JPS59214582A - Rectilinear motion actuator - Google Patents

Rectilinear motion actuator

Info

Publication number
JPS59214582A
JPS59214582A JP8582083A JP8582083A JPS59214582A JP S59214582 A JPS59214582 A JP S59214582A JP 8582083 A JP8582083 A JP 8582083A JP 8582083 A JP8582083 A JP 8582083A JP S59214582 A JPS59214582 A JP S59214582A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotor
thrust
yoke
bolt
motion actuator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8582083A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
誠二 山下
奥田 宏史
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP8582083A priority Critical patent/JPS59214582A/en
Publication of JPS59214582A publication Critical patent/JPS59214582A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 この発明の目的は直線運動アクチュエータの受ける推力
f:精就よく判定する装置を内蔵し、かつボールネジを
組み込んだ駆動機構を総合的に小形化した直動アクチュ
エータを提供することである。
[Detailed Description of the Invention] An object of the present invention is to provide a linear motion actuator that incorporates a device for accurately determining the thrust force f received by a linear motion actuator, and that has a drive mechanism incorporating a ball screw that is comprehensively miniaturized. That's true.

直線運動アクチュエータは、例えば、XYテーブルの送
りなどに使用される。この場合は精@な送り量が要求さ
れる。この要求に対しては、XYテーブル上に取り付け
mIJニアセンサで絶対位置を検出し、補正する方法が
採用されている。
A linear motion actuator is used, for example, to feed an XY table. In this case, a precise feed amount is required. To meet this requirement, a method has been adopted in which the absolute position is detected and corrected using an mIJ near sensor mounted on an XY table.

また、NC,CNCなどに使用されるアクチュエータは
、2軸あるいは3軸の総合的な送p量で決定される軌跡
までも正確に制御できることが要求される傾向がある。
Furthermore, actuators used in NC, CNC, etc. tend to be required to be able to accurately control even the locus determined by the total feed rate of two or three axes.

これに対しては、従来の直動アクチュエータはDCモー
タにボールネジを外付けした構造であり、ボールネジを
支持する機械系の剛性を高めることで精度を出している
が、過渡的な運動を行なう場合は元号な精度が出せない
欠点がある。これを補正するにはアクチュエータの推力
を判定し、推力と変形量の関係を予じめ測定して置くこ
とが必要となるが、推力測定の適当な手段がなかった。
In contrast, conventional linear actuators have a structure in which a ball screw is externally attached to a DC motor, and accuracy is achieved by increasing the rigidity of the mechanical system that supports the ball screw. However, when performing transient motion, has the drawback of not being able to provide era-specific accuracy. To correct this, it is necessary to determine the thrust of the actuator and measure the relationship between the thrust and the amount of deformation in advance, but there was no suitable means for measuring the thrust.

この発明はモータの回転子のヨークに軸方向に設けた中
心孔内に、ボールネジのボルトと螺合するナツト部分を
ヨークに結合して配置し、回転子はこれを推力軸受を介
してモータの端蓋によって支持し、回転子の回転によっ
てボルトが直動するときの推力を受ける端蓋の一部に歪
ゲージを付加した点を特徴とするものである。
In this invention, a nut part that is threaded with a ball screw bolt is connected to the yoke and arranged in a center hole provided in the axial direction in the yoke of the motor rotor, and the rotor connects the nut part to the yoke through a thrust bearing. It is characterized in that a strain gauge is added to a part of the end cover that is supported by the end cover and receives the thrust when the bolt moves linearly due to the rotation of the rotor.

第1図は本発明の1実施例を示すもので、磁石を回転さ
せる、いわゆるブラシレスザーボモータを用いたもので
ある。
FIG. 1 shows one embodiment of the present invention, which uses a so-called brushless servo motor that rotates a magnet.

ハウジング1の内側に積層鉄板の固定鉄心2が配置され
、これに電機子巻線3が巻装される。鉄心2とギャップ
を保って回転子が設けられる。回転子は、例えば、フト
ロンチウムフェライト、希土類コバルト系磁石などで作
られた磁石4とヨーク5とによって構成される。電機子
巻線3に電流を流すことによって回転力が得られる。ヨ
ーク5の内側にはポールネジのポルト9と螺1合するナ
ツト6が結合され、ヨーク5は軸7,8とともに回転す
る。ボルト9は外部において例えばXYテーブルに固定
されており、回転子が回転すれば軸方向に移動すること
になる。従ってテーブルを送るときの推力は、ナツト6
に伝わって回転子に反力を生ずる。回転子を支えるアン
ギュラ型軸受10゜11は端蓋12,13で支持されて
いる。従って直線運動の反力は端蓋に加わることになる
。端蓋の内側には反力によって端蓋に生じる応力を検知
するセンサー16.17、例えば歪ゲージが付加されて
いる。センサーの出力は適当な電気回路によって推力の
信号とすることができる。
A fixed iron core 2 made of laminated iron plates is arranged inside a housing 1, and an armature winding 3 is wound around this. A rotor is provided with a gap maintained between the iron core 2 and the rotor. The rotor is composed of a yoke 5 and a magnet 4 made of, for example, fluorontium ferrite or a rare earth cobalt magnet. Rotational force is obtained by passing current through the armature winding 3. A nut 6 that is threadedly engaged with a port 9 of a pole screw is connected to the inside of the yoke 5, and the yoke 5 rotates together with the shafts 7 and 8. The bolt 9 is externally fixed to, for example, an XY table, and moves in the axial direction when the rotor rotates. Therefore, the thrust when sending the table is 6 nuts.
is transmitted to the rotor, producing a reaction force on the rotor. Angular bearings 10°11 supporting the rotor are supported by end covers 12 and 13. Therefore, the reaction force of the linear motion will be applied to the end cap. Sensors 16 and 17, such as strain gauges, are attached to the inside of the end cap to detect the stress generated in the end cap by the reaction force. The output of the sensor can be converted into a thrust signal by suitable electrical circuitry.

第2図は歪ゲージを使ったときの検出回路の1例である
。アクチュエータが右側に推力を与えるとき、その反力
はセンサー16がとらえる。左側に推力を与えるとき、
反力はセンサー17がとらえる。
FIG. 2 shows an example of a detection circuit using a strain gauge. When the actuator applies thrust to the right side, the sensor 16 captures the reaction force. When applying thrust to the left side,
A sensor 17 captures the reaction force.

アクチュエータを装置に組み込む場合は、通常は、端蓋
の側面が使用される。取付面で検出感度が変わるのを防
ぐために、相手機械への取υ付は部分に取付板14.1
5が設けられる。
When incorporating the actuator into the device, the side of the end cap is typically used. To prevent detection sensitivity from changing on the mounting surface, attach the mounting plate 14.1 to the mating machine.
5 is provided.

第3図は端蓋12に適当数の窓22をあけておき、セン
サー16を外周側に近いリプ23の上に配置した例であ
る。応力がリブに集中することによってセンサーの検出
感度を高めることができる。
FIG. 3 shows an example in which a suitable number of windows 22 are opened in the end cover 12 and the sensor 16 is placed on the lip 23 near the outer circumference. By concentrating stress on the ribs, the detection sensitivity of the sensor can be increased.

本発明によれば、直動する機械系要素がモータの回転子
内に組み込まれるため、総合的には、アクチュエータを
小型化できる利点がある。また、アクチュエータそのも
のに推力検出用のセンサーを取り付けたことにより、推
力検出の精度を向上させることができた。モータのトル
クから推力を予測する従来の方法は、軸受摩擦などの誤
差が入るのに対し、本発明は、直動部自体の推力を検出
するようにしたから、機械系のたわみの補正が容易とな
り、精密な位置決めができる効果がある。
According to the present invention, since the linearly moving mechanical elements are incorporated into the rotor of the motor, there is an overall advantage that the actuator can be made smaller. Additionally, by attaching a thrust detection sensor to the actuator itself, it was possible to improve the accuracy of thrust detection. The conventional method of predicting thrust from motor torque introduces errors such as bearing friction, but the present invention detects the thrust of the linear motion part itself, making it easy to correct for mechanical system deflection. This has the effect of allowing precise positioning.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の直線運動アクチュエータの縦断面図、
第2図は推力検出回路図、第3図は端蓋の裏面図である
。 1・・・ハウジング、2・・・固定子鉄心、3・・・電
機子巻線、4・・・磁石、5・・・ヨーク、6・・・ナ
ツト、7.8・・・回転軸、9・・・ポル)、10.1
1・・・軸受、12゜13・・・端蓋、14.15・・
・数句板、16.17゜18.19・・・センサー、2
0・・・′市原、21・・・出力第1図 第2図 第3図
FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view of the linear motion actuator of the present invention;
FIG. 2 is a thrust detection circuit diagram, and FIG. 3 is a back view of the end cover. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Housing, 2... Stator core, 3... Armature winding, 4... Magnet, 5... Yoke, 6... Nut, 7.8... Rotating shaft, 9...pol), 10.1
1...Bearing, 12゜13...End cover, 14.15...
・Number board, 16.17°18.19...Sensor, 2
0...' Ichihara, 21... Output Figure 1 Figure 2 Figure 3

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、 モータの回転子のヨークの中心孔内に、ボールネ
ジのボルトに螺合するナツト部分がヨークと一体に結合
嘔れ、回転子は推力軸受を介してモータの端蓋に支承を
れ、前記のナツトに螺合するボルトは回転子の回転によ
って直線的に移動するように構成され、輪差には、前記
のボルトの推力によって生ずる歪応力を検知するセンサ
ーを付加したこと全特徴とする直線運動アクチュエータ
1. A nut portion that is screwed onto the bolt of the ball screw is integrally connected to the yoke in the center hole of the yoke of the rotor of the motor, and the rotor is supported by the end cover of the motor via a thrust bearing. The bolt that is screwed into the nut is configured to move linearly as the rotor rotates, and a sensor is added to the ring difference to detect the strain stress generated by the thrust of the bolt. motion actuator.
JP8582083A 1983-05-18 1983-05-18 Rectilinear motion actuator Pending JPS59214582A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8582083A JPS59214582A (en) 1983-05-18 1983-05-18 Rectilinear motion actuator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8582083A JPS59214582A (en) 1983-05-18 1983-05-18 Rectilinear motion actuator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS59214582A true JPS59214582A (en) 1984-12-04

Family

ID=13869488

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8582083A Pending JPS59214582A (en) 1983-05-18 1983-05-18 Rectilinear motion actuator

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JP (1) JPS59214582A (en)

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