線性編碼器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及線性編碼器。
【背景技術(shù)】
[0002]已知線性編碼器傳統(tǒng)地包括板狀的刻度尺和沿著刻度尺的長度方向移動的頭部?？潭瘸?scale)具有形成在其表面的刻度(graduat1n)?？潭妊刂潭瘸叩拈L度方向配置。頭部具有通過讀取形成于刻度尺的刻度來檢測頭部相對于刻度尺的相對移動的量的讀取部。
[0003]例如，JP 04-102423 Y中記載的刻度尺裝置(線性編碼器)包括刻度尺和檢測頭。檢測頭包括被配設(shè)成與刻度尺的表面抵接的諸如軸承等的可動構(gòu)件。利用該構(gòu)造，檢測頭能夠沿著刻度尺的長度方向平滑地移動。
[0004]還將可動構(gòu)件用作間隔件，以在刻度尺和檢測頭之間保持間隔。
[0005]對于線性編碼器，作為頭部的讀取部讀取形成于刻度尺的刻度的方法，電磁感應(yīng)法、電容法、光電法等是可用的。因為減小形成于刻度尺的刻度和配設(shè)于頭部的讀取部之間的間隔能夠改進(jìn)檢測頭部相對于刻度尺的相對移動的量的精度，所以無論使用哪種方法，都期望該間隔較小。在JP 04-102423Y中記載的刻度尺裝置中，應(yīng)用電磁感應(yīng)法來使檢測頭讀取形成于刻度尺的刻度。
[0006]圖6是示出傳統(tǒng)線性編碼器的圖。圖7是傳統(tǒng)線性編碼器的側(cè)視圖。更具體地，圖6示出當(dāng)從刻度尺側(cè)觀察時的線性編碼器，圖7示出當(dāng)從圖6的上側(cè)觀察時的圖6的線性編碼器。
[0007]如圖6和圖7所示，傳統(tǒng)線性編碼器100包括板狀的刻度尺110和被構(gòu)造成沿著刻度尺I1的長度方向(圖6和圖7中的左右方向)移動的頭部120。
[0008]刻度尺110具有形成在其表面(位于頭部120側(cè)的表面)的刻度111?？潭?11沿著刻度尺110的長度方向配置。刻度111由沿著刻度尺110的長度方向以預(yù)定的節(jié)距規(guī)則排列的圓環(huán)狀刻度線圈IllA的樣式形成?？潭瘸?10由玻璃制成。而且，當(dāng)沿刻度尺110的寬度方向數(shù)時，刻度線圈IllA被形成為三行。
[0009]頭部120具有讀取部121，讀取部121被構(gòu)造成通過讀取形成于刻度尺110的刻度111來檢測頭部120相對于刻度尺110的相對移動的量。讀取部121包括:被形成為大致環(huán)狀的勵磁線圈121A ;以及形成在勵磁線圈121A內(nèi)側(cè)的多個檢測線圈121B。勵磁線圈121A被形成為具有沿著刻度尺110的長度方向延伸的長軸的大致橢圓形狀。另外，當(dāng)沿刻度尺110的寬度方向數(shù)時，包圍檢測線圈121B的勵磁線圈121A被形成為三行。
[0010]在以上線性編碼器100中，當(dāng)將電流施加至勵磁線圈121A時，形成刻度111的刻度線圈IllA和檢測線圈121B中會先后產(chǎn)生電動流(electromotive current)。然后，當(dāng)頭部120相對于刻度尺110移動時，線圈111A、121A和121B間的電磁耦合根據(jù)頭部120的移動量而變化?；诖?，線性編碼器100通過檢測線圈121B來檢測與刻度線圈IllA的節(jié)距同周期的正弦波信號。參照該正弦波信號，線性編碼器100檢測頭部120相對于刻度尺110的相對移動的量。換言之，線性編碼器100被構(gòu)造為電磁感應(yīng)式的線性編碼器。
[0011]圖8是傳統(tǒng)線性編碼器的分解立體圖，該圖示出處于分離位置的刻度尺和頭部。
[0012]如圖6至圖8所示，頭部120包括:均具有沿著刻度尺110的寬度方向延伸的轉(zhuǎn)動軸線的三個軸承122 ;以及均具有沿著刻度尺110和頭部120彼此面對的方向延伸的轉(zhuǎn)動軸線的兩個軸承123。以如下方式放置頭部120:軸承122的周面壓靠刻度尺110的表面，此時，軸承123的周面壓靠刻度尺110的側(cè)面。
[0013]如圖7所示，各軸承122均以在讀取部121上方朝向刻度尺110突出的方式配設(shè)于頭部120。這意味著，通過與刻度尺110的表面抵接來將軸承122用作使刻度尺110和頭部120之間保持間隔的間隔件。
[0014]利用該構(gòu)造，當(dāng)頭部120相對于刻度尺110移動時，軸承122在刻度尺110的表面上滾動。因此，如圖6所示，在線性編碼器100中，軸承122的通道與刻度111間隔配置。這防止軸承122在滾動時與刻度111接觸。如果軸承122接觸刻度111，則軸承122可能會使刻度111破損，或者由于刻度111所產(chǎn)生的凹凸不平的表面而使刻度111和讀取部121之間的間隔發(fā)生變化，這降低了線性編碼器100的測量精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]另一方面，為了以軸承122的通道與刻度111間隔配置的方式放置軸承122，刻度110和頭部120的寬度方向上的長度變得更長。結(jié)果，不期望地，線性編碼器100的整體尺寸變得較大。
[0016]鑒于以上問題，本發(fā)明的目的是提供一種線性編碼器，該線性編碼器的整體尺寸能夠通過縮短包括在其中的刻度尺和頭部的寬度方向上的長度而減小。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的實施方式的線性編碼器包括板狀的刻度尺，所述刻度尺具有形成在其表面的刻度。所述刻度沿著所述刻度尺的長度方向配置。所述線性編碼器還包括頭部，所述頭部被構(gòu)造成能沿著所述刻度尺的長度方向移動。所述頭部具有被構(gòu)造成通過讀取形成于所述刻度尺的所述刻度來檢測所述頭部相對于所述刻度尺的相對移動的量的讀取部。所述頭部包括間隔件，所述間隔件被構(gòu)造成通過與所述刻度尺的表面抵接來使所述刻度尺和所述頭部之間保持間隔。所述刻度尺包括板狀構(gòu)件，所述板狀構(gòu)件介于所述讀取部和所述刻度之間。所述間隔件以與所述板狀構(gòu)件的表面抵接的方式配設(shè)于所述頭部。
[0018]根據(jù)該構(gòu)造，由于間隔件是以與板狀構(gòu)件的表面抵接的方式配設(shè)于頭部的，所以即使間隔件的通道和刻度彼此鄰近地配置，間隔件也不與刻度接觸。因此，在該線性編碼器中，能夠在不使刻度破損或降低測量精度的情況下，以使間隔件和刻度彼此鄰近地配置的方式配設(shè)間隔件。這能夠縮短線性編碼器中的刻度尺和頭部的寬度方向上的長度。結(jié)果，能夠減小線性編碼器的整體尺寸。
[0019]在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，所述間隔件以所述間隔件的通道與所述刻度彼此重疊的方式配設(shè)于所述頭部。
[0020]根據(jù)該構(gòu)造，由于間隔件是以間隔件的通道與刻度尺彼此重疊的方式配設(shè)于頭部的，所以可以進(jìn)一步減小線性編碼器中的刻度尺和頭部的寬度方向上的長度。結(jié)果，能夠進(jìn)一步減小線性編碼器的整體尺寸。
[0021]在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，所述刻度形成在位于所述刻度尺的一側(cè)的表面，所述間隔件抵接位于所述刻度尺的另一側(cè)的表面，使得所述刻度尺用作所述板狀構(gòu)件。
[0022]根據(jù)該構(gòu)造，由于將刻度尺用作板狀構(gòu)件，所以可以避免增加新的構(gòu)件，還可以縮短線性編碼器中的刻度尺和頭部的寬度方向上的長度。結(jié)果，能夠減小線性編碼器的整體尺寸。
[0023]在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，所述板狀構(gòu)件以覆蓋所述刻度的方式貼附于所述刻度尺，使得所述板狀構(gòu)件能夠介于所述讀取部和所述刻度之間。
[0024]根據(jù)該構(gòu)造，由于可以獨立地選擇用于刻度尺和板狀構(gòu)件的材料，所以能夠更靈活地設(shè)計線性編碼器。
[0025]在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，所述板狀構(gòu)件由玻璃制成。
[0026]根據(jù)該構(gòu)造，在線性編碼器中，由于玻璃提供優(yōu)于其它材料的平面度，所以當(dāng)頭部相對于刻度尺移動時，讀取部和刻度之間的間隔也是穩(wěn)定的。因此，改進(jìn)了線性編碼器的測量精度。
[0027]在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，所述讀取部借助于電磁感應(yīng)來讀取所述刻度。
[0028]根據(jù)該構(gòu)造，與電容式線性編碼器和光電式線性編碼器相比，即使讀取部和刻度之間的間隔增大了，電磁感應(yīng)式線性編碼器也能夠保持高的檢測精度。因此，能夠在不降低線性編碼器的測量精度的情況下，通過縮短刻度尺和頭部的寬度方向上的長度來減小線性編碼器的整體尺寸。
【附圖說明】
[0029]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的線性編碼器的圖；
[0030]圖2是線性編碼器的側(cè)視圖；
[0031]圖3是線性編碼器的分解立體圖，該圖示出處于分離位置的刻度尺和頭部；
[0032]圖4是根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的線性編碼器的側(cè)視圖；
[0033]圖5是根據(jù)本發(fā)明的第三實施方式的線性編碼器的側(cè)視圖；
[0034]圖6是示出傳統(tǒng)線性編碼器的圖；
[0035]圖7是傳統(tǒng)線性編碼器的側(cè)視圖；以及
[0036]圖8是傳統(tǒng)線性編碼器的分解立體圖，該圖示出處于分離位置的刻度尺和頭部。
【具體實施方式】
[0037](第一實施方式)
[0038]以下，將參照【附圖說明】本發(fā)明的第一實施方式。
[0039]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的線性編碼器的圖。圖2是線性編碼器的側(cè)視圖。更具體地，圖1示出從刻度尺側(cè)觀察到的線性編碼器，圖2示出從圖1的上側(cè)觀察到的圖1的線性編碼器。
[0040]如圖1和圖2所示，線性編碼器I包括板狀的刻度尺2和被構(gòu)造成沿著刻度尺2的長度方向(圖1和圖2中的左右方向)移動的頭部3。
[0041]刻度尺2具有形成在其表面(位于頭部3所在側(cè)的相反側(cè)的表面)的刻度21。沿著刻度尺2的長度方向配置刻度21。刻度21由沿著刻度尺2的長度方向以預(yù)定的節(jié)距規(guī)則排列的圓環(huán)狀刻度線圈211的樣式形成?？潭瘸?由玻璃制成。而且，當(dāng)沿刻度尺2的寬度方向數(shù)時，刻度線圈211被形成為三行。
[0042]頭部3具有讀取部31，讀取部31被構(gòu)造成通過讀取形成于刻度尺2的刻度21來檢測頭部3相對于刻度尺2的相對移動的量。讀取部31配設(shè)于頭部3的表面(位于刻度尺2側(cè)的表面)。讀取部31包括:被形成為大致環(huán)狀的勵磁線圈311 ;以及形成在勵磁線圈311內(nèi)側(cè)的多個檢測線圈312。這意味著，讀取部31被構(gòu)造成借助于電磁感應(yīng)來讀取刻度21。勵磁線圈311被形成為具有沿著刻