• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    Es wird ein Servomotor offenbart mit eingebauter Treiberschaltung, in welchem ein Sensorschaltungsabschnitt, ein Treibersteuerschaltungsabschnitt und eine Motortreiberschaltung kollektiv auf zwei Platinen vorgesehen sind, hierdurch eine Vereinfachung und Größenreduzierung des Schaltungsaufbaus erreichend. In dem Servomotor mit eingebauter Treiberschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung sind der Sensorschaltungsabschnitt und der Treibersteuerschaltungsabschnitt auf einer Sensorschaltungsplatine ausgebildet und die Motortreiberschaltung ist auf einer Motortreiberplatine ausgebildet, hierdurch eine Größenreduzierung erzielend.
    公开号:DE102004010687A1
    申请号:DE102004010687
    申请日:2004-03-04
    公开日:2004-10-07
    发明作者:Hiromasa Iida Miura；Toshiyuki Iida Noda
    申请人:Tamagawa Seiki Co Ltd；
    IPC主号:H02K29-10
    专利说明:
    [0001] Die vorliegende Erfindung betriffteinen Servomotor mit eingebauter Treiberschaltung. Insbesonderebetrifft die vorliegende Erfindung eine neue Verbesserung einesServomotors zum Erreichen einer Größenreduzierung. Die Größenreduzierungdes Servomotors kann derart erreicht werden, dass eine Sensorschaltungsplatinemit einem Sensorschaltungsabschnitt und einem Treibersteuerschaltungsabschnittversehen ist und dass eine Motortreiberplatine mit einer Leistungseinrichtungzum Antreiben einer Ständerwicklungund die Sensorschaltungsplatine in einer Sensorabdeckung nebeneinanderangeordnet sind.
    [0002] Ein Motorcodiereraufbau kann alsein Beispiel eines konventionell verwendeten Servomotors mit eingebauterTreiberschaltung dieser Art erwähnt werden(siehe beispielsweise JP62-278408 A und US 5,912,541 ).In den Motorcodierern, wie sie in JP 62-278408 A und US 5,912,541 offenbart sind, ist der Motorabschnittmit einem Codierer integriert und der Treiberschaltungsabschnittals ein Treiber ist in einer Form eines von dem Motorhauptteil getrenntenGehäusesaufgebaut.
    [0003] Der konventionelle Motor mit Bremseist wie oben beschrieben aufgebaut und hat demnach die folgendenProbleme.
    [0004] In dem Treiber des konventionellenAufbaus ist eine Isolierung zwischen Schaltungsplatinen erforderlich,da die Sensorplatine fürden Decodierer, die Treibersteuerplatine für die Treibersteuerung unddie Motortreiberplatine zum Antreiben der Ständerwicklung unabhängig voneinandervorliegen. Ferner ist es erforderlich, gegenseitiges Senden undEmpfangen von Signalen zu bewirken, was eine große Zahl von ICs erfordert.
    [0005] Demnach ist der Servomotor als Ganzeseinschließlichdes Treibers eher groß,was zu einem ernsthaften Hindernis bei der Größenreduzierung eines Maschinenwerkzeugs,eines Roboters oder ähnlichemführt,wenn eine großeZahl von Servomotoren gleichzeitig für Mehrachsensteuerung verwendet werden.
    [0006] Die vorliegende Erfindung wurde inHinblick auf das Lösendes obigen Problems beim Stand der Technik gemacht. Ein Ziel dervorliegenden Erfindung ist es insbesondere, einen Servomotor bereitzustellenmit eingebauter Treiberschaltung, in welchem der Sensorabschnitt,der Treibersteuerabschnitt und der Motorsteuerabschnitt als eineintegrale Einheit betrachtet werden, in welcher die Sensorschaltungsplatinemit einem Sensorschaltungsabschnitt versehen ist und einem Treibersteuerschaltungsabschnittund in welcher eine Motortreiberplatine mit einer Leistungseinrichtungzum Antreiben der Ständerwicklungund die Sensorschaltungsplatine nebeneinander innerhalb einer Sensorabdeckung angeordnetsind, hierdurch eine Größenreduzierung erzielend.
    [0007] Gemäß der vorliegenden Erfindungist ein Servomotor mit eingebauter Treiberschaltung vorgesehen,in welchem ein sich aus einem Ständerund einem Rotor zusammensetzender Servomotor servo-angetrieben wirddurch einen Sensorschaltungsabschnitt, einen Treibersteuerschaltungsabschnitt undeiner Motortreiberschaltung, wobei der Sensorschaltungsabschnittund der Treibersteuerschaltungsabschnitt auf einer Sensorschaltungsplatine vorgesehensind. Ferner ist eine einen Codierer abdeckenden Sensorabdeckungan einem Ende des Servomotorabschnitts vorgesehen und eine Leistungseinrichtungder Motortreiberplatte wird in Kontakt gehalten mit einer Innenoberfläche derSensorabdeckung. Ferner sind die Sensorschaltungsplatine und dieMotortreiberplatine nebeneinander innerhalb der Sensorabdeckungderart angeordnet, dass sie axial beabstandet voneinander sind,wobei ihre Außendurchmesserkleiner sind als der Innendurchmesser der Sensorabdeckung und derAußendurchmesserdes Servomotorabschnitts. Ferner ist die Sensorabdeckung aus Aluminiumausgebildet und hat eine Kühlrippe.
    [0008] In den beiliegenden Zeichnungen zeigt:
    [0009] 1 eineSchnittansicht eines Servomotors mit eingebauter Treiberschaltunggemäß der vorliegendenErfindung; und
    [0010] 2 einschematisches Diagramm eines elektrischen Aufbaus jedes Abschnittesder 1
    [0011] Ein Servomotor mit eingebauter Treiberschaltunggemäß einerbevorzugten Ausführungsformder vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme aufdie Zeichnungen beschrieben.
    [0012] In 1 zeigtdas Bezugszeichen 1 ein zylindrisches Gehäuse miteinem Ständer 3 an,um welchen eine Ständerwicklung 2 gewickeltist. Eine Frontabdeckung 3 und eine rückwärtige Abdeckung 4 sindan beiden Enden des zylindrischen Gehäuses 1 montiert.
    [0013] Eine Drehwelle 7 ist drehbargelagert auf Lagern 5 und 6, die jeweils an derFrontabdeckung 3 und der rückwärtigen Abdeckung 4 vorgesehensind. Ein Rotor 8, der innerhalb des Ständers 3 angeordnet ist,ist drehbar vorgesehen und ein elektromagnetischer Treiberabschnitt 9 istin der rückwärtigen Abdeckung 4 vorgesehen.Der Ständer 3,der Rotor 8 und ein Absolut-Codierer 30 bildeneinen Servomotorabschnitt 100.
    [0014] Eine stationäre Platine 11 istan der Frontabdeckungsseite des elektromagnetischen Treiberabschnitts 9 unterVerwendung eines Bolzens 10 befestigt, um einen Spalt Ddazwischen beizubehalten.
    [0015] Ein stationäre Bremsplatte 12 undeine bewegliche Bremsplatte 13 sind in dem Spalt D angeordnet.Die stationäreBremsplatte 12 ist auf der Seite des Rotors 8 befestigtund die bewegliche Bremsplatte 13 ist mit dem elektromagnetischenTreiberabschnitt 9 vermittels einer wohlbekannten (nichtdargestellten) Feder verbunden.
    [0016] Demnach wird die bewegliche Bremsplatte 13,wenn der elektromagnetische Treiberabschnitt 9 nicht erregtwird, veranlasst, durch die elastische Kraft der Feder gegen diestationäreBremsplatte 12 gedrücktzu werden, um das Drehen des Rotors 8 zu sichern. Wennder elektromagnetische Treiberabschnitt 9 erregt wird,wird die bewegliche Bremsplatte 13 gegen die elastischeKraft der Feder angezogen, um hierdurch die stationäre Bremsplatte 12 freizugeben,es dem Rotor 8 ermöglichend,sich zu drehen.
    [0017] Die stationäre Bremsplatte 11,die bewegliche Bremsplatte 13 und der elektromagnetischeTreiberabschnitt 9 bilden die elektromagnetisch-mechanischeBremse 20, welche von wohlbekannter Art ist.
    [0018] Die Drehwelle 7 hat einevorstehende Welle 7a, welche durch eine Öffnung 4a derrückwärtigen Abdeckung 4 verläuft, umdaraus hervorzuragen. Die vorstehende Welle 7a ist miteiner Codeplatte 21 versehen und eine Halteplatte 22,die an der rückwärtigen Abdeckung 4 vorgesehenist, ist mit einem lichtemittierenden Element 23 versehen.
    [0019] Eine aus einer Platine bestehendeSensorschaltungsplatte 25 ist an der rückwärtigen Abdeckung 4 vermittelseines Trageelementes 24 vorgesehen und ist in einer Positionan der Außenseitebefestigt, das heißtder Rückseiteder Codeplatte 21.
    [0020] Ein Lichtempfangselement 26 istan einer Oberflächeder Sensorschaltungsplatte 25 vorgesehen. Das lichtemittierendeElement 23, die Codeplatte 21 und das Lichtempfangselement 26 bildeneinen Codierer 30 als Drehdetektor. Es ist auch möglich, einenwohlbekannten Drehmelder statt dieses Codierers zu verwenden.
    [0021] An der anderen Oberfläche derSensorschaltungsplatte 25 befinden sich ein aus einem ICbestehender wohlbekannter Sensorschaltungsabschnitt 31 undein Treibersteuerschaltungsabschnitt 32. Der Sensorschaltungsabschnitt 31 führt Leistungs-und Signalverarbeitung an dem Codierer 31 aus, hierdurchdas Codierersignal zu dem Treibersteuerschaltungsabschnitt 32 zuführend. Eineaus einem Material mit zufriedenstellender Wärmeleitfähigkeit, wie zum Beispiel Aluminium(andere Materialien sind möglich)gebildete napfförmigeSensorabdeckung 40, ist auf der rückwärtigen Seite der rückwärtigen Abdeckung 40 derartmontiert, dass sie den Codierer 30 abdeckt.
    [0022] An der inneren Oberfläche derSensorabdeckung 40 ist ein Halter 41 vorgesehen,an welchem eine aus einer gedruckten Platine bestehende Motortreiberplatine 42 montiertist. Die Motortreiberplatine 42 hat eine aus einem Leistungstransistoroder Ähnlichembestehende Leistungseinrichtung 43, welche in Kontakt gehaltenwird mit und verbunden ist mit der Innenoberfläche 40a der Sensorabdeckung 40,hierdurch Wärmeleitungund Wärmeabstrahlungermöglichend.
    [0023] An der Oberfläche der Sensorabdeckung 40 sindKühlrippen 44 ausgebildet,mit Hilfe von welchen Wärmeabstrahlungmit hoher Effizienz möglichist.
    [0024] Wie wohlbekannt ist, ist an der Motortreiberplatine 42 eineMotortreiberschaltung 43A zum Antreiben der Drei-Phasen-Ständerwindung 2 durchdie Leistungseinrichtung 43 vorgesehen und der Treibersteuerschaltungsabschnitt 32 steuertdie Motortreiberschaltung 43A.
    [0025] Der äußere Durchmesser der Sensorschaltungsplatine 25 undder Motortreiberplatine 42 sind kleiner als der innereDurchmesser der Sensorabdeckung 40 und des äußeren Durchmessersdes Sensormotorabschnittes 100. Die Sensorschaltungsplatine 25 unddie Motortreiberplatine 42 sind nebeneinander innerhalbder Sensorabdeckung 40 angeordnet und sind in axialer Richtungdavon beabstandet voneinander.
    [0026] Der Sensorschaltungsabschnitt 31,der Treibersteuerschaltungsabschnitt 32 und die Motortreiberschaltung 43A sindelektrisch als unabhängige Schaltungenausgebildet und sind ohne die Verwendung irgendwelcher elektrischerIsolationsschaltung etc. aufgebaut, wie sie beim Stand der Technikanzutreffen sind.
    [0027] Beachte, dass die Platinen 25 und 42 der 1, die oben beschriebenworden sind, wie in dem schematischen Diagramm der 2 gezeigt, aufgebaut sind, welches zeigt,wie sie elektrisch verbunden sind.
    [0028] Als Nächstes wird der Betrieb dieserAusgestaltungsform beschrieben werden. Zuerst arbeitet in dem obenbeschriebenenAufbau der elektromagnetische Treiberabschnitt 9, um diebewegliche Bremsplatte 13 anzuziehen und hierdurch dieBremse 20 zur gleichen Zeit freizugeben, wie die Energiezufuhr eingeschaltetwird, und der Servomotorabschnitt 100 startet das Drehenbasierend auf einem Positionssignal (Zwischen-Schaltsignal) von dem Codierer 30. Daraufhinbeginnt der Servoantrieb des Servomotorabschnitts 100,basierend auf einem Befehlssignal (nicht dargestellt) von außerhalbund einem Codierersignal vom Codierer 30.
    [0029] Der Servomotor mit eingebauter Treiberschaltunggemäß der vorliegendenErfindung, aufgebaut wie oben beschrieben, stellt die folgendenWirkungen bereit.
    [0030] Bedingt dadurch, dass das Anordnender Sensorschaltungsplatine mit Sensorschaltungsabschnitt und Treibersteuerschaltungsabschnittund der Motortreiberplatine mit Motortreiberschaltung innerhalbder Sensorabdeckung der Sensorschaltungsplatte angeordnet sind,ist es möglich,einen Servomotor mit eingebauter Treiberschaltung zu realisieren,welcher dieselbe Größe hat,wie der konventionelle Servomotor ohne eingebaute Treiberschaltung, hierdurcheine wesentlichere Reduzierung der Größe erzielend und Platzersparnis.
    [0031] Ferner können der Sensorschaltungsabschnitt,der Treibersteuerschaltungsabschnitt und die Motortreiberschaltungelektrisch verbunden werden ohne die Verwendung irgendwelcher Isolationsschaltungenzwischen zwei Leiterplatten, hierdurch eine Vereinfachung erzielendund eine Reduzierung der Größe des Schaltungsaufbaus.
    权利要求:
    Claims (4)
    [1] Servomotor mit eingebauter Treiberschaltung, inwelchem ein einen Ständerund einem Rotor umfassender Servomotorabschnitt servo-angetrieben wirddurch einen Sensorschaltungsabschnitt, einen Treibersteuerschaltungsabschnittund einer Motortreiberschaltung, wobei der Sensorschaltungsabschnittund der Treibersteuerschaltungsabschnitt auf einer Sensorschaltungsplatinevorgesehen sind.
    [2] Servomotor mit eingebauter Treiberschaltung gemäß Anspruch1, wobei eine einen Codierer abdeckende Sensorabdeckung an einemEnde des Servomotorabschnitts vorgesehen ist und wobei eine Leistungseinrichtungder Motortreiberplatine in Kontakt gehalten wird mit einer Innenoberfläche derSensorabdeckung.
    [3] Servomotor mit eingebauter Treiberschaltung nachAnspruch 2, wobei die Sensorschaltungsplatine und die Motortreiberplatinenebeneinander innerhalb der Sensorabdeckung angeordnet sind, umaxial beabstandet voneinander zu sein, wobei ihre äußeren Durchmesserkleiner sind als der innere Durchmesser der Sensorabdeckung undder äußere Durchmesserdes Servomotorabschnitts.
    [4] Servomotor mit eingebauter Treiberschaltung nacheinem der Ansprüche2 und 3, wobei die Sensorabdeckung aus Aluminium ausgebildet istund eine Kühlrippehat.
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    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2004-10-07| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
    2010-08-26| 8131| Rejection|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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