特開 2024-159165 製造方法およびセンサ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024159165

(43)【公開日】2024-11-08

(54)【発明の名称】製造方法およびセンサ装置

(51)【国際特許分類】

   G01D 5/347 20060101AFI20241031BHJP

【ＦＩ】

G01D5/347 110X

G01D5/347 110S

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023074991

(22)【出願日】2023-04-28

(71)【出願人】

【識別番号】000204284

【氏名又は名称】太陽誘電株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】工藤 慎之輔

(72)【発明者】

【氏名】米谷 友宏

(72)【発明者】

【氏名】小杉 明史

【テーマコード（参考）】

2F103

【Ｆターム（参考）】

2F103BA43

2F103CA01

2F103CA03

2F103CA04

2F103DA12

2F103EA15

2F103EA23

2F103EB01

2F103EB11

2F103EB28

(57)【要約】

【課題】公差を発生させる要素の数を少なくして、精度良く変位量を検出する。
【解決手段】センサ装置は、第１筐体と、スケールホルダと、スケール板と、検出基板とを備える。スケールホルダは、第１下側孔および第２下側孔が形成され、スケール板は、第１中間孔および第２中間孔が形成され、検出基板は、第１上側孔および第２上側孔が形成される。実施形態に係るセンサ装置の製造方法は、検出基板を第１筐体に固定する基板固定工程において、位置固定治具における第１規制ピンを第１上側孔、第１中間孔および第１下側孔に検出基板の側から挿入し、第２規制ピンを第２上側孔、第２中間孔および第２下側孔に検出基板の側から挿入することにより、検出基板とスケールホルダとの位置関係を固定した状態において、検出基板を第１筐体に取り付ける。
【選択図】図１０

【特許請求の範囲】

【請求項1】

センサ装置を製造する製造方法であって、
前記センサ装置は、
第１筐体と、
前記第１筐体に対して第１方向に相対移動可能なスケールホルダと、
前記第１方向における相対変位を非接触で検出させるためのスケールが形成され、前記スケールホルダに載せ置かれて固定されるスケール板と、
前記第１筐体に固定される検出基板と、
前記検出基板に固定され、前記スケールを非接触で検出して前記スケール板との前記第１方向における変位量を表す検出信号を出力する検出器と、
を備え、
前記スケールホルダは、前記スケール板が固定される位置を規制する規制部を有し、
前記スケールホルダは、前記第１方向に対して垂直な第２方向に窪んだ、第１下側孔および第２下側孔が形成され、
前記スケール板は、前記第２方向に貫通する第１中間孔および第２中間孔が形成され、
前記検出基板は、前記第２方向に貫通する第１上側孔および第２上側孔が形成され、
前記検出基板を前記第１筐体に固定する基板固定工程において、
直線状の第１規制ピンおよび第２規制ピンを有する位置固定治具における前記第１規制ピンを前記第１上側孔、前記第１中間孔および前記第１下側孔に前記検出基板の側から挿入し、前記第２規制ピンを前記第２上側孔、前記第２中間孔および前記第２下側孔に前記検出基板の側から挿入することにより、前記検出基板と前記スケールホルダとの位置関係を固定した状態において、前記検出基板を前記第１筐体に取り付ける
製造方法。

【請求項2】

前記第１下側孔および前記第２下側孔は、前記第２方向に垂直な平面において、前記スケール板が載せ置かれる領域内における、前記スケール板が載せ置かれる側に形成され、
前記第１中間孔は、前記スケール板が前記スケールホルダに載せ置かれて固定された状態において、前記第２方向に垂直な平面における前記第１下側孔と同一の位置に形成され、
前記第２中間孔は、前記スケール板が前記スケールホルダに載せ置かれて固定された状態において、前記第２方向に垂直な平面における前記第２下側孔と同一の位置に形成され、
前記第１上側孔は、前記スケールホルダが前記第１筐体に対して予め定められた第１位置に配置され、且つ、前記検出基板が前記第１筐体に対して予め定められた第２位置に配置された状態において、前記第２方向に垂直な平面における前記第１下側孔と同一の位置に形成され、
前記第２上側孔は、前記スケールホルダが前記第１筐体に対して前記第１位置に配置され、且つ、前記検出基板が前記第１筐体に対して前記第２位置に配置された状態において、前記第２方向に垂直な平面における前記第２下側孔と同一の位置に形成される
請求項１に記載の製造方法。

【請求項3】

前記規制部は、前記スケール板が載せ置かれる領域に設けられ、前記スケール板が載せ置かせる側に突出する第１突出部および第２突出部を含み、
前記スケール板は、前記スケールホルダに載せ置かれた状態において、前記第１突出部が嵌め込まれる第１規制孔と、前記第２突出部が嵌め込まれる第２規制孔とが形成される
請求項１に記載の製造方法。

【請求項4】

前記第２下側孔は、前記第２突出部の領域に形成され、
前記第２中間孔は、前記第２規制孔と共通である
請求項３に記載の製造方法。

【請求項5】

前記第１下側孔および前記第２下側孔は、
前記第１方向における異なる位置に形成され、
前記スケールを挟んで対向する２つの領域のうちの互いに異なる領域に形成される
請求項１に記載の製造方法。

【請求項6】

ガイドレールと、ブロックとを含むリニアベアリングをさらに備え、
前記ガイドレールは、前記第１筐体に固定され、
前記第１方向に移動自在に前記ガイドレールに取り付けられ、
前記スケールホルダは、前記ブロックに固定される
をさらに備える請求項１に記載の製造方法。

【請求項7】

前記スケールは、反射回折格子であり、
前記検出器は、前記反射回折格子に光を出射し、前記反射回折格子から反射された光を検出することにより、前記検出信号を生成する
請求項１に記載の製造方法。

【請求項8】

前記検出基板は、前記第１筐体に対して複数の基板固定ボルトにより固定される
請求項１に記載の製造方法。

【請求項9】

第１筐体と、
前記第１筐体に対して第１方向に相対移動可能なスケールホルダと、
前記第１方向における相対変位を非接触で検出させるためのスケールが形成され、前記スケールホルダに載せ置かれて固定されるスケール板と、
前記第１筐体に固定される検出基板と、
前記検出基板に固定され、前記スケールを非接触で検出して前記スケール板との前記第１方向における変位量を表す検出信号を出力する検出器と、
を備え、
前記スケールホルダは、前記スケール板が固定される位置を規制する規制部を有し、
前記スケールホルダは、前記第１方向に対して垂直な第２方向に窪んだ、第１下側孔および第２下側孔が形成され、
前記スケール板は、前記第２方向に貫通する第１中間孔および第２中間孔が形成され、
前記検出基板は、前記第２方向に貫通する第１上側孔および第２上側孔が形成される
センサ装置。

【請求項10】

前記第１下側孔および前記第２下側孔は、前記第２方向に垂直な平面において、前記スケール板が載せ置かれる領域内における、前記スケール板が載せ置かれる側に形成され、
前記第１中間孔は、前記スケール板が前記スケールホルダに載せ置かれて固定された状態において、前記第２方向に垂直な平面における前記第１下側孔と同一の位置に形成され、
前記第２中間孔は、前記スケール板が前記スケールホルダに載せ置かれて固定された状態において、前記第２方向に垂直な平面における前記第２下側孔と同一の位置に形成され、
前記第１上側孔は、前記スケールホルダが前記第１筐体に対して予め定められた第１位置に配置され、且つ、前記検出基板が前記第１筐体に対して予め定められた第２位置に配置された状態において、前記第２方向に垂直な平面における前記第１下側孔と同一の位置に形成され、
前記第２上側孔は、前記スケールホルダが前記第１筐体に対して前記第１位置に配置され、且つ、前記検出基板が前記第１筐体に対して前記第２位置に配置された状態において、前記第２方向に垂直な平面における前記第２下側孔と同一の位置に形成される
請求項９に記載のセンサ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、製造方法およびセンサ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、反射光学式リニアエンコーダを用いたセンサ装置が知られている（特許文献１、２、３および４）。反射光学式リニアエンコーダは、反射回折格子が形成されたスケール板と、スケール板に光を出射し、スケール板から反射された光を検出する検出器とを備える。反射光学式リニアエンコーダは、反射回折格子により形成される縞を横断する方向に、スケール板と検出器とが相対移動する。検出器は、スケール板から反射された光の強度を表す信号を出力する。そして、センサ装置は、このような反射光学式リニアエンコーダから出力された信号に基づき、スケール板と検出器との相対移動量を検出する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平１０－２１３４５５号公報

【特許文献2】特開平７－０４９２４７号公報

【特許文献3】特開２０１９－２１５２０９号公報

【特許文献4】特開平８－１７８７０１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、このような反射光学式リニアエンコーダは、スケール板と検出器との相対移動量を精度良く検出させるために、スケール板および検出器を精度良く組み立てなければならない。例えば、一般的な反射光学式リニアエンコーダにおいて、検出器は、基板に取り付けられる。基板は、筐体に取り付けられる。また、スケール板は、スケールホルダに載せ置かれて取り付けられる。そして、スケールホルダは、リニアベアリングを介して筐体に取り付けられる。

【0005】

一般的な製造方法により製造された反射光学式リニアエンコーダは、筐体とリニアベアリングとの間の位置のずれに対する公差、リニアベアリング内でのずれに対する公差、リニアベアリングとスケールホルダとの間の位置のずれに対する公差、スケールホルダとスケール板との間の位置のずれに対する公差、および、基板と筐体との間の位置のずれに対する公差が発生する。このように、一般的な製造方法により製造された反射光学式リニアエンコーダは、多数の公差が発生する。反射光学式リニアエンコーダの精度は、このような公差の積算値に影響される。すなわち、反射光学式リニアエンコーダは、公差を発生させる要素が多いほど、精度が悪くなる。

【0006】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、公差を発生させる要素の数を少なくして、精度良く変位量を検出することができるセンサ装置を製造する製造方法およびセンサ装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るセンサ装置を製造する製造方法であって、前記センサ装置は、第１筐体と、前記第１筐体に対して第１方向に相対移動可能なスケールホルダと、前記第１方向における相対変位を非接触で検出させるためのスケールが形成され、前記スケールホルダに載せ置かれて固定されるスケール板と、前記第１筐体に固定される検出基板と、前記検出基板に固定され、前記スケールを非接触で検出して前記スケール板との前記第１方向における変位量を表す検出信号を出力する検出器と、を備え、前記スケールホルダは、前記スケール板が固定される位置を規制する規制部を有し、前記スケールホルダは、前記第１方向に対して垂直な第２方向に窪んだ、第１下側孔および第２下側孔が形成され、前記スケール板は、前記第２方向に貫通する第１中間孔および第２中間孔が形成され、前記検出基板は、前記第２方向に貫通する第１上側孔および第２上側孔が形成され、前記検出基板を前記第１筐体に固定する基板固定工程において、直線状の第１規制ピンおよび第２規制ピンを有する位置固定治具における前記第１規制ピンを前記第１上側孔、前記第１中間孔および前記第１下側孔に前記検出基板の側から挿入し、前記第２規制ピンを前記第２上側孔、前記第２中間孔および前記第２下側孔に前記検出基板の側から挿入することにより、前記検出基板と前記スケールホルダとの位置関係を固定した状態において、前記検出基板を前記第１筐体に取り付ける。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、公差を発生させる要素の数を少なくして、精度良く変位量を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、構造物が縮んだ状態のセンサ装置をｙ方向から見た図である。

【図2】図２は、構造物が縮んだ状態のセンサ装置をｚ方向から見た図である。

【図3】図３は、構造物が伸びた状態のセンサ装置をｙ方向から見た図である。

【図4】図４は、構造物が伸びた状態のセンサ装置をｚ方向から見た図である。

【図5】図５は、センサ装置の斜視図である。

【図6】図６は、第１筐体の内部をｙ方向から見た図である。

【図7】図７は、第１筐体の内部をｚ方向から見た図である。

【図8】図８は、スケール板に対する検出基板の位置および姿勢のずれの要素を示す図である。

【図9】図９は、センサ装置を一般的な製造方法により製造した場合における公差の要素を示す図である。

【図10】図１０は、スケールホルダ、スケール板、検出基板、および、位置固定治具の外観を示す図である。

【図11】図１１は、スケール板が取り付けられた状態におけるスケールホルダ、検出基板、および、位置固定治具を示す図である。

【図12】図１２は、実施形態に係る製造方法においてセンサ装置を製造した場合に生じる公差の要素を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

図１～図４は、実施形態に係るセンサ装置１０の概略構成を構造物１２とともに模式的に示す図である。なお、図１は、構造物１２が縮んだ状態のセンサ装置１０をｙ方向から見た図である。図２は、構造物１２が縮んだ状態のセンサ装置１０をｚ方向から見た図である。図３は、構造物１２が伸びた状態のセンサ装置１０をｙ方向から見た図である。図４は、構造物１２が伸びた状態のセンサ装置１０をｚ方向から見た図である。

【0011】

センサ装置１０は、構造物１２に取り付けられる。センサ装置１０は、構造物１２の伸縮量を表す検出信号を出力する。構造物１２は、例えば、橋梁の床版における下側のコンクリート面である。センサ装置１０は、例えば、橋梁における、センサ装置１０が設けられた対象部分の走行方向の伸縮量を検出する。伸縮量は、例えば、数１０センチメートル程度の距離の２点間における、数ナノメートルから数１００ナノメートル程度の距離の変化である。

【0012】

ここで、ｘ方向は、センサ装置１０による伸縮量の検知方向である。センサ装置１０が構造物１２に取り付けられた場合、ｘ方向は、センサ装置１０より検出される構造物１２の伸縮方向となる。なお、ｘ方向を第１方向とも呼ぶ。ｙ方向は、ｘ方向に対して垂直な方向であって、センサ装置１０が取り付けられる面に平行な方向である。ｚ方向は、ｘ方向に対して垂直な方向であって、センサ装置１０が取り付けられる面に垂直な方向である。なお、ｚ方向を第２方向とも呼ぶ。

【0013】

センサ装置１０は、第１筐体２２と、第２筐体２４とを備える。第１筐体２２と第２筐体２４とは、別体であり、物理的に分離している。第１筐体２２および第２筐体２４は、ｘ方向に並んで配置された状態で、例えばボルト等により構造物１２に固定される。

【0014】

第１筐体２２と第２筐体２４とは、構造物１２におけるｘ方向の伸縮に応じて、ｘ方向に離れたり、ｘ方向に近づいたりする。例えば、センサ装置１０は、構造物１２がｘ方向に縮んだ場合、図１および図２に示すような状態となる。また、センサ装置１０は、構造物１２がｘ方向に伸びた場合、図３および図４に示すような状態となる。

【0015】

センサ装置１０は、さらに、剛性を有する長い棒状のロッド２６を備える。ロッド２６は、一方の端部が第２筐体２４に固定される。ロッド２６は、第２筐体２４に固定されていない側の端部である自由端部２６ａが、第１筐体２２の内部に挿入される。自由端部２６ａは、第１筐体２２に対してｘ方向に対して相対移動可能となっている。

【0016】

センサ装置１０は、さらに、スケール板３０を備える。スケール板３０は、ロッド２６における自由端部２６ａの側に固定される。スケール板３０は、ｘ方向における相対変位を非接触で検出させるためのスケールが形成される。本実施形態において、スケールは、光の反射率が高い領域と光の反射率が低い領域とがｘ方向に所定間隔毎に交互に並んだ反射回折格子である。

【0017】

センサ装置１０は、さらに、検出基板３２を備える。検出基板３２には、検出器４０と、信号処理回路４２と、通信部４４とが設けられる。

【0018】

検出基板３２は、配線が形成される。また、検出基板３２は、半導体装置、抵抗およびキャパシタ等の電子デバイスが設けられる。

【0019】

検出基板３２は、第１筐体２２に固定される。検出基板３２は、スケール板３０に形成されたスケールに対して、ｚ方向に対向する位置に配置される。

【0020】

検出器４０は、検出基板３２におけるスケール板３０に対向する側の面に固定される。検出器４０は、スケール板３０に形成されたスケールを非接触で検出して、スケール板３０とのｘ方向における変位量を表す検出信号を出力する。本実施形態において、検出器４０は、スケール板３０に形成された反射回折格子であるスケールに対して光を出射し、スケールに光を出射することにより反射された光を検出することにより、検出信号を生成する。

【0021】

信号処理回路４２は、検出器４０から取得した検出信号を送信用の信号に変換したり、検出器４０を制御したり、外部装置から取得した制御信号に応じて各種の処理を実行したりする。通信部４４は、送信用の信号に変換された検出信号を外部装置へと送信する。例えば、通信部４４は、ＬＡＮ（Local Area Network）ケーブルが接続される。また、通信部４４は、外部装置と無線通信をしてもよい。

【0022】

図５は、センサ装置１０の斜視図である。なお、図５は、第１筐体２２の内部が見える状態でセンサ装置１０を示している。図６は、第１筐体２２の内部をｙ方向から見た図である。図７は、第１筐体２２の内部をｚ方向から見た図である。

【0023】

センサ装置１０は、さらに、スケールホルダ５２を備える。

【0024】

スケールホルダ５２は、ロッド２６における第１筐体２２側の端部、すなわち、第２筐体２４に固定されていない側の端部である自由端部２６ａに取り付けられる。例えば、スケールホルダ５２は、複数のホルダ固定ボルト５２ａにより、ロッド２６に固定される。これにより、スケールホルダ５２は、ロッド２６とともに、第１筐体２２に対してｘ方向に相対移動可能となる。

【0025】

スケール板３０は、スケールホルダ５２に載せ置かれて固定される。スケール板３０は、例えば接着されることにより、スケールホルダ５２に固定される。

【0026】

センサ装置１０は、さらに、リニアベアリング５４を備える。リニアベアリング５４は、ガイドレール５６と、ブロック５８とを含む。

【0027】

ガイドレール５６は、第１筐体２２に固定される。例えば、ガイドレール５６は、第１筐体２２の内部の底面に、複数のレール固定ボルト５６ａにより固定される。

【0028】

ブロック５８は、ｘ方向に移動自在にガイドレール５６に取り付けられる。ブロック５８は、ガイドレール５６に取り付けられることにより、ｘ方向以外の移動が規制される。

【0029】

そして、スケールホルダ５２は、ブロック５８に固定される。従って、リニアベアリング５４は、ブロック５８に固定されたスケールホルダ５２を、ｘ方向に移動自在とし、ｘ方向以外の移動を規制するように、スケールホルダ５２をガイドする。

【0030】

検出基板３２は、例えば、複数の基板固定ボルト３２ａにより、第１筐体２２に固定される。

【0031】

このような構成のセンサ装置１０は、第１筐体２２の内部において、第１筐体２２の底面側から、ガイドレール５６、ブロック５８、スケールホルダ５２、スケール板３０、検出器４０、検出基板３２の順で配置される。

【0032】

図８は、スケール板３０に対する検出基板３２の位置および姿勢のずれの要素を示す図である。

【0033】

スケール板３０には、スケールである反射回折格子の縞模様がｘ方向に並んで形成される。検出基板３２は、スケール板３０に対するｙ方向の位置ずれである中心ズレが発生する。また、検出基板３２は、ｘ方向を中心軸とした回転方向の姿勢のずれであるロールズレが発生する。また、検出基板３２は、ｙ方向を中心軸とした回転方向の姿勢のずれであるピッチズレが発生する。また、検出基板３２は、ｚ方向を中心軸とした回転方向の姿勢のずれであるヨーズレが発生する。本実施形態において、センサ装置１０は、このような各ズレが予め定められた許容範囲内となるように製造される必要がある。

【0034】

図９は、センサ装置１０を一般的な製造方法で製造した場合における公差の要素を示す図である。センサ装置１０は、一般的な製造方法により製造された場合、次のような公差の要素が存在する。

【0035】

第１に、センサ装置１０は、第１筐体２２とガイドレール５６との間の位置ずれに対する公差である筐体－ガイドレール間公差が生じる。第２に、センサ装置１０は、ガイドレール５６とブロック５８との間の位置ずれに対する公差であるガイドレール－ブロック間公差が生じる。第３に、センサ装置１０は、ブロック５８とスケールホルダ５２との間の位置ずれに対する公差であるブロック－スケールホルダ間公差が生じる。第４に、センサ装置１０は、スケールホルダ５２とスケール板３０との間の位置のずれに対する公差であるスケールホルダ－スケール板間公差が生じる。第５に、センサ装置１０は、検出基板３２と第１筐体２２との間の位置のずれに対する公差が生じる。

【0036】

一般的な製造方法により製造されたセンサ装置１０は、このような公差の積算値が変位の検出精度に影響を与える。従って、センサ装置１０は、公差を発生させる要素の数を少なくするように製造されることにより、変位の検出精度を向上させることができる。

【0037】

図１０は、スケールホルダ５２、スケール板３０、検出基板３２、および、位置固定治具７０の外観を示す図である。図１１は、スケール板３０が取り付けられた状態におけるスケールホルダ５２、検出基板３２、および、位置固定治具７０を示す図である。

【0038】

スケールホルダ５２は、規制部８０を有する。規制部８０は、スケールホルダ５２に対する、スケール板３０が固定される位置を規制する。このような規制部８０は、スケール板３０をスケールホルダ５２における予め定められた位置に、予め定められた姿勢で固定させることができる。

【0039】

例えば、規制部８０は、第１突出部８２と、第２突出部８４とを含む。第１突出部８２および第２突出部８４のそれぞれは、スケール板３０が載せ置かれる領域に設けられる。そして、第１突出部８２および第２突出部８４のそれぞれは、スケール板３０が載せ置かせる側に周囲から突出する。

【0040】

また、スケール板３０は、スケールホルダ５２に載せ置かれた状態において、第１突出部８２が嵌め込まれる第１規制孔８６と、第２突出部８４が嵌め込まれる第２規制孔８８とが形成される。第１突出部８２は、円柱状である。また、第１規制孔８６は、第１突出部８２の円柱が挿入される貫通孔である。第２突出部８４は、中空の筒状である。第２規制孔８８は、第２突出部８４の円柱が挿入される貫通孔である。

【0041】

さらに、スケールホルダ５２は、ｚ方向に窪んだ第１下側孔９０および第２下側孔９２が形成される。第１下側孔９０および第２下側孔９２は、ｚ方向に貫通していてもよい。

【0042】

第１下側孔９０および第２下側孔９２のそれぞれは、ｚ方向に垂直な平面において、スケール板３０が載せ置かれる領域内における、スケール板３０が載せ置かれる側に形成される。例えば、第２下側孔９２は、第２突出部８４の領域に形成される。これにより、第２突出部８４は、中心に第２下側孔９２が形成された中空の筒状となる。

【0043】

スケール板３０は、ｚ方向に貫通する第１中間孔９４および第２中間孔９６が形成される。第１中間孔９４は、スケール板３０がスケールホルダ５２に載せ置かれて固定された状態において、ｚ方向に垂直な平面における第１下側孔９０と同一の位置に形成される。第２中間孔９６は、スケール板３０がスケールホルダ５２に載せ置かれて固定された状態において、ｚ方向に垂直な平面における第２下側孔９２と同一の位置に形成される。

【0044】

なお、第２下側孔９２は、第２突出部８４の領域に形成される。従って、第２中間孔９６は、第２突出部８４が挿入される第２規制孔８８と共通である。

【0045】

検出基板３２は、ｚ方向に貫通する第１上側孔９８および第２上側孔１００が形成される。

【0046】

第１上側孔９８は、スケールホルダ５２が第１筐体２２に対して予め定められた第１位置に配置され、且つ、検出基板３２が第１筐体２２に対して予め定められた第２位置に配置された状態において、ｚ方向に垂直な平面における第１下側孔９０と同一の位置に形成される。

【0047】

第２上側孔１００は、スケールホルダ５２が第１筐体２２に対して第１位置に配置され、且つ、検出基板３２が第１筐体２２に対して第２位置に配置された状態において、ｚ方向に垂直な平面における第２下側孔９２と同一の位置に形成される。

【0048】

ここで、センサ装置１０を製造する製造方法は、スケール板３０をスケールホルダ５２に固定するスケール固定工程と、検出基板３２を第１筐体２２に固定する基板固定工程とを含む。

【0049】

スケール固定工程において、センサ装置１０を製造する製造方法は、スケールホルダ５２が有する規制部８０により位置が規制された状態で、スケールホルダ５２に載せ置いて接着することにより、スケール板３０をスケールホルダ５２に固定する。例えば、スケール固定工程において、センサ装置１０を製造する製造方法は、第１突出部８２を第１規制孔８６に嵌め込み、第２突出部８４を第２規制孔８８に嵌め込む位置にスケール板３０をスケールホルダ５２に載せ置いて、スケールホルダ５２にスケール板３０を接着する。

【0050】

センサ装置１０を製造する製造方法は、このようにスケール板３０をスケールホルダ５２に固定することにより、センサ装置１０における、スケールホルダ５２とスケール板３０との間の位置のずれを小さくすることができる。

【0051】

また、第１突出部８２と第２突出部８４とは、外周円の直径が異なっている。例えば、第２突出部８４は、第１突出部８２より外周円の直径が大きい。スケール板３０に形成された第１規制孔８６は、円周の大きさが、第１突出部８２の外周より大きいが、第２突出部８４の外周より小さい。従って、第１規制孔８６は、第１突出部８２を挿入可能であるが、第２突出部８４を挿入することができない。これにより、スケール固定工程において、センサ装置１０を製造する製造方法は、第１突出部８２を第２規制孔８８に挿入し、第２突出部８４を第１規制孔８６に挿入した状態で、スケール板３０をスケールホルダ５２に接着させてしまうような、取り付け誤りを無くすことができる。

【0052】

また、第１突出部８２と第２突出部８４とは、突出する高さ異なっている。例えば、第２突出部８４は、第１突出部８２より突出する高さが高い。これにより、スケール固定工程において、センサ装置１０を製造する製造方法は、第１突出部８２および第２突出部８４のうちの高い方の一方に対応する孔を引っ掛けてから、高さの低い他方に対応する孔に嵌め込ませることができる。これにより、スケール固定工程において、センサ装置１０を製造する製造方法は、スケール板３０を正しい位置に容易にスケールホルダ５２に固定させることができる。

【0053】

また、スケール板３０は、ｙ方向における２つの側部の形状、すなわち、反射回折格子が並んでいる方向における一方の端部の側面形状と、他方の端部の側面形状とが異なっていてもよい。また、スケール板３０は、ｘ方向における２つの側部の形状、すなわち、反射回折格子が並んでいる方向に直行する方向における一方の端部の側面形状と、他方の端部の側面形状とが異なっていてもよい。これにより、スケール固定工程において、センサ装置１０を製造する製造方法は、スケール板３０を容易に正しい方向に固定させることができる。

【0054】

また、スケール板３０は、第１規制孔８６および第２規制孔８８が、ｘ方向の２つの端部のうちの一方側の端部に形成されていてもよい。これにより、スケール固定工程において、センサ装置１０を製造する製造方法は、ｘ方向に対する取り付け方向を誤ることなく、スケール板３０を容易に正しい方向に固定させることができる。

【0055】

続いて、センサ装置１０を製造する製造方法は、スケール固定工程より後に、基板固定工程を実行する。基板固定工程において、センサ装置１０を製造する製造方法は、位置固定治具７０を用いて、検出基板３２を第１筐体２２に固定する。

【0056】

位置固定治具７０は、ベース部１１２と、第１規制ピン１１４と、第２規制ピン１１６とを含む。

【0057】

ベース部１１２は、第１規制ピン１１４および第２規制ピン１１６を支持する。

【0058】

第１規制ピン１１４および第２規制ピン１１６のそれぞれは、棒状、すなわち、直線状である。第１規制ピン１１４および第２規制ピン１１６は、平行に設けられる。

【0059】

第１規制ピン１１４は、軸に垂直の断面の外径形状が、検出基板３２に形成された第１上側孔９８の内径と略同一である。第１規制ピン１１４は、軸に垂直の断面の外径形状が、第１中間孔９４の内径より小さい。第１規制ピン１１４は、軸に垂直の断面の外径形状が、スケールホルダ５２に形成された第１下側孔９０内径と略同一である。従って、第１規制ピン１１４は、第１上側孔９８、第１中間孔９４および第１下側孔９０に挿入可能である。

【0060】

第２規制ピン１１６は、軸に垂直の断面の外径形状が、検出基板３２に形成された第２上側孔１００の内径と略同一である。第２規制ピン１１６は、軸に垂直の断面の外径形状が、第２中間孔９６の内径より小さい。第２規制ピン１１６は、軸に垂直の断面の外径形状が、スケールホルダ５２に形成された第２下側孔９２内径と略同一である。従って、第２規制ピン１１６は、第２上側孔１００、第２中間孔９６および第２下側孔９２に挿入可能である。

【0061】

第１規制ピン１１４の中心軸と第２規制ピン１１６の中心軸の間の距離は、第１上側孔９８と第２上側孔１００との間の距離と一致する。従って、位置固定治具７０は、検出基板３２に近接することにより、第１規制ピン１１４が第１上側孔９８に挿入されるとともに、第２規制ピン１１６が第２上側孔１００に挿入される状態とすることができる。

【0062】

基板固定工程において、センサ装置１０を製造する製造方法は、位置固定治具７０における第１規制ピン１１４を第１上側孔９８、第１中間孔９４および第１下側孔９０に検出基板３２の側から挿入する。これと同時に、基板固定工程において、センサ装置１０を製造する製造方法は、位置固定治具７０における第２規制ピン１１６を第２上側孔１００、第２中間孔９６および第２下側孔９２に検出基板３２の側から挿入する。

【0063】

基板固定工程において、センサ装置１０を製造する製造方法は、このように位置固定治具７０により検出基板３２とスケールホルダ５２との位置関係を固定した状態において、検出基板３２を第１筐体２２に取り付ける。例えば、センサ装置１０を製造する製造方法は、位置固定治具７０により検出基板３２とスケールホルダ５２との位置関係を固定した状態で、検出基板３２を第１筐体２２に対して複数の基板固定ボルト３２ａにより固定する。そして、センサ装置１０を製造する製造方法は、基板固定工程において、検出基板３２を第１筐体２２に対して複数の基板固定ボルト３２ａにより固定した後に、位置固定治具７０を第１筐体２２から取り外す。

【0064】

センサ装置１０を製造する製造方法は、基板固定工程において、以上のように検出基板３２を第１筐体２２に取り付けることにより、スケールホルダ５２を第１筐体２２に対して予め定められた第１位置に配置した状態において、検出基板３２を第１筐体２２に対して予め定められた第２位置に固定することができる。

【0065】

これにより、本実施形態に係るセンサ装置１０を製造する製造方法は、スケール板３０に対する検出基板３２の位置を、容易に精度良く固定することができる。例えば、センサ装置１０を製造する製造方法は、スケール板３０に対する検出基板３２の中心ずれおよびヨーズレを小さくすることができる。

【0066】

なお、第１下側孔９０および第２下側孔９２は、ｘ方向における異なる位置に形成される。これにより、センサ装置１０を製造する製造方法は、スケール板３０に対する検出基板３２のヨーズレを、より小さくすることができる。

【0067】

また、第１下側孔９０および第２下側孔９２は、スケール板３０に形成されたスケールを挟んで対向する２つの領域のうちの互いに異なる領域に形成される。これにより、センサ装置１０を製造する製造方法は、スケール板３０に対する検出基板３２の中心ズレおよびヨーズレを、より小さくすることができる。

【0068】

図１２は、実施形態に係る製造方法においてセンサ装置１０を製造した場合に生じる公差の要素を示す図である。本実施形態に係る製造方法により製造されたセンサ装置１０は、次のような公差の要素が存在する。

【0069】

第１に、本実施形態に係る製造方法により製造されたセンサ装置１０は、スケールホルダ５２とスケール板３０との間の位置のずれに対する公差であるスケールホルダ－スケール板間公差が生じる。第２に、本実施形態に係る製造方法により製造されたセンサ装置１０は、検出基板３２と、第１規制ピン１１４および第２規制ピン１１６との間の位置ずれに対する公差である基板－ピン間公差が生じる。第３に、本実施形態に係る製造方法により製造されたセンサ装置１０は、スケールホルダ５２と、第１規制ピン１１４および第２規制ピン１１６との間の位置ずれに対する公差であるスケールホルダ－ピン間公差が生じる。

【0070】

すなわち、本実施形態に係る製造方法により製造されたセンサ装置１０は、公差を発生させる要素数が３個となっている。従って、本実施形態に係る製造方法により製造されたセンサ装置１０は、一般的な製造方法により製造された場合と比較して、公差を発生させる要素の数が少なくなる。このため、本実施形態に係る製造方法によれば、公差を発生させる要素の数を少なくして、精度良く変位量を検出することができるセンサ装置１０を製造することができる。

【0071】

以上、本発明の実施形態を説明したが、実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。実施形態は、種々の変更を行うことができる。

【符号の説明】

【0072】

１０ センサ装置、１２ 構造物、２２ 第１筐体、２４ 第２筐体、２６ ロッド、３０ スケール板、３２ 検出基板、４０ 検出器、４２ 信号処理回路、４４ 通信部、５２ スケールホルダ、５４ リニアベアリング、５６ ガイドレール、５８ ブロック、７０ 位置固定治具、８０ 規制部、８２ 第１突出部、８４ 第２突出部、８６ 第１規制孔、８８ 第２規制孔、９０ 第１下側孔、９２ 第２下側孔、９４ 第１中間孔、９６ 第２中間孔、９８ 第１上側孔、１００ 第２上側孔、１１２ ベース部、１１４ 第１規制ピン、１１６ 第２規制ピン。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】