JPS6117617B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は工作機械の送りねじの回転量をデイジ
タルに表示するために用いられるエンコーダに関
する。

従来、工作機械の送りねじの回転量はダイヤル
目盛と指標との組み合わせによるものが一般的で
ある。従つて送りねじの送り量の読み取りが不正
確になるという欠陥が存した。本発明の目的は、
従来のダイヤル読み取り式の工作機械に簡単に取
付けられるようにすることである。また、本発明
の他の目的は、複数種類の移動スリツト板に対し
て固定スリツト板に汎用性を持たせることであ
る。

以下に本発明の構成を添付図面に示す実施例に
付き詳細に説明する。

２は工作機械の本体に固設された保持体であ
り、これに送りねじ４の軸部が回転自在に支持さ
れている。一般の工作機械の場合には、保持体２
のつば部２ａに指標が設けられ、送りねじ４にダ
イヤル盤を嵌着して、つば部２ａの指標とダイヤ
ル盤の目盛によつて送りねじ４の回転量を目盛表
示するものである。本実施例では、上記ダイヤル
盤を取り外し、該ダイヤル盤の替りにケーシング
６を、送りねじ４の軸部に遊嵌している。ケーシ
ング６に管状に突設された突条６ａの内周面を、
前記つば部２ａの外周面に嵌挿し、突条６ａに複
数個透設されたねじ穴に配置した調整ねじ８を締
付けることによつて、ケーシング６を保持体２に
固定している。１０は前記ケーシング６に固定さ
れた板部材であり、これにデイジタル表示器１２
の基板が固定され、該表示器１２の表示部は前記
ケーシング６に形成された窓の直下に位置してい
る。１４は移動体であり、これの管部１４ａの外
周面は、前記ケーシング６の内周壁面に嵌着する
軸受部材１６，１８の内周面に回転自在に嵌合し
ている。軸受部材１６の一端面は、前記管部１４
ａの垂直面に当接し、軸受部材１８の一端面は前
記管部１４ａの垂直面に当接している。２０は前
記移動体１４のつば部に固定された合成樹脂製の
環状の移動スリツト板であり、該スリツト板２０
に光の明暗を生じさせるために、透明部と不透明
部が所定のピツチで印刷されスリツト部２２を形
成している。前記送りねじ４の軸部にカラー２４
が固定され、該カラー２４の一端は、保持体２に
配設されたスラストボールベアリング２６の一方
に当接している。前記カラー２４の外周面には軸
方向にキー２８が固設されている。前記移動体管
部１４ａの内周面には、軸方向にキー溝３０が穿
設され、該キー溝３０は前記キー２８に摺動自在
に嵌合している。３２は送りねじ４の端部のねじ
部に螺合するナツトであり、ナツト３２の側面は
前記カラー２４の側面に圧接している。３４は前
記送りねじ４の一端に着脱可能に固定されたハン
ドルである。３６はスペーサー３８を介して、ケ
ーシング６の内壁面にねじによつて固定された光
検出部取付台であり、これの両側面にプリント基
板４０，４２が固定されている。基板４０には一
対の穴４４，４６及び４８が複数透設されて取付
部を構成し、該穴に発光素子（発光ダイオード）
５０を取り付けることができるように構成されて
いる。５２は基板４２と台３６の突片３６ａに、
前記穴４４，４６，４８に対向して同数透設され
た穴であり、該穴５２は突片３６ａの側面に形成
された凹入部に開口し、該凹入部に固定スリツト
板５４が張設されている。該スリツト板５４に
は、前記穴４４，４６，４８に対向すべく、一対
のスリツト５６，５８，６０が複数透設されてい
る。前記穴５２は取付部を構成し、該穴５２に受
光素子６２（ホトトランジスタ）を取付けること
ができるように構成されている。前記基板４０と
４２との間に前記移動スリツト板２０が位置して
いる。

第７図は本装置の電子回路のブロツク図であ
り、該電子回路は、集積回路化されてケース内に
内蔵され、該ケースは前記板部材１０に取付けら
れている。図中、７０は増幅回路、７２は波型整
型回路、７４は方向判別逓倍回路、７６は極性反
転回路、７８は分周回路、８０はアツプダウンカ
ウンター、８２はゼロ検出回路、８４は発振回
路、８６はリセツト回路、８８はリセツトスイツ
チ、９０はダイナミツクドライブ回路、９２は表
示用ドライバである。

次に本実施例の作用について説明する。

本装置の組立時、本装置を取付ける工作機械の
送りねじ４のピツチに対応して、所定のピツチ
で、スリツト部２２が設けられた移動スリツト板
２０が選択され、該スリツト板２０を移動体１４
に固定する。この移動スリツト板２０のスリツト
部２２は送りねじ４の例えば刃物などの送り量に
正確に対応したピツチを有している。上記スリツ
ト板２０を選択した場合には、固定スリツト板５
４の例えばスリツト部５６が選択され、該スリツ
ト部５６に対応する穴５２に一対の受光素子６
２，６３を取付け、穴４４に一対の発光素子５０
を取付ける。次に突片３６ａの凹入部の所定の位
置に固定スリツト板５４を微動調整して、該位置
に該固定スリツト板５４を固定し、該固定スリツ
ト板５４をスリツト板２０と受光素子６２，６３
との間に配置する。そして発光素子５０の光を、
スリツト板２０及び固スリツト板５４のスリツト
部を通過させ受光素子６２，６３に照射する。移
動スリツト板２０の回転によつて固定スリツト板
５４のスリツト部５６に生ずる明暗の変化は正確
に90゜の位相差が生じるように固定スリツト板５
４のスリツト部５６の位置が加工されている。

上記した構成において、まず、カラー２４を、
送りねじ４に嵌挿した後、ナツト３２を送りねじ
４のねじ部に螺合して、該カラー２４をスラスト
ボールベアリング２６とナツト３２によつて送り
ねじ４に固定する。次に移動体１４の管部１４ａ
を送りねじ４の軸部に挿入し、キー溝３０をキー
２８に嵌合し、且つケーシング６の側面を保持体
２のつば部２ａの側面に当接する。次に移動体１
４に偏荷重がかからないようにして調整ねじ８を
ねじ穴に対して締付け、ケーシング６をつば部２
ａに固定する。次に送りねじ４の一端にハンドル
３４をねじ止め固定する。次に送りねじ４をハン
ドル３４によつて回転すると、受光素子６２，６
３の出力は増幅回路７０によつて互いに90゜位相
のずれた正弦波型が得られ、次にこの出力波型は
波型整型回路７２を通りパルスに整型される。こ
れらのパルスは方向判別倍回路７４に送られ、こ
こでパルスが４倍にされる。ハンドル３４の回転
方向が正回転のときは、波型整型回路７２の出力
端OAにSINパルスが、出力端OBにはCOSパルス
が出てこのパルスの４倍パルスは方向判別逓倍回
路７４の出力端OEに現れる。ハンドル３４を逆
回転すると、波型整型回路７２の出力端OAには
COSパルスが、出力端OBにはSINパルスが出
て、このパルスの４倍パルスは回路７４の出力端
OFに現れる。このように、受光素子６２，６３
の出力波型に90゜の位相差が存することによつて
送りねじ４の回転方向を判別することができる。
今、回路７４の出力端OEにパルスが現れた場合
について説明する。

回路７４の出力端OEから出力されるパルスは
極性反転回路７６の出力端OHに現れ、該出力端
OHに現れたパルスは分周回路７８に供給され、
ここで上記パルスは1/4に分周され、アツプダウ
ンカウンター８０のアツプカウント端子に入力さ
れる。このとき表示器１２の極性表示部は“＋”
を表示し、送りねじ４の回転量がゼロから正回転
側領域にあることを表示する。カウンター８０に
てカウントされた情報は、ダイナミツクドライブ
回路９０を経て表示器１２の表示部に10進法数値
によつて表示される。この表示値は、刃物の実際
の送り量を表示するものである。ハンドル３４を
逆回転すれば、パルス信号はカウンター８０のダ
ウンカウント端子に送られてカウンター８０の内
容は順次減少する。リセツトスイツチボタン８８
を押してゼロを設定し、次にハンドル３４を逆方
向に回転させると、ゼロ検出回路８２と極性反転
回路７６の作用によつて、表示器１２の極性表示
部に“−”が表示されるとともに、回路７４の出
力端OFに現れたパルスは、極性反転回路７６内
のフリツプフロツプの作用によつて回路７６の出
力端OHに現れ、該出力パルスは1/4パルスに分
周されてアツプダウンカウンター８０のアツプカ
ウント端子に入力される。表示器１２の極性表示
部に“−”が表示されている状態において、ハン
ドル３４を正回転方向に回転すると、分周回路７
８の出力パルスはカウンター８０のダウンカウン
ト端子に入力されることになる。このようにして
送りねじ４の回転による刃物などの送り量は表示
器１２の表示部にデイジタルに表示される。

ねじのピツチが上記送りねじ４のピツチとは異
なる送りねじを有する他の工作機械に本装置を取
付ける場合には、該工作機械の送りねじのピツチ
に適合したスリツト部を有する移動スリツト板を
選択し、該移動スリツト板を移動体１４に固定す
るものである。この場合、固定スリツト板５４の
スリツト部は、例えばスリツト部５８が選択さ
れ、このスリツト部５８は、上記移動スリツト板
を回転したとき、90゜位相の異なる光の明暗が正
確に生じるように予じめ、加工されている。更
に、他の送りねじに応じて他の移動スリツト板を
用いるときは、固定スリツト板５４のスリツトは
例えばスリツト部６０が選択される。即ち、本実
施例では固定スリツト板５４のスリツト部は、３
種類の移動スリツト板に適合することができ、従
つて、本装置組み立て時、３種類の移動スリツト
板に対応して３種類の固定スリツト板を用意する
必要がない。

尚、固定スリツト板５４のスリツト部５８が選
択されたときは、該スリツト部５８の前後に位置
すべく、基板４０の穴と、基板４２の穴に発光素
子と受光素子が取付けられる。尚、予じめ、基板
４０，４２の全ての穴に発光素子と受光素子を取
付けておき、固定スリツト板のスリツトの選択に
応じて、該スリツトに対応した発光素子と受光素
子の電気的接続のみを行うようにしても良い。
尚、移動スリツト板２０を異なるピツチの移動ス
リツト板に交換した場合に固定スリツト板５４を
再度微調整する必要がない。

又、本実施例では、１個の発光素子の光は固定
スリツト板の１本のスリツトを通過する構成とし
ているが、特に１本に限定されるものでなく、第
６図に示す如く、移動スリツト板のスリツト部の
ピツチと同じピツチでスケール線群を透明合成樹
脂板１００に印刷し、このスケール線群をスリツ
ト部５６，５８，６０としても、第５図に示す固
定スリツト板５４と同じ作用効果を得ることがで
きる。また、移動スリツト板２０の移動は回転運
動に特に限定されるものではない。

本発明は上述した如く構成したので、１枚の固
定スリツト板で、他種類の移動スリツト板に適合
することができ、移動スリツト板の種類に応じ
て、複数種類の固定スリツト板を用意する必要が
なく、極めて経済的であるという効果が存する。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の好適な実施例を示し、第１図は断
面図、第２図は部品の正面図、第３図は同Ａ−Ａ
線断面図、第４図は要部の拡大断面図、第５図は
要部の説明図、第６図は固定スリツト板の他の実
施例を示す正面図、第７図は本装置の電子ブロツ
ク回路図である。 ２……保持体、４……送りねじ、６……ケーシ
ング、８……調整ねじ、１０……板部材、１２…
…表示器、１４……移動体、１６，１８……軸受
部材、２０……移動スリツト板、２２……スリツ
ト部、３６……取付台、４０，４２……基板、４
４，４６，４８……穴（取付部）、５０……発光
素子、５２……穴、５４……固定スリツト板、５
８，６０……スリツト、６２……受光素子、７０
……増幅回路、７２……波形整型回路、７４……
方向判別逓倍回路、７６……極性反転回路、７８
……分周回路、８０……アツプダウンカウンタ
ー、８２……ゼロ検出回路、８８……リセツトス
イツチ、９０……ダイナミツクドライブ回路、９
２……表示用ドライバ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 工作機械の所定箇所に着脱可能に取付自在な
   ケーシング６と、該ケーシング６内に移動自在に
   支持され、工作機械の送りねじ４に着脱可能に連
   繋自在な移動体１４と、該移動体１４に着脱可能
   に固定された移動スリツト板２０と、該移動スリ
   ツト板２０の一方側に対向位置すべく、前記ケー
   シング６に配設され、移動スリツト板２０のスリ
   ツト部２２の移動によつて一方が明、他方が暗と
   なるように形成された一対のスリツト部が複数種
   類の移動スリツト板に適合し得るように複数対設
   けられた固定スリツト板５４と、前記固定スリツ
   ト板５４、移動スリツト板２０の両側に位置すべ
   く前記ケーシング６に配設された取付部と、該取
   付部のうちの一方の取付部に、前記移動スリツト
   板２０のスリツト部を照射すべく取付けられた発
   光素子５０と、前記固定スリツト板５４の、選択
   された一対のスリツト部と移動スリツト板２０の
   スリツト部を通過した光を受け、移動スリツト板
   ２０の移動によつて90度位相差のある正弦波を出
   力すべく、前記取付部のうちの他方の取付部に着
   脱可能に取付けられた発光素子とから成る工作機
   械用エンコーダ。