[發(fā)明專利]光電式絕對位置檢測器及其安裝方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310645853.6
• 申請日: 2013-12-04
• 公開（公告）號: CN103852091B
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 川床修;小林博和
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社三豐
• 主分類號: G01D5/34
• 分類號: G01D5/34
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所11105
• 代理人: 張勁松

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光電式絕對位置檢測器及其安裝方法，尤其是涉及刻度尺和檢測器為分體的分離型的光電式絕對位置檢測器及適合用于線性測量儀、數(shù)字式測量儀等、能容易地進行刻度尺和檢測器的位置對準的光電式絕對位置檢測器及其安裝方法。

背景技術(shù)

作為位置檢測器的方式，有僅檢測相對變位的增量方式和檢測絕對位置的絕對方式。其中，增量方式的光電式位置檢測器由于沒有對與節(jié)距（pitch）方向（測量方向）垂直的橫向方向的位置錯位的靈敏度，因此，組裝時不需要管理向橫向（lateral）方向的偏置（在與用于位置檢測的刻度尺和檢測器的相對移動方向垂直的橫向方向，刻度尺和受光元件的位置錯位量）。

另一方面，在工作機械等所使用的反饋用位置檢測器中，一般是可在電源投入時進行絕對位置的檢測的絕對方式的位置檢測器（稱為絕對位置檢測器）。在該絕對位置檢測器中，在與測量方向垂直的橫向方向存在兩個軌道（track）以上的多軌道，因此，橫向方向的錯位引起信號的交調(diào)失真，結(jié)果會使絕對位置合成的允許范圍減少。這樣使絕對位置合成的可靠性變差，作為結(jié)果不能進行絕對位置的檢測，所以需要正確地調(diào)整刻度尺和檢測器的位置關(guān)系。

尤其是在透過型光電式位置檢測器的情況下，如圖1所例示，含有例如準直儀透鏡8的光源6、含有例如三列軌道11、12、13的刻度尺10、含有與各軌道11、12、13對應(yīng)的例如三組受光元件21、22、23的檢測器20在同一光軸上排列，所以存在難以用目測進行刻度尺10和受光元件21、22、23的位置對準的問題。

例如在三軌道構(gòu)成的絕對位置檢測器的情況，如圖2所示，有分別與檢測器20（圖2（A））和刻度尺10（圖2（B））雙方對應(yīng)的增量用軌道11（稱為INC用軌道）、絕對用窄節(jié)距軌道12（稱為Ml用軌道）、及絕對用寬節(jié)距軌道13（稱為M2用軌道）、檢測器20用的受光元件陣列21～23。在圖中，31～33為放大器，40為用于進行AD轉(zhuǎn)換及位置運算的信號處理部，42為計數(shù)器設(shè)備，44為顯示設(shè)備。

為了通過圖2的構(gòu)成進行正常的位置檢測，如圖3所示，需要刻度尺10的軌道11～13和檢測器20的受光元件陣列21～23以正確的狀態(tài)相對。與此相反，如圖4所例示，若刻度尺10和檢測器20的位置關(guān)系例如向橫向方向（在圖4中為上方向）錯位時，就不能檢測受光元件陣列21～23正確的位置。

但是，現(xiàn)有位置檢測器中，用于獲得主信號的受光元件陣列21～23對橫向方向的變動沒有靈敏度，不能檢測橫向偏置。

于是，提出如下方案，即，尤其是在刻度尺和檢測器為分體構(gòu)成的分離型位置檢測器中，在向裝置上組裝時要正確地設(shè)定刻度尺和檢測器的位置關(guān)系，因此，提高檢測器的安裝面的加工精度，或者如專利文獻1所記載，檢測設(shè)于每個軌道上的位置檢測用受光元件陣列間的讀取值的檢測器的傾斜導(dǎo)致的不同，對因檢測器相對于刻度尺的傾斜（偏擺）導(dǎo)致的誤差進行修正。

另外，申請人在專利文獻2中提出通過在刻度尺側(cè)也配置傾斜檢測用線圈，檢測檢測器的傾斜方向并修正測量值的方案。

還有，申請人在專利文獻3中提出了在橫向方向設(shè)置線性傳感器并檢測錯位量的方案。

專利文獻1：（日本）特開平7－324948號公報

專利文獻2：（日本）特開2008－64498號公報

專利文獻3：（日本）特開2011－237231號公報

但是，即使提高檢測器安裝面的加工精度，也不能容易地進行安裝調(diào)整，需要一邊看著各軌道中所檢測的信號，一邊機械地對準最合適的位置，為正確的狀態(tài)，或向哪一方錯位好變得不明確，因此，很費工夫。

另一方面，專利文獻1、2的技術(shù)均以即使檢測器的位置關(guān)系（角度）產(chǎn)生變動也可在檢測器側(cè)進行修正，不需要進行嚴格的位置關(guān)系的調(diào)整作為目的。因此，哪個技術(shù)都不能容易地進行安裝調(diào)整，進而，也許能修正因檢測器相對于刻度尺的偏擺導(dǎo)致的誤差，但存在不能修正因橫向方向的錯位而導(dǎo)致的誤差的問題。

另外，在專利文獻2記載的技術(shù)中，也存在還必須在刻度尺側(cè)配置與位置檢測不同的傾斜檢測用線圈的問題。

另外，在專利文獻3記載的技術(shù)中，存在需要在橫向方向設(shè)置分體的線傳感器的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為解決所述現(xiàn)有問題而創(chuàng)立的，其課題在于簡單地把握刻度尺和檢測器的相對的位置關(guān)系，容易進行安裝調(diào)整。