JP3925204B2 - Assembly method of motor with sensor - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原点位置が認識できるセンサーを備えたモータの組立方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、産業用機器の駆動源としてサーボモータが多用されており、位置および速度検出のセンサーとして、光学式エンコーダやレゾルバが主に用いられている。
【0003】
このセンサーは、原点位置が認識できるように構成されており、原点を励磁タイミングや検出信号の基準位置として用いている。
【0004】
例えば、この原点位置を基準にして励磁タイミングを決めようとすれば、センサー回転部の原点位置とモータのロータマグネット磁極位置、センサー固定部の原点位置とモータのステータ磁極位置とに分けて、それぞれ位置決めする必要がある。
【0005】
ここで、センサーとしてレゾルバを用いたサーボモータの従来の組立工程と構成について図を参照しながら説明する。
【0006】
図3において、まず、ロータマグネットをモータシャフトに接着固定後、ロータマグネ
ットを着磁する。次に、モータシャフトに軸受を装着後、ステータおよびブラケットを組み込むことでモータ部が完成する。モータ完成後、レゾルバロータをモータシャフトに、レゾルバステータをモータブラケットに仮固定し、その後、励磁タイミングを基準にしてレゾルバとモータの原点位置合わせを行なっていた。
【0007】
ここで、モータのブラケットにレゾルバステータを仮固定した後の原点調整(位置合わせ方法)について説明する。
【0008】
図4において、スター結線したステータ巻線43の2相に直流電流を流すとステータコア44は電磁石となり、この磁極とロータマグネット45の磁極が吸引して釣合った位置でロータは停止する。
【0009】
ここで、レゾルバロータの原点41をステータコアの特定位置に合わせてモータシャフトに固定し、次にレゾルバロータの原点41にレゾルバステータの原点42が一致するようにレゾルバステータを周方向に回転させブラケットに固定して原点調整を行なっていた。
【0010】
なお、レゾルバステータとレゾルバロータ、レゾルバステータとモータブラケット、また、レゾルバロータとモータシャフトはそれぞれ別体で構成したものを組み合わせていた。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のモータとセンサーの原点位置調整工程は、ロータ側とステータ側に分けて2回必要であり、それぞれ工数が多く煩雑であった。
【0012】
また、取扱いの面からモータおよびセンサーの口出し線の位置をある範囲内におさめる必要があった。
【0013】
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、原点位置調整の工数を削減できる組立方法を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために本発明のセンサー付モータの組立方法は、原点が認識できるブラシレスレゾルバと、モータシャフトとリング形状のマグネットを備えたロータと、軸受を介してロータを支持するブラケットとを具備し、前記モータシャフトのレゾルバ取り付け側に軸受とブラケットを装着し、モータシャフトにレゾルバロータを固定する第1ステップと、レゾルバロータの原点を基準にマグネットを着磁する第2ステップとを備え、第1ステップにおいて、レゾルバステータの枠をブラケットと一体構成にして、レゾルバステータ原点とステータ磁極の位置関係を一定に保持したものである。
【0015】
【発明の実施の形態】
上記の課題を解決するために請求項1に記載のセンサー付モータの組立方法は、原点が認識できるブラシレスレゾルバと、モータシャフトとリング形状のマグネットを備えたロータと、軸受を介してロータを支持するブラケットとを具備し、前記モータシャフトのレゾルバ取り付け側に軸受とブラケットを装着し、モータシャフトにレゾルバロータを固定する第1ステップと、レゾルバロータの原点を基準にマグネットを着磁する第2ステップとを備え、第1ステップにおいて、レゾルバステータの枠をブラケットと一体構成にして、レゾルバステータ原点とステータ磁極の位置関係を一定に保持し、レゾルバロータ原点を基準にしてマグネットを着磁することで原点と磁極位置のバラツキがなくなり、原点位置調整工程を兼ねることができる。
【0016】
また、レゾルバステータとステータの原点位置調整工程をなくすことができる。
【0017】
【実施例】
以下、本発明の一実施例として、原点が認識できる回転センサーの代表として、ブラシレスレゾルバを用いたセンサー付モータについて図を参照して説明する。
【0018】
図1において、1はモータシャフト、2はリング型のマグネット、3は軸受、4はブラケット、5はブラシレスレゾルバである。
【0019】
ブラシレスレゾルバ5は、電磁誘導によって回転子角度位置を電気信号に変換するセンサーで、レゾルバステータ部5a、レゾルバロータ部5bで構成される。例えば、2相入力1相出力のブラシレスレゾルバ5は、トランス固定巻線と回転巻線とで回転トランス部5cを構成し、空間的に90°ずれた2つのレゾルバステータ巻線とトランス固定巻線とでレゾルバステータ部5aを構成している。また、回転トランス部5cを構成する回転巻線とレゾルバロータ巻線とは接続されて閉ループをなしてレゾルバロータ部5bを構成、このレゾルバロータ部5bをモータシャフトに固定する。
【0020】
また、レゾルバステータ部5aはモータシャフトを基準に芯出しした上でブラケットに固定する。空間的に90°ずれた2つのステータ巻線と回転トランス部
5cの固定巻線と併せてレゾルバステータ部5aを構成、レゾルバロータ部5bはこの回転巻線とロータ部の巻線は接続されて閉ループをなし、モータシャフトに固定される。また、ステータ部とトランス固定巻線はモータシャフトを基準にしてブラケットに固定する。
【0021】
次に、図2を用いてレゾルバ付モータの組立工程について説明する。まず、モータシャフト1にマグネット2を固着する。次に、センサーを取り付ける側のモータシャフト1に軸受3を挿入、その軸受3の外輪にブラケット4を嵌合装着する。そして、モータシャフト1とレゾルバロータ部5bとを軸方向の所定位置(回転方向には任意)に固定する。ここまでが第1ステップである。
【0022】
第2ステップでは、レゾルバロータ部5bの原点を基準にしてマグネット2の着磁をする。このマグネット2は、ラジアル配向されたリング形状をしており周方向のどの位置にでも着磁できる。
【0023】
ところで、レゾルバ原点は、レゾルバロータ部5bとレゾルバステータ部5aで構成した電気的な原点であるが、レゾルバロータコア外周のスロット位置と原点の機械的な位置関係を利用した治具を用いることで着磁作業を容易化できる。このように、レゾルバロータ部5bの原点を基準にして着磁することで、原点と磁極位置のバラツキがなくなり、原点調整工程を兼ねることができる。
【0024】
あとは従来と同様、ブラケット4にステータを取り付けてモータ組立を完成させ、ステータ巻線の2相に直流電流を流すことでステータコアは電磁石となる。この磁極とロータマグネットの磁極が吸引して釣合った位置でロータを停止させる。このとき、レゾルバロータ部5bの原点に対してレゾルバステータ部5aの原点を合わせるように固定すればよい。
【0025】
ところで、レゾルバステータ部5aの原点をブラケット4の周方向の特定位置に維持できるようにすれば(すなわち、レゾルバステータの枠とブラケットを一
体構成にすれば)、レゾルバロータ部5bの原点とレゾルバステータ部5aの原点の位置
合わせ工程も省略することができる。なお、センサーの原点を基準にして、マグネット磁極位置に対するステータ巻線の励磁タイミングを予め決定しておく必要がある。
【0026】
つまり、モータのブラケットとステータ磁極位置は予め凹凸嵌合などで周方向の位置関係を決めて一定に保ち、ブラケットとレゾルバステータの枠も一体構成にすることで周方向の位置関係を一定に保持できる。これにより、レゾルバロータ原点を基準にしてマグネットを着磁するだけで、原点位置調整工程は完了する。
【0027】
なお、レゾルバで説明したが光学式エンコーダにおけるZ信号を基準にして着磁しても同様に実施できる。
【0028】
【発明の効果】
上記の実施例から明らかなように、請求項1に記載の発明によれば、レゾルバロータ原点を基準にしてマグネットを着磁することで、レゾルバロータの原点位置とマグネット磁極位置のバラツキがなくなり、着磁で原点位置調整を兼ねることができる。
【0029】
また、ブラケットに対してレゾルバステータの原点が一定になるように一体構成することで、レゾルバステータに関する原点調整を削減できる。
【0030】
このように、ロータおよびステータに関する原点調整の工数を削減でき、併用することで原点調整工程をなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例における構造図
【図2】 本発明の一実施例における組立工程の説明図
【図3】 従来のレゾルバ付モータにおける組立工程の説明図
【図4】 従来のレゾルバ付モータにおける原点位置調整の説明図
【符号の説明】
1 モータシャフト
2 マグネット
3 軸受
4 ブラケット
5 レゾルバ(センサー)
5a レゾルバステータ部
5b レゾルバロータ部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for assembling a motor having a sensor capable of recognizing an origin position.
[0002]
[Prior art]
In recent years, servo motors are frequently used as drive sources for industrial equipment, and optical encoders and resolvers are mainly used as position and speed detection sensors.
[0003]
This sensor is configured so that the origin position can be recognized, and the origin is used as a reference position for excitation timing and detection signals.
[0004]
For example, if the excitation timing is determined based on this origin position, the origin position of the sensor rotating part and the rotor magnet magnetic pole position of the motor are divided into the origin position of the sensor fixing part and the stator magnetic pole position of the motor, respectively. Need to be positioned.
[0005]
Here, a conventional assembly process and configuration of a servo motor using a resolver as a sensor will be described with reference to the drawings.
[0006]
In FIG. 3, first, after the rotor magnet is bonded and fixed to the motor shaft, the rotor magnet is magnetized. Next, after the bearing is mounted on the motor shaft, the motor portion is completed by incorporating the stator and the bracket. After the motor was completed, the resolver rotor was temporarily fixed to the motor shaft and the resolver stator was temporarily fixed to the motor bracket, and then the origin positions of the resolver and the motor were aligned based on the excitation timing.
[0007]
Here, the origin adjustment (positioning method) after the resolver stator is temporarily fixed to the bracket of the motor will be described.
[0008]
In FIG. 4, when a direct current is passed through the two phases of the stator winding 43 which are star-connected, the stator core 44 becomes an electromagnet, and the rotor stops at a position where the magnetic poles of the magnetic poles of the rotor magnet 45 are attracted and balanced.
[0009]
Here, the origin 41 of the resolver rotor is fixed to the motor shaft in accordance with a specific position of the stator core, and then the resolver stator is rotated in the circumferential direction so that the origin 42 of the resolver stator coincides with the origin 41 of the resolver rotor. Fixed and adjusted the origin.
[0010]
The resolver stator and the resolver rotor, the resolver stator and the motor bracket, and the resolver rotor and the motor shaft are combined separately.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described conventional motor and sensor origin adjustment process is required twice for the rotor side and the stator side, each of which is complicated and complicated.
[0012]
In addition, it is necessary to keep the positions of the lead wires of the motor and sensor within a certain range in terms of handling.
[0013]
The present invention solves the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide an assembly method that can reduce the man-hour for adjusting the origin position.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, a method for assembling a motor with a sensor according to the present invention includes a brushless resolver that can recognize the origin, a rotor that includes a motor shaft and a ring-shaped magnet, a bracket that supports the rotor via a bearing, comprising a mounting bearing and the bracket to the resolver mounting side of the motor shaft, comprising: a first step of fixing a resolver rotor on the motor shaft, and a second step of magnetizing the magnet relative to the origin of the resolver rotor In the first step, the resolver stator frame is integrated with the bracket, and the positional relationship between the resolver stator origin and the stator magnetic pole is kept constant .
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In order to solve the above-mentioned problems, a method for assembling a motor with a sensor according to
[0016]
Further, it is possible to eliminate the resolver stator and the stator of the home position adjusting step.
[0017]
【Example】
Hereinafter, as an example of the present invention, a sensor-equipped motor using a brushless resolver will be described with reference to the drawings as a representative of a rotation sensor capable of recognizing an origin.
[0018]
In FIG. 1, 1 is a motor shaft, 2 is a ring-type magnet, 3 is a bearing, 4 is a bracket, and 5 is a brushless resolver.
[0019]
The
[0020]
The resolver stator portion 5a is centered with respect to the motor shaft and fixed to the bracket. The resolver stator portion 5a is configured together with two stator windings that are spatially shifted by 90 ° and the fixed winding of the rotary transformer portion 5c. The
[0021]
Next, the assembly process of the resolver motor will be described with reference to FIG. First, the
[0022]
In the second step, the
[0023]
By the way, the resolver origin is an electrical origin constituted by the
[0024]
After that, as in the prior art, the stator is attached to the
[0025]
By the way, if the origin of the resolver stator part 5a can be maintained at a specific position in the circumferential direction of the bracket 4 (that is, if the resolver stator frame and the bracket are integrated), the origin of the
[0026]
In other words, the position of the motor bracket and the stator magnetic pole is fixed by preliminarily determining the positional relationship in the circumferential direction by means of concave and convex fitting, etc., and the positional relationship in the circumferential direction is kept constant by integrating the bracket and the resolver stator frame. it can. Thus, the origin position adjustment process is completed by simply magnetizing the magnet with reference to the resolver rotor origin.
[0027]
Although described with the resolver, the same can be implemented by magnetizing with reference to the Z signal in the optical encoder.
[0028]
【The invention's effect】
As apparent from the above embodiment, according to the invention described in
[0029]
Further , by integrally configuring the resolver stator so that the origin of the resolver stator is constant with respect to the bracket, the origin adjustment related to the resolver stator can be reduced.
[0030]
Thus, the man-hour for the origin adjustment for the rotor and the stator can be reduced, and the origin adjustment process can be eliminated by using them together.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a structural diagram of an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an explanatory diagram of an assembly process in an embodiment of the present invention. FIG. 3 is an explanatory diagram of an assembly process in a conventional resolver motor. Illustration of origin position adjustment in resolver motor [Explanation of symbols]
1
5a
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