JP2018019472A - ロボット、モーター、及びモーターの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】駆動性に優れたロボット、モーター、及びモーターの製造方法を提供する。【解決手段】ロボットは、第1部材と、第1部材に対して回動可能に設けられた第2部材と、第1部材及び第2部材の一方から他方へ駆動力を伝達するモーターと、を有し、モーターは、複数のコアシートを回転軸が延びる方向に積層してなるステーターコアを有し、複数のコアシートは、回転軸周りに配置されている複数の凸部90と、凸部90の裏面側に複数の凹部88を有する第1コアシート81〜85と、凸部90と嵌合している複数の凹部89を有し、積層面には凸部を有せず、ステーターコアの積層する方向の端部に配置されている第2コアシート24と、を有する。【選択図】図6
Description
本発明は、ロボット、モーター、及びモーターの製造方法に関するものである。
モーターでは、渦電流損失による発熱を制御するため、電磁鋼板を積層したステーターコアが用いられる。一般的に、モーター用のステーターコアは、0.35mm電磁鋼板を数十枚から数百枚積層し形成されるが、積層枚数が多いと1枚の電磁鋼板の厚さバラツキで、積層したステーターコアの総厚及び重量は大きくばらついてしまう。
モーター用のステーターコアは、シート状の電磁鋼板をプレス加工で所望の形に成形し、成形した1枚の電磁鋼板(コアシート)を、積層装置で複数枚重ねて形成される。一般的に、この給材から積層までの一連の工程は、1つのプレス加工装置で行われ、積層したステーターコアの寸法を公差内に納めるため、極めて高い加工、積層精度が要求される。この製造方法では、モーターの出力に合わせてステーターコアの積層する枚数を変えている。つまり出力が小さいモーターでは積層する枚数を減らし、ステーターコアの総厚を薄くしている。一方、出力が大きなモーターでは、積層する枚数を増やして、ステーターコアの総厚を厚くしている。
例えば、コギングトルクを低減させるために、ローターの磁石の極数と、ステーターのコイルの極数の組み合わせで、積層枚数を決める発明が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、特許文献1の積層枚数でステーターコアの総厚を決める製造方法では、電磁鋼板の板厚のばらつきが積層枚数の分だけ累積し総厚のばらつきになる。つまり、電磁鋼板の厚みが2%厚くなった場合、100枚積層すると電磁鋼板2枚分(約0.7mm)も総厚が厚くなってしまい、この後の製造工程でコイルが巻線されたボビンが嵌らない、熱硬化性樹脂を充填するモールド工程で金型にステーターコアが入らない等の問題が発生してしまう。一方、ステーターコアの総厚が電磁鋼板±2枚分変わっても組立ができるように、ボビンを設計した場合、隙間が最大1.4mmも発生し、モーターの特性に影響を与えることが懸念される。また、コアシートの材料板厚ばらつきがあると、コギングを改善しにくいおそれがある。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
[適用例1]本適用例に係るロボットは、第1部材と、前記第1部材に対して回動可能に設けられた第2部材と、前記第1部材及び前記第2部材の一方から他方へ駆動力を伝達するモーターと、を有し、前記モーターは、複数のコアシートを回転軸が延びる方向に積層してなるステーターコアを有し、前記複数のコアシートは、前記回転軸周りに配置されている複数の凸部と、前記凸部の裏面側に複数の凹部とを有する第1コアシートと、前記凸部と嵌合している複数の凹部を有し、積層面には凸部を有せず、前記ステーターコアの前記積層する方向の端部に配置されている第2コアシートと、を有することを特徴とする。
本適用例によれば、積層方向(回転軸が延びる方向)の端部にある第2コアシートの積層面に凸部がないので、ステーターコアの積層方向の端面に凸部が現れない。これにより、ステーターコアの全体の厚さを精度よく測定することができ、ステーターコアの全体の厚さ及び重さを測定することでコギングが改善できるモーターが得られる。その結果、上記に記載のモーターによる効果を有する駆動性に優れたロボットを提供できる。
[適用例2]上記適用例に記載のロボットにおいて、前記第2コアシートの前記凹部は、前記積層する方向に貫通していることが好ましい。
本適用例によれば、凸部を凹部に嵌合させた際に、凸部の嵌合状態を確認することができる。また、貫通孔は有底の止り孔と比較して加工が容易である。
[適用例3]上記適用例に記載のロボットにおいて、前記ステーターコアは、ティース部を有するティースと、前記ティースの外側に配置されているヨークと、を有し、前記ティース部の数と、前記第1コアシートの前記凸部の数とは、揃っていることが好ましい。
本適用例によれば、ティース部の数と第1コアシートの凸部の数とを揃えることで、ステーターコアを強固にできる。
[適用例4]上記適用例に記載のロボットにおいて、前記ヨークと前記ティースとは、別体の部材であることが好ましい。
本適用例によれば、ステーターコアの組立性が容易になる。
[適用例5]上記適用例に記載のロボットにおいて、前記モーターは、ボビンを有し、前記第2コアシートと前記ボビンとは、前記回転軸が延びる方向に沿って並んでいることが好ましい。
本適用例によれば、第2コアシートの積層面に凸部がないので、ステーターコアとボビンとが嵌合しやすい。
[適用例6]本適用例に係るモーターは、複数のコアシートを回転軸が延びる方向に積層してなるステーターコアを有し、前記複数のコアシートは、前記回転軸周りに配置されている複数の凸部と、前記凸部の裏面側に複数の凹部とを有する第1コアシートと、前記凸部と嵌合している複数の凹部を有し、積層面には凸部を有せず、前記ステーターコアの前記積層する方向の端部に配置されている第2コアシートと、を有することを特徴とする。
本適用例によれば、積層方向(回転軸が延びる方向)の端部にある第2コアシートの積層面に凸部がないので、ステーターコアの積層方向の端面に凸部が現れない。これにより、ステーターコアの全体の厚さを精度よく測定することがで、ステーターコアの全体の厚さ及び重さを測定することでコギングが改善できるモーターを提供できる。
[適用例7]本適用例に係るモーターの製造方法は、第1コアシートと第2コアシートとを回転軸が延びる方向に積層してなるステーターコアを有するモーターの製造方法であって、前記回転軸周りに配置されている複数の凸部と、前記凸部の裏面側に複数の凹部とを有する前記第1コアシートを作製する第1コアシート作製工程と、前記凸部と嵌合している複数の凹部を有し、積層面には凸部を有しない前記第2コアシートを作製する第2コアシート作製工程と、前記ステーターコアの前記積層する方向の端部に前記第2コアシートを配置して、前記第2コアシートと前記第1コアシートとを積層して前記ステーターコアを作製するステーターコア作製工程と、前記ステーターコアの重さ及び前記回転軸が延びる方向の厚みを測定する測定工程と、を含むことを特徴とする。
本適用例によれば、積層方向(回転軸が延びる方向)の端部にある第2コアシートの積層面に凸部がないので、ステーターコアの積層方向の端面に凸部が現れない。これにより、ステーターコアの全体の厚さを精度よく測定することがで、ステーターコアの全体の厚さ及び重さを測定することでコギングが改善できるモーターの製造方法を提供できる。
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大又は縮小して表示している。
図1は、本実施形態に係るロボットの概略構成を示す斜視図である。
本実施形態に係るロボット100は、図1に示すように、6軸の垂直多関節ロボットであり、第1部材としての基台111と、基台111に接続されたロボットアーム120と、ロボットアーム120の先端部に設けられた力検出器140及びハンド130とを備えている。また、ロボット100は、ロボットアーム120を駆動させる動力を発生させる複数の駆動源(モーター150及び歯車装置1を含む)を制御する制御装置110を備えている。
本実施形態に係るロボット100は、図1に示すように、6軸の垂直多関節ロボットであり、第1部材としての基台111と、基台111に接続されたロボットアーム120と、ロボットアーム120の先端部に設けられた力検出器140及びハンド130とを備えている。また、ロボット100は、ロボットアーム120を駆動させる動力を発生させる複数の駆動源(モーター150及び歯車装置1を含む)を制御する制御装置110を備えている。
基台111はロボット100を任意の設置箇所に取り付ける部分である。なお、基台111の設置箇所は、特に限定されず、例えば、床、壁、天井、移動可能な台車上などが挙げられる。
ロボットアーム120は、第2部材としての第1アーム(アーム)121と、第2アーム(アーム)122と、第3アーム(アーム)123と、第4アーム(アーム)124と、第5アーム(アーム)125と、第6アーム(アーム)126とを備えている。これらアームは基端側から先端側に向ってこの順に連結されている。第1アーム121は基台111に接続されている。第1アーム121は、アームを含んで構成され、基台111に対して回動可能に設けられている。モーター150は基台111及び第1アーム121の一方から他方へ駆動力を伝達する。モーター150は基台111から第1アーム121へ駆動力を伝達している。モーター150は第1アーム121から基台111へ駆動力を伝達している。モーター150は第1アーム121を基台111に対して回動させる。第6アーム126の先端には、例えば、各種部品等を把持するハンド130(エンドエフェクター)が着脱可能に取り付けられている。このハンド130は、2本の指131,132を有しており、指131,132で例えば各種部品等を把持することができる。
基台111には、第1アーム121を駆動するサーボモーター等のモーター150及び歯車装置1(減速機)を有する駆動源が設けられている。また、図示しないが、各アーム121〜126にも、それぞれ、モーター及び減速機を有する複数の駆動源が設けられている。そして、各駆動源は、制御装置110により制御される。
このようなロボット100では、歯車装置1が、基台111及び第1アーム121の一方から他方へ駆動力を伝達する。より具体的には、歯車装置1が、第1アーム121を基台111に対して回動させる駆動力を基台111側から第1アーム121側へ伝達する。ここで、歯車装置1が減速機として機能することにより、駆動力を減速して第1アーム121を基台111に対して回動させることができる。なお、「回動」とはある中心点に対して一方向又はその反対方向を含めた双方向に動くこと、及びある中心点に対して回転することを含むものである。
本実施形態では、基台111が「第1部材」であり、第1アーム121が、アームを含んで構成され、第1部材である基台111に対して回動可能に設けられた「第2部材」である。なお、「第2部材」は、第2〜第6アーム122〜126のうち第1アーム121側から順次任意の数選択したアームを含んでいてもよい。すなわち、第1アーム121及び第2〜第6アーム122〜126のうち第1アーム121側から順次任意の数選択したアームからなる構造体が「第2部材」であるとも言える。例えば、第1、第2アーム121,122からなる構造体が「第2部材」であるとも言えるし、ロボットアーム120全体が「第2部材」であるとも言える。また、「第2部材」がハンド130を含んでいてもよい。すなわち、ロボットアーム120及びハンド130からなる構造体が「第2部材」であるとも言える。
以上説明したようなロボット100は、以下に説明するようなモーター150を備える。
以上説明したようなロボット100は、以下に説明するようなモーター150を備える。
(モーター)
図2は、本実施形態に係るモーター150の概略構成を示す断面図である。
本実施形態に係るモーター150は、図2に示すように、ハウジング10と、ステーター14と、ローター16とを備えている。なお、モーター150としては、特に限定されず、例えば、サーボモーター、ステッピングモーター等が挙げられる。また、本実施形態の以下の説明及び図は、ローター16がステーター14の内側に配置する、インナーローター構造で行う。
図2は、本実施形態に係るモーター150の概略構成を示す断面図である。
本実施形態に係るモーター150は、図2に示すように、ハウジング10と、ステーター14と、ローター16とを備えている。なお、モーター150としては、特に限定されず、例えば、サーボモーター、ステッピングモーター等が挙げられる。また、本実施形態の以下の説明及び図は、ローター16がステーター14の内側に配置する、インナーローター構造で行う。
ハウジング10の上壁及び底壁には軸受18,20が設けられている。そして、ハウジング10内において、この軸受18,20には回転軸12を介してローター16が回転可能に軸支されている。
ハウジング10の内周面にはステーター14が固定されている。ステーター14は、円筒状をなしており、周方向に所定間隔で配置された複数のコイル40を備えている。ステーター14はステーターコア38を備えている。
図3は、本実施形態に係るステーターコア38の概略構成を示す平面図である。
ステーターコア38はティース部鉄心(ティース)30を備えている。ステーターコア38はティース部鉄心30の外側に配置されているヨーク部鉄心(ヨーク)32を備えている。
ステーターコア38はティース部鉄心(ティース)30を備えている。ステーターコア38はティース部鉄心30の外側に配置されているヨーク部鉄心(ヨーク)32を備えている。
ヨーク部鉄心32はティース部鉄心30とは別体の部材である。これによれば、ステーターコア38の組立性が容易になる。ティース部鉄心30はティース部(スロット)34を備えている。ティース部34の数と、ヨーク部鉄心32の凹部88(凸部90)の数とは、揃っている。これによれば、ティース部34の数とヨーク部鉄心32の凹部88の数とを揃えることで、ステーターコア38を強固にすることができる。具体的には、ヨーク部鉄心32には丸状の凹部88が周方向に9つ形成されている。ティース部鉄心30には丸状の凹部78が周方向に9つ形成されている。ティース部鉄心30には9つのティース部34が形成されている。9つの凹部78はティース部34に形成されている。
図4は、本実施形態に係るヨーク部鉄心32の概略構成を示す斜視図である。
ヨーク部鉄心32は複数のコアシートを回転軸12が延びる方向に積層している。複数のコアシートは、第1ヨークシート(第1コアシート)81〜85と第2ヨークシート(第2コアシート)24とを備えている。第1ヨークシート81は回転軸12周りに配置されている複数の凸部90を備えている。第1ヨークシート81は凸部90の裏面側に複数の凹部88を備えている。第1ヨークシート81は凹部88及び凸部90を用いて回転積層される。
ヨーク部鉄心32は複数のコアシートを回転軸12が延びる方向に積層している。複数のコアシートは、第1ヨークシート(第1コアシート)81〜85と第2ヨークシート(第2コアシート)24とを備えている。第1ヨークシート81は回転軸12周りに配置されている複数の凸部90を備えている。第1ヨークシート81は凸部90の裏面側に複数の凹部88を備えている。第1ヨークシート81は凹部88及び凸部90を用いて回転積層される。
電磁鋼板を周方向に回転させながら位相を変えて積層させる場合、シート面内の厚さバラツキを平均化するには、約180°回転させながら積層させるのが好ましい。図3の構造では、40°ピッチで凹部88,78が形成されているため、各々の電磁鋼板を160°又は200°ずつ回転させながら積層させる。一方、電磁鋼板1枚の加工精度(内外径の同軸度や、真円度)不足を平均化するためには、各々の電磁鋼板を40°ずつ回転させながら積層させる。
第2ヨークシート24は第1ヨークシート81の凸部90と嵌合する複数の凹部89を備えている。第2ヨークシート24は積層面28には凸部を備えていない。第2ヨークシート24はステーターコア38の積層する方向の端部に配置されている。ヨーク部鉄心32は、ステーターコア38の積層する方向の端部に配置された第2ヨークシート24と、複数の第1ヨークシート81〜85と、が回転軸12が延びる方向に積層されている。ヨーク部鉄心32の第2ヨークシート24と反対側の端部に配置された第1ヨークシート81〜85には丸状の凹部88が周方向に9つ形成されている。
コアシートを積層したステーターコア38の全体の板厚を調整するために、積層端部の第2ヨークシート24は、第1ヨークシート81の凸部90と嵌合するための貫通した凹部(貫通孔)89を有している。ティース部(スロット)34の数と磁極の数とより、ステーターコア38を構成するコアシートの積層枚数を規定している。第1ヨークシート81〜85は回転積層されている。
図5は、図4のV−V´線に沿って示す断面図である。図6は、図5の破線内を示す拡大図である。図7は、ヨーク部鉄心32の第1ヨークシート81一枚の一部を示す斜視図である。図8は、ヨーク部鉄心32の第2ヨークシート24一枚の一部を示す斜視図である。
図6に示すように、図の下から一枚目のヨーク部鉄心32の第2ヨークシート24の凹部89は、全抜きで、図8に示すように、第2ヨークシート24の凹部89は回転軸12が延びる方向に貫通している。これによれば、凸部90を凹部89に嵌合させた際に、凸部90の嵌合状態を確認することができる。また、貫通孔は有底の止り孔と比較して加工が容易である。
図6に示すように、図の下から一枚目のヨーク部鉄心32の第2ヨークシート24の凹部89は、全抜きで、図8に示すように、第2ヨークシート24の凹部89は回転軸12が延びる方向に貫通している。これによれば、凸部90を凹部89に嵌合させた際に、凸部90の嵌合状態を確認することができる。また、貫通孔は有底の止り孔と比較して加工が容易である。
図6に示すように、図の下から二枚目以降のヨーク部鉄心32の第1ヨークシート81〜85の凹部88は、半抜きで、図7に示すように、凹部88の裏面側に凸部90を備えている。第1ヨークシート81〜85の半抜きの凹部88の裏面側の凸部90を、第2ヨークシート24の全抜きした凹部89に加締めることで、第2ヨークシート24の積層面28に凸部がない。
コアシートを積層したステーターコア38では、各々のコアシートに形成された半抜きの凹部88(凸部90)を加締めることで締結される。積層するコアシート全てを半抜きの凹部88(凸部90)にした場合、ステーターコア38のどちらか一方の端面に半抜きの凸部90が出てしまい、ステーターコア38の総厚の測定に凸部90の高さが含まれてしまう。本実施形態では、ステーターコア38のどちらか一方の端面に凸部が出るのを防ぐため、全抜きの第2ヨークシート24を端面に加締める。この構造を採用することで、ステーターコア38の総厚を正確に測定することができる。
なお、全抜きとは閉じた形状の全周を抜くことであり、半抜きとは全抜きを途中で止めた状態にし、凸形状を作ることである。
また、凹部89は貫通孔であったが、凹部89は貫通孔でなくてもよい。また、凹部88,89は凸部90と嵌合(係合)可能な形状であればよい。凹部88,89及び凸部90の形状は、円形に限らず、例えば、長方形、正方形、楕円形などであってもよい。
図9は、本実施形態に係るティース部鉄心30の概略構成を示す斜視図である。
ティース部鉄心30は複数のコアシートを回転軸12が延びる方向に積層している。複数のコアシートは第1ティースシート(第1コアシート)71〜75と第2ティースシート(第2コアシート)23とを備えている。第1ティースシート71は回転軸12周りに配置されている複数の凸部80を備えている。第1ティースシート71は凸部80の裏面側に複数の凹部78を備えている。第1ティースシート71は凹部78及び凸部80を用いて回転積層される。
ティース部鉄心30は複数のコアシートを回転軸12が延びる方向に積層している。複数のコアシートは第1ティースシート(第1コアシート)71〜75と第2ティースシート(第2コアシート)23とを備えている。第1ティースシート71は回転軸12周りに配置されている複数の凸部80を備えている。第1ティースシート71は凸部80の裏面側に複数の凹部78を備えている。第1ティースシート71は凹部78及び凸部80を用いて回転積層される。
第2ティースシート23は第1ティースシート71の凸部80と嵌合する複数の凹部79を備えている。第2ティースシート23は積層面29には凸部を備えていない。第2ティースシート23はステーターコア38の積層する方向の端部に配置されている。
モーター150は図示しないボビンを備えている。第2ティースシート23とボビンとは回転軸12が延びる方向に沿って並んでいる。これによれば、第2ティースシート23の積層面29に凸部がないので、ステーターコア38とボビンとが嵌合しやすい。ティース部鉄心30は、ステーターコア38の積層する方向の端部に配置された第2ティースシート23と、複数の第1ティースシート71〜75と、が回転軸12が延びる方向に積層されている。ティース部鉄心30の第2ティースシート23と反対側の端部に配置された第1ティースシート71〜75には丸状の凹部78が周方向に9つ形成されている。
コアシートを積層したステーターコア38の全体の板厚を調整するために、積層端部の第2ティースシート23は、第1ティースシート71の凸部80と嵌合するための貫通した凹部(貫通孔)79を有している。ティース部(スロット)34の数と磁極の数とより、ステーターコア38を構成するコアシートの積層枚数を規定している。
図10は、図9のX−X´線に沿って示す断面図である。図11は、図10の破線内を示す拡大図である。図12は、ティース部鉄心30の第1ティースシート71の一部を示す斜視図である。図13は、ティース部鉄心30の第2ティースシート23の一部を示す斜視図である。
図11に示すように、図の下から一枚目のティース部鉄心30の第2ティースシート23の凹部79は、全抜きで、図13に示すように、第2ティースシート23の凹部79は回転軸12が延びる方向に貫通している。これによれば、凸部80を凹部79に嵌合させた際に、凸部80の嵌合状態を確認することができる。また、貫通孔は有底の止り孔と比較して加工が容易である。
図11に示すように、図の下から一枚目のティース部鉄心30の第2ティースシート23の凹部79は、全抜きで、図13に示すように、第2ティースシート23の凹部79は回転軸12が延びる方向に貫通している。これによれば、凸部80を凹部79に嵌合させた際に、凸部80の嵌合状態を確認することができる。また、貫通孔は有底の止り孔と比較して加工が容易である。
図11に示すように、図の下から二枚目以降のティース部鉄心30の第1ティースシート71〜75の凹部78は、半抜きで、図12に示すように、凹部78の裏面側に凸部80を備えている。第1ティースシート71〜75の半抜きの凹部78の裏面側の凸部80を、第2ティースシート23の全抜きした凹部79に加締めることで、第2ティースシート23の積層面29に凸部がない。
コアシートを積層したステーターコア38では、各々のコアシートに形成された半抜きの凹部78(凸部80)を加締めることで締結される。積層するコアシート全てを半抜きの凹部78(凸部80)にした場合、ステーターコア38のどちらか一方の端面に半抜きの凸部80が出てしまい、ステーターコア38の総厚の測定に凸部80の高さが含まれてしまう。本実施形態では、ステーターコア38のどちらか一方の端面に凸部が出るのを防ぐため、全抜きの第2ティースシート23を端面に加締める。この構造を採用することで、ステーターコア38の総厚を正確に測定することができる。
なお、凹部79は貫通孔であったが、凹部79は貫通孔でなくてもよい。また、凹部78,79は凸部80と嵌合(係合)可能な形状であればよい。凹部78,79及び凸部80の形状は、円形に限らず、例えば、長方形、正方形、楕円形などであってもよい。
<モーターの製造方法>
図14は、本実施形態に係るステーターコア38の製造方法を示すフローチャートである。
以下、ヨーク部鉄心32とティース部鉄心30とを含むステーターコア38を備えるモーター150の製造方法を、図14を参照しながら説明する。
図14は、本実施形態に係るステーターコア38の製造方法を示すフローチャートである。
以下、ヨーク部鉄心32とティース部鉄心30とを含むステーターコア38を備えるモーター150の製造方法を、図14を参照しながら説明する。
モーター150の製造方法は、第2ヨークシート(第2コアシート)24と第1ヨークシート(第1コアシート)81〜85とを回転軸12が延びる方向に積層してなるステーターコア38を備えるモーターの製造方法である。また、第2ティースシート(第2コアシート)23と第1ティースシート(第1コアシート)71〜75とを回転軸12が延びる方向に積層してなるステーターコア38を備えるモーターの製造方法である。
モーター150の製造方法は、第1コアシート作製工程と、第2コアシート作製工程と、ステーターコア作製工程と、測定工程とを備えている。
ここで、図14を参照して、本実施形態のモーター150におけるステーターコア38の製造方法について、フローチャートを用いて説明する。
まず、ステップS10の第2コアシート作製工程では、凸部90と嵌合している複数の凹部89を備え、積層面28には凸部を備えない第2ヨークシート24を作製する。また、凸部80と嵌合している複数の凹部79を備え、積層面29には凸部を備えない第2ティースシート23を作製する。
まず、ステップS10の第2コアシート作製工程では、凸部90と嵌合している複数の凹部89を備え、積層面28には凸部を備えない第2ヨークシート24を作製する。また、凸部80と嵌合している複数の凹部79を備え、積層面29には凸部を備えない第2ティースシート23を作製する。
次に、ステップS20の第1コアシート作製工程では、回転軸12周りに配置されている複数の凸部90と、凸部90の裏面側に複数の凹部88とを有する第1ヨークシート81〜85を作製する。また、回転軸12周りに配置されている複数の凸部80と、凸部80の裏面側に複数の凹部78とを有する第1ティースシート71〜75を作製する。
次に、ステップS30のステーターコア作製工程では、ステーターコア38の積層する方向の端部に第2ヨークシート24を配置して、第2ヨークシート24と第1ヨークシート81とを積層してヨーク部鉄心32を作製する。また、ステーターコア38の積層する方向の端部に第2ティースシート23を配置して、第2ティースシート23と第1ティースシート71とを積層してティース部鉄心30を作製する。
本実施形態の製造方法は、図示しない同一の打ち抜き型で(図示しない電磁鋼板から)内径及び外径が打ち抜かれた第2ヨークシート24及び第1ヨークシート81〜85を、積層してヨーク部鉄心32を形成する。具体的には、まず図示しない打ち抜き型で(電磁鋼板から)打ち抜かれた第2ヨークシート24を積層するための図示しない積層装置に配置する。
次に、第2ヨークシート24を打ち抜いたものと同一の打ち抜き型で打ち抜かれた第1ヨークシート81を、前記積層装置に配置する。このとき、第1ヨークシート81は、前回配置された第2ヨークシート24上に配置される。また、第1ヨークシート81は凹部88及び凸部90を用いて回転積層される。
次に、第2ヨークシート24及び第1ヨークシート81を打ち抜いたものと同一の打ち抜き型で打ち抜かれた第1ヨークシート82を、前記積層装置に配置する(図示略)。このとき、第1ヨークシート82は、前回配置された第1ヨークシート81上に配置される。
次に、第2ヨークシート24及び第1ヨークシート81,82を打ち抜いたものと同一の打ち抜き型で打ち抜かれた第1ヨークシート83を、前記積層装置に配置する(図示略)。このとき、第1ヨークシート83は、前回配置された第1ヨークシート82上に配置される。また、第1ヨークシート83は凹部88及び凸部90を用いて回転積層される。
これを同様に繰り返すことで、第2ヨークシート24及び第1ヨークシート81〜85が回転軸12が延びる方向に積層されたヨーク部鉄心32が形成される。例えば、0.35mmの厚さのヨークシートが73枚積層されて外周部鉄心が形成される。なお、ヨーク部鉄心32を形成する装置、及び方法については、周知の技術を利用すればよいため、ここではその詳細な説明は省略する。
ヨーク部鉄心32は、プレス加工され所定の厚さに接着やダボかしめで積層される。例えば、ダボかしめで積層される。具体的には、図4に示すように、本実施形態の第2ヨークシート24及び第1ヨークシート81〜85における平面には、積層される第2ヨークシート24及び第1ヨークシート81〜85同士を固定するための固定部としての凹部88,89及び凸部90が周方向に等角度間隔で形成されている。
凹部88は、第1ヨークシート81〜85の上面(図6中、上面)に形成され、凸部90は、凹部88と周方向に同じ位置で第1ヨークシート81〜85の下面(図7中、下面)に形成されている。凹部89は、図8に示すように、第2ヨークシート24の積層面28に形成され、第2ヨークシート24の積層面28には凸部が形成されていない。そして、前記積層装置上に積層された第2ヨークシート24及び第1ヨークシート81〜85は、上方の外周シートの凸部90が下方の外周シートの凹部88に圧入(かしめ)されることで、上下で互いに固定される。
本実施形態の製造方法は、図示しない同一の打ち抜き型で、(図示しない電磁鋼板から)内径及び外径が打ち抜かれた第2ティースシート23及び第1ティースシート71〜75を、積層してティース部鉄心30を形成する。具体的には、まず図示しない打ち抜き型で、(電磁鋼板から)打ち抜かれた第2ティースシート23を積層するための図示しない積層装置に配置する。
次に、第2ティースシート23を打ち抜いたものと同一の打ち抜き型で打ち抜かれた第1ティースシート71を、前記積層装置に配置する。このとき、第1ティースシート71は、前回配置された第2ティースシート23上に配置される。
次に、第2ティースシート23及び第1ティースシート71を打ち抜いたものと同一の打ち抜き型で打ち抜かれた第1ティースシート72を、前記積層装置に配置する(図示略)。このとき、第1ティースシート72は、前回配置された第1ティースシート71上に配置される。また、第1ティースシート72は凹部78及び凸部80を用いて回転積層される。図3に示すように、40°ピッチで凹部78が形成されているため、各々の電磁鋼板を160°又は200°ずつ回転させながら積層させる。
次に、第2ティースシート23及び第1ティースシート71,72を打ち抜いたものと同一の打ち抜き型で打ち抜かれた第1ティースシート73を、前記積層装置に配置する(図示略)。このとき、第1ティースシート73は、前回配置された第1ティースシート72上に配置される。また、第1ティースシート73は凹部78及び凸部80を用いて回転積層される。
これを同様に繰り返すことで、第2ティースシート23及び第1ティースシート71〜75が回転軸12が延びる方向に積層されたティース部鉄心30が形成される。例えば、0.35mmの厚さのコアシートが73枚積層されてティース部鉄心が形成される。なお、ティース部鉄心30を形成する装置、及び方法については、周知の技術を利用すればよいため、ここではその詳細な説明は省略する。
ティース部鉄心30は、プレス加工され所定の厚さに接着やダボかしめで積層される。例えば、ダボかしめで積層される。具体的には、図9に示すように、本実施形態の第2ティースシート23及び第1ティースシート71〜75における平面には、積層される第2ティースシート23及び第1ティースシート71〜75同士を固定するための固定部としての凹部78,79及び凸部80が周方向に等角度間隔で形成されている。
凹部78は、第1ティースシート71〜75の上面(図11中、上面)に形成され、凸部80は、凹部78と周方向に同じ位置で第1ティースシート71〜75の下面(図12中、下面)に形成されている。凹部79は、図13に示すように、第2ティースシート23の積層面29に形成され、第2ティースシート23の積層面29には凸部が形成されていない。そして、前記積層装置上に積層された第2ティースシート23及び第1ティースシート71〜75は、上方のコアシートの凸部80が下方のコアシートの凹部78に圧入(かしめ)されることで、上下で互いに固定される。
次に、ステップS40の測定工程では、ヨーク部鉄心32の重さ及び回転軸12が延びる方向の厚みを測定する。また、ティース部鉄心30の重さ及び回転軸12が延びる方向の厚みを測定する。なお、ヨーク部鉄心32及びティース部鉄心30の重さ及び回転軸12が延びる方向の厚みの測定方法については、周知の技術を利用すればよいため、ここではその詳細な説明は省略する。
次に、ステップS50のコイル40の巻き付けでは、ティース部鉄心30のティース部34にコイル40を巻き付ける。コイル40は図示しないボビンに所定回数巻かれティース部34にセットする。
次に、ステップS60のティース部鉄心30とヨーク部鉄心32との嵌合では、ヨーク部鉄心32の環状の内側にティース部鉄心30を配置して、嵌合する。
ティース部鉄心30とヨーク部鉄心32とが嵌合され、ステーター14が形成される。なお、ティース部鉄心30と、ヨーク部鉄心32とを嵌合する装置、及び方法については、周知の技術を利用すればよいため、ここではその詳細な説明を省略する。また、締め代が発生した場合は、ヨーク部鉄心32を加熱膨張させ嵌合・組込を行う。
その後、周知の方法により、ステーター14をハウジング10に固定し、ハウジング10に固定されたステーター14に対して、別工程で作製されたローター16を挿入して、モーター150が作製される。
本実施形態によれば、積層方向(回転軸12が延びる方向)の端部にある第2ティースシート(第2コアシート)及び第2ヨークシート(第2コアシート)の積層面28,29に凸部がないので、ティース部鉄心30(ステーターコア38)及びヨーク部鉄心32(ステーターコア38)の積層方向の端面に凸部が現れない。これにより、ティース部鉄心30(ステーターコア38)及びヨーク部鉄心32(ステーターコア38)の全体の厚さを精度よく測定することがで、ティース部鉄心30(ステーターコア38)及びヨーク部鉄心32(ステーターコア38)の全体の厚さ及び重さを測定することでコギングが改善できるモーター150の製造方法を提供できる。
本実施形態によれば、積層方向(回転軸12が延びる方向)の端部にある第2ティースシート(第2コアシート)及び第2ヨークシート(第2コアシート)の積層面28,29に凸部がないので、ティース部鉄心30(ステーターコア38)及びヨーク部鉄心32(ステーターコア38)の積層方向の端面に凸部が現れない。これにより、ティース部鉄心30(ステーターコア38)及びヨーク部鉄心32(ステーターコア38)の全体の厚さを精度よく測定することがで、ティース部鉄心30(ステーターコア38)及びヨーク部鉄心32(ステーターコア38)の全体の厚さ及び重さを測定することでコギングが改善できるモーター150が得られる。その結果、上記に記載のモーター150による効果を有する駆動性に優れたロボット100を提供できる。
以上、本発明のロボットを、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、他の任意の構成物が付加されていてもよい。
また、前記実施形態では、ロボット(基台)が固定される平面(面)である第1面は、水平面と平行な平面(面)であるが、本発明では、これに限定されず、例えば、水平面や鉛直面に対して傾斜した平面(面)でもよく、また、鉛直面と平行な平面(面)であってもよい。すなわち、回動軸は、鉛直方向や水平方向に対して傾斜していてもよく、また、水平方向と平行であってもよい。
また、本発明のロボットは、垂直多関節ロボットに限らず、水平多関節ロボットやパラレルリンクロボット、双腕ロボットなどでも同様の効果が得られる。また、本発明のロボットは、6軸ロボットに限らず、7軸以上のロボットや5軸以下のロボットでも同様の効果が得られる。また、本発明のロボットは、アームを有していれば、アーム型ロボット(ロボットアーム)に限定されず、他の形式のロボット、例えば、脚式歩行(走行)ロボット等であってもよい。
1…歯車装置 10…ハウジング 12…回転軸 14…ステーター 16…ローター 18,20…軸受 23…第2ティースシート(第2コアシート) 24…第2ヨークシート(第2コアシート) 28,29…積層面 30…ティース部鉄心(ティース) 32…ヨーク部鉄心(ヨーク) 34…ティース部 38…ステーターコア 40…コイル 71〜75…第1ティースシート(第1コアシート) 78,79…凹部 80…凸部 81〜85…第1ヨークシート(第1コアシート) 88,89…凹部 90…凸部 100…ロボット 110…制御装置 111…基台(第1部材) 120…ロボットアーム 121…第1アーム(第2部材) 122…第2アーム 123…第3アーム 124…第4アーム 125…第5アーム 126…第6アーム 130…ハンド 131,132…指 140…力検出器 150…モーター。
Claims (7)
- 第1部材と、
前記第1部材に対して回動可能に設けられた第2部材と、
前記第1部材及び前記第2部材の一方から他方へ駆動力を伝達するモーターと、
を有し、
前記モーターは、複数のコアシートを回転軸が延びる方向に積層してなるステーターコアを有し、
前記複数のコアシートは、
前記回転軸周りに配置されている複数の凸部と、前記凸部の裏面側に複数の凹部とを有する第1コアシートと、
前記凸部と嵌合している複数の凹部を有し、積層面には凸部を有せず、前記ステーターコアの前記積層する方向の端部に配置されている第2コアシートと、
を有することを特徴とするロボット。 - 前記第2コアシートの前記凹部は、前記積層する方向に貫通していることを特徴とする請求項1に記載のロボット。
- 前記ステーターコアは、
ティース部を有するティースと、
前記ティースの外側に配置されているヨークと、
を有し、
前記ティース部の数と、前記第1コアシートの前記凸部の数とは、揃っていることを特徴とする請求項1又は2に記載のロボット。 - 前記ヨークと前記ティースとは、別体の部材であることを特徴とする請求項3に記載のロボット。
- 前記モーターは、ボビンを有し、
前記第2コアシートと前記ボビンとは、前記回転軸が延びる方向に沿って並んでいることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のロボット。 - 複数のコアシートを回転軸が延びる方向に積層してなるステーターコアを有し、
前記複数のコアシートは、
前記回転軸周りに配置されている複数の凸部と、前記凸部の裏面側に複数の凹部とを有する第1コアシートと、
前記凸部と嵌合している複数の凹部を有し、積層面には凸部を有せず、前記ステーターコアの前記積層する方向の端部に配置されている第2コアシートと、
を有することを特徴とするモーター。 - 第1コアシートと第2コアシートとを回転軸が延びる方向に積層してなるステーターコアを有するモーターの製造方法であって、
前記回転軸周りに配置されている複数の凸部と、前記凸部の裏面側に複数の凹部とを有する前記第1コアシートを作製する第1コアシート作製工程と、
前記凸部と嵌合している複数の凹部を有し、積層面には凸部を有しない前記第2コアシートを作製する第2コアシート作製工程と、
前記ステーターコアの前記積層する方向の端部に前記第2コアシートを配置して、前記第2コアシートと前記第1コアシートとを積層して前記ステーターコアを作製するステーターコア作製工程と、
前記ステーターコアの重さ及び前記回転軸が延びる方向の厚みを測定する測定工程と、
を含むことを特徴とするモーターの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016146029A JP2018019472A (ja) | 2016-07-26 | 2016-07-26 | ロボット、モーター、及びモーターの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2016146029A JP2018019472A (ja) | 2016-07-26 | 2016-07-26 | ロボット、モーター、及びモーターの製造方法 |
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JP2016146029A Pending JP2018019472A (ja) | 2016-07-26 | 2016-07-26 | ロボット、モーター、及びモーターの製造方法 |
Country Status (1)
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JP (1) | JP2018019472A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021000063A (ja) * | 2019-06-25 | 2021-01-07 | 日本製粉株式会社 | 顆粒澱粉を使用したまぶしタイプの唐揚げ粉 |
-
2016
- 2016-07-26 JP JP2016146029A patent/JP2018019472A/ja active Pending
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JP2021000063A (ja) * | 2019-06-25 | 2021-01-07 | 日本製粉株式会社 | 顆粒澱粉を使用したまぶしタイプの唐揚げ粉 |
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