编码器、编码器的制造方法、伺服系统的制作方法
【技术领域】
[0001]公开的实施方式涉及编码器、编码器的制造方法、伺服系统。
【背景技术】
[0002]在专利文献I中记载有检测固定在旋转盘上的磁铁的磁场来检测多旋转量的编码器。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特许第4453037号公报
【发明内容】
[0006]发明要解决的课题
[0007]一般情况下，磁铁具有高温时退磁的性质。因此，在上述现有技术的编码器中，由于马达等检测对象发热或外部温度上升等而使磁铁退磁，在多旋转的检测中无法得到充分的磁通，可能使检测精度降低。
[0008]因此，本发明正是鉴于这种问题而完成的，本发明的目的在于，提供能够抑制由于磁铁退磁而导致的检测精度降低的编码器、编码器的制造方法、伺服系统。
[0009]用于解决课题的手段
[0010]为了解决上述课题，根据本发明的一个观点，提供一种编码器，其中，该编码器具有:旋转体；磁铁，其保持在所述旋转体上；以及磁检测部，其与所述磁铁的所述旋转体的相反侧相对配置，检测所述磁铁产生的磁，所述磁铁构成为所述磁检测部侧的表面的磁通密度大于所述旋转体侧的表面的磁通密度。
[0011]并且，为了解决上述课题，根据本发明的另一个观点，提供一种编码器的制造方法，该编码器具有旋转体、保持在所述旋转体上的磁铁、以及与所述磁铁的所述旋转体的相反侧相对配置并检测所述磁铁产生的磁的磁检测部，其中，该编码器的制造方法具有以下步骤:利用磁化装置在磁轭与背轭之间对磁铁原料进行磁化来制造所述磁铁；以及利用固定装置以使所述磁轭侧的表面成为所述磁检测部侧、所述背轭侧的表面成为所述旋转体侧的方式将所述磁铁固定到所述旋转体上。
[0012]并且，为了解决上述课题，根据本发明的另一个观点，提供一种编码器，其中，该编码器具有:能够旋转的玻璃制的盘；磁铁，其固定在所述盘的一侧的表面上；轮毂，其固定在所述盘的另一侧的表面上，并且与检测对象连结；以及磁检测部，其与所述磁铁相对配置，检测所述磁铁产生的磁，所述磁检测部不经由轴承而相对于旋转的所述盘、所述磁铁和所述轮毂固定。
[0013]并且，为了解决上述课题，根据本发明的另一个观点，提供一种伺服系统，其中，该伺服系统具有:马达，其使轴旋转，具有检测所述轴的位置的编码器；以及马达控制装置，其根据所述编码器的检测结果进行所述马达的驱动控制，所述编码器具有:旋转体；磁铁，其保持在所述旋转体上；以及磁检测部，其与所述磁铁的所述旋转体的相反侧相对配置，检测所述磁铁产生的磁，所述磁铁构成为所述磁检测部侧的表面的磁通密度大于所述旋转体侧的表面的磁通密度。
[0014]发明效果
[0015]如以上说明的那样，根据本发明，能够抑制由于磁铁退磁而导致的检测精度降低。
【附图说明】
[0016]图1是用于说明一个实施方式的伺服系统的说明图。
[0017]图2是用于说明该实施方式的编码器的说明图。
[0018]图3是用于说明该实施方式的编码器的说明图。
[0019]图4是用于说明该实施方式的旋转体、被检测体、光学模块和磁检测部的说明图。
[0020]图5是用于说明该实施方式的被检测体和磁检测部的说明图。
[0021]图6A是用于说明制造该实施方式的磁化部的方法的说明图。
[0022]图6B是用于说明制造该实施方式的磁化部的方法的说明图。
[0023]图7是用于说明该实施方式的位置数据生成部的说明图。
[0024]图8A是用于说明该实施方式的外部电源供给时的A相脉冲信号和B相脉冲信号的波形的一例的说明图。
[0025]图SB是用于说明该实施方式的外部电源供给时的A相脉冲信号和B相脉冲信号的波形的一例的说明图。
[0026]图9A是用于说明该实施方式的备用电源供给时的A相脉冲信号、B相脉冲信号和电源控制脉冲信号的波形的一例的说明图。
[0027]图9B是用于说明该实施方式的备用电源供给时的A相脉冲信号、B相脉冲信号和电源控制脉冲信号的波形的一例的说明图。
[0028]图10是用于说明利用磁铁和非磁性体构成被检测体的变形例的被检测体和磁检测部的说明图。
【具体实施方式】
[0029]下面，参照附图对一个实施方式进行详细说明。另外，在本说明书和附图中，实质上具有相同功能的结构要素原则上用相同标号表现。而且，适当省略这些结构要素的重复说明。
[0030]〈1.伺服系统>
[0031]首先，参照图1对本实施方式的伺服系统的结构进行说明。图1是用于说明本实施方式的伺服系统的结构的一例的说明图。
[0032]如图1所示，本实施方式的伺服系统S具有伺服马达SM(马达的一例)和控制装置CT (马达控制装置的一例)。伺服马达SM具有编码器100和马达Mo
[0033]马达M是不包含编码器100的动力产生源的一例。有时也将该马达M单体称作伺服马达，但是，在本实施方式中，将包含编码器100的结构称作伺服马达SM。马达M具有轴SH(检测对象的一例)，通过使该轴SH绕旋转轴心AX旋转，输出旋转力。
[0034]另外，马达M只要是根据例如位置数据等表示编码器100的检测结果的数据进行控制的马达即可，没有特别限定。并且，马达M不限于使用电作为动力源的电动式马达的情况，例如，也可以是液压式马达、空气式马达、蒸汽式马达等使用其它动力源的马达。但是，为了便于说明，下面对马达M为电动式马达的情况进行说明。
[0035]编码器100与马达M的旋转力输出侧(也称作负载侧)的相反侧(也称作反负载侦D的轴SH连结。另外，编码器100的配置位置没有特别限定，编码器100也可以经由例如减速器、旋转方向转换器、制动器等其它机构与轴SH等连结。而且，编码器100通过检测轴SH的位置(角度)，检测马达M的位置x(也称作旋转角度)，输出表示该位置X的位置数据。
[0036]另外，编码器100也可以在马达M的位置X的基础上或代替该马达M的位置x而检测马达M的速度(也称作旋转速度、角速度等)和马达M的加速度(也称作旋转加速度、角加速度等)中的至少一方。该情况下，例如，能够通过按照时间对位置X进行I阶或2阶微分或者在规定时间内对检测信号进行计数等处理来检测马达M的速度和加速度。但是，为了便于说明，下面设编码器100检测的物理量为位置X来进行说明。
[0037]控制装置CT取得从编码器100输出的位置数据，根据该位置数据对马达M的旋转进行控制。因此，在使用电动式马达作为马达M的本实施方式中，控制装置CT根据位置数据对施加给马达M的电流或电压等进行控制，由此对马达M的旋转进行控制。进而，控制装置CT也可以从上位控制装置(未图示)取得上位控制信号，对马达M进行控制，以使从轴SH输出能够实现该上位控制信号所表示的位置等的旋转力。另外，在马达M使用液压式、空气式、蒸汽式等其它动力源的情况下，控制装置CT能够通过控制这些动力源的供给，对马达M的旋转进行控制。
[0038]<2.编码器〉
[0039]接着，参照图2?图5对本实施方式的编码器100的结构进行说明。图2?图5是用于说明本实施方式的编码器的结构的一例的说明图。另外，图2是示出本实施方式的编码器的结构的一例的剖视图。图3是图2中的A部的局部放大图。图4是示出本实施方式的旋转体、被检测体、光学模块和磁检测部的结构的一例的俯视图。图5是示出本实施方式的被检测体和磁检测部的结构的一例的俯视图。
[0040]这里，为了便于说明编码器100的结构，下面，如下确定上下等方向。S卩，将旋转轴心AX中的反负载侧方向即Z轴正方向表示为“上”或“上方”，将相反的负载侧方向即Z轴负方向表示为“下”或“下方”。但是，本实施方式的编码器100的各结构的位置关系没有特别限定为上下等概念。并且，附带说明一下，为了便于说明，有时针对这里确定的方向使用其它表现等，或者针对这些以外的方向进行适当说明并使用。
[0041]如图2所示，本实施方式的编码器100设置在马达M的外壳10上，被编码器罩101覆盖。该编码器100具有基板16、支承部件150、旋转体R、被检测体170、磁检测部120、光学模块130、位置数据生成部140。
[0042]如图2所不，基板16是圆板状的印刷布线基板，在其下表面搭载有多个电路兀件等。该基板16形成为直径与支承部件150大致相同，其缘部载置在支承部件150的表面151上。在基板16的缘部，在圆周方向上以大致均等的间隔设有供固定螺钉15贯通的多个贯通孔16A。支承部件150形成为圆筒状，支承基板16。该支承部件150具有供固定螺钉15贯通的多个贯通孔152。固定螺钉15在上下方向上贯通基板16的贯通孔16A和支承部件150的贯通孔152，与设置在外壳10上的螺纹孔螺合。由此，基板16和支承部件150固定在外壳10上。
[0043](2-1.旋转体)
[0044]如图2?图4所示，旋转体R具有轮毂160和盘110 (磁铁固定部的一例)。
[0045]轮毂160例如由不锈钢(也称作SUS (Steel Use Stainless))等金属形成。另外，轮毂160的材质(材料)不限于金属。该轮毂160具有盘固定部162和螺栓紧固部163。
[0046]盘固定部162形成为圆环状，盘110的表面IlOB(另一侧的表面。以下也称作下表面110B)在上下方向上与盘固定部162的表面162A(以下也称作上表面162A)抵接，并用适当的粘接剂粘接固定。
[0047]螺栓紧固部163形成为在盘固定部162的大致中央部(内侧)向上方突出的凸状，以使盘110和轮毂160轴心相同的方式嵌合在后述盘110的贯通孔111中。在该螺栓紧固部163的大致中央部(内侧)设有供螺栓14贯通的贯通孔161。螺栓14在上下方向上贯通后述被检测体170的贯通孔171、后述盘110的贯通孔111和贯通孔161，与设置在轴SH上的螺栓孔13螺合。此时，螺栓14的座面14A与螺栓紧固部163的表面163A(以下也称作上表面163A)接触。由此，轮毂160直接固定在轴SH的上端部，并且，固定在该轮毂160的盘固定部162上的盘110与轴SH连结。S卩，编码器100是盘110经由轮毂160直接与轴SH连结的所谓的“内装式”编码器。
[0048]在盘固定部162与螺栓紧固部163之间，通过它们的上表面162A、163A的上下方向的高低差而形成阶梯差部164。在盘110和轮毂160的定心用的位置调整时，阶梯差部164作为与盘110的内周面IlOC抵靠来限制盘110移动的止挡件发挥功能。该阶梯差部164具有螺栓14的头部14B不会干涉后述磁检测部120的磁阻元件121、磁场检测元件122等各元件的程度的高度尺寸LI (上下方向尺寸)。在该例子中，该阶梯差部164的高度尺寸LI为盘110的厚度尺寸(上下方向尺寸)L2的大致一半。
[0049]盘110形成为以盘中心O为中心的圆板状，在其大致中央部(内侧)设有供螺栓14贯通且供上述螺栓紧固部163嵌合的贯通孔111。如上所述，在贯通孔111中嵌合有螺栓紧固部163的状态下，该盘110的下表面IlOB固定在上述盘固定部162的上表面162A上，该盘110以与轴SH轴心相同的方式与轴SH连结。因此，盘110通过马达M的旋转即轴SH的旋转而旋转。在本实施方式中，作为测定马达M的旋转的被测定对象，举例说明了盘110，但是，也可以使用例如轴SH的端面等其它部件作为被测定对象。
[0050]在盘110的表面110A( —侧的表面。以下也称作上表面110A)形成有缝阵列SA。缝阵列SA在盘110的上表面IlOA上形成为以盘中心O为中心的圆环状配置的轨道。缝阵列SA在轨道的整周范围内具有沿着圆周方向排列的多个反射缝(缝的一例。省略图示)。一个一个的反射缝反射从后述光学模块130的光源131照射的光