JP5064050B2 - Linear encoder device, linear motor and single-axis robot - Google Patents
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Description
本発明は、リニアスケールとこれを読取る検出ヘッドを有するリニアエンコーダ装置と、このリニアエンコーダ装置を装備するリニアモータと、このリニアモータを用いた単軸ロボットに関するものである。 The present invention relates to a linear encoder device having a linear scale and a detection head for reading the linear scale, a linear motor equipped with the linear encoder device, and a single-axis robot using the linear motor.
従来から、リニアモータ等において移動の制御及びモータの駆動の制御のためにリニアエンコーダ装置により位置の検出を行うようにしたものは知られている(例えば特許文献1)。このようなリニアエンコーダ装置としては、一般に、リニアスケール上の特定位置(例えばスケール両端)に設定した原点位置を基準として移動位置を検出するインクリメント型のものと、絶対位置を検出可能なアブソリュート型のものとが知られている。
リニアモータ等の装置では、取扱い性およびコストの低廉化の要請からアブソリュート型のものに比べて簡素で安価なインクリメント型のリニアエンコーダ装置を用いる傾向にある。しかし、インクリメント型のものは、必ず原点位置を検出する必要があるため、リニアエンコーダ装置が組み込まれたリニアモータ等の装置では、電源投入時に必ず可動部を原点位置に移動させる原点復帰動作が必要となり、立ち上がり(準備)に時間を要するという欠点がある。そのため、インクリメント型の有する簡素性等の利点を保ちつつ立ち上がり時間を短縮できるようにすることが求められている。 In a device such as a linear motor, there is a tendency to use a simple and inexpensive increment type linear encoder device as compared with an absolute type device because of demands for ease of handling and cost reduction. However, since the incremental type must always detect the origin position, linear motors and other devices with a built-in linear encoder need to return to the origin when the power is turned on. Therefore, there is a drawback that it takes time to stand up (preparation). Therefore, it is required to shorten the rise time while maintaining the advantages such as the simplicity of the increment type.
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、インクリメント型のリニアエンコーダ装置と同等の構成でリニアモータ等の装置における立ち上がり時間をより短縮できるようにすることを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to make it possible to further shorten the rise time in an apparatus such as a linear motor with the same configuration as that of an incremental linear encoder apparatus.
上記の事情に鑑み、本発明は、固定部に直線的に配置されて、磁気的又は光学的に読取り可能な位置情報をもつリニアスケールと、このリニアスケールに沿って移動する可動部に設けられて、前記リニアスケールの位置情報を読取る検出ヘッドと、この検出ヘッドからの信号を入力して演算処理する演算処理部を備えたリニアエンコーダ装置であって、前記リニアスケールは、前記位置情報として、インクリメント位置を示す複数の情報を一定ピッチで記録したインクリメント指標部と、前記インクリメント位置とは別の基準位置を示す複数の情報を所定ピッチで記録した基準指標部とを有し、この基準指標部は、前記基準位置を示す情報から任意に抽出される3個以上の連続する情報であって、かつ予め設定されたn個の情報のうちの特定の情報と他の各情報とのピッチの組合せが、当該n個とは別の任意に抽出される連続するn個の情報に関する同組合せの何れとも異なるように各情報間のピッチが設定されるものであり、前記演算処理部は、前記検出ヘッドにより前記基準指標部の前記n個の情報を検出させるとともに、当該情報に関する前記ピッチの組合せを求め、このピッチの組合せに基づき前記リニアスケール上の前記可動部の絶対位置を求めるように構成されているものである(請求項1)。
In view of the above circumstances, the present invention is provided in a linear scale that is linearly arranged on a fixed portion and has position information that can be read magnetically or optically, and a movable portion that moves along the linear scale. The linear scale device includes a detection head that reads position information of the linear scale, and an arithmetic processing unit that inputs and processes a signal from the detection head, and the linear scale is used as the position information. An increment indicator unit that records a plurality of pieces of information indicating an increment position at a constant pitch; and a reference indicator unit that records a plurality of pieces of information indicating a reference position different from the increment position at a predetermined pitch. Is three or more pieces of continuous information arbitrarily extracted from the information indicating the reference position, and is specified among n pieces of preset information The combination of the pitch of the information and each of the other information, which pitch between the n pieces of n any of the same combined with differently each information also about the information to be continuously extracted to another optional is set The arithmetic processing unit causes the detection head to detect the n pieces of information of the reference indicator unit, obtains a combination of the pitches related to the information, and based on the combination of the pitches, the arithmetic unit on the linear scale The absolute position of the movable part is determined (Claim 1).
このリニアエンコーダ装置によると、検出ヘッドにより基準指標部の連続するn個の情報が検出され、前記演算処理部により、これらn個の情報に関する前記ピッチの組合せが求められ、この組合せに基づき可動部の絶対位置が求められる。つまり、基準指標部の情報間ピッチが上記のように設定されている結果、前記n個の情報に関する前記ピッチの組合せはリニアスケール上の唯一の値(組合せ)となる。従って、この組合せに基づきリニアスケール上での当該組合せに係る情報の位置を調べることにより、可動部の絶対位置が特定されることとなる。 According to this linear encoder device, the detection head detects n pieces of continuous information of the reference index part, and the arithmetic processing part obtains the combination of the pitches regarding the n pieces of information, and based on this combination, the movable part The absolute position of is determined. That is, as a result of setting the pitch between the information of the reference index part as described above, the combination of the pitches related to the n pieces of information is the only value (combination) on the linear scale. Therefore, the absolute position of the movable part is specified by examining the position of the information related to the combination on the linear scale based on this combination.
この場合、前記演算処理部は、前記検出ヘッドをリニアスケールに対して相対的に移動させつつ当該検出ヘッドにより前記基準指標部の前記n個の情報とこれに対応する前記インクリメント指標部の情報とを検出させ、前記n個の情報に関する前記ピッチの組合せを前記各情報の検出結果に基づき演算する(請求項2)。 In this case, the arithmetic processing unit moves the detection head relative to the linear scale while the detection head moves the n pieces of information of the reference indicator and the corresponding information of the increment indicator. And a combination of the pitches for the n pieces of information is calculated based on the detection result of each piece of information (claim 2).
この構成では、検出ヘッドの移動に伴い、基準指標部の前記n個の情報と、当該移動に対応するインクリメント指標部の情報とが検出され、インクリメント指標部の情報の検出結果に基づき基準指標部の前記n個の情報に関する前記ピッチその組合せが求められる。 In this configuration, with the movement of the detection head, the n pieces of information of the reference indicator portion and the information of the increment indicator portion corresponding to the movement are detected, and the reference indicator portion is based on the detection result of the information of the increment indicator portion. The pitch and the combination of the n pieces of information are obtained.
この場合、前記n個の情報を最端の情報から順に第1〜第n情報としたときに、前記ピッチの組合せは、前記第1情報と他の各情報とのピッチの組合せとされる(請求項3)。 In this case, when the n pieces of information are first to nth pieces of information in order from the endmost information, the combination of the pitches is a combination of the pitches of the first information and the other pieces of information ( Claim 3).
この構成では、検出ヘッドの移動に伴い、前記第1情報を基準とする前記ピッチの演算が効率的に行われることとなる。 In this configuration, with the movement of the detection head, the pitch calculation based on the first information is efficiently performed.
一方、上記(請求項1)のリニアエンコーダ装置において、前記検出ヘッドは、前記基準指標部の前記n個以上の情報を同時に検出可能に構成され、前記演算処理部は、前記検出ヘッドを静止させた状態で前記基準指標部の前記n個の情報を同時に検出させ、当該検出結果に基づき前記n個の情報に関する前記ピッチの組合せを求めるように構成されているものでもよい(請求項4)。 On the other hand, in the linear encoder device according to the first aspect, the detection head is configured to be capable of simultaneously detecting the n or more pieces of information of the reference index unit, and the arithmetic processing unit stops the detection head. In this state, the n pieces of information of the reference indicator unit may be detected at the same time, and a combination of the pitches related to the n pieces of information may be obtained based on the detection result.
この構成では、検出ヘッドが静止した状態で前記基準指標部の前記n個の情報が検出され、この検出結果から直接、すなわちインクリメント指標部の情報を用いることなく前記ピッチの組合せが求められる。 In this configuration, the n pieces of information of the reference indicator portion are detected in a state where the detection head is stationary, and the combination of the pitches is obtained directly from this detection result, that is, without using the information of the increment indicator portion.
なお、上記のようなリニアエンコーダ装置において、前記基準指標部の情報は、リニアスケールの長手方向における前記インクリメント指標部の何れかの情報と同位置であって、かつインクリメント指標部の情報間ピッチの整数倍のピッチでそれぞれ記録されるのが好ましい(請求項5)。 In the linear encoder device as described above, the information of the reference index portion is in the same position as any information of the increment indicator portion in the longitudinal direction of the linear scale, and the pitch of the information between the increment indicator portions is the same. It is preferable that recording is performed at an integer multiple pitch (claim 5).
この構成によれば、前記n個の情報間ピッチを求める際の演算が容易になり、前記演算処理部の処理負担が軽減される。 According to this configuration, the calculation for obtaining the n pieces of information pitch is facilitated, and the processing load of the calculation processing unit is reduced.
一方、本発明に係るリニアモータは、上記のリニアエンコーダ装置を装備したリニアモータであって、一定ピッチで磁極が配列された直線的な固定子を有するリニアモータ本体と、上記固定子に対向する可動子を有して、上記リニアモータ本体に対し移動可能とされた可動部とを備え、上記リニアモータ本体にリニアスケールが固定子と平行に設けられる一方、上記可動子に、上記リニアスケールと対向するように前記検出ヘッドが設けられているものである(請求項6)。 On the other hand, a linear motor according to the present invention is a linear motor equipped with the above linear encoder device, and has a linear motor main body having a linear stator in which magnetic poles are arranged at a constant pitch, and faces the stator. And a movable part that is movable with respect to the linear motor main body, and a linear scale is provided in parallel to the stator on the linear motor main body. The detection head is provided so as to face each other (Claim 6).
このリニアモータによると、上記にリアエンコーダ装置を用いて可動部の移動位置の制御とリニアモータの駆動の制御とが適正に行われる。 According to this linear motor, the control of the moving position of the movable portion and the control of the driving of the linear motor are appropriately performed using the rear encoder device described above.
さらに、本発明に係る単軸ロボットは、上記のリニアモータを備え、上記可動部に、作業部材が着脱可能に取付けられる作業部材支持用テーブルが設けられているものである(請求項7)。 Furthermore, a single-axis robot according to the present invention includes the linear motor described above, and a work member support table to which the work member is detachably attached is provided on the movable portion.
このようにすると、本発明のリニアエンコーダを装備したリニアモータが単軸ロボットに有効に適用される。 In this way, the linear motor equipped with the linear encoder of the present invention is effectively applied to a single-axis robot.
本発明のリニアエンーダ装置によれば、リニアスケールに記録された基準指標部の連続する任意のn個の情報を検出することにより絶対位置を検出する構成となっているため、検出ヘッドがリニアスケールの途中にある場合でも、検出ヘッドを僅かに移動させるだけで速やかに絶対位置を検出することが可能となる。特に、静止した状態で前記n個の情報を検出し得る検出ヘッドを適用したものによれば、検出ヘッドを移動させることなく絶対位置を検出することが可能となる。しかも、基準指標部の情報量が多い点を除けば、基本的な構成は従来のインクリメント型のリニアエンコーダ装置と同等の構成であるため、簡素かつ安価な構成で絶対位置を速やかに検出できるようになる。 According to the linear ender device of the present invention, the absolute position is detected by detecting any n pieces of continuous information of the reference index portion recorded on the linear scale. Even in the middle, the absolute position can be quickly detected by moving the detection head slightly. In particular, according to the application of the detection head capable of detecting the n pieces of information in a stationary state, the absolute position can be detected without moving the detection head. In addition, except for the large amount of information in the reference indicator, the basic configuration is the same as that of a conventional incremental linear encoder device, so that the absolute position can be detected quickly with a simple and inexpensive configuration. become.
従って、このようなリニアエンーダ装置を搭載した本発明に係るリニアモータや、さらにこのリニアモータを搭載した本発明に係る単軸ロボットによると、電源投入時等、可動部の絶対位置を速やかに検知することが可能となり、その分、立ち上がり時間を短縮することができる。 Therefore, according to the linear motor according to the present invention equipped with such a linear ender device and the single-axis robot according to the present invention equipped with this linear motor, the absolute position of the movable part can be detected promptly when the power is turned on. The rise time can be shortened accordingly.
本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1及び図2は本発明のリニアエンコーダ装置を備えたリニアモータの適用の一例として単軸ロボットを示している。これらの図において、単軸ロボットRは、リニアモータを用いて構成され、固定子を有するロボット本体(リニアモータ本体)1と、固定子に対向する可動子を有して、ロボット本体1に対して一定方向に直線的に移動可能となった可動部2とを備えている。
1 and 2 show a single-axis robot as an example of application of a linear motor provided with the linear encoder device of the present invention. In these drawings, a single-axis robot R is configured using a linear motor, and has a robot body (linear motor body) 1 having a stator and a mover facing the stator, And a
上記ロボット本体1は、ベース部3と両側壁部分を構成する一対のカバー部材4とからなり、一軸方向に延びる横長枠状に形成されている。
The
上記ロボット本体1内には、一定幅のガイドレール5がベース部3上に設けられるとともに、その上方にステータ部(固定子)6が配置されている。このステータ部6は、N,Sの磁極が交互に逆向きに位置するように軸方向に配列された多数個の環状の永久磁石(図示省略)を有し、シャフト状に形成され、その両端部がロボット本体1に支持されている。
In the
また、可動部2は、上記ステータ部6を挿通させる中空の可動ブロック8を有し、この可動ブロック8の下端に、上記ガイドレール5に係合する被ガイド部9が設けられることにより、上記可動ブロック8がガイドレール5に摺動自在に支持されている。
The
上記可動ブロック8の中空部内周には、電機子を構成するコイル(可動子)7が固定されており、可動部2がロボット本体1に組み付けられた状態で、コイル7がステータ部6を囲繞するようになっている。
A coil (movable element) 7 constituting an armature is fixed to the inner periphery of the hollow part of the
可動部2の上部には作業部材支持用のテーブル10が設けられ、このテーブル10に、用途に応じた各種の作業部材が取付けられるようになっている。このテーブル10は、可動ブロック8にボルト止め等により取付けられている。
A work member support table 10 is provided on the upper portion of the
さらに上記単軸ロボットRにはリニアエンコーダ装置が設けられている。このリニアエンコーダ装置は、磁気的又は光学的に読取り可能な位置情報を記録したリニアスケール11と、このリニアスケール11を読取る検出ヘッド12と、検出ヘッド12をリニアスケール11に対して相対的に移動させつつ検出ヘッド12からの信号を入力して演算処理する演算処理部(後記コントローラ20)とを備えている。
Further, the single-axis robot R is provided with a linear encoder device. This linear encoder device includes a
当実施形態において上記リニアスケール11は、位置情報を磁気的に記録した磁気スケールからなり、また検出ヘッド12は磁気記録情報の読取りが可能なMRセンサからなっている。
In the present embodiment, the
そして、上記リニアスケール11が、ガイドレール5の一側方においてベース部3の上面に、ベース部3の略全長にわたって設けられ、一方、検出ヘッド12が、可動ブロック8の一側部下端に、上記リニアスケール11に対向するように配置されている。
The
図3は上記単軸ロボットRのリニアモータ機構部分の一部とリニアエンコーダ装置および制御手段を模式的に示している。 FIG. 3 schematically shows a part of the linear motor mechanism of the single-axis robot R, the linear encoder device, and the control means.
この図において、リニアスケール11は、一定微小ピッチ毎の位置を示すインクリメント情報(出力信号相ではA相、B相)が記録されるインクリメント指標部15と、このインクリメント情報に沿って複数の基準点情報(出力信号相ではZ相)13aが所定のピッチで記録される基準指標部13とを有している。なお、図3中、インクリメント情報は図示を省略しているが、リニアスケール11の長手方向に狭ピッチで記録されている。
In this figure, the
基準指標部13の基準点情報13aは、インクリメント情報が記録される範囲内に記録されている。基準点情報13aの情報間ピッチは、図3に示すように、基準指標部13から任意に抽出される3個の連続した情報のうちの一端(図3では左端)の情報と他の各情報とのピッチの組合せ(P1,P2)が、他の任意の連続する3個の情報に関する同組合せ(同図中の(P1′,P2′)(P1′′,P2′′)……等)の何れとも異なるように設定されている。また、基準点情報13aは、インクリメント情報の情報間ピッチの整数倍のピッチで、かつリニアスケール11の長手方向においてインクリメント情報と同位置に並ぶように記録されている。つまり、検出ヘッド12により基準点情報13aが検出される位置では必ずインクリメント情報も検出されるようになっている。
The
このようにリニアスケール11が形成されることにより、リニアスケール11上を検出ヘッド12が移動するにつれ、A相、B相およびZ相の信号が出力される。検出ヘッド12の出力信号はコントローラ20に入力され、このコントローラ20により、単軸ロボットRのコイル7への供給電流が制御されることにより、リニアモータの駆動の制御及び可動部2の移動の制御が行われる。
By forming the
前記コントローラ20は、検出ヘッド12をリニアスケール11に対して相対的に移動させつつ検出ヘッド12からの信号を入力して演算処理する演算処理部としての機能も有している。そして、このコントローラ20には、各基準点情報13の位置(絶対位置)およびピッチに関するデータを記憶した記憶部21が機能的に含まれており、コントローラ20は、上記検出ヘッド12から与えられるA相、B相およびZ相の信号と上記記憶部21のデータとに基づき前記可動部2の絶対位置を検出するように構成されている。
The
このような可動部2の絶対位置を検出するためのコントローラ20の制御の具体例を、図4のフローチャートによって説明する。
A specific example of the control of the
このフローチャートの処理がスタートすると、コントローラ20は、先ずステップS1でA相、B相(インクリメント情報)およびZ相(基準点情報13a)の検出を開始する。この処理は、リニアモータ本体を駆動しつつ、リニアスケール11に沿って検出ヘッド12を現在位置から移動させる(可動部2を可動範囲の一端側に向かって移動させる)ことにより行う。
When the processing of this flowchart is started, the
そして、検出ヘッド12の移動に伴い連続する3個のZ相信号の入力があると(ステップS2)、コントローラ20は、Z相信号の信号間ピッチ(つまり、図3中の基準点情報13a間のピッチP1,P2)をA相又はB相信号のカウント値に基づき求め、さらに、そのピッチの組合せ(P1,P2)から可動部2の絶対位置を特定する(ステップS3,S4)。つまり、連続する3個のZ相信号(基準点情報13a)に関する前記ピッチの組合せ(P1,P2)は、各基準点情報13aのピッチが上述したように設定されている結果、基準指標部13内の唯一の値(組合せ)となる。従って、コントローラ20は、この組合せ(P1,P2)と記憶部21に記憶されている各基準点情報13のピッチに関するデータとを照合することにより検出された基準点情報13を特定する。そしてさらに、その基準点情報13の位置を記憶部21のデータに基づいて特定し、この基準指標部13の位置から可動部2の絶対位置を求めることとなる。
Then, when there are three continuous Z-phase signal inputs accompanying the movement of the detection head 12 (step S2), the
以上のような当実施形態によると、単軸ロボットRの作業開始時等の電源投入時に、図4のフローチャートに示すような処理が行われることにより可動部2の絶対位置が調べられる。この場合、検出ヘッド12が連続する3個の基準点情報13を通過するように可動部2を移動させるだけでその絶対位置を検出することができるので、可動部2の絶対位置の検出を極めて速やかに(短時間)で行うことが可能となる。すなわち、可動部2を移動させて連続する3個の基準点情報13aを検出しさえすれば、従来のように特定の原点位置まで検出ヘッドを移動させる必要がなく、そのため可動部2の絶対位置を速やかに検出することが可能となる。特に、基準指標部13の基準点情報13aを狭ピッチで記録しておけば、3個の基準点情報13を通過するのに要する検出ヘッド12の移動量がより小さくなり、その分、可動部2の絶対位置をより速やかに(短時間で)検出することが可能となる。従って、電源投入後、僅かな時間で単軸ロボットRによる作業を開始することが可能となり、単軸ロボットRの立ち上がり時間を短縮することができるようになる。
According to this embodiment as described above, the absolute position of the
しかも、リニアエンコーダ装置は、Z相信号を得るための基準点情報13の数が複数設けられる点を除けば、基本構成は、A,B,Zの各相信号を得るための情報を記録したリニアスケール11と当該情報を読取るための検出ヘッド12とを備えたもの、つまりいわゆるインクリメント型のリニアエンコーダ装置と同等の構成である。従って、インクリメント型のリニアエンコーダ装置と同様に簡単かつ安価な構成でもって、単軸ロボットRの立ち上がり時間をより短縮することができるという利点がある。
In addition, the linear encoder device records information for obtaining the A, B, and Z phase signals except that a plurality of
なお、本発明の具体的構造は上記実施形態に限定されず、以下に述べるように種々変更可能である。 In addition, the specific structure of this invention is not limited to the said embodiment, As described below, various changes are possible.
例えば、上記実施形態では、検出ヘッド12を移動させて基準点情報13a(Z相信号)を検出することにより可動部2の絶対位置を求めているが、例えば、連続する3個の基準点情報13aを常に検出し得るような検出幅をもつ検出ヘッド12を適用し、検出ヘッド12の静止状態で連続する3個の基準点情報13aを同時に検出するようにしてもよい。この場合、コントローラ20は、その検出結果から直接、すなわちインクリメント情報を用いることなく前記ピッチP1,P2を求めるようにすればよい。このような構成によれば、可動部2を駆動することなくその絶対位置を検出することが可能となるため、より一層、単軸ロボットRの立ち上がり時間を短縮することが可能になる。
For example, in the above embodiment, the absolute position of the
また、実施形態のリニアスケール11では、基準点情報13aのピッチは、基準指標部13から任意に抽出される3個の連続した情報のうち特定(図3では左端)の情報と他の各情報とのピッチの組合せ(P1,P2)が、他の連続する3個の情報に関する同組合せの何れとも異なるように設定されているが、基準点情報13aのピッチ設定に関する上記連続する情報の数は、4個、5個又はそれ以上であってもよい。
Further, in the
また、上記実施形態では磁気的なスケール11と検出ヘッド12とでリニアエンコーダを構成しているが、光学的なものであってもよく、例えば多数のスリットを有するテープによりリニアスケールを形成するとともに、光学的に上記スリットを検出するセンサにより検出ヘッドを形成するようにしてもよい。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態の単軸ロボットRに用いられているリニアモータは、固定子が永久磁石、可動子がコイルで構成されているが、逆に固定子がコイル、可動子が永久磁石で構成されたリニアモータを用いてもよい。 In the linear motor used in the single-axis robot R of the above embodiment, the stator is constituted by a permanent magnet and the mover is constituted by a coil. Conversely, the stator is constituted by a coil and the mover is constituted by a permanent magnet. A linear motor may be used.
また、本発明のリニアエンコーダは、単軸ロボットR以外にも各種用途に用いられるリニアモータに装備することができる。さらに、リニアモータに限らず、回転型のモータでボールねじ等を介して可動部を直線的に移動させるような駆動装置にも適用可能であり、この場合、可動部の移動範囲にわたって固定側にリニアスケールを設け、可動部に検出ヘッドを設けるとともに、モータの基準磁極位置に対応するリニアスケール上の位置を予め調べておいて、その位置を示す情報をリニアスケールに記録させておけばよい。 In addition to the single-axis robot R, the linear encoder of the present invention can be installed in a linear motor used for various applications. Furthermore, the present invention is not limited to a linear motor, and can be applied to a driving device that moves a movable part linearly via a ball screw or the like using a rotary motor. A linear scale is provided, a detection head is provided on the movable portion, a position on the linear scale corresponding to the reference magnetic pole position of the motor is checked in advance, and information indicating the position may be recorded on the linear scale.
R 単軸ロボット
1 ロボット本体
2 可動部
6 ステータ部
7 コイル
11 リニアスケール
12 検出ヘッド
13 基準点情報
15 インクリメント情報
20 コントローラ
21 記憶部
R Single-
Claims (7)
前記リニアスケールは、前記位置情報として、インクリメント位置を示す複数の情報を一定ピッチで記録したインクリメント指標部と、前記インクリメント位置とは別の基準位置を示す複数の情報を所定ピッチで記録した基準指標部とを有し、
この基準指標部は、前記基準位置を示す情報から任意に抽出される3個以上の連続する情報であって、かつ予め設定されたn個の情報のうちの特定の情報と他の各情報とのピッチの組合せが、当該n個とは別の任意に抽出される連続するn個の情報に関する同組合せの何れとも異なるように各情報間のピッチが設定されるものであり、
前記演算処理部は、前記検出ヘッドにより前記基準指標部の前記n個の情報を検出させるとともに、当該情報に関する前記ピッチの組合せを求め、このピッチの組合せに基づき前記リニアスケール上の前記可動部の絶対位置を求めるように構成されていることを特徴とするリニアエンコーダ装置。 A linear scale that is linearly arranged on the fixed part and has magnetic or optically readable position information, and a movable part that moves along the linear scale, reads the position information of the linear scale. A linear encoder device including a detection head and an arithmetic processing unit that inputs a signal from the detection head and performs arithmetic processing,
The linear scale includes, as the position information, an increment indicator section in which a plurality of pieces of information indicating increment positions are recorded at a constant pitch, and a reference indicator in which a plurality of pieces of information indicating reference positions different from the increment positions are recorded at a predetermined pitch And
The reference index unit is three or more pieces of continuous information arbitrarily extracted from the information indicating the reference position, and specific information among n pieces of preset information and each other information The pitch between the pieces of information is set so that the combination of the pitches is different from any of the same combinations of the consecutive n pieces of information that are arbitrarily extracted apart from the n pieces.
The arithmetic processing unit causes the detection head to detect the n pieces of information of the reference indicator unit, obtains a combination of the pitches related to the information, and based on the combination of the pitches of the movable unit on the linear scale A linear encoder device configured to obtain an absolute position.
前記演算処理部は、前記検出ヘッドをリニアスケールに対して相対的に移動させつつ当該検出ヘッドにより前記基準指標部の前記n個の情報とこれに対応する前記インクリメント指標部の情報とを検出させ、前記n個の情報に関する前記ピッチの組合せを前記各情報の検出結果に基づき演算することを特徴とするリニアエンコーダ装置。 The linear encoder device according to claim 1,
The arithmetic processing unit causes the detection head to detect the n pieces of information of the reference indicator unit and the corresponding information of the increment indicator unit while moving the detection head relative to the linear scale. A linear encoder apparatus that calculates a combination of the pitches for the n pieces of information based on a detection result of each piece of information.
前記n個の情報のうち最端の情報から順に第1〜第n情報としたときに、前記ピッチの組合せは、前記第1情報と他の各情報とのピッチの組合せであることを特徴とするリニアエンコーダ装置。 The linear encoder device according to claim 2,
When the first to n-th information are sequentially arranged from the endmost information among the n pieces of information, the combination of the pitches is a combination of the pitches of the first information and other information. Linear encoder device.
前記検出ヘッドは、前記基準指標部の前記n個以上の情報を同時に検出可能に構成され、
前記演算処理部は、前記検出ヘッドを静止させた状態で前記基準指標部の前記n個の情報を同時に検出させ、当該検出結果に基づき前記n個の情報に関する前記ピッチの組合せを求めるように構成されていることを特徴とするリニアエンコーダ装置。 The linear encoder device according to claim 1,
The detection head is configured to be capable of simultaneously detecting the n or more pieces of information of the reference indicator unit,
The arithmetic processing unit is configured to simultaneously detect the n pieces of information of the reference index unit while the detection head is stationary, and obtain a combination of the pitches regarding the n pieces of information based on the detection result. A linear encoder device characterized by that.
前記基準指標部の情報は、リニアスケールの長手方向における前記インクリメント指標部の何れかの情報と同位置であって、かつインクリメント指標部の情報間ピッチの整数倍のピッチでそれぞれ記録されていることを特徴とするリニアエンコーダ装置。 The linear encoder device according to claim 1, wherein:
The information of the reference index part is recorded at the same position as any of the information of the increment index part in the longitudinal direction of the linear scale and at a pitch that is an integral multiple of the pitch between the information of the increment index part. A linear encoder device.
一定ピッチで磁極が配列された直線的な固定子を有するリニアモータ本体と、前記固定子に対向する可動子を有して、前記リニアモータ本体に対し移動可能とされた可動部とを備え、
前記リニアモータ本体にリニアスケールが固定子と平行に設けられる一方、前記可動子に、前記リニアスケールと対向するように検出ヘッドが設けられていることを特徴するリニアモータ。 A linear motor equipped with the linear encoder device according to any one of claims 1 to 5,
A linear motor main body having a linear stator in which magnetic poles are arranged at a constant pitch; and a movable portion having a movable element facing the stator and movable with respect to the linear motor main body,
A linear motor is characterized in that a linear scale is provided in the linear motor body in parallel with a stator, and a detection head is provided on the movable element so as to face the linear scale.
A single-axis robot comprising the linear motor according to claim 6, wherein a work member support table to which a work member is detachably attached is provided on the movable portion.
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