(57)【要約】【課題】本発明は、可動子及び可動体を駆動して停止した後に、逆行して停止することによって初期磁極位置とし、機械端による停止の誤認識を除くことを目的とする。【解決手段】本発明によるリニアサーボモータの磁極検出方法及びリニアアクチュエータのサーボモータの磁極検出方法は、磁極出し電流を印加して可動子（１３）又は可動体（４３）を作動させ、その後、逆行させて停止した位置を初期磁極位置とし、誤認識を除く方法である。【選択図】        図１
2004180456.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁極センサを有せずリニアエンコーダ（３０）の二相インクリメンタル信号（３０ａ）を用いてリニアサーボモータ（２０）を制御し初期磁極位置を決める場合、前記リニアサーボモータ（２０）に対して所定の磁極出し電流を印加し、前記リニアサーボモータ（２０）の可動子（１３）の停止位置を前記磁極出し電流に応じた位置として初期磁気位置を決定し、その後、前記二相インクリメンタル信号（３０ａ）にて前記初期磁極位置をカウンタ（３１）で加減算してカウント値（３１ａ）として求めるリニアサーボモータの磁極検出方法において、
前記可動子（１３）が一度停止した後、前記磁極出し電流よりも少ない電流を印加して前記可動子（１３）を逆行させ、前記可動子（１３）が再び停止した位置を前記初期磁極位置とすることを特徴とする直動体の磁極検出方法。
【請求項２】
磁極センサを有せずエンコーダ（４４）の二相インクリメンタル信号（４４ａ）を用いて、リニアアクチュエータ（６０）のねじ軸（４２）を回転させて可動体（４３）を直動させるサーボモータ（４５）を制御し初期磁極位置を決める場合、前記サーボモータ（４５）に対して所定の磁極出し電流を印加し、前記サーボモータ（４５）のロータの停止位置を前記磁極出し電流に応じた位置として初期磁極位置を決定し、その後、前記二相インクリメンタル信号（４４ａ）にて前記初期磁極位置をカウンタで加減算してカウント値として求めるリニアアクチュエータのサーボモータの磁極検出方法において、
前記可動体（４３）が一度停止した後、前記磁極出し電流よりも少ない電流を印加して前記可動体（４３）を逆行させ、前記可動体（４３）が再び停止した位置を前記初期磁極位置とすることを特徴とするリニアアクチュエータのサーボモータの磁極検出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リニアサーボモータの磁極検出方法及びリニアアクチュエータのサーボモータの磁極検出方法に関し、特に、可動子及び可動体に対する初期磁極位置を決める場合、直線方向の機械端に可動子及び可動体が当接した場合を初期磁極位置として誤認識することを避けるために、磁極出し電流を印加して可動子及び可動体を直動させた後、この磁極出し電流よりも少ない電流を印加して可動子及び可動体を逆行させ、その停止位置を初期磁極位置とするための新規な改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、用いられていたこの種のリニアサーボモータ又はリニアアクチュエータの可動子及び可動体の初期磁極位置を検出する方法としては、社内の製品に用いられているのみで、その内容を示す特許文献及び非特許文献は開示していない。一般に、リニアサーボモータの場合、Ｕ、Ｖ、Ｗ三相駆動型のモータにリニアエンコーダを取付け、このリニアエンコーダからの二相インクリメンタル信号Ａ、Ｂを用いて磁極推定（すなわち、初期磁極位置出し）を行って駆動する方式がある。
また、リニアアクチュエータの場合も、サーボモータを駆動して、前述と同様の方式でねじ軸上の可動体の初期磁極位置出しを行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のサーボモータの磁極検出方法は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、リニアサーボモータ及びリニアアクチュエータにおいて、その可動子及び可動体に対して初期磁極位置を設定するために、予め決められた電流量又はパターンよりなる磁極出し電流を印加して可動子及び可動体を移動させるが、この場合、可動子及び可動体が軸受やストッパ等の機械端に当接した場合、初期磁極位置を誤認識することがあった。
このような場合には、リニアサーボモータ及びリニアアクチュエータで駆動する被直動系の制御に悪影響を与えることになっていた。
【０００４】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、特に、可動子及び可動体に対する初期磁極位置を決める場合、直線方向の機械端に可動子及び可動体が当接した場合を初期磁極位置として誤認識することを避けるために、磁極出し電流よりも少ない電流を印加して可動子及び可動体を逆行させ、その停止位置を初期磁極位置とするリニアサーボモータの磁極検出方法及びリニアアクチュエータのサーボモータの磁極検出方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明によるリニアサーボモータの磁極検出方法は、磁極センサを有せずリニアエンコーダの二相インクリメンタル信号を用いてリニアサーボモータを制御し初期磁極位置を決める場合、前記リニアサーボモータに対して所定の磁極出し電流を印加し、前記リニアサーボモータの可動子の停止位置を前記磁極出し電流に応じた位置として初期磁気位置を決定し、その後、前記二相インクリメンタル信号にて前記初期磁極位置をカウンタで加減算してカウント値として求めるリニアサーボモータの磁極検出方法において、前記可動子が一度停止した後、前記磁極出し電流よりも少ない電流を印加して前記可動子を逆行させ、前記可動子が再び停止した位置を前記初期磁極位置とする構成であり、また、本発明によるリニアアクチュエータのサーボモータの磁極検出方法は、磁極センサを有せずエンコーダの二相インクリメンタル信号を用いて、リニアアクチュエータのねじ軸を回転させて可動体を直動させるサーボモータを制御し初期磁極位置を決める場合、前記サーボモータに対して所定の磁極出し電流を印加し、前記サーボモータのロータの停止位置を前記磁極出し電流に応じた位置として初期磁極位置を決定し、その後、前記二相インクリメンタル信号にて前記初期磁極位置をカウンタで加減算してカウント値として求めるリニアアクチュエータのサーボモータの磁極検出方法において、前記可動体が一度停止した後、前記磁極出し電流よりも少ない電流を印加して前記可動体を逆行させ、前記可動体が再び停止した位置を前記初期磁極位置とする方法である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明によるリニアサーボモータの磁極検出方法及びリニアアクチュエータのサーボモータの磁極検出方法の好適な実施の形態について説明する。
図１は第１の実施の形態を示すリニアサーボモータ２０を示す概略構成図である。
図１において符号１で示されるものは第１、第２長手界磁ヨーク２、３からなる固定子であり、第１長手界磁ヨーク２の内面２ａには複数の第１永久磁石４が第１磁石間空隙４ａを介して第１長手方向５に沿って並設されている。
前記第１長手界磁ヨーク２の両端には、前記第１永久磁石３よりも長さが短く形成された一対の第１端部永久磁石６、６が設けられている。
【０００７】
前記第２長手界磁ヨーク３の内面３ａには複数の第２永久磁石７が第２磁石間空隙７ａを介して第２長手方向９に沿って並設されている。
前記第２長手界磁ヨーク３の両端には、前記第２永久磁石７よりも長さが短く形成された一対の第２端部永久磁石１０、１０が設けられている。
前記各永久磁石３、７間の長手空隙１１内には、電機子コイル１２からなる可動子１３が前記第１、第２長手方向５、９に沿って往復移動自在に配設されている。
前記電機子コイル１２は、図２で示されるように、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相からなる３相巻線１４で構成されており、この３相巻線１４は樹脂による樹脂モールド部１５によって一体状に固体化されている。
従って、この電機子コイル１２の３相巻線１４に、外部から周知の駆動信号を供給することにより各永久磁石３、７との電磁作用によって前記可動子１３の往復移動を達成するコアレス型リニアサーボモータ２０を構成している。
【０００８】
前記電機子コイル１２からなる可動子１３には、周知の磁気式等のリニアエンコーダ３０が接続されており、このリニアエンコーダ３０から出力される二相インクリメンタル信号３０ａはカウンタ３１に入力されて加減算され、カウント値３１ａとして得られる。
【０００９】
前記リニアサーボモータ２０は、Ｕ、Ｖ、Ｗ三相駆動型で、磁極センサを有せず、エンコーダからの二相インクリメンタル信号３０ａのみを用い、前記カウント値３１ａによって磁極位置を推定（すなわち、初期磁極位置の検出）するように構成されている。
【００１０】
まず、前記リニアサーボモータ２０に対して、リニアエンコーダ３０からの二相インクリメンタル信号３０ａを用いて可動子１３の直動を制御する場合に、初期磁極位置を決定する場合、予め設定された電流量又は電流パターンからなる所定の磁極出し電流（図示せず）を電流指令として印加し、可動子１３の停止位置をこの磁極出し電流の印加電流比率に応じた位置として初期磁極位置を決定し、その後、二相インクリメンタル信号３０ａにて初期磁極位置をカウンタ３１のカウント値３１ａとして加減算し、初期磁極位置決めを行う（前述迄は従来と同じ）。
【００１１】
前述の場合、可動子１３が図示しないストッパ、カバー等の機械端に当接して停止すると、その位置を初期磁極位置として誤認識することがあるため、この停止状態で、前記磁極出し電流よりも少ない電流を逆方向に印加して可動子１３を逆行（戻す）させ、その後、可動子１３が再び停止した位置を初期磁極位置と認識し、原点として起動する。
従って、従来のように、一度の電流印加で決定するよりも、高精度の初期磁極位置決めを行うことができる。
【００１２】
また、図３は、前述の図１の構成の他の形態を示すもので、リニアアクチュエータのサーボモータの磁極検出方法を示すものである。
従って、一対の軸受４０、４１間に回転自在に設けられたねじ軸４２に可動体４３を螺合させて左右に直動自在とし、このねじ軸４２はエンコーダ４４及びロータ（図示せず）を有するサーボモータ４５によって回転駆動される構成である。
【００１３】
従って、図３の構成においても図１の方法と同様で、Ｕ、Ｖ、Ｗ三相駆動型のサーボモータ４５に設けたエンコーダ４４からの二相インクリメンタル信号を用い、ねじ軸４２を回転させて可動体４３を直動させるサーボモータ４５を制御し初期磁極位置を決める場合、サーボモータ４５に対して所定の磁極出し電流を印加し、このサーボモータ４５のロータ（図示せず）の停止位置（すなわち、可動体４３が停止した位置）を磁極出し電流に応じた位置として初期磁極位置を決定し、その後、二相インクリメンタル信号４４ａにて初期磁極位置をカウンタ５０で加減算してカウント値５０ａとして求める。
【００１４】
前述の方法は従来行われているが、本発明においては、可動体４３が軸受等の機械端に当接して停止した場合を初期磁極位置として誤認識することを避けるために、前記可動体４３が図４のように磁極出し電流Ａで移動して一度停止した後、この磁極出し電流Ａよりも少ない電流Ｂを逆方向へ印加して可動体４３をわずかに逆行（図４の矢印で示す）させることによって前記機械端には絶対に当接していない位置となり、この位置を前記初期磁極位置とする。
【００１５】
【発明の効果】
本発明によるリニアサーボモータの磁極検出方法及びリニアアクチュエータのサーボモータの磁極検出方法は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、磁極出し電流を印加して可動子及び可動体を駆動した後、この磁極出し電流よりも少ない電流を逆方向に与えることによって逆行させ、その後に停止した位置を、初期磁極位置としているため、軸受等の機械端に当接した場合の誤認識を避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に用いるリニアサーボモータを示す概略構成図である。
【図２】図１の可動子を示す原理図である。
【図３】図１の他の形態を示す構成図である。
【図４】図３の要部を示す構成図である。
【符号の説明】
１３    可動子
２０    リニアサーボモータ
３０    リニアエンコーダ
３０ａ    二相インクリメンタル信号
３１    カウンタ
３１ａ    カウント値
４３    可動体
４４    エンコーダ
４４ａ    二相インクリメンタル信号
４５    サーボモータ
【図１】
2004180456.tif 000003
【図２】
2004180456.tif 000004
【図３】
2004180456.tif 000005
【図４】
2004180456.tif 000006