移動体の絶対値型位置検出装置
【課題】長い距離に亘って移動体の絶対位置を正確に検出可能で低コストの移動体の絶対値型位置検出装置を提供する。
【解決手段】移動体の絶対位置を特定する絶対値特定パターンが記録されている絶対位置特定スケール１０と、スケールの絶対位置を検出する検出手段と、からなる移動体の絶対値型位置検出装置１であって、スケール１０の隣接するスケールは順次その一部が重なるように所定のオーバーラップ量を保持して直列に配置され、検出手段はスケール毎に各々配置されており、オーバーラップ量の絶対位置および各スケールのオーバーラップ内の特定位置を記憶しておく不揮発性記憶部３１と、検出手段によるスケールの絶対位置の検出結果と不揮発性記憶部３１に記憶されている情報から移動体の絶対位置を演算する演算部３０とを備えた。
【解決手段】移動体の絶対位置を特定する絶対値特定パターンが記録されている絶対位置特定スケール１０と、スケールの絶対位置を検出する検出手段と、からなる移動体の絶対値型位置検出装置１であって、スケール１０の隣接するスケールは順次その一部が重なるように所定のオーバーラップ量を保持して直列に配置され、検出手段はスケール毎に各々配置されており、オーバーラップ量の絶対位置および各スケールのオーバーラップ内の特定位置を記憶しておく不揮発性記憶部３１と、検出手段によるスケールの絶対位置の検出結果と不揮発性記憶部３１に記憶されている情報から移動体の絶対位置を演算する演算部３０とを備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばリニア移動型の移動体の絶対位置を検出する移動体の絶対値型位置検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、リニア移動型の移動体の原点からの絶対位置を検出する移動体の絶対値型位置検出装置は一般に知られている。この移動体の絶対値型位置検出装置は、一般に磁気スケールとＭＲ素子の組合せによって構成されているものや、位置コードを光学的に読み取るもの、静電容量を読み取るものなどがある。しかし、長い距離を検出する場合、短い磁気スケールを直列に繋ぎ合わせると接続部分で誤差が生じたり、構造的に直列には繋げられなかったり、また単純に全長を延ばしてしまうと分解能が不足してしまったりするため、高分解能で長距離の絶対値型位置検出装置の実現が難しい。
【０００３】
絶対値型位置検出装置を直列に繋ぐためには、繋ぎ部の検出誤差を無くすために繋ぎ合わせる接触面間の正確な寸法関係を維持する高度な加工精度が要求される。
【０００４】
一方、繋ぎ部の検出誤差を無くすためにスケールの繋ぎ部を検出すると動作する第３検出器を備えているスケール装置も知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−５５６４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の特許文献１記載のスケール装置は、繋ぎ部の検出誤差を無くすためにスケールの繋ぎ部を検出すると動作する第３検出器を新たに必要とし、既存製品を使用できないために、設備投資にコストのかかる問題がある。
【０００７】
一方、従来型の移動体の絶対値型位置検出装置は、ある程度長い距離を検出する場合、短い磁気スケールを単に直列に繋ぎ合わせようとすると、磁気スケールの繋ぎ合わせる接触面の表面粗さによっては繋ぎ部に隙間が生じる。また、繋ぎ部を接着剤等で繋ぎ合わせる場合にも、接着部の厚みで繋ぎ部に隙間が発生する。また、完全に直列に繋げて配置されているため、隣接する磁気スケールの磁界の影響を受け出力誤差が発生する。その結果、移動体の移動量を正確に検出できない。
【０００８】
また、繋ぎ部を有さないである程度長い距離を検出する場合、ビット数を増やすことも従来から行われているが、その分コストがかかる。また、磁気スケール自体が長尺となるため運搬時や組立て時の作業性が悪い。また、運搬時の荷姿による変形や組み付け状態での加熱収縮による磁気スケール自体の破損の問題が発生する虞もある。
【０００９】
本発明は、以上のような実情に鑑みてなされたもので、長い距離に亘って移動体の絶対位置を正確に検出可能で低コストの移動体の絶対値型位置検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決するために、本発明の請求項１に係る移動体の絶対値型位置検出装置は、
移動体の絶対位置を特定する絶対値特定パターンが記録されている絶対位置特定スケールと、
前記スケールの絶対位置を検出する検出手段と、からなる移動体の絶対値型位置検出装置であって、
前記スケールの隣接するスケールは順次その一部が重なるように所定のオーバーラップ量を保持して直列に配置され、前記検出手段は前記スケール毎に各々配置されており、
前記オーバーラップ量の絶対位置および各スケールのオーバーラップ内の特定位置を記憶しておく不揮発性記憶部と、
前記検出手段によるスケールの絶対位置の検出結果と前記不揮発性記憶部に記憶されている情報から移動体の絶対位置を演算する演算部と、を備えることを特徴としている。
【００１１】
本発明の請求項１に係る移動体の絶対値型位置検出装置によると、移動体絶対位置特定スケールを順次直列に配置するとともに、隣接するスケールの連結部が一部重なるようにオーバーラップさせて各々のスケールのオーバーラップ部分を重複させた状態で緩やかな階段状に並列配置されている。そのため、各移動体絶対位置特定スケール間の連結部（繋ぎ部）において直列方向に隙間が発生しない。その結果、移動体の絶対値型位置検出装置が繋ぎ部の隙間の影響を受けることなく、正確に検出できるエリアのデータを演算し正確な移動量を検出できる。
【００１２】
そして後述するプリセットの設定は、各磁気スケールのオーバーラップ内の特定位置、すなわち隣接する磁気スケールがオーバーラップする領域内において、磁気スケールの絶対位置を計測し、この計測値を不揮発性記憶部に記憶させることにより行う。このようにすることにより、各磁気スケールの絶対位置を厳密に計測する必要がなく、プリセットの設定時間を短縮することが可能となる。
【００１３】
また、本発明の請求項２に係る移動体の絶対値型位置検出装置は、請求項１に記載の移動体の絶対値型位置検出装置において、
前記演算部は、前記検出手段によるスケールの絶対位置の検出結果と、
前記不揮発性記憶部に記憶されている前記スケールの手前のスケールまでのオーバーラップ内の特定位置の合算値とを加算し、
その加算値から前記不揮発性記憶部に記憶されている各々のオーバーラップ量の絶対位置を減算することを特徴としている。
【００１４】
これによって、並列してオーバーラップする移動体絶対位置特定スケールのそれぞれの読み取り値を読み取る。そして、その読み取り値が不揮発性記憶部を介して演算される。その結果、移動体の移動量を短尺の移動体絶対位置特定スケールの組合せによって長い距離に亘って検出できる。また、ビット数を増やすことなく長い距離を検出できる。また、既存の絶対値エンコーダのスケールとセンサを用いることができ、新たな設備投資等がなくコストがかからない。また、運搬時や組立て時の作業性も改善される。また、運搬時の荷姿による変形や組み付け状態での加熱収縮による磁気スケール自体の破損の問題も生じない。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によると、長い距離に亘って移動体の絶対位置を正確に検出可能で低コストの移動体の絶対値型位置検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る移動体の絶対値型位置検出装置を示す概略構成図である。
【図２】図１に示した移動体の絶対値型位置検出装置の使用前のプリセット用フローチャートである。
【図３】本発明の一実施形態に係る移動体の絶対値型位置検出装置をその各構成要素の具体的寸法関係を含めて示す概略構成図である。
【図４】図３に示した移動体の絶対値型位置検出装置の使用前のプリセット用フローチャートである。
【図５】図１に示した移動体の絶対値型位置検出装置の絶対位置検出用フローチャートである。
【図６】図３に示した移動体の絶対値型位置検出装置の絶対位置検出用フローチャートである。
【図７】ｎ本の磁気スケールを配列した移動体の絶対値型位置検出装置の使用前のプリセット用フローチャートである。
【図８】ｎ本の磁気スケールを配列した移動体の絶対値型位置検出装置の絶対位置検出用フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態に係る移動体の絶対値型位置検出装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本実施形態を説明するにあたって、移動体の絶対値型位置検出装置の一構成要素をなす移動体絶対位置特定スケールを、各寸法関係を規定せずに３本配置した構成、及び前者の各移動体絶対位置特定スケールの各寸法及び後述するオーバーラップ分の寸法を具体的に特定した構成、並びに移動体絶対位置特定スケールをｎ本配置した一般的構成の順に説明する。
【００１８】
図１は、本発明の実施形態に係る移動体の絶対値型位置検出装置１を示す概略構成図である。本発明の一実施形態に係る移動体の絶対値型位置検出装置１は、図１に示すように、直線的に移動する移動体の位置を検知する移動体の絶対値型位置検出装置である。そして、本実施形態における移動体の絶対値型位置検出装置１は磁気式の移動体の絶対値型位置検出装置であり、移動体の絶対位置を特定する移動体絶対位置特定スケール１０（以下、適宜「磁気スケール」とする）と、移動体の絶対位置を検出する移動体絶対位置検出センサ２５（以下、適宜「ＭＲセンサ」とする）と、検出した検出値を記憶する不揮発性記憶部３１と、を備えている。
【００１９】
磁気スケール１０は、３本の磁気スケール１１，１２，１３からなり、直列に配置され、各磁気スケール１０の連結付近において一定の量だけオーバーラップするように磁気スケール１０の幅方向に所定の間隔を介して階段状に並列に配置されている。即ち、各磁気スケール１１，１２，１３はその隣接する磁気スケールの各端部を幅方向にずらしながら全体的に直列に配置されている。そして、各磁気スケール１０の隣接する端部同士が、そのずらした部分において幅方向に並び合った部分をオーバーラップ部分とする。また、ここで、幅方向とは、ＭＲセンサ２５の並び方向をいう。
【００２０】
第１の磁気スケール１１と第２の磁気スケール１２の連結付近では、上述のように所定量Ｓ２だけオーバーラップして配置されている。また、第２の磁気スケール１２と第３の磁気スケール１３の連結付近では、所定量Ｓ３だけオーバーラップして配置されている。なお、このオーバーラップ量は、予め特定のオーバーラップ量と規定して各磁気スケールを配置する必要はない。そのため、オーバーラップ量を気にすることなく磁気スケール１０の配置作業を容易に行うことができる。
【００２１】
移動体の絶対位置を検出する移動体絶対位置検出センサは、第１の磁気スケール１１に対応する第１のＭＲセンサ２１（２５）と、第２の磁気スケール１２に対応する第２のＭＲセンサ２２（２５）と、第３の磁気スケール１３に対応する第３のＭＲセンサ２３（２５）から構成され、これら３個のＭＲセンサ２１，２２，２３は、それぞれの磁気スケール１０（１１，１２，１３）に対応するように可動板２０に搭載されている。各ＭＲセンサ２１，２２，２３にはそれぞれＭＲ素子２６，２７，２８が内蔵されている。そして、各ＭＲセンサ２１，２２，２３は、それぞれ配列された位置に対応する磁気スケール１０の磁界の変化に応じて各磁気スケールの絶対位置を検出するようになっている。なお、以下に３個のＭＲセンサ２１，２２，２３を適宜まとめてＭＲセンサ２５とする。
【００２２】
ＭＲセンサ２５は、演算部３０に電気的に接続され、演算部３０内に不揮発性記憶部３１を備えている。そして、後述するプリセット時に各ＭＲセンサ２１，２２，２３により検出した計測値を不揮発性記憶部３１に記憶すると共に、これらの計測値を演算部３０に入力することにより演算処理を行い、移動体の絶対位置を特定する構成になっている。なお、各ＭＲセンサ２１，２２，２３に対応するＭＲ素子２６，２７，２８は、図面には１つとして示されているが、複数のＭＲ素子で構成されていても良い。
【００２３】
次に、図１に示す移動体の絶対値型位置検出装置１において、移動体の絶対位置を検出する前に行うプリセットについて説明する。ここで、プリセットとは、ユーザーが使用する前に製品工場出荷時に行う初期設定であり、直列配置された磁気スケール１０のうち、第1の磁気スケール１１と第２の磁気スケール１２の最大絶対位置（以下、最大スケール長という）Ａ１ｍａｘ,Ａ２ｍａｘおよびこれらの磁気スケール１１,１２間のオーバーラップ量Ｓ２並びに第２の磁気スケール１２と第３の磁気スケール１３間のオーバーラップ量Ｓ３を予め検出して、これらの検出結果を演算部３０の不揮発性記憶部３１に記憶させることをいう。このプリセットの設定は、ユーザーがメンテナンス上行うことができる一方、分解して装置を運び、再組み立てをしたときなどには行う必要が生じる。
【００２４】
続いて、図１に示す移動体の絶対値型位置検出装置のプリセットを行う具体的な方法を図２に示すフローチャートに基づいて説明する。プリセットを行うにあたって、最初に第１のＭＲセンサ２１が第１の磁気スケール１１の最大スケール長Ａ１ｍａｘを検出できるまでＭＲセンサ２５を移動させる（ステップＳ１１）。そして、その位置における第１のＭＲセンサ２１による第１の磁気スケールの出力値Ａ１ｍａｘおよび第２のＭＲセンサ２２による第２の磁気スケールの出力値Ｓ２をオーバーラップ量として読み取り、これらの出力値を不揮発性記憶部３１に記憶する（ステップＳ１２）。
【００２５】
続いて、第２のＭＲセンサ２２が第２の磁気スケール１２の最大スケール長Ａ２ｍａｘを検出できるまでＭＲセンサ２５を移動させる（ステップＳ１３）。そして、その位置における第２のＭＲセンサ２２による第２の磁気スケール１２の出力値Ａ２ｍａｘおよび第３のＭＲセンサ２３による第３の磁気スケール１３の出力値Ｓ３をオーバーラップ量として読み取り、これらの出力値を不揮発性記憶部３１に記憶する（ステップＳ１４）。このようにしてプリセットの設定を完了する。
【００２６】
続いて、プリセットの設定が完了した図１に示した移動体の絶対値型位置検出装置を用いて移動体の絶対位置を検出する方法について、図５に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００２７】
ある特定の位置で移動体の絶対位置を確認したい場合、まず何れのＭＲセンサ２１,２２,２３が移動体の絶対位置を検知しているかを判断する。ここで例えば第１のＭＲセンサ２１のみが移動体の絶対位置を検知し、その他のＭＲセンサ２２,２３が検知できていない場合、移動体は第１の磁気スケール１１上に存在していると認定する（ステップＳ３１）。そして、第１のＭＲセンサ２１のみの出力値Ａ１を演算部３０に入力し（ステップＳ３２）、演算部３０にて演算処理を行う（ステップＳ３６）。このときの移動体の絶対位置Ｘ＝Ａ１となる。
【００２８】
一方、第１のＭＲセンサ２１で移動体の絶対位置が検知されず、第２のＭＲセンサ２２が移動体の絶対位置を検知している場合、移動体は第２の磁気スケール１２上に存在していると認定する（ステップＳ３３）。そして、この場合は、第２のＭＲセンサ２２の出力値Ａ２およびプリセット時に不揮発性記憶部３１に記憶した第１の磁気スケール１１の最大スケール長Ａ１ｍａｘとオーバーラップ量Ｓ２を演算部３０に入力し（ステップＳ３４）、演算部３０にて演算処理を行う（ステップＳ３７）。このときの移動体の絶対位置Ｘ＝Ａ２＋Ａ１ｍａｘ−Ｓ２となる。
【００２９】
なお、上述の２つの条件を満たさない場合、即ち第３のＭＲセンサ２３が移動体の絶対位置を検知している場合、移動体は第３の磁気スケール１３上に存在していると認定する（ステップＳ３３）。そして、この場合は、第３のＭＲセンサ２３の出力値Ａ３およびプリセット時に不揮発性記憶部３１に記憶した第１の磁気スケール１１の最大スケール長Ａ１ｍａｘ並びに第２の磁気スケール１２の最大スケール長Ａ２ｍａｘとオーバーラップ量Ｓ２,Ｓ３を演算部３０に入力し（ステップＳ３５）、演算部３０にて演算処理を行う（ステップＳ３８）。このときの移動体の絶対位置Ｘ＝Ａ３＋（Ａ１ｍａｘ＋Ａ２ｍａｘ）−（Ｓ２＋Ｓ３）となる。なお、図１は、移動体が移動量Ｘだけ移動し、第３のスケール１３の途中位置Ａ３を検出する場合を示している。
【００３０】
続いて、上述したプリセットの説明の理解をより深めるために、第１の磁気スケール１１、第２の磁気スケール１２、第３の磁気スケール１３、オーバーラップ量Ｓ２，Ｓ３のそれぞれに具体的数値を当てはめた場合を説明する。図３は、図１における構成と等価的な構成を示しているが、Ａ１ｍａｘを１００ｍｍ、Ａ２ｍａｘを１００ｍｍ、Ａ３ｍａｘを１００ｍｍ、Ｓ２を５ｍｍ、Ｓ３を４ｍｍとしている。
【００３１】
図４は、図３の構成に対応する絶対位置検出装置のプリセットを行う具体的な方法を示すフローチャートである。以下、図３に示す移動体の絶対値型位置検出装置のプリセットを行う具体的な方法をフローチャートに基づいて説明する。
【００３２】
プリセットを行うにあたって、最初に第１の磁気スケール１１の最大スケール長である１００ｍｍまでＭＲセンサ２５を移動させる（ステップＳ２１）。そして、その位置における第１のＭＲセンサ２１による第１の磁気スケール１１の出力値Ａ１ｍａｘ＝１００ｍｍおよび第２のＭＲセンサ２２による第２のスケール１２の出力値Ｓ２＝５ｍｍをオーバーラップ量として読み取り、これらの出力値を不揮発性記憶部３１に記憶する（ステップＳ２２）。
【００３３】
続いて、第２の磁気スケール１２の最大スケール長である１９５ｍｍまでＭＲセンサ２５を移動させる（ステップＳ２３）。そして、その位置における第２のＭＲセンサ２２による第２の磁気スケール１２の出力値Ａ２ｍａｘ＝１００ｍｍおよび第３のＭＲセンサ２３による第３の磁気スケール１３の出力値Ｓ３＝４ｍｍをオーバーラップ量として読み取り、これらの出力値を不揮発性記憶部３１に記憶する（ステップＳ２４）。このようにしてプリセットの設定を完了する。
【００３４】
続いて、プリセットの設定が完了した図３に示した移動体の絶対値型位置検出装置を用いて移動体の絶対位置を検出する方法について、図６に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００３５】
第１のＭＲセンサ２１のみが移動体の絶対位置を検知している場合、移動体は第１の磁気スケール１１上に存在していると認定する（ステップＳ４１）。ここで、移動体が存在する第１の磁気スケール１１の絶対位置Ａ１＝３５ｍｍである場合は、第１のＭＲセンサ２１のみの出力値Ａ１＝３５ｍｍを演算部３０に入力し（ステップＳ４２）、演算部３０にて演算処理を行う（ステップＳ４６）。このときの移動体の絶対位置Ｘ＝３５ｍｍとなる。
【００３６】
一方、第１のＭＲセンサ２１で移動体の絶対位置が検知されず、第２のＭＲセンサ２２が移動体の絶対位置を検知している場合、移動体は第２の磁気スケール１２上に存在していると認定する（ステップＳ４３）。ここで、移動体が存在する第２の磁気スケール１２の絶対位置Ａ２＝５０ｍｍである場合は、第２のＭＲセンサ２２の出力値Ａ２＝５０ｍｍ、プリセット設定時に不揮発性記憶部３１に記憶した第１の磁気スケール１１の最大スケール長Ａ１ｍａｘ＝１００ｍｍとオーバーラップ量Ｓ２＝５ｍｍを演算部３０に入力し（ステップＳ４４）、演算部３０にて演算処理を行う（ステップＳ４７）。このときの移動体の絶対位置Ｘ＝５０ｍｍ＋１００ｍｍ−５ｍｍ＝１４５ｍｍとなる。
【００３７】
なお、上述の２つの条件を満たさない場合、即ち第３のＭＲセンサ２３が移動体の絶対位置を検知している場合、移動体は第３の磁気スケール１３上に存在していると認定する（ステップＳ４３）。ここで、移動体が存在する第３の磁気スケール１３の絶対位置Ａ３＝８０ｍｍである場合は、第３のＭＲセンサ２３の出力値Ａ３＝８０ｍｍおよびプリセット時に不揮発性記憶部３１に記憶した第１の磁気スケール１１の最大スケール長Ａ１ｍａｘ＝１００ｍｍおよび第２の磁気スケール１２の最大スケール長Ａ２ｍａｘ＝１００ｍｍとオーバーラップ量Ｓ２＝５ｍｍ、Ｓ３＝４ｍｍを演算部３０に入力し（ステップＳ４５）、演算部３０にて演算処理を行う（ステップＳ４８）。このときの移動体の絶対位置Ｘ＝８０ｍｍ＋（１００ｍｍ＋１００ｍｍ）−（５ｍｍ＋４ｍｍ）＝２７１ｍｍとなる。
【００３８】
これまでは、磁気スケールが３本直列に配置されている構成について説明したが（図１および図３を参照）、本発明はこれに限定されることなく任意の本数でも実現が可能である。そこで次に、ｎ本の磁気スケールを配置した構成におけるプリセットの方法と絶対位置検出方法について説明する。図７は、ｎ本の磁気スケールを配置した場合のプリセットの方法を示すフローチャートである。また、図８は、ｎ本の磁気スケールを配置した場合の絶対位置検出方法を示すフローチャートである。
【００３９】
まず、図７に示すプリセットの方法について説明する。
【００４０】
磁気スケールがｎ本（ｎは１以上の整数）直列に配置されている場合、その手前の本数（ｎ−１）本までの各磁気スケールの最大スケール長であるＡ１ｍａｘからＡ（ｎ−１）ｍａｘまでおよび隣接する各磁気スケールのオーバーラップ量Ｓ２からＳｎまでを、ＭＲセンサ２５を移動させることにより計測する（ステップＳ５１,Ｓ５３,Ｓ５５）。そして、その位置における各々のＭＲセンサによる各出力値を不揮発性記憶部３１に記憶させてプリセットの設定を完了する。（ステップＳ５２,Ｓ５４，Ｓ５６）。
【００４１】
続いて、磁気スケールがｎ本（ｎは１以上の整数）直列に配置されている場合の移動体の絶対位置検出方法を図８のフローチャートに基づいて説明する。
【００４２】
移動体を移動させたい位置に停止させ、その位置における移動体の絶対位置を検出する。ここで例えば、ｎ本ある磁気スケールのうち、移動体がｋ本目の磁気スケール（ｋは１以上ｎ以下の整数）上に存在していると認定される場合（ステップＳ６１,Ｓ６３,Ｓ６５,Ｓ６７）、ｋ本目の磁気スケールに対応するＭＲセンサの出力値Ａｋと、上述のプリセット設定時に予め不揮発性記憶部３１に記憶した１本目から（ｋ−１）本目までの最大スケール長であるＡ１ｍａｘからＡ（ｋ−１）ｍａｘまで、および各オーバーラップ量Ｓ２からＳｋまでの計測値を演算部３０に入力する（ステップＳ６２,Ｓ６４,Ｓ６６,Ｓ６８）。
【００４３】
従って、計測すべき移動体の絶対位置をＸとすると、Ｘ＝Ａｋ＋（Ａ１ｍａｘ＋Ａ２ｍａｘ＋・・・＋Ａ（ｋ−１）ｍａｘ）−（Ｓ２＋Ｓ３＋・・・＋Ｓｋ）として、移動体の絶対位置を演算部３０にて演算処理する（ステップＳ６９,Ｓ７０,Ｓ７１,Ｓ７２）。この演算部３０にて演算処理を行う演算式は以下の式で表わされる。
【００４４】
【数１】
（１≦ｋ≦ｎ、ｋ：整数）
【００４５】
以上説明したように、本発明によると、複数の磁気スケール１０を機械的接続することなく繋ぎ合わせることができるため、長い距離の検出をすることが可能となる。その結果、運搬時や組立て時の作業性効率が向上する。また、運搬時の荷姿による変形や、組み付け状態での加熱収縮による磁気スケール自体の破損の問題もなくなる。また、ビット数を増やすことなく長い距離を検出できる。また、プリセットにおいて各磁気スケールの最大スケール長とオーバーラップ量を予め記憶させているため、検出のたびに計測する必要がない。
【００４６】
なお、以上の説明においてプリセットの設定を行うに際して、各磁気スケールの最大スケール長および各オーバーラップ量を計測し、これらの計測値を不揮発性記憶部３１に記憶し、演算部３０に入力し演算処理を行うことにより、移動体の絶対位置を計測したが、不揮発性記憶部３１に記憶する各磁気スケールの計測値は、最大スケール長に限定されず隣接する磁気スケールがオーバーラップする領域内において、磁気スケールの絶対位置を計測し、この計測値を不揮発性記憶部３１に記憶させる場合も本発明の技術的範囲に属するのは上述した通りである。このようにすることで、各磁気スケールの絶対位置を厳密に計測する必要がなく、プリセットの設定時間を短縮できるという利点がある。
【００４７】
また、本実施例では磁気式の移動体の絶対値型位置検出装置について説明したが、磁気式に限らず光学式や静電容量式等何れの移動体の絶対値型位置検出装置であってもかまわない。
【符号の説明】
【００４８】
１ 移動体の絶対値型位置検出装置
１０（１１，１２，１３） 移動体絶対位置特定スケール（磁気スケール）
１１ 第１の磁気スケール
１２ 第２の磁気スケール
１３ 第３の磁気スケール
２０ 可動板
２１ 第１のＭＲセンサ
２２ 第２のＭＲセンサ
２３ 第３のＭＲセンサ
２５（２１,２２,２３） 移動体絶対位置検出センサ（ＭＲセンサ）
２６,２７,２８ ＭＲ素子
３０ 演算部
３１ 不揮発性記憶部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばリニア移動型の移動体の絶対位置を検出する移動体の絶対値型位置検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、リニア移動型の移動体の原点からの絶対位置を検出する移動体の絶対値型位置検出装置は一般に知られている。この移動体の絶対値型位置検出装置は、一般に磁気スケールとＭＲ素子の組合せによって構成されているものや、位置コードを光学的に読み取るもの、静電容量を読み取るものなどがある。しかし、長い距離を検出する場合、短い磁気スケールを直列に繋ぎ合わせると接続部分で誤差が生じたり、構造的に直列には繋げられなかったり、また単純に全長を延ばしてしまうと分解能が不足してしまったりするため、高分解能で長距離の絶対値型位置検出装置の実現が難しい。
【０００３】
絶対値型位置検出装置を直列に繋ぐためには、繋ぎ部の検出誤差を無くすために繋ぎ合わせる接触面間の正確な寸法関係を維持する高度な加工精度が要求される。
【０００４】
一方、繋ぎ部の検出誤差を無くすためにスケールの繋ぎ部を検出すると動作する第３検出器を備えているスケール装置も知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−５５６４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の特許文献１記載のスケール装置は、繋ぎ部の検出誤差を無くすためにスケールの繋ぎ部を検出すると動作する第３検出器を新たに必要とし、既存製品を使用できないために、設備投資にコストのかかる問題がある。
【０００７】
一方、従来型の移動体の絶対値型位置検出装置は、ある程度長い距離を検出する場合、短い磁気スケールを単に直列に繋ぎ合わせようとすると、磁気スケールの繋ぎ合わせる接触面の表面粗さによっては繋ぎ部に隙間が生じる。また、繋ぎ部を接着剤等で繋ぎ合わせる場合にも、接着部の厚みで繋ぎ部に隙間が発生する。また、完全に直列に繋げて配置されているため、隣接する磁気スケールの磁界の影響を受け出力誤差が発生する。その結果、移動体の移動量を正確に検出できない。
【０００８】
また、繋ぎ部を有さないである程度長い距離を検出する場合、ビット数を増やすことも従来から行われているが、その分コストがかかる。また、磁気スケール自体が長尺となるため運搬時や組立て時の作業性が悪い。また、運搬時の荷姿による変形や組み付け状態での加熱収縮による磁気スケール自体の破損の問題が発生する虞もある。
【０００９】
本発明は、以上のような実情に鑑みてなされたもので、長い距離に亘って移動体の絶対位置を正確に検出可能で低コストの移動体の絶対値型位置検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決するために、本発明の請求項１に係る移動体の絶対値型位置検出装置は、
移動体の絶対位置を特定する絶対値特定パターンが記録されている絶対位置特定スケールと、
前記スケールの絶対位置を検出する検出手段と、からなる移動体の絶対値型位置検出装置であって、
前記スケールの隣接するスケールは順次その一部が重なるように所定のオーバーラップ量を保持して直列に配置され、前記検出手段は前記スケール毎に各々配置されており、
前記オーバーラップ量の絶対位置および各スケールのオーバーラップ内の特定位置を記憶しておく不揮発性記憶部と、
前記検出手段によるスケールの絶対位置の検出結果と前記不揮発性記憶部に記憶されている情報から移動体の絶対位置を演算する演算部と、を備えることを特徴としている。
【００１１】
本発明の請求項１に係る移動体の絶対値型位置検出装置によると、移動体絶対位置特定スケールを順次直列に配置するとともに、隣接するスケールの連結部が一部重なるようにオーバーラップさせて各々のスケールのオーバーラップ部分を重複させた状態で緩やかな階段状に並列配置されている。そのため、各移動体絶対位置特定スケール間の連結部（繋ぎ部）において直列方向に隙間が発生しない。その結果、移動体の絶対値型位置検出装置が繋ぎ部の隙間の影響を受けることなく、正確に検出できるエリアのデータを演算し正確な移動量を検出できる。
【００１２】
そして後述するプリセットの設定は、各磁気スケールのオーバーラップ内の特定位置、すなわち隣接する磁気スケールがオーバーラップする領域内において、磁気スケールの絶対位置を計測し、この計測値を不揮発性記憶部に記憶させることにより行う。このようにすることにより、各磁気スケールの絶対位置を厳密に計測する必要がなく、プリセットの設定時間を短縮することが可能となる。
【００１３】
また、本発明の請求項２に係る移動体の絶対値型位置検出装置は、請求項１に記載の移動体の絶対値型位置検出装置において、
前記演算部は、前記検出手段によるスケールの絶対位置の検出結果と、
前記不揮発性記憶部に記憶されている前記スケールの手前のスケールまでのオーバーラップ内の特定位置の合算値とを加算し、
その加算値から前記不揮発性記憶部に記憶されている各々のオーバーラップ量の絶対位置を減算することを特徴としている。
【００１４】
これによって、並列してオーバーラップする移動体絶対位置特定スケールのそれぞれの読み取り値を読み取る。そして、その読み取り値が不揮発性記憶部を介して演算される。その結果、移動体の移動量を短尺の移動体絶対位置特定スケールの組合せによって長い距離に亘って検出できる。また、ビット数を増やすことなく長い距離を検出できる。また、既存の絶対値エンコーダのスケールとセンサを用いることができ、新たな設備投資等がなくコストがかからない。また、運搬時や組立て時の作業性も改善される。また、運搬時の荷姿による変形や組み付け状態での加熱収縮による磁気スケール自体の破損の問題も生じない。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によると、長い距離に亘って移動体の絶対位置を正確に検出可能で低コストの移動体の絶対値型位置検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る移動体の絶対値型位置検出装置を示す概略構成図である。
【図２】図１に示した移動体の絶対値型位置検出装置の使用前のプリセット用フローチャートである。
【図３】本発明の一実施形態に係る移動体の絶対値型位置検出装置をその各構成要素の具体的寸法関係を含めて示す概略構成図である。
【図４】図３に示した移動体の絶対値型位置検出装置の使用前のプリセット用フローチャートである。
【図５】図１に示した移動体の絶対値型位置検出装置の絶対位置検出用フローチャートである。
【図６】図３に示した移動体の絶対値型位置検出装置の絶対位置検出用フローチャートである。
【図７】ｎ本の磁気スケールを配列した移動体の絶対値型位置検出装置の使用前のプリセット用フローチャートである。
【図８】ｎ本の磁気スケールを配列した移動体の絶対値型位置検出装置の絶対位置検出用フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態に係る移動体の絶対値型位置検出装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本実施形態を説明するにあたって、移動体の絶対値型位置検出装置の一構成要素をなす移動体絶対位置特定スケールを、各寸法関係を規定せずに３本配置した構成、及び前者の各移動体絶対位置特定スケールの各寸法及び後述するオーバーラップ分の寸法を具体的に特定した構成、並びに移動体絶対位置特定スケールをｎ本配置した一般的構成の順に説明する。
【００１８】
図１は、本発明の実施形態に係る移動体の絶対値型位置検出装置１を示す概略構成図である。本発明の一実施形態に係る移動体の絶対値型位置検出装置１は、図１に示すように、直線的に移動する移動体の位置を検知する移動体の絶対値型位置検出装置である。そして、本実施形態における移動体の絶対値型位置検出装置１は磁気式の移動体の絶対値型位置検出装置であり、移動体の絶対位置を特定する移動体絶対位置特定スケール１０（以下、適宜「磁気スケール」とする）と、移動体の絶対位置を検出する移動体絶対位置検出センサ２５（以下、適宜「ＭＲセンサ」とする）と、検出した検出値を記憶する不揮発性記憶部３１と、を備えている。
【００１９】
磁気スケール１０は、３本の磁気スケール１１，１２，１３からなり、直列に配置され、各磁気スケール１０の連結付近において一定の量だけオーバーラップするように磁気スケール１０の幅方向に所定の間隔を介して階段状に並列に配置されている。即ち、各磁気スケール１１，１２，１３はその隣接する磁気スケールの各端部を幅方向にずらしながら全体的に直列に配置されている。そして、各磁気スケール１０の隣接する端部同士が、そのずらした部分において幅方向に並び合った部分をオーバーラップ部分とする。また、ここで、幅方向とは、ＭＲセンサ２５の並び方向をいう。
【００２０】
第１の磁気スケール１１と第２の磁気スケール１２の連結付近では、上述のように所定量Ｓ２だけオーバーラップして配置されている。また、第２の磁気スケール１２と第３の磁気スケール１３の連結付近では、所定量Ｓ３だけオーバーラップして配置されている。なお、このオーバーラップ量は、予め特定のオーバーラップ量と規定して各磁気スケールを配置する必要はない。そのため、オーバーラップ量を気にすることなく磁気スケール１０の配置作業を容易に行うことができる。
【００２１】
移動体の絶対位置を検出する移動体絶対位置検出センサは、第１の磁気スケール１１に対応する第１のＭＲセンサ２１（２５）と、第２の磁気スケール１２に対応する第２のＭＲセンサ２２（２５）と、第３の磁気スケール１３に対応する第３のＭＲセンサ２３（２５）から構成され、これら３個のＭＲセンサ２１，２２，２３は、それぞれの磁気スケール１０（１１，１２，１３）に対応するように可動板２０に搭載されている。各ＭＲセンサ２１，２２，２３にはそれぞれＭＲ素子２６，２７，２８が内蔵されている。そして、各ＭＲセンサ２１，２２，２３は、それぞれ配列された位置に対応する磁気スケール１０の磁界の変化に応じて各磁気スケールの絶対位置を検出するようになっている。なお、以下に３個のＭＲセンサ２１，２２，２３を適宜まとめてＭＲセンサ２５とする。
【００２２】
ＭＲセンサ２５は、演算部３０に電気的に接続され、演算部３０内に不揮発性記憶部３１を備えている。そして、後述するプリセット時に各ＭＲセンサ２１，２２，２３により検出した計測値を不揮発性記憶部３１に記憶すると共に、これらの計測値を演算部３０に入力することにより演算処理を行い、移動体の絶対位置を特定する構成になっている。なお、各ＭＲセンサ２１，２２，２３に対応するＭＲ素子２６，２７，２８は、図面には１つとして示されているが、複数のＭＲ素子で構成されていても良い。
【００２３】
次に、図１に示す移動体の絶対値型位置検出装置１において、移動体の絶対位置を検出する前に行うプリセットについて説明する。ここで、プリセットとは、ユーザーが使用する前に製品工場出荷時に行う初期設定であり、直列配置された磁気スケール１０のうち、第1の磁気スケール１１と第２の磁気スケール１２の最大絶対位置（以下、最大スケール長という）Ａ１ｍａｘ,Ａ２ｍａｘおよびこれらの磁気スケール１１,１２間のオーバーラップ量Ｓ２並びに第２の磁気スケール１２と第３の磁気スケール１３間のオーバーラップ量Ｓ３を予め検出して、これらの検出結果を演算部３０の不揮発性記憶部３１に記憶させることをいう。このプリセットの設定は、ユーザーがメンテナンス上行うことができる一方、分解して装置を運び、再組み立てをしたときなどには行う必要が生じる。
【００２４】
続いて、図１に示す移動体の絶対値型位置検出装置のプリセットを行う具体的な方法を図２に示すフローチャートに基づいて説明する。プリセットを行うにあたって、最初に第１のＭＲセンサ２１が第１の磁気スケール１１の最大スケール長Ａ１ｍａｘを検出できるまでＭＲセンサ２５を移動させる（ステップＳ１１）。そして、その位置における第１のＭＲセンサ２１による第１の磁気スケールの出力値Ａ１ｍａｘおよび第２のＭＲセンサ２２による第２の磁気スケールの出力値Ｓ２をオーバーラップ量として読み取り、これらの出力値を不揮発性記憶部３１に記憶する（ステップＳ１２）。
【００２５】
続いて、第２のＭＲセンサ２２が第２の磁気スケール１２の最大スケール長Ａ２ｍａｘを検出できるまでＭＲセンサ２５を移動させる（ステップＳ１３）。そして、その位置における第２のＭＲセンサ２２による第２の磁気スケール１２の出力値Ａ２ｍａｘおよび第３のＭＲセンサ２３による第３の磁気スケール１３の出力値Ｓ３をオーバーラップ量として読み取り、これらの出力値を不揮発性記憶部３１に記憶する（ステップＳ１４）。このようにしてプリセットの設定を完了する。
【００２６】
続いて、プリセットの設定が完了した図１に示した移動体の絶対値型位置検出装置を用いて移動体の絶対位置を検出する方法について、図５に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００２７】
ある特定の位置で移動体の絶対位置を確認したい場合、まず何れのＭＲセンサ２１,２２,２３が移動体の絶対位置を検知しているかを判断する。ここで例えば第１のＭＲセンサ２１のみが移動体の絶対位置を検知し、その他のＭＲセンサ２２,２３が検知できていない場合、移動体は第１の磁気スケール１１上に存在していると認定する（ステップＳ３１）。そして、第１のＭＲセンサ２１のみの出力値Ａ１を演算部３０に入力し（ステップＳ３２）、演算部３０にて演算処理を行う（ステップＳ３６）。このときの移動体の絶対位置Ｘ＝Ａ１となる。
【００２８】
一方、第１のＭＲセンサ２１で移動体の絶対位置が検知されず、第２のＭＲセンサ２２が移動体の絶対位置を検知している場合、移動体は第２の磁気スケール１２上に存在していると認定する（ステップＳ３３）。そして、この場合は、第２のＭＲセンサ２２の出力値Ａ２およびプリセット時に不揮発性記憶部３１に記憶した第１の磁気スケール１１の最大スケール長Ａ１ｍａｘとオーバーラップ量Ｓ２を演算部３０に入力し（ステップＳ３４）、演算部３０にて演算処理を行う（ステップＳ３７）。このときの移動体の絶対位置Ｘ＝Ａ２＋Ａ１ｍａｘ−Ｓ２となる。
【００２９】
なお、上述の２つの条件を満たさない場合、即ち第３のＭＲセンサ２３が移動体の絶対位置を検知している場合、移動体は第３の磁気スケール１３上に存在していると認定する（ステップＳ３３）。そして、この場合は、第３のＭＲセンサ２３の出力値Ａ３およびプリセット時に不揮発性記憶部３１に記憶した第１の磁気スケール１１の最大スケール長Ａ１ｍａｘ並びに第２の磁気スケール１２の最大スケール長Ａ２ｍａｘとオーバーラップ量Ｓ２,Ｓ３を演算部３０に入力し（ステップＳ３５）、演算部３０にて演算処理を行う（ステップＳ３８）。このときの移動体の絶対位置Ｘ＝Ａ３＋（Ａ１ｍａｘ＋Ａ２ｍａｘ）−（Ｓ２＋Ｓ３）となる。なお、図１は、移動体が移動量Ｘだけ移動し、第３のスケール１３の途中位置Ａ３を検出する場合を示している。
【００３０】
続いて、上述したプリセットの説明の理解をより深めるために、第１の磁気スケール１１、第２の磁気スケール１２、第３の磁気スケール１３、オーバーラップ量Ｓ２，Ｓ３のそれぞれに具体的数値を当てはめた場合を説明する。図３は、図１における構成と等価的な構成を示しているが、Ａ１ｍａｘを１００ｍｍ、Ａ２ｍａｘを１００ｍｍ、Ａ３ｍａｘを１００ｍｍ、Ｓ２を５ｍｍ、Ｓ３を４ｍｍとしている。
【００３１】
図４は、図３の構成に対応する絶対位置検出装置のプリセットを行う具体的な方法を示すフローチャートである。以下、図３に示す移動体の絶対値型位置検出装置のプリセットを行う具体的な方法をフローチャートに基づいて説明する。
【００３２】
プリセットを行うにあたって、最初に第１の磁気スケール１１の最大スケール長である１００ｍｍまでＭＲセンサ２５を移動させる（ステップＳ２１）。そして、その位置における第１のＭＲセンサ２１による第１の磁気スケール１１の出力値Ａ１ｍａｘ＝１００ｍｍおよび第２のＭＲセンサ２２による第２のスケール１２の出力値Ｓ２＝５ｍｍをオーバーラップ量として読み取り、これらの出力値を不揮発性記憶部３１に記憶する（ステップＳ２２）。
【００３３】
続いて、第２の磁気スケール１２の最大スケール長である１９５ｍｍまでＭＲセンサ２５を移動させる（ステップＳ２３）。そして、その位置における第２のＭＲセンサ２２による第２の磁気スケール１２の出力値Ａ２ｍａｘ＝１００ｍｍおよび第３のＭＲセンサ２３による第３の磁気スケール１３の出力値Ｓ３＝４ｍｍをオーバーラップ量として読み取り、これらの出力値を不揮発性記憶部３１に記憶する（ステップＳ２４）。このようにしてプリセットの設定を完了する。
【００３４】
続いて、プリセットの設定が完了した図３に示した移動体の絶対値型位置検出装置を用いて移動体の絶対位置を検出する方法について、図６に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００３５】
第１のＭＲセンサ２１のみが移動体の絶対位置を検知している場合、移動体は第１の磁気スケール１１上に存在していると認定する（ステップＳ４１）。ここで、移動体が存在する第１の磁気スケール１１の絶対位置Ａ１＝３５ｍｍである場合は、第１のＭＲセンサ２１のみの出力値Ａ１＝３５ｍｍを演算部３０に入力し（ステップＳ４２）、演算部３０にて演算処理を行う（ステップＳ４６）。このときの移動体の絶対位置Ｘ＝３５ｍｍとなる。
【００３６】
一方、第１のＭＲセンサ２１で移動体の絶対位置が検知されず、第２のＭＲセンサ２２が移動体の絶対位置を検知している場合、移動体は第２の磁気スケール１２上に存在していると認定する（ステップＳ４３）。ここで、移動体が存在する第２の磁気スケール１２の絶対位置Ａ２＝５０ｍｍである場合は、第２のＭＲセンサ２２の出力値Ａ２＝５０ｍｍ、プリセット設定時に不揮発性記憶部３１に記憶した第１の磁気スケール１１の最大スケール長Ａ１ｍａｘ＝１００ｍｍとオーバーラップ量Ｓ２＝５ｍｍを演算部３０に入力し（ステップＳ４４）、演算部３０にて演算処理を行う（ステップＳ４７）。このときの移動体の絶対位置Ｘ＝５０ｍｍ＋１００ｍｍ−５ｍｍ＝１４５ｍｍとなる。
【００３７】
なお、上述の２つの条件を満たさない場合、即ち第３のＭＲセンサ２３が移動体の絶対位置を検知している場合、移動体は第３の磁気スケール１３上に存在していると認定する（ステップＳ４３）。ここで、移動体が存在する第３の磁気スケール１３の絶対位置Ａ３＝８０ｍｍである場合は、第３のＭＲセンサ２３の出力値Ａ３＝８０ｍｍおよびプリセット時に不揮発性記憶部３１に記憶した第１の磁気スケール１１の最大スケール長Ａ１ｍａｘ＝１００ｍｍおよび第２の磁気スケール１２の最大スケール長Ａ２ｍａｘ＝１００ｍｍとオーバーラップ量Ｓ２＝５ｍｍ、Ｓ３＝４ｍｍを演算部３０に入力し（ステップＳ４５）、演算部３０にて演算処理を行う（ステップＳ４８）。このときの移動体の絶対位置Ｘ＝８０ｍｍ＋（１００ｍｍ＋１００ｍｍ）−（５ｍｍ＋４ｍｍ）＝２７１ｍｍとなる。
【００３８】
これまでは、磁気スケールが３本直列に配置されている構成について説明したが（図１および図３を参照）、本発明はこれに限定されることなく任意の本数でも実現が可能である。そこで次に、ｎ本の磁気スケールを配置した構成におけるプリセットの方法と絶対位置検出方法について説明する。図７は、ｎ本の磁気スケールを配置した場合のプリセットの方法を示すフローチャートである。また、図８は、ｎ本の磁気スケールを配置した場合の絶対位置検出方法を示すフローチャートである。
【００３９】
まず、図７に示すプリセットの方法について説明する。
【００４０】
磁気スケールがｎ本（ｎは１以上の整数）直列に配置されている場合、その手前の本数（ｎ−１）本までの各磁気スケールの最大スケール長であるＡ１ｍａｘからＡ（ｎ−１）ｍａｘまでおよび隣接する各磁気スケールのオーバーラップ量Ｓ２からＳｎまでを、ＭＲセンサ２５を移動させることにより計測する（ステップＳ５１,Ｓ５３,Ｓ５５）。そして、その位置における各々のＭＲセンサによる各出力値を不揮発性記憶部３１に記憶させてプリセットの設定を完了する。（ステップＳ５２,Ｓ５４，Ｓ５６）。
【００４１】
続いて、磁気スケールがｎ本（ｎは１以上の整数）直列に配置されている場合の移動体の絶対位置検出方法を図８のフローチャートに基づいて説明する。
【００４２】
移動体を移動させたい位置に停止させ、その位置における移動体の絶対位置を検出する。ここで例えば、ｎ本ある磁気スケールのうち、移動体がｋ本目の磁気スケール（ｋは１以上ｎ以下の整数）上に存在していると認定される場合（ステップＳ６１,Ｓ６３,Ｓ６５,Ｓ６７）、ｋ本目の磁気スケールに対応するＭＲセンサの出力値Ａｋと、上述のプリセット設定時に予め不揮発性記憶部３１に記憶した１本目から（ｋ−１）本目までの最大スケール長であるＡ１ｍａｘからＡ（ｋ−１）ｍａｘまで、および各オーバーラップ量Ｓ２からＳｋまでの計測値を演算部３０に入力する（ステップＳ６２,Ｓ６４,Ｓ６６,Ｓ６８）。
【００４３】
従って、計測すべき移動体の絶対位置をＸとすると、Ｘ＝Ａｋ＋（Ａ１ｍａｘ＋Ａ２ｍａｘ＋・・・＋Ａ（ｋ−１）ｍａｘ）−（Ｓ２＋Ｓ３＋・・・＋Ｓｋ）として、移動体の絶対位置を演算部３０にて演算処理する（ステップＳ６９,Ｓ７０,Ｓ７１,Ｓ７２）。この演算部３０にて演算処理を行う演算式は以下の式で表わされる。
【００４４】
【数１】
（１≦ｋ≦ｎ、ｋ：整数）
【００４５】
以上説明したように、本発明によると、複数の磁気スケール１０を機械的接続することなく繋ぎ合わせることができるため、長い距離の検出をすることが可能となる。その結果、運搬時や組立て時の作業性効率が向上する。また、運搬時の荷姿による変形や、組み付け状態での加熱収縮による磁気スケール自体の破損の問題もなくなる。また、ビット数を増やすことなく長い距離を検出できる。また、プリセットにおいて各磁気スケールの最大スケール長とオーバーラップ量を予め記憶させているため、検出のたびに計測する必要がない。
【００４６】
なお、以上の説明においてプリセットの設定を行うに際して、各磁気スケールの最大スケール長および各オーバーラップ量を計測し、これらの計測値を不揮発性記憶部３１に記憶し、演算部３０に入力し演算処理を行うことにより、移動体の絶対位置を計測したが、不揮発性記憶部３１に記憶する各磁気スケールの計測値は、最大スケール長に限定されず隣接する磁気スケールがオーバーラップする領域内において、磁気スケールの絶対位置を計測し、この計測値を不揮発性記憶部３１に記憶させる場合も本発明の技術的範囲に属するのは上述した通りである。このようにすることで、各磁気スケールの絶対位置を厳密に計測する必要がなく、プリセットの設定時間を短縮できるという利点がある。
【００４７】
また、本実施例では磁気式の移動体の絶対値型位置検出装置について説明したが、磁気式に限らず光学式や静電容量式等何れの移動体の絶対値型位置検出装置であってもかまわない。
【符号の説明】
【００４８】
１ 移動体の絶対値型位置検出装置
１０（１１，１２，１３） 移動体絶対位置特定スケール（磁気スケール）
１１ 第１の磁気スケール
１２ 第２の磁気スケール
１３ 第３の磁気スケール
２０ 可動板
２１ 第１のＭＲセンサ
２２ 第２のＭＲセンサ
２３ 第３のＭＲセンサ
２５（２１,２２,２３） 移動体絶対位置検出センサ（ＭＲセンサ）
２６,２７,２８ ＭＲ素子
３０ 演算部
３１ 不揮発性記憶部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体の絶対位置を特定する絶対値特定パターンが記録されている絶対位置特定スケールと、
前記スケールの絶対位置を検出する検出手段と、からなる移動体の絶対値型位置検出装置であって、
前記スケールの隣接するスケールは順次その一部が重なるように所定のオーバーラップ量を保持して直列に配置され、前記検出手段は前記スケール毎に各々配置されており、
前記オーバーラップ量の絶対位置および各スケールのオーバーラップ内の特定位置を記憶しておく不揮発性記憶部と、
前記検出手段によるスケールの絶対位置の検出結果と前記不揮発性記憶部に記憶されている情報から移動体の絶対位置を演算する演算部と、を備えることを特徴とする移動体の絶対値型位置検出装置。
【請求項２】
前記演算部は、前記検出手段によるスケールの絶対位置の検出結果と、
前記不揮発性記憶部に記憶されている前記スケールの手前のスケールまでのオーバーラップ内の特定位置の合算値とを加算し、
その加算値から前記不揮発性記憶部に記憶されている各々のオーバーラップ量の絶対位置を減算することを特徴とする請求項１に記載の移動体の絶対値型位置検出装置。
【請求項１】
移動体の絶対位置を特定する絶対値特定パターンが記録されている絶対位置特定スケールと、
前記スケールの絶対位置を検出する検出手段と、からなる移動体の絶対値型位置検出装置であって、
前記スケールの隣接するスケールは順次その一部が重なるように所定のオーバーラップ量を保持して直列に配置され、前記検出手段は前記スケール毎に各々配置されており、
前記オーバーラップ量の絶対位置および各スケールのオーバーラップ内の特定位置を記憶しておく不揮発性記憶部と、
前記検出手段によるスケールの絶対位置の検出結果と前記不揮発性記憶部に記憶されている情報から移動体の絶対位置を演算する演算部と、を備えることを特徴とする移動体の絶対値型位置検出装置。
【請求項２】
前記演算部は、前記検出手段によるスケールの絶対位置の検出結果と、
前記不揮発性記憶部に記憶されている前記スケールの手前のスケールまでのオーバーラップ内の特定位置の合算値とを加算し、
その加算値から前記不揮発性記憶部に記憶されている各々のオーバーラップ量の絶対位置を減算することを特徴とする請求項１に記載の移動体の絶対値型位置検出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１８９４４３（Ｐ２０１２−１８９４４３Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５３０８８（Ｐ２０１１−５３０８８）
【出願日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【出願人】（０００１１４２１５）ミネベア株式会社 (846)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【出願人】（０００１１４２１５）ミネベア株式会社 (846)
【Ｆターム（参考）】
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