CN202475162U - 伺服马达 - Google Patents

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CN202475162U CN2012200695098U CN201220069509U CN202475162U CN 202475162 U CN202475162 U CN 202475162U CN 2012200695098 U CN2012200695098 U CN 2012200695098U CN 201220069509 U CN201220069509 U CN 201220069509U CN 202475162 U CN202475162 U CN 202475162U
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CN2012200695098U
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松谷泰裕
原田学
原田正信
青木健一
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Yaskawa Electric Corp
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Yaskawa Electric Corp
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Abstract

本实用新型提供一种能够高精度且容易地进行编码器的检查的伺服马达。编码器(100)具有:圆板状的盘(110),其与轴(SH)连接并沿圆周方向形成有由多个反射狭缝(111)构成的狭缝阵列(SA);光学模块(120),其具备对狭缝阵列(SA)照射光的点光源(121)和接收从点光源(121)照射并由狭缝阵列(SA)反射的光的受光元件(122);基板(130),光学模块(120)设于该基板(130);以及圆筒状的支承部件(140),其固定于马达(M)的壳体(10),在内部收纳盘(110)并以使光学模块(120)与狭缝阵列(SA)对置的方式支承基板(130)。

Description

伺服马达
技术领域
所公开的实施方式涉及具备光学式编码器的伺服马达。
背景技术
具备对马达轴的旋转角度等进行光学检测的编码器的伺服马达已被公知。例如,专利文献1记载的伺服马达具有回转式编码器,所述回转式编码器具备:空心轴,其安装于马达轴;旋转盘,其安装在空心轴的端面;受光元件,其以与旋转盘隔开预定的空隙的方式安装;基板,该基板上搭载有受光元件;发光元件,其与受光元件对置地安装;以及壳体,其固定发光元件且通过轴承而与空心轴连接。
专利文献1:日本特许第4296458号公报
通过将空心轴经由毂部固定于马达轴并且将壳体经由板簧固定于马达,从而将上述现有技术的回转式编码器安装于马达。在这样制造出的伺服马达中,进行光学系统的高精度的对位,且在出厂前检查编码器是否正常地发挥功能。该功能检查在确保编码器的功能方面起着重要的作用,但是由于在检查时会有各种各样的原因作用,因此不一定容易高精度地进行该检查。
实用新型内容
因此,本实用新型正是鉴于这样的问题而完成的,本实用新型的目的在于提供一种伺服马达,能够高精度且容易地进行编码器的检查。
为了解决上述课题,根据本实用新型的一个观点,提供一种伺服马达,所述伺服马达具备:马达,所述马达使轴旋转;以及编码器,所述编码器检测上述轴的位置,
上述编码器具有:
圆板状的盘,所述盘与上述轴连接,并且该盘沿圆周方向形成有多个反射狭缝;
光学模块,所述光学模块具备点光源和受光元件,所述点光源对上述反射狭缝照射光,所述受光元件接收从上述点光源照射并由上述反射狭缝反射的光;
基板,上述光学模块设置于所述基板;以及
圆筒状的支承部件,所述支承部件固定于上述马达的壳体,并且该支承部件在内部收纳上述盘并以使上述光学模块与上述反射狭缝对置的方式支承上述基板。
而且,也可以是,上述编码器还具有至少两个定位销,所述定位销插入上述基板和上述支承部件两者,对上述基板和上述支承部件的相对位置进行定位,
上述支承部件在载置上述基板的面具有供上述定位销插入的至少两个销孔。
而且,也可以是,上述编码器还具有至少两个固定螺钉,所述固定螺钉沿上述轴的轴向贯通上述基板和上述支承部件并与上述壳体的螺纹孔螺合,
上述支承部件具有供上述固定螺钉贯通的至少两个贯通孔,
上述贯通孔的内径被设定为尺寸比上述固定螺钉的外径大。
而且,也可以是,上述支承部件在载置上述基板的面具有台阶,所述台阶在该支承部件的圆筒形状内侧在与上述基板之间形成有间隙。
而且,也可以是,上述支承部件在外周面具有至少三个平坦部,所述平坦部沿圆周方向以大致均等的间隔配置。
而且,也可以是,上述壳体具有圆环状或者圆弧状的突起部或者台阶部,所述突起部或者台阶部能够与上述支承部件的外周面或者内周面隔开间隙地卡合。
而且,也可以是,上述马达具有油封,上述轴贯通所述油封的中心部,并且该油封的外周部固定于上述壳体,
上述油封至少形成至将上述盘夹在中间而与上述点光源对应的位置,并且该油封吸收从该点光源照射的光的至少一部分。
如以上所说明了的,根据本实用新型,能够高精度且容易地进行编码器的检查。
附图说明
图1是用于说明本实施方式的伺服马达的概要结构的说明图。
图2是用于说明本实施方式的编码器的概要结构的剖视图。
图3是用于说明本实施方式的编码器的概要结构的分解立体图。
图4是用于说明光学模块与盘的对位方法的一例的盘的一部分的俯视图。
图5是用于说明光学模块与盘的对位方法的一例的光学模块的俯视图。
标号说明
10:壳体;
11:螺纹孔;
13:突起部;
100:编码器;
110:盘;
111:反射狭缝;
120:光学模块;
121:点光源;
123:受光元件;
130:基板;
140:支承部件;
141:基板载置面;
142:贯通孔;
143:销孔;
144:台阶;
145:外周面;
146:平坦部;
150:固定螺钉;
160:定位销;
170:油封;
M:马达;
S:间隙;
SH:轴;
SM:伺服马达。
具体实施方式
下面,参照附图说明本实施方式。
<1.伺服马达>
首先,一边参考图1,一边说明本实施方式的伺服马达的结构的概要。如图1所示,伺服马达SM具有编码器100和马达M。马达M是不包含编码器100的动力发生源的一例。虽然有时也将该马达M单体称作伺服马达,但在本实施方式中,将包含有编码器100的结构称作伺服马达SM。马达M通过使轴SH绕旋转轴线AX旋转从而输出旋转力。
另外,马达M只要是基于位置数据控制的马达即可,并不特别限定。即,马达M不限于使用电力作为动力源的电动式马达的情况,例如也可以是液压式马达、气动式马达、蒸汽式马达等使用其他动力源的马达。但是为了便于说明,在下面对马达M为电动式马达的情况进行说明。
编码器100与马达M的轴SH的旋转力输出端相反侧的端部连接。并且,该编码器100通过检测轴SH的位置来检测马达M的旋转对象(也可以是轴SH本身。)的位置,并输出表示该位置的位置数据。
另外,编码器100的配置位置并不特别限定于本实施方式所示的例子。例如,编码器100也可以以与轴SH的输出端侧直接连接的方式进行配置,此外,还可以经由减速器、旋转方向转换器、制动器等其他机构而与轴SH等连接。
另外,本实施方式在这样的情况下特别有效:如图1和图2所例示的那样,编码器100是编码器100的盘110直接与马达M的轴SH连接的所谓“内置型”,并且是光源采用点光源,来自该点光源的照射光由反射狭缝反射并由受光元件接收的所谓“反射型”。这是基于下述理由。即,在编码器100为例如将盘110与编码器专用的轴连接并将该轴构成为能够与马达M的轴SH等连接的所谓“配套(complete)型”的情况下,由于盘110和光学模块120与编码器专用的轴和轴承一起被预先定位并被一体地组合起来,因此在伺服马达SM的制造时不是特别需要盘110和光学模块120的位置调整。另一方面,在如本实施方式那样的“内置型”的编码器100的情况下,形成为盘110和光学模块120独立的支承结构,因此在伺服马达SM的制造时需要对盘110和光学模块120的位置调整,而且来自点光源的照射光为扩散光,且通过利用来自点光源的光的直进性,能够进行高精度的位置检测,因此与使用平行光的编码器和透过型的编码器相比,需要高精度地进行光学模块与盘的对位。对于通过本实施方式的结构能够高精度地进行光学模块与盘的对位的详细内容在后面叙述。
<2.编码器>
接下来,使用图2和图3对编码器100的概要结构进行说明。另外,图2是将图3所示的编码器100沿A-A线剖开的剖视图。
如图2所示,本实施方式的编码器100设于马达M的壳体10(例如负载相反侧托架),并由编码器罩101覆盖。如图2和图3所示,编码器100具有:圆板状的盘110,其与轴SH连接;光学模块120,其与盘110对置配置;基板130,其在靠盘110侧安装光学模块120;以及圆筒状的支承部件140,其支承基板130。
(2-1.盘)
盘110与轴SH的端部连接。另外,也可以将盘110经由例如毂部等与轴SH连接起来。如图3所示,在盘110的与光学模块120对置的一侧的面形成有环状的狭缝阵列SA,所述环状的狭缝阵列SA具有沿圆周方向排列于盘110的整周范围的多个反射狭缝111(参考后述的图4)。一个一个的反射狭缝111对从点光源121照射来的光进行反射。反射狭缝111以具有增量图案(incremental pattern)的方式进行配置。如后述的图4所示,增量图案是以预定的间距规则地重复的图案。该增量图案通过由至少一个以上的受光元件检测到的检测信号之和来表示每个间距或者一个间距内的马达M的旋转对象的位置。
盘110在本实施方式中例如由玻璃形成。并且,狭缝阵列SA所具有的反射狭缝111能够通过在玻璃制的盘110的表面涂布用于反射光的部件来形成。另外,盘110的材质并不限定为玻璃,也可以使用金属和树脂等。而且,反射狭缝也可以例如将反射率高的金属作为盘110使用,并通过溅射等将不反射光的部分形成为粗糙面或者对该部分涂布反射率低的材质,由此降低反射率而形成。但是,盘110的材质和制造方法等并不特别限定。
(2-2.光学模块)
如图2和图3所示,光学模块120形成为与盘110平行的基板状,并且与盘110的狭缝阵列SA的一部分对置地固定。该光学模块120在与盘110对置的一侧的面具备:点光源121,其向盘110的反射狭缝111照射光;以及受光阵列122,其接收从点光源121照射并由反射狭缝111反射来的光。另外,在本实施方式中,对光学模块120形成为能够使将编码器100薄型化且制造容易的基板状的情况进行说明,但光学模块120并不一定要构成为基板状。
点光源121配置在光学模块120的大致中央位置,并对通过对置的位置的狭缝阵列SA照射光。作为该点光源121,只要是能够向照射区域照射光的光源即可,并不特别限定,例如能够使用LED(Light Emitting Diode:发光二极管)。并且,该点光源121特别地形成为未配置有光学透镜等的点光源,并从发光部照射漫射光。另外,在提到点光源的情况下,并不需要是严格的点,只要是在设计上或者动作原理上看作是从大致点状的位置发出漫射光的光源,当然从有限的面发出光也是可以的。这样,通过使用点光源,由于不进行光学元件的聚光和漫射,因此不易产生由光学元件引起的误差等,能够提高对狭缝阵列SA照射的照射光的直进性。
受光阵列122配置在点光源121的周围,并接收来自对置的狭缝阵列SA的反射光。为此,受光阵列122具有多个受光元件123(参考后述的图5)。受光元件123例如采用形成为薄膜状的光电二极管等。
(2-3.基板)
基板130是圆板状的印刷布线基板,在其与盘110对置的一侧的面和该面相反侧的面搭载有包括光学模块120的多个电路元件等,并在所述多个电路元件之间形成多条配线。另外,在图2和图3中,对于光学模块120以外的元件和配线省略了图示。如图2所示,基板130形成为与支承部件140大致相同的直径,所述基板130的边缘部载置于支承部件140的用于载置基板的面141(下面适当地记作“基板载置面141”)。在基板130的边缘部设有供固定螺钉150贯通的多个(在本实施方式中为三个)贯通孔131。贯通孔131沿圆周方向以大致均等的间隔(在本实施方式中为120°间隔)进行配置。而且,在基板130的边缘部设有供定位销160插入的至少两个(在本实施方式中为两个)销孔132。销孔132以贯通基板130的方式设置,并且与上述三个贯通孔131中的两个相邻地进行配置。而且,如图2所示,光学模块120搭载于基板130的边缘部附近。
(2-4.支承部件)
如图2和图3所示地,支承部件140形成为圆筒状,并且所述支承部件140在内部收纳盘110且以使光学模块120与盘110的反射狭缝111对置的方式支承基板130。支承部件140例如通过使用了模具的树脂模压等而一体成型。优选树脂为黑色或者容易吸收光的颜色的材质从而能够抑制光在支承部件140的内部的散射和反射。另外,对于除此以外的树脂,通过在成型后涂敷黑色或者吸收光的颜色和图案从而也能够使用。
支承部件140具有供固定螺钉150贯通的至少两个(在本实施方式中为三个)贯通孔142。贯通孔142以与基板130的贯通孔131对应的方式沿圆周方向以大致均等的间隔(在本实施方式中为120°间隔)进行配置。至少两个(在本实施方式中为三个)固定螺钉150沿轴SH的轴向贯通基板130的贯通孔131和支承部件140的贯通孔142并与壳体10的螺纹孔11螺合。由此,将基板130和支承部件140固定于马达的壳体10。另外,固定螺钉150的数量只要是两个以上即可,并不限定,但若是两个的话在固定稳定性方面不够充分,而达到四个以上的话则导致部件数量的增加及基板130的有效面积(能够形成电路元件和配线的面积)的减少等,因此优选如本实施方式那样地形成为三个。
另外,如图2所示,基板130的贯通孔131和支承部件140的贯通孔142的内径尺寸被设定为比固定螺钉150的轴部151的外径大。即,贯通孔131、142形成为自由尺寸孔(バカ孔)。由此,在使固定螺钉150贯通基板130和支承部件140并与壳体10的螺纹孔11螺合的状态下,在固定螺钉150的紧固之前,在贯通孔131、142的内径与固定螺钉150的外径的尺寸差的范围内,能够使基板130和支承部件140移动,以使光学模块120相对于盘110相对移动,从而能够进行光学模块120与盘110的对位。并且,通过在对位完成后将固定螺钉150紧固,能够容易地将基板130和支承部件140固定于壳体10。这样,例如在光学模块120与盘110的对位完成后使固定螺钉150贯穿插入的结构的情况下,有可能在使固定螺钉150贯穿插入时因接触等而发生位置偏移,但根据本实施方式,在对位完成后仅进行固定螺钉150的紧固即可,因此能够防止这种位置偏移。
如图3所示,在支承部件140的基板载置面141设有供定位销160插入的至少两个(在本实施方式中为两个)销孔143。销孔143以与基板130的销孔132对应的方式与三个贯通孔142中的两个相邻地进行配置。定位销160在先插入支承部件140的销孔143并竖立设置的状态下插入基板130的销孔132。通过这样在基板130和支承部件140两者插入定位销160,能够对基板130和支承部件140在与旋转轴线AX垂直的面方向的相对位置进行定位。另外,销孔132、143的内径被设定为与定位销160的外径大致相等(或者比定位销160的外径稍小)。因此,在将定位销160插入销孔132、143时,能够借助定位销160的过盈配合作用来将基板130和支承部件140临时固定。因此,在进行光学模块120与盘110的对位时,能够一体地处理(移动)基板130和支承部件140。其结果是,与仅使基板130移动的情况相比,光学模块120的移动操作变得容易,能够使位置调整变得容易。
另外,在将支承部件140通过树脂模压等一体成型的情况下,也考虑将定位销从基板载置面141突出地一体成型,但在该情况下无法进行基板载置面141的后续加工(平面找正加工等)。与此相对,在本实施方式中,由于形成为设有能够供定位销160插入的销孔143的结构,因此能够进行基板载置面141的后续加工,能够提高支承部件140的加工精度。
另外,定位销160的数量只要是两个以上就能够进行对基板130和支承部件140的定位,因此并不限定,但由于达到三个以上的话会导致部件数量的增加和基板130的有效面积的减少,因此优选如本实施方式这样形成为最小限度即两个。而且,也可以使销孔132、143以离开贯通孔131、142的方式设置,但通过如本实施方式这样将销孔132、143与贯通孔131、142相邻地进行设置,与以离开贯通孔131、142的方式进行配置的情况相比,能够抑制基板130的有效面积的减少。
在支承部件140的基板载置面141,在除了贯通孔142和销孔143的形成部位以外的整周范围设有台阶144。考虑搭载于基板130的元件等的配置和光学模块120的光路等来设定台阶144的深度和半径方向的宽度。如图2所示,台阶144在支承部件140的圆筒形状内侧在与基板130之间形成间隙S。由此,利用该间隙空间,能够将光学模块120和其它元件等配置到基板130的外周端附近,因此能够增加基板130的有效面积。而且,能够使元件等位于间隙S内的结果是,能够使支承部件140的半径方向尺寸小型化,能够使编码器100乃至伺服马达SM小型化。
并且,由于来自点光源121的照射光为漫射光,因此在如本实施方式那样将光学模块120靠近支承部件140的内壁进行配置的情况下,有可能支承部件140的内壁会干涉到光路L,或者来自内部的反射光和杂散光等对受光阵列123产生影响,但在本实施方式中,由于能够通过设置台阶144使支承部件140的内壁与光学模块120离开,因此能够抑制上述干涉和影响,提高检查精度和定位精度。
支承部件140的外周面145形成为圆筒状的曲面,但在该外周面145设有至少三个(在本实施方式中为三个)平坦部146。平坦部146构成为其圆周方向的两端位于外周面145上的长方形状的平面,并且所述平坦部146沿圆周方向以大致均等的间隔(在本实施方式中为120°间隔)进行配置。所述平坦部146用于支承部件140与未图示的固定夹具的固定。即,在本实施方式中,在进行光学模块120与盘110的对位时,将利用定位销160而与基板130一体化了的支承部件140固定于固定夹具,一边使该固定夹具移动,一边使光学模块120相对于盘110相对移动。在对位完成后将固定螺钉150紧固,而将基板130和支承部件140固定于壳体10,然后卸下固定夹具。通过如此地使用固定夹具,与利用按压等使基板130和支承部件140直接移动的情况相比,光学模块120的移动操作变得容易,能够使位置调整变得容易。此时,能够将固定夹具的固定部件(未图示)从三个方向按压于在支承部件140的外周面145设置的三个平坦部146来进行固定。由此,能够将支承部件140以不会相对于固定夹具位置偏移的方式进行固定。而且,通过使支承部件140与固定部件的接触部分形成为平面状而不是曲面状,能够克服因对位完成后的固定螺钉150的紧固而产生的向使基板130和支承部件140旋转的方向作用的力,从而能够防止旋转方向的位置偏移。
另外,平坦部146的数量只要是三个以上就能够防止支承部件140相对于固定夹具的位置偏移,因此并不限定,但如果达到四个以上的话,平坦面146各自的面积减少,并且支承部件140的壁厚整体地变薄,存在着强度不足这样的问题。因此,优选如本实施方式这样为三个,由此能够确保各平坦部146的面积和支承部件140的强度。
(2-5.油封)
在盘110和壳体10之间,以覆盖壳体10的方式设有油封170。如图3所示,轴SH贯通油封170的中心部,在该油封170的外周部具有多个(在本实施方式中为三个)朝向半径方向外侧突出的固定部171。固定部171沿圆周方向以大致均等的间隔(在本实施方式中为120°间隔)进行配置,各固定部171通过小螺钉161固定于壳体10。油封170与轴SH紧贴,即使设于壳体10的轴承12的润滑脂雾化并飞散,其一部分从壳体10与轴SH的间隙漏到编码器侧,也能够通过油封170抑制润滑脂的泄漏,提高编码器100的可靠性。
而且,如图2所示,油封170至少形成至将盘110夹在中间而与点光源122对应的位置。而且,油封170例如由黑色的橡胶和树脂等吸收光的材质构成。另外,除了吸收光的材质以外,例如用黑色或容易吸收光的彩色·图案进行涂敷的话,也可以使用。由此,油封170吸收来自点光源122的照射光(包括透过盘110的透过光和散射·反射光)的至少一部分,能够抑制支承部件140的内部的壳体10的光的散射·反射。其结果是,能够抑制散射·反射光对受光阵列122的影响,因此能够提高编码器100的检测精度。
<3.其他结构>
如图3所示,在马达M的壳体10的设有编码器100的端面FA设有多个(在本实施方式中为三个。但在图3中仅图示出两个。)圆弧状的突起部13,所述多个圆弧状的突起部13能够隔着间隙G而与支承部件140的外周面145卡合。由此,通过在将支承部件140固定于壳体10时使支承部件140与突起部13卡合,能够对支承部件140粗略地进行定位,能够使此后的位置调整变得容易。而且,由于突起部13与支承部件140的外周面隔着间隙G卡合,因此在该间隙G的范围内,能够使基板130和支承部件140通过例如按压而移动来使光学模块120相对于盘110相对移动,能够进行光学模块120与盘110的对位。此时,突起部13作为避免支承部件140过度移动的止动件发挥功能。
另外,突起部13的数量也可以是三个以外,而且也可以将突起部13形成为圆环状而不是圆弧状。而且,也可以使突起部13与支承部件140的内周面隔开间隙地卡合。并且,突起部13只要能够与支承部件140的外周面或内周面卡合的话,也可以不是如本实施方式那样形成为突起状,例如也可以是台阶部。
<4.光学模块与盘的对位方法的一例>
在将如上所述的结构的编码器100组装于马达M来制造伺服马达时,如上所述需要进行盘110与光学模块120的高精度的位置调整。在此,使用图4和图5,对使用受光元件的受光信号进行该对位的方法的一例进行说明。
另外,此处说明的盘110与光学元件120的对位是在使各固定螺钉150贯通基板130和支承部件140而与壳体10的螺纹孔11螺合并进行紧固之前的状态下进行的。在该状态下,如上所述,在贯通孔131、142的内径与固定螺钉150的外径的尺寸差的范围内,且在突起部13与支承部件140的外周面的间隙G的范围内,使由定位销160临时固定的基板130和支承部件140与固定夹具一起一体地移动,使光学模块120相对于盘110相对移动,从而能够进行光学模块120与盘110的对位。
如图4所示,在盘110形成有环状的狭缝阵列SA,所述狭缝阵列SA具有沿圆周方向排列的多个反射狭缝111。在该狭缝阵列SA的外周侧和内周侧,围绕盘中心O形成有两条同心圆狭缝CS1、CS2。所述同心圆狭缝CS1、CS2在通过后述的位置调整用受光元件124的输出进行光学模块120相对于盘110的位置调整时使用。同心圆狭缝CS1、CS2形成为宽度W彼此相同且距狭缝阵列SA的半径方向距离大致相等。另外,同心圆狭缝CS1、CS2与狭缝阵列SA同样,通过利用例如蒸镀反射率高的材质等方法在透过光或吸收光的材质的盘110上呈同心圆状地形成反射狭缝,从而形成图案。
如图5所示,在光学模块120的与盘110对置的一侧的面设有:点光源121;受光阵列122L、122R,它们包含多个受光元件123,所述多个受光元件123用于接收来自狭缝阵列SA的反射光;位置调整用受光元件124UL、124UR,它们接收来自同心圆狭缝CS1的反射光;以及位置调整用受光元件124D,其接收来自同心圆狭缝CS2的反射光。
位置调整用受光元件124UL、124UR在盘110的半径方向上配置在比点光源121靠外周侧的位置,位置调整用受光元件124D配置在比点光源121靠内周侧的位置。位置调整用受光元件124UL、124UR以相对于光学模块120的中心线Lc轴对称的方式进行配置。而且,位置调整用受光元件124D也同样地以中心线Lc作为中心位置轴对称地进行配置。另外,点光源121配置于中心线Lc上。
在盘110与光学模块120恰当地定位后的情况下,位置调整用受光元件124UL、124UR以半径方向的一部分(在本例中为半径方向内侧的一部分)与受光区域AR1(在图5中用影线示出)重叠而其余部分不与受光区域AR1重叠的方式进行配置,所述受光区域AR1是由点光源121照射并由同心圆狭缝CS1反射的反射光的受光区域。而且,位置调整用受光元件124D也同样地以半径方向的一部分(在本例中为半径方向外侧的一部分)与受光区域AR2(在图5中用影线示出)重叠而其余部分不与受光区域AR2重叠的方式进行配置,所述受光区域AR2是由点光源121照射并由同心圆狭缝CS2反射的反射光的受光区域。
如图4所示,在光学模块120相对于盘110恰当地定位后的情况下配置成:基板121的中心线Lc与盘110的半径方向Lr一致(图5所示的θ方向的定位),并且点光源121与狭缝阵列SA的半径方向中央位置对置(图5所示的R方向的定位)。此时的位置调整用受光元件124UL、124UR、124D被设定为各自的受光信号的输出大致相等。因此,通过以使位置调整用受光元件124UL、124UR、124D的输出大致相等的方式使固定夹具移动,从而能够使盘110和光学模块120高精度地对位。
<5.实施方式的效果的例子>
为了说明以上说明了的本实施方式的伺服马达SM产生的效果,作为比较例,考虑例如利用多个支柱支承基板130的结构。在该情况下,在出厂前的编码器功能检查时,有可能受光阵列122接收到外部光线,从而使检查精度降低。另一方面,为了隔断外部光线,考虑在对覆盖编码器的编码器罩101进行安装后进行检查。然而,在该情况下,不仅需要罩的安装作业,而且在发现异常的情况下需要再次将罩卸下来进行调整等罩的装卸作业,检查比较麻烦。而且,也考虑在暗室中进行检查,但在该情况下,需要准备暗室和将伺服马达向暗室输送等,检查规模变大。
与此相对,在以上说明了的本实施方式的伺服马达SM中,设有光学模块120的基板130由圆筒状的支承部件140支承。由此,在利用马达M的壳体10和基板130封闭圆筒状的支承部件140的两侧的开口的状态下,能够在其内部使光学模块120与盘110的狭缝阵列SA对置。其结果是,即使不安装编码器罩101、不使用暗室,也能够抑制外部光线对受光阵列122的影响,因此能够高精度且容易地进行在伺服马达SM的出厂前等时进行的编码器100的功能检查。
而且,在本实施方式中,使用点光源121,来自该点光源121的照射光由狭缝阵列SA反射并由受光阵列122接收。并且,来自点光源121的照射光为漫射光,并且利用来自点光源121的光的直进性,从而能够进行高精度的位置检测。因此,与使用平行光的编码器和透过型的编码器相比,对于点光源121与狭缝阵列SA与受光阵列122的对位、即光学模块120与盘110的对位要求高精度。对于这样的高精度的对位,有时使用受光元件的受光信号进行,例如使用图4和图5说明了的如下方式等进行:在盘110设置同心圆狭缝CS1、CS2,并且在光学模块120设置位置调整用受光元件124,利用位置调整用受光元件124接收由点光源121照射并由同心圆狭缝CS1、CS2反射的光。对于这样的反射型的编码器中的利用了点光源自身的发光的对位,会受到在透过型的编码器中不成为问题的外部光线的影响,从而对其精度产生影响。与此相对,在本实施方式中,在进行这样的对位时,能够抑制外部光线对位置调整用受光元件124的影响,因此能够高精度地进行光学模块120与盘110的对位。
而且,在本实施方式中,形成为将点光源121和受光元件123配置在盘110的一侧的反射型的编码器,因此与将光源和受光元件配置于盘的两侧的透过型的情况相比,能够使编码器100薄型化,能够使伺服马达SM小型化。而且,在本实施方式中,形成为盘110直接与轴SH连接且支承部件140设于马达M的壳体10的所谓的内置型的编码器,因此,与将盘100连接于编码器用轴并将该轴经由联轴器连接于马达M的轴SH(在该情况下,支承部件设于编码器的壳体)的所谓的配套型的编码器的情况相比,实现了部件数量的降低和小型化,且还有能够防止由联轴器引起的共振等的效果。
以上,参考附图详细地说明了本实施方式。然而,当然并不是限定于这些实施方式的例子。显然,只要是具有本实施方式所属的技术领域中的通常的知识的人员,就能够在权利要求书记载的技术思想的范围内想到进行各种变更和修正。因此,这些变更后和修正后的技术当然也属于本实施方式的技术范围。

Claims (7)

1.一种伺服马达,其特征在于,
该伺服马达具备:
马达,所述马达使轴旋转;以及
编码器,所述编码器检测所述轴的位置,
所述编码器具有:
圆板状的盘,所述盘与所述轴连接,并且该盘沿圆周方向形成有多个反射狭缝;
光学模块,所述光学模块具备点光源和受光元件,所述点光源对所述反射狭缝照射光,所述受光元件接收从所述点光源照射并由所述反射狭缝反射的光;
基板,所述光学模块设置于所述基板;以及
圆筒状的支承部件,所述支承部件固定于所述马达的壳体,并且该支承部件在内部收纳所述盘并以使所述光学模块与所述反射狭缝对置的方式支承所述基板。
2.根据权利要求1所述的伺服马达,其中,
所述编码器还具有至少两个定位销,所述定位销插入所述基板和所述支承部件两者,对所述基板和所述支承部件的相对位置进行定位,
所述支承部件在载置所述基板的面具有供所述定位销插入的至少两个销孔。
3.根据权利要求2所述的伺服马达,其中,
所述编码器还具有至少两个固定螺钉,所述固定螺钉在所述轴的轴向贯通所述基板和所述支承部件并与所述壳体的螺纹孔螺合,
所述支承部件具有供所述固定螺钉贯通的至少两个贯通孔,
所述贯通孔的内径被设定为尺寸比所述固定螺钉的外径大。
4.根据权利要求1~3中的任一项所述的伺服马达,其中,
所述支承部件在载置所述基板的面具有台阶,所述台阶在该支承部件的圆筒形状内侧在与所述基板之间形成有间隙。
5.根据权利要求1~3中的任一项所述的伺服马达,其中,
所述支承部件在外周面具有至少三个平坦部,所述平坦部沿圆周方向以大致均等的间隔配置。
6.根据权利要求1~3中的任一项所述的伺服马达,其中,
所述壳体具有圆环状或者圆弧状的突起部或者台阶部,所述突起部或者台阶部能够与所述支承部件的外周面或者内周面隔开间隙地卡合。
7.根据权利要求1~3中的任一项所述的伺服马达,其中,
所述马达具有油封,所述轴贯通所述油封的中心部,并且该油封的外周部固定于所述壳体,
所述油封至少形成至将所述盘夹在中间而与所述点光源对应的位置,并且该油封吸收从该点光源照射的光的至少一部分。
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