JP5415819B2 - Linear motor and linear motor device - Google Patents

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本発明はリニアモータ、および、リニアモータを有するリニアモータ装置に関する。
より特定的には、本発明は、簡単な構成で位置検出を可能とするリニアモータと、そのリニアモータを有するリニアモータ装置に関する。
The present invention relates to a linear motor and a linear motor device having a linear motor.
More specifically, the present invention relates to a linear motor that enables position detection with a simple configuration, and a linear motor device having the linear motor.

種々の構成を持つリニアモータが提案されている(たとえば、特許文献1、参照)。
リニアモータの1例を図1(A)、(B)、(C)を参照して述べる。
図1に図解したリニアモータ1は、マグネット移動型リニアモータと呼ばれており、永久磁石(マグネット)10が装着された可動子2がベース部材4に固定された固定子3に対して平行に移動する。
Linear motors having various configurations have been proposed (for example, see Patent Document 1).
An example of a linear motor will be described with reference to FIGS. 1 (A), (B), and (C).
The linear motor 1 illustrated in FIG. 1 is called a magnet movement type linear motor, and a mover 2 having a permanent magnet (magnet) 10 mounted thereon is parallel to a stator 3 fixed to a base member 4. Moving.

リニアモータ1は、台座13A,13B,13Cを介してベース部材4に設けられた固定子3A,3B,3Cと、これら固定子3A,3B,3Cと対向して配置される1個の可動子2とを有する。
この例示においては、リニアモータ1の長手方向に間隔Zを隔ててベース部材4に台座13A,13B,13Cを介して設けられた、3個の固定子3A、3B、3Cを備えたリニアモータについて例示している。なお、固定子3は少なくとも1個あればよい。以下説明を簡単にするため、1個の固定子3が設けられたリニアモータについて述べる。
各固定子3には、台座13を介して120°位相が異なる電流が印加される、3相、すなわち、U相、V相、W相の3個の電磁コイルが並置されている。
The linear motor 1 includes a stator 3A, 3B, 3C provided on the base member 4 via pedestals 13A, 13B, 13C, and a single movable element arranged to face the stators 3A, 3B, 3C. 2.
In this example, a linear motor including three stators 3A, 3B, and 3C provided on the base member 4 via pedestals 13A, 13B, and 13C with a gap Z in the longitudinal direction of the linear motor 1 is illustrated. Illustrated. Note that at least one stator 3 is sufficient. For the sake of simplicity, a linear motor provided with one stator 3 will be described below.
Each stator 3 is provided with three electromagnetic coils of three phases, that is, a U phase, a V phase, and a W phase, to which currents different in phase by 120 ° are applied via a pedestal 13.

可動子2には、永久磁石(マグネット)10で形成された隣接するS磁極とN磁極とで構成される1対の磁極が、リニアモータ1の長手方向に沿って、複数対、直線状に配設(または、装着、搭載)されている。
可動子2は、固定子3に対向し、固定子3に対して平行に移動可能に取り付けられている。
A pair of magnetic poles composed of adjacent S magnetic poles and N magnetic poles formed of permanent magnets (magnets) 10 are linearly formed in the movable element 2 along the longitudinal direction of the linear motor 1. Arranged (or mounted, mounted).
The mover 2 faces the stator 3 and is attached so as to be movable in parallel to the stator 3.

リニアモータ1の長手方向において、隣接するS磁極とN磁極(またはN磁極とS磁極)とで構成された1対の磁極の幅(配設間隔)をピッチPaとする。
隣接する2対の磁極、すなわち、4個の磁極の幅(2×Pa)と、3個並置されたU相、V相、W相の電磁コイルの幅(ベース部材4の長手方向に沿った長さ)Pcとが実質的に等しい。すなわち、Pc=2×Paである。この、可動子2の磁極と固定子3の電磁コイルとの配置関係は、リニアモータ1の動作原理に基づく。
In the longitudinal direction of the linear motor 1, the width (arrangement interval) of a pair of magnetic poles composed of adjacent S magnetic poles and N magnetic poles (or N magnetic poles and S magnetic poles) is defined as a pitch Pa.
Two adjacent pairs of magnetic poles, that is, the width of four magnetic poles (2 × Pa) and the width of three parallel arranged U-phase, V-phase, and W-phase electromagnetic coils (along the longitudinal direction of the base member 4) Length) Pc is substantially equal. That is, Pc = 2 × Pa. The positional relationship between the magnetic poles of the mover 2 and the electromagnetic coils of the stator 3 is based on the operating principle of the linear motor 1.

1個の固定子3内の3個のU相電磁コイル、V相電磁コイル、W相電磁コイルに120°ずつ位相が異なる電流を印加することにより、これらの電磁コイルに発生する120°位相がずれた電磁力と、可動子2に配設されている複数対のS磁極およびN磁極との磁力との相互作用により、可動子2が固定子3に対して平行に移動する。   By applying currents having different phases by 120 ° to the three U-phase electromagnetic coils, V-phase electromagnetic coils, and W-phase electromagnetic coils in one stator 3, the 120 ° phase generated in these electromagnetic coils Due to the interaction between the shifted electromagnetic force and the magnetic force of the plurality of pairs of the S magnetic pole and the N magnetic pole disposed on the mover 2, the mover 2 moves in parallel with the stator 3.

このようなリニアモータは、たとえば、搬送装置などに適用される。たとえば、可動子2に搬送対象を載置すれば、可動子2の移動とともに搬送対象を移動させることができる。
このような搬送装置においては、位置決め制御が行われる。たとえば、可動子2の位置を検出して、搬送対象の位置決め制御を行う。
Such a linear motor is applied to, for example, a transport device. For example, if the transfer object is placed on the mover 2, the transfer object can be moved along with the movement of the mover 2.
In such a transport apparatus, positioning control is performed. For example, the position of the mover 2 is detected, and the positioning control of the conveyance target is performed.

図1を参照して、そのような位置および磁極を検出する方法について述べる。
ベース部材4または固定子3に対する、可動子2の位置を検出するため、図1に図解したリニアモータにおいて、可動子2にリニアスケール5を設け、このリニアスケール5に対向かつ接近させてリニアスケールヘッド6が設けられている。リニアスケールヘッド6はリニアモータ1に固定されている。
リニアスケール5には、たとえば、所定の間隔で磁気信号を発生する磁気目盛りが設けられている。
リニアスケールヘッド6は可動子2の移動とともに移動して、リニアスケール5の目盛りを検出する。これにより、固定子3に対して移動する可動子2の位置を検出することができる。
A method for detecting such a position and magnetic pole will be described with reference to FIG.
In order to detect the position of the mover 2 with respect to the base member 4 or the stator 3, the linear scale 5 is provided in the mover 2 in the linear motor illustrated in FIG. A head 6 is provided. The linear scale head 6 is fixed to the linear motor 1.
The linear scale 5 is provided with, for example, a magnetic scale that generates a magnetic signal at a predetermined interval.
The linear scale head 6 moves with the movement of the mover 2 and detects the scale of the linear scale 5. Thereby, the position of the mover 2 that moves relative to the stator 3 can be detected.

図1において、さらに、固定子3の側のU相電磁コイル、V相電磁コイル、W相電磁コイルと、可動子2に搭載されているマグネット10、より具体的には、隣接する2対のS磁極とN磁極との位置関係を検出するため、U相電磁コイル、V相電磁コイル、W相電磁コイルそれぞれに、磁極の磁界に感応する特性を有するホール素子7U,7V,7Wが設けられている。
3個のホール素子7U,7V,7Wは、可動子2に配設された2対のS磁極、N磁極、換言すれば、4個の磁石の磁界の強さを検出する。
各ホール素子は、S磁極またはN磁極の磁界の強さ、換言すれば、S磁極またはN磁極との距離に応じた振幅を示す信号を生成する。
In FIG. 1, a U-phase electromagnetic coil, a V-phase electromagnetic coil, a W-phase electromagnetic coil on the stator 3 side, and a magnet 10 mounted on the mover 2, more specifically, two adjacent pairs In order to detect the positional relationship between the S magnetic pole and the N magnetic pole, Hall elements 7U, 7V, and 7W having characteristics sensitive to the magnetic field of the magnetic pole are provided in each of the U-phase electromagnetic coil, the V-phase electromagnetic coil, and the W-phase electromagnetic coil. ing.
The three Hall elements 7U, 7V, and 7W detect the strength of the magnetic field of two pairs of S magnetic poles and N magnetic poles arranged in the movable element 2, in other words, four magnets.
Each Hall element generates a signal indicating an amplitude according to the strength of the magnetic field of the S magnetic pole or the N magnetic pole, in other words, the distance from the S magnetic pole or the N magnetic pole.

ピッチが(2×Pa)で隣接する2対の磁極の幅と、隣接する3個のU相電磁コイル、V相電磁コイル、W相電磁コイルの間隔に既知であるから、これらU相電磁コイル、V相電磁コイル、W相電磁コイルに対応して設けられた3個のホール素子7U,7V,7Wの検出信号を演算処理すると、これらU相電磁コイル、V相電磁コイル、W相電磁コイルと、隣接する2対の磁極との位置関係を検出することができる。   Since the pitch of the two pairs of magnetic poles adjacent to each other at a pitch of (2 × Pa) and the distance between three adjacent U-phase electromagnetic coils, V-phase electromagnetic coils, and W-phase electromagnetic coils are known, these U-phase electromagnetic coils When the detection signals of the three Hall elements 7U, 7V, 7W provided corresponding to the V-phase electromagnetic coil and the W-phase electromagnetic coil are processed, these U-phase electromagnetic coil, V-phase electromagnetic coil, W-phase electromagnetic coil And the positional relationship between two adjacent pairs of magnetic poles can be detected.

上述した例示は、S磁極とN磁極とが移動するマグネット可動型のリニアモータであるが、上述したリニアモータとは逆に、電磁石コイルが装着された側が移動する形式のリニアモータも知られている。   The above-described example is a magnet-movable linear motor in which the S magnetic pole and the N magnetic pole move. However, in contrast to the linear motor described above, a linear motor in which the side on which the electromagnet coil is mounted moves is also known. Yes.

特許第2815655号公報Japanese Patent No. 2815655

上述したリニアモータ1は、たとえば、下記の問題に遭遇している。
(a)磁気的な位置検出手段であるリニアスケールヘッド6およびリニアスケール5は高価である。その結果、リニアモータの価格が高騰する。
(b)リニアスケール5とリニアスケールヘッド6の他に、各固定子3に対して3個のホール素子7U,7V,7Wを設けているので、位置検出および磁極の検出のための装置構成が複雑である。
(c)さらに、リニアスケールヘッド6と、可動子2とともに移動するリニアスケール5とが、リニアモータ1内で、相当の場所(空間)を占有しており、リニアモータの小型化の妨げになっている。
(d)リニアスケール5とリニアスケールヘッド6とは磁気的検出手段であるから、可動子2に設けられた永久磁石の磁界の影響を防止するための遮蔽対策を行う必要があり、リニアモータの小型化を妨げ、放熱対策にも障害となる。
(e)上記と同様に、3個のホール素子7U,7V,7Wが固定子3に搭載されている電磁コイルの影響を受けないようにする対策も必要となる。
The linear motor 1 described above encounters the following problems, for example.
(A) The linear scale head 6 and the linear scale 5 which are magnetic position detecting means are expensive. As a result, the price of the linear motor increases.
(B) Since the three hall elements 7U, 7V, and 7W are provided for each stator 3 in addition to the linear scale 5 and the linear scale head 6, the apparatus configuration for position detection and magnetic pole detection is provided. It is complicated.
(C) Furthermore, the linear scale head 6 and the linear scale 5 that moves together with the mover 2 occupy a considerable place (space) in the linear motor 1, which hinders the miniaturization of the linear motor. ing.
(D) Since the linear scale 5 and the linear scale head 6 are magnetic detection means, it is necessary to take a shielding measure to prevent the influence of the magnetic field of the permanent magnet provided on the mover 2. This hinders downsizing and hinders heat dissipation.
(E) Similarly to the above, it is necessary to take measures to prevent the three Hall elements 7U, 7V, and 7W from being affected by the electromagnetic coil mounted on the stator 3.

以上から、上述した課題を克服して、位置情報および磁極情報を得ることが出来る、リニアモータが望まれている。
また、そのようなリニアモータを用いたリニアモータ装置を提供することが要望されている。
特に、リニアモータが初期状態などにおいても、リニアモータの固定部分に対する可動部分の絶対的な位置を検出可能な、リニアモータおよびリニアモータ装置を提供することが望まれている。
From the above, a linear motor that can overcome the above-described problems and obtain position information and magnetic pole information is desired.
It is also desired to provide a linear motor device using such a linear motor.
In particular, it is desired to provide a linear motor and a linear motor device that can detect an absolute position of a movable part with respect to a fixed part of the linear motor even when the linear motor is in an initial state.

本発明によれば、リニアモータであって、
固定子と、当該リニアモータの長手方向であり当該可動子の移動方向である第1軸方向に前記固定子と相対移動可能に配設された、可動子と、前記第1軸方向に沿って交互に隣接して配設された、化特性の異なる第1の磁極および第2の磁極とを有する、磁極群と、前記第1軸方向と直交する第2軸方向において前記磁極群と離間し、前記磁極群の磁界に感応する位置に、かつ、前記第1軸方向に沿って離間して、配設された、1対の第1および第2の磁気感応素子と、前記第2軸方向において前記磁極群と離間し、前記磁極群の磁界に感応する位置に、かつ、前記第1軸方向に沿って離間して、配設された、少なくとも1対の第3および第4の磁気感応素子とを有し
前記隣接する1対の第1の磁極および第2の磁極の配置の幅を1磁極ピッチと規定したとき前記第1と第2の磁気感応素子は前記1磁極ピッチの1/4の距離を離間して配設され、前記第3と第4の磁気感応素子は前記1磁極ピッチと等しい距離だ隔てて離間して配設され、
前記第1の磁気感応素子と前記第3の磁気感応素子とは、前記第4の磁気感応素子が配設されている向きに、少なくとも1磁極ピッチと等しい距離だけ離間して配設されている、リニアモータが提供される。
第1および第2の磁気感応素子からの90度位相差のある検出信号を用いて、固定子に対する可動子の位置を検出することができる。他方、第3および第4の磁気感応素子の検出信号を用いて、可動子の絶対位置を算出することができる。
According to the present invention, a linear motor comprising:
A stator, a mover disposed in a longitudinal direction of the linear motor and in a first axis direction that is a moving direction of the mover, and arranged to be movable relative to the stator , along the first axis direction disposed adjacent alternately, and a different first and second magnetic poles of the magnetization characteristics, spaced apart and pole group, and the pole group in a second axial direction orthogonal to the first axis direction A pair of first and second magnetically sensitive elements disposed at positions sensitive to the magnetic field of the magnetic pole group and spaced apart along the first axis direction; and the second axis And at least one pair of third and fourth magnets disposed at positions that are spaced apart from the magnetic pole group in the direction and that are sensitive to the magnetic field of the magnetic pole group and that are spaced apart along the first axial direction. and a sensitive element,
When the width of the arrangement of the pair of adjacent first magnetic poles and second magnetic poles is defined as one magnetic pole pitch , the first and second magnetic sensitive elements are a distance of 1/4 of the one magnetic pole pitch. the spaced apart are disposed, the third and fourth magnetic sensitive element is disposed spaced apart only the distance equal to the one magnetic pole pitch,
The first magnetic sensitive element and the third magnetic sensitive element are spaced apart by a distance equal to at least one magnetic pole pitch in the direction in which the fourth magnetic sensitive element is disposed. A linear motor is provided.
The position of the mover relative to the stator can be detected using detection signals having a 90-degree phase difference from the first and second magnetically sensitive elements. On the other hand, the absolute position of the mover can be calculated using the detection signals of the third and fourth magnetically sensitive elements.

当該リニアモータの第1形態として、前記固定子はベース部材に固定されており、前記固定子には120°ずつ位相がずれた電流が印加される3個の電磁コイルが前記第1軸方向に沿って並列に配設されており、前記可動子には、前記磁極群が、前記電磁コイルと対向し、かつ、前記第1方向に設けられており、前記第1および第2の磁気感応素子、および、前記第3および第4の磁気感応素子は、前記ベース部材に、前記電磁コイルの磁界に感応しない位置に離間して配設されている。
他方、当該リニアモータの第2の形態として、前記固定子に、前記磁極群が設けられており、前記可動子に、120°ずつ位相がずれた電流が印加される3個の電磁コイルが前記第1軸方向に沿って並列に配設されており、前記第1および第2の磁気感応素子、および、前記第3および第4の磁気感応素子は前記可動子に前記電磁コイルの磁界に感応しない位置に配設されている。
好ましくは、前記第1〜第4の磁気感応素子はそれぞれ、前記磁極の磁界に感応するホール素子、または、磁気抵抗変化素子を含む。
As a first embodiment of the linear motor, the stator is fixed to the base member, said stator includes three electromagnetic coils the first axial current whose phases are shifted by 120 ° are applied The magnetic pole group is disposed on the movable element so as to face the electromagnetic coil and in the first axial direction, and the first and second magnetic elements are arranged in parallel with each other. The sensitive element and the third and fourth magnetic sensitive elements are disposed on the base member so as to be spaced apart from each other at a position not sensitive to the magnetic field of the electromagnetic coil .
On the other hand, as a second form of the linear motor, the magnetic pole group is provided in the stator, and three electromagnetic coils to which currents whose phases are shifted by 120 ° are applied to the mover are described above. The first and second magnetic sensitive elements, and the third and fourth magnetic sensitive elements are arranged in parallel along the first axial direction, and the movable element is sensitive to the magnetic field of the electromagnetic coil. It is arranged at a position not to be.
Preferably, each of the first to fourth magnetic sensitive elements includes a Hall element or a magnetoresistive change element sensitive to the magnetic field of the magnetic pole.

また本発明によれば、上記リニアモータと、前記可動子が、1磁極ピッチだけ移動する時間を1周期とした場合、前記第1および第2の磁気感応素子の検出信号に基づいて、前記1周期内の前記1対の隣接する第1の磁極と第2の磁極と前記第1および第2の磁気感応素子との相対的な位置を検出する、位置情報生成回路と、前記第3および第4の磁気感応素子の検出信号に基づいて前記位置情報生成回路が生成した相対位置から前記固定子に対する前記可動子の絶対位置を検出する絶対位置情報生成回路とを有する、リニアモータ装置が提供される。
好ましくは、当該リニアモータは、前記絶対位置情報生成回路から出力される前記絶対位置検出信号と、前記可動子に搭載された前記磁極群を構成する磁石、または、前記固定子に搭載された前記磁極群を構成する磁石との位置関係に基づいて磁極情報を生成する磁極情報生成回路をさらに含む。
According to the present invention, the above linear motor, the movable element, when the time one cycle of movement by one pole pitch, based on the detection signal of the first and second magnetically sensitive element, said one A position information generating circuit for detecting a relative position of the pair of adjacent first magnetic pole, second magnetic pole, and the first and second magnetically sensitive elements within a period; and the third and second There is provided a linear motor device having an absolute position information generation circuit for detecting an absolute position of the mover relative to the stator from a relative position generated by the position information generation circuit based on a detection signal of the magnetic sensing element of 4. The
Preferably, the linear motor includes the absolute position detection signal output from the absolute position information generation circuit , the magnet constituting the magnetic pole group mounted on the mover , or the mount mounted on the stator. It further includes a magnetic pole information generation circuit that generates magnetic pole information based on the positional relationship with the magnets constituting the magnetic pole group .

本発明によれば、第1および第2の磁気感応素子を設けることにより、可動子と固定子との相対位置を検出することができる。
なお、本発明においては、リニアスケールヘッドおよびリニアスケールを設ける必要がなく、本発明によれば、これを設けた場合の課題、問題が解消された。
According to the present invention, the relative position between the mover and the stator can be detected by providing the first and second magnetically sensitive elements.
In the present invention, it is not necessary to provide a linear scale head and a linear scale, and according to the present invention, the problems and problems associated with the provision of this are solved.

また、本発明によれば、第3および第4の磁気感応素子を設けることにより、可動子と固定子との位置情報および/または磁極情報を得ることができるリニアモータ装置が提供できた。   In addition, according to the present invention, it is possible to provide a linear motor device that can obtain position information and / or magnetic pole information between the mover and the stator by providing the third and fourth magnetic sensitive elements.

図1はリニアモータにおける位置検出方法を示す図であり、図1(A)はリニアモータの上部平面であり、図1(B)はリニアモータの断面図であり、図1(C)は図1(B)の部分拡大図である。FIG. 1 is a diagram showing a position detection method in a linear motor, FIG. 1 (A) is an upper plan view of the linear motor, FIG. 1 (B) is a sectional view of the linear motor, and FIG. It is the elements on larger scale of 1 (B). 図2は本発明の実施の形態としての位置検出手段を設けたリニアモータを図解する図であり、図2(A)は本実施の形態のリニアモータの上部平面であり、図2(B)はリニアモータの断面図であり、図2(C)は図2(B)の部分拡大図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a linear motor provided with position detecting means as an embodiment of the present invention. FIG. 2 (A) is an upper plan view of the linear motor of the present embodiment, and FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view of the linear motor, and FIG. 2C is a partially enlarged view of FIG. 図3は図2に図解した位置検出手段で検出した検出信号から、位置情報と磁極情報とを生成する回路構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a circuit configuration for generating position information and magnetic pole information from the detection signal detected by the position detecting means illustrated in FIG. 図4(A)は、可動子が図2、図3において左側Lに移動するときのA相、B相ホール素子の検出信号の波形を示し、図4(B)は、可動子が図2、図3において右側Rに移動するときのA相、B相ホール素子の検出信号の波形を示す。4A shows waveforms of detection signals of the A-phase and B-phase Hall elements when the mover moves to the left side L in FIGS. 2 and 3, and FIG. 4B shows the mover shown in FIG. FIG. 3 shows waveforms of detection signals of the A-phase and B-phase Hall elements when moving to the right R in FIG. 図5(A)、(B)は位置・磁極情報生成回路の構成例を示す図である。5A and 5B are diagrams showing a configuration example of the position / magnetic pole information generation circuit. 図6は本発明の第2実施の形態としての位置検出手段を設けたリニアモータを図解する図であり、図6(A)は第2実施の形態のリニアモータの上部平面であり、図6(B)はリニアモータの断面図であり、図6(C)は図6(B)の部分拡大図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a linear motor provided with position detecting means as a second embodiment of the present invention, and FIG. 6 (A) is a top plan view of the linear motor of the second embodiment . (B) is a sectional view of the linear motor, and FIG. 6 (C) is a partially enlarged view of FIG. 6 (B). 図7は、図6におけるA相、B相ホール素子17A、17Bと、第3、第4ホール素子の配置を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing the arrangement of the A-phase and B-phase Hall elements 17A and 17B and the third and fourth Hall elements in FIG. 図8(A)は、図6において、たとえば、可動子2が左側に移動しているときの、A相、B相ホール素子17A、17BのA相、B相信号の波形図であり、図8(B)、(C)は、第3のホール素子19Aの検出信号HD1と、第4のホール素子19Bの検出信号HD2との波形図である。FIG. 8A is a waveform diagram of the A-phase and B-phase signals of the A-phase and B-phase Hall elements 17A and 17B when, for example, the mover 2 moves to the left in FIG. 8B and 8C are waveform diagrams of the detection signal HD1 of the third Hall element 19A and the detection signal HD2 of the fourth Hall element 19B. 図9は第2実施の形態の位置情報と磁極情報とを生成する回路構成を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a circuit configuration for generating position information and magnetic pole information according to the second embodiment. 図10は第2実施の形態の動作例を説明する図である。FIG. 10 is a diagram for explaining an operation example of the second embodiment. 図11は第2実施の形態の他の動作例を説明する図である。FIG. 11 is a diagram for explaining another operation example of the second embodiment.

以下、添付図面を参照して本発明のリニアモータおよびリニアモータ装置の実施の形態について述べる。   Embodiments of a linear motor and a linear motor device according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

第1実施の形態
図2および図3を参照して本発明のリニアモータおよびリニアモータ装置の第1実施の形態について述べる。
図2(A)、(B)、(C)は、第1実施の形態のリニアモータ1Aを図解する図である。図2(A)は第1実施の形態のリニアモータの上部平面であり、図2(B)はリニアモータの断面図であり、図2(C)は図2(B)の部分拡大図である。
図3は、第1実施の形態の位置・磁極情報生成回路20と、サーボ制御部21と、増幅駆動回路22とを図解する図である。
First Embodiment A first embodiment of a linear motor and a linear motor device according to the present invention will be described with reference to FIGS.
2A, 2B, and 2C are diagrams illustrating the linear motor 1A according to the first embodiment. 2A is a top plan view of the linear motor according to the first embodiment, FIG. 2B is a sectional view of the linear motor, and FIG. 2C is a partially enlarged view of FIG. 2B. is there.
FIG. 3 is a diagram illustrating the position / magnetic pole information generation circuit 20, the servo control unit 21, and the amplification drive circuit 22 of the first embodiment.

図2(A)〜(C)に図解したリニアモータ1Aは、ベース部材4に搭載された固定子3と、固定子3と対向して配置される1個の可動子2とを有する。
本実施の形態においても、図1を参照して述べたように、複数の固定子3、たとえば、3個の固定子3A,3B,3Cを設けることができる。たとえば、所定の間隔Z(たとえば、固定子1個分の幅)を隔てて、可動子2の可動範囲に複数の固定子を設けると、円滑、かつ、広範囲において可動子2の移動を可能とし、さらに、可動子2に十分な推進力を与えるために設けている。
なお、基本的には、1個の固定子3を設けるだけでよい。以下説明を簡単にするため、1個の固定子3を設けたリニアモータについて述べる。
A linear motor 1A illustrated in FIGS. 2A to 2C includes a stator 3 mounted on a base member 4 and a single movable element 2 disposed to face the stator 3.
Also in the present embodiment, as described with reference to FIG. 1, a plurality of stators 3, for example, three stators 3A, 3B, 3C can be provided. For example, if a plurality of stators are provided in the movable range of the mover 2 with a predetermined interval Z (for example, the width of one stator), the mover 2 can be moved smoothly and over a wide range. Furthermore, it is provided to give a sufficient propulsive force to the mover 2.
Basically, only one stator 3 needs to be provided. For the sake of simplicity, a linear motor provided with one stator 3 will be described below.

リニアモータ1Aは、ベース部材4に固定されたセンサ基板18に搭載された2個のホール素子、すなわち、A相ホール素子17AとB相ホール素子17Bとを有する。
ホール素子は本実施の形態の磁界に感応する磁気感応素子の1例であり、可動子2に搭載された、S磁極とN磁極との磁界を検出する。S磁極およびN磁極の磁界の強さは、ホール素子とS磁極とN磁極との距離に依存する。
隣接するS磁極とN磁極、または、隣接するN磁極とS磁極は、本発明における、隣接し、磁化特性の異なる第1および第2の磁極に該当する。
The linear motor 1A has two Hall elements mounted on the sensor substrate 18 fixed to the base member 4, that is, an A-phase Hall element 17A and a B-phase Hall element 17B.
The Hall element is an example of a magnetic sensitive element that is sensitive to the magnetic field of the present embodiment, and detects the magnetic field of the S magnetic pole and the N magnetic pole mounted on the mover 2. The magnetic field strength of the S magnetic pole and the N magnetic pole depends on the distance between the Hall element, the S magnetic pole, and the N magnetic pole.
The adjacent S magnetic pole and N magnetic pole, or the adjacent N magnetic pole and S magnetic pole correspond to the first and second magnetic poles which are adjacent and have different magnetization characteristics in the present invention.

第1実施の形態のリニアモータ装置10Aは、図2(A)〜(C)に図解したリニアモータ1Aに加えて、図3に図解した、位置・磁極情報生成回路20と、サーボ制御部21と、増幅駆動回路22とを有する。
位置・磁極情報生成回路20は、A相、B相ホール素子17A、17Bの検出信号に基づいて、可動子2の位置を示す情報と、磁極の位置を示す情報を生成する。
サーボ制御部21は、位置・磁極情報生成回路20で生成した位置情報と磁極情報に基づいて、可動子2の移動および位置決め制御を行う。
増幅駆動回路22は、サーボ制御部21からの制御信号に応じて、固定子3に搭載されたU相電磁コイル、V相電磁コイル、W相電磁コイルを励磁する電流を印加する。
In addition to the linear motor 1A illustrated in FIGS. 2A to 2C, the linear motor device 10A according to the first embodiment includes a position / magnetic pole information generation circuit 20 and a servo control unit 21 illustrated in FIG. And an amplification drive circuit 22.
The position / magnetic pole information generation circuit 20 generates information indicating the position of the mover 2 and information indicating the position of the magnetic pole based on the detection signals of the A-phase and B-phase Hall elements 17A and 17B.
The servo control unit 21 performs movement and positioning control of the mover 2 based on the position information and magnetic pole information generated by the position / magnetic pole information generation circuit 20.
The amplification drive circuit 22 applies a current for exciting the U-phase electromagnetic coil, V-phase electromagnetic coil, and W-phase electromagnetic coil mounted on the stator 3 in accordance with a control signal from the servo control unit 21.

本実施の形態において、便宜的に、図2(A)〜(C)に図解した構成を有するものをリニアモータ1Aと呼び、図2(A)〜(C)に図解したリニアモータに図3に図解した位置・磁極情報生成回路20、サーボ制御部21および増幅駆動回路22を付加したものをリニアモータ装置10Aと呼ぶ。
もちろん、位置・磁極情報生成回路20、サーボ制御部21および増幅駆動回路22を含めてリニアモータと呼ぶこともできる。
In the present embodiment, for convenience, the one having the configuration illustrated in FIGS. 2A to 2C is referred to as a linear motor 1A, and the linear motor illustrated in FIGS. 2A to 2C is illustrated in FIG. A circuit to which the position / magnetic pole information generation circuit 20, the servo control unit 21, and the amplification drive circuit 22 illustrated in FIG.
Of course, the position / magnetic pole information generation circuit 20, the servo control unit 21, and the amplification drive circuit 22 can also be called a linear motor.

固定子3は、台座13を介してベース部材4に固定されている。
固定子3には、増幅駆動回路22から120°位相が異なる電流が印加される、U相電磁コイル、V相電磁コイル、W相電磁コイルの3相の電磁コイルが、リニアモータ1Aの長手方向に、直線状に並置されている。
The stator 3 is fixed to the base member 4 via a pedestal 13.
A three-phase electromagnetic coil, a U-phase electromagnetic coil, a V-phase electromagnetic coil, and a W-phase electromagnetic coil, to which currents different in phase by 120 ° are applied from the amplification drive circuit 22 is applied to the stator 3 in the longitudinal direction of the linear motor 1A. Are juxtaposed in a straight line.

可動子2は、リニアモータ1A内において、固定子3に対して移動可能に取り付けられている。
可動子2には、永久磁石(マグネット)10で構成された、隣接し磁化特性が異なる第1の磁極と第2の磁極、たとえば、S磁極とN磁極(または、N磁極とS磁極)を1対の磁極とする、複数対の磁極が、リニアモータ1Aの長手方向に沿って、直線状に配設されている。
複数対の磁極の長さXは、たとえば、可動子2の移動範囲に応じて規定される。
The mover 2 is movably attached to the stator 3 in the linear motor 1A.
The mover 2 includes a first magnetic pole and a second magnetic pole, which are composed of permanent magnets (magnets) 10 and have different magnetization characteristics, for example, an S magnetic pole and an N magnetic pole (or an N magnetic pole and an S magnetic pole). A plurality of pairs of magnetic poles as a pair of magnetic poles are arranged linearly along the longitudinal direction of the linear motor 1A.
The length X of the plurality of pairs of magnetic poles is defined according to the moving range of the mover 2, for example.

A相、B相ホール素子17A、17Bは、可動子2に配設された隣接する1対の磁極、たとえば、S磁極とN磁極の磁界の強さに感応して、その磁界の強さに応じた振幅を持つ信号を出力する。
S磁極とA相ホール素子17Aとの距離(間隔)が短いと、A相ホール素子17Aは大きな振幅の信号を出力し、S磁極とA相ホール素子17Aとの距離(間隔)が離れると、A相ホール素子17Aは小さな振幅の信号を出力する。さらに、可動子2に搭載されたS磁極が可動子2とともに移動すると、上記振幅の変化が時間とともに変化する。その振幅変化は、通常、可動子2の移動に応じて(移動速度と向き)三角波状(正弦波状または余弦波状)に変化する。
The A-phase and B-phase Hall elements 17A and 17B are sensitive to the magnetic field strength of a pair of adjacent magnetic poles disposed on the mover 2, for example, the S magnetic pole and the N magnetic pole. A signal having a corresponding amplitude is output.
When the distance (interval) between the S magnetic pole and the A phase Hall element 17A is short, the A phase Hall element 17A outputs a signal having a large amplitude, and when the distance (interval) between the S magnetic pole and the A phase Hall element 17A is separated, The A-phase Hall element 17A outputs a signal having a small amplitude. Further, when the S magnetic pole mounted on the mover 2 moves together with the mover 2, the change in the amplitude changes with time. The amplitude change usually changes in a triangular wave shape (sine wave shape or cosine wave shape) according to the movement of the mover 2 (moving speed and direction).

本明細書において、隣接する1対の磁極(たとえば、S磁極とN磁極、または、N磁極とS磁極)の幅(長さ)を磁極ピッチPaという。
2対の磁極ピッチ、すなわち、(2×Pa)の幅に対して、3個の電磁コイル、すなわち、U相電磁コイル、V相電磁コイル、W相電磁コイルが搭載された1個の固定子3の幅(長手方向の長さ)Yが等しく対応している。固定子3の幅Pcは、(2×Pa)に実質的に等しい。このピッチ(幅)の関係は、リニアモータの駆動原理に基づく。
A相ホール素子17AとB相ホール素子17Bとの間隔(ピッチ)Pbは、1対の磁極(S磁極、N磁極)のピッチPaの1/4だけ離間している。
1対の磁極(S磁極、N磁極)のピッチPaが移動する角度を360°、1周期とすると、隣接するA相ホール素子17AとB相ホール素子17BのピッチがPa/4であることは角度にして90°に相当する。
In this specification, the width (length) of a pair of adjacent magnetic poles (for example, an S magnetic pole and an N magnetic pole, or an N magnetic pole and an S magnetic pole) is referred to as a magnetic pole pitch Pa.
One stator on which three electromagnetic coils, that is, a U-phase electromagnetic coil, a V-phase electromagnetic coil, and a W-phase electromagnetic coil are mounted for two pairs of magnetic pole pitches, that is, a width of (2 × Pa). 3 corresponds to the same width (length in the longitudinal direction). The width Pc of the stator 3 is substantially equal to (2 × Pa). This pitch (width) relationship is based on the driving principle of the linear motor.
The interval (pitch) Pb between the A-phase Hall element 17A and the B-phase Hall element 17B is separated by ¼ of the pitch Pa of a pair of magnetic poles (S magnetic pole and N magnetic pole).
If the pitch Pa of the pair of magnetic poles (S magnetic pole and N magnetic pole) moves is 360 ° and one period, the pitch between the adjacent A phase Hall element 17A and B phase Hall element 17B is Pa / 4. The angle corresponds to 90 °.

サーボ制御部21の制御に基づき、増幅駆動回路22から固定子3のU相電磁コイル、V相電磁コイル、W相電磁コイルに120°位相がずれた交流電流が印加されると、U相電磁コイル、V相電磁コイル、W相電磁コイルによって発生された120°位相のずれた電磁力と、可動子2に搭載されたマグネット10の磁力とが相互に作用して、固定子3に対して可動子2が平行に移動する推進力が発生する。その結果、可動子2が固定子3に対して移動する。
センサ基板18は固定子3に固定されているから、センサ基板18に装着されたA相、B相ホール素子17A、17Bも固定されている。したがって、可動子2はA相、B相ホール素子17A、17Bに対しても移動する。
Based on the control of the servo control unit 21, when an alternating current having a phase difference of 120 ° is applied from the amplification drive circuit 22 to the U-phase electromagnetic coil, V-phase electromagnetic coil, and W-phase electromagnetic coil of the stator 3, the U-phase electromagnetic The electromagnetic force generated by the coils, the V-phase electromagnetic coil, and the W-phase electromagnetic coil is shifted in phase by 120 °, and the magnetic force of the magnet 10 mounted on the mover 2 interacts with the stator 3. A propulsive force that moves the mover 2 in parallel is generated. As a result, the mover 2 moves relative to the stator 3.
Since the sensor substrate 18 is fixed to the stator 3, the A-phase and B-phase Hall elements 17A and 17B attached to the sensor substrate 18 are also fixed. Therefore, the mover 2 also moves relative to the A-phase and B-phase Hall elements 17A and 17B.

可動子2が固定子3に対して移動すると、A相ホール素子17AとB相ホール素子17Bとからそれぞれ、S磁極とN磁極との間の距離に変化に応じて振幅が脈動する信号が出力される。
A相ホール素子17AとB相ホール素子17Bとが距離、Pa/4だけ隔たっているから、A相ホール素子17AとB相ホール素子17Bとでは90°位相のずれがあり、可動子2の移動に応じて脈動し、90°位相がずれた信号が生成される。その信号は、ホール素子と磁極との位置、換言すれば、そのときの磁極の回転位置、すなわち、そのときの位相に応じた振幅の信号が生成される。
When the mover 2 moves relative to the stator 3, a signal whose amplitude pulsates according to a change in the distance between the S magnetic pole and the N magnetic pole is output from the A phase Hall element 17A and the B phase Hall element 17B, respectively. Is done.
Since the A-phase hall element 17A and the B-phase hall element 17B are separated by a distance of Pa / 4, there is a 90 ° phase shift between the A-phase hall element 17A and the B-phase hall element 17B. In response to this, a signal that is 90 ° out of phase is generated. The signal is a signal having an amplitude corresponding to the position of the Hall element and the magnetic pole, in other words, the rotational position of the magnetic pole at that time, that is, the phase at that time.

その波形信号(位相データ)を図4(A)、(B)に例示する。
図4(A)は、可動子2が、図2、図3において左側Lに移動するときのA相ホール素子17AとB相ホール素子17Bとの検出信号の波形を示し、図4(B)は、可動子2が右側Rに移動するときのA相ホール素子17AとB相ホール素子17Bとの検出信号の波形を示す。
The waveform signals (phase data) are illustrated in FIGS. 4 (A) and 4 (B).
4A shows waveforms of detection signals of the A-phase Hall element 17A and the B-phase Hall element 17B when the mover 2 moves to the left side L in FIGS. 2 and 3, and FIG. These show the waveforms of the detection signals of the A-phase Hall element 17A and the B-phase Hall element 17B when the mover 2 moves to the right R.

図4(A)に図解したように、ベース部材4に対して可動子2が左側Lに移動すると、S磁極の磁界がA相ホール素子17Aに先に作用するから、A相ホール素子17Aは正弦波信号のA相信号を出力する。S磁極がA相ホール素子17Aに接近していくと、A相ホール素子17Aの検出信号の振幅が大きくなり、S磁極がA相ホール素子17Aから離れるにつれて、A相ホール素子17Aの検出信号の振幅は低下していく。
可動子2が左側Lに移動するとS磁極の磁界が強くB相ホール素子17Bに作用して、B相ホール素子17Bは余弦波信号のB相信号を出力する。
このように、A相、B相ホール素子17A、17Bの検出信号が、90°の位相を保って、可動子2の移動に伴って振幅が、正弦波信号または余弦波信号として変化する信号となる。
As illustrated in FIG. 4A, when the mover 2 moves to the left L with respect to the base member 4, the magnetic field of the S magnetic pole acts on the A-phase Hall element 17A first. A phase A signal of a sine wave signal is output. As the S magnetic pole approaches the A phase Hall element 17A, the amplitude of the detection signal of the A phase Hall element 17A increases. As the S magnetic pole moves away from the A phase Hall element 17A, the detection signal of the A phase Hall element 17A increases. The amplitude decreases.
When the mover 2 moves to the left L, the magnetic field of the S magnetic pole is strong and acts on the B-phase Hall element 17B, and the B-phase Hall element 17B outputs a B-phase signal of a cosine wave signal.
As described above, the detection signals of the A-phase and B-phase Hall elements 17A and 17B maintain the phase of 90 °, and the signal whose amplitude changes as a sine wave signal or a cosine wave signal as the mover 2 moves. Become.

可動子2の移動の向きが右になると、図4(A)とは逆に、A相ホール素子17AからのA相信号と、B相ホール素子17BのB相信号が出力される。   When the direction of movement of the mover 2 is to the right, the A-phase signal from the A-phase Hall element 17A and the B-phase signal of the B-phase Hall element 17B are output contrary to FIG.

図4(A)、(B)の波形図から下記のことが理解されよう。
(a)A相ホール素子17Aから出力されるA相信号の位相と、B相ホール素子17Bから出力されるB相信号の位相とは90°位相がずれている。
(b)可動子2の移動の向きに応じて、A相信号の位相とB相信号の位相の進み、または、位相の遅れ状態が規定される。たとえば、A相信号の位相がB相信号の位相より進んでいれば、可動子2は左側に移動しており、逆ならば、可動子2は右側に移動していることから、A相信号とB相信号との進相または遅相関係を確認すれば、可動子2の移動の向きが判る。
(c)可動子2が、1対の磁極対の間隔だけ移動する期間を、360°、1周期とすると、A相信号とB相信号との位相データ(A相信号のその時の位相における振幅と、B相信号のその時の位相における振幅との相対関係を示すデータ)から、1周期内の固定子3またはベース部材4に対する可動子2の位置(または、角度)が判る。
すなわち、A相ホール素子17AからのA相信号とB相ホール素子17BからのB相信号との関係を示す位相データによって1周期内の可動子2の移動距離を検出することができる。
(d)リニアモータ内の複数の周期に渡る可動子2の移動距離は、たとえば、図4(A)において、A相信号が、「負」から「正」にゼロクロスした点を検出すると次の周期に入ったことが判る。1周期の距離は、磁極ピッチPaとして事前に判っているから、1周期を越えるごと、磁極ピッチPaの距離を加算していけば、可動子2の全体の移動距離が判る。
(e)A相ホール素子17AまたはB相ホール素子17Bと固定子3との間の距離Dは事前に判っている。たとえば、A相ホール素子17Aの中心と固定子3の中心位置(V相電磁コイルの中心)までの距離Dは事前に判っている。本実施の形態では、たとえば、距離Dを1対の磁極の幅と同じにしている。
もちろん、固定子3内の各コイル、すなわち、U相電磁コイル、V相電磁コイル、W相電磁コイルの幅も事前に判っている。
A相ホール素子17AからのA相信号とB相ホール素子17BからのB相信号との関係を示す位相データによって1周期内の可動子2の移動距離が判るから、可動子2に搭載された、固定子3の各コイルと対向する、〔(2対のS磁極およびN磁極)+左右の磁極〕と、固定子3の各コイルに対する磁極の位置関係が判る。
The following can be understood from the waveform diagrams of FIGS.
(A) The phase of the A phase signal output from the A phase Hall element 17A and the phase of the B phase signal output from the B phase Hall element 17B are 90 ° out of phase.
(B) Depending on the direction of movement of the mover 2, the phase of the A-phase signal and the phase of the B-phase signal are advanced or the phase is delayed. For example, if the phase of the A-phase signal is ahead of the phase of the B-phase signal, the mover 2 has moved to the left, and if the phase is reversed, the mover 2 has moved to the right. And the B phase signal, the direction of movement of the mover 2 can be determined by confirming the phase advance or phase relationship.
(C) If the period during which the mover 2 moves by the distance between one pair of magnetic poles is 360 ° and one cycle, the phase data of the A-phase signal and the B-phase signal (the amplitude of the A-phase signal in the current phase) Further, the position (or angle) of the movable element 2 with respect to the stator 3 or the base member 4 in one cycle can be determined from the data indicating the relative relationship between the B-phase signal and the amplitude of the phase at that time.
That is, the moving distance of the mover 2 within one cycle can be detected from the phase data indicating the relationship between the A phase signal from the A phase Hall element 17A and the B phase signal from the B phase Hall element 17B.
(D) The moving distance of the mover 2 over a plurality of cycles in the linear motor is, for example, as shown in FIG. 4A when the point where the A-phase signal zero-crosses from “negative” to “positive” is detected. You can see that it has entered the cycle. Since the distance of one cycle is known in advance as the magnetic pole pitch Pa, if the distance of the magnetic pole pitch Pa is added every time one cycle is exceeded, the entire moving distance of the mover 2 can be determined.
(E) The distance D between the A-phase Hall element 17A or the B-phase Hall element 17B and the stator 3 is known in advance. For example, the distance D from the center of the A-phase Hall element 17A to the center position of the stator 3 (the center of the V-phase electromagnetic coil) is known in advance. In the present embodiment, for example, the distance D is the same as the width of a pair of magnetic poles.
Of course, the width of each coil in the stator 3, that is, the U-phase electromagnetic coil, the V-phase electromagnetic coil, and the W-phase electromagnetic coil is also known in advance.
Since the moving distance of the mover 2 within one cycle is known from the phase data indicating the relationship between the A phase signal from the A phase Hall element 17A and the B phase signal from the B phase Hall element 17B, the mover 2 is mounted on the mover 2. The positional relationship of the magnetic poles with respect to the coils of the stator 3 can be understood as [(two pairs of S magnetic poles and N magnetic poles) + left and right magnetic poles] facing the respective coils of the stator 3.

本実施の形態は、上記知見に基づいてベース部材4(固定子3)に対する可動子2の位置、磁極の関係を検出する。   In the present embodiment, the relationship between the position of the mover 2 and the magnetic pole with respect to the base member 4 (stator 3) is detected based on the above knowledge.

位置・磁極情報生成回路
位置・磁極情報生成回路20は、上記知見に基づいて、位置検出信号と、磁極情報を生成する。
なお、位置情報生成回路と磁極情報生成回路とを分離することもできるが、本実施の形態においては、位置情報生成回路と磁極情報生成回路とを1個の回路として構成した例を述べる。
図5は位置・磁極情報生成回路20の1例としての構成例を示す図である。
位置・磁極情報生成回路20は、位置情報生成回路として機能する、向き検出部201と位置算出部203とを有する。
位置・磁極情報生成回路20はさらに磁極情報生成部205を有する。
Position / Pole Information Generation Circuit The position / pole information generation circuit 20 generates a position detection signal and pole information based on the above knowledge.
Note that the position information generation circuit and the magnetic pole information generation circuit can be separated, but in this embodiment, an example in which the position information generation circuit and the magnetic pole information generation circuit are configured as one circuit will be described.
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example as an example of the position / magnetic pole information generation circuit 20.
The position / magnetic pole information generation circuit 20 includes an orientation detection unit 201 and a position calculation unit 203 that function as a position information generation circuit.
The position / magnetic pole information generation circuit 20 further includes a magnetic pole information generation unit 205.

向き検出部
向き検出部201は、ゼロクロス(ZC)検出部2011と、レベル判定部2012と、向き検出信号保持回路2013とを有する。
Direction Detection Unit The direction detection unit 201 includes a zero cross (ZC) detection unit 2011, a level determination unit 2012, and a direction detection signal holding circuit 2013.

ゼロクロス検出部2011は、たとえば、図4(A)においては、A相ホール素子17Aで検出したA相信号が、図4(B)においては、B相ホール素子17Bで検出した信号が、「負」の値から0レベルを越えて、「正」の値に変化することを検出する。
このゼロクロス検出は、たとえば、図4(A)においては、S磁極の磁界の強さに感応してA相ホール素子17Aが上記のごとく変化するA相信号を出力したことを意味する。換言すれば、S磁極がA相ホール素子17Aに接近していき、A相ホール素子17Aがその正側の磁界の強さに感応したことを意味する。
このように、ゼロクロス検出部2011は、1対の磁極(隣接するS磁極、N磁極)のき距離だけ、可動子2がA相、B相ホール素子17A、17Bに対して移動したことを検出する。すなわち、ゼロクロス検出部2011は、可動子2が1周期、360°移動したことを検出する。
For example, in FIG. 4A, the zero-cross detection unit 2011 indicates that the A-phase signal detected by the A-phase Hall element 17A is “negative” in FIG. 4B. ”Is detected to change to a“ positive ”value beyond the 0 level.
For example, in FIG. 4A, this zero-cross detection means that the A-phase Hall element 17A has output an A-phase signal that changes as described above in response to the strength of the magnetic field of the S magnetic pole. In other words, it means that the S magnetic pole approaches the A-phase Hall element 17A, and the A-phase Hall element 17A is sensitive to the strength of the positive magnetic field.
In this way, the zero cross detection unit 2011 detects that the mover 2 has moved relative to the A-phase and B-phase Hall elements 17A and 17B by a distance of a pair of magnetic poles (adjacent S magnetic pole and N magnetic pole). To do. That is, the zero cross detection unit 2011 detects that the mover 2 has moved 360 degrees for one cycle.

レベル判定部2012は、ゼロクロス検出部2011におけるゼロクロス検出に応答して、B相ホール素子17Bから検出されたB相信号のレベルの判定を行う。
A相信号が上記のゼロクロスした時点において、B相信号が「負のレベル」であれば、図4(A)に図解したように、可動子2は左側に移動していることを意味する。他方、A相信号がゼロクロスした時点において、B相信号が「正のレベル」であれば、図4(B)に図解したように、可動子2は右側に移動していることを意味する。
The level determination unit 2012 determines the level of the B phase signal detected from the B phase Hall element 17B in response to the zero cross detection in the zero cross detection unit 2011.
If the B-phase signal is “negative level” at the time when the A-phase signal is zero-crossed, it means that the mover 2 has moved to the left as illustrated in FIG. On the other hand, if the B phase signal is “positive level” when the A phase signal crosses zero, it means that the mover 2 has moved to the right as illustrated in FIG. 4B.

レベル判定部2012は、たとえば、可動子2の移動の向きが左側なら、2ビットの「10」を向き検出信号保持回路2013にセットし、逆なら、2ビットの「01」を向き検出信号保持回路2013にセットする。
向き検出信号保持回路2013は、たとえば、2ビットのフリップフロップで構成されおり、レベル判定部2012の指示に従ったデータを保持する。
なお、初期状態において向きが決定されないときは、向き検出信号保持回路2013の値は「00」となり、向きが不定のときは、「11」となる。
このように、向き検出信号保持回路2013は、可動子2の移動の向きだけでなく、不定または未決定の状態も示すように構成されている。
向き検出信号保持回路2013から、2ビットの向き信号dがサーボ制御部21に出力される。
For example, if the moving direction of the mover 2 is the left side, the level determination unit 2012 sets 2-bit “10” in the direction detection signal holding circuit 2013, and vice versa, holds the 2-bit “01” in the direction detection signal. Set in the circuit 2013.
The direction detection signal holding circuit 2013 is composed of, for example, a 2-bit flip-flop, and holds data in accordance with an instruction from the level determination unit 2012.
When the orientation is not determined in the initial state, the value of the orientation detection signal holding circuit 2013 is “00”, and when the orientation is indefinite, “11”.
Thus, the direction detection signal holding circuit 2013 is configured to indicate not only the direction of movement of the mover 2 but also an indeterminate or undecided state.
A 2-bit direction signal d is output from the direction detection signal holding circuit 2013 to the servo control unit 21.

位置算出部
位置算出部203は種々の構成をとることができるが、その1例を下記に述べる。
位置算出部203は、位相データ算出部2031と、位置演算部2032とを有する。
位相データ算出部2031は、A相ホール素子17Aの検出信号(A相信号)と、B相ホール素子17Bの検出信号(B相信号)との位相データ、たとえば、振幅の差を求める。
たとえば、可動子2がA相、B相ホール素子17A、17Bに対して左側に移動しているときの、図4(A)に図解した波形図から、1つの磁極の半分の幅、すなわち、0〜90°の範囲のA相信号とB相信号との振幅の差は下記になる。
なお、可動子2が右側に移動するときは逆になる。
Position Calculation Unit The position calculation unit 203 can take various configurations, an example of which will be described below.
The position calculation unit 203 includes a phase data calculation unit 2031 and a position calculation unit 2032.
The phase data calculation unit 2031 obtains phase data, for example, an amplitude difference between the detection signal (A phase signal) of the A phase Hall element 17A and the detection signal (B phase signal) of the B phase Hall element 17B.
For example, from the waveform diagram illustrated in FIG. 4A when the mover 2 moves to the left with respect to the A-phase and B-phase Hall elements 17A and 17B, the half width of one magnetic pole, The difference in amplitude between the A-phase signal and the B-phase signal in the range of 0 to 90 ° is as follows.
The reverse occurs when the mover 2 moves to the right.

0〜90度の範囲
(a)A相ホール素子17Aが、N磁極はS磁極との間に位置するとき、A相ホール素子17AからのA相信号の振幅は「0」であり、B相ホール素子17BからのB相信号は「負」で振幅が最大値となる。したがって、位相データとして、たとえば、その時の位相の(A相信号−B相信号)の振幅差は、「正」の最大値となる。
(b)A相ホール素子17AがS磁極の中心に接近していくと、A相ホール素子17AからのA相信号は「0」から増加していき、B相ホール素子17BからのB相信号は「負」の最大値から「負」の小さな振幅となる。したがって、位相データとして、たとえば、そのときの位相の(A相信号−B相信号)の振幅差は、(a)の場合より、小さな「正」の値となる。
(c)A相ホール素子17AがS磁極の中心に位置すると、A相ホール素子17AからのA相信号の振幅が「正」の最大となり、B相ホール素子17BからのB相信号は「0となる。したがって、位相データとして、たとえば、そのときの位相の(A相信号−B相信号)の位相データ(振幅差)は、「正」の最大値となる。
以上、0〜90°の範囲の、A相信号とB相信号との位相データ(たとえば、そのときの位相の振幅差)は事前に計算することができる。そのときの角度、すなわち、可動子2とA相、B相ホール素子17A、17Bとの位置関係も事前に計算することができる。
Range of 0 to 90 degrees (a) When the A phase Hall element 17A is positioned between the N magnetic pole and the S magnetic pole, the amplitude of the A phase signal from the A phase Hall element 17A is "0", and the B phase The B phase signal from the Hall element 17B is “negative” and has a maximum amplitude. Therefore, as the phase data, for example, the amplitude difference between the phase at that time (A-phase signal-B-phase signal) is the maximum value of “positive”.
(B) When the A-phase Hall element 17A approaches the center of the S magnetic pole, the A-phase signal from the A-phase Hall element 17A increases from “0”, and the B-phase signal from the B-phase Hall element 17B Becomes a small value of “negative” from the maximum value of “negative”. Therefore, as the phase data, for example, the amplitude difference of (A phase signal−B phase signal) of the phase at that time becomes a smaller “positive” value than in the case of (a).
(C) When the A-phase Hall element 17A is positioned at the center of the S magnetic pole, the amplitude of the A-phase signal from the A-phase Hall element 17A becomes “positive” maximum, and the B-phase signal from the B-phase Hall element 17B is “0”. Therefore, as the phase data, for example, the phase data (amplitude difference) of the phase at that time (A-phase signal−B-phase signal) is the maximum value of “positive”.
As described above, the phase data of the A-phase signal and the B-phase signal in the range of 0 to 90 ° (for example, the phase difference at that time) can be calculated in advance. The angle at that time, that is, the positional relationship between the mover 2 and the A-phase and B-phase Hall elements 17A and 17B can also be calculated in advance.

位置演算部2032は、事前に計算して求めた位相データと位置データとを元に、位相データ算出部2031で演算した、位相データとして(A相信号−B相信号)の振幅差を、パラメータとして、そのときの可動子2の位置を求める。   The position calculating unit 2032 calculates the amplitude difference of (A phase signal−B phase signal) as phase data calculated by the phase data calculating unit 2031 based on the phase data and position data obtained by calculation in advance. Then, the position of the mover 2 at that time is obtained.

位置演算部の第1構成例
位置演算部2032の第1例として、図5(A)を参照して、非線形出力回路2032Aを用いた場合について述べる。
非線形出力回路2032Aは、たとえば、非線形関数発生回路として構成することができる。たとえば、非線形出力回路2032Aは、振幅差に応じた角度位置、または、1ピッチPa内の位置に対応する位置検出信号P0を出力するように構成されている。非線形出力回路2032Aに、振幅差算出部2031から出力された振幅差信号(アナログ電圧信号)が入力されると、非線形出力回路2032Aは振幅差信号に応じた角度位置、または、1ピッチPa内の位置に相当する信号P0を出力する。
First Configuration Example of Position Calculation Unit As a first example of the position calculation unit 2032, a case where a nonlinear output circuit 2032A is used will be described with reference to FIG.
The nonlinear output circuit 2032A can be configured as, for example, a nonlinear function generation circuit. For example, the nonlinear output circuit 2032A is configured to output a position detection signal P0 corresponding to an angular position corresponding to the amplitude difference or a position within one pitch Pa. When the amplitude difference signal (analog voltage signal) output from the amplitude difference calculation unit 2031 is input to the nonlinear output circuit 2032A, the nonlinear output circuit 2032A has an angular position corresponding to the amplitude difference signal or within one pitch Pa. A signal P0 corresponding to the position is output.

位置演算部の第2構成例
位置演算部2032の第2例として、図5(B)に、A/D変換器2032aと、ROM2032bとを用いた場合を述べる。
ROM2032bには、非線形出力回路2032Aと同様、位相データ(振幅差)をパラメータとして、その時の角度位置、または、1磁極ピッチPa内の位置がデータがテーブルとして記憶している。
A/D変換器2032aは、位相データ算出部2031から出力された位相データ(振幅差信号)をディジタル信号に変換する。
ROM2032bは、ディジタル変換された位相データ(振幅差信号)をアドレスとして入力されると、テーブル・ルックアップ方式により、位相データに応じた角度位置、または、1ピッチPa内の位置をに相当する信号P0を出力する。
Second Configuration Example of Position Calculation Unit As a second example of the position calculation unit 2032, a case where an A / D converter 2032 a and a ROM 2032 b are used is described in FIG.
In the ROM 2032b, as with the nonlinear output circuit 2032A, phase data (amplitude difference) is used as a parameter, and the angular position at that time or the position within one magnetic pole pitch Pa is stored as a table.
The A / D converter 2032a converts the phase data (amplitude difference signal) output from the phase data calculation unit 2031 into a digital signal.
When the ROM 2032b receives phase data (amplitude difference signal) that has been digitally converted as an address, a signal corresponding to an angular position corresponding to the phase data or a position within one pitch Pa by a table lookup method. P0 is output.

以上のとおり、位相データ算出部2031と、非線形出力回路3032A、または、A/D変換器2032aとPOM2032bとを用いると、0〜90°の範囲の位置を検出することができる。   As described above, using the phase data calculation unit 2031 and the nonlinear output circuit 3032A, or the A / D converter 2032a and the POM 2032b, a position in the range of 0 to 90 ° can be detected.

角度(位置)の拡張
以上、0〜90°(第1ゾーン)の位置算出について述べたが、90〜180°(第2ゾーン)、180〜270°(第3ゾーン)、270〜360°(第4ゾーン)に拡張することができる。
このように、A相ホール素子17Aで検出するA相信号も、B相ホール素子17Bで検出するB相信号も、90°の位相を持って、正弦波信号または余弦波信号として変化するから、その振幅差に対する位置データは、0〜90°のものを流用することができる。
したがって、第2〜第4ゾーンについては、図5(A)におけるアナログ形式のゾーン換算回路2032B、または、図5(B)におけるデジタル形式のゾーン換算回路2032cを用いて、ゾーンに応じた位置データを加算する。
More than the expansion of the angle (position), the calculation of the position of 0 to 90 ° (first zone) has been described, but 90 to 180 ° (second zone), 180 to 270 ° (third zone), 270 to 360 ° ( 4th zone).
Thus, both the A phase signal detected by the A phase Hall element 17A and the B phase signal detected by the B phase Hall element 17B have a phase of 90 ° and change as a sine wave signal or a cosine wave signal. The position data with respect to the amplitude difference can be 0 to 90 °.
Therefore, for the second to fourth zones, the position data corresponding to the zone is obtained by using the analog zone conversion circuit 2032B in FIG. 5A or the digital zone conversion circuit 2032c in FIG. 5B. Is added.

ゾーンの切換は、向き検出部201におけるゼロクロス検出部2011で検出したゼロクロス検出信号ZCと、向き検出信号dとを用いて検出することができる。たとえば、ゾーン換算回路2032B、または、ゾーン換算回路2032cは、ゼロクロス検出信号ZCが入力されるごとに、そのときの向き検出信号dで示される可動子2の移動の向きを考慮して、ゾーンを計数する加算値、または、カウンタ値を更新していき、そのときのゾーンに応じた角度データ、または、位置データをバイアスとして加算する。   Zone switching can be detected using the zero-cross detection signal ZC detected by the zero-cross detection unit 2011 in the direction detection unit 201 and the direction detection signal d. For example, each time the zero-cross detection signal ZC is input, the zone conversion circuit 2032B or the zone conversion circuit 2032c determines the zone in consideration of the movement direction of the mover 2 indicated by the direction detection signal d at that time. The addition value to be counted or the counter value is updated, and angle data or position data corresponding to the zone at that time is added as a bias.

以上により、固定子3に対して移動する可動子2の1周期の位置を検出することができる。   As described above, the position of one cycle of the mover 2 that moves relative to the stator 3 can be detected.

図5(A)において、アナログ形式のゾーン換算回路2032Bから出力される位置信号P1は、アナログ形式であるから、もし、サーボ制御部21などにおいてデジタル形式の位置データPが必要な場合、必要に応じて、位置演算部2032において、ゾーン換算回路2032Bの後段に、A/D変換器2032Cを付加する。   In FIG. 5A, since the position signal P1 output from the zone conversion circuit 2032B in the analog format is in the analog format, if the servo control unit 21 or the like needs the position data P in the digital format, it is necessary. Accordingly, the position calculation unit 2032 adds an A / D converter 2032C after the zone conversion circuit 2032B.

他方、図5(B)において、デジタル形式のゾーン換算回路2032cから出力される位置信号P1は、デジタル形式であるから、もし、サーボ制御部21などにおいてアナログ形式の位置データPが必要な場合、必要に応じて、位置演算部2032において、ゾーン換算回路2032cの後段に、D/A変換器2032dを付加する。   On the other hand, in FIG. 5B, the position signal P1 output from the zone conversion circuit 2032c in the digital format is in the digital format. Therefore, if the position data P in the analog format is required in the servo control unit 21 or the like, If necessary, the position calculation unit 2032 adds a D / A converter 2032d to the subsequent stage of the zone conversion circuit 2032c.

なお、サーボ制御部21は、通常、コンピュータを用いて構成されることも多いから、図5(A)における非線形出力回路2032Aからの0〜90°の位置信号P0、または、図5(B)におけるROM2032bからの0〜90°の位置信号P0を入力し、ゾーン換算回路2032B、2032cの処理を、サーボ制御部21において行うこともできる。
そのような場合、ゾーン換算回路2032B、2032cは不要である。
Since the servo control unit 21 is usually configured by using a computer in many cases, the position signal P0 of 0 to 90 ° from the nonlinear output circuit 2032A in FIG. 5A or FIG. It is also possible to input the position signal P0 of 0 to 90 ° from the ROM 2032b in the servo control unit 21 to process the zone conversion circuits 2032B and 2032c.
In such a case, the zone conversion circuits 2032B and 2032c are unnecessary.

磁極情報生成部
磁極情報生成部205は、位置演算部2032で算出された位置検出信号P(または、角度情報)と、事前に判っている、たとえば、A相ホール素子17Aと固定子3の中心位置との距離Dに基づいて、固定子3に固定されているU相電磁コイル、V相電磁コイル、W相電磁コイルと、可動子2に搭載されている磁極対との位置関係などの磁極情報を生成する。
Magnetic pole information generation unit The magnetic pole information generation unit 205 knows in advance the position detection signal P (or angle information) calculated by the position calculation unit 2032, for example, the center of the A-phase Hall element 17A and the stator 3 Magnetic poles such as a positional relationship between a U-phase electromagnetic coil, a V-phase electromagnetic coil, a W-phase electromagnetic coil fixed to the stator 3 and a magnetic pole pair mounted on the mover 2 based on the distance D to the position Generate information.

サーボ制御部21は、位置・磁極情報生成回路20で検出された位置検出信号Pと、磁極情報に基づいて、たとえば、固定子3に搭載された、U相電磁コイル、V相電磁コイル、W相電磁コイルに印加する電流を制御する。
サーボ制御部21からの制御信号に応じて、駆動増幅回路22がU相電磁コイル、V相電磁コイル、W相電磁コイルに電流を印加する。
その結果、可動子2が固定子3に対して移動する。
その移動による位置が上述した位置・磁極情報生成回路20において検出される。
The servo control unit 21, based on the position detection signal P detected by the position / magnetic pole information generation circuit 20 and the magnetic pole information, for example, a U-phase electromagnetic coil, a V-phase electromagnetic coil, W, Controls the current applied to the phase electromagnetic coil.
In response to a control signal from the servo control unit 21, the drive amplifier circuit 22 applies a current to the U-phase electromagnetic coil, V-phase electromagnetic coil, and W-phase electromagnetic coil.
As a result, the mover 2 moves relative to the stator 3.
The position due to the movement is detected by the position / magnetic pole information generation circuit 20 described above.

上述したリニアモータ1Aは、たとえば、位置決め制御が必要な、搬送装置に適用することができる。   The linear motor 1A described above can be applied to, for example, a conveyance device that requires positioning control.

A相、B相ホール素子17A、17Bとは90°位相を保ち、固定子3との距離Dを保っていれば、ベース部材4の任意の位置に設けることができる。
好ましくは、本実施の形態のリニアモータ1Aにおいては、たとえば、図3に図解したように、可動子2の移動範囲の端部(図3の例では左端部または右端部)に1対のA相ホール素子17A、B相ホール素子17Bを設ける。このように構成することにより、可動子2の移動範囲内の位置を検出することができる。
図2および図3を参照すると、リニアモータ1Aには、ベース部材4に、A相ホール素子17AとB相ホール素子17Bとが搭載されているセンサ基板18を固定するだけでよい。
As long as the A-phase and B-phase Hall elements 17A and 17B maintain a 90 ° phase and the distance D from the stator 3, the base member 4 can be provided at any position.
Preferably, in the linear motor 1A of the present embodiment, for example, as illustrated in FIG. 3, a pair of A is provided at the end of the moving range of the mover 2 (left end or right end in the example of FIG. 3). A phase Hall element 17A and a B phase Hall element 17B are provided. By comprising in this way, the position within the movement range of the needle | mover 2 is detectable.
Referring to FIGS. 2 and 3, it is only necessary to fix the sensor substrate 18 on which the phase A hall element 17 </ b> A and the phase B hall element 17 </ b> B are mounted on the base member 4 to the linear motor 1 </ b> A.

本実施の形態のリニアモータ1Aと、図1を参照した述べたリニアモータ1と比較する。
本実施の形態のリニアモータ1は、リニアスケール5およびリニアスケールヘッド6が不要である。すなわち、可動子2には付加的な部材を設ける必要がない。
その結果、リニアモータの構造が簡単になる。特に、リニアスケール5を永久磁石(マグネット)10の磁界の影響を受けなくする遮蔽処理などを行う必要がなくなるから、リニアモータとしての構造は簡単になる。
リニアスケール5とリニアスケールヘッド6を使用しないので、低価格にすることができる。
The linear motor 1A of the present embodiment is compared with the linear motor 1 described with reference to FIG.
The linear motor 1 of the present embodiment does not require the linear scale 5 and the linear scale head 6. That is, it is not necessary to provide an additional member for the mover 2.
As a result, the structure of the linear motor is simplified. In particular, since it is not necessary to perform a shielding process for making the linear scale 5 unaffected by the magnetic field of the permanent magnet (magnet) 10, the structure as a linear motor is simplified.
Since the linear scale 5 and the linear scale head 6 are not used, the price can be reduced.

図1に図解したリニアモータ1においては、1個の固定子3内の3個のコイルごとにホール素子を設けていた。もし、図1に図解したように、可動子2の移動の円滑化を図るため、および、可動子2の推進力を増加させるため、複数の固定子3A,3B,3Cを設けた場合、ホール素子の数は増加する。ホール素子の数が増加すれば、その検出信号から位置情報を算出する回路も増加する。
これに対して、本願発明は、固定子3A,3B,3Cの数に依存せず、1対のホール素子と、その検出信号から位置情報、磁極情報を生成する位置・磁極情報生成回路20を1個設ければよい。
In the linear motor 1 illustrated in FIG. 1, a Hall element is provided for every three coils in one stator 3. If a plurality of stators 3A, 3B, 3C are provided to facilitate the movement of the mover 2 and increase the propulsive force of the mover 2 as illustrated in FIG. The number of elements increases. As the number of Hall elements increases, the number of circuits for calculating position information from the detection signals also increases.
On the other hand, the present invention includes a position / magnetic pole information generation circuit 20 that generates position information and magnetic pole information from a pair of Hall elements and their detection signals without depending on the number of stators 3A, 3B, 3C. It is sufficient to provide one.

第1実施の形態のリニアモータ1Aにおける、A相ホール素子17A、B相ホール素子17Bは、図1に例示した3個のホール素子7U,7V,7Wの配置に対して、固定子3に搭載された3個のコイルの磁界の影響から離れた位置で、可動子2の永久磁石(マグネット)10の磁界に感応する位置に設けられている。したがって、固定子3に搭載されたU相電磁コイル、V相電磁コイル、W相電磁コイルの磁界の影響を受けることが少ない。その結果、U相電磁コイル、V相電磁コイル、W相電磁コイルなどの磁界に対する遮蔽処理を行う必要がないという利点もある。
In the linear motor 1A of the first embodiment, the A-phase Hall element 17A and the B-phase Hall element 17B are mounted on the stator 3 with respect to the arrangement of the three Hall elements 7U, 7V, and 7W illustrated in FIG. It is provided at a position sensitive to the magnetic field of the permanent magnet (magnet) 10 of the mover 2 at a position away from the influence of the magnetic field of the three coils. Therefore, it is less affected by the magnetic fields of the U-phase electromagnetic coil, V-phase electromagnetic coil, and W-phase electromagnetic coil mounted on the stator 3. As a result, there is an advantage that it is not necessary to perform a shielding process against a magnetic field such as a U-phase electromagnetic coil, a V-phase electromagnetic coil, and a W-phase electromagnetic coil.

変形態様
第1実施の形態においは、可動子2の位置検出のためのセンサとして、ホール素子を用いた場合を述べたが、可動子2に搭載されているS磁極とN磁極との位置を検出するセンサとしては、磁極の磁界に感応する他の小型の磁気感応素子、たとえば、磁気抵抗(MR)素子を用いることもできる。
MR素子は、ホール素子と同様、磁界に応じて、抵抗か変化する特性を持つ。たとえば、MR素子に電圧を印加し、MR素子の抵抗の変化を電圧の変化として、検出すれば、ホール素子を用いた上記実施の形態と同様に、可動子2の位置を検出することができる。
In the first embodiment, the case where the Hall element is used as the sensor for detecting the position of the mover 2 has been described. However, the positions of the S magnetic pole and the N magnetic pole mounted on the mover 2 are determined. As a sensor to detect, other small-sized magnetic sensitive elements sensitive to the magnetic field of the magnetic pole, for example, a magnetoresistive (MR) element can be used.
Similar to the Hall element, the MR element has a characteristic that the resistance changes according to the magnetic field. For example, if a voltage is applied to the MR element and a change in resistance of the MR element is detected as a change in voltage, the position of the mover 2 can be detected as in the above embodiment using the Hall element. .

以上、マグネット可動型のリニアモータについて例示したが、逆の構成、すなわち、複数対の磁極が固定部に配設され、U相電磁コイル、V相電磁コイル、W相電磁コイルを有する可動部が、複数対の磁極が固定された固定部に移動する場合についても上記同様に適用することができる。   In the above, the magnet movable type linear motor has been exemplified, but the reverse configuration, that is, the movable portion having a plurality of pairs of magnetic poles arranged in the fixed portion and having a U-phase electromagnetic coil, a V-phase electromagnetic coil, and a W-phase electromagnetic coil. The same applies to the case of moving to a fixed portion where a plurality of pairs of magnetic poles are fixed.

第2実施の形態
上述した実施の形態においては、基本的に、90°の角度範囲の可動子2の位置を検出し、適宜、ゾーン処理を行うことにより、隣接するS磁極とN磁極とで構成される、360°、1周期分の位置を検出する例を述べた。
Second Embodiment In the above-described embodiment, basically, the position of the mover 2 in the 90 ° angle range is detected, and the zone processing is performed as appropriate, so that the adjacent S magnetic pole and N magnetic pole An example in which the position of 360 ° and one period configured is detected has been described.

上述した実施の形態では、ベース部材4(または固定子3、または、A相、B相ホール素子17A、17B)に対する可動子2の初期の絶対位置を自動的に検出することができない。特に、リニアモータの可動子が停止した状態から、回転動作するとき、可動子2がどの位置に位置しているかを検出することができない。
可動子2の初期位置(絶対位置)を検出するには、たとえば、一旦、可動子2の端部のリセット位置または初期位置まで移動させるなどの位置調整操作が必要となる。
In the above-described embodiment, the initial absolute position of the mover 2 with respect to the base member 4 (or the stator 3 or the A-phase and B-phase Hall elements 17A and 17B) cannot be automatically detected. In particular, when the mover of the linear motor is rotated from a stopped state, it cannot be detected at which position the mover 2 is located.
In order to detect the initial position (absolute position) of the mover 2, for example, a position adjustment operation such as once moving the end of the mover 2 to the reset position or the initial position is required.

第2実施の形態は、上述した実施の形態に対して、可動子2の絶対位置を検出可能なリニアモータとリニアモータ装置の1例について述べる。
図6および図7を参照して第2実施の形態のリニアモータおよびリニアモータ装置を述べる。
図6は第2実施の形態のリニアモータの構成図である。
図6(A)は第2実施の形態のリニアモータの上部平面であり、図6(B)はリニアモータの断面図であり、図6(C)は図6(B)の部分拡大図である。
第2実施の形態のリニアモータにおいては、本発明の1対の第1および第2の磁気感応素子の1例としてのA相、B相ホール素子17A、17Bに加えて、本発明の第3、第4の磁気感応素子の1例としての第3のホール素子19Aと、第4のホール素子19Bとを配設している。
In the second embodiment, an example of a linear motor and a linear motor device capable of detecting the absolute position of the mover 2 will be described with respect to the above-described embodiment.
A linear motor and a linear motor device according to the second embodiment will be described with reference to FIGS.
FIG. 6 is a configuration diagram of the linear motor according to the second embodiment.
6A is a top plan view of the linear motor according to the second embodiment, FIG. 6B is a cross-sectional view of the linear motor, and FIG. 6C is a partially enlarged view of FIG. 6B. is there.
In the linear motor according to the second embodiment, in addition to the A-phase and B-phase Hall elements 17A and 17B as an example of the pair of first and second magnetically sensitive elements of the present invention, A third Hall element 19A and a fourth Hall element 19B are provided as an example of the fourth magnetically sensitive element.

A相、B相ホール素子17A、17Bと隣接する1対のS磁極とN磁極との配置は、第1実施の形態と同じである。
台座13を介してベース部材4に固定された固定子3内のU相電磁コイル、V相電磁コイル、W相電磁コイルと、可動子2に搭載された複数対の磁極との配置関係も、第1実施の形態と同じである。
The arrangement of a pair of S and N magnetic poles adjacent to the A-phase and B-phase Hall elements 17A and 17B is the same as that in the first embodiment.
The arrangement relationship between the U-phase electromagnetic coil, V-phase electromagnetic coil, and W-phase electromagnetic coil in the stator 3 fixed to the base member 4 via the pedestal 13 and a plurality of pairs of magnetic poles mounted on the mover 2 is also as follows. This is the same as the first embodiment.

図6および図7に図解したように、第3のホール素子19Aと第4のホール素子19Bとは、たとえば、Pa/4離間して配設されているA相、B相ホール素子17A、17Bとともにセンサ基板18Aに固定され、センサ基板18Aを介してベース部材4に固定されている。
たとえば、第3、第4のホール素子19A、19Bの中間位置と、第1、第2のホール素子17A、17Bの中間位置とは、(11×Pa)/8だけ離間して、センサ基板18Aを介してベース部材4に固定されている。
3のホール素子19Aの中心位置と、第1のホール素子17Aの中心位置とは、第4のホール素子19Aの向き(方向に、たとえば、1磁極分のピッチPaだけ離間して、センサ基板18Aを介してベース部材4に固定されている。また、第4のホール素子19Bの中心位置と、第1のホール素子17Aの中心位置とは、たとえば、(2×Pa)だけ離間して、センサ基板18Aを介してベース部材4に固定されている。
第3のホール素子19Aと第4のホール素子19Bとのピッチ(配設間隔)は、1対の磁極のピッチPaに実質的に等しい。
なお、第3のホール素子19Aおよび第4のホール素子19Bは、センサ基板18Aに、A相、B相ホール素子17A、17Bとともに搭載する必要はないが、好ましくは、センサ基板18AにA相、B相ホール素子17A、17Bとともに搭載すると上記間隔を正確に維持することができるとともに、組み立て製造が容易になる。
As illustrated in FIG. 6 and FIG. 7, the third Hall element 19A and the fourth Hall element 19B are, for example, A phase and B phase Hall elements 17A and 17B that are spaced apart by Pa / 4. At the same time, it is fixed to the sensor substrate 18A, and is fixed to the base member 4 via the sensor substrate 18A.
For example, the intermediate position of the third and fourth Hall elements 19A and 19B and the intermediate position of the first and second Hall elements 17A and 17B are separated by (11 × Pa) / 8 , and the sensor substrate 18A It is being fixed to the base member 4 via.
The center position of the third Hall element 19A and the center position of the first Hall element 17A are separated from each other in the direction (direction ) of the fourth Hall element 19A by, for example, a pitch Pa corresponding to one magnetic pole. It is fixed to the base member 4 via the substrate 18A. Further , the center position of the fourth Hall element 19B and the center position of the first Hall element 17A are, for example, separated by (2 × Pa) and fixed to the base member 4 via the sensor substrate 18A. Yes.
The pitch (arrangement interval) between the third Hall element 19A and the fourth Hall element 19B is substantially equal to the pitch Pa of the pair of magnetic poles.
The third Hall element 19A and the fourth Hall element 19B do not have to be mounted on the sensor substrate 18A together with the A phase and B phase Hall elements 17A and 17B, but preferably the A phase, When mounted together with the B-phase Hall elements 17A and 17B, the above-mentioned distance can be accurately maintained, and assembly and manufacture are facilitated.

図8(A)は、図6において、たとえば、可動子2が左側に移動しているときの、A相、B相ホール素子17A、17BのA相、B相信号の波形図である。図8(A)は、図4(A)と実質的に同じである。
図8(B)、(C)は、第3のホール素子19Aの検出信号HD1と、第4のホール素子19Bの検出信号HD2との波形図である。第3、第4のホール素子19A、19Bの検出信号HD1、HD2は、第3のホール素子19Aのゼロクロス(ZC)検出点と同じゼロクロス検出タイミングに応じて、ハイレベルの信号である。
FIG. 8A is a waveform diagram of the A-phase and B-phase signals of the A-phase and B-phase Hall elements 17A and 17B when, for example, the mover 2 moves to the left in FIG. FIG. 8A is substantially the same as FIG.
8B and 8C are waveform diagrams of the detection signal HD1 of the third Hall element 19A and the detection signal HD2 of the fourth Hall element 19B. The detection signals HD1 and HD2 of the third and fourth Hall elements 19A and 19B are high-level signals according to the same zero-cross detection timing as the zero-cross (ZC) detection point of the third Hall element 19A.

なお、正確には、図8(B)、(C)に図解した検出信号HD1、HD2は、第3、第4のホール素子19A、19Bで検出した、A相、B相ホール素子17A、17Bの検出信号と同様の検出信号を、図9に図解した位置決定回路25において、ゼロクロス検出したとき、ハイレベルにした論理信号である。
あるいは、第3、第4のホール素子19A、19Bの内部で、ゼロクロスを検出して、「負」から「正」にゼロクロスしたとき、ハイレベルの信号HD1、HD2を出力することもできる。
本実施の形態では、位置決定回路25において、第3、第4のホール素子19A、19Bの検出信号のゼロクロスを検出してハイレベルの信号HD1、HD2を発生させた場合を述べる。
To be precise, the detection signals HD1 and HD2 illustrated in FIGS. 8B and 8C are detected by the third and fourth Hall elements 19A and 19B. The A-phase and B-phase Hall elements 17A and 17B are detected. 9 is a logic signal that is set to a high level when a zero cross is detected in the position determination circuit 25 illustrated in FIG.
Alternatively, when the zero cross is detected in the third and fourth Hall elements 19A and 19B and the zero cross is made from “negative” to “positive”, the high level signals HD1 and HD2 can be output.
In the present embodiment, a case will be described in which the position determination circuit 25 detects the zero crossing of the detection signals of the third and fourth Hall elements 19A and 19B and generates high level signals HD1 and HD2.

図9に図解したように、第2実施の形態のリニアモータ装置は、図6に図解した構成のリニアモータに対して、位置・磁極情報生成回路20、位置決定回路25、サーボ制御部21、増幅駆動回路22で構成される。   As illustrated in FIG. 9, the linear motor device according to the second embodiment has a position / magnetic pole information generation circuit 20, a position determination circuit 25, a servo control unit 21, a linear motor having the configuration illustrated in FIG. An amplification drive circuit 22 is configured.

位置・磁極情報生成回路20は、図3および図5(A)、(B)を参照して上述した方法で、A相、B相ホール素子17A、17Bが、(Pa/4)の間隔で配設されたときは90°の範囲を基本として、1周期にわたる位置を検出する。   The position / magnetic pole information generation circuit 20 uses the method described above with reference to FIG. 3 and FIGS. 5A and 5B, and the A-phase and B-phase Hall elements 17A and 17B are spaced at intervals of (Pa / 4). When arranged, the position over one period is detected based on the range of 90 °.

図10は位置決定回路25の回路構成を示す図である。
位置決定回路25は、論理信号生成回路251と、絶対位置判定回路252と、絶対位置算出回路253とを有する。
FIG. 10 is a diagram showing a circuit configuration of the position determination circuit 25.
The position determination circuit 25 includes a logic signal generation circuit 251, an absolute position determination circuit 252, and an absolute position calculation circuit 253.

論理信号生成回路251は、第3、第4のホール素子19A、19Bで検出した検出信号のゼロクロスを検出して、図8(B)、(C)に示す論理信号HD1、HD2を生成する。   The logic signal generation circuit 251 detects the zero cross of the detection signals detected by the third and fourth Hall elements 19A and 19B, and generates the logic signals HD1 and HD2 shown in FIGS. 8B and 8C.

絶対位置判定回路252は、論理信号HD1、HD2のレベルの状態に応じて、可動子2の絶対位置を判定する。
図11に例示したように、A相、B相ホール素子17A、17Bに対して、可動子2の移動方向に対して、先行する位置に、第3、第4のホール素子19A、19Bを配設すると、可動子2の移動に応じて、論理信号HD1、HD2は下記のごとく変化する。
(a)可動子2が第3、第4のホール素子19A、19Bと対向してない位置にあるとき。論理信号HD1、HD2は共にローレベルである。
(b)可動子2が右に移動すると、第3のホール素子19Aの論理信号HD1がハイレベルになる。
(c)さらに可動子2が右に移動すると、第4のホール素子19Bの論理信号HD2もハイレベルになる。
The absolute position determination circuit 252 determines the absolute position of the mover 2 in accordance with the level state of the logic signals HD1 and HD2.
As illustrated in FIG. 11, the third and fourth Hall elements 19A and 19B are arranged at positions preceding the movement direction of the mover 2 with respect to the A-phase and B-phase Hall elements 17A and 17B. When set, the logic signals HD1 and HD2 change as follows according to the movement of the movable element 2.
(A) When the mover 2 is in a position not facing the third and fourth Hall elements 19A and 19B. The logic signals HD1 and HD2 are both at a low level.
(B) When the mover 2 moves to the right, the logic signal HD1 of the third Hall element 19A becomes high level.
(C) When the mover 2 further moves to the right, the logic signal HD2 of the fourth Hall element 19B also goes high.

絶対位置判定回路252は、論理信号HD1、HD2のレベル状態の組み合わせから、可動子2とA相、B相ホール素子17A、17B、第3、第4のホール素子19A、19Bとの位置関係を判定する。
たとえば、上記(a)の場合、右端部の1対の磁極に位置にA相、B相ホール素子17A、17Bが位置している。
上記(b)の場合、A相、B相ホール素子17A、17Bが右から、1磁極離れた位置にある。
絶対位置判定回路252は上記のごとく、A相、B相ホール素子17A、17Bの位置を判定して、その結果、絶対位置算出回路253に出力する。
The absolute position determination circuit 252 determines the positional relationship between the mover 2 and the A-phase and B-phase Hall elements 17A and 17B, the third and fourth Hall elements 19A and 19B from the combination of the level states of the logic signals HD1 and HD2. judge.
For example, in the case of the above (a), the A-phase and B-phase Hall elements 17A and 17B are positioned at a pair of magnetic poles at the right end.
In the case of (b) above, the A-phase and B-phase Hall elements 17A and 17B are located one magnetic pole away from the right.
As described above, the absolute position determination circuit 252 determines the positions of the A-phase and B-phase Hall elements 17A and 17B, and outputs them to the absolute position calculation circuit 253 as a result.

絶対位置算出回路253は、位置・磁極情報生成回路20で検出した1磁極の位置、すなわち、1周期内の位置信号Pに、絶対位置判定回路252の出力信号に基づく絶対位置調整信号を加算して、絶対位置信号を出力する。
1磁極のピッチPaは事前に判っているから、絶対位置調整信号は、上記(a)の場合は、「0」であり、上記(b)の場合は、1ピッチPaの位置、すなわち、1周期の相当する位置に該当する信号となる。
The absolute position calculation circuit 253 adds an absolute position adjustment signal based on the output signal of the absolute position determination circuit 252 to the position of one magnetic pole detected by the position / magnetic pole information generation circuit 20, that is, the position signal P within one cycle. To output an absolute position signal.
Since the pitch Pa of one magnetic pole is known in advance, the absolute position adjustment signal is “0” in the case of (a) above, and the position of 1 pitch Pa in the case of (b) above, that is, 1 The signal corresponds to the position corresponding to the period.

以上のとおり、第2実施の形態によれば、リニアモータの初期状態における可動子2の絶対位置を算出することができる。
なお、第2実施の形態においては、可動子2の初期位置を検出するには、第3、第4のホール素子19A、19Bが可動子2の進行方向において、A相、B相ホール素子17A、17Bの前の位置に位置していることが必要となる。
たとえば、可動子2が停止しているとき、可動子2の両端部における初期値を知るには、A相、B相ホール素子17A、17Bをの両側に、第3、第4のホール素子19A、19Bを2組設けることが望ましい。
As described above, according to the second embodiment, the absolute position of the mover 2 in the initial state of the linear motor can be calculated.
In the second embodiment, in order to detect the initial position of the mover 2, the third and fourth Hall elements 19 </ b> A and 19 </ b> B are A-phase and B-phase Hall elements 17 </ b> A in the traveling direction of the mover 2. , 17B need to be located in front of.
For example, when the mover 2 is stopped, in order to know the initial values at both ends of the mover 2, the third and fourth Hall elements 19A are provided on both sides of the A-phase and B-phase Hall elements 17A and 17B. , 19B are desirably provided.

第3のホール素子19A、第4のホール素子19Bに加えて、さらに第5、第6のホール素子を1ピッチPaの間隔を隔て配設すると、可動子の絶対位置の検出することができる。   In addition to the third Hall element 19A and the fourth Hall element 19B, if the fifth and sixth Hall elements are further arranged at an interval of 1 pitch Pa, the absolute position of the mover can be detected.

上述した第2実施の形態は、第3のホール素子19Aと第4のホール素子19Bとを配設した場合を述べたが、可動子2が初期状態において端部領域に停止している場合は、1個の第3のホール素子19Aでも上記可動子2の初期位置を検出することができる。
他方、可動子2が広範囲の領域に停止する場合は、第3のホール素子19Aに加えて、第4のホール素子19B、あるいは、1ピッチPaの間隔で多数のホール素子を設けることができる。
ホール素子は、リニアスケール5およびリニアスケールヘッド6の組み合わせに対して、低価格である。
In the second embodiment described above, the case where the third Hall element 19A and the fourth Hall element 19B are provided has been described, but when the mover 2 is stopped in the end region in the initial state. The initial position of the mover 2 can also be detected by one third Hall element 19A.
On the other hand, when the mover 2 stops in a wide area, in addition to the third Hall element 19A, a fourth Hall element 19B or a plurality of Hall elements can be provided at intervals of 1 pitch Pa.
The Hall element is less expensive than the combination of the linear scale 5 and the linear scale head 6.

変形例
第2実施の形態において、第3のホール素子19Aの信号のゼロクロス検出タイミングと、第4のホール素子19Bのゼロクロス検出タイミングとを用いると、可動子2の移動の向きを検出することもできる。
図10において、位置決定回路25内に向き検出回路254を付加した構成を示す。
In the second embodiment, if the zero cross detection timing of the signal of the third Hall element 19A and the zero cross detection timing of the fourth Hall element 19B are used, the moving direction of the mover 2 may be detected. it can.
FIG. 10 shows a configuration in which a direction detection circuit 254 is added to the position determination circuit 25.

なお、サーボ制御部21、増幅駆動回路22などの動作は、第12実施の形態と同様である。
また、第2実施の形態についても、第1、第2実施の形態で述べたものが適用することができる。たとえば、磁気感応素子として、MR素子を用いることができる。
The operations of the servo control unit 21 and the amplification drive circuit 22 are the same as in the twelfth embodiment.
In addition, the second embodiment can be applied to those described in the first and second embodiments. For example, an MR element can be used as the magnetically sensitive element.

上述した第1および第2実施の形態は、例示であり、本発明は上述した実施の形態に限定されず、種々の変形態様をとることができる。   The first and second embodiments described above are merely examples, and the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made.

1、1A…リニアモータ、2…可動子、3…固定子(U相電磁コイル、V相電磁コイル、W相電磁コイル)、4…ベース部材、5…リニアスケール、6…リニアスケールヘッド、10…マグネット、17A、17B、A相、B相ホール素子、18…センサ基板、20…位置・磁極情報生成回路、21…サーボ制御部、22…増幅駆動回路、25…位置決定回路、202…向き検出部、2031…位相データ算出部、203…位置算出部、205…磁極情報生成部、251…論理信号生成回路、252…絶対位置判定回路、253…絶対位置算出回路、254…向き検出回路   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1A ... Linear motor, 2 ... Movable element, 3 ... Stator (U phase electromagnetic coil, V phase electromagnetic coil, W phase electromagnetic coil), 4 ... Base member, 5 ... Linear scale, 6 ... Linear scale head, 10 ... Magnet, 17A, 17B, A phase, B phase Hall element, 18 ... Sensor substrate, 20 ... Position / magnetic pole information generation circuit, 21 ... Servo control unit, 22 ... Amplification drive circuit, 25 ... Position determination circuit, 202 ... Direction Detection unit, 2031 ... Phase data calculation unit, 203 ... Position calculation unit, 205 ... Magnetic pole information generation unit, 251 ... Logic signal generation circuit, 252 ... Absolute position determination circuit, 253 ... Absolute position calculation circuit, 254 ... Direction detection circuit

Claims (7)

リニアモータであって、
固定子と、
当該リニアモータの長手方向であり当該可動子の移動方向である第1軸方向に前記固定子と相対移動可能に配設された、可動子と、
前記第1軸方向に沿って交互に隣接して配設された、化特性の異なる第1の磁極および第2の磁極とを有する、磁極群と、
前記第1軸方向と直交する第2軸方向において前記磁極群と離間し、前記磁極群の磁界に感応する位置に、かつ、前記第1軸方向に沿って離間して、配設された、1対の第1および第2の磁気感応素子と、
前記第2軸方向において前記磁極群と離間し、前記磁極群の磁界に感応する位置に、かつ、前記第1軸方向に沿って離間して、配設された、少なくとも1対の第3および第4の磁気感応素子と
を有し
前記隣接する1対の第1の磁極および第2の磁極の配置の幅を1磁極ピッチと規定したとき前記第1と第2の磁気感応素子は前記1磁極ピッチの1/4の距離を離間して配設され、前記第3と第4の磁気感応素子は前記1磁極ピッチと等しい距離だ隔てて離間して配設され、
前記第1の磁気感応素子と前記第3の磁気感応素子とは、前記第4の磁気感応素子が配設されている向きに、少なくとも1磁極ピッチと等しい距離だけ離間して配設されている、
リニアモータ。
A linear motor,
A stator,
A mover disposed so as to be movable relative to the stator in a first axis direction which is a longitudinal direction of the linear motor and a moving direction of the mover;
Disposed adjacent alternately along the first axis direction, and a different first and second magnetic poles of the magnetization characteristics, the pole group,
Arranged apart from the magnetic pole group in a second axis direction orthogonal to the first axial direction, at a position sensitive to the magnetic field of the magnetic pole group, and spaced apart along the first axis direction; A pair of first and second magnetically sensitive elements;
At least a pair of third and third members disposed at positions that are separated from the magnetic pole group in the second axial direction, are sensitive to the magnetic field of the magnetic pole group, and are separated from each other along the first axial direction. A fourth magnetically sensitive element
Have
When the width of the arrangement of the pair of adjacent first magnetic poles and second magnetic poles is defined as one magnetic pole pitch , the first and second magnetic sensitive elements are a distance of 1/4 of the one magnetic pole pitch. the spaced apart are disposed, the third and fourth magnetic sensitive element is disposed spaced apart only the distance equal to the one magnetic pole pitch,
The first magnetic sensitive element and the third magnetic sensitive element are spaced apart by a distance equal to at least one magnetic pole pitch in the direction in which the fourth magnetic sensitive element is disposed. ,
Linear motor.
前記固定子はベース部材に固定されており、
前記固定子には120°ずつ位相がずれた電流が印加される3個の電磁コイルが前記第1軸方向に沿って並列に配設されており、
前記可動子には、前記磁極群が、前記電磁コイルと対向し、かつ、前記第1方向に設けられており、
前記第1および第2の磁気感応素子、および、前記第3および第4の磁気感応素子は、前記ベース部材に、前記電磁コイルの磁界に感応しない位置に離間して配設されている、 請求項1に記載のリニアモータ。
The stator is fixed to a base member;
Said stator is disposed in parallel with three electromagnetic coils which current different in phase by 120 ° is applied along the first axis direction,
The movable element is provided with the magnetic pole group facing the electromagnetic coil and in the first axial direction ,
The first and second magnetic sensitive elements and the third and fourth magnetic sensitive elements are disposed on the base member so as to be spaced apart from each other at positions not sensitive to the magnetic field of the electromagnetic coil. Item 10. The linear motor according to Item 1.
前記固定子に、前記磁極群が設けられており、
前記可動子に、120°ずつ位相がずれた電流が印加される3個の電磁コイルが前記第1軸方向に沿って並列に配設されており、
前記第1および第2の磁気感応素子、および、前記第3および第4の磁気感応素子は前記可動子に前記電磁コイルの磁界に感応しない位置に配設されている、
請求項1に記載のリニアモータ。
The stator is provided with the magnetic pole group ,
Three electromagnetic coils to which currents whose phases are shifted by 120 ° are applied to the mover are arranged in parallel along the first axis direction ,
The first and second magnetic sensitive elements, and the third and fourth magnetic sensitive elements are disposed at positions where the movable element is not sensitive to the magnetic field of the electromagnetic coil .
The linear motor according to claim 1.
前記第1および第2の磁気感応素子、および、前記第3および第4の磁気感応素子はそれぞれ、前記磁極群の磁界に感応するホール素子を含む、
請求項1〜3のいずれかに記載のリニアモータ。
The first and second magnetic sensitive elements and the third and fourth magnetic sensitive elements each include a Hall element that is sensitive to the magnetic field of the magnetic pole group .
The linear motor in any one of Claims 1-3.
前記第1および第2の磁気感応素子、および、前記第3および第4の磁気感応素子はそれぞれ、前記磁極群の磁界に感応する磁気抵抗変化素子を含む、
請求項1〜3のいずれかに記載のリニアモータ。
The first and second magnetic sensitive elements and the third and fourth magnetic sensitive elements each include a magnetoresistive variable element that is sensitive to the magnetic field of the magnetic pole group .
The linear motor in any one of Claims 1-3.
上記請求項1〜5のいずれかに記載のリニアモータと、
前記可動子が、1磁極ピッチだけ移動する時間を1周期とした場合、前記第1および第2の磁気感応素子の検出信号に基づいて、前記1周期内の前記1対の隣接する第1の磁極と第2の磁極と前記第1および第2の磁気感応素子との相対的な位置を検出する、位置情報生成回路と、
前記第3および第4の磁気感応素子の検出信号に基づいて前記位置情報生成回路が生成した相対位置から前記固定子に対する前記可動子の絶対位置を検出する絶対位置情報生成回路と
を有する、リニアモータ装置。
The linear motor according to any one of claims 1 to 5;
The mover is 1 if the time to move only pole pitch was 1 cycle, based on the detection signal of the first and second magnetically sensitive element, a first adjacent said pair of said one cycle A position information generating circuit for detecting a relative position of a magnetic pole, a second magnetic pole, and the first and second magnetically sensitive elements;
An absolute position information generation circuit that detects an absolute position of the mover relative to the stator from a relative position generated by the position information generation circuit based on detection signals of the third and fourth magnetically sensitive elements. Motor device.
前記絶対位置情報生成回路から出力される前記絶対位置検出信号と、前記可動子に搭載された前記磁極群を構成する磁石、または、前記固定子に搭載された前記磁極群を構成する磁石との位置関係に基づいて磁極情報を生成する磁極情報生成回路をさらに含む、
請求項6に記載のリニアモータ装置。
The absolute position detection signal output from the absolute position information generation circuit, and the magnet constituting the magnetic pole group mounted on the mover or the magnet constituting the magnetic pole group mounted on the stator A magnetic pole information generation circuit for generating magnetic pole information based on the positional relationship;
The linear motor device according to claim 6.
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