JPH04131198U - ワイヤレス・リニアエンコーダ装置 - 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。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

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。

【０００２】

【従来の技術】

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。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

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。

【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。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

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。

【０００６】

【作用】

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。

【０００７】

【実施例】

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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【００２０】

【考案の効果】

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。

【図面の簡単な説明】

【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。

【図２】図１の概略正面図である。

【図３】図１の側面図である。

【図４】要部のブロック図である。

【符号の説明】

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。

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

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【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。