JP2007037238A - サーボアンプ一体型サーボモータ - Google Patents

Abstract

【課題】 従来のサーボアンプ一体型サーボモータにあっては、サーボアンプを一体化していないサーボモータよりもサーボモータ自身を設置するスペースが大きくなり、さらにサーボアンプとサーボモータが一体化されているために分解や組立が簡単でなく、したがって保守性が非常に悪かったが、本発明はこのような問題を解決したサーボアンプ一体型サーボモータを提供する。
【解決手段】 サーボアンプ２０をサーボモータ１０の軸方向端部に又は軸方向と直角な方向の側面に分離可能に取り付け、サーボモータ１０とサーボアンプ２０の接続にコネクタを使用した。
【選択図】図１

Description

本発明は、サーボモータとサーボアンプを一体化したサーボモータに関するもので、特にサーボアンプを分離しても使用できるサーボモータに関する。

従来のサーボアンプを一体化するサーボモータにおいては、省配線化を目的としたものが多くある。サーボアンプを一体化することにより、従来のサーボアンプからサーボモータへの接続に必要であった動力線やエンコーダ線をモータ内部に持たせることにより、上位への通信線と入力電源のみの配線でサーボモータを駆動することが可能となる。これにより、省配線化を実現している。（例えば、特許文献１参照）。
図８はサーボアンプを一体化した従来のサーボモータの説明図である。
１１０はサーボモータＭ等のサーボ駆動装置で、該サーボ駆動装置１１０のパネル板１１６の上面には、パワー素子１１３やＶＬＳＩ１１２やＣＰＵ１１４等の素子が配設されている。そして、該サーボ駆動装置１１０の周囲には放熱板１１１が設けられ、上記各パワー素子１１３から発生する熱を放熱するようになっている。こうして構成されたサーボ駆動装置１１０を、モータのハウジング１１７に必要によっては断熱材を介して固着し、該サーボ駆動装置１１０とサーボモータＭ、及び速度・位置検出器と接続する。
その結果、サーボ駆動装置１１０とサーボモータＭ、及び速度・位置検出器のケーブルは必要なくなり、また、速度・位置検出器とサーボ駆動装置１１０間に各々従来設けていたドライバ回路やレシーバ回路も必要なくなる。
特開昭６０−１０２８３９号 特開平６−２９２３４６号

従来のサーボアンプ一体型サーボモータにおいて、サーボアンプとサーボモータが一体化されているために、サーボアンプを一体化していない従来のサーボモータよりもサーボモータ自身を設置するために必要なスペースが大きくなった。
また、高性能な制御を行う場合には、サーボアンプ一体型サーボモータのサーボアンプ部分がさらに大きくなり、前記サーボアンプ一体型サーボモータよりもさらに大きな設置スペースが必要となった。
さらに、高容量のサーボモータをサーボアンプと一体化する場合には、それらを冷却するための外部冷却装置が必要となり、このことからも大きな設置スペースが必要となった。
さらに、サーボアンプ一体型サーボモータにおいては、サーボアンプとサーボモータが一体化されているために、分解・組立が容易に出来なくなり、保守性が非常に悪くなった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、サーボアンプをサーボモータに一体化する際にサーボモータの端部及びサーボモータ側面にサーボアンプを取り付けることにより設置スペースに合わせてサーボアンプ一体型サーボモータの外形を変更することができるようにし、更にサーボモータの端部にサーボアンプを配置した場合には、サーボモータからの発熱をサーボアンプに伝え難くすることができる。
また、サーボアンプとサーボモータが分離可能な構造を持つことにより、設置スペースに制限がある場合やサーボアンプ一体型サーボモータが取り付けられる装置の急な変更により必要な設置スペースが得られなくなった場合には、サーボモータとサーボアンプを分離して設置し、設置スペースに制限がなければ一体化し省配線化して設置することが可能となり、またサーボアンプとサーボモータが分離できることにより、サーボアンプ一体型サーボモータを設置した状態で、サーボアンプのみを取り外すことが可能となり保守性が非常に高くなるサーボモータを提供することを目的とする。

上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したものである。
請求項１記載のサーボアンプ一体型サーボモータの発明は、ステータ及びロータからなるモータ部と、センサ及びセンサ処理回路からなるセンサ部とを有するサーボモータと、前記モータを駆動する駆動回路と、前記駆動回路を制御する制御回路と、通信回路とを備えたサーボアンプと、から成るサーボアンプ一体型サーボモータにおいて、前記サーボアンプが前記サーボモータの端部に取り付けられていることを特徴としている。
また、請求項２記載のサーボアンプ一体型サーボモータの発明は、ステータ及びロータからなるモータ部と、センサ及びセンサ処理回路からなるセンサ部とを有するサーボモータと、前記モータを駆動する駆動回路と、前記駆動回路を制御する制御回路と、通信回路とを備えたサーボアンプと、から成るサーボアンプ一体型サーボモータにおいて、前記サーボアンプが前記サーボモータの軸方向と直角な方向の側面に取り付けられていることを特徴としている。
また、請求項３記載のサーボアンプ一体型サーボモータの発明は、ステータ及びロータからなるモータ部と、センサ及びセンサ処理回路からなるセンサ部とを有するサーボモータと、前記モータを駆動する駆動回路と、前記駆動回路を制御する制御回路と、通信回路とを備えたサーボアンプと、から成るサーボアンプ一体型サーボモータにおいて、前記サーボアンプが前記サーボモータ以外の筐体に取り付けられていることを特徴としている。
また、請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項記載のサーボアンプ一体型サーボモータにおいて、前記サーボアンプが着脱可能であることを特徴としている。
また、請求項５記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項記載のサーボアンプ一体型サーボモータにおいて、前記サーボアンプが筐体を有し、前記筐体が冷却機能を備えていることを特徴としている。
また、請求項６記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項記載のサーボアンプ一体型サーボモータにおいて、前記サーボアンプ一体型サーボモータがケーブル保持部材を有し、前記ケーブル保持部材が冷却機能を備えていることを特徴としている。

請求項１に記載の発明によると、モータ本体の端部にサーボアンプが取り付けられることによりサーボモータとサーボアンプを一体化することが可能となり、従来のサーボアンプからサーボモータへの接続に必要であった動力線やエンコーダ線をモータ内部に持たせることにより上位への通信線と入力電源のみの配線でサーボモータを駆動することが可能となり、省配線化を実現している。また、サーボモータ端部にサーボアンプを取り付けることによりサーボモータからの発熱をサーボアンプに伝え難くすることが可能となる。
請求項２に記載の発明によると、請求項１と同等に、省配線化を可能とし更にサーボモータ側面にもサーボアンプを取り付けることが可能となり、サーボアンプ一体型サーボモータを設置スペースに合わせて、外形を変更することが可能となる。
請求項３に記載の発明によると、サーボアンプ一体型サーボモータを設置した状態から前記サーボモータと前記サーボアンプが着脱可能となり、サーボアンプが個別に扱えることが可能となり保守性が向上する。
請求項４に記載の発明によると、サーボアンプ一体型サーボモータを設置する際に、前記サーボアンプが前記サーボモータ以外の筐体にも取り付けられることが可能となり、設置スペースの変更等にも対応が可能となる。
請求項５に記載の発明によると、前記サーボアンプの筐体が冷却機能を備えていることにより、サーボアンプの冷却にファン等の別の冷却装置を用いることなくサーボアンプの冷却を可能とするとともに、サーボモータに必要であった、ファンを使用することがないので防塵及び水の浸入に対する保護構造を保つことが可能となる。
請求項６に記載の発明によると、サーボアンプ一体型サーボモータのケーブル保持部品が冷却機能を備えていることにより、装置全体の冷却効果を向上することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。

図１は本発明の実施例１を示すサーボアンプ一体型サーボモータの斜視図で、（ａ）はサーボアンプ一体型サーボモータをサーボモータ側から見た図、（ｂ）はサーボアンプ一体型サーボモータをサーボアンプ側から見た図である。
図１において、１はサーボアンプ一体型サーボモータで、サーボモータ１０とサーボアンプ２０とから成り、ケーブル保持部品３２（ケーブル保持部品３２の構成については図７で詳述する。）を備えている。
図２は図１のサーボアンプ一体型サーボモータの分解斜視図である。
図２において、サーボモータ１０はロータ１１とステータ１２とセンサ処理回路１３とから構成され、そしてサーボアンプ２０との接続に必要な電源用コネクタ１４と、及びセンサ処理回路１３からの信号を接続するセンサ用コネクタ１５とが取り付けられている。
一方、サーボアンプ２０は通信回路２１と、制御回路２２と、駆動回路２３と、駆動回路２３を冷却するヒートシンク２４と、それぞれの回路を保持する第１カバー２５と、第２カバー２６と、第３カバー２７と、第４カバー２８とから構成されている。そして、サーボモータ１０の電源コネクタ１４とを接続する電源用コネクタ２９とセンサ処理回路１３からの信号を接続するセンサ用コネクタ３０とが取り付けられている。
サーボモータ１０及びサーボアンプ２０は、各構成部品をそれぞれに取り付けることが可能な形態となっている。
図３は、サーボアンプ一体型サーボモータを分離させた状態で示す分離斜視図である。図３に示すように、サーボモータ１０の長さ方向端部にサーボアンプ２０を取り付けることにより、サーボアンプ一体型サーボモータ１が実現可能となる。この時、サーボアンプ２０において構成される第１カバー２５に断熱性のある材料を使用することにより、サーボモータ１０からの熱をサーボアンプ２０に伝え難くすることが可能となる。

図４は本発明の実施例２を示すサーボアンプ一体型サーボモータで、（ａ）は斜視図、（ｂ）はその分離斜視図である。
図４から判るように、実施例２は、サーボアンプ２０をサーボモータ１０の長さ方向と直角方向の側面に取り付ける構造としている点である。サーボモータ１０の電源用コネクタ１４及びセンサ用コネクタ１５をサーボアンプ２０の電源用コネクタ２９とセンサ用コネクタ３０を接続した後、第５カバー１６を取り付けることにより密閉し、図４（ｂ）の状態図において、サーボモータ１０の側面にサーボアンプ２０を取り付けることにより、サーボアンプ一体型サーボモータ２が実現可能となる。

図３は、実施例３の構成を示す図でもある。
図３のようにサーボモータ１０及びサーボアンプ２０が分離可能な構造であり、サーボモータ１０とサーボアンプ２０の接続にコネクタ１４，１５と２９，３０を使用し、サーボモータ１０の電源用コネクタ１４及びセンサ用コネクタ１５をサーボアンプ２０の電源用コネクタ２９とセンサ用コネクタ３０に着脱することにより、サーボモータ１０を固定したままサーボアンプ２０だけをサーボモータ１０から着脱することが容易に可能となる。

図５は実施例４の構成を示す図である。
サーボモータ１０とサーボアンプ２０が分離可能であり、サーボモータ１０とサーボアンプ２０の接続にコネクタを使用していることによりサーボアンプ２０とサーボモータ１０とを別々の位置に設置することが可能となる。

図６は実施例５の構成を示す図である。
図６において、２０はサーボアンプ、２１は通信回路、２２は制御回路、２７は第３カバー、２８は第４カバー、３７は伝熱板、３８は部品、３９は熱伝導性シートである。
制御回路２２を保持する第３カバー２７が制御回路２２の基板間に伝熱板３７を備えている。また、伝熱板３７と制御回路２２の部品３８とを熱的に接続するために、熱伝導性シート３９が伝熱板３７と部品３８の間に取り付けられている。これにより部品３８からの発熱を熱伝導性シート３９と伝熱板３７を経由して第３カバー２７の外部に放熱することが可能となる。

図７は実施例６の構成を示す図である。
図において、３２はケーブル保持部品、３３は通信用ケーブル、３４はコネクタ、３５は第１ケース、３６は第２ケースである。サーボアンプ一体型サーボモータ１のケーブル保持部品３２は、第１ケース３５と第２ケース３６とで構成されている。２本の通信用ケーブル３３、３３の各端部を纏めて第１ケース３５と第２ケース３６を取り付けて、サーボアンプ一体型サーボモータ１に取り付けられる。ケーブル保持部品３２は、通信用ケーブル３３に取り付けられたコネクタ３４に対しロック機構がない場合に、コネクタ３４のロック機構の役割を果たし、また、コネクタ３４部分の密閉性を確保することが可能となる。
また、第１ケース３５と第２ケース３６は、熱伝導性の良い材料で構成され、サーボアンプ２０の第３カバー２７（図２）、第４カバー２８（図２）に取り付けられるように構成している。
これにより、第３カバー２７および第４カバー２８からの熱が、ケーブル保持部品３２に伝わり放熱性が向上する。

このようにサーボアンプ一体型サーボモータ１は、サーボモータ１０とサーボアンプ２０を分離可能な構造を持つことにより、サーボアンプ２０をサーボモータ１０に一体化する、またはサーボモータ１０とサーボアンプ２０を別々配置することが可能となり、更に、サーボアンプ一体型サーボモータ１において、サーボモータ１０とサーボアンプ２０を分離可能な構造を持つことにより、保守作業を行う際、サーボアンプ２０のみを取り外すことができ、保守性を向上することができるため、サーボアンプ一体型サーボモータは省配線が可能となり、多くのサーボモータを使用する機器で配線の取り回しに、苦慮していた装置等に使用が見込まれる。特に、ロボットや工作機械等、幅広い用途に適用できる。

本発明の実施例１を示すサーボアンプ一体型サーボモータの斜視図である。 図１のサーボアンプ一体型サーボモータの分解斜視図である。 本発明の実施例１及び３を示すサーボアンプ一体型サーボモータの分離斜視図である。 本発明の実施例２を示すサーボアンプ一体型サーボモータで、（ａ）は斜視図、（ｂ）はその分離斜視図である。 本発明の実施例４を示すサーボモータ及びサーボアンプの斜視図である。 本発明の実施例５を示すサーボアンプの断面図である。 本発明の実施例６を示すケーブル保持部材分解斜視図である。 従来のアンプ一体型モータの説明図である。

符号の説明

１，２ サーボアンプ一体型サーボモータ
１０ サーボモータ
１１ ロータ
１２ ステータ
１３ センサ処理回路
１４ 電源用コネクタ
１５ センサ用コネクタ
２０ サーボアンプ
２１ 通信回路
２２ 制御回路
２３ 駆動回路
２４ ヒートシンク
２５ 第１カバー
２６ 第２カバー
２７ 第３カバー
２８ 第４カバー
２９ 電源用コネクタ
３０ センサ用コネクタ
３１ 接続コネクタ
３２ ケーブル保持部品
３３ 通信用ケーブル
３４ コネクタ
３５ 第１ケース
３６ 第２ケース
３７ 伝熱板
３８ 部品
３９ 熱伝導性シート
１１０ サーボ駆動装置
１１１ 放熱板
１１２ ＶＬＳＩ
１１３ パワー素子
１１４ ＣＰＵ
１１６ パネル板
１１７ ハウジング
Ｍ サーボモータ

Claims (6)

1. ステータ及びロータからなるモータ部と、センサ及びセンサ処理回路からなるセンサ部とを有するサーボモータと、
   前記モータを駆動する駆動回路と、前記駆動回路を制御する制御回路と、通信回路とを備えたサーボアンプと、
   から成るサーボアンプ一体型サーボモータにおいて、
   前記サーボアンプが前記サーボモータの軸方向端部に取り付けられていることを特徴とするサーボアンプ一体型サーボモータ。
2. ステータ及びロータからなるモータ部と、センサ及びセンサ処理回路からなるセンサ部とを有するサーボモータと、
   前記モータを駆動する駆動回路と、前記駆動回路を制御する制御回路と、通信回路とを備えたサーボアンプと、
   から成るサーボアンプ一体型サーボモータにおいて、
   前記サーボアンプが前記サーボモータの軸方向と直角な方向の側面に取り付けられていることを特徴とするサーボアンプ一体型サーボモータ。
3. ステータ及びロータからなるモータ部と、センサ及びセンサ処理回路からなるセンサ部とを有するサーボモータと、
   前記モータを駆動する駆動回路と、前記駆動回路を制御する制御回路と、通信回路とを備えたサーボアンプと、
   から成るサーボアンプ一体型サーボモータにおいて、
   前記サーボアンプが前記サーボモータ以外の筐体に取り付けられていることを特徴とするサーボアンプ一体型サーボモータ。
4. 前記サーボアンプが着脱可能であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載のサーボアンプ一体型サーボモータ。
5. 前記サーボアンプが筐体を有し、前記筐体が冷却機能を備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載のサーボアンプ一体型サーボモータ。
6. 前記サーボアンプ一体型サーボモータがケーブル保持部材を有し、前記ケーブル保持部材が冷却機能を備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載のサーボアンプ一体型サーボモータ。

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