JP2006170790A - Displacement detecting device and main scale - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a displacement detecting device capable of simply and exactly inputting a compensation parameter of a main scale into a detection head section. <P>SOLUTION: A diffraction grating 111 is formed on the main scale 110, and a serial number 112 is given thereto. The compensation parameter corresponding to the serial number 112 is stored in a compensation parameter memory table 151 disposed in a host computer 150. When moving relatively to the main scale 110, the detection head section 120 receives diffracted light from the diffraction grating 111, compensates an obtained reception signal by using the compensation parameter and outputs it. In the case of exchanging the main scale, the serial number 112 of the main scale 110 is recognized by a CCD camera 130, and the corresponding compensation parameter in the compensation parameter memory table 151 is read out and input to the detection head section 120 in order to set it therein. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、変位検出装置およびメインスケールに関し、例えば、メインスケールとこのメインスケールに対してスライド移動可能に設けられた検出ヘッド部とを備え、検出ヘッド部の変位量検出あるいは検出ヘッド部の絶対位置検出を行う変位検出装置に関する。   The present invention relates to a displacement detection device and a main scale, and includes, for example, a main scale and a detection head portion that is slidably movable with respect to the main scale, and detects a displacement amount of the detection head portion or an absolute value of the detection head portion. The present invention relates to a displacement detection device that performs position detection.

従来、メインスケールとこのメインスケールに対してスライド移動可能に設けられた検出ヘッド部とを備え、検出ヘッド部の変位量検出あるいは検出ヘッド部の絶対位置検出を行う変位検出装置が知られている（例えば、特許文献１）。
例えば、図４に示す光電式の変位検出装置２００では、メインスケール２１０は、位置情報として測長方向に沿って形成された回折格子２１１を有している。
そして、検出ヘッド部２２０は、回折格子２１１に向けて光を発射する光源２２１と、回折格子２１１からの回折光を受光して受光信号を出力する受光部２２２と、受光部２２２からの受光信号を演算処理して検出ヘッド部２２０の変位量あるいは絶対位置を検出する演算処理部２２３と、を備える。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a displacement detection device that includes a main scale and a detection head portion that is slidably movable with respect to the main scale, and detects a displacement amount of the detection head portion or an absolute position of the detection head portion. (For example, patent document 1).
For example, in the photoelectric displacement detection device 200 shown in FIG. 4, the main scale 210 has a diffraction grating 211 formed along the length measuring direction as position information.
The detection head unit 220 includes a light source 221 that emits light toward the diffraction grating 211, a light receiving unit 222 that receives diffracted light from the diffraction grating 211 and outputs a light reception signal, and a light reception signal from the light reception unit 222. And an arithmetic processing unit 223 for detecting the displacement amount or the absolute position of the detection head unit 220.

ここで、メインスケール２１０には製品個体差があり、線膨張係数、格子ピッチあるいは格子幅（細かったり太かったり）などがメインスケール２１０ごとに異なる。そこで、検出精度を高精度化するために、検出ヘッド部２２０には、組み合わされるメインスケール２１０に応じてメインスケール２１０の製品個体差を補正するための補正パラメータが設定記憶されている。   Here, the main scale 210 has individual product differences, and the linear expansion coefficient, the lattice pitch, or the lattice width (thin or thick) is different for each main scale 210. Therefore, in order to increase the detection accuracy, the detection head unit 220 stores and stores correction parameters for correcting individual product differences of the main scale 210 according to the main scale 210 to be combined.

例えば、図５は、あるメインスケール２１０を用いた位置検出において、測定位置を横軸にとり、測定値が基準値に対して有する誤差を縦軸にとったグラフである。このようにメインスケール２１０ごとに基準値（真の値）と測定値との間に誤差が生じるので、このような誤差を補正する補正パラメータが検出ヘッド部２２０に設定記憶される。また、回折格子２１１のパターンの違いによって回折効率などが異なると、回折格子２１１からの回折光を受光して受光部２２２から出力される受光信号はメインスケール２１０ごとに異なってくるので、受光部２２２から出力される受光信号の振幅や中心電圧値を補正する補正パラメータが検出ヘッド部２２０に設定記憶される。
このように、組み合わされるメインスケール２１０に応じた補正パラメータが検出ヘッド部２２０に設定記憶されていると、メインスケール２１０の製品固体差が適切に補正され、高精度な検出ヘッド部２２０の変位量検出が可能となる。 For example, FIG. 5 is a graph in which the horizontal axis represents the measurement position and the vertical axis represents the error that the measurement value has with respect to the reference value in position detection using a certain main scale 210. As described above, an error occurs between the reference value (true value) and the measured value for each main scale 210, and correction parameters for correcting such an error are set and stored in the detection head unit 220. Further, if the diffraction efficiency etc. differ depending on the pattern of the diffraction grating 211, the light reception signal received from the diffraction grating 211 and output from the light reception unit 222 differs for each main scale 210. Correction parameters for correcting the amplitude and center voltage value of the received light signal output from 222 are set and stored in the detection head unit 220.
As described above, when the correction parameter corresponding to the combined main scale 210 is set and stored in the detection head unit 220, the product individual difference of the main scale 210 is appropriately corrected, and the displacement amount of the detection head unit 220 with high accuracy is corrected. Detection is possible.

一般に、メインスケール２１０と検出ヘッド部２２０とが組み合わされた製品がユーザーに納品されるので、変位検出装置２００の出荷段階では、組み合わされるメインスケール２１０の補正パラメータが検出ヘッド部２２０に設定記憶された状態でメインスケール２１０と検出ヘッド部２２０とが組み合わされて出荷される。
その一方、変位検出装置２００を使用している最中にメインスケール２１０あるいは検出ヘッド部２２０の一方が破損することが起こりうる。このとき、メインスケール２１０と検出ヘッド部２２０とをセットで取り替えるとコストが非常にかさむので破損したメインスケール２１０だけあるいは検出ヘッド部２２０だけを交換することが当然要求されるところ、メインスケール２１０および検出ヘッド部２２０の一方を交換するにあたっては、メインスケール２１０と検出ヘッド部２２０との組み合わせの変更に応じて補正パラメータを改めて検出ヘッド部２２０に設定入力することが必要となる。 In general, since a product in which the main scale 210 and the detection head unit 220 are combined is delivered to the user, the correction parameters of the combined main scale 210 are set and stored in the detection head unit 220 when the displacement detection device 200 is shipped. In this state, the main scale 210 and the detection head unit 220 are combined and shipped.
On the other hand, one of the main scale 210 or the detection head unit 220 may be damaged while using the displacement detection device 200. At this time, if the main scale 210 and the detection head unit 220 are replaced as a set, the cost is very high. Therefore, it is naturally necessary to replace only the damaged main scale 210 or only the detection head unit 220. When replacing one of the detection head units 220, it is necessary to newly input a correction parameter to the detection head unit 220 in accordance with a change in the combination of the main scale 210 and the detection head unit 220.

特開平１１−１４２１８９JP-A-11-142189

しかしながら、メインスケール２１０および検出ヘッド部２２０の一方を交換するにあたり、補正パラメータを改めて検出ヘッド部２２０に設定入力する作業に非常に時間がかかるという問題があった。
さらに、メインスケール２１０が複数本用意されており、それらに応じた補正パラメータが複数作成されている場合に、間違った組み合わせの補正パラメータを検出ヘッド部２２０に設定入力してしまう危険性がある。そして、仮に、間違った組み合わせの補正パラメータを検出ヘッド部２２０に入力してしまった場合でも、その誤りに気づくことは不可能であり、検出誤差が生じた状態で変位量検出を行ってしまうという問題がある。 However, when one of the main scale 210 and the detection head unit 220 is replaced, there is a problem that it takes a very long time to set and input the correction parameter to the detection head unit 220 again.
Furthermore, when a plurality of main scales 210 are prepared and a plurality of correction parameters corresponding to the main scales 210 are prepared, there is a risk that a wrong combination of correction parameters may be set and input to the detection head unit 220. Even if an incorrect combination of correction parameters is input to the detection head unit 220, the error cannot be noticed, and the displacement amount is detected in a state where a detection error occurs. There's a problem.

本発明の目的は、簡便かつ正確にメインスケールの補正パラメータを検出ヘッド部に入力できる変位検出装置、およびメインスケールを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a displacement detection device and a main scale that can easily and accurately input a correction parameter for a main scale to a detection head unit.

本発明の変位検出装置は、識別情報および測長方向に沿って配列された位置情報を有し代替可能な複数本が用意されているメインスケールと、前記位置情報に応じて作成された補正パラメータを前記識別情報に対応させて記憶した補正パラメータ記憶テーブルと、前記メインスケールに対して相対移動する際に前記位置情報を検出するとともにこの位置情報を検出して得られる検出信号を前記補正パラメータで信号補正して出力する検出ヘッド部と、前記識別情報を認識して前記メインスケールを識別するメインスケール識別手段と、を備え、前記検出ヘッド部は、前記メインスケール識別手段にて識別されたメインスケールに応じた補正パラメータを前記補正パラメータ記憶テーブルから読み出して設定記憶する補正パラメータ設定記憶部を有することを特徴とする。   The displacement detection device of the present invention includes a main scale having identification information and position information arranged along the length measuring direction, and a plurality of substitutables prepared, and a correction parameter created according to the position information. Is stored in correspondence with the identification information, and the position information is detected when moving relative to the main scale, and a detection signal obtained by detecting the position information is represented by the correction parameter. A detection head unit for correcting and outputting a signal; and a main scale identification unit for recognizing the identification information and identifying the main scale, wherein the detection head unit is identified by the main scale identification unit. Correction parameter setting storage unit for reading and setting the correction parameters corresponding to the scale from the correction parameter storage table Characterized in that it has.

このような構成では、メインスケールに設けられた識別情報をメインスケール識別手段で認識してメインスケールが識別される。そして、識別されたメインスケールに応じた補正パラメータが補正パラメータ記憶テーブルから読み出されて補正パラメータ設定記憶部に設定記憶される。   In such a configuration, the main scale is identified by recognizing the identification information provided on the main scale by the main scale identifying means. Then, correction parameters corresponding to the identified main scale are read from the correction parameter storage table and set and stored in the correction parameter setting storage unit.

この構成では、メインスケールに識別情報が設けられているので、この識別情報からメインスケールが自動識別される。そして、このように自動識別されたメインスケールに応じた補正パラメータが補正パラメータ記憶テーブルから自動的に読み出されて補正パラメータ設定記憶部に設定される。
従って、メインスケールと検出ヘッド部とのいずれか一方を交換する場合でも、メインスケールの識別情報をメインスケール識別手段で認識するだけで、メインスケールが自動識別されて補正パラメータが補正パラメータ設定記憶部に設定される。よって、ユーザーが手入力で補正パラメータを設定入力することに比べて作業が非常に簡便となる。また、識別情報に基づく自動識別で適切な補正パラメータが自動設定されるので、誤った補正パラメータによる補正ミスが防止されて、検出精度が向上される。 In this configuration, since the identification information is provided on the main scale, the main scale is automatically identified from the identification information. Then, correction parameters corresponding to the main scale automatically identified in this way are automatically read from the correction parameter storage table and set in the correction parameter setting storage unit.
Therefore, even when one of the main scale and the detection head unit is replaced, the main scale is automatically identified and the correction parameter is stored in the correction parameter setting storage unit simply by recognizing the main scale identification information by the main scale identification unit. Set to Therefore, the operation is very simple compared to the case where the user manually inputs and sets the correction parameter. In addition, since an appropriate correction parameter is automatically set by automatic identification based on the identification information, a correction error due to an incorrect correction parameter is prevented and detection accuracy is improved.

本発明では、前記識別情報は、前記メインスケールのシリアルナンバーであり、前記メインスケール識別手段は、前記シリアルナンバーを撮像する撮像手段であることが好ましい。   In the present invention, it is preferable that the identification information is a serial number of the main scale, and the main scale identification unit is an imaging unit that images the serial number.

また、本発明では、前記識別情報は、前記メインスケールに設けられた情報コードであり、前記メインスケール識別手段は、前記情報コードを読み取るコードリーダであることが好ましい。ここで、情報コードとしては、一次元バーコードでも二次元コードでもよい。   In the present invention, it is preferable that the identification information is an information code provided in the main scale, and the main scale identification means is a code reader that reads the information code. Here, the information code may be a one-dimensional barcode or a two-dimensional code.

また、本発明では、前記識別情報は、前記メインスケールに設けられた無線ＩＣタグに記録され、前記メインスケール識別手段は、前記無線ＩＣタグの情報を認識するＩＣタグリーダであることが好ましい。   In the present invention, it is preferable that the identification information is recorded on a wireless IC tag provided on the main scale, and the main scale identifying means is an IC tag reader that recognizes information on the wireless IC tag.

このような構成によれば、シリアルナンバー、バーコード、無線ＩＣタグによってメインスケールを識別することができる。   According to such a configuration, the main scale can be identified by the serial number, the barcode, and the wireless IC tag.

また、識別情報をメインスケールに記録するにあたっては、例えば、光電式エンコーダであれば、検出ヘッド部の受光部で読取可能な明暗格子によって識別情報を記録することが好ましい。この構成によれば、メインスケール識別手段として受光部を共用できるからである。
そして、磁気式エンコーダでは、検出ヘッド部の磁気情報読取部で読取可能な情報で識別情報を記録することが好ましく、また、静電容量式エンコーダでは検出ヘッド部の電位情報読取部で読取可能な情報で識別情報を記録することが好ましい。 Further, when recording the identification information on the main scale, for example, in the case of a photoelectric encoder, it is preferable to record the identification information using a light / dark grating that can be read by the light receiving unit of the detection head unit. This is because the light receiving unit can be shared as the main scale identifying means.
In the magnetic encoder, it is preferable to record the identification information with information that can be read by the magnetic information reading unit of the detection head unit, and in the capacitive encoder, it can be read by the potential information reading unit of the detection head unit. It is preferable to record the identification information as information.

また、補正パラメータ記憶テーブルはＣＰＵ（中央処理装置）およびメモリを備えたホストコンピュータのメモリに記憶されていて、このホストコンピュータから検出ヘッド部の補正パラメータ設定記憶部に設定入力可能であってもよい。あるいは、補正パラメータ記憶テーブルは所定のサーバー内に保管され、インターネット回線を通じて補正パラメータを検出ヘッド部の補正パラメータ設定記憶部に提供可能であってもよい。   The correction parameter storage table may be stored in a memory of a host computer having a CPU (central processing unit) and a memory, and settings may be input from the host computer to the correction parameter setting storage unit of the detection head unit. . Alternatively, the correction parameter storage table may be stored in a predetermined server, and the correction parameter may be provided to the correction parameter setting storage unit of the detection head unit through the Internet line.

本発明の変位検出装置は、測長方向に沿って配列された位置情報および前記位置情報に応じて作成された補正パラメータの情報を有し代替可能な複数本が用意されているメインスケールと、前記メインスケールに対して相対移動する際に前記位置情報を検出するとともにこの位置情報を検出して得られる検出信号を前記補正パラメータで信号補正して出力する検出ヘッド部と、前記補正パラメータの情報を読み取る補正パラメータ読取手段と、を備え、前記検出ヘッド部は、前記補正パラメータ読取手段で読み取られた前記補正パラメータを設定記憶する補正パラメータ設定記憶部を有することを特徴とする。   The displacement detection device of the present invention has a main scale in which a plurality of substitutables having position information arranged along the length measurement direction and information on correction parameters created in accordance with the position information are prepared, A detection head unit that detects the position information when moving relative to the main scale and detects and outputs a detection signal obtained by detecting the position information with the correction parameter; and information on the correction parameter Correction parameter reading means, and the detection head section has a correction parameter setting storage section for setting and storing the correction parameter read by the correction parameter reading means.

この構成では、メインスケールに補正パラメータの情報が直接に設けられているので、補正パラメータ読取手段でメインスケールの補正パラメータ情報を読み取って検出ヘッド部の補正パラメータ設定記憶部に設定することができる。
メインスケールに補正パラメータ情報が直接に設けられているのでメインスケールと補正パラメータとの対応を間違えることはなく、適切な補正パラメータが自動設定される。
その結果、誤った補正パラメータによる補正ミスが防止されて、検出精度が向上される。 In this configuration, since the correction parameter information is directly provided in the main scale, the correction parameter reading unit can read the correction parameter information of the main scale and set it in the correction parameter setting storage unit of the detection head unit.
Since correction parameter information is directly provided on the main scale, the correspondence between the main scale and the correction parameter is not mistaken, and an appropriate correction parameter is automatically set.
As a result, correction errors due to incorrect correction parameters are prevented, and detection accuracy is improved.

本発明では、前記補正パラメータの情報は、前記メインスケールに設けられた一次元または二次元の情報コードに記録され、前記補正パラメータ読取手段は、前記情報コードの情報を読み取るコードリーダであることが好ましい。ここで、このような補正パラメータの情報を記録する情報コードとしては、一次元のバーコードでもよく、または、ＱＲコード（登録商標）に代表される二次元コードでもよい。   In the present invention, the correction parameter information is recorded in a one-dimensional or two-dimensional information code provided in the main scale, and the correction parameter reading means is a code reader that reads the information code information. preferable. Here, the information code for recording such correction parameter information may be a one-dimensional bar code or a two-dimensional code represented by a QR code (registered trademark).

本発明では、前記補正パラメータの情報は、前記メインスケールに設けられた無線ＩＣタグに記録され、前記補正パラメータ読取手段は、前記無線ＩＣタグの情報を読み取るＩＣタグリーダであることが好ましい。   In the present invention, it is preferable that the correction parameter information is recorded on a wireless IC tag provided in the main scale, and the correction parameter reading unit is an IC tag reader that reads information on the wireless IC tag.

このように、情報コードあるいは無線ＩＣタグに補正パラメータの情報を記録することにより補正パラメータの情報をメインスケールに直接設けることができる。   As described above, the correction parameter information can be directly provided in the main scale by recording the correction parameter information in the information code or the wireless IC tag.

ここで、補正パラメータの情報をメインスケールに記録するにあたっては、例えば、光電式エンコーダであれば、検出ヘッド部の受光部で読取可能な明暗格子によって補正パラメータの情報を記録することが好ましい。この構成によれば、補正パラメータ読取手段として受光部を共用できるからである。
そして、磁気式エンコーダでは、検出ヘッド部の磁気情報読取部で読取可能な情報で補正パラメータの情報を記録することが好ましく、また、静電容量式エンコーダでは検出ヘッド部の電位情報読取部で読取可能な情報で補正パラメータの情報を記録することが好ましい。 Here, when recording the correction parameter information on the main scale, for example, in the case of a photoelectric encoder, it is preferable to record the correction parameter information using a light-dark grid that can be read by the light receiving unit of the detection head unit. This is because the light receiving unit can be shared as the correction parameter reading unit.
In the magnetic encoder, it is preferable to record the correction parameter information with information that can be read by the magnetic information reading unit of the detection head unit. In the capacitive encoder, the correction information is read by the potential information reading unit of the detection head unit. It is preferable to record the correction parameter information with possible information.

本発明のメインスケールは、検出ヘッド部が相対移動する際に検出可能な位置情報が測長方向に沿って配列されたメインスケールであって、前記位置情報に応じて作成された補正パラメータの情報が読出可能に記録されていることを特徴とする。   The main scale of the present invention is a main scale in which position information that can be detected when the detection head unit relatively moves is arranged along the length measuring direction, and information on correction parameters created according to the position information. Is recorded in a readable manner.

この構成によれば、上記発明と同様の作用効果を奏することができ、つまり、メインスケールに補正パラメータ情報が直接に書き込まれているので、メインスケールと補正パラメータとの対応を間違えることはなく、誤った補正パラメータによる補正ミスが防止されて、検出精度が向上される。   According to this configuration, the same effect as the above invention can be achieved, that is, since correction parameter information is directly written in the main scale, there is no mistake in correspondence between the main scale and the correction parameter. Correction errors due to incorrect correction parameters are prevented, and detection accuracy is improved.

以下、本発明の実施の形態を図示するとともに図中の各要素に付した符号を参照して説明する。
（第１実施形態）
本発明の変位検出装置に係る第１実施形態について説明する。
図１は、第１実施形態の全体構成を示す図である。
この変位検出装置１００は、メインスケール１１０と、検出ヘッド部１２０と、メインスケール識別手段としてのＣＣＤカメラ（撮像手段）１３０と、補正パラメータ記憶テーブル１５１を有するホストコンピュータ１５０と、を備える。
メインスケール１１０には、測長方向に位置情報として回折格子１１１が設けられており、さらに、メインスケール１１０には、識別情報としてのシリアルナンバー１１２が付されている。なお、メインスケール１１０は、交換可能に複数本が用意されている。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be illustrated and described with reference to reference numerals attached to respective elements in the drawings.
(First embodiment)
A first embodiment according to the displacement detection device of the present invention will be described.
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of the first embodiment.
The displacement detection apparatus 100 includes a main scale 110, a detection head unit 120, a CCD camera (imaging unit) 130 as a main scale identification unit, and a host computer 150 having a correction parameter storage table 151.
The main scale 110 is provided with a diffraction grating 111 as position information in the length measurement direction. Further, the main scale 110 is provided with a serial number 112 as identification information. A plurality of main scales 110 are prepared so as to be replaceable.

検出ヘッド部１２０は、メインスケール１１０の測長方向にスライド移動可能に設けられており、検出ヘッド部１２０は、メインスケール１１０の回折格子１１１に向けて光を照射する光源（不図示）と、回折格子１１１からの回折光を受光して受光信号を出力する受光部（不図示）と、受光信号を演算処理して検出ヘッド部１２０の変位量を検出する演算処理部（不図示）と、を備える。
そして、演算処理部は、メインスケール１１０の製品個体差を補正する補正パラメータを設定記憶する補正パラメータ設定記憶部１２１を備えている。補正パラメータ設定記憶部１２１は書き換え可能なメモリで構成されている。
演算処理部は、受光部からの受光信号を補正パラメータで補正した後、所定の演算処理により検出ヘッド部１２０の変位量を検出する。 The detection head unit 120 is provided so as to be slidable in the measuring direction of the main scale 110. The detection head unit 120 includes a light source (not shown) that irradiates light toward the diffraction grating 111 of the main scale 110, and A light receiving unit (not shown) that receives the diffracted light from the diffraction grating 111 and outputs a light reception signal; an arithmetic processing unit (not shown) that calculates the received light signal and detects the displacement of the detection head unit 120; Is provided.
The arithmetic processing unit includes a correction parameter setting storage unit 121 that sets and stores correction parameters for correcting individual product differences of the main scale 110. The correction parameter setting storage unit 121 includes a rewritable memory.
The arithmetic processing unit corrects the light reception signal from the light receiving unit with the correction parameter, and then detects the displacement amount of the detection head unit 120 by a predetermined arithmetic processing.

ＣＣＤカメラ１３０は、メインスケール１１０のシリアルナンバー１１２を撮像して、撮像データをホストコンピュータ１５０に出力する。
ホストコンピュータ１５０は、ＣＰＵ（中央処理装置）およびメモリ（記憶装置）を備えたコンピュータであり、メモリには補正パラメータ記憶テーブル１５１が格納されている。補正パラメータ記憶テーブル１５１には、複数のメインスケール１１０についての補正パラメータが記憶されており、これらの補正パラメータがシリアルナンバー１１２と対応したテーブルとして記録されている。ここで、補正パラメータは、メインスケール１１０の製品個体差を補正するためのパラメータであり、例えば、メインスケール１１０の線膨張を補正するパラメータ、回折格子１１１の格子ピッチ誤差や格子幅誤差を補正するパラメータなどが例として挙げられる。 The CCD camera 130 images the serial number 112 of the main scale 110 and outputs the image data to the host computer 150.
The host computer 150 is a computer having a CPU (Central Processing Unit) and a memory (storage device), and a correction parameter storage table 151 is stored in the memory. The correction parameter storage table 151 stores correction parameters for a plurality of main scales 110, and these correction parameters are recorded as a table corresponding to the serial number 112. Here, the correction parameter is a parameter for correcting individual differences in the main scale 110, for example, a parameter for correcting the linear expansion of the main scale 110, a grating pitch error or a grating width error of the diffraction grating 111. Examples include parameters.

このような構成を備える第１実施形態の動作について説明する。
なお、検出ヘッド部１２０がメインスケール１１０に対してスライド移動する際に回折格子１１１からの回折光を受光部で受光し、この受光部からの受光信号を補正パラメータによって補正するとともに所定演算処理により検出ヘッド部１２０の変位量を検出する点については従来と同様であるので、詳細は割愛する。 The operation of the first embodiment having such a configuration will be described.
When the detection head unit 120 slides with respect to the main scale 110, the diffracted light from the diffraction grating 111 is received by the light receiving unit, and the received light signal from the light receiving unit is corrected by the correction parameter and by a predetermined calculation process. Since the point of detecting the amount of displacement of the detection head unit 120 is the same as in the prior art, the details are omitted.

この変位検出装置１００の使用中にメインスケール１１０が破損するなどによりメインスケール１１０を交換する場合の動作について説明する。
まず、破損したメインスケール１１０を検出ヘッド部１２０から外して、新しいメインスケール１１０と検出ヘッド部１２０とを組み合わせる。
そして、ＣＣＤカメラ１３０でメインスケール１１０のシリアルナンバー１１２を撮像する。すると、ＣＣＤカメラ１３０の撮像データがホストコンピュータ１５０に入力される。
ホストコンピュータ１５０において、ＣＣＤカメラ１３０からの撮像データに基づいてメインスケール１１０のシリアルナンバー１１２が特定され、このシリアルナンバー１１２に対応する補正パラメータが補正パラメータ記憶テーブル１５１から読み出される。読み出された補正パラメータのデータは検出ヘッド部１２０の補正パラメータ設定記憶部１２１に出力され、補正パラメータ設定記憶部１２１に設定記憶される。 An operation when the main scale 110 is replaced due to the main scale 110 being damaged during use of the displacement detection device 100 will be described.
First, the damaged main scale 110 is removed from the detection head unit 120, and the new main scale 110 and the detection head unit 120 are combined.
The CCD camera 130 images the serial number 112 of the main scale 110. Then, imaging data of the CCD camera 130 is input to the host computer 150.
In the host computer 150, the serial number 112 of the main scale 110 is specified based on the imaging data from the CCD camera 130, and the correction parameter corresponding to the serial number 112 is read from the correction parameter storage table 151. The read correction parameter data is output to the correction parameter setting storage unit 121 of the detection head unit 120 and is set and stored in the correction parameter setting storage unit 121.

以後、新しく交換されたメインスケール１１０に対する検出ヘッド部１２０の相対変位量を検出するにあたっては、補正パラメータ設定記憶部１２１に新たに設定された補正パラメータによって信号補正が行われ、新しく交換されたメインスケール１１０に応じた補正により検出ヘッド部１２０の変位量が正確に検出される。   Thereafter, in detecting the relative displacement amount of the detection head unit 120 with respect to the newly replaced main scale 110, signal correction is performed using the correction parameters newly set in the correction parameter setting storage unit 121, and the newly replaced main scale 110 is replaced. By the correction according to the scale 110, the displacement amount of the detection head unit 120 is accurately detected.

このような構成を備える変位検出装置によれば、次の効果を奏することができる。
（１）メインスケール１１０を交換する場合に、メインスケール１１０のシリアルナンバー１１２をＣＣＤカメラ１３０で撮像して、この撮像データをホストコンピュータ１５０に入力するだけで、メインスケール１１０が自動識別されて補正パラメータが補正パラメータ設定記憶部１２１に設定される。よって、ユーザーが手入力で補正パラメータを設定入力することに比べて作業が非常に簡便となる。
（２）メインスケール１１０のシリアルナンバー１１２に基づく自動識別により適切な補正パラメータが補正パラメータ設定記憶部１２１に自動設定されるので、誤った補正パラメータによる補正ミスが防止されて、検出精度が向上される。 According to the displacement detection device having such a configuration, the following effects can be obtained.
(1) When the main scale 110 is replaced, the main scale 110 is automatically identified and corrected simply by imaging the serial number 112 of the main scale 110 with the CCD camera 130 and inputting this imaged data to the host computer 150. The parameter is set in the correction parameter setting storage unit 121. Therefore, the operation is very simple compared to the case where the user manually inputs and sets the correction parameter.
(2) Since an appropriate correction parameter is automatically set in the correction parameter setting storage unit 121 by automatic identification based on the serial number 112 of the main scale 110, a correction error due to an incorrect correction parameter is prevented and detection accuracy is improved. The

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図２を参照して説明する。
第２実施形態の基本的構成は、第１実施形態に同様であるが、補正パラメータ記憶テーブルがホストコンピュータ１５０ではなく、サーバー１７０内に保管されている点に特徴を有する。
サーバー１７０とホストコンピュータ１５０とはインターネット回線１８０によって接続されており、相互にデータ交換可能である。
また、第２実施形態では、メインスケール１１０には識別情報としてバーコード（情報コード）１１３が設けられており、このバーコード１１３を読み取る光学スキャナ（コードリーダ）１６０がメインスケール識別手段として設けられている。 (Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The basic configuration of the second embodiment is the same as that of the first embodiment, but is characterized in that the correction parameter storage table is stored in the server 170 instead of the host computer 150.
The server 170 and the host computer 150 are connected by an internet line 180 and can exchange data with each other.
In the second embodiment, the main scale 110 is provided with a barcode (information code) 113 as identification information, and an optical scanner (code reader) 160 for reading the barcode 113 is provided as main scale identification means. ing.

このような構成において、メインスケール１１０を交換するにあたっては、新しく付け替えたメインスケール１１０のバーコード１１３を光学スキャナ１６０で読み取る。すると、バーコード１１３の識別情報が光学スキャナ１６０からホストコンピュータ１５０に出力され、さらに、ホストコンピュータ１５０から識別情報がインターネット回線１８０を通じてサーバー１７０に伝送される。サーバー１７０では補正パラメータ記憶テーブル１７１から識別情報に対応する補正パラメータが読み出されて、この読み出された補正パラメータがインターネット回線１８０を通じてホストコンピュータ１５０に伝送され、さらに、ホストコンピュータ１５０を介して検出ヘッド部１２０の補正パラメータ設定記憶部１２１に設定入力される。   In such a configuration, when the main scale 110 is replaced, the barcode 113 of the newly replaced main scale 110 is read by the optical scanner 160. Then, the identification information of the barcode 113 is output from the optical scanner 160 to the host computer 150, and the identification information is transmitted from the host computer 150 to the server 170 through the Internet line 180. In the server 170, the correction parameter corresponding to the identification information is read from the correction parameter storage table 171, and the read correction parameter is transmitted to the host computer 150 through the Internet line 180 and further detected via the host computer 150. The setting is input to the correction parameter setting storage unit 121 of the head unit 120.

以後、新しく交換されたメインスケール１１０に対する検出ヘッド部１２０の変位量を検出するにあたっては、補正パラメータ設定記憶部１２１に新たに設定された補正パラメータによって信号補正が行われ、新しく交換されたメインスケール１１０に応じた補正により検出ヘッド部１２０の変位量が正確に検出される。   Thereafter, when detecting the amount of displacement of the detection head unit 120 with respect to the newly replaced main scale 110, signal correction is performed using the correction parameters newly set in the correction parameter setting storage unit 121, and the newly replaced main scale is replaced. By the correction according to 110, the displacement amount of the detection head unit 120 is accurately detected.

このような構成を備える第２実施形態によれば、上記第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
さらに、補正パラメータ記憶テーブル１７１がサーバー１７０に保管されているので、製造者（製造メーカー）が常に補正パラメータを最新のデータにバージョンアップすることができる。よって、ユーザーはメインスケール１１０の交換時に必要な補正パラメータをダウンロードするのみならず、適宜最新の補正パラメータをダウンロードして使用することができる。その結果、常に最も適切な補正パラメータによって受光信号を補正できるので、補正の精度を高めることができ、検出精度を向上させることができる。 According to 2nd Embodiment provided with such a structure, there can exist an effect similar to the said 1st Embodiment.
Furthermore, since the correction parameter storage table 171 is stored in the server 170, the manufacturer (manufacturer) can always upgrade the correction parameters to the latest data. Therefore, the user can download not only the correction parameters necessary when replacing the main scale 110 but also download and use the latest correction parameters as appropriate. As a result, the received light signal can always be corrected with the most appropriate correction parameter, so that the correction accuracy can be increased and the detection accuracy can be improved.

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図３を参照して説明する。
第３実施形態の基本的構成は、第１実施形態に同様であるが、補正パラメータの情報がメインスケール１１０に直接設けられている点に特徴を有する。
メインスケール１１０には、二次元コード１１４が設けられ、この二次元コード１１４に補正パラメータの情報が記録されている。そして、補正パラメータ読取手段として光学スキャナ（コードリーダ）１６０が設けられている。 (Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The basic configuration of the third embodiment is the same as that of the first embodiment, but is characterized in that correction parameter information is provided directly on the main scale 110.
The main scale 110 is provided with a two-dimensional code 114, and correction parameter information is recorded in the two-dimensional code 114. An optical scanner (code reader) 160 is provided as a correction parameter reading unit.

このような構成において、メインスケール１１０を交換するにあたっては、新しく付け替えたメインスケール１１０の二次元コード１１４を光学スキャナ１６０で読み取る。すると、二次元コード１１４の補正パラメータ情報が光学スキャナ１６０で読み出されて、補正パラメータ設定記憶部１２１に設定入力される。以後、新しく交換されたメインスケール１１０に対する検出ヘッド部１２０の変位量を検出するにあたっては、補正パラメータ設定記憶部１２１に新たに設定された補正パラメータによって信号補正が行われ、新しく交換されたメインスケール１１０に応じた補正により検出ヘッド部１２０の変位量が正確に検出される。   In such a configuration, when the main scale 110 is replaced, the two-dimensional code 114 of the newly replaced main scale 110 is read by the optical scanner 160. Then, the correction parameter information of the two-dimensional code 114 is read by the optical scanner 160 and set and input to the correction parameter setting storage unit 121. Thereafter, when detecting the amount of displacement of the detection head unit 120 with respect to the newly replaced main scale 110, signal correction is performed using the correction parameters newly set in the correction parameter setting storage unit 121, and the newly replaced main scale is replaced. By the correction according to 110, the displacement amount of the detection head unit 120 is accurately detected.

このような構成を備える第３実施形態によれば、第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。すなわち、メインスケール１１０を交換する場合に、メインスケール１１０に設けられた二次元コードを読み取るだけで補正パラメータが補正パラメータ設定記憶部１２１に設定される。よって、ユーザーが手入力で補正パラメータを設定入力することに比べて作業が非常に簡便となる。   According to 3rd Embodiment provided with such a structure, there can exist an effect similar to 1st Embodiment. That is, when the main scale 110 is replaced, the correction parameter is set in the correction parameter setting storage unit 121 simply by reading the two-dimensional code provided on the main scale 110. Therefore, the operation is very simple compared to the case where the user manually inputs and sets the correction parameter.

さらに、メインスケール１１０に補正パラメータ情報が直接に書き込まれているのでメインスケール１１０と補正パラメータとの対応を間違えることはなく適切な補正パラメータが自動設定される。その結果、誤った補正パラメータによる補正ミスが防止されて、検出精度が向上される。   Furthermore, since correction parameter information is directly written in the main scale 110, an appropriate correction parameter is automatically set without making a mistake in the correspondence between the main scale 110 and the correction parameter. As a result, correction errors due to incorrect correction parameters are prevented, and detection accuracy is improved.

なお、本発明は前述の実施形態に限定されず、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。
上記第１実施形態において、識別情報はメインスケール１１０のシリアルナンバー１１２とし、メインスケール識別手段はシリアルナンバー１１２を撮像するＣＣＤカメラ（撮像手段）１３０である場合を例に説明し、第２実施形態において識別情報はバーコード１１３とし、メインスケール識別手段はバーコード１１３をスキャンする光学スキャナ１６０である場合を例に説明したが、識別情報をメインスケール１１０に設けられた無線ＩＣタグに記録し、メインスケール識別手段は無線ＩＣタグの情報を認識するＩＣタグリーダとしてもよい。また、第２実施形態において、情報コードは一次元バーコード１１３のみならず二次元コード１１４であってもよい。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications, improvements, and the like within the scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
In the first embodiment, the identification information is the serial number 112 of the main scale 110, and the main scale identification means is described as an example of a CCD camera (imaging means) 130 that images the serial number 112. Second Embodiment In the above description, the identification information is the barcode 113, and the main scale identification means is an optical scanner 160 that scans the barcode 113. However, the identification information is recorded on a wireless IC tag provided on the main scale 110, and The main scale identification means may be an IC tag reader that recognizes information of the wireless IC tag. In the second embodiment, the information code may be not only the one-dimensional barcode 113 but also the two-dimensional code 114.

また、第３実施形態において、補正パラメータの情報を二次元コード１１４に記録してメインスケール１１０に直接設ける場合を例に説明したが、その他、例えば、メインスケールに設けられた無線ＩＣタグに補正パラメータの情報を記録し、ＩＣタグリーダによって無線ＩＣタグの補正パラメータ情報を読み出してもよい。   In the third embodiment, the correction parameter information is recorded in the two-dimensional code 114 and directly provided on the main scale 110. However, for example, correction is performed on a wireless IC tag provided on the main scale. The parameter information may be recorded, and the correction parameter information of the wireless IC tag may be read by an IC tag reader.

上記実施形態において、変位検出装置としては回折格子１１１からの回折光を受光して光電変換により出力される受光信号に基づいて検出ヘッド部１２０の変位量を検出する光電式エンコーダを例に説明したが、光電式エンコーダに限らず、磁気式や静電容量式のエンコーダであってもよいことはもちろんである。
そして、第１実施形態および第２実施形態のごとく、識別情報をメインスケールに記録するにあたっては、例えば、光電式エンコーダであれば、検出ヘッド部１２０の受光部で読取可能な明暗格子によって識別情報を記録してもよい。この構成によれば、メインスケール識別手段として回折格子１１１からの回折光を受光する受光部を共用できるからである。そして、磁気式エンコーダでは、検出ヘッド部の磁気情報読取部で読取可能な情報で識別情報を記録してもよく、また、静電容量式エンコーダでは検出ヘッド部の電位情報読取部で読取可能な情報で識別情報を記録してもよい。 In the above-described embodiment, the displacement detection device has been described by taking as an example a photoelectric encoder that receives the diffracted light from the diffraction grating 111 and detects the displacement amount of the detection head unit 120 based on a light reception signal output by photoelectric conversion. However, it is needless to say that the encoder is not limited to the photoelectric encoder but may be a magnetic encoder or a capacitance encoder.
Then, as in the first embodiment and the second embodiment, when the identification information is recorded on the main scale, for example, in the case of a photoelectric encoder, the identification information is read by a light / dark grating that can be read by the light receiving unit of the detection head unit 120. May be recorded. This is because the light receiving unit that receives the diffracted light from the diffraction grating 111 can be shared as the main scale identifying means. In the magnetic encoder, the identification information may be recorded by information that can be read by the magnetic information reading unit of the detection head unit, and in the capacitive encoder, it can be read by the potential information reading unit of the detection head unit. The identification information may be recorded as information.

そして、同様に、第３実施形態のごとく、補正パラメータの情報をメインスケールに記録するにあたっては、例えば、光電式エンコーダであれば、検出ヘッド部１２０の受光部で読取可能な明暗格子によって補正パラメータの情報を記録してもよく、磁気式エンコーダでは、検出ヘッド部の磁気情報読取部で読取可能な情報で補正パラメータの情報を記録してもよく、また、静電容量式エンコーダでは検出ヘッド部の電位情報読取部で読取可能な情報で補正パラメータの情報を記録してもよい。   Similarly, when recording correction parameter information on the main scale as in the third embodiment, for example, in the case of a photoelectric encoder, the correction parameter is determined by a light-dark grid that can be read by the light receiving unit of the detection head unit 120. In a magnetic encoder, correction parameter information may be recorded as information readable by a magnetic information reading unit of a detection head unit. In addition, in a capacitive encoder, a detection head unit may be recorded. The correction parameter information may be recorded as information readable by the potential information reading unit.

本発明は、光電式エンコーダ、磁気式エンコーダ、静電容量式エンコーダなどの変位検出装置に利用できる。   The present invention can be used for displacement detection devices such as a photoelectric encoder, a magnetic encoder, and a capacitance encoder.

本発明の変位検出装置に係る第１実施形態の構成を示す図。The figure which shows the structure of 1st Embodiment which concerns on the displacement detection apparatus of this invention. 本発明の変位検出装置に係る第２実施形態の構成を示す図。The figure which shows the structure of 2nd Embodiment which concerns on the displacement detection apparatus of this invention. 本発明の変位検出装置に係る第３実施形態の構成を示す図。The figure which shows the structure of 3rd Embodiment which concerns on the displacement detection apparatus of this invention. 従来の変位検出装置の構成を示す図。The figure which shows the structure of the conventional displacement detection apparatus. メインスケールを用いた位置検出において、基準値と測定値との間に生じる誤差の例を示す図。The figure which shows the example of the error which arises between a reference value and a measured value in the position detection using a main scale.

符号の説明Explanation of symbols

１００…変位検出装置、１１０…メインスケール、１１１…回折格子、１１２…シリアルナンバー（識別情報）、１１３…一次元バーコード（識別情報）、１１４…二次元コード（補正パラメータの情報）、１２０…検出ヘッド部、１２１…補正パラメータ設定記憶部、１３０…ＣＣＤカメラ（メインスケール識別手段）、１５０…ホストコンピュータ、１５１…補正パラメータ記憶テーブル、１６０…光学スキャナ（コードリーダ、補正パラメータ読取手段）、１７０…サーバー、１７１…補正パラメータ記憶テーブル、１８０…インターネット回線、２００…変位検出装置、２１０…メインスケール、２１１…回折格子、２２０…検出ヘッド部、２２１…光源、２２２…受光部、２２３…演算処理部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Displacement detection apparatus, 110 ... Main scale, 111 ... Diffraction grating, 112 ... Serial number (identification information), 113 ... One-dimensional barcode (identification information), 114 ... Two-dimensional code (correction parameter information), 120 ... Detection head unit 121... Correction parameter setting storage unit 130 130 CCD camera (main scale identification unit) 150 Host computer 151 Correction parameter storage table 160 Optical scanner (code reader, correction parameter reading unit) 170 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Server, 171 ... Correction parameter storage table, 180 ... Internet line, 200 ... Displacement detection device, 210 ... Main scale, 211 ... Diffraction grating, 220 ... Detection head part, 221 ... Light source, 222 ... Light receiving part, 223 ... Calculation processing Department.

Claims (5)

識別情報および測長方向に沿って配列された位置情報を有し代替可能な複数本が用意されているメインスケールと、
前記位置情報に応じて作成された補正パラメータを前記識別情報に対応させて記憶した補正パラメータ記憶テーブルと、
前記メインスケールに対して相対移動する際に前記位置情報を検出するとともにこの位置情報を検出して得られる検出信号を前記補正パラメータで信号補正して出力する検出ヘッド部と、
前記識別情報を認識して前記メインスケールを識別するメインスケール識別手段と、を備え、
前記検出ヘッド部は、前記メインスケール識別手段にて識別されたメインスケールに応じた補正パラメータを前記補正パラメータ記憶テーブルから読み出して設定記憶する補正パラメータ設定記憶部を有する
ことを特徴とする変位検出装置。 A main scale in which a plurality of alternatives having identification information and position information arranged along the length measuring direction are prepared;
A correction parameter storage table storing correction parameters created according to the position information in correspondence with the identification information;
A detection head unit that detects the position information when moving relative to the main scale and outputs a detection signal obtained by detecting the position information by correcting the signal with the correction parameter;
A main scale identifying means for recognizing the identification information and identifying the main scale,
The detection head section includes a correction parameter setting storage section that reads out and sets a correction parameter corresponding to the main scale identified by the main scale identifying means from the correction parameter storage table. . 測長方向に沿って配列された位置情報および前記位置情報に応じて作成された補正パラメータの情報を有し代替可能な複数本が用意されているメインスケールと、
前記メインスケールに対して相対移動する際に前記位置情報を検出するとともにこの位置情報を検出して得られる検出信号を前記補正パラメータで信号補正して出力する検出ヘッド部と、
前記補正パラメータの情報を読み取る補正パラメータ読取手段と、を備え、
前記検出ヘッド部は、前記補正パラメータ読取手段で読み取られた前記補正パラメータを設定記憶する補正パラメータ設定記憶部を有する
ことを特徴とする変位検出装置。 A main scale in which a plurality of substitutables having position information arranged along the length measuring direction and information on correction parameters created in accordance with the position information are prepared,
A detection head unit that detects the position information when moving relative to the main scale and outputs a detection signal obtained by detecting the position information by correcting the signal with the correction parameter;
Correction parameter reading means for reading the correction parameter information,
The displacement detection device, wherein the detection head unit includes a correction parameter setting storage unit that sets and stores the correction parameter read by the correction parameter reading unit. 請求項２に記載の変位検出装置において、
前記補正パラメータの情報は、前記メインスケールに設けられた一次元または二次元の情報コードに記録され、
前記補正パラメータ読取手段は、前記情報コードの情報を読み取るコードリーダである
ことを特徴とする変位検出装置。 The displacement detection device according to claim 2,
The correction parameter information is recorded in a one-dimensional or two-dimensional information code provided in the main scale,
The displacement detection device, wherein the correction parameter reading means is a code reader that reads information of the information code. 請求項２に記載の変位検出装置において、
前記補正パラメータの情報は、前記メインスケールに設けられた無線ＩＣタグに記録され、
前記補正パラメータ読取手段は、前記無線ＩＣタグの情報を読み取るＩＣタグリーダである
ことを特徴とする変位検出装置。 The displacement detection device according to claim 2,
The correction parameter information is recorded on a wireless IC tag provided on the main scale,
The displacement detection device, wherein the correction parameter reading means is an IC tag reader that reads information of the wireless IC tag. 検出ヘッド部が相対移動する際に検出可能な位置情報が測長方向に沿って配列されたメインスケールであって、
前記位置情報に応じて作成された補正パラメータの情報が読出可能に記録されている
ことを特徴とするメインスケール。 Position information that can be detected when the detection head unit relatively moves is a main scale arranged along the length measuring direction,
A main scale characterized in that information on correction parameters created in accordance with the position information is recorded in a readable manner.
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