(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｎ極及びＳ極の磁極が交互に一直線上に配列された界磁マグネットと、この界磁マグネットと対向配置されると共に通電に応じて前記磁極の配列方向に沿って移動する電機子とからなるリニアモータの位置検出システムであって、
前記電機子と共に移動して前記界磁マグネットの磁界強度の変化に伴って信号を出力する位置検出センサと、この位置検出センサの出力信号の変化からエンコーダパルス信号を生成する位置検出部と、前記界磁マグネットのＮ極の繰り返し配列間隔よりも短く、且つ、前記位置検出部のエンコーダパルス信号の分解能よりも長いピッチでインデックスが配列されると共に、前記界磁マグネットと平行に配設された補助スケールと、前記電機子と共に移動しながら前記補助スケールのインデックスを検出して補正基準信号を出力する補助検出センサと、前記エンコーダパルス信号のカウントによって把握される前記電機子の検出移動距離を前記補正基準信号によって補正する位置補正部と、を備え、
前記位置補正部は、前記エンコータパルス信号をカウントすると共に前記補正基準信号の変化に応じてカウント値がリセットされるカウンタと、前記カウンタのカウント値を前記補正基準信号の変化に応じて補正したカウント値を保持する内蔵メモリと、を備え、前記カウンタのカウント値と前記内蔵メモリに保持されているカウント値の和を位置信号として出力することを特徴とするリニアモータの位置検出システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、界磁マグネットと電機子によって構成されるリニアモータの位置検出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
リニアモータは、Ｎ極及びＳ極が交互に且つ一直線に配列された界磁マグネットと、この界磁マグネットと対向配置された電機子とから構成されている。例えば前記電機子には三相に分けて巻かれたコイルが配置されており、これらコイルに位相差を有する三相電流を通電することで、前記電機子に移動磁界が発生し、前記界磁マグネットの固定磁界と電機子の移動磁界の作用によって、前記電機子が界磁マグネットの配設された直線方向に沿って推進されるようになっている。
【０００３】
例えば、リニアモータテーブル、リニアモータアクチュエータ等、リニアモータを推進手段として用いた各種直線運動機構では、テーブルやアクチュエータロッドといった駆動体の運動を制御するために、かかる駆動体の移動位置を検出し、この検出結果を用いてリニアモータの電機子に通電する電流を制御している。
【０００４】
従来、駆動体の移動位置を検出するシステムとしては、特開２００６−６７７７１号公報に開示されるように、前記界磁マグネットの磁界強度の変化を磁気センサによって検出するものが知られている。この位置検出システムでは、前記界磁マグネットに面した位置に電機子と共に移動する磁気センサが設けられており、この磁気センサが界磁マグネットの磁界強度を電気信号に変換して出力するようになっている。
【０００５】
電機子が移動磁界の作用によって推進されると、Ｎ極及びＳ極が交互に配列された界磁マグネットの上を前記磁気センサが移動することから、当該磁気センサからは磁極の配列周期に合致して変化する信号が得られる。従って、界磁マグネットにおける磁極の配列周期が既知であれば、前記磁気センサの出力信号から界磁マグネットに対する電機子の移動位置、すなわち前記駆動体の移動位置を検出することができる。すなわち、リニアモータの駆動用に設けられた界磁マグネットを移動位置の検出のためのリニアスケールに代用していると言える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−６７７７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、界磁マグネットはリニアモータの推進力を発生させるために設けられたものであり、位置計測を目的として磁極を配列したものではないので、磁極の配列周期には加工時におけるばらつきが生じている可能性がある。このばらつきは、前記駆動体の制御原点から遠ざかるほど累積的に加算される。このため、前述したような界磁マグネットの磁界強度の変化を利用した移動位置検出システムでは、制御原点から遠い位置における位置検出の精度が悪化する傾向にある。
【０００８】
このような位置検出精度の悪化は、界磁マグネットにおける磁極の配列周期の精度を高めることで改善することが可能であると考えられるが、そのためには界磁マグネットにおける磁極の組み立て、あるいは着磁の精度を著しく高める必要があり、生産コストの上昇が懸念される。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明はこのような課題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、リニアモータの駆動用に設けられた界磁マグネットを移動位置の検出のためのスケールとして代用しつつも、かかる界磁マグネットの磁極の配列周期のばらつきが位置検出精度に与える影響を抑えることが可能であり、しかも安価に実施することが可能なリニアモータの位置検出システムを提供することにある。
【００１０】
すなわち、本発明は、Ｎ極及びＳ極の磁極が交互に一直線上に配列された界磁マグネットと、この界磁マグネットと対向配置されると共に通電に応じて前記磁極の配列方向に沿って移動する電機子とからなるリニアモータの位置検出システムであって、前記電機子と共に移動して前記界磁マグネットの磁界強度の変化に伴って信号を出力する位置検出センサと、この位置検出センサの出力信号の変化から前記電機子の移動距離を検出する位置検出部と、前記界磁マグネットのＮ極の繰り返し配列間隔よりも短く、且つ、前記位置検出部における最小検出単位よりも長いピッチでインデックスが配列されると共に、前記界磁マグネットと平行に配設された補助スケールと、前記電機子と共に移動しながら前記補助スケールのインデックスを検出して補正基準信号を出力する補助検出センサと、前記位置検出部に把握された前記電機子の検出移動距離を前記補正基準信号によって補正する位置補正部と、を備えている。
【発明の効果】
【００１１】
このように構成された本発明の位置検出システムによれば、前記位置検出センサが出力する信号は前記界磁マグネットにおける磁極の配列周期に対応して変化することから、前記位置検出部は当該信号の変化から界磁マグネットに対する電機子の移動距離を検出する。このとき、前記界磁マグネットにおける磁極の配列周期にばらつきが存在すると、前記位置検出部が検出した電機子の移動距離に誤差が含まれることになる。しかし、本発明では前記電機子と共に移動する補助検出センサが補助スケールを読み取り、前記電機子が一定距離移動するごとに補正基準信号を出力しているので、かかる補正基準信号を参酌することにより、前記位置検出部が把握した前記電機子の検出移動距離を前記補正基準信号で補正し、前記界磁マグネットに対する電機子の移動位置を精度良く検出することが可能となる。
【００１２】
また、前記補助スケールには前記界磁マグネットのＮ極の繰り返し配列間隔よりも短いピッチでインデックスが配列されていることから、前記位置検出センサの出力信号の変化周期よりも短い間隔で前記位置検出部の検出移動距離を補正することができ、前記位置検出センサのみを用いる場合と比較して、前記電機子の移動位置を精度良く検出することが可能となる。
【００１３】
更に、前記補助スケールのインデックスは前記位置検出部における最小検出単位よりも長いピッチで配列されていることから、かかる補助スケールそのものは高精細にインデックスが配列された高価なものを使用する必要はなく、また、この補助スケールと組み合わせて使用される補助検出センサも安価なものを使用することが可能である。すなわち、本発明によれば、前記界磁マグネットをリニアスケールに代用し、それに加えて安価な補助スケールを用いることにより、前記界磁マグネットに対する電機子の移動位置を精度良く検出しつつも、安価な位置検出システムを構成することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の位置検出装置を適用可能なリニアアクチュエータの一例を示す斜視図である。
【図２】図１に示すリニアアクチュエータを示す正面断面図である。
【図３】図１に示すリニアアクチュエータの内部構造を示す斜視断面図である。
【図４】リニア同期モータの電機子の構成を示す断面図である。
【図５】リニア同期モータの界磁マグネットの配列と位置検出センサの出力信号との関係を示すチャートである。
【図６】位置検出センサから出力されるｓｉｎ波信号とｃｏｓ波信号を示すグラフである。
【図７】位置検出センサの出力信号からエンコーダパルス信号を生成する位置検出部の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の位置検出システムの構成の一例を示すブロック図である。
【図９】位置補正部におけるエンコーダパルス信号のカウント値と位置補正部が演算部に対して出力する位置信号との関係を示したチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面を用いて本発明のリニアモータの位置検出システムを詳細に説明する。
【００１６】
図１は本発明の位置検出システムによって動作が制御されるリニアモータアクチュエータの一例を示すものである。このリニアモータアクチュエータは、レールユニット１と、リニアモータによって推力を与えられて前記レールユニット１に沿って移動するスライドユニット２とから構成されている。前記スライドユニット２には位置検出センサ３が搭載されており、この位置検出センサ３の出力信号は前記リニアモータを制御するドライバ４に入力されている。また、前記レールユニット１には前記スライドユニット２の移動方向に沿って補助スケール５が設けられる一方、前記スライドユニット２には当該補助スケール５を読み取る補助検出センサ６が搭載され、かかる補助検出センサ６の出力信号も前記ドライバ４に入力されている。
【００１７】
前記ドライバ４には、前記位置検出センサ３の出力信号を処理する位置検出部と、リニアモータを制御するために適した形態の電力を供給するＰＷＭインバータなどのサーボ制御ユニットと、前記位置検出部からの信号及びモーションコントローラからの指令によって前記サーボ制御ユニットを制御する演算部とが組み込まれている。また、前記位置検出センサ３及び補助検出センサ６と前記ドライバ４とはエンコーダケーブル４０によって接続され、また、前記リニアモータの電機子はドライバ４のサーボ制御ユニットと動力ケーブル４１によって接続されている。
【００１８】
図２及び図３は前記リニアモータアクチュエータの詳細を示すものであり、図２は当該リニアモータアクチュエータをその軸方向から観察した正面断面図、図３は前記スライダの一部を切り欠いてその構造が把握できるようにした斜視図である。
【００１９】
前記レールユニット１は、リニアモータ７の収容溝１０を有してチャネル状に形成されたベース部材１１と、前記収容溝１０の両側で前記ベース部材１１上に固定された一対のレール部材１２とから構成されている。前記ベース部材１１は底板１３及びこの底板１３の両側に立設された一対の側壁１４を備え、これら側壁１４の間に前記収容溝１０が形成されている。また、各側壁１４の上端面には前記レール部材１２がボルトで固定されており、これらレール部材１２にはボール又はローラといった転動体の転走面が長手方向に沿って複数形成されている。更に、前記ベース部材１１の底板１３上には前記リニアモータ７を構成する複数の界磁マグネット７０が固定されている。
【００２０】
一方、前記スライドユニット２は、多数の転動体を介して各レール部材１２に組付けられたスライドブロック２０と、前記ベース部材１１の収容溝１０を跨ぐようにして前記スライドブロック２０に固定されたテーブルプレート２１とから構成されている。前記スライドブロック２０は内部に転動体の無限循環路を備え、前記レール部材１２に沿って自在に往復運動を行うことが可能であり、これらスライドブロック２０とレール部材１２とが組み合わさってリニアガイドを構成している。図３に示す例では１条のレール部材１２に対して２基のスライドブロック２０を組み付けているが、使用するスライドブロック２０の個数はスライドユニット２に必要とされる耐荷重などに応じて適宜変更して差し支えない。また、前記テーブルプレート２１には前記リニアモータ７を構成する電機子７１が固定されており、かかる電機子７１はレールユニット１の収容溝１０内に位置して前記界磁マグネット７０と僅かな隙間を介して対向している。
【００２１】
一方、前記リニアモータ７はリニア同期モータであり、ベース部材１１の底板１３に対して前記スライドユニット２の移動方向に沿って一列に配列された複数の界磁マグネットと７０、これら界磁マグネット７０と僅かな隙間を介して対向すると共に前記テーブルプレート２１に固定されてベース部材１１の収容溝１０内に位置する電機子７１とから構成されている。前記ベース部材１１の底板１３上にはヨーク７２が設けられ、前記界磁マグネット７０はＮ極及びＳ極を交互に前記電機子７１に向けるようにして前記ヨーク７２上に配列されている。
【００２２】
一方、図４は前記電機子７１の移動方向に沿った断面図である。前記電機子７１は、珪素鋼等の強磁性材料から形成されたコア部材７２と、このコア部材７２の突極７３ｕ，７３ｖ，７３ｗに巻き回されたコイル７４とから構成されており、前記突極７３ｕ，７３ｖ，７３ｗの先端部を前記界磁マグネット７０に向けた状態で前記コア部材７２が前記テーブルプレート２１に固定されている。テーブルプレート２１の熱膨張を防止するため、コア部材７２とテーブルプレート２１との間には断熱材７５が挟み込まれている。前記コア部材７２の突極７３ｕ，７３ｖ，７３ｗに対してはｕ相、ｖ相及びｗ相の三相のコイルがそれぞれ巻かれており、これらのコイル７４に対して三相交流電流を通電することにより、前記電機子７１が移動磁界を生成し、電機子７１が固定されたテーブルプレート２１に対して界磁マグネット７０の配列方向に沿った推力が発生するようになっている。
【００２３】
従って、前記電機子に対してドライバ４から動力ケーブル４１を通じて三相交流電流を供給すると、前記レールユニット１に対して往復動自在に支承されたテーブルプレート２に対して推力が作用し、かかるテーブルプレート２をレールユニット１上で推進させ、任意の位置に位置決めすることが可能となっている。
【００２４】
次に、このようなリニアモータアクチュエータに適用される位置検出システムを具体的に説明する。
【００２５】
このリニアモータアクチュエータの位置検出システムでは、前記界磁マグネット７０の配列を利用してレールユニット１に対するスライドユニット２の移動量を検出するように構成されている。前記位置検出センサ３は前記界磁マグネット７０と対向する位置でスライドユニット２に固定されており、界磁マグネット７０の磁極配列に応じた信号を出力して、当該信号を前記ドライバ４に内蔵された位置検出部４２に対して送信する。
【００２６】
前記位置検出センサ３は異方性磁気抵抗素子からなる一対の検出ヘッドを内蔵しており、各検出ヘッドは界磁マグネット７０の配列方向に沿って移動した際に、磁界の方向変化に応じた検出信号を出力する。図５に示すように、界磁マグネット７０におけるＮ極の配列ピッチをＰとした場合、この検出信号は周期が配列ピッチＰに対応したｓｉｎ波信号Ｓとなる。また、図６に示すように、前記位置検出センサ３に搭載された一対の検出ヘッドは、９０°の位相差を有するｓｉｎ波信号Ｓ１及びｃｏｓ波信号Ｓ２を出力するように配置されている。尚、前記位置検出センサ３の各検出ヘッドとしては、前記界磁マグネット７０の磁束の変化を検出し得るものであれば、前述の異方性磁気抵抗素子に限らず、他の磁気センサを使用することが可能である。
【００２７】
前記位置検出センサ３の出力信号は前記ドライバ４に内蔵された位置検出部４２に入力される。図７はこの位置検出部４２の構成を示すものである。この位置検出部４２はインターポレータであり、位相が異なるｓｉｎ波信号及びｃｏｓ波信号にデジタル的な内挿処理を加えて高分解能のエンコーダパルス信号を出力する。前記位置検出センサ３の各検出ヘッドから出力されたｓｉｎ波信号及びｃｏｓ波信号はＡ／Ｄ変換器４３に入力され、所定の周期でサンプリングされてデジタル信号に変換される。変換されたデジタル信号は信号処理部４４に入力され、かかる信号処理部４４は内挿分割されたＡ相エンコーダパルス信号及びこれと９０°の位相差を有するＢ相エンコーダパルス信号を出力する。また、前記信号処理部４４はＺ相パルス信号をｓｉｎ波信号Ｓ１の１周期毎に出力し、このＺ相パルス信号は前記レールユニット１に対するスライドユニット２の絶対位置を演算する目的で利用される。
【００２８】
例えば、前記界磁マグネット７０のＮ極の配列間隔が２０ｍｍの場合、前記ｓｉｎ波信号の１周期に対応した波長は２０ｍｍとなるが、これを前記位置検出部４２で分割数４０００に内挿処理すると、前記Ａ相エンコーダパルス信号及びＢ相エンコーダパルス信号の分解能は５μｍとなる。従って、各エンコーダパルス信号をカウントすることにより、レールユニット１に対するスライドユニット２の位置を５μｍ単位で把握することが可能となる。
【００２９】
しかし、前記界磁マグネット７０そのものはリニアモータ７の推力を発生させるための構成部材であり、位置検出システムにおける利用を考慮して高精度に配列されている訳ではない。このため、前記界磁マグネット７０の配列間隔には誤差が含まれていると考えられ、かかる界磁マグネット７０の磁束変化を表すｓｉｎ波信号及びｃｏｓ波信号に基づいて生成されたエンコーダパルス信号の各々がスライドユニット２の移動距離に正しく対応していないことが推測される。
【００３０】
このため、本実施形態の位置検出システムでは、前記レールユニット１に設けられた補助スケール５を補助検出センサ６で読み取り、かかる補助検出センサ６の出力信号を補正基準信号として用いることで、前記エンコーダパルス信号をカウントして得られたスライドユニットの位置情報を補正している。
【００３１】
前記補助スケール５は所定間隔でインデックスとなる磁極が着磁された磁気スケールであり、前記磁極の配列方向がレールユニット１の長手方向に合致して当該レールユニット１に配設されている。この補助スケール５における磁極の配列ピッチは、リニアモータ７の界磁マグネット７０のＮ極の配列間隔（図５におけるＰ）よりも短く、且つ、前記位置検出部４２における分解能であるところの最小検出単位よりも長く設定されている。例えば、この実施形態では、界磁マグネット７０のＮ極の配列間隔Ｐを２０ｍｍ、前記位置検出部４２の分解能を５μｍとした場合に、補助スケール５の磁極の配列ピッチは１ｍｍに設定することができる。この補助スケール５のインデックスの配列ピッチは高精度であることが極めて重要である。
【００３２】
一方、前記補助スケール５を読み取る補助検出センサ６としてはホールＩＣを使用することができる。前記補助検出センサ６は前記補助スケール５と対向する位置でスライドユニット２に固定されており、かかるスライドユニット２がレールユニット１に沿って移動すると、前記補助スケール５に着磁されたＮ極及びＳ極の発生する磁界の変化に応じてオン／オフ動作する。すなわち、前記補助検出センサ６は補助スケール５のインデックスの配列ピッチに対応した補正基準信号としてのデジタル信号を出力し、前述の如く補助スケール５の磁極の配列ピッチが１ｍｍであれば、補正基準信号はスライドユニットが１ｍｍ移動する毎に立ち上がり、立ち下がりを繰り返すことになる。
【００３３】
尚、前記補助スケール５と補助検出センサ６の組み合わせは前述の磁気検出タイプのものに限られず、補助スケール５のインデックスの配列ピッチに対応した出力信号が得られるものであれば、例えば光学式検出タイプのものであっても差し支えない。
【００３４】
図８はこのリニアモータアクチュエータにおけるリニアモータ７の制御系を示す図である。前記位置検出部４２によって生成されたＡ相エンコーダパルス信号及びＢ相エンコーダパルス信号は位置補正部４５に入力される。また、前記補助検出センサ６が出力する補正基準信号も当該位置補正部４５に対して入力される。かかる位置補正部４５はマイクロコンピュータで構成されており、前記エンコーダパルス信号をカウントすることにより、レールユニット１に対するスライドユニット２の移動量に関する位置信号を生成し、これをマイクロコンピュータで構成される演算部４６に対して出力する。前記演算部４６は上位コンピュータであるところのモーションコントローラ４７からスライドユニット２の目的とする移動量に関する信号を受信し、これらを前記位置補正部４５から送られてくる位置信号と比較しながらサーボ制御ユニット４８に対して駆動制御信号を出力する。これにより、前記サーボ制御ユニット４８はリニアモータ７の電機子７１に対して前記駆動制御信号に応じた三相交流電流を通電し、それによってスライドユニット２がレールユニット１に対して推進される。
【００３５】
尚、前記位置検出部４２、位置補正部４５、演算部４６及びサーボ制御ユニット４８は前記ドライバ４に内蔵されており、前記モーションコントローラ４７は前記ドライバ４に接続されている。
【００３６】
前記位置補正部４５は所定の制御原点を基準として位置検出部４２から送られてくるエンコーダパルス信号をカウントし、原則としてそのカウント結果を位置信号として前記演算部に出力する。しかし、前記位置補正部４５が前記位置信号を生成するに際し、前述の如く、前記位置検出部４２から出力されるエンコーダパルス信号の各々がスライドユニット２の移動距離に正しく対応していないことが推測されるため、補助検出センサ６から送られてくる補正基準信号を参照しながら位置信号を生成する。
【００３７】
図９は、前記位置補正部４５におけるＡ相エンコーダパルス信号のカウント値と、位置補正部が演算部に対して出力する位置信号との関係を示したチャートであり、エンコーダパルス信号の分解能を５μｍ、補正基準信号の分解能を１ｍｍ（＝１０００μｍ）として描いてある。すなわち、補正基準信号の分解能はエンコーダパルス信号の２００カウントに相当する。
【００３８】
先ず、スライドユニット２が制御原点から移動を開始すると、位置補正部４５に内蔵されたカウンタが位置検出部４２から出力されるエンコーダパルス信号をカウントアップしていく。制御原点は前記補助スケール５とは無関係に決定されているので、前記補助検出センサ６が出力する補正基準信号のオン／オフ変化は制御原点の位置とは無関係に発生する。図９に示すチャートでは、エンコーダパルス信号のカウント値が７５に達した時点で、補正基準信号がオフに変化したと仮定している。補正基準信号のオン／オフ変化が検知されるまでの間、位置補正部４５はカウントアップされたカウント値をそのまま位置信号として演算部４６に出力する。
【００３９】
スライドユニット２が制御原点から移動を開始し、補正基準信号が初めて変化すると、前記位置補正部４５ではカウントアップされたカウント値を内蔵メモリに書き込み、カウンタのカウント値をリセットする。そして、スライドユニット２の移動に伴い、位置検出部４２から入力されるエンコーダパルス信号を０からカウントアップしていく。補正基準信号の初回のオン／オフ変化が検知された後は、前記位置補正部４５は内蔵メモリに保持されていたカウント値とカウンタに保持されているカウント値の和を位置信号とし、これを演算部４６に対して出力する。例えば、スライドユニット２がチャート内の位置Ｘに到達した際のカウンタのカウント値が８０であったとすると、位置補正部４５は内蔵メモリに保持されていたカウント値７５とカウンタに保持されているカウント値との和、すなわち７５＋８０＝１５５を位置信号として演算部に出力する。
【００４０】
スライドユニット２が位置Ｘから更に移動し、補正基準信号の２回目のオン／オフ変化が位置補正部４５によって検知されると、位置補正部４５は補正基準信号の分解能に対応したカウント値を内蔵メモリに保持されているカウント値に加算し、その結果を内蔵メモリに新たに保持する。図９に示すチャートでは、補正基準信号の分解能１ｍｍに対応するエンコーダパルス信号のカウント値が２００であることから、新たに内蔵メモリに保持されるカウント値は７５＋２００＝２７５となる。
【００４１】
この場合、補正基準信号の２回目のオン／オフ変化が検知された際のカウンタのカウント値が２００以外であっても、内蔵メモリに加算するカウント値は２００とする。すなわち、前記位置補正部４５が演算部４６に対して出力する位置信号は、補正基準信号がオン／オフ変化する毎に補助スケール５のインデックスの配列ピッチに合致して補正されることになる。
【００４２】
この後、前記位置補正部４５は、補正基準信号の初回のオン／オフ変化の後と同様に、内蔵メモリに保持されていたカウント値とカウンタに保持されているカウント値の和を位置信号とし、これを演算部４６に対して出力する。例えば、スライドユニット２がチャート内の位置Ｙに到達した際のカウンタのカウント値が４０であったとすると、位置補正部４５は内蔵メモリに保持されていたカウント値２７５とカウンタに保持されているカウント値との和、すなわち２７５＋４０＝３１５を位置信号として演算部４６に出力する。
【００４３】
そして、スライドユニット２が位置Ｙから更に移動し、補正基準信号の３回目のオン／オフ変化が位置補正部４５によって検知されると、かかる位置補正部４５は補正基準信号の分解能に対応したカウント値を内蔵メモリに保持されているカウント値に加算し、その結果を内蔵メモリに新たに保持する。図９に示すチャートでは、新たに内蔵メモリに保持されるカウント値は２７５＋２００＝４７５となる。
【００４４】
以降、位置補正部は前記手順を繰り返しながら演算部に対して位置信号を出力し、前記演算部４６はモーションコントローラ４７から送られてくる目標値と前記位置信号とを比較しながらサーボ制御ユニット４８に対して駆動制御信号を出力する。
【００４５】
このように本実施形態の位置検出システムにおいては、リニアモータ７を構成する界磁マグネット７０の磁束変化に基づいて高分解能のエンコーダパルス信号を生成し、かかるエンコーダパルス信号のカウント値に基づいてレールユニット１に対するスライドユニット２の位置信号を生成する一方、補助検出センサ６が出力する補正基準信号の変化に基づき、スライドユニット２が所定量移動する毎に前記位置信号を補正している。
【００４６】
前記界磁マグネット７０の配列ピッチには誤差が含まれることから、界磁マグネット７０の磁束変化に基づいて高分解能のエンコーダパルス信号を生成した場合、エンコーダパルス信号の累積カウント値がレールユニット１に対するスライドユニット２の移動距離に正確に対応しないことが予想される。しかし、本実施形態の位置検出システムでは、スライドユニット２が一定距離だけ移動する度に出力される補正基準信号を用いて、前記エンコーダパルス信号の累積カウント値を補正しているので、レールユニット１に対するスライドユニット２の移動位置を精度良く検出することが可能となる。
【００４７】
また、前記補助スケール５には前記界磁マグネット７０のＮ極の繰り返し配列ピッチＰよりも短いピッチでインデックスが配列されていることから、誤差が含まれているであろう前記位置検出センサ３の出力信号の変化周期よりも短い間隔で前記位置信号を補正することができ、前記位置検出センサ３のみを用いる場合と比較して、前記スライドユニット２の移動位置を精度良く検出することが可能となる。
【００４８】
更に、前記補助スケール５のインデックスは前記エンコーダパルス信号の分解能よりも長いピッチで配列されていることから、かかる補助スケールとしては高精細にインデックスが配列された高価なものを使用する必要はなく、また、この補助スケールと組み合わせて使用される補助検出センサも安価なものを使用することが可能である。従って、前記界磁マグネット７０をリニアスケールに代用し、それに加えて安価な補助スケール５を用いることにより、前記界磁マグネット７０に対するスライドユニット２の移動位置を精度良く検出しつつも、安価な位置検出システムを構成することが可能となっている。
【符号の説明】
【００４９】
１…レールユニット、２…スライドユニット、３…位置検出センサ、５…補助スケール、６…補助検出センサ、７…リニアモータ、７０…界磁マグネット、７１…電機子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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