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公開番号2024165127
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-28
出願番号2023081016
出願日2023-05-16
発明の名称位置検出装置
出願人オークマ株式会社
代理人弁理士法人YKI国際特許事務所
主分類G01D 5/245 20060101AFI20241121BHJP(測定;試験)
要約【課題】回転軸の回転位置を検出する位置検出装置を用いて、回転軸の軸方向の振動を検出できるようにする。
【解決手段】位置検出装置は、位置を示すコードが付与された位置コード円板6、および、規則的なパターンを有する歯車7を含む被検出体1と、位置コード円板6との間の磁気抵抗変化を検出する位置センサ3と、歯車7との間の磁気抵抗変化を検出する歯車用センサ4を備える。位置コード円板6と歯車7は、回転軸に固定されている。位置センサ3は、回転軸の軸方向における位置コード円板6の厚みよりも広い範囲を検出範囲とし、歯車用センサ4は、回転軸の軸方向における歯車7の厚み以下の範囲を検出範囲とする。位置検出装置は、歯車用センサ4の検出信号に基づいて回転軸の回転の停止状態を判定して、回転軸の回転の停止状態において、位置センサ3の検出信号に基づいて回転軸の軸方向の振動成分を導出する振動成分導出手段を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
磁性材から構成されて位置を示すコードが付与された位置コード円板、および、磁性材から構成されて規則的なパターンを有する歯車、を含む被検出体と、
前記位置コード円板に対向して配置されて前記位置コード円板との間の磁気抵抗変化を検出する位置センサと、
前記歯車に対向して配置されて前記歯車との間の磁気抵抗変化を検出する歯車用センサと、を備える位置検出装置であって、
前記位置コード円板と前記歯車は、回転軸に固定されており、
前記位置センサは、前記回転軸の軸方向における前記位置コード円板の厚みよりも広い範囲を検出範囲とし、
前記歯車用センサは、前記回転軸の軸方向における前記歯車の厚み以下の範囲を検出範囲とし、
前記位置検出装置は、
前記歯車用センサの検出信号に基づいて前記回転軸の回転の停止状態を判定して、前記回転軸の回転の停止状態において、前記位置センサの検出信号に基づいて前記回転軸の軸方向の振動成分を導出する振動成分導出手段、を備える、
ことを特徴とする位置検出装置。
続きを表示（約 270 文字）【請求項２】
請求項１に記載の位置検出装置であって、
前記位置コード円板は、二値乱数列からなる不規則循環コードが付与された絶対位置符号円板である、
ことを特徴とする位置検出装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の位置検出装置であって、
前記振動成分導出手段は、
前記回転軸の回転が停止状態である場合に、前記回転軸の軸方向の振動成分が有効であることを示し、そうではない場合に、前記回転軸の軸方向の振動成分が無効であることを示す信号を出力する、
ことを特徴とする位置検出装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工振動を抑制する機能を搭載した工作機械に用いる位置検出装置に関し、特に、工作機械の回転軸制御に用いる位置検出装置に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
位置検出装置は、工作機械の旋盤主軸、マシニングセンタの工具主軸等の位置制御のために搭載される。位置検出装置は、回転軸の回転位置を検出する。位置検出装置は、回転軸の磁気回路を形成するための磁性体と、磁気センサを内蔵したセンサユニットを含んで構成されたものが知られている。
【０００３】
工作機械は、加工時の加工振動が問題になることがある。その加工振動を自動抑制するシステムが知られている。このようなシステムは、一般的には、主軸に加速度検出装置が取り付けられている。加速度検出装置により検出される加速度データに基づいてＮＣ（Numerically Control）装置側で主軸の回転速度や送り量が自動的に設定されることで、加工振動が抑制される。特許文献１には、工作機械に振動センサを設置した構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１８－１１８３６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
工作機械の加工振動を抑制するために、加速度検出装置が必要となっており、コストを増加させる要因となっている。そこで、加速度検出装置を省いて、回転軸の回転位置を検出する位置検出装置を用いて、工作機械の加工振動を検出できるようにすることが望まれている。
【０００６】
本発明の目的は、回転軸の回転位置を検出する位置検出装置を用いて、回転軸の軸方向の振動を検出できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る位置検出装置は、磁性材から構成されて位置を示すコードが付与された位置コード円板、および、磁性材から構成されて規則的なパターンを有する歯車、を含む被検出体と、前記位置コード円板に対向して配置されて前記位置コード円板との間の磁気抵抗変化を検出する位置センサと、前記歯車に対向して配置されて前記歯車との間の磁気抵抗変化を検出する歯車用センサと、を備える位置検出装置であって、前記位置コード円板と前記歯車は、回転軸に固定されており、前記位置センサは、前記回転軸の軸方向における前記位置コード円板の厚みよりも広い範囲を検出範囲とし、前記歯車用センサは、前記回転軸の軸方向における前記歯車の厚み以下の範囲を検出範囲とし、前記位置検出装置は、前記歯車用センサの検出信号に基づいて前記回転軸の回転の停止状態を判定して、前記回転軸の回転の停止状態において、前記位置センサの検出信号に基づいて前記回転軸の軸方向の振動成分を導出する振動成分導出手段、を備える、ことを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る位置検出装置において、前記位置コード円板は、二値乱数列からなる不規則循環コードが付与された絶対位置符号円板である、としてもよい。
【０００９】
本発明に係る位置検出装置において、前記振動成分導出手段は、前記回転軸の回転が停止状態である場合に、前記回転軸の軸方向の振動成分が有効であることを示し、そうではない場合に、前記回転軸の軸方向の振動成分が無効であることを示す信号を出力する、としてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、回転軸の回転位置を検出する位置検出装置により、回転軸の軸方向の振動を検出することができるので、その振動を検出するための専用の検出装置が不要となる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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