JP6773050B2 - エンコーダ装置、駆動装置、ステージ装置、及びロボット装置 - Google Patents
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Description
本発明の第1の態様に従えば、移動部の位置情報を検出する検出部を含む位置検出系と、移動部の移動によって電気信号が発生する電気信号発生部と、電気信号発生部で発生する電気信号に応じて、位置検出系で消費される電力の少なくとも一部を供給するバッテリーと、を備えるエンコーダ装置が提供される。
本発明の第2の態様に従えば、電力供給によって移動部の位置情報を検出する位置検出部と、移動部の移動によって信号を出力する信号発生部と、を備え、出力される信号に基づいて位置検出部に電力が供給される、エンコーダ装置が提供される。
第1実施形態について説明する。図1は、本実施形態に係るエンコーダ装置ECを示す図である。このエンコーダ装置ECは、モータM(動力供給部)の回転軸SF(移動部)の回転位置情報を検出する。回転軸SFは、例えばモータMのシャフト(回転子)であるが、モータMのシャフトに変速機などの動力伝達部を介して接続されるとともに負荷に接続される作用軸(出力軸)であってもよい。エンコーダ装置ECが検出した回転位置情報は、モータ制御部MCに供給される。モータ制御部MCは、エンコーダ装置ECから供給された回転位置情報を使って、モータMの回転を制御する。モータ制御部MCは、回転軸SFの回転を制御する。
第2実施形態について説明する。本実施形態において、上述の実施形態と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を省略あるいは簡略化する。図6は、本実施形態に係るエンコーダ装置ECを示す図である。本実施形態において、バッテリー32は、一次電池36および二次電池37を含む。モータ制御部MCは電源部MC2を備え、二次電池37は、電源部MC2から供給される電力により充電される。電源部MC2は、例えば、回転軸SF(移動部)の駆動に使われる電力を供給する電源であり、モータMに対して電力を供給する。二次電池37は、電源部MC2がモータMに対して電力を供給可能な状態(例、主電源がオンの状態)において、電源部MC2から電力の供給を受けて充電されてもよい。また、電源部MC2がモータMに対して電力を供給しない状態(例、主電源がオフの状態)において、二次電池37への充電の少なくとも一部は、電気信号発生部(電気信号発生ユニット31)で発生する電気信号の電力を用いて行われてもよい。この場合、エンコーダ装置ECに対して外部からの電力の供給が絶たれた状態(例、停電)などにおいても、二次電池37を充電することができる。
第3実施形態について説明する。本実施形態において、上述の実施形態と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を省略あるいは簡略化する。図8は、本実施形態に係るエンコーダ装置ECを示す図である。多回転情報検出部3は、回転軸SF(移動部)の回転位置情報を、第1実施形態では磁気的に検出するが、本実施形態では光学的に検出する。
第4実施形態について説明する。本実施形態において、上述の実施形態と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を省略あるいは簡略化する。図12は、本実施形態に係るエンコーダ装置ECを示す図である。本実施形態において、バッテリー32は、一次電池36および二次電池37を含む。モータ制御部MCは電源部MC2を備え、二次電池37は、電源部MC2から供給される電力により充電される。バッテリー32、電源部MC2は、例えば第2実施形態で説明したものと同様でよい。バッテリー32は、位置検出系1で消費される電力の少なくとも一部を、一次電池36から供給することもできるし、二次電池37から供給することもできる。
次に、駆動装置について説明する。図15は、駆動装置MTRの一例を示す図である。以下の説明において、上記した実施形態と同一または同等の構成部分については同一符号を付けて説明を省略または簡略化する。この駆動装置MTRは、電動モータを含むモータ装置である。駆動装置MTRは、回転軸SFと、回転軸SFを回転駆動する本体部(駆動部)BDと、回転軸SFの回転位置情報を検出するエンコーダ装置ECとを有している。
次に、ステージ装置について説明する。図16は、ステージ装置STGを示す図である。このステージ装置STGは、図15に示した駆動装置MTRの回転軸SFのうち負荷側端部SFaに、回転テーブル(移動物体)TBを取り付けた構成である。以下の説明において、上記した実施形態と同一または同等の構成部分については同一符号を付けて説明を省略または簡略化する。
次に、ロボット装置について説明する。図17は、ロボット装置RBTを示す斜視図である。なお、図17には、ロボット装置RBTの一部(関節部分)を模式的に示した。以下の説明において、上記した実施形態と同一または同等の構成部分については同一符号を付けて説明を省略または簡略化する。このロボット装置RBTは、第1アームAR1と、第2アームAR2と、関節部JTとを有している。第1アームAR1は、関節部JTを介して、第2アームAR2と接続されている。
Claims (27)
- 移動部の位置情報を検出する検出部を含む位置検出系と、
前記移動部の移動によって電気信号が発生する電気信号発生部と、
前記位置検出系で消費される電力の少なくとも一部を供給するバッテリーと、
前記電気信号のレベルが閾値以上になると前記バッテリーから前記位置検出系への電力の供給を開始させ、前記電気信号のレベルが閾値未満になると前記バッテリーから前記位置検出系への電力の供給を停止させる切替部と、を備えるエンコーダ装置。 - 前記電気信号発生部は、前記移動部の移動によってパルス状の電力を発生する、請求項1に記載のエンコーダ装置。
- 前記切替部は、前記バッテリーと前記位置検出系との間の電力の供給経路に設けられるスイッチを含み、
前記電気信号発生部で発生する電気信号をもとに前記スイッチの動作を制御する、請求項1または請求項2に記載のエンコーダ装置。 - 前記切替部は、前記バッテリーから前記位置検出系へ供給される電力を調整するレギュレータを備え、
前記レギュレータは、前記スイッチを含み、
前記電気信号発生部で発生する電気信号を前記レギュレータに対する制御信号に用いる、請求項3に記載のエンコーダ装置。 - 前記バッテリーは、一次電池を含む、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のエンコーダ装置。
- 前記バッテリーは、二次電池を含む、請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のエンコーダ装置。
- 前記二次電池への充電の少なくとも一部は、電気信号発生部で発生する電気信号の電力を用いて行われる、請求項6に記載のエンコーダ装置。
- 前記バッテリーは、一次電池を含み、
前記一次電池と前記二次電池とのいずれから前記位置検出系へ電力を供給するかを選択する選択部を備える、請求項6または請求項7に記載のエンコーダ装置。 - 前記選択は、前記二次電池の残量に基づいて行われる、請求項8に記載のエンコーダ装置。
- 前記位置検出系の少なくとも一部と前記バッテリーとを保持する保持部を備える、請求項1から請求項9のいずれか一項に記載のエンコーダ装置。
- 前記検出部は、前記バッテリーから供給される電力を用いて前記位置情報を検出する、請求項1から請求項10のいずれか一項に記載のエンコーダ装置。
- 前記検出部は、前記移動部の移動によって互いの相対位置が変化する磁石および磁気検出部を含み、前記磁石が形成する磁界に基づいて前記位置情報を検出し、
前記磁気検出部は、前記磁石が形成する磁界を前記バッテリーから供給される電力を用いて検出する、請求項11に記載のエンコーダ装置。 - 前記検出部は、
前記移動部と連動して移動するスケールと、
前記バッテリーから供給される電力を用いて前記スケールに光を照射する照射部と、
前記バッテリーから供給される電力を用いて前記スケールからの光を検出する光検出部と、を含む、請求項11または請求項12に記載のエンコーダ装置。 - 前記移動部は回転軸を含み、
前記検出部は、前記回転軸の1回転以内の角度位置情報を検出する角度検出部と、
前記位置情報として前記回転軸の多回転情報を検出する多回転情報検出部と、を備える請求項1から請求項9のいずれか一項に記載のエンコーダ装置。 - 前記多回転情報検出部は、前記回転軸の多回転情報を前記バッテリーから供給される電力を用いて計数する計数部を含む、請求項14に記載のエンコーダ装置。
- 前記位置検出系は、前記検出部が検出した前記位置情報を、前記バッテリーから供給される電力を用いて記憶する記憶部を含む、請求項1から請求項15のいずれか一項に記載のエンコーダ装置。
- 前記電気信号発生部は、
前記移動部と連動して移動する磁石と、
前記磁石の移動に伴う磁界の変化によって大バルクハウゼンジャンプを生じる感磁性部と、を含む、請求項1から請求項16のいずれか一項に記載のエンコーダ装置。 - 前記検出部は、前記磁石が形成する磁界を前記バッテリーから供給される電力を用いて検出する磁気検出部を含み、前記磁気検出部により前記移動部の位置情報を検出する、請求項17に記載のエンコーダ装置。
- 前記移動部は、回転軸を含み、
前記感磁性部は、前記磁石が形成する磁界を感じる第1感磁性部および第2感磁性部を含み、
前記磁気検出部は、前記回転軸の回転方向に配置される第1磁気センサおよび第2磁気センサを含み、
前記第2感磁性部は、前記回転軸の回転方向において、前記第1感磁性部に対して0°より大きく180°未満の角度位置で配置され、
前記第1磁気センサは、前記回転軸の回転方向において、前記第1感磁性部に対して0°より大きく90°未満の角度位置で配置され、
前記第2磁気センサは、前記回転軸の回転方向において、前記第1感磁性部に対して90°より大きく180°未満の角度位置で配置される、請求項18に記載のエンコーダ装置。 - 電力供給によって移動部の位置情報を検出する位置検出部と、
前記移動部の移動によって信号を出力する信号発生部と、を備え、
出力される前記信号のレベルが閾値以上になると前記位置検出部に電力が供給され、前記信号のレベルが閾値未満になると前記位置検出部への電力の供給が停止される、エンコーダ装置。 - 前記信号のレベルに基づいて、バッテリーから前記位置検出部への電力供給の有無を切り替える切替部を備える、請求項20に記載のエンコーダ装置。
- 前記位置検出部に電力を供給する前記バッテリーを備える、請求項21に記載のエンコーダ装置。
- 前記信号発生部とは異なる電力供給部から前記位置検出部に電力が供給される、請求項20から請求項22のいずれか一項に記載のエンコーダ装置。
- 前記信号発生部とは異なる位置に配置され、前記位置検出部に電力を供給する電力供給部を備える、請求項20から請求項23のいずれか一項に記載のエンコーダ装置。
- 請求項1から請求項24のいずれか一項に記載のエンコーダ装置と、
前記移動部に動力を供給する動力供給部と、
を備える駆動装置。 - 移動物体と、
前記移動物体を移動させる請求項25に記載の駆動装置と、を備えるステージ装置。 - 請求項25に記載の駆動装置と、
前記駆動装置によって相対移動する第1アームおよび第2アームと、を備えるロボット装置。
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