JPH1130502A - Position detecting mechanism - Google Patents
Position detecting mechanismInfo
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- JPH1130502A JPH1130502A JP18823197A JP18823197A JPH1130502A JP H1130502 A JPH1130502 A JP H1130502A JP 18823197 A JP18823197 A JP 18823197A JP 18823197 A JP18823197 A JP 18823197A JP H1130502 A JPH1130502 A JP H1130502A
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- movable
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は位置検出機構に係
り、例えばマウンタやプロッタ等のように、移動する軸
を組み合わせた移動機構を有する装置に用いる位置検出
機構に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a position detecting mechanism, and more particularly to a position detecting mechanism used for an apparatus having a moving mechanism combining moving axes, such as a mounter and a plotter.
【0002】[0002]
【従来の技術】パルスモータ等を有するマウンタやプロ
ッタ等の位置検出機構としては、 各軸の端にマイクロスイッチやフォトセンサを設置
し、各センサのオンオフする位置を機械的な原点とし、
その位置よりパルスモータへ送出したパルス数から、移
動距離を算出し、相対的に位置を検出する機構; 各軸にマグネットスケールのようなリニアスケールを
設置し、その読み取り値により絶対的な位置を検出する
機構; 可動部分に認識用マークを配置し、ITV(industria
l television) カメラ等を用いて画像認識により、位置
を認識する機構; 可動部分に測定ターゲットを配置し、レーザセンサ等
を用いて直接距離を測定する機構; 等がある。2. Description of the Related Art As a position detecting mechanism such as a mounter or a plotter having a pulse motor or the like, a micro switch or a photo sensor is installed at an end of each axis, and a position where each sensor is turned on / off is defined as a mechanical origin.
A mechanism that calculates the moving distance from the number of pulses sent to the pulse motor from that position and detects the relative position; A linear scale such as a magnet scale is installed on each axis, and the absolute position is determined by the read value. Detecting mechanism: A recognition mark is placed on a movable part, and ITV (industria
l television) A mechanism for recognizing a position by image recognition using a camera or the like; a mechanism for arranging a measurement target on a movable part and directly measuring a distance using a laser sensor or the like;
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】前記の機構は、安価
に実現でき一般的ではあるが、センサを各軸端に配置す
るために、その分可動範囲が小さくなる。また、何らか
のトラブルによりパルスモータ等への電源供給を停止す
る必要がある場合には、位置認識の元となる原点位置が
わからなくなるために、原点復帰動作(極定速で各軸端
まで移動を行い、センサにより機械的な原点位置を検出
する動作)が必要となる。The above-mentioned mechanism can be realized inexpensively and is generally used. However, since the sensors are arranged at the ends of the respective shafts, the movable range is reduced accordingly. If it is necessary to stop the power supply to a pulse motor or the like due to some trouble, the origin return operation (moving to the end of each axis at an extremely constant speed) is required because the origin position for position recognition cannot be known. Operation to detect a mechanical origin position by a sensor).
【0004】前記、、についても可動範囲外にセ
ンサを配置するので、装置全体が大きくなる。また、セ
ンサ自体も高価である。[0004] As for the above, since the sensor is arranged outside the movable range, the whole apparatus becomes large. Also, the sensors themselves are expensive.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明は、所定の可動範
囲を動作する可動部と、この可動部を駆動して移動させ
る駆動部とからなり、任意の位置にある可動部の位置検
出を行う位置検出機構において、可動部に磁石を設け、
可動範囲に沿って相互に間隔をおいて配列され、可動部
の磁石の近接を検知する複数のホール素子を設けたこと
を特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention comprises a movable part operating in a predetermined movable range and a drive part for driving and moving the movable part, and detects the position of the movable part at an arbitrary position. In the position detection mechanism to perform, a magnet is provided on the movable part,
It is characterized in that a plurality of Hall elements are arranged at intervals from each other along the movable range and detect the proximity of the magnet of the movable part.
【0006】また、あるホール素子が可動部の磁石が近
接していることを検知している場合、そのホール素子の
位置に可動部が配位していると判断し、どのホール素子
も可動部の磁石の近接を検知していない場合は、ひとつ
のホール素子が可動部の磁石の近接を検知するまで、駆
動部により可動部を移動させるように制御する制御部を
設けたことを特徴とする。In addition, when a certain Hall element detects that the magnet of the movable part is approaching, it is determined that the movable part is located at the position of the Hall element, and any Hall element is determined to be movable. When the proximity of the magnet is not detected, a control unit is provided that controls the driving unit to move the movable unit until one Hall element detects the proximity of the magnet of the movable unit. .
【0007】[0007]
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態につい
て図を用いて説明する。図1は実施の形態を示す説明図
である。図において、1は駆動部としてのパルスモータ
であり、駆動スクリュー2と結合し、可動部3を図の左
右方向へ移動させる。4は磁石であり、可動部3に組み
込まれている。5(a,b,c)はホール素子であり、
ここでは3つ用いた例を示しているが、必要に応じて任
意の数と配置により用いればよい。図1の例では、ベー
ス6上の可動範囲の動作限界となる両端にホール素子5
a,5cを設置し、その可動範囲の中央にホール素子5
bを設置してある。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram showing an embodiment. In the figure, reference numeral 1 denotes a pulse motor as a drive unit, which is connected to a drive screw 2 and moves the movable unit 3 in the left and right direction in the figure. Reference numeral 4 denotes a magnet, which is incorporated in the movable unit 3. 5 (a, b, c) is a Hall element,
Here, an example using three is shown, but any number and arrangement may be used as needed. In the example of FIG. 1, the Hall elements 5
a and 5c, and a Hall element 5 is provided at the center of the movable range.
b is installed.
【0008】7は制御部であり、ホール素子5に接続し
てこれらを制御し、パルスモータ1にも接続して駆動に
必要なパルスの発生を行う。以下に動作について説明す
る。まず、装置の電源を投入した直後は、装置は可動部
3がどの位置にあるか認識していない状態であり、動作
させるには位置検出を行う必要がある。制御部7は各ホ
ール素子5a,5b,5cの状態(オンまたはオフ)の
確認を行う。この時点で例えば、ホール素子5bがオン
状態であったとすると、制御部7は可動部3が中央に位
置していると判断する。(この例では、ホール素子が可
動部3に組み込まれた磁石4による磁束密度が検出され
た状態をオン状態としている。)全てのホール素子5
a,5b,5cがオフ状態であると制御部7が判断する
と、この制御部7はパルスモータ1に対してパルスを送
出し、可動部3を移動させ、各ホール素子5a,5b,
5cの状況の変化を確認する。Reference numeral 7 denotes a control unit which is connected to the Hall elements 5 to control them, and is connected to the pulse motor 1 to generate pulses required for driving. The operation will be described below. First, immediately after the power of the apparatus is turned on, the apparatus is in a state where it does not recognize the position of the movable unit 3, and it is necessary to perform position detection to operate the apparatus. The control unit 7 checks the state (ON or OFF) of each of the Hall elements 5a, 5b, 5c. At this time, for example, if the Hall element 5b is in the ON state, the control unit 7 determines that the movable unit 3 is located at the center. (In this example, the state in which the magnetic flux density is detected by the magnet 4 in which the Hall element is incorporated in the movable portion 3 is set to the ON state.) All the Hall elements 5
When the control unit 7 determines that a, 5b, and 5c are in the off state, the control unit 7 sends a pulse to the pulse motor 1 to move the movable unit 3, and the respective Hall elements 5a, 5b,
Confirm the change of the situation of 5c.
【0009】ここではパルスモータ1側に可動部3が移
動する場合を考えると、可動部3がホール素子5b,5
cの間にある場合にはホール素子5bがやがてオン状態
になり、可動部3が中央にあることが検出され、可動部
3がホール素子5a,5bの間にある場合には、ホール
素子5aがやがてオン状態になり、可動部3がパルスモ
ータ1側の軸端にあることが検出される。Here, considering the case where the movable section 3 moves toward the pulse motor 1, the movable section 3 is provided with the Hall elements 5b and 5b.
When the movable element 3 is located between the hall elements 5a and 5b, the Hall element 5b is turned on. Eventually, it is turned on, and it is detected that the movable part 3 is at the shaft end on the pulse motor 1 side.
【0010】前述の例のように、ホール素子5を3個用
いた位置検出機構では、最大でも可動範囲の1/2を移
動するだけで位置検出が可能であり、原点復帰に必要と
なる移動距離を短縮でき、それに伴い動作可能となるま
での時間も短縮される。また、ホール素子5自体が安価
であるため、より多くのホール素子5を配置することに
より、移動距離や時間をさらに短縮することが可能とな
る。In the position detection mechanism using three Hall elements 5 as in the above-described example, the position can be detected only by moving at most one half of the movable range, and the movement required for returning to the origin is required. The distance can be shortened, and accordingly, the time required for operation becomes shorter. In addition, since the Hall element 5 itself is inexpensive, it is possible to further reduce the moving distance and time by arranging more Hall elements 5.
【0011】ホール素子5は可動範囲内に配置できるの
で、可動範囲を小さくすることなく、複数配置すること
ができる。また、ホール素子5は小型で軽量であるの
で、わずかな間隙に設置することができ、装置の小型化
を安価に実現することが可能となる。さらに、装置の動
作中にホール素子5を配置した部分を可動部3が通過す
るたびに位置の検出ができるので、必要に応じて補正を
かけることができ、ホール素子5自体、耐環境性(使用
温度範囲が広い)があるので、高温、低温環境下で動作
するような用途の装置にも適用可能となる。Since the Hall elements 5 can be arranged within the movable range, a plurality of Hall elements 5 can be arranged without reducing the movable range. Further, since the Hall element 5 is small and lightweight, it can be installed in a small gap, and it is possible to reduce the size of the device at low cost. Further, the position can be detected each time the movable section 3 passes through the portion where the Hall element 5 is arranged during the operation of the apparatus, so that the correction can be performed if necessary, and the Hall element 5 itself has environmental resistance ( (The operating temperature range is wide), so that the present invention can be applied to a device that is used in a high-temperature or low-temperature environment.
【0012】なお、前記の例では、1軸での位置検出機
構について説明したが、直線的に移動する軸が複数ある
場合には、それぞれの軸にホール素子を追加して、各軸
毎の位置を検出することが可能である。例えば、XYプ
ロッタは2軸あるので、X軸に3か所、Y軸に3か所の
ホール素子を配置すると、各軸で3か所の位置検出が可
能となり、組み合わせれば3×3=9か所の検出位置を
設定することが可能となる。このように、検出位置の数
は各軸に配置したホール素子数の積となる。In the above example, the position detection mechanism for one axis has been described. However, when there are a plurality of axes that move linearly, a Hall element is added to each axis, and It is possible to detect the position. For example, since the XY plotter has two axes, if three Hall elements are arranged on the X axis and three places on the Y axis, three positions can be detected on each axis. It is possible to set nine detection positions. Thus, the number of detection positions is the product of the number of Hall elements arranged on each axis.
【0013】また、可動範囲は直線に限らず、曲線や曲
面等としてもよい。The movable range is not limited to a straight line, but may be a curve or a curved surface.
【0014】[0014]
【発明の効果】以上詳細に説明したように、可動部に設
けた磁石の磁束密度をホール素子にて検知することとし
たため、そのホール素子を可動範囲内に配置することに
より、可動範囲を小さくすることなく複数配置可能とな
り、装置の小型化も実現する効果を有する。As described in detail above, since the magnetic flux density of the magnet provided in the movable portion is detected by the Hall element, the movable area can be reduced by disposing the Hall element within the movable range. It is possible to arrange a plurality of devices without performing the above operation, which has the effect of realizing the miniaturization of the device.
【0015】また、ホール素子を複数配置することによ
り、位置検出のために可動部を移動させる距離および時
間を短縮する効果を有する。さらに、ホール素子は安価
であるので、低コストで高密度の配置が可能となる効果
を有する。The arrangement of a plurality of Hall elements has the effect of reducing the distance and time required to move the movable part for position detection. Furthermore, since the Hall element is inexpensive, there is an effect that high-density arrangement is possible at low cost.
【図1】実施の形態を示す説明図FIG. 1 is an explanatory diagram showing an embodiment.
1 駆動部 3 可動部 4 磁石 5a,5b,5c ホール素子 7 制御部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Driving part 3 Movable part 4 Magnet 5a, 5b, 5c Hall element 7 Control part
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 酒井 克英 東京都港区虎ノ門1丁目7番12号 沖電気 工業株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing from the front page (72) Katsuhide Sakai, Oki Electric Industry Co., Ltd., 1-7-12 Toranomon, Minato-ku, Tokyo
Claims (2)
可動部を駆動して移動させる駆動部とからなり、任意の
位置にある可動部の位置検出を行う位置検出機構におい
て、 可動部に磁石を設け、 可動範囲に沿って相互に間隔をおいて配列され、可動部
の磁石の近接を検知する複数のホール素子を設けたこと
を特徴とする位置検出機構。1. A position detecting mechanism for detecting a position of a movable portion at an arbitrary position, comprising: a movable portion that operates in a predetermined movable range; and a drive portion that drives and moves the movable portion. A position detecting mechanism, comprising: a plurality of Hall elements that are arranged at intervals from each other along a movable range and that detect the proximity of the magnet of the movable part.
動部の磁石が近接していることを検知している場合、そ
のホール素子の位置に可動部が配位していると判断し、
どのホール素子も可動部の磁石の近接を検知していない
場合は、ひとつのホール素子が可動部の磁石の近接を検
知するまで、駆動部により可動部を移動させるように制
御する制御部を設けたことを特徴とする位置検出機構。2. A method according to claim 1, wherein when a certain Hall element detects that the magnet of the movable section is close to the movable element, it is determined that the movable section is located at the position of the Hall element.
If none of the Hall elements detects the proximity of the magnet in the movable section, a control section is provided to control the drive section to move the movable section until one Hall element detects the proximity of the magnet in the movable section. A position detecting mechanism.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18823197A JPH1130502A (en) | 1997-07-14 | 1997-07-14 | Position detecting mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18823197A JPH1130502A (en) | 1997-07-14 | 1997-07-14 | Position detecting mechanism |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1130502A true JPH1130502A (en) | 1999-02-02 |
Family
ID=16220090
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18823197A Pending JPH1130502A (en) | 1997-07-14 | 1997-07-14 | Position detecting mechanism |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1130502A (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US9024488B2 (en) | 2007-06-27 | 2015-05-05 | Brooks Automation, Inc. | Robot drive with magnetic spindle bearings |
US9752615B2 (en) | 2007-06-27 | 2017-09-05 | Brooks Automation, Inc. | Reduced-complexity self-bearing brushless DC motor |
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-
1997
- 1997-07-14 JP JP18823197A patent/JPH1130502A/en active Pending
Cited By (7)
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