自己校正型非接触高精度ェンコーダ システムの開発実用化

摘要

正確な角度測定の重要性は，精密加工や精密測定装置などの分野において年々増加している.例えばエネルギー産業では，大型のタービンブレードゃ歯車などの加工精度は，タービンや風力発電機のエネルギー変換効率や寿命に直接影響するため，径が大きくなるほど角度精度が必要となる.元来，これらの工作機械や精密測定装置の内蔵ェンコーダの校正は，ポリゴンミラーとオートコリメータを用いて行われてきた，しかし，この方法ではミラー面数に等しい点数しか測定できないため非常に限定的であり，今後の精度の向上を満たすのに十分ではない，一方，ロータリエンコーダがこれらの要求を満たすためには，機械に取り付けた状態で高い精度とその再現性を達成する必要がある.その解決策として，一つの目盛り盤（スケール）を複数のセンサへッドで検出し，誤差を他の基準器と比較せずに校正する自己校正法が用いられてきた.しかし，より高い精度をこの方法で実現するためには.センサへッド数が増大し.エンコーダのサイズも大きくなる.そのため，空間や重量に制約のある機械に用いるには問題となつた.また，実際に設置することができたとしても.ロータリエンコーダ自体が回転軸を有する場合には，ロータリエンコーダの回転軸と校正対象のスピンドルの回転軸のミスマッチにより機械的干渉が生じるため，想定された精度が達成できないことも多い.