JP2556715B2 - Stroke type step motor - Google Patents
Stroke type step motorInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はロータの回転運動をリードスクリューを介し
て直線運動に変換するステップモータに係り、特に異常
作動(脱調)検出及びリードスクリューの原点位置検出
に好適なスイッチを内蔵したストローク型ステップモー
タに関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a step motor that converts a rotational movement of a rotor into a linear movement via a lead screw, and in particular detects abnormal operation (step-out) and the origin of the lead screw. The present invention relates to a stroke type step motor having a built-in switch suitable for position detection.
[従来の技術] 一般にステップモータはデジタル量に比例した角度が
得られるため、位置決め制御に好適なアクチュエータと
して産業上広く利用されている。しかしながらこの種の
モータにはコントローラからの司令信号に対しロータが
同期回転しないと言う脱調現象が種々の原因によって発
生することが有り、システムによっては何らかの脱調検
出を施す必要が有る。また特にストローク型ステップモ
ータを使用したアクチュエータにおいて、リードスクリ
ューの位置検出を必要とするものもある。従来のこう言
った検出手法は特開昭61−185096号公報に開示されてい
る様な回転エンコーダを用いており、前記エンコーダの
回転検出パルス信号を検出して対処している。[Prior Art] Generally, since a step motor can obtain an angle proportional to a digital amount, it is widely used industrially as an actuator suitable for positioning control. However, in this type of motor, a step out phenomenon that the rotor does not rotate in synchronization with a command signal from the controller may occur for various reasons, and it is necessary to detect some step out depending on the system. In addition, there are actuators using a stroke type step motor, which require the position detection of the lead screw. The conventional detection method as described above uses a rotary encoder as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 61-185096, and measures the rotation detection pulse signal of the encoder.
[発明が解決しようとする問題点] 上記従来技術は、回転エンコーダをステップモータに
装着するために必要なスペースの確保、装着取付精度及
びステップモータの設計の自由度等が制約され、さらに
前記回転エンコーダ本体の高価格化及び検出回路の複雑
化等の問題が有った。[Problems to be Solved by the Invention] In the above-mentioned conventional technique, the space required for mounting the rotary encoder on the step motor is secured, the mounting and mounting accuracy, the degree of freedom in designing the step motor, and the like are restricted. There were problems such as the price increase of the encoder body and the complexity of the detection circuit.
本発明の目的は、特にストローク型ステップモータに
おいてリードスクリューによって開閉(ON・OFF)作動
するスイッチ機構を用いて、リードスクリューの位置検
出及びステップモータの異常作動検出を行うことにあ
る。An object of the present invention is to detect the position of the lead screw and the abnormal operation of the step motor by using a switch mechanism that is opened and closed (ON / OFF) by the lead screw in a stroke type step motor.
[問題点を解決するための手段] 上記目的は、ロータの回転運動をリードスクリューを
介して直線運動に変換するストローク型ステップモータ
において、前記リードスクリューの一方の端部側にスイ
ッチ機構を設け、前記リードスクリューの直線運動によ
り、前記スイッチ機構がON・OFFすることによって前記
リードスクリューの位置検出及びステップモータの異常
作動検出を行い、更に、前記スイッチ機構には接点間ギ
ャップの調整を可能とする機構を有し、ステップモータ
を装着する相手側機器との位置検出調整を容易に行える
ことによって達成される。[Means for Solving the Problems] In the stroke type step motor for converting the rotational movement of the rotor into the linear movement via the lead screw, a switch mechanism is provided on one end side of the lead screw, By the linear motion of the lead screw, the switch mechanism is turned on and off to detect the position of the lead screw and the abnormal operation of the step motor, and further, the switch mechanism enables adjustment of the contact gap. This is achieved by having a mechanism and easily performing position detection adjustment with a counterpart device equipped with a step motor.
[作用] 本発明はリードスクリューの直線運動に共動してON・
OFFする簡易なスイッチ機構を前記リードスクリューの
一方の端部側に設けることによって、前記リードスクリ
ューの原点位置検出とステップモータの異常作動検出機
能を兼備えることが可能となる。初期の作動時に前記ス
イッチ機構がONする方向にステップモータを作動させ前
記リードスクリューを前記スイッチ機構を押圧してONす
るまで移動させれば、ステップモータの前記リードスク
リューの原点位置が検出できる。たとえばこのスイッチ
機構がONするレベル変化でシステムをリセットさせれ
ば、その点から正規の位置決め制御が可能となる。また
その後ステップモータを作動させ前記スイッチ機構がOF
Fする方向に前記リードスクリューをxパルス分作動さ
せ、つぎに方向を逆転させ再び前記スイッチがONするま
での作動パルス分をカウントすればステップモータの正
常あるいは異常作動の検出が行なえる。[Operation] The present invention turns on in cooperation with the linear movement of the lead screw.
By providing a simple switch mechanism for turning off at one end side of the lead screw, it becomes possible to have both the origin position detection of the lead screw and the abnormal operation detection function of the step motor. The initial position of the lead screw of the step motor can be detected by operating the step motor in the direction in which the switch mechanism is turned on at the time of initial operation and moving the lead screw until the switch mechanism is pressed and turned on. For example, if the system is reset by a level change when this switch mechanism turns ON, normal positioning control becomes possible from that point. Also, after that, the step motor is operated and the switch mechanism becomes OF
Normal or abnormal operation of the step motor can be detected by operating the lead screw for x pulses in the F direction, then reversing the direction and counting the operation pulses until the switch is turned on again.
[実施例] 以下本発明の実施例を第1図〜第2図により説明す
る。[Embodiment] An embodiment of the present invention will be described below with reference to Figs.
第1図は本発明による実施例を示すストローク型ステ
ップモータの縦断面図である。ステータ14a,14b内に有
るコイル15a,15bの回転磁界によって、円周方向にN極,
S極交互に複数極に着磁されたマグネット5を有するロ
ータ4は一方に玉軸受7,他方にプレーンメタル8を装着
しハウジング1及びエンドカバー2に支承され回転す
る。FIG. 1 is a vertical sectional view of a stroke type step motor showing an embodiment according to the present invention. Due to the rotating magnetic fields of the coils 15a, 15b in the stators 14a, 14b, N poles in the circumferential direction,
A rotor 4 having magnets 5 which are alternately magnetized into S poles has a ball bearing 7 on one side and a plain metal 8 on the other side. The rotor 4 is supported by the housing 1 and the end cover 2 to rotate.
尚、ここで前記マグネット5は前記ロータ4と一体成
形されている。前記ロータ4の中心孔にはメネジが形成
されていて、リードスクリュー6のオネジと噛合機構16
が構成される。また前記リードスクリュー6の一方の端
には外形が多角形状のスライダー21が回り止め 合され
ており、前記スライダー21の外形形状と相似形でわずか
に大きい多角形状の孔を前記ハウジング1に形成して、
前記スライダー21及び前記リードスクリュー6は回転不
能で軸心線方向に移動可能となっている。The magnet 5 is formed integrally with the rotor 4 here. A female screw is formed in the center hole of the rotor 4, and the male screw of the lead screw 6 is engaged with the meshing mechanism 16.
Is configured. A slider 21 having a polygonal outer shape is fixed to one end of the lead screw 6, and a slightly larger polygonal hole similar to the outer shape of the slider 21 is formed in the housing 1. hand,
The slider 21 and the lead screw 6 are non-rotatable and movable in the axial direction.
前述のロータ4が回転すると前記リードスクリュー6
は回転せずに軸心線上を移動することになる。例えば第
1図の実施例において矢視Aより見て前記ロータ4が時
計方向に回転すると前記リードスクリュー6は左方向
に、反時計方向に回転すると右方向に軸心線上を移動す
る。つぎに前記リードスクリュー6の前記スライダー21
と反対側の一方の端18方向にスイッチ機構10が構成して
有る。前記スイッチ機構10は接点17aを有した可動プレ
ート10a接点17bを有した固定プレート10b及び前記両プ
レート間を絶縁固定する絶縁体12から構成されて前記エ
ンドカバー2に固着されている。前記リードスクリュー
6の一方の端18と前記スイッテ機構10の可動プレート10
aとの間であって、かつ軸心線上に前記可動プレート10a
を押圧するためのプッシュロッド9が設けられている。
前記プッシュロッド9は前記エンドカバー2の中心孔に
あまりガタのないように 合され前記中心孔内を軸心線
上を移動して、さらに前記プッシュロッド9が前記リー
ドスクリュー6に押圧されていないフリー状態の時は、
前記可動プレート10aによって前記エンドカバーに押付
けられている。本来前記プッシュロッド9を省略し前記
リードスクリュー6を軸心線上方向に延長して、前記可
動プレート10aを直接押圧することも可能であるが、絶
縁上及び前記可動プレート10aの接触摩耗等を考慮する
と前記プッシュロッド9を設け、さらに材質を合成樹脂
化することの方が得策である。When the rotor 4 described above rotates, the lead screw 6
Will move on the axis without rotating. For example, in the embodiment shown in FIG. 1, when the rotor 4 rotates clockwise as viewed from the direction of arrow A, the lead screw 6 moves leftward, and when it rotates counterclockwise, the lead screw 6 moves axially rightward. Next, the slider 21 of the lead screw 6
The switch mechanism 10 is formed in the direction of one end 18 on the opposite side. The switch mechanism 10 is composed of a movable plate 10a having a contact point 17a, a fixed plate 10b having a contact point 17b, and an insulator 12 for insulating and fixing the two plates, and is fixed to the end cover 2. One end 18 of the lead screw 6 and the movable plate 10 of the switch mechanism 10
The movable plate 10a is located between the movable plate 10a and
A push rod 9 for pressing is provided.
The push rod 9 is fitted in the center hole of the end cover 2 so as not to loosely move, moves along the axis in the center hole, and the push rod 9 is not pressed by the lead screw 6. In the state,
It is pressed against the end cover by the movable plate 10a. Originally, it is possible to omit the push rod 9 and extend the lead screw 6 in the axially upward direction to directly press the movable plate 10a, but in consideration of insulation and contact wear of the movable plate 10a, etc. Then, it is better to provide the push rod 9 and use synthetic resin as the material.
第2図は第1図のストローク型ステップモータのスイ
ッチ機構10がONした状態を示す縦断面図である。前記リ
ードスクリュー6が軸心線上を右方向に移動して、前記
一方の端18が前記プッシュロッドを介して前記可動プレ
ート10aを押圧し、前記可動プレート10aの前記接点17a
を前記固定プレート10bの接点17bに接触させスイッチ機
構10がONになった状態を示している。このスイッチ機構
10がONするレベル変化でシステムをリセットすると、そ
の点が原点位置であって、その点から前記リードスクリ
ュー6の正規の位置決め制御が可能となる。またその後
ステップモータを作動させて前記リードスクリュー6を
左方向つまり前記スイッチ機構がOFFする方向にxパル
ス分移動させ、つぎに移動方向を送転させ再び前記スイ
ッチ機構10がONするまでの作動パルス分をカウントし照
合することによってステップモータの正常あるいは異常
作動の検出が容易に行える。FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a state where the switch mechanism 10 of the stroke type step motor shown in FIG. 1 is turned on. The lead screw 6 moves to the right on the axis, and the one end 18 presses the movable plate 10a via the push rod, and the contact 17a of the movable plate 10a.
Shows a state in which the switch mechanism 10 is turned on by contacting the contact 17b of the fixed plate 10b with. This switch mechanism
When the system is reset by the level change in which 10 is turned on, that point is the origin position, and from that point, regular positioning control of the lead screw 6 becomes possible. Further, after that, the step motor is operated to move the lead screw 6 leftward, that is, in the direction in which the switch mechanism is turned off by x pulses, and then the moving direction is transferred and the operation pulse until the switch mechanism 10 is turned on again. Normal or abnormal operation of the step motor can be easily detected by counting and checking the minutes.
つぎに本ステップモータを機器に装着した場合、構成
している部品の特に軸心線方向の累積誤差によって前記
スイッチ機構10のON,OFF作動点に対して例えば第2図の
相手側機器19と前記スライダー3との間のB寸法にバラ
ツキを生じる場合が有る。これに対処するためにシステ
ム側(コントローラ)のソフト上では修正に限界が有
り、本ステップモータでは機器に装着後、スイッチカバ
ー3の弾性体からなるキャップ13を取りはずして、前記
接点17a,17bの接点間ギャップを前記絶縁体12に設けた
アジャストスクリュー11によって前記固定プレートを押
圧移動して調整する調節機構を備えている。さらに、ゆ
るみ防止のため前記絶縁体12の溝部20に接着剤を充てん
して固定し、前述の調整終了後に前記キャップ13を前記
スイッチカバーに装着する。これらによって容易かつ迅
速に相手側機器19とのマッチングが計れる。Next, when this stepping motor is mounted on a device, the ON / OFF operating point of the switch mechanism 10 may be different from the counterpart device 19 of FIG. 2 due to the accumulated error of the constituent parts, particularly in the axial direction. The B dimension between the slider 3 and the slider 3 may vary. In order to deal with this, there is a limit to the correction on the system side (controller) software. With this step motor, the cap 13 made of the elastic body of the switch cover 3 is removed after the device is attached to the device, and the contacts 17a, 17b are An adjustment mechanism for adjusting the contact gap by pressing and moving the fixed plate by an adjusting screw 11 provided on the insulator 12 is provided. Further, in order to prevent loosening, the groove portion 20 of the insulator 12 is filled with an adhesive and fixed, and the cap 13 is attached to the switch cover after the above adjustment is completed. With these, matching with the counterpart device 19 can be easily and quickly measured.
尚、前記キャップ13はステップモータの防塵及び防水
の手段であり、前記スイッチカバー3は前記ハウジング
1の内部の軸方向に、前記ステータ14a,14b,前記エンド
カバー2を押圧しながら前記ハウジング1にネジ等によ
って固着されている。The cap 13 is a dustproof and waterproof means for the step motor, and the switch cover 3 is attached to the housing 1 while pressing the stators 14a, 14b and the end cover 2 in the axial direction inside the housing 1. It is fixed with screws.
以上のように、本発明では簡易なスイッチ機構及び前
記スイッチ機構の接点ギャップを調整する機構を有する
ことによって、リードスクリューの原点位置検出及び原
点からの位置決め制御とステップモータの異常作動検
出、さらに装着される相手側機器とのマッチングが容易
となる。As described above, in the present invention, the simple switch mechanism and the mechanism for adjusting the contact gap of the switch mechanism are provided to detect the origin position of the lead screw and the positioning control from the origin, the abnormal operation detection of the step motor, and the mounting. It is easy to match with the other device.
[発明の効果] 以上本発明によれば、高価な回転エンコーダ、それに
伴う複雑な検出回路を用いず、装着取付精度をあまり必
要とせず、またステップモータの設計の自由度を有した
ストローク型ステップモータが得られる。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, a stroke-type step that does not use an expensive rotary encoder and a complicated detection circuit accompanying it, does not require much mounting and mounting accuracy, and has a degree of freedom in designing a step motor A motor is obtained.
第1図は本発明による実施例を示すストローク型ステッ
プモータの縦縦断面、第2図は第1図のストローク型ス
テップモータのスイッチ機構ON時を示す縦断面図。 1……ハウジング,2……エンドカバー,3……スイッチカ
バー,4……ロータ,5……マグネット,6……リードスクリ
ュー,7……玉軸受,8……プレーンメタル,9……プッシュ
ロッド、10……スイッチ機構,10a……可動プレート、10
b……固定プレート,11……アジャストスクリュー,12…
…絶縁体,13……キャップ,14a,14b……ステータ,15a,15
b……コイル,16……噛合機構,17a,17b……接点,18……
一方の端,19……相手側機器,20……溝部,21……スライ
ダー1 is a vertical and vertical sectional view of a stroke type step motor showing an embodiment according to the present invention, and FIG. 2 is a vertical sectional view showing the stroke type step motor of FIG. 1 when a switch mechanism is ON. 1 …… Housing, 2 …… End cover, 3 …… Switch cover, 4 …… Rotor, 5 …… Magnet, 6 …… Lead screw, 7 …… Ball bearing, 8 …… Plain metal, 9 …… Push rod , 10 …… Switch mechanism, 10a …… Movable plate, 10
b …… Fixing plate, 11 …… Adjust screw, 12…
… Insulator, 13 …… Cap, 14a, 14b …… Stator, 15a, 15
b …… coil, 16 …… meshing mechanism, 17a, 17b …… contact, 18 ……
One end, 19 …… Mating device, 20 …… Groove, 21 …… Slider
Claims (5)
直線運動に変換されるリードスクリューを備えたストロ
ーク型ステップモータにおいて、前記リードスクリュー
の一方の端部側に前記リードスクリューの直線運動に応
じて接点を開閉させる固定プレートと可動プレートから
なるスィッチ機構と、前記固定プレート側の接点位置を
調節するための調節機構とを備えたことを特徴とするス
トローク型ステップモータ。1. A stroke type step motor provided with a lead screw for converting rotational motion of a rotor into linear motion via a screw meshing mechanism, wherein linear motion of the lead screw is provided on one end side of the lead screw. A stroke type step motor comprising: a switch mechanism composed of a fixed plate and a movable plate for opening and closing contacts according to the switch mechanism; and an adjusting mechanism for adjusting the contact position on the fixed plate side.
スクリューの直線運動に共動するプッシュロッドを介し
て行われるように構成した事を特徴とする特許請求範囲
第1項記載のストローク型ステップモータ。2. The stroke type stepping motor according to claim 1, wherein the opening / closing operation of the switch mechanism is configured to be performed via a push rod that co-operates with the linear movement of the lead screw. .
ーの軸心線上にあることを特徴とする特許請求範囲第2
項記載のストローク型ステップモータ。3. The push rod is located on the axial center line of the lead screw.
The stroke type step motor described in the item.
トは、前記プッシュロッドにより可動され、他方のプレ
ートにはそれぞれのプレートに装着された接点の接点間
ギャップを調整するアジャストスクリュー機構を有して
いることを特徴とする特許請求範囲第1項〜第3項記載
のストローク型ステップモータ。4. One plate constituting the switch mechanism is moved by the push rod, and the other plate has an adjusting screw mechanism for adjusting a gap between contacts of the contacts mounted on each plate. The stroke type stepping motor according to any one of claims 1 to 3, characterized in that:
を支承するエンドカバーと、前記スイッチ機構を保護す
るためのスイッチカバーとから形成される空間部にあっ
て、かつ前記エンドカバーに絶縁体を介して固着されて
おり、前記スイッチカバーには、前記調節機構を調整す
る作業孔と該作業孔に着脱可能な弾性体からなるキャッ
プとを備えたことを特徴とする特許請求範囲第1項〜第
4項記載のストローク型ステップモータ。5. The switch mechanism is located in a space formed by an end cover for supporting one bearing of a rotor and a switch cover for protecting the switch mechanism, and the end cover is made of an insulator. The switch cover is provided with a working hole for adjusting the adjusting mechanism and a cap made of an elastic body that is attachable to and removable from the working hole. ~ The stroke type step motor according to the fourth item.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP62315772A JP2556715B2 (en) | 1987-12-14 | 1987-12-14 | Stroke type step motor |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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|---|---|
| JPH01157243A JPH01157243A (en) | 1989-06-20 |
| JP2556715B2 true JP2556715B2 (en) | 1996-11-20 |
Family
ID=18069363
Family Applications (1)
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| JP62315772A Expired - Lifetime JP2556715B2 (en) | 1987-12-14 | 1987-12-14 | Stroke type step motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2556715B2 (en) |
-
1987
- 1987-12-14 JP JP62315772A patent/JP2556715B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01157243A (en) | 1989-06-20 |
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