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JP7351992B1 - position detection device - Google Patents

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JP7351992B1 JP2022157257A JP2022157257A JP7351992B1 JP 7351992 B1 JP7351992 B1 JP 7351992B1 JP 2022157257 A JP2022157257 A JP 2022157257A JP 2022157257 A JP2022157257 A JP 2022157257A JP 7351992 B1 JP7351992 B1 JP 7351992B1
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Abstract

【課題】スケールを異物から保護しやすい位置検出装置を提供する。【解決手段】ある態様の位置検出装置は、移動体をガイドし、移動体をガイドする方向に伸びている凹部を有するレールと、塗布された磁性材料に着磁パターンが形成され、レールに沿って伸びている凹部に配されるスケールと、スケールを覆うようにレールに配されるカバーと、移動体の位置を検出するための磁気センサにおいて、カバーを挟んでスケールと対向する位置にセンサヘッドを有する磁気センサと、を備える。スケールの伸びている方向と交差する方向に見た場合に、スケールを囲う四角形状に溶接されカバーがレールに固定されるとともに、四角形状の4つの角が溶接で形成されている。【選択図】図7An object of the present invention is to provide a position detection device that easily protects a scale from foreign objects. [Solution] A position detection device in one aspect includes a rail that guides a movable body and has a recess extending in the direction of guiding the movable body, and a magnetized pattern is formed on a coated magnetic material. A scale is placed in a concave area extending from the top, a cover is placed on the rail to cover the scale, and a magnetic sensor for detecting the position of a moving object has a sensor head placed opposite the scale with the cover in between. A magnetic sensor having a magnetic sensor. When viewed in a direction intersecting the direction in which the scale extends, the cover is welded into a rectangular shape that surrounds the scale and is fixed to the rail, and the four corners of the rectangular shape are formed by welding. [Selection diagram] Figure 7

Description

本発明は移動体の位置を検出する位置検出装置に関し、特に移動体をガイドするレールにスケールを固定するための構造に関する。 The present invention relates to a position detection device for detecting the position of a moving body, and more particularly to a structure for fixing a scale to a rail that guides the moving body.

工作機械の主軸やテーブルは、それを支持するサドルがガイドレールに沿って駆動されることで目標位置に移動制御される。この移動制御を高精度に実現するために、サドルとガイドレールとの間に位置検出装置を配置するものもある(特許文献1参照)。このような位置検出装置は、サドル側に設けられる磁気センサと、ガイドレール側に設けられるスケールを含む。スケールに対する磁気センサと相対位置を計測することで、主軸等の位置を検出できる。 The main spindle and table of a machine tool are controlled to move to a target position by driving a saddle that supports them along a guide rail. In order to realize this movement control with high precision, some bicycles have a position detection device disposed between the saddle and the guide rail (see Patent Document 1). Such a position detection device includes a magnetic sensor provided on the saddle side and a scale provided on the guide rail side. By measuring the relative position with a magnetic sensor to the scale, the position of the main axis, etc. can be detected.

スケールには、磁性材料による着磁パターンが記録される。磁気センサには、着磁パターンの磁界を読み取るための検出ヘッドが設けられる。検出ヘッドは、MR素子(Magneto Resistive Sensor)など磁界の方向および強さを検出可能なセンサにより構成される。検出ヘッドが着磁パターンを検出し、その検出値を電気信号に変換することでマイクロメートル単位の微細な位置計測が可能となる。 A magnetized pattern made of magnetic material is recorded on the scale. The magnetic sensor is provided with a detection head for reading the magnetic field of the magnetized pattern. The detection head is composed of a sensor such as an MR element (Magneto Resistive Sensor) that can detect the direction and strength of a magnetic field. The detection head detects the magnetized pattern and converts the detected value into an electrical signal, making it possible to measure positions in micrometers.

特開2019-35641号公報JP2019-35641A

工作機械の加工室では、切削による切屑の粒子や潤滑用のクーラント等の異物が飛散する。これらの異物がスケールに付着すると、磁気センサによる高精度な検出を阻害する可能性がある。このため、ガイドレールへのスケールの設置に際しては、このような異物の影響を受け難い構造を採用する必要がある。なお、このような問題は工作機械に限らず、移動体のガイドレールにスケールを配置して構成される位置検出装置であれば生じ得る。 In the machining chamber of a machine tool, foreign substances such as particles of cutting chips and coolant for lubrication are scattered. If these foreign substances adhere to the scale, there is a possibility that highly accurate detection by the magnetic sensor will be inhibited. Therefore, when installing the scale on the guide rail, it is necessary to adopt a structure that is not easily affected by such foreign substances. Note that such a problem is not limited to machine tools, and can occur in any position detection device configured by disposing a scale on a guide rail of a moving body.

本発明のある態様の位置検出装置は、移動体をガイドし、移動体をガイドする方向に伸びている凹部を有するレールと、塗布された磁性材料に着磁パターンが形成され、レールに沿って伸びている凹部に配されるスケールと、スケールを覆うようにレールに配されるカバーと、移動体の位置を検出するための磁気センサにおいて、カバーを挟んでスケールと対向する位置にセンサヘッドを有する磁気センサと、を備える。スケールの伸びている方向と交差する方向に見た場合に、スケールを囲う四角形状に溶接されカバーがレールに固定されるとともに、四角形状の4つの角が溶接で形成されている。 A position detection device according to an aspect of the present invention includes a rail that guides a movable body and has a recess extending in the direction of guiding the movable body, and a magnetized pattern is formed on a coated magnetic material. A scale placed in an extending recess, a cover placed on a rail to cover the scale, and a magnetic sensor for detecting the position of a moving object, with a sensor head placed opposite the scale across the cover. A magnetic sensor. When viewed in a direction intersecting the direction in which the scale extends, the cover is welded into a rectangular shape that surrounds the scale and is fixed to the rail, and the four corners of the rectangular shape are formed by welding.

本発明の別の態様の位置検出装置は、移動体をガイドし、移動体をガイドする方向に伸びている凹部を有するレールと、パターンが形成された磁性体を有し、レールに沿って伸びている凹部に配されるスケールと、スケールを覆うようにレールに配されるカバーと、移動体の位置を検出するための磁気センサにおいて、カバーを挟んでスケールと対向する位置にセンサヘッドを有する磁気センサと、を備える。カバーは、スケールの伸びている方向と交差する方向に見た場合に、スケールを囲う四角形状に溶接されレールに固定される。レールは、穴を有し、凹部に穴の第1端部を有し、凹部以外の箇所に穴の第1端部と反対の端部に第2端部とを有する。第1端部とスケールとは、スケールの伸びている第1方向と交差する第2方向に見た場合に、第1方向に重なることなく並んで凹部内に配置されている。 A position detection device according to another aspect of the present invention includes a rail that guides a movable body and has a concave portion extending in the direction of guiding the movable body, and a magnetic body on which a pattern is formed, and that extends along the rail. A scale placed in a concave part, a cover placed on a rail to cover the scale, and a magnetic sensor for detecting the position of a moving object, which has a sensor head at a position facing the scale with the cover in between. A magnetic sensor. The cover is welded to a rectangular shape that surrounds the scale when viewed in a direction crossing the direction in which the scale extends and is fixed to the rail. The rail has a hole, a first end of the hole in the recess, a first end of the hole outside the recess, and a second end at the opposite end. When viewed in a second direction intersecting the first direction in which the scale extends, the first end portion and the scale are arranged in the recessed portion side by side without overlapping in the first direction.

本発明によれば、スケールを異物から保護しやすい位置検出装置を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a position detection device that easily protects a scale from foreign objects.

実施形態に係る位置検出装置の外観を表す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of a position detection device according to an embodiment. センサユニットの一部を分解した状態を表す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a partially disassembled state of the sensor unit. 図2のA-A矢視断面図である。3 is a sectional view taken along the line AA in FIG. 2. FIG. スケールのレールへの組付構造を表す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a structure for assembling the scale to the rail. スケールのレールへの組付構造を表す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a structure for assembling the scale to the rail. 図5に示したレールの断面図である。6 is a cross-sectional view of the rail shown in FIG. 5. FIG. レールへのカバーの溶接方法を表す図である。It is a figure showing the welding method of the cover to a rail. 本実施形態で採用する溶接方法を模式的に表す図である。FIG. 2 is a diagram schematically representing a welding method employed in this embodiment. 本実施形態で採用する溶接方法を模式的に表す図である。FIG. 2 is a diagram schematically representing a welding method employed in this embodiment. 変形例に係る溶接方法を模式的に表す図である。It is a figure showing typically the welding method concerning a modification.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、説明の便宜上、水平方向にX軸とY軸、垂直方向にZ軸を設定し、図示の状態を基準に各構造の位置関係を表現することがある。また、以下の実施形態およびその変形例について、ほぼ同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。 Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. For convenience of explanation, the X-axis and Y-axis are set in the horizontal direction, and the Z-axis is set in the vertical direction, and the positional relationship of each structure may be expressed based on the illustrated state. Further, in the following embodiments and modifications thereof, substantially the same components are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate.

図1は、実施形態に係る位置検出装置の外観を表す斜視図である。
位置検出装置1は、移動体2の移動をガイドする金属製のレール4と、レール4に配設されるスケール6と、移動体2と一体に設けられたセンサユニット8を備える。位置検出装置1は、本実施形態では工作機械における移動制御対象の位置を検出するものである。移動制御対象には、例えば主軸やテーブルなどが含まれる。
FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of a position detection device according to an embodiment.
The position detection device 1 includes a metal rail 4 that guides the movement of the movable body 2, a scale 6 disposed on the rail 4, and a sensor unit 8 provided integrally with the movable body 2. In this embodiment, the position detection device 1 detects the position of a movement control target in a machine tool. The movement controlled objects include, for example, the spindle and the table.

レール4は、長尺状をなし、工作機械に設置されて駆動機構を構成する。移動体2には工作機械のサドル(図示せず)が固定され、そのサドルが移動制御対象を支持する。なお、図示の例ではレール4に一つの移動体2が配置されているが、レール4に沿って複数の移動体2を直列に配置してサドルを支持してもよい。ここでは、レール4の長手方向をX方向、幅方向をY方向、高さ方向をZ方向とする。 The rail 4 has a long shape and is installed in a machine tool to constitute a drive mechanism. A saddle (not shown) of a machine tool is fixed to the movable body 2, and the saddle supports the object to be controlled. In the illustrated example, one moving body 2 is arranged on the rail 4, but a plurality of moving bodies 2 may be arranged in series along the rail 4 to support the saddle. Here, the longitudinal direction of the rail 4 is the X direction, the width direction is the Y direction, and the height direction is the Z direction.

移動体2におけるX方向の一端にセンサユニット8が設けられている。センサユニット8は、移動体2に固定されるホルダ9と、ホルダ9に組み付けられる磁気センサ10を含む。移動体2およびホルダ9は、レール4を幅方向(Y方向)に跨ぐように設けられている。ホルダ9の幅方向片側に磁気センサ10が配置される。磁気センサ10からは検出信号を取り出すためのケーブル12が延出している。 A sensor unit 8 is provided at one end of the moving body 2 in the X direction. The sensor unit 8 includes a holder 9 fixed to the moving body 2 and a magnetic sensor 10 assembled to the holder 9. The moving body 2 and the holder 9 are provided so as to straddle the rail 4 in the width direction (Y direction). A magnetic sensor 10 is arranged on one side of the holder 9 in the width direction. A cable 12 extends from the magnetic sensor 10 for extracting a detection signal.

レール4は、その両サイドがテーパ状(断面V字状)に切り欠かれた形状を有し、そのテーパ面が上下のガイド面14a,14bを構成する(これらを特に区別しない場合には、単に「ガイド面14」と称す)。一方、図示を省略するが、移動体2の内側面にはローラ又はボールからなる複数の転動体が配設される。移動体2は、それらの転動体がガイド面14に沿って転動しつつレール4の長手方向に移動する。 The rail 4 has a tapered cutout (V-shaped cross section) on both sides, and the tapered surfaces constitute upper and lower guide surfaces 14a and 14b (if these are not particularly distinguished, (simply referred to as "guide surface 14"). On the other hand, although not shown, a plurality of rolling elements such as rollers or balls are arranged on the inner surface of the moving body 2. The moving body 2 moves in the longitudinal direction of the rail 4 while its rolling elements roll along the guide surface 14.

レール4の片側面の底面16(上下のテーパ面の基端となる面)に凹部18が設けられている。凹部18は、レール4に沿って伸びるように設けられる(詳細後述)。そして、凹部18に嵌合するようにスケール6が配設される。さらに、スケール6を覆うようにレール4にカバー20が組み付けられることで、スケール6の保護と汚染防止が実現されている。スケール6およびその周辺の構造については後に詳述する。 A recess 18 is provided on the bottom surface 16 of one side of the rail 4 (the surface that becomes the base end of the upper and lower tapered surfaces). The recess 18 is provided so as to extend along the rail 4 (details will be described later). Then, the scale 6 is arranged so as to fit into the recess 18. Furthermore, by assembling the cover 20 to the rail 4 so as to cover the scale 6, protection of the scale 6 and prevention of contamination are realized. The structure of scale 6 and its surroundings will be described in detail later.

レール4を上下に貫通する複数のねじ孔22が、レール4の長手方向に所定間隔をあけて設けられている。レール4は、これらのねじ孔にボルトを挿通することで、工作機械における所定位置に固定される。 A plurality of screw holes 22 passing vertically through the rail 4 are provided at predetermined intervals in the longitudinal direction of the rail 4. The rail 4 is fixed at a predetermined position in the machine tool by inserting bolts into these screw holes.

図2は、センサユニット8の一部を分解した状態を表す図である。
ホルダ9における移動体2とは反対側端面にスクレーパユニット24が設けられ、そのスクレーパユニット24を外側から覆うようにカバー26が組み付けられる。カバー26は、ねじ27によりホルダ9に固定される。スクレーパユニット24は、三枚のスクレーパ28a~28cを重ねる積層構造を有する(これらを特に区別しない場合には、単に「スクレーパ28」と称す)。
FIG. 2 is a diagram showing a partially disassembled state of the sensor unit 8.
A scraper unit 24 is provided on the end surface of the holder 9 opposite to the movable body 2, and a cover 26 is assembled to cover the scraper unit 24 from the outside. Cover 26 is fixed to holder 9 with screws 27. The scraper unit 24 has a laminated structure in which three scrapers 28a to 28c are piled up (unless they are particularly distinguished, they are simply referred to as "scrapers 28").

スクレーパ28は、ゴム等の可撓性部材からなり、カバー20の表面と接触する接触面を有する。スクレーパユニット24は、カバー20の表面に付着した異物が移動体2の移動に伴ってホルダ9内に侵入するのを防止する。また、カバー20の表面に付着した異物を移動体2の移動とともに除去する。 The scraper 28 is made of a flexible member such as rubber, and has a contact surface that comes into contact with the surface of the cover 20. The scraper unit 24 prevents foreign matter attached to the surface of the cover 20 from entering the holder 9 as the movable body 2 moves. Additionally, foreign matter adhering to the surface of the cover 20 is removed as the movable body 2 moves.

図3は、図2のA-A矢視断面図である。
磁気センサ10は、カバー20を挟んでスケール6と対向する位置にセンサヘッド30を有する。センサヘッド30は、MR素子を含む。センサヘッド30は、クーラント等による汚染防止のため、基板に実装したMR素子を樹脂封止して構成されてもよい。磁気センサ10は、図示略のねじによりホルダ9に組み付けられることで、スケール6と対向配置される。
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
The magnetic sensor 10 has a sensor head 30 at a position facing the scale 6 with the cover 20 in between. Sensor head 30 includes an MR element. The sensor head 30 may be constructed by sealing an MR element mounted on a substrate with resin to prevent contamination by coolant or the like. The magnetic sensor 10 is assembled to the holder 9 using screws (not shown), so that the magnetic sensor 10 is disposed facing the scale 6.

図4および図5は、スケール6のレール4への組付構造を表す斜視図である。図4は分解図であり、図5は組立図である。各図では説明の便宜上、図1に示した構造要素をレール4の長手方向に短く表している。 4 and 5 are perspective views showing a structure for assembling the scale 6 to the rail 4. FIG. 4 is an exploded view, and FIG. 5 is an assembled view. In each figure, for convenience of explanation, the structural elements shown in FIG. 1 are shown briefly in the longitudinal direction of the rail 4.

図4に示すように、レール4の片側面(底面16)に凹部18が設けられている。凹部18は、レール4の長手方向(つまり移動体2をガイドする方向)に伸び、その長手方向に段差形状を有する。凹部18の長手方向中央寄り部分が底面16において最も低位置(深い位置)となり、スケール6の取付部32を構成する。また、凹部18の幅方向中央位置に突条からなる支持部34が設けられ、レール4の長手方向に延在している。 As shown in FIG. 4, a recess 18 is provided on one side (bottom surface 16) of the rail 4. The recess 18 extends in the longitudinal direction of the rail 4 (that is, the direction in which the movable body 2 is guided) and has a stepped shape in the longitudinal direction. A portion closer to the center in the longitudinal direction of the recess 18 is the lowest position (deepest position) on the bottom surface 16, and constitutes a mounting portion 32 for the scale 6. Further, a support portion 34 made of a protrusion is provided at the center position in the width direction of the recess 18 and extends in the longitudinal direction of the rail 4.

支持部34は、スケール6を支持する第1支持部36と、カバー20を支持する第2支持部38を有する。第2支持部38は、レール4の長手方向における第1支持部36の両側に設けられている。第1支持部36と第2支持部38とは、底面16における高さが異なり、テーパ状の斜面40を介して連結されている。 The support section 34 has a first support section 36 that supports the scale 6 and a second support section 38 that supports the cover 20. The second support portions 38 are provided on both sides of the first support portion 36 in the longitudinal direction of the rail 4. The first support portion 36 and the second support portion 38 have different heights on the bottom surface 16 and are connected via a tapered slope 40.

レール4の両端部には、それぞれ凹部18にエアを供給するための穴42a,42b(これらを特に区別しない場合には、単に「穴42」と称す)が設けられている。穴42の一端(第1端部44a)がレール4の側面に開口し、他端(第2端部44b)がレール4の上面に開口している。このエア供給の詳細については後述する。 At both ends of the rail 4, holes 42a and 42b (simply referred to as "holes 42" unless otherwise distinguished) are provided for supplying air to the recess 18, respectively. One end (first end 44a) of the hole 42 opens on the side surface of the rail 4, and the other end (second end 44b) opens on the top surface of the rail 4. Details of this air supply will be described later.

スケール6の表面には磁性材料が塗布され、N極とS極による着磁パターンが形成される。なお、この磁性材料は、磁性粉末とポリ塩化ビニル(PVC)を溶剤に溶かすなどして得られる。図示を省略するが、着磁パターンとしてスケール6の幅方向(Z方向)の中央にアブソリュートパターンが形成され、その幅方向両側にインクリメンタルパターンが形成される。スケール6は、取付部32に嵌合するように取り付けられる。 A magnetic material is applied to the surface of the scale 6, and a magnetized pattern of N and S poles is formed. Note that this magnetic material can be obtained by dissolving magnetic powder and polyvinyl chloride (PVC) in a solvent. Although not shown, an absolute pattern is formed at the center of the scale 6 in the width direction (Z direction) as a magnetized pattern, and incremental patterns are formed on both sides of the absolute pattern in the width direction. The scale 6 is attached to fit into the attachment portion 32.

カバー20は、非磁性の金属(例えばステンレス)からなる長方形状の板状部材である。カバー20は、レール4とほぼ等しい長さを有し、レール4の一端から他端にかけて伸びている。カバー20は、スケール6を外側から覆うようにレール4の片側面(底面16)に取り付けられる。スケール6の着磁パターンによる磁束は、カバー20を透過する。このため、センサヘッド30とスケール6との間にカバー20が介在しても磁束の検出に影響はない。 The cover 20 is a rectangular plate-shaped member made of non-magnetic metal (for example, stainless steel). The cover 20 has approximately the same length as the rail 4 and extends from one end of the rail 4 to the other end. The cover 20 is attached to one side (bottom surface 16) of the rail 4 so as to cover the scale 6 from the outside. The magnetic flux due to the magnetization pattern of the scale 6 is transmitted through the cover 20. Therefore, even if the cover 20 is interposed between the sensor head 30 and the scale 6, the detection of magnetic flux is not affected.

センサヘッド30をスケール6と対向させて着磁パターンを読み取ることで、磁気センサ10の位置ひいては移動体2の位置を検出できる。磁気センサ10は、検出した位置情報をケーブル12を介して外部装置へ送信する。 By placing the sensor head 30 facing the scale 6 and reading the magnetization pattern, the position of the magnetic sensor 10 and, in turn, the position of the moving body 2 can be detected. The magnetic sensor 10 transmits the detected position information to an external device via the cable 12.

図5に示すように、スケール6は、レール4の側面においてカバー20の内側に配置されるため、外部からの異物の付着が防止される。カバー20の周縁部がレール4における同一平面上に当接し、そのレール4辺に沿った連続的な溶接がなされることで、カバー20とレール4との接合部におけるシール性が確保されている。この溶接によるカバー20の固定方法については後に詳述する。 As shown in FIG. 5, the scale 6 is disposed inside the cover 20 on the side surface of the rail 4, thereby preventing foreign matter from adhering to it from the outside. The peripheral edge of the cover 20 abuts on the same plane of the rail 4, and continuous welding is performed along the four sides of the rail, ensuring sealing at the joint between the cover 20 and the rail 4. . The method of fixing the cover 20 by welding will be described in detail later.

穴42の第1端部44aとスケール6とは、レール4の長手方向に離隔している。すなわち、スケール6の正面からみた場合、つまりスケール6の伸びているX方向(第1方向)と交差するY方向(第2方向)に見た場合に、第1端部44aとスケール6とは、X方向に重なることなく並んで凹部18内に配置されている。 The first end 44a of the hole 42 and the scale 6 are separated from each other in the longitudinal direction of the rail 4. That is, when viewed from the front of the scale 6, that is, when viewed in the Y direction (second direction) that intersects the X direction (first direction) in which the scale 6 extends, the first end 44a and the scale 6 are , are arranged in the recess 18 side by side without overlapping in the X direction.

図6は、図5に示したレール4の断面図である。図6(A)はB-B断面、図6(B)はC-C断面、図6(C)はD-D断面、図6(D)はE-E断面をそれぞれ示す。各図の左側が断面図、右側がF部拡大図である。 FIG. 6 is a sectional view of the rail 4 shown in FIG. 5. 6(A) shows the BB cross section, FIG. 6(B) shows the CC cross section, FIG. 6(C) shows the DD cross section, and FIG. 6(D) shows the EE cross section. The left side of each figure is a sectional view, and the right side is an enlarged view of section F.

レール4の片側面には、スケール6およびカバー20が図示のように組み付けられる(図6(A)~(D))。凹部18の中央寄りにある取付部32にスケール6が嵌合するように挿入される(図6(A))。第1支持部36の先端面が、支持面36aとしてスケール6を支持する。凹部18の開口幅(上下方向の幅)とスケール6の幅はほぼ等しい。支持面36aの上下に溝部46が形成される。溝部46は、スケール6の裏面との間に空間S1を形成する。凹部18の開口を閉じるようにカバー20が配設される。スケール6は、カバー20に裏面と支持面36aとの間に挟まれるようにして安定に保持される。 A scale 6 and a cover 20 are attached to one side of the rail 4 as shown in the figure (FIGS. 6(A) to 6(D)). The scale 6 is inserted so as to fit into the mounting portion 32 located near the center of the recess 18 (FIG. 6(A)). The distal end surface of the first support portion 36 supports the scale 6 as a support surface 36a. The opening width (width in the vertical direction) of the recess 18 and the width of the scale 6 are approximately equal. Grooves 46 are formed above and below the support surface 36a. The groove portion 46 forms a space S1 between the groove portion 46 and the back surface of the scale 6. A cover 20 is disposed to close the opening of the recess 18. The scale 6 is stably held by the cover 20 so as to be sandwiched between the back surface and the support surface 36a.

凹部18における取付部32の外側では、溝部46の深さが浅くなっており、第2支持部38の先端面が、支持面38aとしてカバー20を支持する(図6(B))。溝部46は、カバー20の裏面との間に空間S2を形成する。この部分においても凹部18の開口を閉じるようにカバー20が配設される。空間S1の長手方向両側に空間S2が形成され、これらは連通する。 On the outside of the attachment part 32 in the recessed part 18, the depth of the groove part 46 is shallow, and the tip surface of the second support part 38 supports the cover 20 as a support surface 38a (FIG. 6(B)). The groove portion 46 forms a space S2 between the groove portion 46 and the back surface of the cover 20. A cover 20 is disposed so as to close the opening of the recess 18 in this portion as well. A space S2 is formed on both sides of the space S1 in the longitudinal direction, and these spaces communicate with each other.

溝部46は、その長手方向の端部において穴42と連通する(図6(C))。穴42の第1端部44aが空間S2に開口している。このような構成により、レール4の一端側にある穴42a(第1の穴)と他端側にある穴42b(第2の穴)とが、溝部46を介して連通することとなる。カバー20の両端部は、レール4の底面16に気密に固定される(図6(D))。 The groove portion 46 communicates with the hole 42 at its longitudinal end (FIG. 6(C)). A first end 44a of the hole 42 opens into the space S2. With this configuration, the hole 42a (first hole) at one end of the rail 4 and the hole 42b (second hole) at the other end communicate with each other via the groove 46. Both ends of the cover 20 are hermetically fixed to the bottom surface 16 of the rail 4 (FIG. 6(D)).

レール4の両端に設けられた穴42と、レール4の長手方向に伸びる空間S1,S2は、カバー20によるシール性能を確認するためにエアを流通させるためのエア通路を構成する。凹部18の空間S1に対応する領域にはスケール6が配置される。特にこの領域は外部からの異物や水分の侵入を防止する必要があるため、カバー20による高いシール性能が要求される。このため、本実施形態では、レール4にスケール6およびカバー20を組み付けた後にシール確認試験を行う。 The holes 42 provided at both ends of the rail 4 and the spaces S1 and S2 extending in the longitudinal direction of the rail 4 constitute an air passage through which air is circulated in order to confirm the sealing performance of the cover 20. The scale 6 is arranged in a region of the recess 18 corresponding to the space S1. Particularly in this area, it is necessary to prevent foreign matter and moisture from entering from the outside, so the cover 20 is required to have high sealing performance. Therefore, in this embodiment, a seal confirmation test is performed after the scale 6 and cover 20 are assembled to the rail 4.

このシール確認試験では、カバー20の表面が上方を向くようにレール4を載置した状態でレール4の側面に液体(水、油、クーラントなど)を溜め、エア通路にエアを供給する。すなわち、図示しないエア供給源から吐出したエアを一方の穴42aに導入し、他方の穴42bから排出する。このとき、液体中に気泡が発生しなければ、カバー20とレール4との間からのエアの漏れがない、つまりシール性が担保されていると判断できる。シール性が担保されていなければ、カバー20の溶接をやり直すなどの対応をする。 In this seal confirmation test, the rail 4 is placed with the surface of the cover 20 facing upward, liquid (water, oil, coolant, etc.) is stored on the side of the rail 4, and air is supplied to the air passage. That is, air discharged from an air supply source (not shown) is introduced into one hole 42a and is discharged from the other hole 42b. At this time, if no air bubbles are generated in the liquid, it can be determined that there is no leakage of air from between the cover 20 and the rail 4, that is, the sealing performance is ensured. If the sealing performance is not ensured, take measures such as re-welding the cover 20.

このシール確認試験は、位置検出装置1の製造時にのみ行われるため、エア通路はその後不要となる。このため、シール確認試験後に二つの穴42のそれぞれの第2端部44bを閉塞する。例えば第2端部44bを栓体で封止したり、ロウ材を流し込んで硬化させることで閉塞できる。このようにレール4にエアの入口と出口を別々に設け、エア通路を形成することで、そのエア流量や通気圧力などを検出すれば、エア通路に目詰まりがないかを確認することもできる。 Since this seal confirmation test is performed only when the position detection device 1 is manufactured, the air passage becomes unnecessary thereafter. Therefore, after the seal confirmation test, the second ends 44b of each of the two holes 42 are closed. For example, the second end 44b can be closed by sealing it with a plug or by pouring and hardening a brazing material. By providing separate air inlets and outlets on the rail 4 to form air passages in this way, it is possible to check whether the air passages are clogged by detecting the air flow rate, ventilation pressure, etc. .

図7は、レール4へのカバー20の溶接方法を表す図である。本図は、レール4をカバー20の正面からみた図であり、図中の二点鎖線が溶接部Wを示す。説明の便宜上、図1に示した構造要素をレール4の長手方向に短く表している。 FIG. 7 is a diagram showing a method of welding the cover 20 to the rail 4. This figure is a view of the rail 4 seen from the front of the cover 20, and the chain double-dashed line in the figure indicates the welded portion W. For convenience of explanation, the structural elements shown in FIG. 1 are shown briefly in the longitudinal direction of the rail 4.

カバー20は、レール4の一端から他端にかけて延在している。移動体2がレール4上を移動することになるが、移動体2の長手方向に対して磁気センサ10は一部の領域を占め、かつ長手方向片側に寄せられているため、移動体2の移動範囲(ストローク)は必然的にスケール6の長さよりも大きくなる。スケール6は、レール4よりも長手方向に短くてすむ。このような関係から、カバー20はスケール6よりも長手方向に大きい。 The cover 20 extends from one end of the rail 4 to the other end. The moving body 2 moves on the rail 4, but since the magnetic sensor 10 occupies a part of the area in the longitudinal direction of the moving body 2 and is moved to one side in the longitudinal direction, the moving body 2 is moved on the rail 4. The movement range (stroke) is necessarily larger than the length of the scale 6. The scale 6 can be shorter than the rail 4 in the longitudinal direction. Due to this relationship, the cover 20 is larger than the scale 6 in the longitudinal direction.

エア通路を構成する穴42は、レール4の両端に設けられる。このため、カバー20は、この両端の穴42を覆うように設けられる。カバー20は、その周縁部が底面16の同一平面上に当接し、凹部18を取り囲むように配置される。その状態でカバー20の4辺に沿って連続的な溶接がなされる。すなわち、スケール6の伸びている方向と交差する方向に見た場合に、カバー20は、スケール6を囲う四角形状に溶接され、カバー20がレール4に固定されるとともに、その四角形状の4つの角が溶接で形成されている。 Holes 42 forming air passages are provided at both ends of the rail 4. Therefore, the cover 20 is provided so as to cover the holes 42 at both ends. The cover 20 is arranged so that its peripheral edge abuts on the same plane of the bottom surface 16 and surrounds the recess 18. In this state, continuous welding is performed along the four sides of the cover 20. That is, when viewed in a direction intersecting the extending direction of the scale 6, the cover 20 is welded in a rectangular shape surrounding the scale 6, and the cover 20 is fixed to the rail 4, and the four square-shaped The corners are welded.

溶接部Wが凹部18の外側で凹部18を囲むように設けられるため、凹部18への異物の侵入を防止できる。図示のように、レール4の長手方向におけるスケール6の一端と溶接部Wの一端との間隔X1は、レール4の短手方向におけるスケール6の一端と溶接部Wの一端との間隔Y1よりも十分に大きい。スクレーパ28は、スケール6の一端を超えて移動し、カバー20上を清掃する。 Since the welded portion W is provided outside the recess 18 so as to surround the recess 18, foreign matter can be prevented from entering the recess 18. As shown in the figure, the distance X1 between one end of the scale 6 and one end of the weld W in the longitudinal direction of the rail 4 is larger than the distance Y1 between one end of the scale 6 and one end of the weld W in the short direction of the rail 4. big enough. The scraper 28 moves beyond one end of the scale 6 and cleans the top of the cover 20.

スクレーパ28は、その先端がカバー20に当接しつつ移動することとなるが、上述のように可撓性部材からなるため、溶接部Wのビード(凹凸)に干渉すると摩耗等により損傷する可能性がある。この点、本実施形態では間隔X1を十分に大きくとることで、その干渉を防止できる。なお、スクレーパ28の先端がカバー20と当接する部分の幅(つまり、カバー20の短手方向の当接部の長さ)は、スケール6の幅よりも大きく、溶接部Wの短手方向の間隔よりも小さい。このため、スクレーパ28が上下の溶接部Wに干渉することもない。 The scraper 28 moves with its tip in contact with the cover 20, but since it is made of a flexible member as mentioned above, if it interferes with the bead (unevenness) of the weld W, there is a possibility of damage due to wear etc. There is. In this regard, in this embodiment, by making the interval X1 sufficiently large, such interference can be prevented. The width of the portion where the tip of the scraper 28 contacts the cover 20 (that is, the length of the abutting portion of the cover 20 in the lateral direction) is larger than the width of the scale 6, and smaller than the interval. Therefore, the scraper 28 does not interfere with the upper and lower welds W.

次に、スケール6が内蔵されるレール4の製造方法について説明する。
図8および図9は、本実施形態で採用する溶接方法を模式的に表す図である。
カバー20のレール4への溶接には回折光学素子(DOE:Diffractive Optical Element)を用いたレーザ溶接が採用される。図8(A)に示すように、図示しない発振器から出力されるレーザLは、回折光学素子50を経由することで第1レーザL1と第2レーザL2に分岐される。それにより、互いに平行な二列の溶接を同時に行うことができる。
Next, a method of manufacturing the rail 4 in which the scale 6 is built-in will be described.
8 and 9 are diagrams schematically showing the welding method employed in this embodiment.
Laser welding using a diffractive optical element (DOE) is used to weld the cover 20 to the rail 4. As shown in FIG. 8A, a laser L output from an oscillator (not shown) passes through a diffractive optical element 50 and is branched into a first laser L1 and a second laser L2. Thereby, two rows of welding parallel to each other can be performed simultaneously.

回折光学素子50を回転させることで(図中白抜矢印参照)、図8(B)に示すように、その二列のレーザの角度を変化させることもできる。レーザビームとしては、YAGレーザ、CO2レーザ、エキシマレーザなどを適宜用いることができる。第1レーザL1と第2レーザL2との間隔Tは、回折光学素子50を前後させるなど、回折光学素子50の位置を変化させることで変更できる。あるいは、回折光学素子50を回転させることによっても間隔Tを変化させることができる。 By rotating the diffractive optical element 50 (see the white arrow in the figure), the angles of the two rows of lasers can be changed as shown in FIG. 8(B). As the laser beam, a YAG laser, a CO2 laser, an excimer laser, etc. can be used as appropriate. The interval T between the first laser L1 and the second laser L2 can be changed by changing the position of the diffractive optical element 50, such as by moving the diffractive optical element 50 back and forth. Alternatively, the interval T can also be changed by rotating the diffractive optical element 50.

レール4の製造に際しては、金属素材の切削加工によりレール4の概形を成形した後、レール4に穴42aを穿設し(第1穴形成工程)、穴42bを穿設する(第2穴形成工程)。続いて、図4にも示したように、レール4に沿って伸びる凹部18にスケール6が配置された状態で、スケール6を覆うようにレール4に長方形状のカバー20を配置する(配置工程)。 When manufacturing the rail 4, after forming the general shape of the rail 4 by cutting a metal material, holes 42a are formed in the rail 4 (first hole forming step), and holes 42b are formed in the rail 4 (second hole forming step). forming process). Next, as shown in FIG. 4, with the scale 6 placed in the recess 18 extending along the rail 4, a rectangular cover 20 is placed on the rail 4 so as to cover the scale 6 (placement step ).

そして、図9に示す溶接工程を実行する。まず、第1レーザL1と第2レーザL2をカバー20の短手方向に移動させながらカバー20の一端部を溶接する(図9(A),(B))。続いて、回折光学素子50を回転させることでその二列のレーザの角度を90度変化させた後、カバー20の長手方向に移動させながらカバー20の平行な長辺を同時に溶接する(図9(C),(D))。このときの二列のレーザの間隔T=T1とする。間隔T1は、凹部18の幅よりも大きく、カバー20の幅よりも小さい(図7参照)。 Then, the welding process shown in FIG. 9 is performed. First, one end of the cover 20 is welded while moving the first laser L1 and the second laser L2 in the lateral direction of the cover 20 (FIGS. 9(A) and 9(B)). Next, by rotating the diffractive optical element 50, the angles of the two rows of lasers are changed by 90 degrees, and then the parallel long sides of the cover 20 are simultaneously welded while moving the cover 20 in the longitudinal direction (Fig. 9 (C), (D)). At this time, the interval between the two rows of lasers is T=T1. The interval T1 is larger than the width of the recess 18 and smaller than the width of the cover 20 (see FIG. 7).

二列のレーザがカバー20の他端部に到達すると、再度回折光学素子50を回転させることでその二列のレーザの角度を90度変化させ、カバー20の短手方向に移動させながらカバー20の他端部を溶接する。このように、本実施形態では、カバー20の溶接に際してDOEを採用し、カバー20の長手方向の溶接と、短手方向の溶接を実行する。 When the two rows of lasers reach the other end of the cover 20, the angle of the two rows of lasers is changed by 90 degrees by rotating the diffractive optical element 50 again, and the cover 20 is moved while moving in the lateral direction of the cover 20. Weld the other end. In this way, in this embodiment, DOE is employed when welding the cover 20, and welding in the longitudinal direction and welding in the lateral direction of the cover 20 is performed.

長手方向の溶接工程と短手方向の溶接工程とが連続的になされることで、カバー20をレール4に対して効率的に接合できる。カバー20がスケール6を囲う四角形状に溶接され、レール4に固定される。図7に示したように、カバー20の4辺を4つの角がつながるように溶接できる。その結果、穴42aと、レール4の側面とカバー20の裏面との間隙と、穴42bとが連通し、上述したエア通路を形成する。 Since the welding process in the longitudinal direction and the welding process in the transverse direction are performed continuously, the cover 20 can be efficiently joined to the rail 4. A cover 20 is welded to a rectangular shape surrounding the scale 6 and fixed to the rail 4. As shown in FIG. 7, the four sides of the cover 20 can be welded so that the four corners are connected. As a result, the hole 42a, the gap between the side surface of the rail 4 and the back surface of the cover 20, and the hole 42b communicate with each other, forming the above-mentioned air passage.

以上、実施形態に基づいて位置検出装置1を説明した。
位置検出装置1では、カバー20がスケール6を囲う位置で四角形状に溶接されてレール4に固定され、その四角形状の4つの角が溶接で形成される。このため、カバー20とレール4との接合部のシール性能を確実なものとでき、レール4に内蔵されるスケール6を外部の異物(切屑の粒子やクーラント等)から効果的に保護できる。
The position detection device 1 has been described above based on the embodiment.
In the position detection device 1, the cover 20 is welded in a square shape at a position surrounding the scale 6 and fixed to the rail 4, and the four corners of the square shape are formed by welding. Therefore, the sealing performance of the joint between the cover 20 and the rail 4 can be ensured, and the scale 6 built into the rail 4 can be effectively protected from external foreign substances (chip particles, coolant, etc.).

また、レール4の製造時に二つの穴42を設け、カバー20と凹部18との間に形成される空間S1,S2と連通させることによりエア通路を形成した。それによりシール確認試験ができるようにしたことで、レーザ溶接の良否を容易に確認できる。このことが、カバー20とレール4との接合部のシール性能をより確実なものとし、スケール6の異物からの保護につながる。 Further, when manufacturing the rail 4, two holes 42 were provided and communicated with the spaces S1 and S2 formed between the cover 20 and the recess 18, thereby forming an air passage. By making it possible to perform a seal confirmation test, it is possible to easily check the quality of laser welding. This makes the sealing performance of the joint between the cover 20 and the rail 4 more reliable, and leads to protection of the scale 6 from foreign substances.

さらに、カバー20のレーザ溶接にDOEを採用し、分岐された二つのレーザによる溶接を同時かつ連続的に行うことで、その溶接工程の効率を高めることができる。すなわち、二列のレーザをカバー20の長手方向に移動させることで、カバー20の幅方向(短手方向)の両端部を同時に溶接できる。また、DOEを回転させることで、カバー20の短手方向の溶接と長手方向の溶接とを連続させることができる。それにより、効率的な溶接を実現できる。その結果、スケール6が内蔵されるレール4を効率よく製造できる。このようにしてカバー20の幅方向の両端部を同時に溶接することで、溶接温度によるカバー20の歪み(熱歪みによる変形)を抑制できる。 Furthermore, by employing DOE for laser welding the cover 20 and performing welding using two branched lasers simultaneously and continuously, the efficiency of the welding process can be improved. That is, by moving two rows of lasers in the longitudinal direction of the cover 20, both ends of the cover 20 in the width direction (short direction) can be simultaneously welded. Further, by rotating the DOE, welding in the short direction and welding in the longitudinal direction of the cover 20 can be made continuous. Thereby, efficient welding can be achieved. As a result, the rail 4 having the built-in scale 6 can be manufactured efficiently. By simultaneously welding both ends of the cover 20 in the width direction in this manner, distortion of the cover 20 due to welding temperature (deformation due to thermal distortion) can be suppressed.

なお、本発明は上記実施形態や変形例に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。上記実施形態や変形例に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより種々の発明を形成してもよい。また、上記実施形態や変形例に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments and modified examples, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention. Various inventions may be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the above embodiments and modified examples. Furthermore, some components may be deleted from all the components shown in the above embodiments and modified examples.

[変形例]
図10は、変形例に係る溶接方法を模式的に表す図である。
本変形例は、レール104の長手方向一端から他端に到るまで凹部118が延在している点で上記実施形態と異なる。このような構成においては、レール104の端部からの異物の侵入を防止する必要がある。そこで、本変形例では、凹部118の一端部と他端部に金属製のスペーサ120を配置することで、端部の開口を閉じることとする。スペーサ120は、カバー20と同種の素材、例えばステンレスからなるものでもよい。
[Modified example]
FIG. 10 is a diagram schematically showing a welding method according to a modification.
This modification differs from the above embodiment in that the recess 118 extends from one longitudinal end of the rail 104 to the other end. In such a configuration, it is necessary to prevent foreign matter from entering from the end of the rail 104. Therefore, in this modification, metallic spacers 120 are arranged at one end and the other end of the recess 118 to close the opening at the end. The spacer 120 may be made of the same material as the cover 20, for example, stainless steel.

レール104の製造に際しては、上記実施形態と同様にレール104の概形を成形した後、穴42a,42bを穿設する(第1,第2穴形成工程)。続いて、レール104に沿って伸びる凹部118にスケール6を配置するとともに、凹部118の両端にスペーサ120を配置する(図10(A),(B))。なお、スペーサ120は、凹部118とほぼ等しい幅と、スケール6よりも短い長さを有する。スペーサ120の厚みは、凹部118の深さとほぼ等しい。 When manufacturing the rail 104, the general shape of the rail 104 is formed in the same manner as in the above embodiment, and then the holes 42a and 42b are bored (first and second hole forming steps). Subsequently, the scale 6 is placed in the recess 118 extending along the rail 104, and spacers 120 are placed at both ends of the recess 118 (FIGS. 10A and 10B). Note that the spacer 120 has a width approximately equal to that of the recess 118 and a length shorter than the scale 6. The thickness of the spacer 120 is approximately equal to the depth of the recess 118.

続いて、スペーサ120をレール104に対して溶接する(図10(C))。まず、第1レーザL1と第2レーザL2をスペーサ120の長手方向に移動させながらスペーサ120の平行な二辺を同時に溶接する(図10(C),(D):溶接工程)。このときの二列のレーザの間隔T=T2とする。間隔T2は、間隔T1よりも小さい。続いて、レーザを停止し、凹部118にスケール6が配置された状態で、スケール6を覆うようにカバー20を配置する(配置工程)。 Subsequently, the spacer 120 is welded to the rail 104 (FIG. 10(C)). First, while moving the first laser L1 and the second laser L2 in the longitudinal direction of the spacer 120, two parallel sides of the spacer 120 are simultaneously welded (FIGS. 10C and 10D: welding process). At this time, the interval between the two rows of lasers is T=T2. The interval T2 is smaller than the interval T1. Subsequently, the laser is stopped, and with the scale 6 placed in the recess 118, the cover 20 is placed so as to cover the scale 6 (placement step).

そして、上記実施形態と同様にしてカバー20をレール104に溶接する。まず、回折光学素子50を回転させた後、二列のレーザをカバー20の短手方向に移動させながらカバー20を幅方向に溶接する(図10(E))。このとき、カバー20の一端部が、スペーサ120およびレール104に対して溶接される。 Then, the cover 20 is welded to the rail 104 in the same manner as in the above embodiment. First, after rotating the diffractive optical element 50, the cover 20 is welded in the width direction while moving two rows of lasers in the width direction of the cover 20 (FIG. 10(E)). At this time, one end of the cover 20 is welded to the spacer 120 and the rail 104.

続いて、回折光学素子50を回転させることでその二列のレーザの角度を90度変化させつつその間隔T=T1にした後、カバー20の長手方向に移動させながらカバー20の平行な長辺を同時に溶接する(図10(F))。二列のレーザがカバー20の他端部に到達すると、再度回折光学素子50を回転させることでその二列のレーザの角度を90度変化させ、カバー20の短手方向に移動させながらカバー20の他端部を溶接する。このように、本変形例でも、カバー20の長手方向の溶接と、短手方向の溶接とが連続的に実行される。 Next, by rotating the diffractive optical element 50, the angles of the two rows of lasers are changed by 90 degrees and the interval between them is T=T1, and then the parallel long sides of the cover 20 are moved while being moved in the longitudinal direction of the cover 20. are welded at the same time (Fig. 10(F)). When the two rows of lasers reach the other end of the cover 20, the angle of the two rows of lasers is changed by 90 degrees by rotating the diffractive optical element 50 again, and the cover 20 is moved while moving in the lateral direction of the cover 20. Weld the other end. In this way, also in this modification, welding in the longitudinal direction and welding in the transverse direction of the cover 20 are performed continuously.

本変形例によれば、レールの概形が押出成形(引き抜き加工)により得られる場合など、レールが長手方向一端から他端まで伸びる凹部を有する構造であったとしても、良好なシール性能を確保できる。上記実施形態と同様の効果を得ることができる。本変形例は、上記実施形態のようにレール4における同一部品の同一平面に対してカバー20の4辺を溶接する構成ではない。しかし、レール104とスペーサ120の二部品を組み付けた状態の同一平面に対してカバー20のレール4辺を溶接することで、同様のシール性能を確保できる。 According to this modification, good sealing performance can be ensured even if the rail has a structure with a recess that extends from one longitudinal end to the other, such as when the general shape of the rail is obtained by extrusion molding (pultrusion processing). can. Effects similar to those of the above embodiment can be obtained. This modification does not have a configuration in which the four sides of the cover 20 are welded to the same plane of the same component in the rail 4 as in the above embodiment. However, similar sealing performance can be ensured by welding the four sides of the rail of the cover 20 to the same plane in which the two parts, the rail 104 and the spacer 120, are assembled.

[その他の変形例]
上記実施形態では、DOEによるレーザ溶接を四角形状に施す例を示した。この四角形状は、図7等に示したように4つの角が90度をなす、つまり角がエッジ状の長方形状であってもよいし、角がR形状の概略四角形状(概略長方形状)であってもよい。
[Other variations]
In the above embodiment, an example was shown in which laser welding by DOE is performed in a rectangular shape. This quadrangular shape may be a rectangular shape with four corners forming 90 degrees as shown in FIG. It may be.

上記変形例(図10)では、スペーサ120を溶接によりレール104に固定したが、接着剤その他の固定手段によりレール104に固定してもよい。 In the above modification (FIG. 10), the spacer 120 is fixed to the rail 104 by welding, but it may be fixed to the rail 104 by adhesive or other fixing means.

上記実施形態では、スケールにおける着磁パターンとして、アブソリュートパターンおよびインクリメンタルパターンの双方を含む構成を例示した。変形例においては、アブソリュートパターンのみを含み、インクリメンタルパターンを含まない構成としてもよい。 In the above embodiment, a configuration including both an absolute pattern and an incremental pattern is illustrated as a magnetization pattern in the scale. In a modified example, it may be configured to include only absolute patterns and not include incremental patterns.

上記実施形態では、位置検出装置1を工作機械に適用する例を示したが、位置検出装置の用途はこれに限らず、その他の搬送装置など、移動体をガイドするレールと、その移動体の位置検出を行うセンサとを備える装置であれば適用可能である。 In the above embodiment, an example is shown in which the position detection device 1 is applied to a machine tool, but the use of the position detection device is not limited to this, and the application of the position detection device is not limited to this. Any device can be applied as long as it is equipped with a sensor that detects a position.

1 位置検出装置、2 移動体、4 レール、6 スケール、8 センサユニット、9 ホルダ、10 磁気センサ、12 ケーブル、14 ガイド面、16 底面、18 凹部、20 カバー、24 スクレーパユニット、26 カバー、27 ねじ、28 スクレーパ、30 センサヘッド、32 取付部、34 支持部、36 第1支持部、36a 支持面、38 第2支持部、38a 支持面、42 穴、42a 穴、42b 穴、44a 第1端部、44b 第2端部、46 溝部、50 回折光学素子、104 レール、118 凹部、120 スペーサ、L レーザ、L1 第1レーザ、L2 第2レーザ、S1 空間、S2 空間、W 溶接部。 1 position detection device, 2 moving body, 4 rail, 6 scale, 8 sensor unit, 9 holder, 10 magnetic sensor, 12 cable, 14 guide surface, 16 bottom surface, 18 recess, 20 cover, 24 scraper unit, 26 cover, 27 Screw, 28 Scraper, 30 Sensor head, 32 Mounting part, 34 Support part, 36 First support part, 36a Support surface, 38 Second support part, 38a Support surface, 42 Hole, 42a Hole, 42b Hole, 44a First end part, 44b second end, 46 groove, 50 diffractive optical element, 104 rail, 118 recess, 120 spacer, L laser, L1 first laser, L2 second laser, S1 space, S2 space, W welding part.

Claims (6)

移動体をガイドし、前記移動体をガイドする方向に伸びている凹部を有するレールと、
塗布された磁性材料に着磁パターンが形成され、前記レールに沿って伸びている前記凹部に配されるスケールと、
前記スケールが収容された前記凹部の開口を閉じるように前記レールに配されるカバーと、
前記移動体の位置を検出するための磁気センサにおいて、前記カバーを挟んで前記スケールと対向する位置にセンサヘッドを有する磁気センサと、を備え、
前記スケールの伸びている方向と交差する方向に見た場合に、前記カバーが前記レールに対し、前記スケールが収容された前記凹部を囲うよう四角形状に溶接され固定されることで、前記凹部と前記カバーとに囲まれる空間が形成され、前記四角形状の4つの角が溶接で形成され、
前記レールは、穴を有し、前記凹部に前記穴の第1端部を有し、前記凹部以外の箇所に前記穴の前記第1端部と反対の端部である第2端部を有し、
前記穴の前記第2端部が閉塞されている、位置検出装置。
a rail that guides a moving body and has a recess extending in a direction that guides the moving body;
a scale having a magnetized pattern formed on the applied magnetic material and disposed in the recess extending along the rail;
a cover disposed on the rail so as to close an opening of the recess in which the scale is accommodated;
The magnetic sensor for detecting the position of the moving body includes a magnetic sensor having a sensor head at a position facing the scale with the cover in between,
When viewed in a direction intersecting the extending direction of the scale, the cover is welded and fixed to the rail in a rectangular shape so as to surround the recess in which the scale is accommodated, so that the recess is fixed to the rail. and the cover, and the four corners of the square shape are formed by welding ,
The rail has a hole, a first end of the hole in the recess, and a second end opposite to the first end of the hole in a location other than the recess. death,
The position detection device , wherein the second end of the hole is closed .
移動体をガイドし、前記移動体をガイドする方向に伸びている凹部を有するレールと、
パターンが形成された磁性体を有し、前記レールに沿って伸びている前記凹部に配されるスケールと、
前記スケールが収容された前記凹部の開口を閉じるように前記レールに配されるカバーと、
前記移動体の位置を検出するための磁気センサにおいて、前記カバーを挟んで前記スケールと対向する位置にセンサヘッドを有する磁気センサと、を備え、
記スケールの伸びている方向と交差する方向に見た場合に、前記カバーが前記レールに対し、前記スケールが収容された前記凹部を囲うよう四角形状に溶接され固定されることで、前記凹部と前記カバーとに囲まれる空間が形成され、
前記レールは、穴を有し、前記凹部に前記穴の第1端部を有し、前記凹部以外の箇所に前記穴の前記第1端部と反対の端部である第2端部を有し、
前記第1端部と前記スケールとは、前記スケールの伸びている第1方向と交差する第2方向に見た場合に、前記第1方向に重なることなく並んで前記凹部内に配置され、
前記穴の前記第2端部が閉塞されている、位置検出装置。
a rail that guides a moving body and has a recess extending in a direction that guides the moving body;
a scale having a patterned magnetic material and disposed in the recess extending along the rail;
a cover disposed on the rail so as to close an opening of the recess in which the scale is accommodated;
The magnetic sensor for detecting the position of the moving body includes a magnetic sensor having a sensor head at a position facing the scale with the cover in between,
When viewed in a direction intersecting the direction in which the scale extends , the cover is welded and fixed to the rail in a rectangular shape so as to surround the recess in which the scale is accommodated . A space surrounded by the recess and the cover is formed,
The rail has a hole, a first end of the hole in the recess, and a second end opposite to the first end of the hole in a location other than the recess . death,
The first end and the scale are arranged in the recess side by side without overlapping in the first direction when viewed in a second direction intersecting the first direction in which the scale extends,
The position detection device , wherein the second end of the hole is closed .
前記レールは、前記凹部において、前記スケールを支持する支持面と、前記スケールの裏面との間に前記空間を形成する溝部とを有し、
前記溝部が前記穴と連通する、請求項2に記載の位置検出装置。
The rail has a groove portion that forms the space between a support surface that supports the scale and a back surface of the scale in the recess ,
The position detection device according to claim 2, wherein the groove communicates with the hole.
前記穴として、前記レールの一端側に設けられた第1の穴と、前記レールの他端側に設けられた第2の穴と、を含み、
前記第1の穴と前記第2の穴とが前記凹部を介して連通する、請求項2又は3に記載の位置検出装置。
The holes include a first hole provided at one end of the rail and a second hole provided at the other end of the rail,
The position detection device according to claim 2 or 3, wherein the first hole and the second hole communicate with each other via the recess.
前記レールにおける同一平面上に前記カバーが当接し、溶接されている、請求項1又は2に記載の位置検出装置。 The position detection device according to claim 1 or 2, wherein the cover is in contact with and welded to the same plane on the rail. 前記カバーは、前記レールの一端から他端にかけて伸びている、請求項1又は2に記載の位置検出装置。 The position detection device according to claim 1 or 2, wherein the cover extends from one end of the rail to the other end.
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