JPH0783647A - 測長装置における検出部の脱着方法及び脱着治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】測長装置において検出部の交換を容易にする。 【構成】ケース２４内のメインスケール３に対して検出
部は移動自在である。ケースの側端は蓋部材３０により
開閉自在である。脱着治具４０は、ケースの内部におけ
る検出部の案内構造と同様の内部構造を有す。ケースの
側端を開放し、脱着治具を該側端に装着し、脱着治具の
内部に検出部を移動・収納する。脱着治具をケースから
外し、他のケースに接続し、脱着治具を移動させて他の
ケース内に検出部を収納する。脱着治具内はケース内と
同一構造なので、検出部の取り外し・再装着は極めて容
易となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光学式または磁気式の
測長装置に係わり、特にスケールユニットの本体部から
検出部を容易に取り出すための交換方法と、同方法に適
用される交換治具に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】測長装置の一例として、図２に示す光学
式の測長装置１を説明する。この測長装置１は、２つの
被測定物の相対的な移動を検出する機構部分であるスケ
ールユニット２と、該スケールユニット２が出力する信
号を処理する図示しない演算部とからなる。

【０００３】測長装置のスケールユニット２は、測長用
または原点位置検出用の目盛りがガラス板上に金属薄膜
で形成されたメインスケール３を有している。メインス
ケル３はケース４内に取り付けられており、これがスケ
ールユニット２の本体部５を構成している。

【０００４】前記本体部５の内部には、スケールユニッ
ト２の検出部６が移動自在に設けられている。検出部６
の基体であるホルダ７は、メインスケール３の長手方向
と直交する断面が略コ字形であり、メインスケール３を
溝部に挟んで取り付けられている。そしてホルダ７に
は、メインスケール３及びケース４に対するガイド手段
として複数のベアリング８が設けられている。従って検
出部６は、メインスケール３及びケース４の内面との各
距離を所定の間隔に保持しながら、メインスケール３に
対して移動自在となるようにケース４内に案内されてい
る。

【０００５】そして前記ホルダ７の一方の取り付け部に
は光源９が設けられ、他方にはインデックススケール１
０と受光部１１が設けられている。従って、インデック
ススケール１０はメインスケール３に近接して配設さ
れ、両スケール１０，３を挟む位置に光源９と受光部１
１が配置されている。

【０００６】前記インデックススケール１０には、前記
メインスケール３の目盛りに対して傾斜したスリットが
形成されている。そして、これら目盛りとスリットによ
って形成されるモアレ縞は、検出部６の光源９から出た
光を両スケール３，１０を介して前記受光部１１で受光
することによって電気信号として検出される。

【０００７】さらに、この電気信号は図示しない増幅装
置・内挿回路・波形整形回路等で処理され、９０°位相
の異なる２つの信号や原点位置信号として出力される。

【０００８】前記スケールユニット２の検出部６から出
力される信号は、図示しない制御部で処理され、被測定
対象の移動量と移動方向が算出される。この演算部は、
工作機械の制御部とは独立して設けられている場合と、
工作機械の制御部に組み込まれて測長装置の検出結果が
フィードバック制御に利用されている場合とがある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】前記測長装置１におい
て、スケールユニット２の本体部５の内部を清掃する場
合や、スケールユニット２の検出部６が故障した場合等
には、検出部６を本体部５から取り外す必要がある。

【００１０】前述したように、検出部６はケース４の内
面やメインスケール３に対してはベアリング８で接して
いる。また、検出部６そのものが精密な部品で構成され
ている。従って、このような構成の検出部６を本体部５
から取り外し、また再び取り付けるのは、細心の注意力
を必要とする極めて煩雑な作業であった。さらに、検出
部６を交換した場合には、交換後の検出部６が出力する
波形の確認や調整が必要であり、その作業もまた面倒で
あった。

【００１１】さらに具体的には、例えば工作機械におい
て、被加工材はテーブルに固定しておき、複数のスピン
ドルヘッドの中から必要なものを選択して加工しなけれ
ばならない場合がある。

【００１２】このような場合には、各スピンドルヘッド
ごとにスケールユニット２を設けておく必要が生じるこ
とから、スケールユニット２が２組必要となり、また各
ヘッドの駆動部分と一体になっている各スケールユニッ
ト２の演算部も各スケールユニット２ごとに独立して必
要になるという問題があった。

【００１３】仮にスケールユニット２の本体部５を２組
用意し、１個の検出部６を交換して使おうとしても、前
述したように、その交換作業は困難であり、その後の調
整作業を含めると交換のための作業時間が長くなりすぎ
るので、生産効率を考慮すると検出部６を共通化して２
組の本体部５に交代で使用する方式は採用できなかっ
た。

【００１４】本発明は、測長装置において検出部の交換
を容易にし、工作機械機のスピンドルヘッドを交換する
場合等も、一つの検出部で複数の本体部に対応できるよ
うにすることを目的としている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載された測
長装置における検出部の脱着方法は、位置読み取り用の
目盛りが形成されたスケールをケースに収納してなる本
体部と、該本体部のスケールに対する相対的な移動量を
電気信号に変換して出力する検出部とからなるスケール
ユニットを備え、さらに前記スケールユニットからの検
出信号に基づいて前記スケールと前記検出部の相対的な
移動量を算出する演算部を備えた測長装置に適用され、
前記本体部のケースの側端を開放し、前記本体部と同様
に前記検出部を移動自在に収納する脱着治具を該側端に
装着し、前記脱着治具を介して前記本体部５に対して前
記検出部を脱着することを特徴としている。

【００１６】請求項２に記載された検出部の脱着治具
は、位置読み取り用の目盛りが形成されたスケールをケ
ースに収納してなる本体部と、該本体部のスケールに対
する相対的な移動量を電気信号に変換して出力する検出
部とからなるスケールユニットを備え、さらに前記スケ
ールユニットからの検出信号に基づいて前記スケールと
前記検出部の相対的な移動量を算出する演算部を備えた
測長装置に適用され、前記本体部と同様に前記検出部を
移動自在に収納する検出部の案内構造を有し、開放自在
とされた前記本体部の側端に着脱自在に取り付けられる
ことを特徴としている。

【００１７】

【作用】本体部の側端を開放し、該側端に脱着治具を取
り付ける。本体部内の検出部を脱着治具内に移動させ
る。検出部が収納された脱着治具を前記本体部から外
し、他の本体部の開放された側端に取り付ける。検出部
を本体部内に移動させる。

【００１８】

【実施例】図１を参照して本発明の実施例を説明する。
図１（ａ），（ｂ）に示す測長装置２１のスケールユニ
ット２２は、前述した従来のスケールユニット２とほぼ
同一の構成を有している。従来と異なるのは、ケース２
４の側端部が蓋部材３０によって開閉自在となっている
点である。蓋部材３０を外すと、ケース２４の開口端か
らケース２４の内面の断面形状や、メインスケール３の
側端面が見える。

【００１９】前記蓋部材３０を外して開放したケース２
４の側端部には、図１（ｃ），（ｄ）に示すように、本
体部２５に対して検出部６を脱着するための脱着治具４
０が着脱自在に連結されるようになっている。

【００２０】この脱着治具４０は、内部の形状・構造が
前記本体部２５の端部のそれと同一に形成されている。
従って、この脱着治具４０と本体部２５を連結した状態
では、あたかもスケールユニット２２の長さが見かけ上
延長されたようになる。

【００２１】次に、このような脱着治具４０を用いて行
う測長装置における検出部６の脱着方法について説明す
る。

【００２２】 図１（ａ）に示す本体部２５のケース
２４の蓋部材３０を外し、図１（ｂ）に示すようにケー
ス２４の側端を開放する。

【００２３】 図１（ｃ）に示すように脱着治具４０
をケース２４に連結し、検出部６をスライドさせて脱着
治具４０内に収納する。

【００２４】 図１（ｄ）に示すように脱着治具４０
をケース２４から離し、検出部６の本体部２５からの抜
き取りが完了する。

【００２５】 以上の操作の逆を繰り返せば、前記ケ
ース２４内に検出部６を再び装着すりことができる。ま
たは、他の本体部のケース内に検出部６を装着させるこ
ともできる。

【００２６】以上説明したように、脱着治具４０を用い
れば、次のような効果が得られる。まず、メインスケー
ル３の表面に油や水滴（結露）がついたり、ゴミが付着
するなどして本体部２５の内部を清掃する必要が生じた
場合、または検出部６そのものを交換する必要が生じた
場合、このような脱着治具４０を用いれば検出部６の取
り外し・再装着が極めて容易となる。

【００２７】また、検出部６を交換した場合、従来はオ
シロスコープ等で出力波形の確認をした上で再調整が必
要になるが、前記脱着治具４０の内部構造は前記本体部
２５とほとんど同一であるから、検出部６を交換したこ
とによる出力波形のずれはほとんど生じない。従って出
力波形を確認するだけでよく、調整作業は容易になり、
場合によっては調整作業そのものが不要になる。

【００２８】次に、工作機械のスピンドルヘッドを交換
して使用する場合において、前記測長装置２１の検出部
６を前記脱着治具４０を用いて交換する手順について説
明する。スピンドルヘッドにスケールユニット２２の本
体部２５を取り付け、検出部６を機械の基台側に取り付
ける。前記本体部２５のケース２４の開口した側端には
前記脱着治具４０を取り付けておく。スピンドルヘッド
を基台に対して移動させる。基台側の検出部６は本体部
２５に対して相対的に移動し、脱着治具４０内に収納さ
れる。

【００２９】この状態で脱着治具４０と本体部２５のケ
ース２４との連結を解除し、スピンドルヘッドを本体部
２５ごと所定の待機位置に移動させる。基台側の検出部
６は脱着治具４０内に収納された状態にある。

【００３０】次に、あらかじめ別の本体部２５が取り付
けられて待機していた別のスピンドルヘッドを、実際の
作業位置に設定する。即ち、スピンドルヘッドを基台に
対して移動させ、本体部２５の開口した側端を前記脱着
治具４０に連結する。さらにスピンドルヘッドを基台に
対して所定の方向に移動させることにより、脱着治具４
０内から前記別の本体部２５内に検出部６を移し換え
る。そして本体部２５の開口した側端を蓋部材３０で閉
じ、スピンドルヘッドの測長装置２１における検出部６
の交換作業が終了する。

【００３１】以上説明した例では、本体部２５はヘッド
ごとに計２個必要だが、検出部６は１個でよいから、測
長装置２１の制御部は１チャンネルでよく、１個の制御
部を共通に使える。

【００３２】特に工作機械の制御部が、測長装置２１の
読み取りデータをもとにスピンドルヘッドをワークに対
して移動させる場合には、測長装置２１側の単一の制御
部を射出成形機又は工作機械の制御部に直接組み込める
ので、全体の構成が簡略化されて有利である。

【００３３】さらに、前記検出部６を基台から取り外さ
ず、各本体部２５を各スピンドルヘッドに正確に取り付
けておきさえすれば、検出部６と本体部２５の相対的な
位置関係はスピンドルヘッドを交換しても変化すること
がない。従って、検出部６の出力波形の確認又は調整作
業が簡略化され、場合によっては不要になる。

【００３４】逆に、複数のスピンドルヘッドの各々に検
出部６を取り付ける場合、検出部６の数はスピンドルヘ
ッドの数に対応して複数個となるので、制御部の構成は
従来とほぼ同じとなる。しかしながら、本体部２５は１
個で済む。さらに脱着治具４０が検出部６のカバーとな
り、各スピンドルヘッドに取り付けられた各検出部６
は、それぞれ脱着治具４０によって保護される。

【００３５】

【発明の効果】本発明に係る測長装置の検出部の脱着方
法及び脱着治具によれば、検出部を移動自在に収納でき
る脱着治具を本体部の開放された側端に装着し、該脱着
治具を介して検出部を脱着するようにしているので、検
出部の交換が容易になるという効果がある。

【００３６】また、測長装置によって位置が割り出され
る移動部分を複数備えた産業機械、例えば測長装置で位
置決めされる複数のスピンドルヘッドを必要に応じて選
択・交換して使用する工作機械等においては、従来はス
ピンドルヘッドの数に対応した測長装置が必要であっ
た。しかしながら本発明によれば、本体部のみを各ヘッ
ドごとに設け、本体部にスライドする検出部を共通に
し、共通の検出部をヘッドの交換に合わせて各本体部に
着脱するように構成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す斜視図である。

【図２】従来の測長装置を示す断面図である。

【符号の説明】

３ メインスケール ６ 検出部 ２１ 測長装置 ２２ スケールユニット ２４ ケース ２５ 本体部 ４０ 脱着治具

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 位置読み取り用の目盛りが形成されたス
   ケールをケースに収納してなる本体部と、該本体部のス
   ケールに対する相対的な移動量を電気信号に変換して出
   力する検出部とからなるスケールユニットを備え、さら
   に前記スケールユニットからの検出信号に基づいて前記
   スケールと前記検出部の相対的な移動量を算出する演算
   部を備えた測長装置に適用され、前記本体部に対して前
   記検出部を脱着する検出部の脱着方法において、前記本
   体部のケースの側端を開放し、前記本体部と同様に前記
   検出部を移動自在に収納する脱着治具を該側端に装着
   し、前記脱着治具を介して前記本体部に対して前記検出
   部を脱着する測長装置における検出部の脱着方法。
2. 【請求項２】 位置読み取り用の目盛りが形成されたス
   ケールをケースに収納してなる本体部と、該本体部のス
   ケールに対する相対的な移動量を電気信号に変換して出
   力する検出部とからなるスケールユニットを備え、さら
   に前記スケールユニットからの検出信号に基づいて前記
   スケールと前記検出部の相対的な移動量を算出する演算
   部を備えた測長装置に適用され、前記本体部に対して前
   記検出部を脱着するための検出部の脱着治具において、
   前記本体部と同様に前記検出部を移動自在に収納する検
   出部の案内構造を有し、開放自在とされた前記本体部の
   側端に着脱自在に取り付けられることを特徴とする測長
   装置における検出部の脱着治具。