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公開番号2024051215
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-11
出願番号2022157258
出願日2022-09-30
発明の名称位置検出装置
出願人DMG森精機株式会社
代理人弁理士法人インターブレイン
主分類G01D 5/245 20060101AFI20240404BHJP(測定;試験)
要約【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、移動体をガイドするレールと、レールに沿って配されるスケールと、移動体の位置を検出するためのセンサであって、移動体に組み付けられるホルダと、ホルダに支持されスケールと対向する検出ヘッドと、有するセンサと、を備える。ホルダは、エアが流れることが可能なエア通路の開口を有する。開口は、スケールと対向するホルダの対向面にあり、かつ、移動体の移動方向における端部側にある。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
移動体をガイドするレールと、
前記レールに沿って配されるスケールと、
前記移動体の位置を検出するためのセンサであって、前記移動体に組み付けられるホルダと、前記ホルダに支持され前記スケールと対向する検出ヘッドと、有するセンサと、
を備え、
前記ホルダは、エアが流れることが可能なエア通路の開口を有し、
前記開口は、前記スケールと対向する前記ホルダの対向面にあり、かつ、前記移動体の移動方向における端部側にある、位置検出装置。
続きを表示（約 510 文字）【請求項２】
前記スケールを覆うように前記レールに配されるカバーをさらに備え、
前記検出ヘッドは、前記カバーを挟んで前記スケールと対向し、
前記開口が前記カバーと対向する、請求項１に記載の位置検出装置。
【請求項３】
前記ホルダの前記移動方向の外側に設けられ、前記カバーに付着した異物を除去するためのスクレーパをさらに備え、
前記開口は、前記ホルダにおける前記スクレーパよりも内側に設けられている、請求項２に記載の位置検出装置。
【請求項４】
前記エア通路を流れるエアの流量を検出する流量検出部と、
検出されたエアの流量に基づいて、前記センサと前記カバーとの距離を判定する第１距離判定部と、
をさらに備える、請求項２又は３に記載の位置検出装置。
【請求項５】
前記センサの検出情報に基づいて前記センサと前記スケールとの距離を判定する第２距離判定部と、
前記第１距離判定部が判定した距離と、前記第２距離判定部が判定した距離とに基づき、予め定める報知処理を実行する報知処理部と、
を備える、請求項４に記載の位置検出装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
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配されるスケールと、移動体と一体変位するセンサとの間の異物の排出構造に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
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の相対位置を計測することで、主軸等の位置を検出できる。
【０００３】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１９－３５６４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある態様の位置検出装置は、移動体をガイドするレールと、レールに沿って配されるスケールと、移動体の位置を検出するためのセンサであって、移動体に組み付けられるホルダと、ホルダに支持されスケールと対向する検出ヘッドと、有するセンサと、を備える。ホルダは、エアが流れることが可能なエア通路の開口を有する。開口は、スケールと対向するホルダの対向面にあり、かつ、移動体の移動方向における端部側にある。
【発明の効果】
【０００７】
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。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
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。
センサユニットの一部を分解した状態を表す図である。
図２のＡ－Ａ矢視断面図である。
スケールのレールへの組付構造を表す斜視図である。
スケールのレールへの組付構造を表す斜視図である。
センサユニットをレールの側からみた部分拡大図である。
磁気センサとスケールとの配置関係を模式的に表す図である。
エアによる異物排出構造を模式的に表す図である。
位置検出装置の機能ブロック図である。
距離算出テーブルを概念的に示す図である。
変形例１に係る異物排出構造を表す図である。
変形例２に係る異物排出構造を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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。
【００１０】
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。
（【００１１】以降は省略されています）

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