長に渡って、リニヤモータの磁極のピッ
チ毎に、1磁極の長さより長い光の透過部、および透過
部以外の部分に遮光部を有する短冊型のスリット板と、
投光部および受光部をそれぞれ備えスリット板の磁極検
出側に磁極ピッチで配置した、磁極数と同数の磁極検出
用フォト・インタラプタと、投光部および受光部をそれ
ぞれ備えスリット板の位置検出側に配置した電気的に9
0°の位相差の信号を発信するフォト・インタラプタと
で構成するリニヤモータのエンコーダとする。
【0008】上記構成により、2個のフォト・インタラ
プタの投光部と受光部との間を位置検出側の透過部、お
よび遮光部を通過させることによりフォト・インタラプ
タの出力がオン、オフするのでそれをa相、b相パルス
が得られる。また、120°の位相差で配置した3個の
フォト・インタラプタの投光部と受光部との間をリニヤ
モータの磁極のピッチ毎に、1磁極の長さより長い光の
透過部、および透過部以外の部分に遮光部としたスリッ
ト板の磁極検出側を通過させることにより、例えば可動
部に3相の電機子巻線を持つリニヤ同期モータの場合、
u,v,wいずれの巻線がフォト・インタラプタの動作
位置にあるかが検出できるので、移動を開始する際に各
相の巻線に与える電流の大きさと極性を決めることが可
能になる。
【0009】請求項2記載の発明によれば、請求項1記
載のリニヤモータのエンコーダにおいて、スリット板
は、光を透過する板に、透過部を形成する部分以外の部
分に遮光膜を設けて構成したリニヤモータのエンコーダ
とする。上記構成により光の透過部と遮光部は遮光膜の
有無で構成できるのでスリット板の加工部分が少なくな
り、透過部の幅を狭くして検出精度を向上させることが
可能になる。また、移動時にフォト・インタラプタへの
引っ掛かりをなくすることが可能になる。
【0010】請求項3記載の発明によれば、請求項1ま
たは請求項2に記載のリニヤモータのエンコーダにおい
て、スリット板は、長手方向の両端部が台形を形成する
ようにコーナー部を切り落としたリニヤモータのエンコ
ーダとする。上記構成によりスリット板がフォト・イン
タラプタの投光部と受光部との間に進入する際のフォト
・インタラプタとの衝突を防止することが可能になる。
【0011】請求項4記載の発明によれば、請求項1な
いし請求項3のいずれかに記載のリニヤモータのエンコ
ーダにおいて、リニヤモータの可動部に取付けられたス
リット板長さ以上の長さの移動範囲に、所定のピッチで
磁極検出用、および速度・位置検出用フォト・インタラ
プタを設けて、スリット板長さ以上の長さに渡って検出
信号が発信できるようにしたリニヤモータのエンコーダ
とする。
【0012】上記構成によりエンコーダのスリット板の
長さ以上の移動範囲に渡って位置検出信号を発信するこ
とが可能になる。
【0013】
【発明の実施の形態】図1はこの発明の実施の形態の主
要部で(a)は側面図、(b)はスリット板とフォト・
インタラプタとの配置図、(c)はエンコーダの出力波
形図を示す。この図1において、1は速度・位置検出用
センサ(フォト・インタラプタ)、1aはA相パルス用
フォト・インタラプタ部である。1bはB相パルス用フ
ォト・インタラプタで速度・位置検出用フォト・インタ
ラプタ部1に設けられている。2は磁極検出用センサ
(フォト・インタラプタ)、2aはU相磁極用フォト・
インタラプタ、2bはV相磁極用フォト・インタラプ
タ,2cはW相磁極用フォト・インタラプタで磁極検出
用フォト・インタラプタ部2に設けられている。3は光
の透過部と遮光部を設けた矩形状スリット板、4はリニ
ヤ同期モータ、5は速度・位置検出用フォト・インタラ
プタ1a,1b,および磁極検出用フォト・インタラプ
タ2a,2b,2cの取付板を示す。なお、各インタラ
プタは投光部と受光部とを備えており、この投光部と受
光部との間にスリット板3が配置されている。
【0014】図1(a)において、スリット板3はリニ
ヤ同期モータ4の可動部に取り付けられており、スリッ
ト板3の一方の側には速度・位置検出用フォト・インタ
ラプタ1a,1bが進行方向に電気的に90°の位相差
を持って配置され、他方側には磁極検出用フォト・イン
タラプタ2a,2b,2cが進行方向に電気的に120
°の位相差を持って取付板5上に配置されている(図1
(b)参照)。
【0015】上記の構成でリニヤ同期モータ4を移動さ
せると磁極検出用フォト・インタラプタ2a,2b,2
cからはそれぞれ電気的に120°の位相差を持つU,
V,Wの波形が出力され、速度・位置検出用フォト・イ
ンタラプタ1a,1bからは電気的に90°の位相差を
持つA相,B相が出力される((c)参照)。このA相
パルスをカウントすることによりリニヤ同期モータ4の
移動量が検出できるので、絶対位置を検出する別のセン
サ(図示されていない)と組み合わせればリニヤ同期モ
ータ4の位置検出が可能になる。また、単位時間のA相
パルスをカウントすることにより移動速度を検出するこ
とができる。B相パルスはA相パルスといずれが先に立
ち上がるかで移動方向を検出するのに使用される。
【0016】一方磁極検出用フォト・インタラプタ2
a,2b,2cについては可動部に3相の電機子巻線を
持ち、固定側に永久磁石を配置したリニヤ同期モータ4
を例にして図2を用いて説明する。この図2において、
3相交流電流は、リニヤ同期モータ4の移動方向を紙面
に向かって左から右方向にするために、U,W,Vの順
にされており、W,V相が逆接続されている。これを
U,V,W順にすれば移動方向は紙面に向かって右から
左方向になる。図中N,Sは永久磁石の磁極で電気的に
180°ピッチで配置されており、u,v,wはu相,
v相,w相電機子巻線を示す。各相の巻線は電気的に2
40°の幅の中で往復導体の最内側が近接して順次外側
に重ねて長円形平板を形成するように巻かれており、各
相共に長円形平板の独立巻線になっている。そして、
u,v,w相が順次電気的に120°ずつ重なって配置
されている。この構成で、U,W,V相の交流電流が印
加され、例えば固定永久磁石N,S極と電機子巻線u,
v,w相の関係位置が1Pの場合に、0fに相当する電流
を通電すると、u相は最大値Im が巻線の断面で見ると
左側に紙面の表面から裏面に向かって流れ、右側は同じ
最大値Im が紙面の裏面から表面に向かって流れる。v
相、およびw相は1/2Im が巻線の断面で見ると左側
に紙面の裏面から表面に向かって流れ、右側は同じ1/
2Im が紙面の表面から裏面に向かって流れる。その結
果、電機子巻線にはn,s磁極が発生するのでN,S固
定磁極との間でN,nは反発し、n,Sは吸引する。従
って電機子は紙面の向かって左から右に移動する。この
移動の速度は固定磁極ピッチτp ×2×交流電流の周波
数fで現される。
【0017】従って、1サイクルの移動量は電気的に2
×τp ×1=360°となる。図中の1/6f, および2/6f
は、電気的に1/6 サイクル(=60°)進んだ時点の交
流電流の瞬時値を示し、スタート時から1/6 サイクル毎
に移動量=2×τp ×1/6サイクル=60°を移動さ
せて、そのときの2P,3Pの位置での交流電流の瞬時
値が電機子巻線上に発生させる磁極n,sを表した図で
ある。この1/6f, および2/6fにおいても電機子巻線の
n,s磁極はN,S固定磁極との間でN,nは反発し、
n,Sは吸引して電機子は紙面の向かって左から右に継
続して移動することが判る。以下3/6f,4/6f,5/6f,6/6f
についても同様に電機子巻線のn,s磁極が順次移動し
ながら発生しN,S固定磁極との間で反発と吸引を繰り
返して、電機子は紙面の向かって左から右に継続して移
動するが、詳細は省略する。
【0018】上記において、固定磁極と電機子巻線との
位置関係が1Pの場合、スタート時にu相は最大値Im
を、v相、およびw相はu相とは反対方向の1/2Im
を通電することで以下交流電流の変化に従って円滑にリ
ニヤ同期モータを移動させることができる。なお、固定
磁極と電機子巻線との位置関係がスタート時に2P、ま
たは3Pの場合,電機子巻線の各相に通電する電流はそ
れぞれ1/6f, および2/6fの瞬時値に相当する値にするこ
とで以下交流電流の変化に従って円滑にリニヤ同期モー
タを移動させることができる。上記のように固定磁極と
電機子巻線との位置関係を検出することは、円滑にリニ
ヤ同期モータを移動させるために必要であり、そのため
に磁極検出用フォト・インタラプタ2a,2b,2cが
使用される。
【0019】
【実施例】図3はこの発明の実施例の主要部の構成図を
示す。この図3において、矩形状のスリット板30は透
明な板に光の透過部以外は遮光膜を塗膜しており30a
は磁極検出用透過部を、30bは速度・位置検出用透過
部を示す。図4はこの発明の別の実施例の主要部の構成
図を示す。この図4において、矩形状のスリット板30
0は透明な板に光の透過部以外は遮光膜を塗膜しており
30aは磁極検出用透過部を、30bは速度・位置検出
用透過部を示す。また長手方向の先後端はフォト・イン
タラプタに進入する際の衝突を防止するために台形状に
形成されている。
【0020】図5はこの発明の他の実施例の主要部の構
成図を示す。この図5において、リニヤ同期モータに取
り付けられてリニヤ同期モータと共に移動するスリット
板30、または300はリニヤ同期モータと略同じ長さ
でありそれ以上の移動距離が必要な場合は速度・位置検
出用フォト・インタラプタ1a,1b、および磁極検出
用フォト・インタラプタ2a,2b,2cとは別の速度
・位置検出用フォト・インタラプタ10a,10b、お
よび磁極検出用フォト・インタラプタ20a,20b,
20cをスリット板30、または300の長さより短い
長さの間隔で離して配置することにより、リニヤ同期モ
ータの長さ以上の長さの移動範囲に渡って位置、および
磁極の検出が可能になる。
【0021】
【発明の効果】この発明によれば、チェーン、およびチ
ェーンスプロケットのような機械部品が不要になるので
装置の小型化になるとともに、磁極検出により円滑に起
動できる効果がある。また、スリット板の光の透過部を
切り欠きから透明板にすること、および先後端を台形に
することにより移動時のセンサへの引っ掛かりが無くな
る効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態の主要部分で(a)は側
面図、(b)はスリット板とフォト・インタラプタとの
配置図、(c)はエンコーダの出力波形図
【図2】リニヤ同期モータの動作説明図
【図3】この発明の実施例の主要部分の構成図
【図4】この発明の別の実施例の主要部分の構成図
【図5】この発明の他の実施例の主要部分の構成図
【図6】従来例の構成図
【符号の説明】
1 速度・位置検出用フォト・インタラプタ 1a,10a A相パルス用フォト・インタラプタ 1b,10b B相パルス用フォト・インタラプタ 2 磁極検出用フォト・インタラプタ 2a,20a u相磁極検出用フォト・インタラプタ 2b,20b v相磁極検出用フォト・インタラプタ 2c,20c w相磁極検出用フォト・インタラプタ 3,30 スリット板 300 スリット板 4 リニヤ同期モータ 5 取付板
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 31/12 H01L 31/12 D H02P 5/00 101 H02P 5/00 101B // H02K 11/00 H02K 41/02 Z 41/02 11/00 C

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】リニヤモータの位置の検出信号を発信する
    ようにしたリニヤモータのエンコーダにおいて、位置検
    出部は、リニヤモータの可動部に取り付けられ、リニヤ
    モータの進行方向に平行な一辺の略全長に渡って、所定
    のピッチで光を透過する透過部、および遮光部を交互に
    有し、他辺の略全長に渡って、リニヤモータの磁極のピ
    ッチ毎に、1磁極の長さより長い光の透過部、および透
    過部以外の部分に遮光部を有する短冊型のスリット板
    と、投光部および受光部をそれぞれ備えスリット板の磁
    極検出側に磁極ピッチで配置した、磁極数と同数の磁極
    検出用フォト・インタラプタと、投光部および受光部を
    それぞれ備えスリット板の位置検出側に配置した電気的
    に90°の位相差の信号を発信するフォト・インタラプ
    タとで構成することを特徴とするリニヤモータのエンコ
    ーダ。
  2. 【請求項2】請求項1記載のリニヤモータのエンコーダ
    において、スリット板は、光を透過する板に、透過部を
    形成する部分以外の部分に遮光膜を設けて構成したこと
    を特徴とするリニヤモータのエンコーダ。
  3. 【請求項3】請求項1または請求項2に記載のリニヤモ
    ータのエンコーダにおいて、スリット板は、長手方向の
    両端部が台形を形成するようにコーナー部を切り落とし
    たことを特徴とするリニヤモータのエンコーダ。
  4. 【請求項4】請求項1ないし請求項3のいずれかに記載
    のリニヤモータのエンコーダにおいて、リニヤモータの
    可動部に取付けられたスリット板長さ以上の長さの移動
    範囲に、所定のピッチで磁極検出用、および速度・位置
    検出用フォト・インタラプタを設けて、スリット板長さ
    以上の長さに渡って検出信号が発信できるようにしたこ
    とを特徴とするリニヤモータのエンコーダ。
JP16651596A 1996-06-27 1996-06-27 リニヤモータのエンコーダ Withdrawn JPH109896A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6998014B2 (en) 2002-01-26 2006-02-14 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for plasma assisted deposition
US7094685B2 (en) 2002-01-26 2006-08-22 Applied Materials, Inc. Integration of titanium and titanium nitride layers
EP1744435A3 (de) * 2003-08-18 2007-04-18 Vorwerk & Co. Interholding GmbH Reluktanzmotor
JP2010234840A (ja) * 2009-03-30 2010-10-21 Kyosan Electric Mfg Co Ltd 列車位置検出システム
CN102364306A (zh) * 2010-06-18 2012-02-29 循环工程株式会社 使用编码器反馈、误差映射以及气压控制的误差补偿系统

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6998014B2 (en) 2002-01-26 2006-02-14 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for plasma assisted deposition
US7094685B2 (en) 2002-01-26 2006-08-22 Applied Materials, Inc. Integration of titanium and titanium nitride layers
US7473638B2 (en) 2002-01-26 2009-01-06 Applied Materials, Inc. Plasma-enhanced cyclic layer deposition process for barrier layers
US7732325B2 (en) 2002-01-26 2010-06-08 Applied Materials, Inc. Plasma-enhanced cyclic layer deposition process for barrier layers
EP1744435A3 (de) * 2003-08-18 2007-04-18 Vorwerk & Co. Interholding GmbH Reluktanzmotor
JP2010234840A (ja) * 2009-03-30 2010-10-21 Kyosan Electric Mfg Co Ltd 列車位置検出システム
CN102364306A (zh) * 2010-06-18 2012-02-29 循环工程株式会社 使用编码器反馈、误差映射以及气压控制的误差补偿系统
CN102364306B (zh) * 2010-06-18 2015-05-20 循环工程株式会社 使用编码器反馈、误差映射以及气压控制的误差补偿系统

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