线性编码器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及线性编码器。
【背景技术】
[0002]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(graduat1n)。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。
[0003]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。
[0004]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。
[0005]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 04-102423Y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。
[0006]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。
[0007]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I1的长度方向(图6和图7中的左右方向)移动的头部120。
[0008]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IllA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IllA被形成为三行。
[0009]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。
[0010]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IllA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IllA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。
[0011]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。
[0012]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。
[0013]如图7所示，各轴承122均以在读取部121上方朝向刻度尺110突出的方式配设于头部120。这意味着，通过与刻度尺110的表面抵接来将轴承122用作使刻度尺110和头部120之间保持间隔的间隔件。
[0014]利用该构造，当头部120相对于刻度尺110移动时，轴承122在刻度尺110的表面上滚动。因此，如图6所示，在线性编码器100中，轴承122的通道与刻度111间隔配置。这防止轴承122在滚动时与刻度111接触。如果轴承122接触刻度111，则轴承122可能会使刻度111破损，或者由于刻度111所产生的凹凸不平的表面而使刻度111和读取部121之间的间隔发生变化，这降低了线性编码器100的测量精度。
【发明内容】
[0015]另一方面，为了以轴承122的通道与刻度111间隔配置的方式放置轴承122，刻度110和头部120的宽度方向上的长度变得更长。结果，不期望地，线性编码器100的整体尺寸变得较大。
[0016]鉴于以上问题，本发明的目的是提供一种线性编码器，该线性编码器的整体尺寸能够通过缩短包括在其中的刻度尺和头部的宽度方向上的长度而减小。
[0017]根据本发明的实施方式的线性编码器包括板状的刻度尺，所述刻度尺具有形成在其表面的刻度。所述刻度沿着所述刻度尺的长度方向配置。所述线性编码器还包括头部，所述头部被构造成能沿着所述刻度尺的长度方向移动。所述头部具有被构造成通过读取形成于所述刻度尺的所述刻度来检测所述头部相对于所述刻度尺的相对移动的量的读取部。所述头部包括间隔件，所述间隔件被构造成通过与所述刻度尺的表面抵接来使所述刻度尺和所述头部之间保持间隔。所述刻度尺包括板状构件，所述板状构件介于所述读取部和所述刻度之间。所述间隔件以与所述板状构件的表面抵接的方式配设于所述头部。
[0018]根据该构造，由于间隔件是以与板状构件的表面抵接的方式配设于头部的，所以即使间隔件的通道和刻度彼此邻近地配置，间隔件也不与刻度接触。因此，在该线性编码器中，能够在不使刻度破损或降低测量精度的情况下，以使间隔件和刻度彼此邻近地配置的方式配设间隔件。这能够缩短线性编码器中的刻度尺和头部的宽度方向上的长度。结果，能够减小线性编码器的整体尺寸。
[0019]在本发明的优选实施方式中，所述间隔件以所述间隔件的通道与所述刻度彼此重叠的方式配设于所述头部。
[0020]根据该构造，由于间隔件是以间隔件的通道与刻度尺彼此重叠的方式配设于头部的，所以可以进一步减小线性编码器中的刻度尺和头部的宽度方向上的长度。结果，能够进一步减小线性编码器的整体尺寸。
[0021]在本发明的优选实施方式中，所述刻度形成在位于所述刻度尺的一侧的表面，所述间隔件抵接位于所述刻度尺的另一侧的表面，使得所述刻度尺用作所述板状构件。
[0022]根据该构造，由于将刻度尺用作板状构件，所以可以避免增加新的构件，还可以缩短线性编码器中的刻度尺和头部的宽度方向上的长度。结果，能够减小线性编码器的整体尺寸。
[0023]在本发明的优选实施方式中，所述板状构件以覆盖所述刻度的方式贴附于所述刻度尺，使得所述板状构件能够介于所述读取部和所述刻度之间。
[0024]根据该构造，由于可以独立地选择用于刻度尺和板状构件的材料，所以能够更灵活地设计线性编码器。
[0025]在本发明的优选实施方式中，所述板状构件由玻璃制成。
[0026]根据该构造，在线性编码器中，由于玻璃提供优于其它材料的平面度，所以当头部相对于刻度尺移动时，读取部和刻度之间的间隔也是稳定的。因此，改进了线性编码器的测量精度。
[0027]在本发明的优选实施方式中，所述读取部借助于电磁感应来读取所述刻度。
[0028]根据该构造，与电容式线性编码器和光电式线性编码器相比，即使读取部和刻度之间的间隔增大了，电磁感应式线性编码器也能够保持高的检测精度。因此，能够在不降低线性编码器的测量精度的情况下，通过缩短刻度尺和头部的宽度方向上的长度来减小线性编码器的整体尺寸。
【附图说明】
[0029]图1是示出根据本发明的第一实施方式的线性编码器的图；
[0030]图2是线性编码器的侧视图；
[0031]图3是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；
[0032]图4是根据本发明的第二实施方式的线性编码器的侧视图；
[0033]图5是根据本发明的第三实施方式的线性编码器的侧视图；
[0034]图6是示出传统线性编码器的图；
[0035]图7是传统线性编码器的侧视图；以及
[0036]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。
【具体实施方式】
[0037](第一实施方式)
[0038]以下，将参照【附图说明】本发明的第一实施方式。
[0039]图1是示出根据本发明的第一实施方式的线性编码器的图。图2是线性编码器的侧视图。更具体地，图1示出从刻度尺侧观察到的线性编码器，图2示出从图1的上侧观察到的图1的线性编码器。
[0040]如图1和图2所示，线性编码器I包括板状的刻度尺2和被构造成沿着刻度尺2的长度方向(图1和图2中的左右方向)移动的头部3。
[0041]刻度尺2具有形成在其表面(位于头部3所在侧的相反侧的表面)的刻度21。沿着刻度尺2的长度方向配置刻度21。刻度21由沿着刻度尺2的长度方向以预定的节距规则排列的圆环状刻度线圈211的样式形成。刻度尺2由玻璃制成。而且，当沿刻度尺2的宽度方向数时，刻度线圈211被形成为三行。
[0042]头部3具有读取部31，读取部31被构造成通过读取形成于刻度尺2的刻度21来检测头部3相对于刻度尺2的相对移动的量。读取部31配设于头部3的表面(位于刻度尺2侧的表面)。读取部31包括:被形成为大致环状的励磁线圈311 ;以及形成在励磁线圈311内侧的多个检测线圈312。这意味着，读取部31被构造成借助于电磁感应来读取刻度21。励磁线圈311被形成为具有沿着刻