JP2002159166A - Pole sensor for linear motor - Google Patents

Pole sensor for linear motor

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JP2002159166A
JP2002159166A JP2000350864A JP2000350864A JP2002159166A JP 2002159166 A JP2002159166 A JP 2002159166A JP 2000350864 A JP2000350864 A JP 2000350864A JP 2000350864 A JP2000350864 A JP 2000350864A JP 2002159166 A JP2002159166 A JP 2002159166A
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pole
linear motor
pole sensor
sensors
sensor
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Application number
JP2000350864A
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Japanese (ja)
Inventor
Yuji Arinaga
雄司 有永
Takayoshi Nakao
隆義 中尾
Motonori Matsushita
元則 松下
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Yaskawa Electric Corp
Original Assignee
Yaskawa Electric Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pole sensor for a linear motor capable of easily positioning a pole position and a pole sensor position of the motor by preventing an erroneous operation of an output of a Hall element. SOLUTION: The pole sensor for the linear motor comprises a plurality of first pole sensors 11a to 11c disposed in one lateral row at an interval corresponding to 1/3 of a pole pitch of a permanent magnet 2 of the motor to detect a U phase; a V phase and a W phase of the pole positions of the motor; a plurality of second pole sensors 12a to 12c deviated in a direction perpendicular to a direction for disposing the sensors 11a to 11c, and arranged so as to cancel signal changes of the sensors 11a to 11c generated by alternating magnetic fields of the currents flowing to a plurality of armature coils 4; and a pole sensor board 13 provided at a moving element 3 of the motor to mount the sensors and its signal processor.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、工作機の送り機構
や半導体製造装置の位置決め装置に用いられると共に、
界磁極と電機子の何れか一方を固定子に、他方を移動子
として相対的に移動するようにしたリニアモータに関
し、特に、リニアモータのポール位置を検出するリニア
モータ用ポールセンサに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is used for a feed mechanism of a machine tool and a positioning device of a semiconductor manufacturing apparatus.
The present invention relates to a linear motor in which one of a field pole and an armature is relatively moved as a stator and the other as a moving element, and more particularly to a linear motor pole sensor for detecting a pole position of the linear motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、工作機の送り機構や半導体製造装
置の位置決め装置に用いられると共に、界磁極と電機子
の何れか一方を固定子に、他方を移動子として相対的に
移動するようにしたリニアモータは、図5のようになっ
ている。図5は従来の可動磁石型リニアモータの横断面
図である。図において、18は台車、18aは走行ロー
ラ、19は搬送ハンガ、20はコイルアッセンブリ、2
2は固定コイル、30cはホール素子、40はガイドレ
ール、40aは固定部、40bはレール部、50はカバ
ー、70は移動子、80は永久磁石、90は可動フレー
ムである。一方の固定子側はガイドレール40と該ガイ
ドレール40の上端に形成された固定部40aに取り付
けられるコイルアッセンブリ20と、該コイルアッセン
ブリ20を覆う脱着可能なカバー50とからなる。この
ガイドレール40の下端側には走行ローラ18aを走行
させるための断面コの字状のレール部40bが形成され
ている。他方の移動子70は、コイルアッセンブリ20
に内蔵される固定コイル22を臨み、対向する永久磁石
80と、該永久磁石80を挟持する可動フレーム90
と、この可動フレーム90を固定する台車18と、台車
18と一体に形成された搬送ハンガ19と、該台車18
に対して垂直方向に支持された走行ローラ18aとから
成る。なお、永久磁石80は、図6の紙面に対して垂直
方向に磁極が交互となるよう複数配置されている。ま
た、該永久磁石80の極性を検出するためのホール素子
30c、30a、30b(30a、30bは図示せず)
がコイルアッセンブリ20側に取り付けられている。図
6は従来の可動磁石型リニアモータの制御回路構成を示
したものである。図において、22a〜22fは固定コ
イル、30c、30a、30bはホール素子、60はド
ライバ回路、60a、60bはスイッチ、62はマイク
ロコンピュータである。移動子70の永久磁石80の極
性を検出するためのホール素子30c、30a、30b
が配置され、これらホール素子の出力によりマイクロコ
ンピュータ62が、移動子70の位置を検出し、ドライ
バ回路60を介してコイルアッセンブリ20を励磁す
る。該ドライバ回路60は、スイッチ60a、60bを
開閉することにより、上記固定コイル22a〜22fの
通電・励磁方向を移動子70の移動にともない順次切り
換えていく。図7は、コイルアッセンブリ20と、移動
子70と、ホール素子30c、30a、30bとの位置
関係を示したものである。コイルアッセンブリ20側に
は、該移動子70の永久磁石80の極性を検出するため
のホール素子30c、30a、30bが配置されてい
る。ホール素子30c、30a、30bはコイル22
a、22b、22zおよびコイル22d、22e、22
fと永久磁石80との間で連続して推力を発生させるた
めに、両者の相対位置を検出し、コイルの通電方向を切
り換えるように配置されている。本従来例では、永久磁
石80の幅が24mmであるため、ホール素子は8mm
ピッチで検出を行うことになる。
2. Description of the Related Art Conventionally, it has been used for a feed mechanism of a machine tool or a positioning device of a semiconductor manufacturing apparatus, and is relatively moved with one of a field pole and an armature as a stator and the other as a mover. The resulting linear motor is as shown in FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view of a conventional movable magnet type linear motor. In the figure, 18 is a truck, 18a is a running roller, 19 is a transport hanger, 20 is a coil assembly, 2
2 is a fixed coil, 30c is a Hall element, 40 is a guide rail, 40a is a fixed portion, 40b is a rail portion, 50 is a cover, 70 is a mover, 80 is a permanent magnet, and 90 is a movable frame. The one stator side includes a guide rail 40, a coil assembly 20 attached to a fixing portion 40 a formed at an upper end of the guide rail 40, and a detachable cover 50 that covers the coil assembly 20. At the lower end of the guide rail 40, a rail portion 40b having a U-shaped cross section for running the running roller 18a is formed. The other mover 70 is connected to the coil assembly 20.
The permanent magnet 80 facing the fixed coil 22 built therein and the movable frame 90 sandwiching the permanent magnet 80
A carriage 18 for fixing the movable frame 90; a transport hanger 19 formed integrally with the carriage 18;
And a running roller 18a supported in the vertical direction with respect to. Note that a plurality of permanent magnets 80 are arranged so that magnetic poles are alternately arranged in a direction perpendicular to the paper surface of FIG. Further, Hall elements 30c, 30a, 30b for detecting the polarity of the permanent magnet 80 (30a, 30b are not shown)
Is attached to the coil assembly 20 side. FIG. 6 shows a control circuit configuration of a conventional movable magnet type linear motor. In the figure, 22a to 22f are fixed coils, 30c, 30a and 30b are Hall elements, 60 is a driver circuit, 60a and 60b are switches, and 62 is a microcomputer. Hall elements 30c, 30a, 30b for detecting the polarity of the permanent magnet 80 of the moving element 70
The microcomputer 62 detects the position of the moving element 70 based on the outputs of these Hall elements, and excites the coil assembly 20 via the driver circuit 60. By opening and closing the switches 60a and 60b, the driver circuit 60 sequentially switches the energizing and exciting directions of the fixed coils 22a to 22f as the moving element 70 moves. FIG. 7 shows a positional relationship among the coil assembly 20, the moving element 70, and the Hall elements 30c, 30a, and 30b. Hall elements 30c, 30a, and 30b for detecting the polarity of the permanent magnet 80 of the movable element 70 are arranged on the coil assembly 20 side. The Hall elements 30c, 30a, and 30b are coils 22
a, 22b, 22z and coils 22d, 22e, 22
In order to continuously generate a thrust between the motor f and the permanent magnet 80, a relative position between the motor f and the permanent magnet 80 is detected, and the direction in which the coil is energized is switched. In the conventional example, since the width of the permanent magnet 80 is 24 mm, the Hall element is 8 mm.
The detection is performed at the pitch.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来技術で
は、移動子70の加減速時に流れるコイル22a〜22
fの電流により、交流磁界が発生し、この交流磁界の影
響がホール素子30c、30a、30bにおよぶため、
ホール素子出力が誤動作し、信頼性に欠けるという問題
があった。また、各ホール素子30c、30a、30b
が単体でコイルアッセンブリ20側に取り付けられてい
るため、モータのポール位置とホール素子位置との位置
決めを行うことが非常に難しいという問題があった。本
発明は、上記問題を解決するためになされたものであ
り、ホール素子出力の誤動作を防止することができ、リ
ニアモータのポール位置と磁気センサ位置との位置決め
を容易に行うことが可能なリニアモータ用ポールセンサ
を提供することを目的とする。
However, in the prior art, the coils 22a to 22a flowing when the moving element 70 is accelerated or decelerated are used.
An AC magnetic field is generated by the current f, and the influence of the AC magnetic field affects the Hall elements 30c, 30a, and 30b.
There has been a problem that the Hall element output malfunctions and the reliability is lacking. Further, each of the Hall elements 30c, 30a, 30b
Is mounted on the coil assembly 20 side alone, so that there is a problem that it is extremely difficult to position the pole position of the motor and the Hall element position. The present invention has been made to solve the above-described problem, and can prevent a malfunction of a Hall element output, and can easily perform a positioning between a pole position of a linear motor and a magnetic sensor position. An object of the present invention is to provide a pole sensor for a motor.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、請求項1の本発明は、交互に磁極が異なるように複
数の永久磁石を配置した界磁極と、前記界磁極と磁気的
空隙を介して配置されると共に複数の3相の電機子コイ
ルを装着した電機子と、前記界磁極と前記電機子の何れ
か一方を固定子に、他方を移動子として、前記移動子を
前記固定子の長手方向に沿って相対的に移動するように
したリニアモータにおいて、前記永久磁石のポールピッ
チPの1/3に相当する間隔に横一列に配置されると共
に、リニアモータのポール位置であるU相、V相、W相
を検出するための複数の磁気センサからなる第1ポール
センサと、前記複数の電機子コイルに流れる電流の交流
磁界により発生する前記第1ポールセンサの信号変化を
キャンセルするように、前記複数の第1ポールセンサが
配置された方向と直交する方向の位置に偏位して配設さ
れた複数の磁気センサからなる第2ポールセンサと、前
記電機子に設けられると共に、前記各々のポールセンサ
並びに前記各々のポールセンサの信号処理回路を実装し
たポールセンサ基板と、を設けたリニアモータ用ポール
センサである。請求項2の本発明は、請求項1記載のリ
ニアモータ用ポールセンサにおいて、前記ポールセンサ
基板の両端に、前記電機子に対して前記ポールセンサ基
板を位置決め固定するための穴部を設けたものである。
請求項3の本発明は、請求項2に記載のリニアモータ用
ポールセンサにおいて、前記穴部は、前記永久磁石のポ
ールピッチPの1/3に相当する長さを有するものであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is directed to a field pole in which a plurality of permanent magnets are arranged alternately with different magnetic poles, and a magnetic gap between the field pole and a magnetic gap. , The armature having a plurality of three-phase armature coils mounted thereon, one of the field poles and the armature being a stator, and the other being a mover, and the mover being fixed. In the linear motor, which is relatively moved along the longitudinal direction of the armature, the permanent magnets are arranged in a horizontal line at intervals corresponding to 1/3 of the pole pitch P of the permanent magnets, and are the pole positions of the linear motor. A first pole sensor composed of a plurality of magnetic sensors for detecting a U phase, a V phase, and a W phase, and a signal change of the first pole sensor generated by an AC magnetic field of a current flowing through the plurality of armature coils is canceled. I will do it A second pole sensor composed of a plurality of magnetic sensors arranged so as to be deviated at a position orthogonal to a direction in which the plurality of first pole sensors are arranged, and provided on the armature; A pole sensor for a linear motor, comprising: each of the pole sensors; and a pole sensor board on which a signal processing circuit of each of the pole sensors is mounted. According to a second aspect of the present invention, in the pole sensor for a linear motor according to the first aspect, holes for positioning and fixing the pole sensor board with respect to the armature are provided at both ends of the pole sensor board. It is.
According to a third aspect of the present invention, in the pole sensor for a linear motor according to the second aspect, the hole has a length corresponding to 1 / of a pole pitch P of the permanent magnet.

【0005】[0005]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図に基づ
いて説明する。図1は、本発明の実施例を示すリニアモ
ータであって、(a)はリニアモータの推力方向から見
た正面図、(b)は(a)に示す移動子に取り付けたポ
ールセンサおよびポールセンサ基板の側面図(第1実施
例)、図2は、図1に示す永久磁石を配置した固定子の
側面図である。図において、1は固定子、2は永久磁
石、3は移動子、4は電機子コイル、11は第1ポール
センサ、12は第2ポールセンサ、13はポールセンサ
基板である。本発明の構成は以下のとおりである。一方
の固定子1には、図2に示すように、固定子1の長手方
向に沿って、交互に磁極N、Sが異なるように、界磁極
となる複数の永久磁石2が接着剤等で固定されている。
永久磁石2のポールピッチをPとした場合に、各々の永
久磁石2はポールピッチPの1/2に相当する間隔で固
定子1上に配置されている。他方の移動子3は、図1
(a)に示すように前記固定子1と磁気的空隙を介して
配置されると共に複数の3相の電機子コイル4を装着し
てなる電機子を構成しており、図示しないベアリングを
介して支持されている。また、移動子3には、図1
(a)および(b)に示すように、永久磁石2の極性を
検出するための磁気センサである第1ポールセンサ11
が固定子1と対向するように固定されている。この第1
ポールセンサ11は、具体的には3つのホール素子11
a、11b、11cからなり、リニアモータのポール位
置であるU相、V相、W相を検出できるよう、略長方形
状のポールセンサ基板13の長手方向に向かってポール
ピッチの1/3に相当する間隔で横一列に配置されてい
る。さらに、上記ポールセンサ基板13には、電機子コ
イル4に流れる電流により発生する交流磁界による第1
ポールセンサ11の誤信号出力をキャンセルするよう、
第1ポールセンサ11の取付位置からポールセンサ基板
13の長手方向と直交する方向に所定の距離Lだけ偏位
させて磁気センサである第2ポールセンサ12が設けら
れている。第2ポールセンサ12はホール素子12a、
12b、12cから構成されている。なお、ポールセン
サ基板13は基板の両端部に移動子3に位置決め固定す
るため穴部14aが設けられており、図示しないネジ等
を用いて移動子3に固定するようになっている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1A and 1B show a linear motor according to an embodiment of the present invention, in which FIG. 1A is a front view of the linear motor viewed from a thrust direction, and FIG. 1B is a pole sensor and a pole attached to the moving element shown in FIG. FIG. 2 is a side view of the stator on which the permanent magnets shown in FIG. 1 are arranged. In the figure, 1 is a stator, 2 is a permanent magnet, 3 is a moving element, 4 is an armature coil, 11 is a first pole sensor, 12 is a second pole sensor, and 13 is a pole sensor board. The configuration of the present invention is as follows. As shown in FIG. 2, a plurality of permanent magnets 2 serving as field poles are provided on one of the stators 1 with an adhesive or the like so that the magnetic poles N and S are alternately different along the longitudinal direction of the stator 1. Fixed.
Assuming that the pole pitch of the permanent magnets 2 is P, the permanent magnets 2 are arranged on the stator 1 at intervals corresponding to の of the pole pitch P. The other mover 3 is shown in FIG.
As shown in FIG. 3A, an armature is provided with a plurality of three-phase armature coils 4 mounted thereon while being arranged via a magnetic gap with the stator 1, and is provided via a bearing (not shown). Supported. In addition, the moving element 3 includes
As shown in (a) and (b), the first pole sensor 11 which is a magnetic sensor for detecting the polarity of the permanent magnet 2
Are fixed so as to face the stator 1. This first
Specifically, the pole sensor 11 includes three Hall elements 11
a, 11b, and 11c, corresponding to 1/3 of the pole pitch in the longitudinal direction of the substantially rectangular pole sensor board 13 so that the U-phase, V-phase, and W-phase, which are the pole positions of the linear motor, can be detected. Are arranged in a horizontal line at an interval. Further, the pole sensor substrate 13 has a first AC magnetic field generated by a current flowing through the armature coil 4.
To cancel the erroneous signal output of the pole sensor 11,
A second pole sensor 12, which is a magnetic sensor, is provided so as to be deviated by a predetermined distance L from a mounting position of the first pole sensor 11 in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the pole sensor board 13. The second pole sensor 12 has a Hall element 12a,
12b and 12c. The pole sensor substrate 13 is provided with holes 14a at both ends of the substrate for positioning and fixing to the movable element 3, and is fixed to the movable element 3 using screws (not shown).

【0006】次に、ポールセンサを駆動し、かつ、その
検出信号を増幅するための信号処理回路について説明す
る。図3は、ポールセンサの信号処理回路を示したブロ
ック図である。上記信号処理回路は、図1(b)のポー
ルセンサ基板13に具体的に図示しないが、ポールセン
サ基板上に実装したものである。磁気センサであるホー
ル素子11a〜11c、12a〜12cは、アンプIC
2A、IC2BおよびトランジスタTR1、TR2によ
り定電圧で駆動されている。ホール素子11、12の出
力ピンであるピン番号2pと4pは、お互い反転出力の
関係であり、このホール素子11と12の出力ピンは、
図3に示されるように、抵抗Rを介して反転した出力ピ
ン同士で接続されている。例えば、ホール素子11aと
12aの場合、ホール素子11aのピン番号4pは抵抗
R2とR1を介してホール素子12aのピン番号2pと
接続され、また、ホール素子11aのピン番号2pは、
抵抗R3、R4を介してホール素子12aのピン番号4
pと接続されている。ホール素子11bと12b、ホー
ル素子11cと12cについても同様に接続されてい
る。このようにホール素子11、12の接続は、差動構
成となっており、ホール素子11a、11b、11cの
出力信号が、リニアモータのポール位置U相、V相、W
相と一致する場合、ホール素子12a、12b、12c
の出力信号は、ホール素子11a、11b、11cの出
力信号の反転信号であるu相、v相、w相という関係と
なり、同相出力信号をキャンセルすることができる。ホ
ール素子11、12の出力信号は、コンパレータIC1
A、IC1B、IC1Cにより矩形波に成形され、上位
コントローラ5に出力される。
Next, a signal processing circuit for driving the pole sensor and amplifying the detection signal will be described. FIG. 3 is a block diagram showing a signal processing circuit of the pole sensor. Although not specifically shown on the pole sensor board 13 of FIG. 1B, the signal processing circuit is mounted on the pole sensor board. Hall elements 11a to 11c and 12a to 12c, which are magnetic sensors, are amplifier ICs.
It is driven at a constant voltage by 2A, IC2B and transistors TR1, TR2. The pin numbers 2p and 4p, which are the output pins of the Hall elements 11 and 12, have an inverted output relationship with each other, and the output pins of the Hall elements 11 and 12 are
As shown in FIG. 3, the inverted output pins are connected via a resistor R. For example, in the case of the hall elements 11a and 12a, the pin number 4p of the hall element 11a is connected to the pin number 2p of the hall element 12a via the resistors R2 and R1, and the pin number 2p of the hall element 11a is
The pin number 4 of the Hall element 12a is connected via the resistors R3 and R4.
connected to p. The hall elements 11b and 12b and the hall elements 11c and 12c are similarly connected. As described above, the connection of the Hall elements 11 and 12 is of a differential configuration, and the output signals of the Hall elements 11a, 11b and 11c are output from the pole positions U, V and W of the linear motor.
If the phases match, the Hall elements 12a, 12b, 12c
Has a relationship of u-phase, v-phase, and w-phase, which are inverted signals of the output signals of the Hall elements 11a, 11b, and 11c, and the in-phase output signal can be canceled. The output signals of the Hall elements 11 and 12 are supplied to the comparator IC1.
A, IC1B, and IC1C are formed into a rectangular wave and output to the host controller 5.

【0007】したがって、第1実施例のリニアモータに
おいて、永久磁石2のポールピッチPの1/3に相当す
る間隔に横一列に配置されると共に、リニアモータのポ
ール位置であるU相、V相、W相を検出するための複数
の磁気センサからなる第1ポールセンサ11と、複数の
電機子コイル4に流れる電流の交流磁界により発生する
第1ポールセンサ11の信号変化をキャンセルするよう
に、複数の第1ポールセンサ11が配置された方向と直
交する方向の位置に偏位して配設された複数の磁気セン
サからなる第2ポールセンサ12と、電機子に設けられ
ると共に、各々のポールセンサ11、12並びに各々の
ポールセンサの信号処理回路を実装したポールセンサ基
板13と、を設けたので、例えば、移動子3の加減速時
に流れる電機子コイル4の電流によって発生する交流磁
界が、ポールセンサ基板13上のホール素子11a、1
1b、11cに影響を及ぼすようなことがあっても、ホ
ール素子11a、11b、11cにそれぞれ対応したホ
ール素子12a、12b、12cが、電機子コイル4の
電流で発生する交流磁界の影響による誤出力信号を同相
で検出することができると共に、また、ポールセンサの
信号処理回路において差動構成の接続をとることによ
り、この誤出力信号をキャンセルすることができること
から、永久磁石2の磁界のみを検出することができ、ホ
ール素子の誤動作を防止することができる。
Therefore, in the linear motor of the first embodiment, the permanent magnets 2 are arranged in a horizontal row at intervals corresponding to 1/3 of the pole pitch P of the permanent magnets 2, and the U-phase and the V-phase , A first pole sensor 11 composed of a plurality of magnetic sensors for detecting the W phase, and a signal change of the first pole sensor 11 generated by an AC magnetic field of a current flowing through the plurality of armature coils 4 are canceled. A second pole sensor 12 composed of a plurality of magnetic sensors arranged to be deviated at a position orthogonal to a direction in which the plurality of first pole sensors 11 are arranged; Since the sensors 11 and 12 and the pole sensor board 13 on which the signal processing circuit of each pole sensor is mounted are provided, for example, the armature core which flows when the moving element 3 is accelerated or decelerated is provided. AC magnetic field generated by the current Le 4, the Hall element 11a on the pawl sensor substrate 13, 1
1b, 11c, the Hall elements 12a, 12b, 12c respectively corresponding to the Hall elements 11a, 11b, 11c are erroneously generated by the influence of the AC magnetic field generated by the current of the armature coil 4. The output signal can be detected in phase, and the erroneous output signal can be canceled by connecting the differential configuration in the signal processing circuit of the pole sensor. Detection can be performed, and malfunction of the Hall element can be prevented.

【0008】図4は、本発明の第2実施例を示すポール
センサ基板の側面図である。第2実施例が第1実施例と
異なる点は、ポールセンサ基板13の両端に、永久磁石
のポールピッチPの1/3に相当する長さを有する穴部
14b、いわゆる長穴を設けた点である。前記穴部14
bがポールピッチPの少なくとも1/3以上あれば、ホ
ール素子11a、11b、11cの何れか1つが、リニ
アモータのU相ポール位置に一致する様にポールセンサ
基板13を移動子3にネジ(図示せず)等で仮固定した
状態で、容易に位置調整をすることが可能となる。例え
ば、ホール素子11bが、リニアモータのU相ポール位
置と一致する位置にネジ等で締め付けた場合、ホール素
子11cはV相、ホール素子11aはW相となる。ホー
ル素子11a、11b、11cの何れかがリニアモータ
のU相、V相、W相と一致したかを、上位コントローラ
にセットするか、またはポールセンサ基板13上に切り
換えスイッチを配置してスイッチ切り替えを行うことに
より、ホール素子11a、11b、11cの相を決める
ことが可能である。また、ホール素子11a、11b、
11cをそれぞれU相、V相、W相と固定し、穴部14
bの長さをPとしても良い。この第2実施例は、永久磁
石のポールピッチPの1/3に相当する長さの穴部4b
をポールセンサ基板13に設けることにより、ポールセ
ンサ基板13を移動子3に仮固定して、リニアモータの
ポール位置との位置決めが可能となるので、ポール位置
調整が簡単で、高精度な位置決めを容易に行うことがで
きる。なお、第2実施例では、ポールセンサ基板13の
両端に穴部14bを設けたが、位置は両端でなくても良
く、また穴部は、必ずしも穴でなくても切りかぎ形状で
も良いことは明らかである。
FIG. 4 is a side view of a pole sensor substrate according to a second embodiment of the present invention. The second embodiment is different from the first embodiment in that a hole 14b having a length corresponding to 1 / of the pole pitch P of the permanent magnet, that is, a so-called long hole is provided at both ends of the pole sensor substrate 13. It is. The hole 14
If b is at least 1/3 or more of the pole pitch P, the pole sensor board 13 is screwed onto the mover 3 so that one of the Hall elements 11a, 11b, and 11c matches the U-phase pole position of the linear motor. The position can be easily adjusted in a state temporarily fixed by, for example, not shown). For example, when the Hall element 11b is tightened with a screw or the like at a position corresponding to the U-phase pole position of the linear motor, the Hall element 11c is in the V phase and the Hall element 11a is in the W phase. Whether any of the Hall elements 11a, 11b, 11c matches the U-phase, V-phase, W-phase of the linear motor is set in the host controller, or a changeover switch is arranged on the pole sensor board 13 to switch the switch. Is performed, it is possible to determine the phase of the Hall elements 11a, 11b, 11c. Further, the Hall elements 11a, 11b,
11c are fixed to the U-phase, V-phase, and W-phase, respectively.
P may be the length of b. The second embodiment has a hole 4b having a length corresponding to 1/3 of the pole pitch P of the permanent magnet.
Is provided on the pole sensor board 13, the pole sensor board 13 is temporarily fixed to the movable element 3, and the positioning with respect to the pole position of the linear motor can be performed. It can be done easily. In the second embodiment, the holes 14b are provided at both ends of the pole sensor board 13. However, the position may not be at both ends, and the holes may not necessarily be holes but may have a cut shape. it is obvious.

【0009】[0009]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の第1実施
例によれば、リニアモータにおいて、永久磁石のポール
ピッチPの1/3に相当する間隔に横一列に配置される
と共に、リニアモータのポール位置であるU相、V相、
W相を検出するための複数の磁気センサからなる第1ポ
ールセンサと、複数の電機子コイルに流れる電流の交流
磁界により発生する第1ポールセンサの信号変化をキャ
ンセルするように、複数の第1ポールセンサが配置され
た方向と直交する方向の位置に偏位して配設された複数
の磁気センサからなる第2ポールセンサと、電機子に設
けられると共に、各々のポールセンサ並びに各々のポー
ルセンサの信号処理回路を実装したポールセンサ基板
と、を設けたため、第1ポールセンサを構成する各ホー
ル素子にそれぞれ対応した第2ポールセンサを構成する
各ホール素子が、電機子コイルの電流で発生する交流磁
界の影響による誤出力信号を同相で検出することができ
ると共に、また、ポールセンサの信号処理回路において
差動構成の接続をとることにより、この誤出力信号をキ
ャンセルすることができることから、永久磁石2の磁界
のみを検出することができ、ホール素子の誤動作を防止
することができる。また、本発明の第2実施例によれ
ば、ポールセンサ基板の両端に永久磁石のポールピッチ
Pの少なくとも1/3に相当する長さを有する穴部を設
けたため、ポールセンサ基板を移動子に仮固定して、リ
ニアモータのポール位置との位置決めが可能となるの
で、ポール位置調整が簡単で、高精度な位置決めを容易
に行うことができる。
As described above, according to the first embodiment of the present invention, in the linear motor, the linear motors are arranged in a horizontal line at an interval corresponding to 1/3 of the pole pitch P of the permanent magnets. U-phase, V-phase, which are the motor pole positions,
A first pole sensor including a plurality of magnetic sensors for detecting a W phase and a plurality of first pole sensors configured to cancel a signal change of the first pole sensor generated by an AC magnetic field of a current flowing through the plurality of armature coils. A second pole sensor composed of a plurality of magnetic sensors arranged to be displaced in a direction orthogonal to the direction in which the pole sensors are arranged; a second pole sensor provided on the armature; And a pole sensor board on which the signal processing circuit is mounted, so that each hall element constituting the second pole sensor corresponding to each hall element constituting the first pole sensor is generated by the current of the armature coil. An erroneous output signal due to the influence of an AC magnetic field can be detected in the same phase, and the connection of a differential configuration in the signal processing circuit of the pole sensor is eliminated. It makes since it is possible to cancel the erroneous output signal, it is possible to detect only the magnetic field of the permanent magnet 2, it is possible to prevent malfunction of the Hall element. Further, according to the second embodiment of the present invention, since the hole having a length corresponding to at least に of the pole pitch P of the permanent magnet is provided at both ends of the pole sensor substrate, the pole sensor substrate can be used as a movable element. Since the linear motor can be temporarily fixed and positioned with respect to the pole position of the linear motor, the pole position can be easily adjusted and highly accurate positioning can be easily performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例を示すリニアモータであって、
(a)はリニアモータの正面図、(b)は(a)に示す
移動子に取り付けたポールセンサおよびポールセンサ基
板の側面図である(第1実施例)。
FIG. 1 is a linear motor showing an embodiment of the present invention,
FIG. 2A is a front view of a linear motor, and FIG. 2B is a side view of a pole sensor and a pole sensor board attached to the moving element shown in FIG. 1A (first embodiment).

【図2】図1に示す永久磁石を配置した固定子の側面図
である。
FIG. 2 is a side view of a stator on which the permanent magnet shown in FIG. 1 is arranged.

【図3】ポールセンサの信号処理回路のブロック図であ
る。
FIG. 3 is a block diagram of a signal processing circuit of the pole sensor.

【図4】本発明の第2実施例を示すポールセンサ基板の
側面図である。
FIG. 4 is a side view of a pole sensor substrate according to a second embodiment of the present invention.

【図5】従来の可動磁石型リニアモータの横断面図であ
る。
FIG. 5 is a cross-sectional view of a conventional movable magnet type linear motor.

【図6】従来の可動磁石型リニアモータの制御回路構成
を示したものである。
FIG. 6 shows a control circuit configuration of a conventional movable magnet type linear motor.

【図7】従来のコイルアッセンブリ20と、移動子70
と、ホール素子30A、30B、30Cとの位置関係を
示したものである。
FIG. 7 shows a conventional coil assembly 20 and a moving element 70.
And a positional relationship between the Hall elements 30A, 30B, and 30C.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 固定子 2 永久磁石 3 移動子 4 電機子コイル 11、11a、11b、11c:ホール素子(第1ポー
ルセンサ) 12、12a、12b、12c:ホール素子(第2ポー
ルセンサ) 13 ポールセンサ基板 14a 穴部 14b 穴部 15 上位コントローラ IC1A、IC1B、IC1C:コンパレータ IC2A、IC2B:オペアンプ TR1、TR2:トランジスタ R1〜R20:抵抗
Reference Signs List 1 stator 2 permanent magnet 3 mover 4 armature coil 11, 11a, 11b, 11c: Hall element (first pole sensor) 12, 12a, 12b, 12c: Hall element (second pole sensor) 13 Pole sensor substrate 14a Hole part 14b Hole part 15 Host controller IC1A, IC1B, IC1C: Comparator IC2A, IC2B: Operational amplifier TR1, TR2: Transistor R1 to R20: Resistance

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5H611 AA01 BB09 PP01 PP05 QQ03 RR02 UA01 UA07 5H641 BB06 BB18 BB19 GG02 GG03 GG07 GG24 GG26 GG28 HH02 HH03 HH06 JA01  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5H611 AA01 BB09 PP01 PP05 QQ03 RR02 UA01 UA07 5H641 BB06 BB18 BB19 GG02 GG03 GG07 GG24 GG26 GG28 HH02 HH03 HH06 JA01

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】交互に磁極が異なるように複数の永久磁石
を配置した界磁極と、前記界磁極と磁気的空隙を介して
配置されると共に複数の3相の電機子コイルを装着した
電機子と、前記界磁極と前記電機子の何れか一方を固定
子に、他方を移動子として、前記移動子を前記固定子の
長手方向に沿って相対的に移動するようにしたリニアモ
ータにおいて、 前記永久磁石のポールピッチPの1/3に相当する間隔
に横一列に配置されると共に、リニアモータのポール位
置であるU相、V相、W相を検出するための複数の磁気
センサからなる第1ポールセンサと、 前記複数の電機子コイルに流れる電流の交流磁界により
発生する前記第1ポールセンサの信号変化をキャンセル
するように、前記複数の第1ポールセンサが配置された
方向と直交する方向の位置に偏位して配設された複数の
磁気センサからなる第2ポールセンサと、 前記電機子に設けられると共に、前記各々のポールセン
サ並びに前記各々のポールセンサの信号処理回路を実装
したポールセンサ基板と、を設けたことを特徴とするリ
ニアモータ用ポールセンサ。
1. An armature having a plurality of permanent magnets arranged so that magnetic poles are alternately different from each other, and an armature provided with a plurality of three-phase armature coils arranged through the magnetic gap with the field pole. And a linear motor in which one of the field pole and the armature is a stator and the other is a mover, and the mover is relatively moved along a longitudinal direction of the stator. A plurality of magnetic sensors are arranged in a horizontal row at intervals corresponding to 1/3 of the pole pitch P of the permanent magnets, and include a plurality of magnetic sensors for detecting U-, V-, and W-phases, which are pole positions of the linear motor. One pole sensor and a direction orthogonal to the direction in which the plurality of first pole sensors are arranged so as to cancel a signal change of the first pole sensor generated by an AC magnetic field of a current flowing through the plurality of armature coils. A second pole sensor composed of a plurality of magnetic sensors arranged to be deviated at the position of: and a pole provided on the armature and mounting each of the pole sensors and a signal processing circuit of each of the pole sensors. A pole sensor for a linear motor, comprising: a sensor substrate.
【請求項2】前記ポールセンサ基板の両端に、前記電機
子に対して前記ポールセンサ基板を位置決め固定するた
めの穴部を設けたことを特徴とする請求項1記載のリニ
アモータ用ポールセンサ。
2. A pole sensor for a linear motor according to claim 1, wherein holes are provided at both ends of said pole sensor board for positioning and fixing said pole sensor board with respect to said armature.
【請求項3】前記穴部は、前記永久磁石のポールピッチ
Pの少なくとも1/3に相当する長さを有することを特
徴とする請求項2に記載のリニアモータ用ポールセン
サ。
3. The pole sensor for a linear motor according to claim 2, wherein the hole has a length corresponding to at least 1/3 of a pole pitch P of the permanent magnet.
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