JP2013079982A - Method for replacing encoder head - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、互いに移動可能な対象物の相対位置の測定、特に工作、加工装置などの位置測定に用いられるリニアエンコーダのヘッド交換方法に関するものである。 The present invention relates to a method for exchanging a head of a linear encoder used for measuring a relative position of objects movable relative to each other, in particular, for measuring a position of a work, a processing apparatus or the like.
工作機械等において、被加工物に対する工具の相対移動量を正確に測定することは、精密加工を行う上で極めて重要であり、このための測定装置が種々製品化されている。 In a machine tool or the like, it is extremely important to accurately measure the relative movement amount of a tool with respect to a workpiece, and various measuring apparatuses for this purpose have been commercialized.
このような測定装置として、相対移動する検出器により絶対位置を検出するリニアエンコーダが知られている。従来のリニアエンコーダの一例として、矩形管状のケースに測定用スケールを納めたリニアエンコーダを図13、図14に示す。図13は従来のリニアエンコーダの正面図、図14は平面図である。図示例のリニアエンコーダは、測定用スケールを収納するハウジング1とこのハウジング1を対象物に固定するエンドブロック2と、前記ハウジング1に収納されたスケールを走査して位置情報を得るセンサユニットが接続されているエンコーダヘッド3とを有する。エンドブロックには固定用のねじ孔11が、エンコーダヘッド3にも固定用のねじ孔31が設けられていて、それぞれ相対移動可能な対象物の一方と、他方とにねじ止めされてハウジング内のスケールにより移動量を測定できるようになっている。
As such a measuring apparatus, a linear encoder that detects an absolute position by a relatively moving detector is known. As an example of a conventional linear encoder, FIGS. 13 and 14 show a linear encoder in which a measurement scale is housed in a rectangular tubular case. FIG. 13 is a front view of a conventional linear encoder, and FIG. 14 is a plan view. In the illustrated linear encoder, a
しかし、このような構造のリニアエンコーダは、検出器に不具合が生じてエンコーダヘッドを取り外す必要が生じた場合、エンドブロック2が接着されているため容易には取り外すことができない。このため、通常はリニアエンコーダ全体を取り外して持ち帰り、修理調整を行った後、再び対象物に組み付けるという処理が必要になる。このことは、エンドユーザーや、現場作業者にエンコーダの位置精度出しという困難な作業を再び強いることになる。また、エンコーダを修理している期間は、工作、加工装置などの対象物を稼働することができず、生産性が低下するという不具合も生じる。さらに、エンコーダの取り付け精度が、ハウジング1とエンドブロック2という複数の部品の寸法精度に依存することになり、取り付け精度の管理が困難になる。
However, the linear encoder having such a structure cannot be easily removed because the
一方、対象物に取り付けた状態で、エンドブロック2を取り外そうとすると、ハウジング1の一方の固定端を失うことになり、ハウジングが動いてエンコーダの取り付け精度が大幅に損なわれてしまう。
On the other hand, if the
欧州特許1445584号ならびに特開平10−221002号公報(特許文献1)には、長さ測定装置を、その端面側端を簡単に製造可能でかつ正確かつ再現可能な位置測定を保証する組み立てブロックを介して緊塞されるようにすることを目的として、管状ハウジング1の内方に配設されている、測定方向Xに向いた測定尺2とハウジングの内方の、測定尺2の走査のための縦移動可能な走査ユニット4とを備えた長さ測定装置にして、ハウジング1の端面側端の各々は組み立てブロック5によって閉鎖されており、組み立てブロックによってハウジング1が測定されるべき対象物に固定可能である前記長さ測定装置において、組み立てブロック5に少なくとも1つの挿入部材10、20が固定されており又は形成されており、挿入部材はハウジング1の空所11、21内に係入しておりかつその係入によって組み立てブロック5はハウジング1に対して測定方向Xに形状一体的に拘束されていることを特徴とする長さ測定装置が開示されている。つまり、この文献の長さ測定装置は、ハウジング端部1に組み立てブロック5を有する。
European Patent No. 1445584 and Japanese Patent Laid-Open No. 10-221022 (Patent Document 1) have a length measuring device with an assembly block that guarantees accurate and reproducible position measurement whose end face side can be easily manufactured. For the purpose of scanning the
しかし、この文献の長さ測定装置は、ハウジング1と組み立てブロック5とが、ハウジングの長さ方向の異なる部分を占め、長さ測定装置の取り付け精度がハウジング1と組み立てブロック5のそれぞれの部品の寸法精度に依存することになる。このため、ハウジング1と組み立てブロック5の双方で高精度の加工が必要であり、寸法管理が複雑になる。また、組み立てブロック5の挿入部材10は、ハウジング1の長さ方向に対して鉛直な方向から挿入するため、挿入に要する力加減によっては、ハウジング1が上下方向に動いてしまい位置精度が狂いやすい。
However, in the length measuring device of this document, the
さらに、ハウジング1のスリット8はシールリップ6.1,6.2によりシールされているが、ハウジングの両端は組み立てブロック5によりシールされているだけであり、ハウジング1内の完全な密閉、防塵環境を形成する上で不十分である。密閉、防塵性能を向上させるためには、ハウジング1と組み立てブロック5の接合面を高精度に加工する必要があるが、これはリニアエンコーダのコストを上昇させるため望ましくない。
Furthermore, the slit 8 of the
米国出願5832616号ならびに特開2004−245591号公報(特許文献2)には、環境条件等にかかわらず線膨張率を異にするスケール部材を機器に対して高精度に取付可能として高精度の測定が行い得るようにすることを目的として、位置信号が設けられた長尺部材からなり一対の共締め孔12が位置信号形成部11を挟んで形成されたスケール部材6と、スケール部材6を内部に収納して機器固定部2に設けた取付部10にねじ込まれる取付部材13が嵌挿される一対の取付孔15が形成されたケース部材7とからなるスケール部4と、機器固定部2と相対移動する機器可動部3に取り付けられて検出センサ29がスケール部材6の位置信号形成部11と対向して移動する検出部5とから構成され、機器固定部2に対してスケール部4が、スケール部材6とケース部材7とを取付部材13によって共締めして固定されるスケール装置が開示されている。
In U.S. Pat. No. 5,832,616 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-245591 (Patent Document 2), a high-precision measurement is possible by attaching a scale member having a different linear expansion coefficient to a device with high accuracy regardless of environmental conditions. The
この文献のスケール装置は、左右一対のサイドケース部材9A、9Bを有し、このサイドケース部材9は、同文献図4に示すように第1ケース部材7の両側面開口部の形状とほぼ等しい外形を有する板状の基部19と、この基部19の内面に一体に突出形成されたスペーサ部20とからなる。サイドケース部材9には、第1ケース部材7に組み合わされた状態においてこの第1ケース部材7の取付孔15とガイド孔16と同軸上に位置されるガイド孔21が、スペーサ部20を貫通して形成されている。また、スペーサ部20が、第1ケース部材7の第1の側面部7bに接合されたスケール部材6の第1の主面6aと第1ケース部材7の第2の側面部7cとの間に介挿されるようにして第1ケース部材7に組み合わされる。組み合わせ状態において、スペーサ部20の第1の側面20aがスケール部材6の第1の主面6aと接するとともに第2の側面20bが第1ケース部材7の第2の側面部7cの内面と接する。これによって第1ケース部材7と第2ケース部材8の開口側面部を閉塞するとともにスケール部材6を介して第1の側面部7bと第2の側面部7cとの対向間隔を保持する。
The scale device of this document has a pair of left and right side case members 9A and 9B, and this side case member 9 is substantially equal to the shape of the opening on both sides of the first case member 7 as shown in FIG. It consists of a plate-
この文献のスケール装置も、第1ケース部材7の第1の側面部7bと第2の側面部7cの下端縁部から突出する側面部の内面にそれぞれシールリップ部材24A、24Bが取り付けられて、この部分は密閉している。しかし、前記第1ケース部材7の両端部はサイドケース部材9で密閉されるが、特に高精度の光学式エンコーダでは完全な密閉、防塵環境を形成する上で不十分である。密閉、防塵性能を向上させるためには、第1ケース部材7とサイドケース部材9の接合面を高精度に加工する必要があるが、これはリニアエンコーダのコストを引き上げるため望ましくない。 In the scale device of this document, the seal lip members 24A and 24B are attached to the inner surfaces of the side surfaces protruding from the lower end edges of the first side surface portion 7b and the second side surface portion 7c of the first case member 7, This part is sealed. However, both end portions of the first case member 7 are sealed with the side case member 9, but a high-precision optical encoder is not sufficient to form a complete sealing and dustproof environment. In order to improve the sealing and dustproof performance, it is necessary to process the joint surface between the first case member 7 and the side case member 9 with high accuracy, but this is not desirable because it increases the cost of the linear encoder.
さらに、この文献の構造ではスケール部材6とケース部材7とを、取付部材13によって共締めして固定されるため、サイドケース部材9を取り外すために取付部材13を取り外すと、スケール部材6の一端の固定が失われ、スケール部材6が容易に動いて取り付け精度が失われてしまう。
Further, in the structure of this document, the
解決しようとする問題点は、エンコーダヘッドの交換が困難であり、交換時に時間を要し、しかも交換の際に高精度の位置出し作業を必要とし、エンコーダの部品構成が複雑で、加工精度も要求される点である。また、エンコーダの交換時には、エンコーダが装着されている装置を停止することになり、その期間が長いとユーザーの大きな負担となる点である。さらに、取り外しのために装置を分解しなければならないことである。 The problem to be solved is that it is difficult to replace the encoder head, and it takes time to replace the encoder head. In addition, the positioning of the encoder requires high precision. This is a required point. In addition, when the encoder is replaced, the apparatus on which the encoder is mounted is stopped, and if the period is long, a heavy burden is placed on the user. Furthermore, the device must be disassembled for removal.
本発明は、上記課題を解決するため以下の構成とした。
(1)スケールを収納するハウジングと、
ハウジングを対象物に固定するエンドブロックと、
スケールを走査して位置情報を得るセンサユニットが接続されているエンコーダヘッドとを有するリニアエンコーダにおけるエンコーダヘッドの交換方法であって、
a)対象物に固定されているエンコーダヘッドを対象物から取り外して移動し、
b)エンコーダヘッドが取り付けられていた対象物とハウジングとを治具により固定し、
c)エンドブロックを取り外し、
d)エンコーダヘッドを検出器ユニットと共にハウジングから取り外すエンコーダヘッドの交換方法。
(2)前記治具はエンコーダヘッドの取り付け構造を利用して対象物に取り付けられる上記(1)のエンコーダヘッドの交換方法。
The present invention has the following configuration in order to solve the above problems.
(1) a housing for housing the scale;
An end block for fixing the housing to the object;
An encoder head replacement method in a linear encoder having an encoder head connected to a sensor unit that scans a scale and obtains position information,
a) Remove the encoder head fixed to the object from the object and move it,
b) Fix the object to which the encoder head was attached and the housing with a jig,
c) Remove the end block,
d) A method of replacing the encoder head, which removes the encoder head from the housing together with the detector unit.
(2) The method for replacing an encoder head according to (1), wherein the jig is attached to an object using an encoder head attachment structure.
本発明のリニアエンコーダにおけるエンコーダヘッドの交換方法は、センサユニットを有するエンコーダヘッドの交換が極めて容易であり、交換時に時間を要することもなく、しかも交換の際に高精度の位置出し作業が不要であり、エンコーダの部品構成も単純で、加工精度も要求されないという利点がある。 The method for replacing the encoder head in the linear encoder of the present invention is very easy to replace the encoder head having the sensor unit, and does not require time for replacement, and does not require high-accuracy positioning. In addition, the encoder has a simple configuration and no machining accuracy is required.
本発明のリニアエンコーダは、例えば図1に示すように測定用スケールを収納するハウジング1とこのハウジング1を対象物に固定するエンドブロック2a,2bと、前記ハウジング1に収納されたスケールを走査して位置情報を得るセンサユニットが接続されているエンコーダヘッド3とを有し、前記エンドブロックの一部または全部が前記ハウジング内に収納され、このハウジング内部のエンドブロック収納部とスケール収納部との間に封止部材を有し、前記ハウジングがエンドブロックを介して固定具により対象物に固定されるものである。
The linear encoder of the present invention scans, for example, a
このように、ハウジングを固定するエンドブロックをハウジング内に収納することで、エンドブロックに要求される寸法精度を高精度にする必要がなくなり、ハウジングの固定構造に要求される精度も低く抑制することができ、リニアエンコーダの低コスト化を図ることができる。また、エンドブロックは、固定具により固定されるされるため、エンドブロックの取り外しが容易になり、ハウジング自体を取り外すことなくエンコーダヘッドを交換することができる。さらに、ハウジングのスケール収納部には封止部材を有するので、ハウジング端部やエンドブロックの加工精度に左右されることなく、高い密閉、防塵性能を得ることができる。 Thus, by storing the end block for fixing the housing in the housing, it is not necessary to increase the dimensional accuracy required for the end block, and the accuracy required for the fixing structure of the housing can be suppressed to a low level. Thus, the cost of the linear encoder can be reduced. Further, since the end block is fixed by a fixing tool, the end block can be easily removed, and the encoder head can be replaced without removing the housing itself. Furthermore, since the scale housing portion of the housing has a sealing member, high sealing and dustproof performance can be obtained without being affected by the processing accuracy of the housing end and end block.
本発明では、従来ハウジングとは別体として端部に備え付けられていたエンドブロックの一部又は全部をハウジング内に収納する。つまり、ハウジングを終端の固定部まで延長して、取り付け面に接するのはハウジングのみとし、取り付け精度を全てハウジングの寸法に依存させるようにする。このようにすることで、取り付けに関する精度がハウジングの寸法だけを一元的に管理すればよく、位置出し作業が容易になると共に、取り付け精度や再現性も向上する。 In the present invention, part or all of the end block that is provided at the end as a separate body from the conventional housing is housed in the housing. In other words, the housing is extended to the fixed portion at the end so that only the housing contacts the mounting surface, and the mounting accuracy depends entirely on the dimensions of the housing. By doing so, it is only necessary to manage the housing accuracy in a unified manner with respect to the size of the housing. This facilitates the positioning operation and improves the mounting accuracy and reproducibility.
エンドブロックは、ハウジングを固定するための固定用ブロックと、ハウジング端部を閉塞する終端ブロックに分離して設けてもよい。エンドブロックを分離することで、各ブロックの担う機能にあわせて、最適な形状、寸法精度や、材料にすることができる。 The end block may be provided separately as a fixing block for fixing the housing and a terminal block for closing the end of the housing. By separating the end blocks, an optimum shape, dimensional accuracy, and material can be obtained in accordance with the function of each block.
さらに、本発明のリニアエンコーダは、ハウジングの長手方向の形状を左右対称にすることができ、またハウジングの断面形状も左右対称ないし線対称にすることができる。このため、例えば計測する対象物である加工装置の対向する一方の辺から他方の辺(正面と裏面など)に付け替える場合、従来はハウジングを反転して装着しなければならなかったものが、そのままハウジングの装着面を変えるだけで取り付けることができる。つまり、従来はリニアエンコーダの一端と他端の位置(方向)が180°変更されてしまっていたものが、端部の位置(方向)を変更せずに取り付けられる。このため、計測方向も変更する必要がなくなり、計測データを処理したり、利用する工程での変更事項を極めて少なくすることができる。 Furthermore, in the linear encoder of the present invention, the shape of the housing in the longitudinal direction can be made symmetrical, and the sectional shape of the housing can also be made symmetrical or line symmetric. For this reason, for example, when changing from one side to the other side (front and back, etc.) of the processing device that is the object to be measured, the conventional one that had to be mounted by inverting the housing is used as it is. It can be attached simply by changing the mounting surface of the housing. That is, in the past, the position (direction) of one end and the other end of the linear encoder has been changed by 180 °, and the linear encoder is attached without changing the position (direction) of the end. For this reason, it is not necessary to change the measurement direction, and the items to be changed in the process of processing or using the measurement data can be extremely reduced.
本発明のリニアエンコーダは、上記構造とすることで、エンドブロックを容易に取り外すことができる。このため、センサユニットを有するエンコーダヘッドを単独で取り外して調整、修理等をすることができる。より具体的には以下の手順による。1)対象物に固定されているエンコーダヘッドを対象物から取り外して邪魔にならない位置に移動し、2)エンコーダヘッドが取り付けられていた対象物とハウジングとを治具により固定し、3)エンドブロックを取り外し、4)エンコーダヘッドを検出器ユニットと共にハウジングから取り外す。そして、エンコーダヘッドを取り付けて、元の状態に復元するときには逆の手順にすればよい。 With the linear encoder of the present invention having the above structure, the end block can be easily removed. For this reason, the encoder head having the sensor unit can be detached and adjusted, repaired, or the like. More specifically, the following procedure is used. 1) The encoder head fixed to the object is removed from the object and moved to an unobstructed position. 2) The object to which the encoder head is attached and the housing are fixed by a jig. 3) End block 4) Remove the encoder head from the housing together with the detector unit. Then, when the encoder head is attached and restored to the original state, the reverse procedure may be performed.
リニアエンコーダの具体的構成を図1〜8に示す。図1はリニアエンコーダの一部斜視図、図2はその一部透過図、図3は側面図、図4は一部断面A−A矢視図、図5は図4の斜視図、図6〜8はエンドブロックの分解工程図である。図示例のリニアエンコーダは、測定用スケールを収納するハウジング1とこのハウジング1を対象物に固定するエンドブロック2(2a,2b)と、前記ハウジング1に収納されたスケールを走査して位置情報を得るセンサユニットが接続されているエンコーダヘッド3とを有する。
Specific configurations of the linear encoder are shown in FIGS. 1 is a partial perspective view of the linear encoder, FIG. 2 is a partially transparent view thereof, FIG. 3 is a side view, FIG. 4 is a partial cross-sectional view taken along the line AA, FIG. 5 is a perspective view of FIG. -8 are exploded block diagrams of the end block. The linear encoder of the illustrated example scans a
エンドブロック2は、ハウジング端部を閉塞する機能と、ハウジングを固定する機能を併せ持つ。この例では、それぞれの機能毎に2つのブロックに分かれている。具体的には、ハウジング内に収納される固定用ブロック2bと、ハウジング端部を閉塞する終端ブロック2aである。
The
固定用ブロック2bは、ハウジング内に収納可能な大きさの矩形状のブロック状で、ねじなどの固定具12により固定可能なように取り付け孔21が形成されている。この固定用ブロック2bをハウジング1内のエンドブロック収納部1bに収納し、固定具12をハウジングの固定用開口11から挿入し、取り付け孔21を介して対象物にねじ等の固定具を用いて締め付け、押圧し、圧着、固定する。このとき、対象物と固定用ブロック2bの間にあるハウジング1も、固定用ブロック2bにより対象物に押圧されて固定されることになる。固定具12は図示例のように斜面の原理を応用した一般的なねじでもよいが、例えばバヨネット(Bayonet)機構など回転動作により締め付け固定する機能を有する機構であればよく、また場合によっては圧着ピン等でもよく、特に限定されるものではない。
The fixing
固定用ブロック1bには、対象物に取り付ける取り付け孔21と、この取り付け孔21の対象物固定面とは反対側に段差部22を介して形成された拡径部23を有する。通常、この拡径部内に固定具の頭部が収納され、固定具を締め付けることで段差部が対象物側に押圧されて固定される。
The fixing
固定用ブロック1bには、対象物に取り付ける取り付け孔21と、この取り付け孔21の対象物固定面とは反対側に段差部22を介して形成された拡径部23を有する。通常、この拡径部内に固定具の頭部が収納され、固定具を締め付けることで段差部が対象物側に押圧されて固定される。
The fixing
終端ブロック2aは、図6に示されるように、ハウジング1の端面と略同じ大きさ、形状になるように形成された板状体である。また、そのハウジング内部側になる裏面側には、後述する封止部材4と連結するための支柱214を有する。この支柱214には表側に迄貫通した止め孔213が形成されている。終端ブロック2aは、ハウジング1端部を閉塞するため、ハウジング1の端面と略同じ大きさ、形状であることが好ましいが、ハウジング1と対象物との密着性を確保するために、少なくとも対象物側は、ハウジング側面と同一面位置あるいはこれより僅かに凹むような大きさに形成するとよい。終端ブロック2aの厚さも特に限定されるものではなく必要な強度が確保できる程度であればよい。
As shown in FIG. 6, the
この例では固定用ブロック2bと終端ブロック2aを2つのブロックに分けているが、一体に形成してもよい。終端ブロック2aを構成する材料は、ハウジング1との外観上の統一を図るためには同一材料であることが好ましい。具体的には、アルミニウムやステンレス鋼、あるいは鉄に表面処理を施した材料などを挙げることができる。また、気密性を確保したり、ハウジングとの密着性の向上のため終端ブロック2aの一部または全部を樹脂材料、エラストマー等で構成してもよい。
In this example, the fixing
封止部材4は、ハウジング1のスケール収納部1aの気密性、防塵性を確保する。特に、エンドブロック2a,2bを取り外す際の気密性、防塵性を確保するために有効である。このため、封止部材4は、スケール収納部1とエンドブロック収納部1bとの間に位置するように配置され、両者の境界を形成する。封止部材4の外形はハウジング同様概ね矩形であるが、ハウジング1内部の形状に則した形状であることが好ましい。さらに、ハウジング内に装着したときに僅かに弾性または塑性変形することで、ハウジング1内面に密着するような大きさや形状であるとよい。
The sealing
また、図8に示されるようにハウジング下部開口部15には、一対のシールリップ16a,16bが対向配置され、開口部15をエンコーダヘッドの支柱が摺動可能なように弾性変形して閉塞している。これにより、上記封止部材4と共にスケール収納部の気密性、防塵性が確保され、油や埃等が侵入しないような構造となっている。
Further, as shown in FIG. 8, a pair of
封止部材4は、図4〜6に示すように支柱41および支柱42を有し、それぞれ終端ブロック1aの止め孔孔211と支柱214と対応して、止めねじ221等により機械的に連結固定されるようになっている。そして、封止部材4と終端ブロック1aにより固定用ブロック1bを狭持するように配置される。つまり、封止部材4と終端ブロック1aは、固定用ブロック1bと、機械的に相互に連結、固定される。
As shown in FIGS. 4 to 6, the sealing
封止部材4を形成する材料は、気密性、防塵性を確保する必要から、ある程度弾性を有する材料が好ましく、樹脂材料、エラストマー等の単体もしくはそれらを組み合わせた材料が適している。また、剛性面を考慮する必要はあまりないが、用途により鉄、ステンレス鋼、黄銅、等の金属および合金などを単独もしくは上記材料と共に用いてもよい。さらに、セラミックス系や炭素系材料などを上記材料と組み合わせて用いてもよい。
The material forming the sealing
リニアエンコーダの他の構成については一般的なリニアエンコーダに準じたものであり、詳細な説明を省略する。本発明のリニアエンコーダは、磁気式でも、誘導式でも適用可能であるが、気密性、防塵性に優れた構造上の特徴を活用するためには光学式のエンコーダが適している。 Other configurations of the linear encoder conform to a general linear encoder, and detailed description thereof is omitted. The linear encoder of the present invention can be applied to both a magnetic type and an inductive type, but an optical encoder is suitable for utilizing structural features excellent in airtightness and dustproofness.
光学式エンコーダは、例えば反射性のガラススケールの一面に透光部と非透光部が所定のピッチで配列するよう格子(刻線)を設けたメインスケールと、センサ部の表面に設けた透明ガラスの一面に透光部と非透光部が所定のピッチで配列するよう格子(刻線)を設けたインデックススケールを有し、このメインスケールとインデックススケールを微小な間隔を置いて対向させるとともに、メインスケールの格子に対し微小角度傾けられるようにインデックススケールの格子を配置している。 The optical encoder is, for example, a main scale provided with a grid (scribing line) so that a translucent part and a non-translucent part are arranged at a predetermined pitch on one surface of a reflective glass scale, and a transparent provided on the surface of the sensor It has an index scale with a grid (scribing line) on one surface of the glass so that the light transmitting and non-light transmitting portions are arranged at a predetermined pitch, and the main scale and the index scale are opposed to each other with a minute interval. The index scale grating is arranged so as to be tilted at a minute angle with respect to the main scale grating.
そして、格子が1ピッチ移動すると、モアレ縞は縞の間隔だけ変位することになり、間隔内のスリットの透過光や反射光の変化を読み取ることにより、1ピッチ内の移動量を精密に測定することができるようになる。 When the grating moves by one pitch, the moire fringes are displaced by the interval of the stripes, and the movement amount within one pitch is accurately measured by reading the change of the transmitted light and reflected light of the slit within the interval. Will be able to.
センサユニットは、ガラススケールと対向配置され格子(刻線)が設けられたインデックススケールと光学センサとを有するセンサ部と、ガラススケールの振れを少なく滑走させるためのガイドローラ等を有する。なお、上記構成以外でも、メインスケールの格子をモアレ縞とすることなく読み取るようにしてもよいし、光学式として知られる公知の種々の態様を選択することができる。 The sensor unit includes a sensor unit having an index scale and an optical sensor that are arranged opposite to the glass scale and provided with a lattice (engraving line), a guide roller for sliding the glass scale with less vibration. In addition to the above-described configuration, the main scale grating may be read without using moire fringes, and various known modes known as optical types can be selected.
エンコーダヘッド3は、被測定物である工作機械等の可動部に取り付けられ、連結支柱を介してセンサユニットと接続されると共に、被測定物の変則的な動作にもある程度追従できるような自由度をもつ構造になっている。ガラススケールは、弾性部材等により、ハウジング1内部の取付溝に装着されている。
The
リニアエンコーダ1は、工作機械等の固定部10にハウジング1の両端部にあるエンドブロック2をねじ止め等することにより取り付けられ、また対象物である工作機械の可動部30にはエンコーダヘッド3が取り付けられる。そして、この可動部30の移動量(変位)がガラススケールと、このスケールに沿って移動するセンサユニットのセンサ部の相対移動量として検出される。
The
次に本発明のエンコーダヘッドの交換方法について説明する。図9〜13は、エンコーダヘッドの交換の手順を示した斜視図である。 Next, the method for replacing the encoder head according to the present invention will be described. 9 to 13 are perspective views showing a procedure for replacing the encoder head.
先ず、図9に示すように、エンコーダヘッド3の取り付け孔5に固定されている取り付けねじ5を外して、エンコーダヘッド3を被測定物である対象物30から取り外し、自由に移動できるようにする。
First, as shown in FIG. 9, the
次に、図10に示すように、エンコーダヘッド3を邪魔にならない位置に移動して、対象物30の、エンコーダヘッド固定孔31を有するエンコーダヘッド固定部が外部に露出し、開放されるようにする。このとき、図11に示すようにダイヤルゲージなどの変位測定器19によりハウジングの位置を測定できるようにしておくと、万が一ハウジング1が動いても元の状態に再現することができる。
Next, as shown in FIG. 10, the
次いで、図12に示すように、治具33を対象物30のエンコーダヘッド固定部に取り付けてハウジング1を固定する。このとき、治具33の係止部35をハウジング下部開口部15に勘合、係止させ、エンコーダヘッド固定孔31と同一ピッチで形成されている治具33の取り付け孔34とを合わせて、両者をねじ6により固定する。これにより、治具33によりハウジング1を対象物30に強固に固定することができ、固定ブロック2を取り外してもハウジング1が動いて位置が狂う恐れがなくなる。
Next, as shown in FIG. 12, the
治具33は、図示例ではブロック状に形成されているが、必ずしもブロック状である必要はなく、板状でも、その他の変形した形状のものでもよい。治具33は、ハウジング下部開口部15に勘合、係止でき、かつエンコーダヘッド固定部に取り付け可能なものであればよい。
Although the
さらに、前記図6〜8に示すように、終端ブロック2a、固定用ブロック2b、封止部材4をハウジング1から取り外し、センサユニットが連結されたエンコーダヘッド3をハウジング端部から抜き取るようにして取り外す。
Further, as shown in FIGS. 6 to 8, the
そして、必要なメンテナンス、修理などの処置を施した後、上記と逆の工程によりエンコーダヘッド3をハウジング1に収納し、さらに封止部材4,固定用ブロック2b、終端ブロック2aを組み付けて固定する。最後に、治具3を取り外して、エンコーダヘッド3を対象物30のエンコーダヘッド固定部に取り付けることで以前の状態が再現される。このとき、必要により取り付けた変位測定器19を確認してハウジング1の位置が狂っていないことを確認し、万一変位が認められたときには、測定器19の示す値から調整して、元の状態に再現する。
Then, after performing necessary maintenance and repair, the
このように、簡単に固定ブロック2を取り外して、エンコーダヘッドを調整、修理、交換することができるので、リニアエンコーダのメンテナンスが極めて容易になる。また、リニアエンコーダが取り付けられている装置を止める時間を大幅に短縮でき、エンコーダの取り外しのために装置を移動したり分解する必要もなくなりユーザー側の負担も大幅に軽減することができる。
As described above, since the fixed
上記方法は、本発明のエンドブロック構造を有するリニアエンコーダに好適に用いることができるが、これに限定されるものではなく、同様にエンドブロックでエンコーダを固定する構造のものであれば適用可能である。 The above method can be suitably used for the linear encoder having the end block structure of the present invention, but is not limited to this, and can be applied to any structure having the structure in which the encoder is similarly fixed by the end block. is there.
本発明は工作、加工機械などの位置情報取得に使用され、直線状のスケールをハウジング内に収納して読み取るタイプのリニアエンコーダであれば、インクリメンタルタイプでも、アブソリュートタイプでも、光学式、磁気式、誘導式を問わず適用することができる。 The present invention is used for position information acquisition of a machine, a processing machine, etc., and is a linear encoder of a type that stores and reads a linear scale in a housing, whether it is an incremental type or an absolute type, optical, magnetic, It can be applied regardless of the induction type.
1 ハウジング
2 エンドブロック
2a 終端ブロック
2b 固定用ブロック
3 エンコーダヘッド
4 封止部材
5 固定孔
10 固定部
11 固定用開口
12 固定具
15 開口部
16a,b シールリップ
21 取り付け孔
30 対象物(可動部)
DESCRIPTION OF
Claims (2)
ハウジングを対象物に固定するエンドブロックと、
スケールを走査して位置情報を得るセンサユニットが接続されているエンコーダヘッドとを有するリニアエンコーダにおけるエンコーダヘッドの交換方法であって、
a)対象物に固定されているエンコーダヘッドを対象物から取り外して移動し、
b)エンコーダヘッドが取り付けられていた対象物とハウジングとを治具により固定し、
c)エンドブロックを取り外し、
d)エンコーダヘッドを検出器ユニットと共にハウジングから取り外すエンコーダヘッドの交換方法。 A housing for storing the scale;
An end block for fixing the housing to the object;
An encoder head replacement method in a linear encoder having an encoder head connected to a sensor unit that scans a scale and obtains position information,
a) Remove the encoder head fixed to the object from the object and move it,
b) Fix the object to which the encoder head was attached and the housing with a jig,
c) Remove the end block,
d) A method of replacing the encoder head, which removes the encoder head from the housing together with the detector unit.
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