JPH04131198U - Wireless linear encoder device - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 搬送機などに利用されるリニアモータにおい
て、走行体の位置信号を無線で送信して走行体の制御を
行うことにより、位置信号伝達用のワイヤを不要にし
て、ワイヤによる走行範囲の制約をなくする。 【構成】 レール２上を走行する走行体５に、走行体５
の位置を示す第１の位置信号ａを発生するエンコーダＥ
と、第１の位置信号ａを受けて無線の第２の位置信号ｂ
を送出する送信器１５とを取り付け、支持台１側に、第
２の位置信号ｂを受信する受信器１８と、受信された第
２の位置信号ｂに基づいて支持台１側の固定コイル４へ
の通電を制御することにより走行体５を駆動する駆動回
路２１とを設ける。走行体５の位置は無線で駆動回路２
１に伝送されるので、伝送用のワイヤが不要になる。 (57) [Summary] [Purpose] In linear motors used in conveyors, etc., the position signal of the moving object is transmitted wirelessly to control the moving object, thereby eliminating the need for wires for transmitting position signals. , eliminating restrictions on the running range due to wires. [Configuration] A running body 5 that runs on a rail 2,
an encoder E that generates a first position signal a indicating the position of
and a wireless second position signal b upon receiving the first position signal a.
A receiver 18 for receiving the second position signal b is attached to the support stand 1 side, and a fixed coil 4 on the support stand 1 side is attached to the support stand 1 side based on the received second position signal b. A drive circuit 21 that drives the traveling body 5 by controlling energization is provided. The position of the traveling body 5 is determined wirelessly by the drive circuit 2.
1, so there is no need for a transmission wire.

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed explanation of the idea]

【０００１】0001

【産業上の利用分野】[Industrial application field]

この考案は、たとえば精密工作機械のバイト送りなどの各種の搬送機に利用さ れるリニアモータにおいて、走行体の位置を示す位置信号をワイヤレス方式で送 信して、走行体の駆動制御を行なわせるリニアエンコーダ装置に関するものであ る。 This idea can be used in various types of conveyors, such as those used to feed precision machine tools. In linear motors, position signals indicating the position of the running object are transmitted wirelessly. This relates to a linear encoder device for controlling the drive of a traveling object. Ru.

【０００２】0002

【従来の技術】[Conventional technology]

この種の従来のリニアエンコーダ装置では、リニアモータの走行子を形成する 磁石を有する走行体に、この走行体の位置を検出するエンコーダを取り付ける一 方、固定側には駆動回路を設け、上記エンコーダで生成された位置信号を、ワイ ヤ（電線）を介して駆動回路に伝達し、この位置信号に基づいた駆動制御を行な わせている。 In this kind of conventional linear encoder device, it forms the running element of the linear motor. A method of attaching an encoder to a traveling body that has a magnet to detect the position of this traveling body. On the other hand, a drive circuit is installed on the fixed side, and the position signal generated by the encoder is The position signal is transmitted to the drive circuit via an electric wire, and drive control is performed based on this position signal. I'm letting it go.

【０００３】0003

【考案が解決しようとする課題】[Problem that the idea aims to solve]

上記のようなワイヤ方式の従来のリニアエンコーダ装置においては、エンコー ダで生成された位置信号を伝達するためのワイヤが必要なので、長い走行距離に 対応する長いワイヤの電気的な処理が面倒であり、しかも、頻繁な伸縮動作によ ってワイヤの耐久性が低下する。さらに、エンコーダの駆動範囲を広くすればす るほどワイヤが長くなって、その処理が一層複雑になるので、エンコーダの駆動 範囲も自ずと制約されるという問題もあった。 In the conventional wire-type linear encoder device as described above, the encoder Since wires are required to transmit the position signals generated by the The electrical handling of the corresponding long wires is cumbersome, and the frequent expansion and contraction movements This reduces the durability of the wire. Furthermore, if the encoder drive range is widened, The longer the wire is, the more complex its processing becomes, so it is difficult to drive the encoder. There was also the problem that the scope was naturally limited.

【０００４】 この考案は上記実状に鑑みてなされたもので、複雑な配線処理等を要すること なく、エンコーダの駆動範囲を十分に広くとることができるワイヤレス・リニア エンコーダ装置を提供することを目的としている。0004 This idea was made in view of the actual situation mentioned above, and requires complicated wiring processing etc. Wireless linear technology that allows for a sufficiently wide encoder drive range. The purpose is to provide an encoder device.

【０００５】[0005]

【課題を解決するための手段】[Means to solve the problem]

上記目的を達成するために、この考案に係るワイヤレス・リニアエンコーダ装 置は、レールとリニアモータの固定子を形成する固定コイルとこの固定コイルに 通電する駆動回路とを有する支持台と、リニアモータの走行子を形成する磁石を 有し、上記レール上を走行する走行体とを備え、上記走行体に、走行体の位置に 対応した第１の位置信号を発生するエンコーダと、上記エンコーダからの第１の 位置信号を受けて無線の第２の位置信号を送出する送信器と、上記エンコーダお よび送信器に給電する電源とが取り付けられ、上記支持台側に、上記第２の位置 信号を受信する受信器と、受信された第２の位置信号に基づいて、固定コイルへ の通電を制御することにより走行体を駆動する駆動回路とが設けられてなるもの である。 In order to achieve the above purpose, the wireless linear encoder system according to this invention is The positioning is between the rail and the stationary coil that forms the stator of the linear motor, and this stationary coil. A support base having an energized drive circuit and a magnet forming a running element of a linear motor. and a running body that runs on the rail, and the running body has a an encoder for generating a corresponding first position signal; and a first position signal from the encoder. a transmitter that receives the position signal and sends out a second wireless position signal; and the encoder and and a power supply for supplying power to the transmitter, and the second position is attached to the support stand side. a receiver for receiving the signal and, based on the received second position signal, to the stationary coil; and a drive circuit that drives the traveling body by controlling the energization of the It is.

【０００６】[0006]

【作用】[Effect]

この考案によれば、リニアモータの走行体が支持台側のレール上を走行すると き、この走行体に取り付けられたエンコーダが走行体の位置に対応した第１の位 置信号を発生するとともに、この第１の位置信号が同じく走行体に取り付けられ た送信器に供給されて、この送信器から無線の第２の位置信号が送出される。こ の無線の第２の位置信号は支持台側に設けられた受信器により受信され、その受 信された第２の位置信号に基づいて、固定コイルへの通電が制御されて走行体の 駆動が制御される。このように、エンコーダで生成された走行体の位置信号を、 走行体の駆動回路へ無線で伝送することにより、エンコーダの走行範囲を自由に 広くとることが可能となる。 According to this invention, when the running body of the linear motor runs on the rail on the support stand side, The encoder attached to this traveling body selects the first position corresponding to the position of the traveling body. At the same time as generating a position signal, this first position signal is also attached to the traveling body. and a wireless second position signal from the transmitter. child The second wireless position signal is received by a receiver installed on the support stand, and Based on the received second position signal, the energization of the fixed coil is controlled and the traveling object is moved. The drive is controlled. In this way, the position signal of the traveling object generated by the encoder is By wirelessly transmitting data to the drive circuit of the traveling body, the encoder's travel range can be freely adjusted. It becomes possible to take a wide range.

【０００７】[0007]

【実施例】【Example】

以下、この考案の実施例を図面に基づいて説明する。 図１はこの考案に係るリニアモータ用のワイヤレス・リニアエンコーダ装置の 概略平面図、図２は図１の概略正面図を示す。図１において、１は支持台で、そ の幅方向の両側部にレール２，２が固定されているとともに、図２に示すように 、両レール２，２間の上面部に，ヨ−ク３を介してリニアモータの固定子を形成 する固定コイル４が固着されている。 Hereinafter, embodiments of this invention will be described based on the drawings. Figure 1 shows the wireless linear encoder device for linear motors according to this invention. A schematic plan view, FIG. 2 shows a schematic front view of FIG. In Figure 1, 1 is a support stand; Rails 2, 2 are fixed to both sides in the width direction, and as shown in FIG. , the stator of the linear motor is formed on the upper surface between both rails 2, 2 via the yoke 3. A fixed coil 4 is fixed thereto.

【０００８】 ５は走行体で、上記レール２，２上を走行する。この走行体５には、上記左右 の両レール２，２に接触して回転する左右一対の車輪６、６が装着されていると ともに、上記固定コイル４に対応する下面部に、リニアモータの走行子を形成す る磁石７がヨ−ク８を介して取り付けられている。[0008] A running body 5 runs on the rails 2, 2. This running body 5 has the above-mentioned left and right A pair of left and right wheels 6, 6 that rotate in contact with both rails 2, 2 are installed. In both cases, a running element of the linear motor is formed on the lower surface portion corresponding to the fixed coil 4. A magnet 7 is attached via a yoke 8.

【０００９】 ９はエンコーダＥのセンサ部で、上記走行体５の一側方に突出して配置され、 ステ−１０を介して走行体５に取り付けられており、２つの光センサ９１，９２ を有する。このセンサ部９は、図３の側面図に示すように、図１の支持台１の側 方に配設されたスリット１１ａ付きのリニアスケ−ル１１上を走行する。[0009] 9 is a sensor portion of the encoder E, which is arranged to protrude from one side of the traveling body 5; It is attached to the traveling body 5 via the stay 10, and has two optical sensors 91 and 92. has. As shown in the side view of FIG. 3, this sensor section 9 is located on the side of the support base 1 of FIG. It runs on a linear scale 11 with a slit 11a arranged on one side.

【００１０】 上記走行体５には送信側ユニット１６が取り付けられている。この送信側ユニ ット１６は、図４に明示するように、バッテリ（電源）１２と、上記センサ部９ における２つの光センサ９１，９２で検出された信号を波形整形してＡ，Ｂ２相 のパルス信号を出力する信号出力回路１３と、その信号出力回路１３から出力さ れるＡ，Ｂ２相の信号の組合せから走行体５の位置に対応した第１の位置信号ａ 、すなわち、走行体５の走行方向と位置の両方を示すパルス信号を出力するアッ プ・ダウン弁別回路１４とを内蔵しており、これら各部１２〜１４と上記センサ 部９とにより、エンコーダＥが構成されている。上記送信側ユニット１６はさら に、上記アップ・ダウン弁別回路１４からの第１の位置信号ａを受けて、それに 同期した光信号である第２の位置信号ｂを送出する発光ダイオ−ド（送信器で、 以下、ＬＥＤと称す）１５を内蔵している。0010 A transmitter unit 16 is attached to the traveling body 5. This sending unit As shown in FIG. 4, the kit 16 includes a battery (power source) 12 and the sensor section 9. The signals detected by the two optical sensors 91 and 92 are waveform-shaped and converted into two phases A and B. A signal output circuit 13 that outputs a pulse signal, and a signal output from the signal output circuit 13. A first position signal a corresponding to the position of the traveling body 5 is obtained from the combination of the A and B two-phase signals. , that is, an uplink that outputs a pulse signal indicating both the traveling direction and position of the traveling body 5. It has a built-in pull-down discrimination circuit 14, and these parts 12 to 14 and the above sensor The encoder E is constituted by the section 9. The transmitting unit 16 is further , receiving the first position signal a from the up/down discrimination circuit 14, A light emitting diode (transmitter, (hereinafter referred to as LED) 15 is built-in.

【００１１】 １７は受信側ユニットで、この受信側ユニット１７は、図４に明示するように 、上記ＬＥＤ１５から送出される光信号を受けて動作するフォトトランジスタ（ 受信器）１８と、その受信信号からノイズを除去するロ−パスフィルタ（以下、 ＬＰＦと称す）１９と、ノイズ除去後のパルス信号を出力する出力端子２０とを 備えている。[0011] 17 is a receiving side unit, and this receiving side unit 17 is as clearly shown in FIG. , a phototransistor ( receiver) 18 and a low-pass filter (hereinafter referred to as (referred to as LPF) 19 and an output terminal 20 that outputs the pulse signal after noise removal. We are prepared.

【００１２】 ２１は駆動回路で、上記受信側ユニット１７の出力端子２０から出力されるパ ルス信号に基づいて、図１の固定コイル４への通電を制御して上記走行体５の駆 動をコントロ−ルする。この駆動回路２１および上記受信側ユニット１７は、上 記レール２，２の一端側に設置されている。0012 Reference numeral 21 denotes a drive circuit which outputs a signal output from the output terminal 20 of the receiving unit 17. Based on the signal, the fixed coil 4 shown in FIG. 1 is energized to drive the traveling body 5. control the movement. This drive circuit 21 and the receiving side unit 17 It is installed on one end side of the rails 2, 2.

【００１３】 上記構成のワイヤレス・リニアエンコーダ装置においては、図１の固定コイル ４に通電して走行体５を駆動することにより、この走行体５が左右の車輪６、６ を介して左右のレール２，２上を直線的に走行する。この走行体５の走行にとも なって、センサ部９がリニアスケ−ル１１上を走行して、２つの光センサ９１， ９２がスリット１１ａを検出し、その検出信号に基づいて、図４の信号出力回路 １３からＡ，Ｂ２相のパルス信号を出力する。[0013] In the wireless linear encoder device with the above configuration, the fixed coil shown in Figure 1 4 to drive the traveling body 5, the traveling body 5 rotates on the left and right wheels 6, 6. It travels linearly on the left and right rails 2, 2 via the. As this traveling body 5 travels, Then, the sensor section 9 runs on the linear scale 11, and the two optical sensors 91, 92 detects the slit 11a, and based on the detection signal, the signal output circuit of FIG. 13 outputs pulse signals of two phases A and B.

【００１４】 このＡ，Ｂ２相のパルス信号はアップ・ダウン弁別回路１４に入力されて、そ の２相のパルス信号の組合せから走行体５の走行方向（例えば前進がアップ、後 退がダウン）と位置を示す第１の位置信号ａが出力されるとともに、この第１の 位置信号ａに同期した光信号である第２の位置信号ｂがＬＥＤ１５から送出され る。ここで、上記第１の位置信号ａとして、アップのときパルス幅を大に、ダウ ンのときパルス幅を小にするようなパルス幅変調を行なった信号を用いることに より、１つのＬＥＤ１５のみを用いた１伝送系にて、２つの走行方向と位置とを 送信可能としている。[0014] These two-phase A and B pulse signals are input to the up/down discrimination circuit 14. The traveling direction of the traveling body 5 (for example, forward is up, backward is determined from the combination of two-phase pulse signals) A first position signal a indicating the position (down) is output, and this first A second position signal b, which is an optical signal synchronized with the position signal a, is sent out from the LED 15. Ru. Here, as the first position signal a, the pulse width is increased when it is up, and the pulse width is increased when it is up. By using a signal that has undergone pulse width modulation to reduce the pulse width when Therefore, two traveling directions and positions can be determined with one transmission system using only one LED 15. It is possible to send.

【００１５】 このようにして、ＬＥＤ１５から送出された第２の位置信号ｂは、受信側ユニ ット１７のフォトトランジスタ１８により受信され、その受信信号はＬＰＦ１９ に通されてノイズが除去されたのち、出力端子２０から出力され駆動回路２１に 入力される。この駆動回路２１では、上記端子２０から出力されるパルス信号に 基づいて、図１の上記固定コイル４への通電が制御され、これにより、上記走行 体５の駆動がコントロ−ルされる。[0015] In this way, the second position signal b sent from the LED 15 is transmitted to the receiving unit. The received signal is received by the phototransistor 18 of the cut 17, and the received signal is sent to the LPF 19. After the noise is removed, the signal is output from the output terminal 20 and sent to the drive circuit 21. is input. In this drive circuit 21, the pulse signal output from the terminal 20 is Based on this, the energization to the fixed coil 4 in FIG. 1 is controlled, thereby causing the traveling The drive of the body 5 is controlled.

【００１６】 以上のように、センサ部９による走行体５の位置検出信号を駆動回路２１に光 伝送することにより、電線ワイヤの配設が不要となる。つまり、ワイヤレス化が 可能となる。したがって、センサ部９の移動範囲を十分に大きくとることができ 、リニアモータを利用したリニア移送装置の移送距離を長くすることができる。[0016] As described above, the position detection signal of the traveling object 5 by the sensor section 9 is transmitted to the drive circuit 21. Transmission eliminates the need for electrical wires. In other words, wireless It becomes possible. Therefore, the movement range of the sensor section 9 can be made sufficiently large. , it is possible to increase the transfer distance of a linear transfer device using a linear motor.

【００１７】 なお、上記実施例では、１つのＬＥＤ１５のみを用いた１伝送系にて送信を行 なったが、これとは異なり、アップ信号用とダウン信号用のＬＥＤを別々に用意 し、両者の距離を離して設置するか、または互いに異なる周波数の信号を用いる ようにして、２伝送系で送信すれば、一層高速の信号伝送を実現することができ る。[0017] In addition, in the above embodiment, transmission is performed using one transmission system using only one LED 15. However, unlike this, separate LEDs are prepared for up signal and down signal. and install them at a distance, or use signals of different frequencies. By doing this and transmitting using two transmission systems, even faster signal transmission can be achieved. Ru.

【００１８】 また、上記実施例では、無線信号として光信号を利用する場合について説明し たが、電磁波や超音波などの無線信号であってもよい。[0018] Furthermore, in the above embodiment, a case is explained in which an optical signal is used as a wireless signal. However, it may also be a radio signal such as an electromagnetic wave or an ultrasonic wave.

【００１９】 さらに、エンコーダＥおよびＬＥＤ（送信器）１５への給電用の電源としては 、一次電池、二次電池のほかに、太陽電池を併用してもよい。特に、二次電池を 使用する場合は、図１の仮想線で示すように、走行体５の初期停止位置に充電器 ２２を設置し、この充電器２２の接点２３と、走行体５にその側方へ突出させて 設けた充電用接点２４とを、上記の初期停止位置で接触させるように構成するこ とにより、走行体５が初期位置に戻るたびに、自動的に充電がなされる。また、 その充電手段としては、接点方式に代えて電磁誘導方式を採用してもよい。[0019] Furthermore, as a power supply for feeding encoder E and LED (transmitter) 15, In addition to primary batteries and secondary batteries, solar cells may also be used in combination. In particular, secondary batteries When used, place the charger at the initial stop position of the traveling body 5, as shown by the imaginary line in Fig. 1. 22 is installed, and the contact 23 of this charger 22 and the traveling body 5 are made to protrude to the side. The provided charging contact 24 may be configured to make contact at the above-mentioned initial stop position. Therefore, each time the traveling body 5 returns to the initial position, charging is automatically performed. Also, As the charging means, an electromagnetic induction method may be adopted instead of the contact method.

【００２０】[0020]

【考案の効果】[Effect of the idea]

以上のように、この考案によれば、走行体に取り付けられて、この走行体の位 置に対応した信号を発生するエンコーダから、その位置信号に基づいて固定コイ ルへの通電を制御して走行体を駆動する駆動回路への信号の伝送を無線で行なう ように構成したので、ワイヤを使用する場合のような複雑な配線処理が不要にな り、ワイヤの耐久性低下という問題もなくなる。また、エンコーダの駆動範囲、 ひいてはリニアモータによる移送装置の移送距離を十分に長くとることができて 、適用性の拡大を図ることができる。 As described above, according to this invention, it is attached to a traveling body and the position of this traveling body is An encoder generates a signal corresponding to the position of the fixed coil. Wirelessly transmits signals to the drive circuit that controls the power supply to the vehicle and drives the vehicle. This structure eliminates the need for complicated wiring processes when using wires. This also eliminates the problem of reduced wire durability. Also, the drive range of the encoder, Furthermore, the transfer distance of the transfer device using the linear motor can be made sufficiently long. , it is possible to expand the applicability.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図１】この考案に係るワイヤレス・リニアエンコーダ
装置の概略平面図である。FIG. 1 is a schematic plan view of a wireless linear encoder device according to the invention.

【図２】図１の概略正面図である。FIG. 2 is a schematic front view of FIG. 1;

【図３】図１の側面図である。FIG. 3 is a side view of FIG. 1;

【図４】要部のブロック図である。FIG. 4 is a block diagram of main parts.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１…支持台、２…レール、４…固定コイル、５…走行
体、７…磁石、１２…バッテリ（電源）、１５…ＬＥＤ
（送信器）、１８…フォトトランジスタ（受信器）、２
１…駆動回路。1...Support stand, 2...Rail, 4...Fixed coil, 5...Running body, 7...Magnet, 12...Battery (power supply), 15...LED
(transmitter), 18...phototransistor (receiver), 2
1...Drive circuit.

フロントページの続き (72)考案者 王野 和幸 大阪市西淀川区御幣島１丁目12番22号 田 淵電機株式会社内 (72)考案者 宮本 康司 大阪市西淀川区御幣島１丁目12番22号 田 淵電機株式会社内 (72)考案者 北内 克己 大阪市西淀川区御幣島１丁目12番22号 田 淵電機株式会社内Continuation of front page (72) Creator Kazuyuki Ohno 1-12-22 Goheijima, Nishiyodogawa-ku, Osaka City Inside Fuchi Electric Co., Ltd. (72) Creator Yasushi Miyamoto 1-12-22 Goheijima, Nishiyodogawa-ku, Osaka City Inside Fuchi Electric Co., Ltd. (72) Creator Katsumi Kitauchi 1-12-22 Goheijima, Nishiyodogawa-ku, Osaka City Inside Fuchi Electric Co., Ltd.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項１】 レールとリニアモ−タの固定子を形成す
る固定コイルとこの固定コイルに通電する駆動回路とを
有する支持台と、リニアモ−タの走行子を形成する磁石
を有し、上記レール上を走行する走行体とを備え、上記
走行体に、走行体の位置に対応した第１の位置信号を発
生するエンコーダと、上記エンコーダからの第１の位置
信号を受けて無線の第２の位置信号を送出する送信器
と、上記エンコーダおよび送信器に給電する電源とが取
り付けられ、上記支持台側に、上記第２の位置信号を受
信する受信器と、受信された第２の位置信号に基づい
て、固定コイルへの通電を制御することにより走行体を
駆動する駆動回路とが設けられてなるワイヤレス・リニ
アエンコーダ装置。1. A support base having a rail, a fixed coil forming a stator of a linear motor, and a drive circuit for energizing the fixed coil, and a magnet forming a running element of the linear motor, an encoder that generates a first position signal corresponding to the position of the traveling body; and a second wireless encoder that receives the first position signal from the encoder; A transmitter that sends out a position signal, a power source that supplies power to the encoder and the transmitter are attached, and a receiver that receives the second position signal and the received second position signal are attached to the support base side. A wireless linear encoder device is provided with a drive circuit that drives a traveling body by controlling energization to a fixed coil based on the above.