(57)【要約】【課題】外付けのリミットセンサを不要として、エンコーダを用いたシステムの低コスト化、省スペース化を図る。【解決手段】スケール３２と検出器４０の相対変位を検出するためのエンコーダにおいて、非磁性体のスケールベース３４と、該スケールベース３４に配設された磁性体のピン３８と、該ピン３８の接近を検出するための、前記検出器４０に搭載された磁気センサ５２とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スケールと検出器の相対変位を検出するためのエンコーダにおいて、
非磁性体のスケールベースと、
該スケールベースに配設された磁性体のピンと、
該ピンの接近を検出するための、前記検出器に搭載された磁気センサと、
を備えたことを特徴とするリミットセンサ搭載エンコーダ。
【請求項２】
前記スケールベースに、前記スケールに沿って伸びる溝が形成され、該溝の任意の位置に前記ピンが嵌め込み可能とされていることを特徴とする請求項１に記載のリミットセンサ搭載エンコーダ。
【請求項３】
位置検出用のトラックを持つスケールと、
非磁性体のスケールベースと、
該スケールベースに配設される磁性体のピンと、
を備えたことを特徴とする、リミットセンサ搭載エンコーダ用のスケール組立体。
【請求項４】
前記スケールベースに、前記スケールに沿って伸びる溝が形成され、該溝の任意の位置に前記ピンが嵌め込み可能とされていることを特徴とする請求項３に記載のリミットセンサ搭載エンコーダ用のスケール組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スケールと検出器の相対変位を検出するためのエンコーダ、及び、そのスケール組立体に係り、特に、リミットセンサと併用されるエンコーダとして用いるのに好適な、リミットセンサ搭載エンコーダ、及び、そのスケール組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
リニアエンコーダを用いた産業機械等のシステムでは、一般的に、位置制御や速度制御用のリニアエンコーダ以外に、機械的又は電気的なリミットセンサを搭載する必要がある。
【０００３】
又、近年のシステムの大型化により、図１に例示する如く、同軸のレール１０上に複数のステージ１２を配設した装置が増えてきている。この場合、１本の比較的長いスケール２０に対して複数個の検出器２２を用いることで、各ステージ１２毎に各種制御が可能になるが、各ステージ１２の動きが相互に干渉するのを防止するため、リミットスイッチ２４をレール１０に設ける場合がある。
【０００４】
このような、リニアエンコーダとリミットスイッチの併用に関しては、例えば特許文献１や２に記載がある。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−３４３９３号公報
【特許文献２】特開平７−７７４０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、図１に示したように、１本の比較的長いスケール２０に対し、複数個の検出器２２を設けた場合には、リミットスイッチ２４の数も増え、システムのコストアップやスペースの無駄に繋がるという問題点を有していた。
【０００７】
本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたもので、外付けのリミットスイッチを不要として、リミットセンサを安価に利用可能とすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、スケールと検出器の相対変位を検出するためのエンコーダにおいて、非磁性体のスケールベースと、該スケールベースに配設された磁性体のピンと、該ピンの接近を検出するための、前記検出器に搭載された磁気センサとを備えることにより、前記課題を解決したものである。
【０００９】
又、前記スケールベースに、前記スケールに沿って伸びる溝を形成し、該溝の任意の位置に前記ピンを嵌め込み可能として、リミットセンサの数及び位置を容易に変更可能としたものである。
【００１０】
本発明は、又、位置検出用のトラックを持つスケールと、非磁性体のスケールベースと、該スケールベースに配設される磁性体のピンとを備えたことを特徴とする、リミットセンサ搭載エンコーダ用のスケール組立体を提供するものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、エンコーダ側に、比較的安価で、大きなスペースを必要としないリミットセンサを搭載したので、位置検出用スケールの原点信号（Ｚ相）に比べ精度は劣るが、スケールを用いたシステムで使用されるリミットスイッチ等と比較すると十分な性能が得られ、ケーブル本数も少なくて済み、安価に構成可能となる。特に、検出器とスケールベース間のギャップを広く取れるようにした場合には、取り付け易さを維持した小型リミットセンサが実現し、省スペース化につながる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１３】
本実施形態は、図２（Ａ）（側面図）及び（Ｂ）（正面図）に示す如く、相対変位を検出すべき一方の部材に固定されるスケール組立体３０と、該スケール組立体３０と対面するよう、相対変位を検出すべき他方の部材に固定される検出器４０とを備えている。
【００１４】
前記スケール組立体３０には、位置検出用の反射型光学スケール３２と、該光学スケール３２を保持するための、該光学スケール３２に沿って伸びる溝３６が形成された、非磁性体、例えばアルミ押出材でなるスケールベース３４と、該スケールベース３４の溝３６に嵌め込み可能とされた、磁性体（例えば鉄）でなる平行ピン３８とを備えている。
【００１５】
前記検出器４０には、インクリメンタル変位及び原点を検出するための、前記光学スケール３２に光を投射するための光源４４、該光学スケール３２からの反射光を受光するための、例えばレンズ４６、アパーチャ４８及び受光素子５０を含む光電センサ４２と、前記平行ピン３８の接近を検出するための、一対の円柱磁石５４、該円柱磁石５４を連結する鉄板５６、該鉄板５６の中央部に装着されたホール素子５８でなる磁気センサ５２とが搭載されている。
【００１６】
本実施形態の構成で、平行ピン３８の位置を検出するには、２００ガウス程度の磁束密度が必要になるが、これは、検出側と平行ピン３８の距離（ギャップ）Ｇを２ｍｍ程度に設定することを前提とすると、直径２ｍｍ×長さ１５ｍｍ程度の平行ピン３８と、直径３ｍｍ×長さ５ｍｍ程度の円筒磁石５４を用いることで可能となり、いずれも安価な市販部品で構成できる。
【００１７】
本実施形態においては、アルミ押出材でなるスケールベース３４の溝３６に平行ピン３８を配置するようにしたので、リミットセンサの位置及び数を任意に、且つ、比較的簡単に設定できる。又、数が増えた場合のコストアップ要因は、平行ピン３８のみとなるため、大型の機械等を想定した場合のコストメリットが大きい。
【００１８】
なお、前記実施形態においては、本発明が、セパレート型リニアエンコーダに適用されていたが、本発明の適用対象はこれに限定されず、一体型のリニアエンコーダや、ロータリエンコーダにも同様に適用可能である。
【００１９】
又、リミットセンサ用のピンの形状や配設方法も、溝３６に埋め込む平行ピン３８に限定されず、例えば、スケールベース３４の所定位置に設けた孔にピンを挿入する構成としてもよい。
【００２０】
又、非磁性体のスケールベース３４や磁性体のピン３８の材質も、それぞれ、アルミニウムや鉄に限定されない。
【００２１】
更に、変位及び原点検出用のセンサも、反射型の光電センサに限定されず、透過型の光電センサや、静電容量式センサや、リミット検出信号と識別可能な磁気式センサを用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の適用対象の一例を示す斜視図
【図２】本発明の実施形態の構成を示す（Ａ）側面図及び（Ｂ）正面図
【符号の説明】
【００２３】
３０…スケール組立体
３２…反射型光学スケール
３４…スケールベース
３６…溝
３８…平行ピン
４０…検出器
４２…光電センサ
５２…磁気センサ
【図１】
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【図２】
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