JPH05328664A - インデックス装置 - Google Patents
インデックス装置Info
- Publication number
- JPH05328664A JPH05328664A JP15156192A JP15156192A JPH05328664A JP H05328664 A JPH05328664 A JP H05328664A JP 15156192 A JP15156192 A JP 15156192A JP 15156192 A JP15156192 A JP 15156192A JP H05328664 A JPH05328664 A JP H05328664A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gear
- direct drive
- drive motor
- motor
- rotation
- 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.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 中空構造になったアクチュエータを利用して
コンパクトなサイズで機械式と電子式のインデックス装
置の双方の利点をもったインデックス装置を実現するこ
とを目的とする。 【構成】 回転位置がフィードバック制御されるダイレ
クト・ドライブ・モータに、太陽ギアと遊星ギアとトロ
コイドギアを用いた減速機構を取り付け、フィードバッ
ク制御による位置決めのフレキシビリティと、減速機構
による位置決め対象の保持力を利用して位置決め動作を
行うインデックス装置である。また、アウタ・ロータ型
で内側のステータが中空構造になったアクチュエータを
用い、中空部分に減速機構を収納する。
コンパクトなサイズで機械式と電子式のインデックス装
置の双方の利点をもったインデックス装置を実現するこ
とを目的とする。 【構成】 回転位置がフィードバック制御されるダイレ
クト・ドライブ・モータに、太陽ギアと遊星ギアとトロ
コイドギアを用いた減速機構を取り付け、フィードバッ
ク制御による位置決めのフレキシビリティと、減速機構
による位置決め対象の保持力を利用して位置決め動作を
行うインデックス装置である。また、アウタ・ロータ型
で内側のステータが中空構造になったアクチュエータを
用い、中空部分に減速機構を収納する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は自動化装置等に用いられ
るインデックス装置に関するものである。
るインデックス装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】インデックス装置には、機械式のインデ
ックス装置と電子式のインデックス装置がある。機械式
のインデックス装置としては、例えば図６に示すよう
に、ウォーム形状のカム１の溝２に、回転テーブル３の
周囲に設けられたローラ４を係合させ、カム１を回転さ
せることにより回転テーブル３を位置決めするものがあ
る。電子式のインデックス装置としては、ダイレクト・
ドライブ型のサーボモータにより回転テーブルを位置決
めするものがある。機械式のインデックス装置では、割
り出し位置はカムの機械的形状によって決まってしまう
ため、位置決めのフレキシビリティがない。これに対し
て、電子式のインデックス装置では、サーボモータに与
える位置指令値により割り出し位置を容易に変えられる
ため、位置決めのフレキシビリティは機械式のインデッ
クス装置よりも優れている。ところが、位置決め対象の
保持は、電子式のインデックス装置では、サーボモータ
の保持トルクにより保持しているのに対し、機械式のイ
ンデックス装置では、ウォーム形状のカムで保持してい
る。このため、位置決め対象の保持力は機械式のインデ
ックス装置の方が優れている。このように機械式のイン
デックス装置と電子式のインデックス装置はそれぞれ一
長一短をもっている。
ックス装置と電子式のインデックス装置がある。機械式
のインデックス装置としては、例えば図６に示すよう
に、ウォーム形状のカム１の溝２に、回転テーブル３の
周囲に設けられたローラ４を係合させ、カム１を回転さ
せることにより回転テーブル３を位置決めするものがあ
る。電子式のインデックス装置としては、ダイレクト・
ドライブ型のサーボモータにより回転テーブルを位置決
めするものがある。機械式のインデックス装置では、割
り出し位置はカムの機械的形状によって決まってしまう
ため、位置決めのフレキシビリティがない。これに対し
て、電子式のインデックス装置では、サーボモータに与
える位置指令値により割り出し位置を容易に変えられる
ため、位置決めのフレキシビリティは機械式のインデッ
クス装置よりも優れている。ところが、位置決め対象の
保持は、電子式のインデックス装置では、サーボモータ
の保持トルクにより保持しているのに対し、機械式のイ
ンデックス装置では、ウォーム形状のカムで保持してい
る。このため、位置決め対象の保持力は機械式のインデ
ックス装置の方が優れている。このように機械式のイン
デックス装置と電子式のインデックス装置はそれぞれ一
長一短をもっている。
【０００３】電子式のインデックス装置に適用できるア
クチュエータとしては、例えば本出願人による特願平１
ー８５６１４号の出願明細書に記載されたものがあっ
た。このアクチュエータは、モータと磁気レゾルバを組
み合わせたもので、モータと磁気レゾルバは、ともにア
ウタ・ロータ型で内側のステータは中空構造になってい
てロータどうしとステータどうしを連結させた構成にし
たものである。このようなアクチュエータを利用して機
械式と電子式のインデックス装置の双方の利点をもった
インデックス装置の実現が試みられてきた。
クチュエータとしては、例えば本出願人による特願平１
ー８５６１４号の出願明細書に記載されたものがあっ
た。このアクチュエータは、モータと磁気レゾルバを組
み合わせたもので、モータと磁気レゾルバは、ともにア
ウタ・ロータ型で内側のステータは中空構造になってい
てロータどうしとステータどうしを連結させた構成にし
たものである。このようなアクチュエータを利用して機
械式と電子式のインデックス装置の双方の利点をもった
インデックス装置の実現が試みられてきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した点に
鑑みてなされたものであり、中空構造になったアクチュ
エータを利用してコンパクトなサイズで機械式と電子式
のインデックス装置の双方の利点をもったインデックス
装置を実現することを目的とする。
鑑みてなされたものであり、中空構造になったアクチュ
エータを利用してコンパクトなサイズで機械式と電子式
のインデックス装置の双方の利点をもったインデックス
装置を実現することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は次のとおりの構
成になったインデックス装置である。 （１）位置決め動作を行うインデックス装置において、
アウタ・ロータ型で内側のステータは中空構造になった
ダイレクト・ドライブ・モータと、アウタ・ロータ型で
内側のステータは中空構造になっていて、ロータとステ
ータが前記ダイレクト・ドライブ・モータのロータとス
テータにそれぞれ連結されていて、ダイレクト・ドライ
ブ・モータの絶対回転位置を検出する磁気レゾルバと、
この磁気レゾルバの検出信号をもとにダイレクト・ドラ
イブ・モータの回転位置をフィードバック制御する制御
部と、ダイレクト・ドライブ・モータと磁気レゾルバに
より形成された中空部分に収納された太陽ギア及びこの
太陽ギアの周囲に配置された遊星ギアと、前記太陽ギア
の軸を前記ダイレクト・ドライブ・モータのロータに連
結する連結部材と、前記遊星ギアに固定された星形状の
トロコイドギアと、位置が固定され、前記トロコイドギ
アの公転軌道に沿って配置されていて、トロコイドギア
に係合しているカムフォロワと、回転自在に支持されて
いて、前記遊星ギアを回転自在に保持し、位置決め対象
が固定される出力フランジと、を具備し、ダイレクト・
ドライブ・モータの回転を太陽ギアと遊星ギアを介して
トロコイドギアに伝えてトロコイドギアを自転させ、自
転させられたトロコイドギアは位置固定されたカムフォ
ロワに係合しながら公転し、トロコイドギアの公転によ
り前記出力フランジを回転させることを特徴とするイン
デックス装置。 （２）前記ダイレクト・ドライブ・モータと磁気レゾル
バにより形成される中空部分に、前記ダイレクト・ドラ
イブ・モータの多回転内における絶対回転位置を検出す
ることにより前記出力フランジの１回転内における絶対
回転位置を検出する多回転型の磁気レゾルバを収納した
ことを特徴とする請求項１記載のインデックス装置。
成になったインデックス装置である。 （１）位置決め動作を行うインデックス装置において、
アウタ・ロータ型で内側のステータは中空構造になった
ダイレクト・ドライブ・モータと、アウタ・ロータ型で
内側のステータは中空構造になっていて、ロータとステ
ータが前記ダイレクト・ドライブ・モータのロータとス
テータにそれぞれ連結されていて、ダイレクト・ドライ
ブ・モータの絶対回転位置を検出する磁気レゾルバと、
この磁気レゾルバの検出信号をもとにダイレクト・ドラ
イブ・モータの回転位置をフィードバック制御する制御
部と、ダイレクト・ドライブ・モータと磁気レゾルバに
より形成された中空部分に収納された太陽ギア及びこの
太陽ギアの周囲に配置された遊星ギアと、前記太陽ギア
の軸を前記ダイレクト・ドライブ・モータのロータに連
結する連結部材と、前記遊星ギアに固定された星形状の
トロコイドギアと、位置が固定され、前記トロコイドギ
アの公転軌道に沿って配置されていて、トロコイドギア
に係合しているカムフォロワと、回転自在に支持されて
いて、前記遊星ギアを回転自在に保持し、位置決め対象
が固定される出力フランジと、を具備し、ダイレクト・
ドライブ・モータの回転を太陽ギアと遊星ギアを介して
トロコイドギアに伝えてトロコイドギアを自転させ、自
転させられたトロコイドギアは位置固定されたカムフォ
ロワに係合しながら公転し、トロコイドギアの公転によ
り前記出力フランジを回転させることを特徴とするイン
デックス装置。 （２）前記ダイレクト・ドライブ・モータと磁気レゾル
バにより形成される中空部分に、前記ダイレクト・ドラ
イブ・モータの多回転内における絶対回転位置を検出す
ることにより前記出力フランジの１回転内における絶対
回転位置を検出する多回転型の磁気レゾルバを収納した
ことを特徴とする請求項１記載のインデックス装置。
【０００６】
【作用】このような本発明では、ダイレクト・ドライブ
・モータの回転が太陽ギアと遊星ギアを介してトロコイ
ドギアに伝えられてトロコイドギアが自転させられる。
自転させられたトロコイドギアは位置固定されたカムフ
ォロワに係合しながら公転する。トロコイドギアの公転
により出力フランジが回転させられる。このとき、制御
部によりダイレクト・ドライブ・モータの回転がフィー
ドバック制御されることにより出力フランジの回転位置
が位置決めされる。また、ダイレクト・ドライブ・モー
タと磁気レゾルバにより形成される中空部分に多回転型
の磁気レゾルバを収納し、この磁気レゾルバによりダイ
レクト・ドライブ・モータの多回転内における絶対回転
位置を検出することにより出力フランジの１回転内にお
ける絶対回転位置を検出する。
・モータの回転が太陽ギアと遊星ギアを介してトロコイ
ドギアに伝えられてトロコイドギアが自転させられる。
自転させられたトロコイドギアは位置固定されたカムフ
ォロワに係合しながら公転する。トロコイドギアの公転
により出力フランジが回転させられる。このとき、制御
部によりダイレクト・ドライブ・モータの回転がフィー
ドバック制御されることにより出力フランジの回転位置
が位置決めされる。また、ダイレクト・ドライブ・モー
タと磁気レゾルバにより形成される中空部分に多回転型
の磁気レゾルバを収納し、この磁気レゾルバによりダイ
レクト・ドライブ・モータの多回転内における絶対回転
位置を検出することにより出力フランジの１回転内にお
ける絶対回転位置を検出する。
【０００７】
【実施例】以下、図面を用いて本発明を説明する。図１
は本発明の一実施例の機械的構成を示した図である。図
２は図１の装置を上方から視た図であり、上方に被せら
れた出力フランジを外した状態を示したものである。図
１及び図２において、１０はアクチュエ―タであり、ダ
イレクト・ドライブ・モ―タ（以下、ＤＤモ―タとす
る）１１と、磁気レゾルバ１２を組み合せたものであ
る。このアクチュエ―タは、図では概略的に示されてい
るが、基本的な構成は特願平１ー８５６１４の出願明細
書に記載されたアクチュエ―タと同様になっている。す
なわち、アクチュエ―タ１０はともにアウタ・ロ―タ型
で内側のステ―タは中空構造になったＤＤモ―タ１１と
磁気レゾルバ１２を連結したものである。磁気レゾルバ
１２は１ＸレゾルバとｎＸレゾルバからなる。１Ｘレゾ
ルバは１／ｎ回転（ｎは２以上の整数）を分解能として
ＤＤモ―タ１１の回転位置を検出するものである。ｎＸ
レゾルバは検出した１／ｎ回転内における回転位置を検
出するものである。これらのレゾルバによりＤＤモ―タ
の絶対回転位置を検出する。アクチュエータ１０の中空
部分１３には、減速機構２０が収納されている。
は本発明の一実施例の機械的構成を示した図である。図
２は図１の装置を上方から視た図であり、上方に被せら
れた出力フランジを外した状態を示したものである。図
１及び図２において、１０はアクチュエ―タであり、ダ
イレクト・ドライブ・モ―タ（以下、ＤＤモ―タとす
る）１１と、磁気レゾルバ１２を組み合せたものであ
る。このアクチュエ―タは、図では概略的に示されてい
るが、基本的な構成は特願平１ー８５６１４の出願明細
書に記載されたアクチュエ―タと同様になっている。す
なわち、アクチュエ―タ１０はともにアウタ・ロ―タ型
で内側のステ―タは中空構造になったＤＤモ―タ１１と
磁気レゾルバ１２を連結したものである。磁気レゾルバ
１２は１ＸレゾルバとｎＸレゾルバからなる。１Ｘレゾ
ルバは１／ｎ回転（ｎは２以上の整数）を分解能として
ＤＤモ―タ１１の回転位置を検出するものである。ｎＸ
レゾルバは検出した１／ｎ回転内における回転位置を検
出するものである。これらのレゾルバによりＤＤモ―タ
の絶対回転位置を検出する。アクチュエータ１０の中空
部分１３には、減速機構２０が収納されている。
【０００８】減速機構２０において、２１は太陽ギア、
２２は太陽ギア２１と噛み合っていて太陽ギア２１の周
囲に配置された遊星ギアである。２３は太陽ギア２１が
固定された太陽軸である。太陽軸２３は連結部材２４を
介してアクチュエータ１０のロータ１４と連結されてい
る。２５は遊星ギア２２が固定された星形状のトロコイ
ドギアである。トロコイドギア２５は軸受２６により遊
星軸２７に回転自在に支持されている。遊星軸２７は出
力フランジ３０に固定されている。出力フランジ３０に
は位置決め対象物が固定される。出力フランジ３０は軸
受３１により押え部材３２と固定部材３３に対して回転
自在に支持されている。固定部材３３は位置固定された
本体部材３４に固定されている。本体部材３４にはアク
チュエータ１０のステータ１５も固定されている。３５
はトロコイドギア２５に係合されたカムフォロワであ
る。カムフォロワ３５は固定部材３３に固定された軸３
６に回転自在に取り付けられている。これにより、カム
フォロワ３５は位置が固定されている。ＤＤモータ１
１、磁気レゾルバ１２及び太陽軸２３は、中心軸を一致
させて配置されている。
２２は太陽ギア２１と噛み合っていて太陽ギア２１の周
囲に配置された遊星ギアである。２３は太陽ギア２１が
固定された太陽軸である。太陽軸２３は連結部材２４を
介してアクチュエータ１０のロータ１４と連結されてい
る。２５は遊星ギア２２が固定された星形状のトロコイ
ドギアである。トロコイドギア２５は軸受２６により遊
星軸２７に回転自在に支持されている。遊星軸２７は出
力フランジ３０に固定されている。出力フランジ３０に
は位置決め対象物が固定される。出力フランジ３０は軸
受３１により押え部材３２と固定部材３３に対して回転
自在に支持されている。固定部材３３は位置固定された
本体部材３４に固定されている。本体部材３４にはアク
チュエータ１０のステータ１５も固定されている。３５
はトロコイドギア２５に係合されたカムフォロワであ
る。カムフォロワ３５は固定部材３３に固定された軸３
６に回転自在に取り付けられている。これにより、カム
フォロワ３５は位置が固定されている。ＤＤモータ１
１、磁気レゾルバ１２及び太陽軸２３は、中心軸を一致
させて配置されている。
【０００９】４０は多回転型のレゾルバ（以下、Ｍ／Ｔ
レゾルバとする）である。Ｍ／Ｔレゾルバ４０のロータ
４１は、ギア４２と４３からなる減速機と、軸受４４
と、カップリング４５を介して太陽軸２３に連結されて
いる。ギア４２と４３による減速比はロータ１４から出
力フランジ３０に至る動力伝達経路の減速比と等しくな
っている。これらの減速比を１／ｍとすると（ｍは２以
上の整数）、Ｍ／Ｔレゾルバ４０はロータ１４のｍ回転
内における回転数を検出する。Ｍ／Ｔレゾルバ４０は、
例えば、本出願人による特願昭６３ー２０５９７１号の
出願明細書に記載された１Ｘレゾルバである。この１Ｘ
レゾルバは、ロータの回転中心が偏心していて、偏心に
よりロータとステータのギャップがロータの１回転ごと
に１周期の割合で変化する偏心型の磁気レゾルバであ
る。このレゾルバでは、ロータ・ステータ間のギャップ
が変化するとステータに巻かれたコイルのインダクタン
スが変わることを利用してモータの回転位置を検出して
いる。４６はＭ／Ｔレゾルバ４０を本体部材３４に固定
する保持部材である。
レゾルバとする）である。Ｍ／Ｔレゾルバ４０のロータ
４１は、ギア４２と４３からなる減速機と、軸受４４
と、カップリング４５を介して太陽軸２３に連結されて
いる。ギア４２と４３による減速比はロータ１４から出
力フランジ３０に至る動力伝達経路の減速比と等しくな
っている。これらの減速比を１／ｍとすると（ｍは２以
上の整数）、Ｍ／Ｔレゾルバ４０はロータ１４のｍ回転
内における回転数を検出する。Ｍ／Ｔレゾルバ４０は、
例えば、本出願人による特願昭６３ー２０５９７１号の
出願明細書に記載された１Ｘレゾルバである。この１Ｘ
レゾルバは、ロータの回転中心が偏心していて、偏心に
よりロータとステータのギャップがロータの１回転ごと
に１周期の割合で変化する偏心型の磁気レゾルバであ
る。このレゾルバでは、ロータ・ステータ間のギャップ
が変化するとステータに巻かれたコイルのインダクタン
スが変わることを利用してモータの回転位置を検出して
いる。４６はＭ／Ｔレゾルバ４０を本体部材３４に固定
する保持部材である。
【００１０】このようなインデックス装置において、モ
ータ１１が回転するとアクチュエータ１０のロータ１４
が回転する。ロータ１４の回転は、連結部材２４、太陽
軸２３、太陽ギア２１、遊星ギア２２を介して伝えられ
てトロコイドギア２５を自転させる。自転させられたト
ロコイドギア２５は、係合しているカムフォロワ３５は
位置固定されているため、カムフォロワ３５に沿って公
転する。トロコイドギア２５を支持する遊星軸２７は出
力フランジ３０に固定されているため、トロコイドギア
２５の公転により出力フランジ３０が回転する。このよ
うにして出力フランジ３０が回転させられて位置決めさ
れる。
ータ１１が回転するとアクチュエータ１０のロータ１４
が回転する。ロータ１４の回転は、連結部材２４、太陽
軸２３、太陽ギア２１、遊星ギア２２を介して伝えられ
てトロコイドギア２５を自転させる。自転させられたト
ロコイドギア２５は、係合しているカムフォロワ３５は
位置固定されているため、カムフォロワ３５に沿って公
転する。トロコイドギア２５を支持する遊星軸２７は出
力フランジ３０に固定されているため、トロコイドギア
２５の公転により出力フランジ３０が回転する。このよ
うにして出力フランジ３０が回転させられて位置決めさ
れる。
【００１１】次に、位置決め制御を行う制御部の構成に
ついて説明する。図３は本発明にかかるインデックス装
置の制御部の構成例を示したブロック図である。図３で
図１及び図２と同一のものは同一符号を付ける。以下、
図において同様とする。図で、Ｕはインデックス装置、
Ｃはインデックス装置Ｕを制御する上位コントローラで
ある。Ｌは位置決め対象となった負荷である。磁気レゾ
ルバ１２は前述したように１Ｘレゾルバ１２１とｎＸレ
ゾルバ１２２からなる。また、Ｍ／Ｔレゾルバ４０は減
速機構４０１を介してＤＤモータ１１と接続されてい
る。減速機構４０１は図１のギア４２と４３に相当す
る。
ついて説明する。図３は本発明にかかるインデックス装
置の制御部の構成例を示したブロック図である。図３で
図１及び図２と同一のものは同一符号を付ける。以下、
図において同様とする。図で、Ｕはインデックス装置、
Ｃはインデックス装置Ｕを制御する上位コントローラで
ある。Ｌは位置決め対象となった負荷である。磁気レゾ
ルバ１２は前述したように１Ｘレゾルバ１２１とｎＸレ
ゾルバ１２２からなる。また、Ｍ／Ｔレゾルバ４０は減
速機構４０１を介してＤＤモータ１１と接続されてい
る。減速機構４０１は図１のギア４２と４３に相当す
る。
【００１２】インデックス装置Ｕにおいて、６１２は１
Ｘレゾルバ１２１、ｎＸレゾルバ１２２及びＭ／Ｔレゾ
ルバ４０が接続されるエンコーダインタフェイス部（以
下、インタフェイスをＩ／Ｆとする）、６１３はエンコ
ーダＩ／Ｆ部６１２を介して取り出された検出信号から
絶対位置を検出する絶対位置検出器である。６１４は絶
対位置検出器６１３の検出信号をフィードバック信号と
してＤＤモータ１１をフィードバック制御する位置制御
部、６１５は位置制御部６１４からの信号を速度指令信
号、エンコーダＩ／Ｆ部６１２からの信号をフィードバ
ック信号としてＤＤモータ１１の回転速度をフィードバ
ック制御する速度制御部である。６１６はＤＤモータ１
１の出力トルクを制限するトルクリミッタ、６１７はＤ
Ｄモータ１１のコイルに流れる電流を検出する電流検出
器である。この実施例ではＤＤモータ１１は３相モータ
であるため、２つの電流検出器で２つの相のコイルの励
磁電流を検出すると、他の相のコイルの励磁電流も検知
できる。６１８は電流検出器６１７の検出電流をフィー
ドバック信号としてＤＤモータ１１のコイルの励磁電流
をフィードバック制御する電流制御部である。６１９は
カム曲線のテーブルや、分割数等が記憶されたカム曲線
テーブル記憶部である。ここで、カム曲線は、例えば、
横軸に時間、縦軸にカムの回転により生じる変位、速
度、加速度をとったものである。カム曲線テーブル記憶
部６１９には複数種類のカム曲線が記憶されている。６
２０はイベント管理部であり、上位コントローラＣと位
置制御部６１４との間で、起動、停止、同期信号の受付
と発生を行う。ここで、同期信号は、インデックス装置
Ｕのほかに他の動力源がある場合に、インデックス装置
Ｕと他の動力源との間で同期をとって駆動するために発
生する信号である。６２１はＡＣ１００ＶまたはＡＣ２
００Ｖが入力されてインデックス装置Ｕの各部へ電力を
供給する電源部である。
Ｘレゾルバ１２１、ｎＸレゾルバ１２２及びＭ／Ｔレゾ
ルバ４０が接続されるエンコーダインタフェイス部（以
下、インタフェイスをＩ／Ｆとする）、６１３はエンコ
ーダＩ／Ｆ部６１２を介して取り出された検出信号から
絶対位置を検出する絶対位置検出器である。６１４は絶
対位置検出器６１３の検出信号をフィードバック信号と
してＤＤモータ１１をフィードバック制御する位置制御
部、６１５は位置制御部６１４からの信号を速度指令信
号、エンコーダＩ／Ｆ部６１２からの信号をフィードバ
ック信号としてＤＤモータ１１の回転速度をフィードバ
ック制御する速度制御部である。６１６はＤＤモータ１
１の出力トルクを制限するトルクリミッタ、６１７はＤ
Ｄモータ１１のコイルに流れる電流を検出する電流検出
器である。この実施例ではＤＤモータ１１は３相モータ
であるため、２つの電流検出器で２つの相のコイルの励
磁電流を検出すると、他の相のコイルの励磁電流も検知
できる。６１８は電流検出器６１７の検出電流をフィー
ドバック信号としてＤＤモータ１１のコイルの励磁電流
をフィードバック制御する電流制御部である。６１９は
カム曲線のテーブルや、分割数等が記憶されたカム曲線
テーブル記憶部である。ここで、カム曲線は、例えば、
横軸に時間、縦軸にカムの回転により生じる変位、速
度、加速度をとったものである。カム曲線テーブル記憶
部６１９には複数種類のカム曲線が記憶されている。６
２０はイベント管理部であり、上位コントローラＣと位
置制御部６１４との間で、起動、停止、同期信号の受付
と発生を行う。ここで、同期信号は、インデックス装置
Ｕのほかに他の動力源がある場合に、インデックス装置
Ｕと他の動力源との間で同期をとって駆動するために発
生する信号である。６２１はＡＣ１００ＶまたはＡＣ２
００Ｖが入力されてインデックス装置Ｕの各部へ電力を
供給する電源部である。
【００１３】上位コントローラＣにおいて、６３０はシ
ーケンサであり、接点信号を用いたＤｉ／Ｄｏライン
（ＤＡＴＡ ｉｎ／ＤＡＴＡ ｏｕｔライン）６３１を
介してイベント管理部６２０へ起動信号を与えたり、イ
ベント管理部６２０から同期信号を受ける。６３２は例
えばパソコンを用いたティーチングボックスであり、Ｒ
Ｓ２３２Ｃの通信回線６３３を介して、カム曲線テーブ
ル記憶部６１９へカム曲線のテーブルを書き込んだり、
イベント管理部６２０へ起動信号を与える。
ーケンサであり、接点信号を用いたＤｉ／Ｄｏライン
（ＤＡＴＡ ｉｎ／ＤＡＴＡ ｏｕｔライン）６３１を
介してイベント管理部６２０へ起動信号を与えたり、イ
ベント管理部６２０から同期信号を受ける。６３２は例
えばパソコンを用いたティーチングボックスであり、Ｒ
Ｓ２３２Ｃの通信回線６３３を介して、カム曲線テーブ
ル記憶部６１９へカム曲線のテーブルを書き込んだり、
イベント管理部６２０へ起動信号を与える。
【００１４】このような制御部の動作を説明する。 （１）準備の動作 負荷Ｌの動作パターンが決まったところで、ティーチン
グボックス６３２により、カム曲線のテーブルと分割数
をカム曲線テーブル記憶部６１９へ記憶する。特殊な場
合において、モータがある回転位置に位置決めされたと
ころで、外部へ同期信号を出す必要があるときには、テ
ィーチングボックス６３２でこれを指定する。また、使
用時に負荷の動作を複数種類に切換えて用いるならば、
必要とされる全てのカム曲線のテーブルを設定する。こ
れらのカム曲線は、カム番号によりインデックス装置内
で管理される。
グボックス６３２により、カム曲線のテーブルと分割数
をカム曲線テーブル記憶部６１９へ記憶する。特殊な場
合において、モータがある回転位置に位置決めされたと
ころで、外部へ同期信号を出す必要があるときには、テ
ィーチングボックス６３２でこれを指定する。また、使
用時に負荷の動作を複数種類に切換えて用いるならば、
必要とされる全てのカム曲線のテーブルを設定する。こ
れらのカム曲線は、カム番号によりインデックス装置内
で管理される。
【００１５】（２）使用時における動作 シーケンサ６３０またはティーチングボックス６３２か
らモータの起動指令を受けると、イベント管理部６２０
は、その時点で指定されているカム曲線のテーブル値を
位置制御部６１４へ引渡し、位置制御部６１４は引渡さ
れたテーブル値を指令値にしてＤＤモータ１１を位置決
めフィードバック制御する。モータが所定の位置に位置
決めされた場合、イベント管理部６２０はそれを絶対位
置検出器６１３からの検出信号により検知し、要求があ
れば、これを上位コントローラＣへ出力する。一般的に
は、上記の動作を繰り返す。カム曲線を切換えたい場合
は、モータが停止している間にシーケンサ６３０または
ティーチングボックス６３２を介して切換指示を与える
らモータの起動指令を受けると、イベント管理部６２０
は、その時点で指定されているカム曲線のテーブル値を
位置制御部６１４へ引渡し、位置制御部６１４は引渡さ
れたテーブル値を指令値にしてＤＤモータ１１を位置決
めフィードバック制御する。モータが所定の位置に位置
決めされた場合、イベント管理部６２０はそれを絶対位
置検出器６１３からの検出信号により検知し、要求があ
れば、これを上位コントローラＣへ出力する。一般的に
は、上記の動作を繰り返す。カム曲線を切換えたい場合
は、モータが停止している間にシーケンサ６３０または
ティーチングボックス６３２を介して切換指示を与える
【００１６】（３）位置決め対象の絶対回転位置の検出
動作 １Ｘレゾルバ１２１は、ＤＤモータ１１が１回転すると
検出信号の位相が１周期分変化する。ｎＸレゾルバ１２
２は、ＤＤモータ１１が１／ｎ回転すると検出信号の位
相が１周期分変化する。Ｍ／Ｔレゾルバ４０は、ＤＤモ
ータ１１がｍ回転すると検出信号の位相が１周期分変化
する。このようなことから、１Ｘレゾルバ１２１の検出
信号の大きさにより１／ｎ回転を分解能にしてＤＤモー
タ１１の回転位置を検出し、検出した１／ｎ回転内にお
ける回転位置をｎＸレゾルバ１２２の検出信号の大きさ
により検出することにより、ＤＤモータ１１の１回転内
における絶対回転位置を検出する。さらに、Ｍ／Ｔレゾ
ルバ４０の検出信号の大きさによりＤＤモータ１１のｍ
回転内における回転数を検出する。そして、検出した回
転数と、検出したＤＤモータ１１の１回転内における絶
対回転位置をもとに、ＤＤモータ１１のｍ回転内におけ
る絶対回転位置を検出する。ＤＤモータ１１がｍ回転す
る毎に出力フランジ３０は１回転するため、１Ｘレゾル
バ１２１、ｎＸレゾルバ１２２及びＭ／Ｔレゾルバ４０
の検出信号により出力フランジ３０の１回転内における
絶対回転位置が検出される。
動作 １Ｘレゾルバ１２１は、ＤＤモータ１１が１回転すると
検出信号の位相が１周期分変化する。ｎＸレゾルバ１２
２は、ＤＤモータ１１が１／ｎ回転すると検出信号の位
相が１周期分変化する。Ｍ／Ｔレゾルバ４０は、ＤＤモ
ータ１１がｍ回転すると検出信号の位相が１周期分変化
する。このようなことから、１Ｘレゾルバ１２１の検出
信号の大きさにより１／ｎ回転を分解能にしてＤＤモー
タ１１の回転位置を検出し、検出した１／ｎ回転内にお
ける回転位置をｎＸレゾルバ１２２の検出信号の大きさ
により検出することにより、ＤＤモータ１１の１回転内
における絶対回転位置を検出する。さらに、Ｍ／Ｔレゾ
ルバ４０の検出信号の大きさによりＤＤモータ１１のｍ
回転内における回転数を検出する。そして、検出した回
転数と、検出したＤＤモータ１１の１回転内における絶
対回転位置をもとに、ＤＤモータ１１のｍ回転内におけ
る絶対回転位置を検出する。ＤＤモータ１１がｍ回転す
る毎に出力フランジ３０は１回転するため、１Ｘレゾル
バ１２１、ｎＸレゾルバ１２２及びＭ／Ｔレゾルバ４０
の検出信号により出力フランジ３０の１回転内における
絶対回転位置が検出される。
【００１７】次に、減速機構２０の減速比について説明
する。図４は減速機構２０の力学的モデルを示した図で
ある。図４で、カムフォロワ３５は位置が固定され、出
力フランジ３０は力学的には腕と等価になる。遊星ギア
２２とトロコイドギア２５は一体に回転する。図４に示
す力学的モデルで、出力フランジ３０、太陽ギア２１、
遊星ギア２２、トロコイドギア２５、カムフォロワ３５
の回転数はそれぞれ図５に示すとおりになる。図５で、
Ａ，Ｂ1，Ｂ2，はそれぞれ太陽ギア２１、遊星ギア２
２、トロコイドギア２５の歯数である。また、Ｃはカム
フォロワ３５の個数である。例えば、Ａ＝３０，Ｂ1＝
３０，Ｂ2＝５，Ｃ＝１５である場合は、太陽ギア２１
の回転数Ｎ2＝４、遊星ギア２２とトロコイドギア２５
の回転数Ｎ3＝Ｎ4＝−２となる。これによって、ＤＤモ
ータ１１と出力フランジ３０の間の減速比は１／４にな
る。
する。図４は減速機構２０の力学的モデルを示した図で
ある。図４で、カムフォロワ３５は位置が固定され、出
力フランジ３０は力学的には腕と等価になる。遊星ギア
２２とトロコイドギア２５は一体に回転する。図４に示
す力学的モデルで、出力フランジ３０、太陽ギア２１、
遊星ギア２２、トロコイドギア２５、カムフォロワ３５
の回転数はそれぞれ図５に示すとおりになる。図５で、
Ａ，Ｂ1，Ｂ2，はそれぞれ太陽ギア２１、遊星ギア２
２、トロコイドギア２５の歯数である。また、Ｃはカム
フォロワ３５の個数である。例えば、Ａ＝３０，Ｂ1＝
３０，Ｂ2＝５，Ｃ＝１５である場合は、太陽ギア２１
の回転数Ｎ2＝４、遊星ギア２２とトロコイドギア２５
の回転数Ｎ3＝Ｎ4＝−２となる。これによって、ＤＤモ
ータ１１と出力フランジ３０の間の減速比は１／４にな
る。
【００１８】
【００１９】なお、トロコイドギア２５は３個以外の複
数個設けられていてもよい。
数個設けられていてもよい。
【発明の効果】本発明によれば次の効果が得られる。 フィードバック制御されるＤＤモータに減速機講を付
けて位置決めを行っているため、位置決めのフレキシビ
リティが優れていてしかも位置決め対象の保持力が大き
いインデックス装置を実現できる。これによって、機械
式と電子式のインデックス装置の両方の利点をもったイ
ンデックス装置が実現可能になる。 中空構造になったアクチュエータを用い、このアクチ
ュエータの中空部分に減速機構が収納されているため、
装置の全高を大きくすることなく減速機構を設けること
ができる。 減速機構を介して位置決め対象を駆動しているため、
ＤＤモータのサーボ系は外乱トルクの影響を受けにくく
なる。これによって、ＤＤモータのサーボ系につきもの
のサーボ系のチューニングが不要になる。
けて位置決めを行っているため、位置決めのフレキシビ
リティが優れていてしかも位置決め対象の保持力が大き
いインデックス装置を実現できる。これによって、機械
式と電子式のインデックス装置の両方の利点をもったイ
ンデックス装置が実現可能になる。 中空構造になったアクチュエータを用い、このアクチ
ュエータの中空部分に減速機構が収納されているため、
装置の全高を大きくすることなく減速機構を設けること
ができる。 減速機構を介して位置決め対象を駆動しているため、
ＤＤモータのサーボ系は外乱トルクの影響を受けにくく
なる。これによって、ＤＤモータのサーボ系につきもの
のサーボ系のチューニングが不要になる。
【図１】本発明の一実施例の機械的構成を示した図であ
る。
る。
【図２】本発明の一実施例の機械的構成を示した図であ
る。
る。
【図３】本発明にかかるインデックス装置の制御部の構
成例を示したブロック図である。
成例を示したブロック図である。
【図４】減速機構の力学的モデルを示した図である。
【図５】図４の力学的モデルの各部の回転数を示した図
である。
である。
【図６】従来における機械式のインデックス装置の構成
例を示した図である。
例を示した図である。
１１ ダイレクト・ドライブ・モータ １２ 磁気レゾルバ １３ 中空部分 １４ ロータ １５ ステータ ２１ 太陽ギア ２２ 遊星ギア ２３ 太陽軸 ２４ 連結部材 ２５ トロコイドギア ２７ 遊星軸 ３０ 出力フランジ ３５ カムフォロワ ４０ 多回転型の磁気レゾルバ ４２，４３ ギア ６１４ 位置制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村松 康彦 長野県下伊那郡松川町元大島3176番25 横 河プレシジョン株式会社内 (72)発明者 小野 裕 長野県下伊那郡松川町元大島3176番25 横 河プレシジョン株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 位置決め動作を行うインデックス装置に
おいて、 アウタ・ロータ型で内側のステータは中空構造になった
ダイレクト・ドライブ・モータと、 アウタ・ロータ型で内側のステータは中空構造になって
いて、ロータとステータが前記ダイレクト・ドライブ・
モータのロータとステータにそれぞれ連結されていて、
ダイレクト・ドライブ・モータの絶対回転位置を検出す
る磁気レゾルバと、 この磁気レゾルバの検出信号をもとにダイレクト・ドラ
イブ・モータの回転位置をフィードバック制御する制御
部と、 ダイレクト・ドライブ・モータと磁気レゾルバにより形
成された中空部分に収納された太陽ギア及びこの太陽ギ
アの周囲に配置された遊星ギアと、 前記太陽ギアの軸を前記ダイレクト・ドライブ・モータ
のロータに連結する連結部材と、 前記遊星ギアに固定された星形状のトロコイドギアと、 位置が固定され、前記トロコイドギアの公転軌道に沿っ
て配置されていて、トロコイドギアに係合しているカム
フォロワと、 回転自在に支持されていて、前記遊星ギアを回転自在に
保持し、位置決め対象が固定される出力フランジと、 を具備し、ダイレクト・ドライブ・モータの回転を太陽
ギアと遊星ギアを介してトロコイドギアに伝えてトロコ
イドギアを自転させ、自転させられたトロコイドギアは
位置固定されたカムフォロワに係合しながら公転し、ト
ロコイドギアの公転により前記出力フランジを回転させ
ることを特徴とするインデックス装置。 - 【請求項２】 前記ダイレクト・ドライブ・モータと磁
気レゾルバにより形成される中空部分に、 前記ダイレクト・ドライブ・モータの多回転内における
絶対回転位置を検出することにより前記出力フランジの
１回転内における絶対回転位置を検出する多回転型の磁
気レゾルバを収納したことを特徴とする請求項１記載の
インデックス装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15156192A JPH05328664A (ja) | 1992-05-19 | 1992-05-19 | インデックス装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15156192A JPH05328664A (ja) | 1992-05-19 | 1992-05-19 | インデックス装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05328664A true JPH05328664A (ja) | 1993-12-10 |
Family
ID=15521224
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15156192A Withdrawn JPH05328664A (ja) | 1992-05-19 | 1992-05-19 | インデックス装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05328664A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995034116A1 (en) * | 1994-06-03 | 1995-12-14 | Sony Corporation | Motor device with a reduction gear |
| WO2004088826A1 (ja) * | 2003-03-31 | 2004-10-14 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | 回転電機及び電動車両 |
| WO2015004731A1 (ja) * | 2013-07-09 | 2015-01-15 | 株式会社安川電機 | ロボットおよびロボットの関節機構 |
-
1992
- 1992-05-19 JP JP15156192A patent/JPH05328664A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995034116A1 (en) * | 1994-06-03 | 1995-12-14 | Sony Corporation | Motor device with a reduction gear |
| US5711736A (en) * | 1994-06-03 | 1998-01-27 | Sony Corporation | Motor apparatus with reduction gear |
| WO2004088826A1 (ja) * | 2003-03-31 | 2004-10-14 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | 回転電機及び電動車両 |
| JPWO2004088826A1 (ja) * | 2003-03-31 | 2006-07-06 | ヤマハ発動機株式会社 | 回転電機及び電動車両 |
| US7309941B2 (en) | 2003-03-31 | 2007-12-18 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Rotating electric machine and electric vehicle |
| JP4555774B2 (ja) * | 2003-03-31 | 2010-10-06 | ヤマハ発動機株式会社 | 回転電機及び電動車両 |
| WO2015004731A1 (ja) * | 2013-07-09 | 2015-01-15 | 株式会社安川電機 | ロボットおよびロボットの関節機構 |
| CN105246658A (zh) * | 2013-07-09 | 2016-01-13 | 株式会社安川电机 | 机器人及机器人的关节机构 |
| CN105246658B (zh) * | 2013-07-09 | 2017-09-26 | 株式会社安川电机 | 机器人及机器人的关节机构 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4261945B2 (ja) | 角度位置検出装置 | |
| JP3427511B2 (ja) | 二軸出力型電動機 | |
| JP2901424B2 (ja) | 低速ギヤドモータ | |
| JP5513174B2 (ja) | ギアードモータ | |
| JP2007252174A (ja) | ギアドモーターおよびプラネタリーギアドダイナモ | |
| US3268785A (en) | Plural stepping motor drive | |
| JPS61132061A (ja) | 永久磁石型回転式電気機械 | |
| JPH078127B2 (ja) | ハイブリッド型ステッピングモータ | |
| JPH01234191A (ja) | マニピユレータ・アセンブリ | |
| JPH05328664A (ja) | インデックス装置 | |
| CN102723806A (zh) | 行星电机 | |
| JP3528949B2 (ja) | 出力回転軸のアブソリュート位置検出装置 | |
| JPH01108447A (ja) | 制御用変速装置 | |
| JP3225547B2 (ja) | エンコーダ | |
| JP3694251B2 (ja) | 減速機構を備えた誘導子型回転電機 | |
| EP1067657B1 (en) | Limited angle rotary actuator | |
| JPS6111820A (ja) | サ−ボ制御系の絶対位置検出装置 | |
| JPS59165977A (ja) | 複合ブラシレスサ−ボモ−タ | |
| JPH0533662U (ja) | 減速機付き回転電動機 | |
| JP2004343904A (ja) | 減速体付き電動機 | |
| JPS63120944A (ja) | 差動式アクチユエ−タ | |
| JPS6394112A (ja) | 多回転検出型レゾルバ装置 | |
| JP3239136B2 (ja) | 回転位置偏差検出装置 | |
| JPH0564497A (ja) | 複合モータ及び複合モータ駆動方法 | |
| JP7392677B2 (ja) | 電動駆動装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990803 |