[发明专利]线性编码器

说明书

线性编码器，其包括板状的刻度尺和沿着刻度尺的长度方向移动的头部。刻度尺具有形成在其表面且沿着其长度方向配置的刻度。头部包括读取部，读取部通过读取形成于刻度尺的刻度来检测头部相对于刻度尺的相对移动的量。头部包括均具有沿着刻度尺的宽度方向延伸的转动轴线的四个轴承。各轴承均以与刻度尺的表面抵接的方式配设于头部，以用作使刻度尺和头部之间保持间隔的间隔件。将刻度尺用作介于读取部和刻度之间的板状构件。

技术领域

本发明涉及线性编码器。

背景技术

已知线性编码器传统地包括板状的刻度尺和沿着刻度尺的长度方向移动的头部。刻度尺(scale)具有形成在其表面的刻度(graduation)。刻度沿着刻度尺的长度方向配置。头部具有通过读取形成于刻度尺的刻度来检测头部相对于刻度尺的相对移动的量的读取部。

例如，JP 04-102423 Y中记载的刻度尺装置(线性编码器)包括刻度尺和检测头。检测头包括被配设成与刻度尺的表面抵接的诸如轴承等的可动构件。利用该构造，检测头能够沿着刻度尺的长度方向平滑地移动。

还将可动构件用作间隔件，以在刻度尺和检测头之间保持间隔。

对于线性编码器，作为头部的读取部读取形成于刻度尺的刻度的方法，电磁感应法、电容法、光电法等是可用的。因为减小形成于刻度尺的刻度和配设于头部的读取部之间的间隔能够改进检测头部相对于刻度尺的相对移动的量的精度，所以无论使用哪种方法，都期望该间隔较小。在JP 04-102423 Y中记载的刻度尺装置中，应用电磁感应法来使检测头读取形成于刻度尺的刻度。

图6是示出传统线性编码器的图。图7是传统线性编码器的侧视图。更具体地，图6示出当从刻度尺侧观察时的线性编码器，图7示出当从图6的上侧观察时的图6的线性编码器。

如图6和图7所示，传统线性编码器100包括板状的刻度尺110和被构造成沿着刻度尺110的长度方向(图6和图7中的左右方向)移动的头部120。

刻度尺110具有形成在其表面(位于头部120侧的表面)的刻度111。刻度111沿着刻度尺110的长度方向配置。刻度111由沿着刻度尺110的长度方向以预定的节距规则排列的圆环状刻度线圈111A的样式形成。刻度尺110由玻璃制成。而且，当沿刻度尺110的宽度方向数时，刻度线圈111A被形成为三行。

头部120具有读取部121，读取部121被构造成通过读取形成于刻度尺110的刻度111来检测头部120相对于刻度尺110的相对移动的量。读取部121包括：被形成为大致环状的励磁线圈121A；以及形成在励磁线圈121A内侧的多个检测线圈121B。励磁线圈121A被形成为具有沿着刻度尺110的长度方向延伸的长轴的大致椭圆形状。另外，当沿刻度尺110的宽度方向数时，包围检测线圈121B的励磁线圈121A被形成为三行。

在以上线性编码器100中，当将电流施加至励磁线圈121A时，形成刻度111的刻度线圈111A和检测线圈121B中会先后产生电动流(electromotive current)。然后，当头部120相对于刻度尺110移动时，线圈111A、121A和121B间的电磁耦合根据头部120的移动量而变化。基于此，线性编码器100通过检测线圈121B来检测与刻度线圈111A的节距同周期的正弦波信号。参照该正弦波信号，线性编码器100检测头部120相对于刻度尺110的相对移动的量。换言之，线性编码器100被构造为电磁感应式的线性编码器。

图8是传统线性编码器的分解立体图，该图示出处于分离位置的刻度尺和头部。

如图6至图8所示，头部120包括：均具有沿着刻度尺110的宽度方向延伸的转动轴线的三个轴承122；以及均具有沿着刻度尺110和头部120彼此面对的方向延伸的转动轴线的两个轴承123。以如下方式放置头部120：轴承122的周面压靠刻度尺110的表面，此时，轴承123的周面压靠刻度尺110的侧面。