DE112016002864T5

DE112016002864T5 - Luftpumpenvorrichtung unter Verwendung eines elektrischen Aktuators und Luftpumpensystem

Info

Publication number: DE112016002864T5
Application number: DE112016002864.4T
Authority: DE
Inventors: Koji Ozawa; Masaki Nagatsuka; Munehiro Iwata; Aiko Tagawa; Miki Tobita; Takashi Naito
Original assignee: THK Co Ltd
Current assignee: THK Co Ltd
Priority date: 2015-06-23
Filing date: 2016-06-22
Publication date: 2018-03-15
Anticipated expiration: 2036-06-23
Also published as: CN107735572A; DE112016002864B4; US20180185999A1; CN107735572B; JP2017008827A; WO2016208604A1; US10391629B2; JP6117281B2

Abstract

Eine Luftpumpenvorrichtung wird bereitgestellt, die einen elektrischen Aktuator verwendet, der eine pneumatische Vorrichtung wie zum Beispiel einen Saugnapf oder ein Luftspannfutter elektrisch betreiben kann. Eine Luftpumpenvorrichtung (1) der vorliegenden Erfindung beinhaltet einen Luftzylinder (6), der einen Einbaukolben (22) aufweist, und einen elektrischen Aktuator (A4), der so gestaltet ist, dass er den Kolben (22) linear und relativ zu dem Luftzylinder (6) mithilfe des Elektromotors (M4) als Antriebsquelle bewegt. Luft unter Unterdruck und/oder Überdruck, der durch den elektrischen Aktuator (A4) erzeugt wird, die bewirkt, dass sich der Kolben (22) des Luftzylinders (6) linear bewegt, wird zum Betreiben einer pneumatischen Vorrichtung (4, 5) verwendet.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Luftpumpenvorrichtung unter Verwendung eines elektrischen Aktuators, der einen Unterdruck und/oder einen Überdruck eines Gases zum Betreiben einer pneumatischen Vorrichtung erzeugt, und auf ein Luftpumpensystem.
Hintergrund der Technik
Pneumatische Vorrichtungen wie zum Beispiel Saugnäpfe und Luftspannfutter arbeiten mithilfe von Druckluft als Energiequelle. Die Druckluft wird durch einen Verdichter erzeugt, der Umgebungsluft verdichtet, und anschließend durch eine Rohrleitung einer pneumatischen Vorrichtung zugeführt, die die Druckluft benötigt.
In einer Produktionsanlage einer Fabrikationsstätte oder dergleichen können pneumatische Vorrichtungen wie zum Beispiel Saugnäpfe und Luftspannfutter zusammen mit einem dreiachsigen Roboter verwendet werden, der die pneumatischen Vorrichtungen in die Richtungen der x-, y- und z-Achse bewegt. In den letzten Jahren ist im Hinblick auf den dreiachsigen Roboter ein Luftzylinder oder ein Hydraulikzylinder durch den elektrischen Aktuator ersetzt worden, der einen Elektromotor verwendet, um Energie zu sparen (siehe zum Beispiel die Patentliteratur 1).
Liste der Zitate
Patentliteratur

Patentliteratur 1: JP 2014-213.437 A

Übersicht über die Erfindung
Technisches Problem
Selbst wenn der dreiachsige Roboter durch den elektrischen Aktuator ersetzt wird, benötigt die pneumatische Vorrichtung wie zum Beispiel ein Saugnapf oder ein Luftspannfutter jedoch die Druckluft. Es besteht ein Problem darin, dass neue Großgeräte wie zum Beispiel ein Verdichter und eine Druckluftleitung in einer Umgebung montiert werden müssen, in der keine Luft verwendet werden kann (zum Beispiel in einem Untersuchungsraum).
Die vorliegende Erfindung dient dazu, das obige Problem zu lösen, und ein Ziel davon besteht darin, eine Luftpumpenvorrichtung unter Verwendung eines elektrischen Aktuators bereitzustellen, der eine pneumatische Vorrichtung wie zum Beispiel ein Luftspannfutter oder einen Saugnapf elektrisch betreiben kann.
Lösung des Problems
Um das Problem zu lösen, ist ein Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Luftpumpenvorrichtung unter Verwendung eines elektrischen Aktuators, die beinhaltet: einen Luftzylinder, der einen Einbaukolben aufweist; und einen elektrischen Aktuator, der so gestaltet ist, dass er den Kolben linear und relativ zu dem Luftzylinder mithilfe eines Elektromotors als Antriebsquelle bewegt, wobei Luft unter Unterdruck und/oder Überdruck, der durch den elektrischen Aktuator erzeugt wird, die bewirkt, dass sich der Kolben linear bewegt, zum Betreiben einer pneumatischen Vorrichtung verwendet wird.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Luftzylinder durch einen elektrischen Aktuator betrieben. Dementsprechend ist es möglich, einen Unterdruck und/oder einen Überdruck von Luft zu erzeugen und eine pneumatische Vorrichtung wie zum Beispiel einen Saugnapf oder ein Luftspannfutter elektrisch zu betreiben.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Ansicht eines Luftpumpensystems einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine perspektivische Ansicht einer Luftpumpenvorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine Seitenansicht der Luftpumpenvorrichtung der Ausführungsform.
4 ist eine Seitenansicht eines elektrischen Aktuators der Luftpumpenvorrichtung der Ausführungsform.
5 ist eine Querschnittansicht eines Luftzylinders der Luftpumpenvorrichtung der Ausführungsform.
6A und 6B sind perspektivische Ansichten von pneumatischen Vorrichtungen, die mit der Luftpumpenvorrichtung der Ausführungsform verbunden sind (6A ist eine perspektivische Ansicht eines Saugnapfes, und 6B ist eine perspektivische Ansicht eines Luftspannfutters).
7 ist ein Schaubild, das die Ausgestaltung eines Steuersystems des Luftpumpensystems einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
8 ist ein Funktionsblockschaubild einer Steuervorrichtung des in 7 veranschaulichten Steuersystems.
9 ist ein Schaubild, das den Ablauf einer Steuerung eines Aktuators veranschaulicht, die in dem in 7 veranschaulichten Steuersystem durchgeführt wird.
Beschreibung von Ausführungsformen
Im Folgenden wird eine Ausführungsform einer Luftpumpenvorrichtung unter Verwendung eines elektrischen Aktuators und eines Luftpumpensystems der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben. Die Luftpumpenvorrichtung, die den elektrischen Aktuator verwendet, und das Luftpumpensystem der vorliegenden Erfindung können jedoch in verschiedenen Formen verkörpert werden und sind nicht auf die in der vorliegenden Beschreibung beschriebene Ausführungsform beschränkt. Die Ausführungsform wird mit der Absicht bereitgestellt, Fachleute durch ausreichendes Offenbaren der Beschreibung in die Lage zu versetzen, den Umfang der Erfindung gänzlich nachzuvollziehen.
1 ist eine perspektivische Ansicht eines Luftpumpensystems einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Luftpumpensystem der Ausführungsform beinhaltet eine Luftpumpenvorrichtung 1 und einen dreiachsigen Roboter 2. Der dreiachsige Roboter 2 bewegt einen Saugnapf 4 oder ein Luftspannfutter 5 (siehe 6A und 6B), die über einen Schlauch 3 mit der Luftpumpenvorrichtung 1 verbunden sind, in Richtungen dreier Achsen: einer x-, y- und z-Achse. Zur einfacheren Beschreibung wird die Ausgestaltung des Luftpumpensystems im Folgenden mithilfe der in 1 veranschaulichten Richtungen der x-, y- und z-Achse (die Richtung, in der ein elektrischer Aktuator A4 der Luftpumpenvorrichtung 1 betrieben wird, ist die Richtung der z-Achse) beschrieben.
Die Ausgestaltung der Luftpumpenvorrichtung 1 ist so, wie im Folgenden beschrieben. 2 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht der Luftpumpenvorrichtung 1, und 3 veranschaulicht eine Seitenansicht der Luftpumpenvorrichtung 1. Wie in 2 veranschaulicht, beinhaltet die Luftpumpenvorrichtung 1 den elektrischen Aktuator A4 (der im Folgenden einfach als Aktuator A4 bezeichnet wird) und einen Luftzylinder 6, der über eine Verbindungsplatte 7 als Verbindungselement mit einem Ende des Aktuators A4 verbunden ist. Der Aktuator A4 beinhaltet einen Elektromotor M4, einen Aktuatorkörper 8, an dem der Elektromotor M4 angebracht ist, ein Gleitstück 9, das durch den Aktuatorkörper 8 so gestützt wird, dass es in der Richtung der z-Achse linear beweglich ist, und eine Schraubvorrichtung 14 als Bewegungsumwandlungsmechanismus, der eine Drehung einer Abtriebswelle des Elektromotors M4 in die lineare Bewegung des Gleitstücks 9 umwandelt. Der Elektromotor M4 wird so gedreht, dass er das Gleitstück 9 im Hinblick auf den Aktuatorkörper 8 linear in der Richtung der z-Achse bewegt.
4 veranschaulicht eine Seitenansicht des Aktuators A4 in einem Zustand, in dem eine Abdeckung entfernt worden ist. Eine Linearführung 11, die das Gleitstück 9 so führt, dass es sich linear bewegt, ist in dem Aktuatorkörper 8 platziert. Die Linearführung 11 beinhaltet ein Laufbahnelement 13, das an dem Aktuatorkörper 8 angebracht ist, und einen Gleitstücksockel 12, der sich linear entlang des Laufbahnelements 13 bewegt. Mehrere Wälzkörper sind so zwischen das Laufbahnelement 13 und den Gleitstücksockel 12 gefügt, dass sie zu einer Wälzbewegung in der Lage sind. Eine Umlaufbahn, die die mehreren Wälzkörper umlaufen lässt, wird in dem Gleitstücksockel 12 bereitgestellt. Die mehreren Wälzkörper laufen mit der Bewegung des Gleitstücksockels 12 im Hinblick auf das Laufbahnelement 13 auf der Umlaufbahn um. Das Gleitstück 9 ist über die Schraubvorrichtung 14 an dem Gleitstücksockel 12 angebracht. Die lineare Bewegung des Gleitstücks 9 wird durch die Linearführung 11 über die Schraubvorrichtung 14 geführt.
Eine Mutter 15 der Schraubvorrichtung 14 ist an dem Gleitstück 9 befestigt. Eine Schraubwelle 16 der Schraubvorrichtung 14 steht mit der Mutter 15 in Gewindeeingriff. Es ist auch möglich, mehrere Kugeln so zwischen eine Schraubnut der Schraubwelle 16 und eine Schraubnut der Mutter 15 zu fügen, dass sie zu einer Wälzbewegung in der Lage sind. Die Schraubwelle 16 ist mit der Abtriebswelle des Elektromotors M4 verbunden. Der Elektromotor M4 dreht die Schraubwelle 16 so, dass das Gleitstück 9, das an der Mutter 15 befestigt ist, linear bewegt wird.
Ein Drehgeber 17, der die Drehposition des Elektromotors M4 erkennt, ist an dem Elektromotor M4 montiert. Der Drehgeber 17 erkennt die Drehposition des Elektromotors M4 und infolgedessen die Position des Gleitstücks 9 in der Richtung der z-Achse. Wie im Folgenden beschrieben, ist ein Kolben 22 (siehe 5) des Luftzylinders 6 mit dem Gleitstück 9 verbunden. Dementsprechend wird die Position des Gleitstücks 9 so erkannt, dass die Erkennung der Position des Kolbens 22 ermöglicht wird. Darüber hinaus ist eine Steuervorrichtung D4, die den Elektromotor M4 steuert, an dem Elektromotor M4 angebracht. Die Steuervorrichtung D4 beinhaltet einen Treiber R4, der den Elektromotor M4 mit Strom versorgt, und eine Steuereinheit C4, die einen Befehl an den Treiber R4 überträgt (siehe 7). Die Steuervorrichtung C4 steuert den Elektromotor M4 auf Grundlage eines Signals von dem Drehgeber 17 so, dass die Position des Gleitstücks 9 mit einem Befehl der Steuereinheit C4 in Einklang ist. Es ist auch möglich, anstelle des Drehgebers 17 einen Lineargeber bereitzustellen, der die Position des Gleitstücks 9 erkennt.
Wie in 3 veranschaulicht, ist der Luftzylinder 6 über die plattenförmige Verbindungsplatte 7 an dem Ende des Aktuators A4 in der Richtung der z-Achse angebracht. Ein Ende des Aktuatorkörpers 8 ist an einer Fläche der Verbindungsplatte 7 in der Richtung der z-Achse befestigt, und ein Ende des Luftzylinders 6 kragt an der anderen Fläche der Verbindungsplatte 7 in der Richtung der z-Achse aus.
5 veranschaulicht eine Querschnittansicht des Luftzylinders 6 entlang der Richtung der z-Achse. Der Luftzylinder 6 beinhaltet einen Hauptkörper 20, der einen zylindrischen Kolbengehäuseraum darin aufweist, den Kolben 22, der sich in dem Hauptkörper 20 hin- und herbewegt, eine Kolbenstange 21, die an dem Kolben 22 befestigt ist, eine Abdeckung 23, die ein Ende des Hauptkörpers 20 bedeckt, und eine Stangenabdeckung 24, die das andere Ende des Hauptkörpers 20 so bedeckt, dass die Kolbenstange 21 gleiten kann. Das Innere des Luftzylinders 6 wird durch den Kolben 22 in eine erste Kammer S1 und eine zweite Kammer S2 geteilt. Die erste Kammer S1 und die zweite Kammer S2 sind mit Einlass- und Auslassöffnungen 25 und 26 ausgestattet. Der Saugnapf 4 oder das Luftspannfutter 5 ist über den Schlauch 3 mit der Einlass- und Auslassöffnung 25 der ersten Kammer S1 verbunden (siehe 1).
Wie in 3 veranschaulicht, verlaufen die Bewegungsrichtungen der Kolbenstange 21 und des Gleitstücks 9 des Aktuators A4 parallel. Von der Seite betrachtet, sind der Luftzylinder 6 und der Aktuator A4 in der Richtung der x-Achse versetzt (mit anderen Worten, eine Mittellinie CL1 in der vertikalen Richtung des Luftzylinders 6 und eine Mittellinie CL2 in der vertikalen Richtung des Aktuators A4 sind in der Richtung der x-Achse verlagert). Die Kolbenstange 21 und der Aktuator A4 überlappen um eine Länge L in der Richtung der z-Achse. 3 veranschaulicht eine Position, an der die Kolbenstange 21 eingefahren ist. Wenn sich die Kolbenstange 21 an einer ausgefahrenen Position befindet, ist die Länge L erhöht. Wie in 2 veranschaulicht, ist in der Verbindungsplatte 7 ein Loch 7a geöffnet, durch das die Kolbenstange 21 des Luftzylinders 6 verläuft. Ein distales Ende der Kolbenstange 21 ist über einen L-förmigen Träger 18 mit dem Gleitstück 9 verbunden. Wenn sich das Gleitstück 9 linear bewegt, bewegt sich der Kolben 22 linear.
6A und 6B veranschaulichen pneumatische Vorrichtungen, die durch die Luftpumpenvorrichtung 1 betrieben werden. Beispielsweise können der in 6A veranschaulichte Saugnapf 4 und das in 6B veranschaulichte Luftspannfutter 5 als pneumatische Vorrichtungen verwendet werden. Der Saugnapf 4 erzeugt ein Vakuum so in sich, dass er an einem Werkstück haftet, und zerstört außerdem das Vakuum in sich so, dass er das Werkstück freigibt. Der Innendruck des Schlauchs 3, der mit dem Saugnapf 4 verbunden ist, wird gemessen, um die Erkennung zu ermöglichen, ob der Saugnapf 4 an dem Werkstück haftet. Beispielsweise bewirkt das Luftspannfutter 5 mit Druckluft als Antriebsquelle, dass sich ein innerer Kolben hin- und herbewegt, und wandelt die Hin-und-her-Bewegung des Kolbens in das Öffnen und Schließen eines Paares Finger 5a und 5b um. Ein Druck, der auf das Paar Finger 5a und 5b erzeugt wird, wird gemessen, um die Erkennung zu ermöglichen, ob das Paar Finger 5a und 5b das Werkstück hält.
Wie in 5 veranschaulicht, wird, wenn der Aktuator A4 den Kolben 22 in eine Richtung zu der Stangenabdeckung 24 bewegt, ein Unterdruck in der ersten Kammer S1 und ein Überdruck in der zweiten Kammer S2 erzeugt. Durch den Unterdruck der ersten Kammer S1 wird ein Vakuum in dem Saugnapf 4 erzeugt. Dementsprechend kann der Saugnapf 4 an einem Werkstück W (siehe 1) auf einer Ablage 19 haften. Zu diesem Zeitpunkt wird die Druckluft aus der Einlass- und Auslassöffnung 26 der zweiten Kammer S2 entleert. Im Gegensatz dazu wird, wenn der Aktuator A4 den Kolben 22 in die andere Richtung zu der Abdeckung 23 bewegt, ein Überdruck in der ersten Kammer S1 und ein Unterdruck in der zweiten Kammer S2 erzeugt. Der Überdruck der ersten Kammer S1 zerstört das Vakuum in dem Saugnapf 4. Dementsprechend kann der Saugnapf 4 das Werkstück W auf der Ablage 19 freigeben. Zu diesem Zeitpunkt wird Umgebungsluft von der Einlass- und Auslassöffnung 26 aus in die zweite Kammer S2 gesaugt. Bei der Ausführungsform ist der Saugnapf 4 oder das Luftspannfutter 5 lediglich mit der Einlass- und Auslassöffnung 25 der ersten Kammer S1 verbunden. Der Saugnapf 4 oder das Luftspannfutter 5 kann jedoch auch mit den Einlass- und Auslassöffnungen 25 und 26 der ersten Kammer S1 und der zweiten Kammer S2 verbunden sein.
Wie in 1 veranschaulicht, überführt der dreiachsige Roboter 2 den Saugnapf 4 oder das Luftspannfutter 5 zu einer vorgegebenen Position. Die Ausgestaltung des dreiachsigen Roboters 2 ist so, wie im Folgenden beschrieben. Der dreiachsige Roboter 2 beinhaltet einen x-Achsen-Aktuator A1, der an einer Stütze 31 befestigt ist, einen y-Achsen-Aktuator A2, der an einem Gleitstück 32 des x-Achsen-Aktuators A1 befestigt ist, und einen z-Achsen-Aktuator A3, der an einem Gleitstück 33 des y-Achsen-Aktuators A2 befestigt ist. Die Achsen-Aktuatoren A1 bis A3 beinhalten Aktuatorkörper 35, 36 und 37, die in einer Richtung einer Achse lang und schmal sind, Elektromotoren M1, M2 und M3, die an den Aktuatorkörpern 35, 36 und 37 angebracht sind, Gleitstücke 32, 33 und 34, die durch die Aktuatorkörper 35, 36 und 37 so gestützt werden, dass sie in einer Richtung einer Achse linear beweglich sind, und Bewegungsumwandlungsmechanismen, die die Drehung von Abtriebswellen der Elektromotoren M1, M2 und M3 in die lineare Bewegung der Gleitstücke 32, 33 und 34 umwandeln. Der Bewegungsumwandlungsmechanismus ist so gestaltet, dass er zum Beispiel einen Riemen und eine Riemenscheibe, eine Schraubwelle und eine Mutter oder eine Zahnstange und ein Ritzel beinhaltet.
Der Saugnapf 4 oder das Luftspannfutter 5 ist an dem Gleitstück 34 des z-Achsen-Aktuators A3 angebracht. Die Luftpumpenvorrichtung 1 ist an dem Gleitstück 32 des x-Achsen-Aktuators A1 angebracht, um eine Belastung des z-Achsen-Aktuators A3 zu verringern. Aus der Richtung der x-Achse betrachtet, ist der y-Achsen-Aktuator A2 an einer Seite des Gleitstücks 32 des x-Achsen-Aktuators A1 und die Luftpumpenvorrichtung 1 an der anderen Seite angebracht, um das Moment auszugleichen.
Die Ausgestaltungen der Steuervorrichtung D4, die die Luftpumpenvorrichtung 1 steuert, und der Steuervorrichtungen D1 bis D3, die die Achsen-Aktuatoren A1 bis A3 des dreiachsigen Roboters 2 steuern, werden im Folgenden beschrieben. Wie in 7 veranschaulicht, beinhaltet die Steuervorrichtung D4 den Treiber R4, der den Elektromotor M4 mit Strom versorgt, und die Steuereinheit C4, die einen Befehl an den Treiber R4 überträgt. Die Steuervorrichtungen D1 bis D3 beinhalten Treiber R1 bis R3, die die Elektromotoren M1 bis M3 mit Strom versorgen, und Steuereinheiten C1 bis C3, die Befehle an die Treiber R1 bis R3 übertragen. Die Steuereinheiten C1 bis C4 der Steuervorrichtungen D1 bis D4 sind so gestaltet, dass sie einen Prozessor und ein dadurch ausgeführtes Programm beinhalten.
Die Steuervorrichtungen D1 bis D4 sind durch eine Verkettung 41 in Reihe geschaltet. Die Steuervorrichtungen D1 bis D4 können über ein CAN (Controller Area Network) miteinander kommunizieren. ID1 bis ID4 werden für die Steuervorrichtungen D1 bis D4 festgelegt, um die Steuervorrichtungen D1 bis D4 zu kennzeichnen. Die Steuereinheiten C1 bis C3 speichern ihre entsprechenden IDs darin. Eine Stromleitung ist mit den Treibern R1 bis R4 der Steuervorrichtungen D1 bis D4 verbunden, um die Treiber R1 bis R4 mit Strom zu versorgen.
In einem bekannten allgemeinen Steuersystem ist eine Mehrzahl von Treibern mit einer Hauptsteuervorrichtung verbunden, und die eine Hauptsteuervorrichtung überträgt einen Befehl an die Mehrzahl von Treibern. Demgegenüber ist in einem Steuersystem der Ausführungsform keine Hauptsteuervorrichtung vorhanden, die für ein Steuern des gesamten Systems zuständig ist, und die Steuerung des gesamten Systems ist auf die Steuervorrichtungen D1 bis D4 verteilt und diesen zugeordnet. Die Steuereinheiten C1 bis C4 der Steuervorrichtungen D1 bis D4 können auch einen Befehl an ihre eigenen Treiber R1 bis R4 der Steuervorrichtung D4 selbst übertragen und können auch einen Befehl an die Treiber R1 bis R4 der anderen Steuervorrichtungen D1 bis D4 übertragen.
Eine Skript-Umschreibvorrichtung 42 wie zum Beispiel ein PC, der ein Skript (ein Programm zum Steuern der Aktuatoren A1 bis A4) umschreibt, kann über die CAN-Kommunikation mit den Steuervorrichtungen D1 bis D4 verbunden werden. Wenn das Skript nicht umgeschrieben werden muss, besteht selbstverständlich keine Notwendigkeit, die Skript-Umschreibvorrichtung 42 und die Steuervorrichtungen D1 bis D4 zu verbinden.
8 veranschaulicht ein Funktionsblockschaubild, in dem Funktionen bildlich dargestellt werden, die in der Steuereinheit C4 der Steuervorrichtung D4 erzielt werden, die die Steuervorrichtungen D1 bis D4 darstellt. Die Funktionen werden durch Hardware wie zum Beispiel einen Prozessor, einen Eingabe-/Ausgabe-Anschluss und einen Speicher der Steuereinheit C4 und durch ein Programm erzielt, das durch den Prozessor der Steuereinheit C4 ausgeführt wird.
Eine Eingabeeinheit 51, eine Ausgabeeinheit 52, eine ID-Speichereinheit 53, eine Koordinatendaten-Speichereinheit 54, eine Skript-Speichereinheit 55, eine Skript-Umschreibannahmeeinheit 56 und eine Programmausführungseinheit 57 sind in der Steuereinheit C4 der Steuervorrichtung D4 ausgebildet. Daten, die zum Steuern des Antriebs des Aktuators A4 erforderlich sind, die direkt durch die Steuervorrichtung D4 verarbeitet werden, werden über den Eingabeanschluss der Steuervorrichtung D4 in die Eingabeeinheit 51 eingegeben. Wie im Folgenden beschrieben, wird auch ein Befehl an den Aktuator A4 von den anderen Steuervorrichtungen als der Steuervorrichtung D4 (das heißt, den Steuervorrichtungen D1 bis D3) in die Eingabeeinheit 51 eingegeben. Im Gegensatz zu der Eingabeeinheit 51 gibt die Ausgabeeinheit 52 einen Befehl zum Antreiben der Aktuatoren A1 bis A3, die direkt den Steuervorrichtungen (das heißt, den Steuervorrichtungen D1 bis D3) außer der Steuervorrichtung D4 zugehörig sind, an die Steuereinheiten C1 bis C3 der Steuervorrichtungen D1 bis D3 über den Ausgabeanschluss der Steuervorrichtung D4 aus. Daher wird der Befehl, der von der Ausgabeeinheit 52 der Steuereinheit C4 der Steuervorrichtung D4 ausgegeben wird, in die Eingabeeinheiten 51 der Steuereinheiten C1 bis C3 der anderen Steuervorrichtungen D1 bis D3 eingegeben. Die ID-Speichereinheit 53 speichert eine Erkennungs-ID, die für jede der Steuervorrichtungen D1 bis D4 festgelegt worden ist, wie oben beschrieben. Eine entsprechende Erkennungs-ID (ID4 im Fall der Steuervorrichtung D4) wird in dem Speicher der Steuervorrichtung D4 gespeichert. Die Koordinatendaten-Speichereinheit 54 speichert Koordinatendaten, die durch den Aktuator A4 gewonnen werden können, die mit dem Antrieb des Aktuators A4 in Zusammenhang stehen. Ein Befehl zum direkten Bezeichnen der Koordinaten eines Verfahrziels des Aktuators A4 wird in dem Programm in der im Folgenden beschriebenen Skript-Speichereinheit 55 erzeugt. Die Koordinatendaten, die in der Koordinatendaten-Speichereinheit 54 gespeichert sind, werden als Argument des Befehls verwendet. Bei der Ausführungsform werden zum Beispiel maximal 255 einzelne Koordinatendaten in der Koordinatendaten-Speichereinheit 54 gespeichert.
Die Skript-Speichereinheit 55 speichert in dem Speicher in der Steuervorrichtung D4 ein Skript, das ein Programm, das mit einer Steuerung des Antriebs des Aktuators A4 in Zusammenhang steht, der direkt der Steuervorrichtung D4 zugehörig ist, oder ein Programm beinhaltet, das mit einer Steuerung des Antriebs der Aktuatoren A1 bis A3 in Zusammenhang steht, die direkt den anderen Steuervorrichtungen D1 bis D3 als der Steuervorrichtung D4 selbst zugehörig sind. Wenngleich die Einzelheiten des Skripts im Folgenden beschrieben werden, ist bei der Ausführungsform von besonderer Bedeutung, dass die Steuervorrichtung D4 auch einen Befehl an die Aktuatoren A1 bis A3 ausgeben kann, die direkt den anderen Steuervorrichtungen D1 bis D3 als der Steuervorrichtung D4 selbst zugehörig sind. Wenn das Skript durch die Skript-Umschreibvorrichtung 42 von außerhalb des Steuersystems aus umgeschrieben wird, nimmt die Skript-Umschreibannahmeeinheit 56 die Umschreibanweisung an. Die Programmausführungseinheit 57 führt das Programm (Skript) für eine Antriebssteuerung aus, das durch die Skript-Speichereinheit 55 gespeichert wird, und steuert tatsächlich den Antrieb des Aktuators A4. Das Programm ermöglicht, dass die Aktuatoren A1 bis A4, die zum Antreiben bestimmt sind, mit denen Erkennungs-IDs der Steuervorrichtungen D1 bis D4 bezeichnet werden. Folglich handelt es sich bei den Aktuatoren, die zur Antriebssteuerung durch die Programmausführungseinheit 57 bestimmt sind, sämtlich um die Aktuatoren A1 bis A4, die durch die Verkettung verbunden sind.
8 veranschaulicht Funktionsblöcke im Zusammenhang mit der Steuervorrichtung D4. Die anderen Steuervorrichtungen D1 bis D3 weisen jedoch im Wesentlichen ähnliche Funktionsblöcke auf. Daher ist es als gesamtes Steuersystem möglich, einen Befehl über die Eingabeeinheit 51 und die Ausgabeeinheit 52 jeder der Steuereinheiten C1 bis C4 der Steuervorrichtungen D1 bis D4 nicht nur an den Aktuator A1, A2, A3 oder A4, der der Steuervorrichtung D1, D2, D3 oder D4 selbst zugehörig ist, sondern auch an alle oder einen Teil der übrigen Steuervorrichtungen D1 bis D4 mit Ausnahme der Steuervorrichtung D1, D2, D3 oder D4 selbst zu übertragen.
Die Steuerung des Antriebs der Aktuatoren A1, A2 und A4 wird auf Grundlage von 9 beschrieben. Zur Vereinfachung der Beschreibung wird die Steuerung des Antriebs der Aktuatoren A1, A2 und A4 in 9 erwähnt. 9 ist eine graphische Darstellung von Skripts der Steuereinheiten C1 und C2 der Steuervorrichtungen D1 und D2 und von Punktetabellen der Steuereinheiten C2 und C3 der Steuervorrichtungen D2 und D3. 9 veranschaulicht keine Punktetabelle für die Steuervorrichtung D1 und kein Skript für die Steuervorrichtung D4. Dies dient jedoch der einfacheren Beschreibung der Ausführungsform. Jede der Steuervorrichtungen D1, D2 und D4 kann nach Bedarf ein Skript und eine Punktetabelle beinhalten. Bei dem Skript handelt es sich um eine Programmgruppe, wobei ein Steuerprogramm zum Antreiben des Aktuators A1, A2 oder A4 über eine Mehrzahl von Zeilen hinweg beschrieben wird. Maximal acht Skripts werden in der Speichereinheit C1, C2 oder C4 einer Steuervorrichtung D1, D2 oder D4 gespeichert. Jedes Skript beinhaltet ein Steuerprogramm aus beispielsweise maximal 255 Zeilen. Darüber hinaus handelt es sich bei der Punktetabelle um eine Tabelle, die eine Kombination aus einer Verfahrposition und einer Verfahrzeit beinhaltet, die für das Verfahren erforderlich sind, wenn der Aktuator A1, A2 oder A4 angetrieben wird. Bei der Ausführungsform der Erfindung der vorliegenden Anmeldung kann die Punktetabelle zum Beispiel maximal 255 Kombinationen aus der Verfahrposition und der Verfahrzeit beinhalten. Die Skript-Speichereinheit 55 speichert die Skripte, und die Koordinatendaten-Speichereinheit 54 speichert die Punktetabelle.
Bei einem Skript Sc1, das durch die Steuereinheit C1 der in 9 veranschaulichten Steuervorrichtung D1 ausgeführt wird, handelt es sich um ein Skript, das ein Steuerprogramm aus sieben Zeilen von S11 bis S17 beinhaltet. Bei einem Skript Sc2, das durch die Steuereinheit C2 der Steuervorrichtung D2 ausgeführt wird, handelt es sich um ein Skript, das ein Steuerprogramm aus fünf Zeilen von S21 bis S25 beinhaltet. Wenn das Skript Sc1 ausgeführt wird, wird zuerst ein Bestromungsprozess in Schritt S11 durchgeführt. Bei dem Bestromungsprozess handelt es sich um einen Prozess, der nur an dem Aktuator A1 durchgeführt wird, der direkt der Steuervorrichtung D1 zugehörig ist, an der der Prozess durchgeführt wird. Folglich werden in dem Bestromungsprozess ID-Informationen der Steuervorrichtung D1 bezeichnet, die direkt dem Aktuator A1 zugehörig ist, der für den Prozess bestimmt ist. Daher ermöglicht Schritt S11, dass der Aktuator A1 bestromt und aktiviert wird. Als Nächstes wird in Schritt S12 ein Prozess Zeitrelative Positionsbewegung durchgeführt. Die relative Positionsbewegung gibt hier eine relative Bewegung unter Bezugnahme auf die Position zu diesem Zeitpunkt an. Der Prozess wird ebenfalls nur an dem Aktuator A1 durchgeführt, der direkt der Steuervorrichtung D1 zugehörig ist, wie bei dem Bestromungsprozess. Daher werden eine Zeit und eine Verfahrstrecke (die Anzahl von Impulsen) im Zusammenhang mit der relativen Positionsbewegung als Argumente des Prozesses festgelegt. In Schritt S12 von 9 wird der Prozess zum Durchführen einer relativen Bewegung von 1.000 p (Impulsen) in einer Zeit von 200 ms an dem Aktuator A1 durchgeführt.
Als Nächstes wird in Schritt S13 ein Skript-Ausführungsprozess durchgeführt. Bei dem Prozess handelt es sich um den Prozess zum Bewirken, dass nicht nur die Steuervorrichtung selbst (in dem Beispiel die Steuervorrichtung D1), sondern auch die Steuereinheit C2 einer weiteren Steuervorrichtung D2 ein Skript ausführt. Dementsprechend werden eine ID2 der Steuervorrichtung D2, die das auszuführende Skript speichert, und eine Nummer des Skripts, das durch die Steuervorrichtung D2 auszuführen ist, die mit ID2 bezeichnet ist, als Argumente des Prozesses festgelegt. Bei der in 9 veranschaulichten Ausführungsform wird das Skript Sc2 der Steuereinheit C2 der Steuervorrichtung D2, die mit ID2 bezeichnet ist, in Schritt S13 ausgeführt. Bei dem nächsten Schritt S14 handelt es sich um den Schritt zum Durchführen eines Prozesses zum Warten auf einen Operationsabschluss. Bei dem Prozess zum Warten auf einen Operationsabschluss handelt es sich um den Prozess eines Wartens ohne Übergehen zu dem nächsten Schritt, bis der Prozess, der bis zu diesem Zeitpunkt durchgeführt worden ist (in diesem Fall der Prozess von Schritt S13), abgeschlossen ist. Daher ermöglicht Schritt S13, dass das Skript Sc2 ausgeführt wird und die Prozesse von Schritt S15 und die nachfolgenden Schritte nicht durchgeführt werden, bis die Ausführung des Skripts Sc2 abgeschlossen ist.
Das Skript Sc2 wird hier kurz beschrieben. Wie auf der rechten Seite von 9 veranschaulicht, handelt es sich bei dem Skript Sc2 um ein Skript, das ein Steuerprogramm aus fünf Zeilen von S21 bis S25 beinhaltet. In Schritt S21 wird ein Bestromungsaktivierungsprozess an dem Aktuator A2 durchgeführt, der direkt der Steuervorrichtung D2 zugehörig ist. In Schritt S22 wird der Prozess Zeitrelative Positionsbewegung (eine relative Bewegung von 5.000 p in einer Zeit von 1.000 ms) in ähnlicher Weise an dem Aktuator A2 durchgeführt. Als Nächstes wird in Schritt S23 ein Prozess durchgeführt, der als „point Go” bezeichnet wird. Der Prozess „point Go” ermöglicht, dass der Bewegungsprozess an dem Aktuator A4 in Übereinstimmung mit einer bezeichneten Punktetabelle in dem Aktuator A4 durchgeführt wird, der der Steuervorrichtung D4 zugehörig ist, die eine bezeichnete ID aufweist. In dem Prozess kann die andere Steuervorrichtung D4 als die Steuervorrichtung D2 selbst durch die ID bezeichnet werden. Dementsprechend kann der Antriebsprozess in Übereinstimmung mit der Punktetabelle auch an dem Aktuator A4 durchgeführt werden, der direkt der anderen Steuervorrichtung D4 als der Steuervorrichtung D2 selbst zugehörig ist. Die Punktetabelle wird für jede der Steuervorrichtungen D1 bis D4 festgelegt, was für einen Benutzer vereinfacht, die Antriebszustände der Aktuatoren A1 bis A4 zu erfassen, die direkt den Steuervorrichtungen D1 bis D4 zugehörig sind, und die Steuerung des Antriebs der Aktuatoren A1 bis A4 erleichtert. In Schritt S23 werden die ID4, bei der es sich um die ID der Steuervorrichtung D4 handelt, und PT1, die die Punktetabelle der Steuervorrichtung D4 bezeichnet, als Argumente des Prozesses „point Go” festgelegt. Folglich wird der Antrieb des Aktuators A4, der direkt der Steuervorrichtung D4 zugehörig ist, von der Seite der Steuervorrichtung D2 aus in Übereinstimmung mit der bezeichneten Punktetabelle PT1 gesteuert. Die Punktetabelle PT1 stellt die absolute Position und die Ankunftszeit des Aktuators A4 in Tabellenform dar. Bis zu maximal 255 Punkte können in der Punktetabelle PT1 aufgezeichnet werden.
Als Nächstes wird in Schritt S24 der Prozess des Wartens durchgeführt, bis der Prozess „point Go” von Schritt S23 abgeschlossen ist. Wenn der Prozess „point Go” abgeschlossen ist, geht der Prozess zu Schritt S25 über, um einen Bestromungsunterbrechungsprozess an dem Aktuator A2 durchzuführen. Die Steuerung des Antriebs des Aktuators A2, die durch das Skript Sc2 definiert ist, wird durch eine Reihe von Prozessen bis zu diesem Punkt abgeschlossen. Wie oben beschrieben, wird die Ausführung von Sc2 durch Schritt S13 begonnen, der in dem Skript Sc1 auf der Seite der Steuervorrichtung D1 beinhaltet ist. Wenn eine Reihe von Prozessen durch das Skript Sc2 abgeschlossen ist, wird dementsprechend der Prozess von Schritt S15 durchgeführt, nachdem der Abschluss der Operation in Schritt S14 bestätigt wird.
In Schritt S15 wird der oben erwähnte Prozess durchgeführt, der als „point Go” bezeichnet wird. Die ID2, bei der es sich um die ID der Steuervorrichtung D2 handelt, und PT2, die die Punktetabelle der Steuervorrichtung D2 bezeichnet, werden hier als Argumente des Prozesses „point Go” festgelegt. Folglich wird der Antrieb des Aktuators A2, der direkt der Steuervorrichtung D2 zugehörig ist, von der Seite der Steuervorrichtung D1 aus in Übereinstimmung mit der Punktetabelle PT2 gesteuert.
Nach dem Schritt S15 wird in Schritt S16 der Prozess zum Warten auf den Operationsabschluss durchgeführt. Daher werden die Prozesse von S17 und die nachfolgenden Schritte nicht durchgeführt, bis der Prozess „point Go” in Schritt S15 abgeschlossen ist. Wenn die Steuervorrichtung D2 die Steuervorrichtung D1 darüber informiert, dass der Prozess „point Go” des Aktuators A2 abgeschlossen ist, wird in Schritt S16 befunden, dass die Operation abgeschlossen ist, und anschließend wird der Prozess von Schritt S17 durchgeführt. In Schritt S17 wird der Bestromungsunterbrechungsprozess an dem Aktuator A1 durchgeführt.
Auf diese Weise kann die Steuervorrichtung D1 bei der Steuerung des Antriebs des Aktuators der Ausführungsform nicht nur den Antrieb des Aktuators A1 steuern, der direkt der Steuervorrichtung D1 selbst zugehörig ist, sondern auch den Antrieb des Aktuators A2 über die Steuervorrichtung D2, die durch die Verkettung verbunden ist, wie in den Prozessen der Schritte S13 und S15 veranschaulicht. Demgegenüber kann die Steuervorrichtung D2 außerdem nicht nur den Antrieb des Aktuators A2 steuern, der direkt der Steuervorrichtung D2 selbst zugehörig ist, sondern auch den Antrieb des Aktuators A4 über die Steuervorrichtung D4, die durch die Verkettung verbunden ist, wie in dem Prozess von Schritt S23 veranschaulicht. Mit anderen Worten, ein Befehl zum Steuern des Antriebs des Aktuators A4 kann an die andere Steuervorrichtung D4 mit Ausnahme der Steuervorrichtung D2 selbst übertragen werden. Folglich ist das Steuersystem so aufgebaut, dass jede der Steuervorrichtungen D1 bis D4, die in dem System beinhaltet sind, den Antrieb sämtlicher Aktuatoren A1 bis A4 steuern können.
Die Ausgestaltung des Luftpumpensystems der vorliegenden Erfindung ist oben ausführlich beschrieben worden. Das Luftpumpensystem der Ausführungsform weist die folgenden Wirkungen auf:
Der elektrische Aktuator A4 betreibt den Luftzylinder 6 so, dass eine Erzeugung eines Unterdrucks und/oder eines Überdrucks von Luft und ein elektrischer Betrieb des Saugnapfes 4 oder des Luftspannfutters 5 ermöglicht wird. Ein Großverdichter zum Betreiben des Saugnapfes 4 oder des Luftspannfutters 5 ist nicht erforderlich; daher kann die Luftpumpenvorrichtung 1 kompakt gestaltet werden.
Ein Geber 17 ist an dem elektrischen Aktuator A4 so montiert, dass er die Position des Kolbens 22 des Luftzylinders 6 steuert. Dementsprechend kann die Größenordnung eines Unterdrucks und/oder eines Überdrucks angepasst werden, die an dem Luftzylinder 6 erzeugt werden. Daher kann die Saugkraft des Saugnapfes 4 oder die Haltekraft des Luftspannfutters 5 an ein Werkstück angepasst werden.
Wenn der Luftzylinder 6 und der elektrische Aktuator A4 von der Seite betrachtet werden, sind die Kolbenstange 21 des Luftzylinders 6 und der elektrische Aktuator A4 über die Verbindungsplatte 7 so verbunden, dass sie versetzt sind. Die Kolbenstange 21 und der Aktuatorkörper 8 überlappen einander. Dementsprechend kann die Luftpumpenvorrichtung 1 in der Richtung der z-Achse kompakt gestaltet werden.
Der elektrische Aktuator A4 ist so gestaltet, dass er den Elektromotor M4, den Aktuatorkörper 8, das Gleitstück 9, das durch den Aktuatorkörper 8 so gestützt wird, dass es linear beweglich ist, und die Schraubvorrichtung 14 beinhaltet, die die Drehung der Abtriebswelle des Elektromotors M4 in die lineare Bewegung des Gleitstücks 9 umwandelt. Dementsprechend können die Funktion des elektrischen Aktuators A4 und die Funktion des Luftzylinders 6 getrennt werden. Daher wird es einfach, die Typen und Größen des elektrischen Aktuators A4 und des Luftzylinders 6 zu ändern. Es wird außerdem einfach, eine Luftaustragsmenge zu ändern. Darüber hinaus wird die Schraubvorrichtung 14 als Bewegungsumwandlungsmechanismus verwendet. Dementsprechend kann der Kolben 22 ungeachtet eines Unterdrucks und eines Überdrucks bewegt werden, die an dem Luftzylinder 6 erzeugt werden.
Die Luftpumpenvorrichtung 1 wird mit den Aktuatoren A1 bis A3 von zumindest einer Achse kombiniert. Dementsprechend kann der Saugnapf 4 oder das Luftspannfutter 5 wie bei der Steuerung der Aktuatoren A1 bis A3 von zumindest einer Achse gesteuert werden. Die Notwendigkeit einer Steuervorrichtung, die speziell dazu entworfen worden ist, die pneumatische Vorrichtung zu steuern, wird beseitigt. Dementsprechend kann das Steuersystem leicht und effizient aufgebaut werden.
Die Steuereinheit D4 der Steuervorrichtung D4, die die Luftpumpenvorrichtung 1 steuert, kann auch einen Befehl an die Treiber R1 bis R3 der anderen Steuervorrichtungen D1 bis D3 zusätzlich zu dem Treiber R4 der Steuervorrichtung D4 selbst übertragen. Darüber hinaus können die Steuereinheiten C1 bis C3 der Steuervorrichtungen D1 bis D3, die die Aktuatoren A1 bis A3 von zumindest einer Achse steuern, auch einen Befehl an ihre eigenen Treiber R1 bis R3 und auch an den Treiber R4 der anderen Steuervorrichtung D4 übertragen. Dementsprechend kann das Steuersystem leichter und effizienter aufgebaut werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Konkretisierung der Ausführungsform beschränkt und kann innerhalb des Umfangs, der den Wesensgehalt der vorliegenden Erfindung nicht verändert, in verschiedenen Ausführungsformen konkretisiert werden. Beispielsweise ist in dem Luftpumpensystem der Ausführungsform die Luftpumpenvorrichtung mit dem dreiachsigen Roboter kombiniert, sie kann jedoch auch mit einem einachsigen oder einem zweiachsigen Roboter oder einem drei- oder mehrachsigen Roboter kombiniert werden. Darüber hinaus wird eine Mehrzahl von Luftpumpenvorrichtungen bereitgestellt, um eine Mehrzahl von Saugnäpfen oder Luftspannfuttern in die Lage zu versetzen, ein Werkstück zu halten.
Bei der Ausführungsform wird der Saugnapf oder das Luftspannfutter als pneumatische Vorrichtung verwendet. Die Anwendung der pneumatischen Vorrichtung ist jedoch nicht auf das Halten eines Werkstücks beschränkt. Beispielsweise kann auch ein Luftzylinder oder ein Luftdrehantrieb als pneumatische Vorrichtung verwendet werden.
Die vorliegende Beschreibung basiert auf JP 2015-125.573 A , eingereicht am 23. Juni 2015, deren gesamte Inhalte hierin eingeschlossen sind.
Bezugszeichenliste

1: Luftpumpenvorrichtung
2: dreiachsiger Roboter (Aktuator zumindest einer Achse)
4: Saugnapf (pneumatische Vorrichtung)
5: Luftspannfutter (pneumatische Vorrichtung)
6: Luftzylinder
7: Verbindungsplatte (Verbindungselement)
9: Gleitstück (beweglicher Körper)
14: Schraubvorrichtung (Bewegungsumwandlungsmechanismus)
17: Drehgeber (Geber)
21: Kolbenstange
22: Kolben
A1: x-Achsen-Aktuator
A2: y-Achsen-Aktuator
A3: z-Achsen-Aktuator
A4: elektrischer Aktuator
D1 bis D4: Steuervorrichtung
C1 bis C4: Steuereinheit
R1 bis R4: Treiber
M1 bis M4: Elektromotor
W: Werkstück

Claims

Luftpumpenvorrichtung unter Verwendung eines elektrischen Aktuators, die aufweist: einen Luftzylinder, der einen Einbaukolben aufweist; und einen elektrischen Aktuator, der so gestaltet ist, dass er den Kolben linear und relativ zu dem Luftzylinder mithilfe eines Elektromotors als Antriebsquelle bewegt, wobei Luft unter Unterdruck und/oder Überdruck, der durch den elektrischen Aktuator erzeugt wird, die bewirkt, dass sich der Kolben linear bewegt, zum Betreiben einer pneumatischen Vorrichtung verwendet wird.
Luftpumpenvorrichtung unter Verwendung eines elektrischen Aktuators nach Anspruch 1, wobei ein Geber zum Steuern der Position des Kolbens an dem elektrischen Aktuator montiert ist.
Luftpumpenvorrichtung unter Verwendung eines elektrischen Aktuators nach Anspruch 1 oder 2, wobei, wenn der Luftzylinder und der elektrische Aktuator von der Seite betrachtet werden, der Luftzylinder und der elektrische Aktuator über ein Verbindungselement so verbunden sind, dass sie versetzt sind, und eine Kolbenstange, an der der Kolben des Luftzylinders befestigt ist, und der elektrische Aktuator einander überlappen.
Luftpumpenvorrichtung unter Verwendung eines elektrischen Aktuators nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der elektrische Aktuator beinhaltet einen Aktuatorkörper, an dem der Elektromotor angebracht ist, einen beweglichen Körper, der durch den Aktuatorkörper so gestützt wird, dass er linear beweglich ist, und eine Schraubvorrichtung, die so gestaltet ist, dass sie eine Drehung einer Abtriebswelle des Elektromotors in eine lineare Bewegung des beweglichen Körpers umwandelt.
Luftpumpensystem, das aufweist: die Luftpumpenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4; und einen Aktuator von zumindest einer Achse, der so gestaltet ist, dass er die pneumatische Vorrichtung zumindest in eine Richtung einer Achse mithilfe eines Elektromotors als Antriebsquelle bewegt.
Luftpumpensystem nach Anspruch 5, das aufweist: eine Steuervorrichtung, die so gestaltet ist, dass sie die Luftpumpenvorrichtung steuert; und eine Steuervorrichtung, die so gestaltet ist, dass sie den Aktuator von zumindest einer Achse steuert, wobei die Steuervorrichtung, die so gestaltet ist, dass sie die Luftpumpenvorrichtung steuert, einen Treiber zum Versorgen des Elektromotors der Luftpumpenvorrichtung mit Strom und eine Steuereinheit zum Übertragen eines Befehls an den Treiber beinhaltet, die Steuervorrichtung, die so gestaltet ist, dass sie den Aktuator von zumindest einer Achse steuert, einen Treiber zum Versorgen des Elektromotors des Aktuators von zumindest einer Achse mit Strom und eine Steuereinheit zum Übertragen eines Befehls an den Treiber beinhaltet, die Steuereinheit der Steuervorrichtung, die so gestaltet ist, dass sie die Luftpumpenvorrichtung steuert, außerdem in der Lage ist, einen Befehl an den Treiber der Steuervorrichtung zu übertragen, die so gestaltet ist, dass sie den Aktuator von zumindest einer Achse steuert, und die Steuereinheit der Steuervorrichtung, die so gestaltet ist, dass sie den Aktuator von zumindest einer Achse steuert, außerdem in der Lage ist, einen Befehl an den Treiber der Steuervorrichtung zu übertragen, die so gestaltet ist, dass sie die Luftpumpenvorrichtung steuert.