JP2010130795A - 電動アクチュエータの制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電動アクチュエータと外部制御装置との間における入出力点数と信号線の配線工数を少なくする。
【解決手段】電動アクチュエータは、基台に往復動自在に装着されたスライドテーブルを有しており、スライドテーブルはモータにより回転される送りねじ軸により前進限位置と後退限位置との往復動ストローク端の間で駆動される。スライドテーブルを各ストローク端に移動させたときの当該ストローク端における送りねじ軸の回転数の基準回転数Ｎ０，Ｎ１は予めメモリに記憶されている。スライドテーブルが停止したときの送りねじ軸の駆動回転数Ｎと基準回転数Ｎ０，Ｎ１とを比較し、駆動回転数Ｎと基準回転数Ｎ０，Ｎ１とが一致したときには、スライドテーブルの停止位置がストローク端であることが判定される。
【選択図】図６

Description

本発明は電動モータにより駆動される送りねじ軸により往復動部材を直線往復動するようにした電動アクチュエータの制御装置に関する。

被加工物や治具等を被搬送物としてこれを直線移動させるために、量産品等の工業製品の生産や組立ラインには電動アクチュエータが使用されている。電動アクチュエータとしては特許文献１に記載されるようなテーブル式がある。このタイプの電動アクチュエータは、往復動部材つまりスライドテーブルが直線往復動自在に装着されるケーシングつまり基台を有し、スライドテーブルにより被搬送物が移動される。基台には電動モータにより回転駆動される送りねじ軸が回転自在に装着され、送りねじ軸にねじ結合されるナットがスライドテーブルに取り付けられている。この電動アクチュエータにおいては、スライドテーブルが往復動端位置となったことを検出するためにケーシングにはストローク端位置検出センサが設けられている。

他のタイプの電動アクチュエータとしては特許文献２に記載されるようなロッド式がある。このタイプの電動アクチュエータは、往復動部材としてのアクチュエータロッドがハウジングに固定されたホルダに直線往復動自在に装着され、ハウジングに取り付けられた電動モータにより回転駆動されるスクリューシャフトにナットがねじ結合され、このナットはアクチュエータロッドに取り付けられている。この電動アクチュエータにおいては、アクチュエータロッドが往復動端位置となったことを検出するために、ナットにより作動されるリミットスイッチがハウジングに設けられている。
特開２００３−３０９９９０号公報 特開２００５−１４３２５１号公報

いずれのタイプの電動アクチュエータにおいても、電動モータの回転方向を制御する制御装置やストローク端検出用リミットスイッチを備えている。往復動部材がストローク端の位置なった状態から往復動部材を逆方向に移動する場合には、制御装置から電動モータに駆動信号が送られて往復動部材が駆動される。特許文献２に記載される電動アクチュエータにおいては、外部制御装置から電動モータの回転方向を指示するアクチュエータ指示信号により電動モータの回転方向が切り換えられるようになっている。

一方、電動アクチュエータが工業製品の生産ラインや組立ラインに使用される場合には、生産ラインの作動を制御する外部制御装置に電動アクチュエータの制御装置が接続され、生産ラインの運転状況に合わせて電動アクチュエータが制御されるようになっている。

テーブル式やロッド式の電動アクチュエータとしては、テーブルやロッドからなる往復動部材の移動形態によって単一ストローク型と汎用型とがある。単一ストローク型は、往復動部材を前進限位置と後退限位置との２点間で途中において停止させることなく連続的に往復動させるタイプである。一方、汎用型は往復動部材を前進限位置と後退限位置の２点間の往復動だけでなく中間位置でも停止させるようにしたタイプであり、往復動部材は２点間を複数のストロークで移動することになる。この汎用型は３点以上での多点位置決め機能や任意のタイミングで中間停止させる機能を有している。電動アクチュエータの制御方式を汎用型の移動形態に対応させるようにすれば、同じ電動アクチュエータが単一ストローク型の移動形態として使用される場合にも適用することができる。

往復動部材を中間位置を含めた３点以上の停止位置で停止させるようにする場合には、３点以上のポイント指定を行うことになる。このため、電動アクチュエータの制御装置の入力信号線は外部制御装置に２本以上のポイント指定信号線を接続するとともに、ポイント指定信号のタイミングずれを考慮してポイント指定信号が揃ってからスタート信号を与えるためにスタート信号線を接続する必要がある。制御装置の出力信号は、移動動作終了時に動作が正常完了か否かを知らせる動作完了信号が必要であるが、指定ポイントによって移動時間が異なり、外部制御装置側で移動動作終了を判断するのが困難であるため、移動動作終了時を知らせる動作中信号も必要であり、合計２本の出力信号線が必要である。

したがって、移動形態を単一ストローク型として往復動部材を駆動する場合、つまり前進限位置と後退限位置の２点間で駆動する場合でもポイント指定信号線１本とスタート信号線１本の２本の入力信号線と、２本の出力信号線とが必要である。

しかしながら、往復動部材を２点間の単一ストロークの往復動で駆動するために使用される電動アクチュエータにおいても、入力信号線２本と出力信号線２本の４本が用いられているので、往復動部材を単一ストロークで往復動させるのみの単純な電動アクチュエータとしては信号線を少なくすることが望まれている。

信号線の本数を少なくすることができれば、電動アクチュエータの制御装置と外部制御装置との間の入出力点数を減らし、接続される信号線の本数を少なくすることができ、電動アクチュエータを据え付ける際における配線工数を少なくすることができる。

本発明の目的は、電動アクチュエータの制御装置と外部制御装置との間における入出力点数を減らし、信号線の配線工数を少なくすることにある。

本発明の電動アクチュエータの制御装置は、基台に直線往復動自在に装着された往復動部材を電動モータにより駆動される送りねじ軸によって前進限位置と後退限位置との間の単一ストロークの往復動で駆動する電動アクチュエータの制御装置であって、前記送りねじ軸の回転数に基づいて、前記往復動部材の前記前進限位置と前記後退限位置とを演算する回転数演算手段と、前記往復動部材の前記前進限位置と前記後退限位置に対応する前記送りねじ軸の基準回転数を記憶する記憶手段と、前記往復動部材が停止したときに前記電動モータを停止させるとともに停止時における前記送りねじ軸の回転数と前記基準回転数とを比較して、前記往復動部材の停止位置が前記ストローク端であるか否かを判定する判定手段と、前記往復動部材が前記ストローク端となった状態のもとで、外部制御装置から前後進切換信号が切り換えられたときに前記電動モータを逆転駆動するモータ駆動手段とを有することを特徴とする。本発明の電動アクチュエータの制御装置は、前記往復動部材が前記ストローク端以外の位置で停止したときに電動アクチュエータの異常を異常表示部に出力することを特徴とする。

本発明の電動アクチュエータの制御装置は、前記往復動部材の停止位置が前記ストローク端であると判定されたときに前記外部制御装置にストローク端検出信号を送る出力端子と、前記往復動部材の停止位置が前記ストローク端であると判定された状態のもとで前記外部制御装置から前記電動モータの回転方向を切り換える前後進切換信号を受ける入力端子とを有することを特徴とする。本発明の電動アクチュエータの制御装置は、前記出力端子は前記往復動部材の停止位置がストローク端であるか否かのみをＯＮ／ＯＦＦで表すストローク端信号を出力し、前記入力端子は前記往復動部材の前進か後退かの指示のみをＯＮ／ＯＦＦで表す前後進切換信号を入力することを特徴とする。

本発明によれば、電動アクチュエータの制御装置に設けられた判定手段によって、往復動部材が停止したときまでの送りねじ軸の回転数と、前進限位置と後退限位置に対応する送りねじ軸の基準回転数とを比較して、往復動部材の停止位置がストローク端であるか否かを判定するようにしたので、ストローク端検出用リミットスイッチは不要であり、単一ストロークであることから外部制御装置がストローク端を確認できるようになる時間も一定となるため、電動アクチュエータの制御装置と外部制御装置とを接続する出力線の数を１本とすることができる。また、電動アクチュエータの制御装置に設けられたモータ駆動手段によって、前後進切換信号が切り換えられたときに電動モータの回転方向を切り換えるとともに電動モータの回転駆動をスタートさせるようにしたので、電動アクチュエータの制御装置と外部制御装置とを接続する入力線の数を１本とすることができる。これにより、電動アクチュエータの制御装置の入出力点数と配線工数が削減され、コストを低減させることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態である電動アクチュエータを示す一部切欠き平面図であり、図２は図１における２−２線断面図であり、図３は図１における３−３線拡大断面図である。

この電動アクチュエータは、図２に示されるように底壁部１０ａと側壁部１０ｂとを備え横断面がほぼＵ字形状となった基台１０を有している。この基台１０は、アルミニウム合金を素材として押し出し成形により製造される。この基台１０の一端には、図３に示されるように端板１１が固定され、他端には連結端板１２が固定されており、これらの端板１１，１２には送りねじ軸１３が回転自在に装着されている。基台１０の底壁部１０ａには長手方向に延びてガイドレール１４が設けられており、ガイドレール１４は図示しないボルトにより底壁部１０ａに固定されている。このガイドレール１４にはこれに沿って往復動自在にスライダ１５が装着され、このスライダ１５には往復動部材としてのスライドテーブル１６が図示しないボルトにより取り付けられている。

スライドテーブル１６に形成された凹部には、図２および図３に示されるように、送りねじ軸１３とねじ結合するナット１７が収容され、ナット１７はスライダ１５と、スライダ１５に取り付けられているスライドテーブル１６によって締結されている。これにより、送りねじ軸１３が回転されると、送りねじ軸１３の回転運動がナット１７の直線運動に変換されて、スライドテーブル１６は直線往復動することになる。

スライドテーブル１６は、図２に示されるように、基台１０内の基部１６ａとこの基部１６ａに一体となって基台１０の左右両側の側壁部１０ｂの上方に突出するテーブル部１６ｂとを有している。両方の端板１１，１２の間にはカバー１８が掛け渡されており、このカバー１８により送りねじ軸１３は覆われている。カバー１８の両側と基台１０との隙間を介してスライドテーブル１６のテーブル部１６ｂが上方に向けて突出している。左右両側のテーブル部１６ｂにはねじ孔１９が形成されており、このねじ孔１９にねじ止めされるボルトによって、被加工物や治具等の被搬送物を支持するための図示しない支持プレートが取り付けられるようになっている。

図１および図３に示されるように、連結端板１２にはステッピングモータ２１が取り付けられており、ステッピングモータ２１は連結端板１２に固定されるモータケース２０により覆われている。ステッピングモータ２１のモータシャフト２２はカップリング２３を介して送りねじ軸１３に連結されている。モータシャフト２２の回転を検出するための回転数検出手段として、ステッピングモータ２１にはロータリエンコーダ２４が取り付けられている。このロータリエンコーダ２４からの信号によってモータシャフト２２により回転される送りねじ軸１３の回転数を検出することができるとともに、送りねじ軸１３が停止したことを検出することができる。

送りねじ軸１３の回転によってスライドテーブル１６は直線往復動することになり、前進限位置と後退限位置との往復動ストローク端の位置に規制するために、図３に示されるように、端板１１にはストッパ２５が取り付けられ、連結端板１２にはストッパ２６が取り付けられている。スライドテーブル１６には、前進限位置のもとでストッパ２５に当接するストローク調整部材２７がストッパ２５に対応して取り付けられ、後退限位置のもとでストッパ２６に当接するストローク調整部材２８がストッパ２６に対応して取り付けられている。したがって、スライドテーブル１６の全ストロークは、図３に符号Ｓで示す移動距離となる。それぞれのストローク調整部材２７，２８はねじ部材により構成されており、それぞれの突出長さを調整した状態のもとで締結するために、固定ナット２９がねじ止めされている。これにより、往復動部材としてのスライドテーブル１６が、例えば後退限位置のもとでストッパ２６に当接して物理的に停止した場合、ナット１７を介して送りねじ軸１３の回転が停止し、モータシャフト２２を介して送りねじ軸１３の回転を検出するロータリエンコーダ２４からの信号が停止したことによってスライドテーブル１６が停止したことが判定され、ロータリエンコーダ２４からの信号の積算値によって停止位置がストローク端の後退限位置であるか否かが判断される。

図４は電動アクチュエータの制御装置を示すブロック図である。電動アクチュエータは制御装置としてのコントローラ３１を有しており、コントローラ３１を構成する基板３１ａがモータケース２０の内部に配置されている。コントローラ３１にはロータリエンコーダ２４から信号が入力されるとともに、コントローラ３１から駆動手段としてのモータドライバ３８を介してステッピングモータ２１へ駆動信号が送られるようになっており、ステッピングモータ２１により駆動される送りねじ軸１３により往復動部材としてのスライドテーブル１６が駆動される。また、コントローラ３１は生産ラインの作動を制御する外部制御装置３２と接続されており、生産ラインの運転状況に応じて電動アクチュエータが制御されるようになっている。

コントローラ３１は、ロータリエンコーダ２４等からの信号に基づいて演算処理を行うマイクロプロセッサ(CPU)、制御プログラム、演算式等を格納するメモリ(ROM)、一時的にデータを格納するメモリ(RAM)、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器等を有している。

電動アクチュエータの初期設定時には、その時点でのスライドテーブル１６の位置を原点として原点から前進限位置と後退限位置に移動させる。コントローラ３１に備えられる回転数演算手段としての回転数演算部３３により、送りねじ軸１３の回転数に基づいて原点から前進限位置までの基準回転数Ｎｆと原点から後退限位置までの基準回転数Ｎｂとストローク回転数Ｎｓ＝Ｎｆ−Ｎｂが演算される。各ストローク端における基準回転数Ｎｆ，Ｎｂと単一ストロークの回転数Ｎｓはコントローラ３１内の記憶手段としてのメモリ３４に格納される。所期設定後の原点の位置としては、例えば、後退限位置が設定され、その場合には後退限位置における基準回転数Ｎ０＝０となり、前進限位置における基準回転数Ｎ１＝Ｎｓ＝Ｓ／Ｌとなる。ただし、Ｌは送りねじ軸１３のリードであり、送りねじ軸１３の１回転当たりにおけるスライドテーブル１６の移動距離に相当する。以下においては、後退限位置を原点とした場合を説明する。

ステッピングモータ２１が駆動されてスライドテーブル１６が移動されると、コントローラ３１の回転数演算部３３では、スライドテーブル１６の原点からの距離Ｍに応じた送りねじ軸１３の駆動回転数Ｎ(Ｎ＝Ｍ／Ｌ)が演算される。スライドテーブル１６が前進限位置へ向けて前進移動されると駆動回転数Ｎは大きくなり、スライドテーブル１６が前進限位置のもとでＮ＝Ｎ１となる。スライドテーブル１６が後退限位置へ向けて後退移動されると駆動回転数Ｎは小さくなり、スライドテーブル１６が後退限位置のもとでＮ＝Ｎ０となる。したがって、ロータリエンコーダ２４からの信号によってスライドテーブル１６が停止したことをコントローラ３１により判定されたときにステッピングモータ２１を停止させ、この駆動回転数Ｎと基準回転数Ｎ０，Ｎ１とを比較して、駆動回転数Ｎが基準回転数Ｎ０，Ｎ１と一致するときにはスライドテーブル１６の停止位置がストローク端であることを判定することができる。コントローラ３１は、ロータリエンコーダ２４からの信号が停止したことによってスライドテーブル１６が停止したことを判定し、ステッピングモータ２１を停止させるとともに、駆動回転数Ｎと基準回転数Ｎ０，Ｎ１とを比較してスライドテーブル１６の停止位置がストローク端であるか否かを判定する判定手段としての判定部３５を有している。

図４においては、コントローラ３１に設けられたＣＰＵやメモリにより構成される回転数演算部３３、メモリ３４および判定部３５が機能表示としてブロックで示されている。

判定部３５によってスライドテーブル１６の停止位置がストローク端であることが判定されたときには、コントローラ３１から外部制御装置３２へ出力線３６を介してストローク端信号が出力される。コントローラ３１には出力線３６が接続される出力端子３６ａが設けられている。外部制御装置３２は生産ラインに設けられる他の機器にも接続されており、ストローク端信号に基づいて他の機器が制御されるようになっている。例えば、スライドテーブル１６が後退限位置に位置した状態で外部制御装置３２にストローク端信号が出力されると、スライドテーブル１６に被搬送物が積載されるように他の機器が作動される。なお、外部制御装置３２は、コントローラ３１からストローク端信号が出力された際の後述する前後進切換信号の切換状態（ＯＮ，ＯＦＦ状態）によって、スライドテーブル１６が前進限位置と後退限位置とのいずれに停止しているかを判断することができる。このように、コントローラ３１からは出力線３６を介してスライドテーブル１６がストローク端であるか否かのみを外部制御装置３２にＯＮ／ＯＦＦで表すストローク端信号が出力される。

スライドテーブル１６がストローク端のもとで所定の作業が終了すると、外部制御装置３２からコントローラ３１へ入力線３７を介して入力される前後進切換信号が切り換えられる。コントローラ３１には入力線３７が接続される入力端子３７ａが設けられている。コントローラ３１はステッピングモータ２１に駆動信号を送るモータ駆動手段としてのモータドライバ３８を有しており、前後進切換信号が切り換えられるとモータドライバ３８によりステッピングモータ２１の回転方向が逆転される。つまり、スライドテーブル１６が前進限位置に位置した状態で前後進切換信号（ＯＮ，ＯＦＦ信号）が切り換えられると、スライドテーブル１６は後退限位置へ向けて移動される。スライドテーブル１６が後退限位置に位置した状態で前後進切換信号が切り換えられると、スライドテーブル１６は前進限位置へ向けて移動される。これにより、電動アクチュエータのスライドテーブル１６は前進限位置と後退限位置との間を往復動されるようになっている。このように、外部制御装置３２からは入力線３７を介してスライドテーブル１６を前進させるか後退させるかの指示のみをＯＮ／ＯＦＦ信号で表す前後進切換信号がコントローラ３１に入力される。

一方、判定部３５によってスライドテーブル１６の停止位置がストローク端以外の位置であることが判定されたときには、コントローラ３１から表示部としてのＬＥＤ３９に点灯信号が出力される。ＬＥＤ３９による表示方式としては、赤色等の特定の色彩を点灯あるいは点滅するようにしたり、文字によりスライドテーブル１６がエラー停止していることを点灯表示するようにしてメッセージを表示する。さらに、エラー停止のメッセージ表示はブザー等による音声で表示する方式でも良い。また、この場合には、コントローラ３１から外部制御装置３２へストローク端信号が出力されない。したがって、外部制御装置３２は、所定時間を経過してもストローク端信号が送られないときには、スライドテーブル１６がエラー停止したことを判定することができる。この所定時間は、単一ストロークの往復動における一定の移動時間を基に決められる。

図５は電動アクチュエータの制御を示すタイムチャートであり、図６は電動アクチュエータの異常判定アルゴリズムを示すフローチャートである。図５に示すように、本実施の形態においては、前後進切換信号がＯＮのときにはスライドテーブル１６が前進する方向へステッピングモータ２１が駆動され、前後進切換信号がＯＦＦのときにはスライドテーブル１６が後退する方向へステッピングモータ２１が駆動されるようになっている。

図５においてＴ1で示すようにスライドテーブル１６が後退限位置のストローク端に停止した状態となっているときには、図６のステップＳ１に示すようにコントローラ３１からは外部制御装置３２に対してＯＮのストローク端信号を出力し続ける。この状態のもとで、外部制御装置３２から入力線３７を介して入力される前後進切換信号が切り換えられたこと、つまり駆動信号が切り換えられたことがステップＳ２において判定されると、ステッピングモータ２１にモータドライバ３８から信号が送られてステッピングモータ２１は駆動され（ステップＳ３）、これにより、ストローク端信号はＯＮからＯＦＦに切り換えられる（ステップＳ４）。ステップＳ２においては、スライドテーブル１６が後退限位置となっているときに前後進切換信号がＯＦＦからＯＮに切り換えられたことを判定する。

スライドテーブル１６が前進限位置まで移動してストッパ２５に当接するとスライドテーブル１６は停止される。スライドテーブル１６が図５においてＴ2で示す時点に前進限位置となって停止したことが、ステップＳ５においてロータリエンコーダ２４からの信号に基づいて判定部３５により判定されると、ステッピングモータ２１に対しては一定の電流が供給されて停止状態に保持される（ステップＳ６）。ステッピングモータ２１が停止されると、ロータリエンコーダ２４によりカウントされた駆動回転数Ｎが予めメモリ３４に記憶された基準回転数Ｎ０またはＮ１のいずれかであるか否かが判定される（ステップＳ７）。例えば、図５に示すように、スライドテーブル１６が後退限位置から前進限位置まで移動して停止した場合には、駆動回転数ＮはＮ１となるので、駆動回転数Ｎが基準回転数Ｎ１となっているときにはコントローラ３１によりスライドテーブル１６が前進限位置となったことが判定され、外部制御装置３２にストローク端信号ＯＮを出力する（ステップＳ８）。スライドテーブル１６が前進限位置となった状態のもとで、ワークの搬入や搬出等の作業が行われる。

一方、ステッピングモータ２１が停止したときにステップＳ７において駆動回転数Ｎが基準回転数Ｎ０，Ｎ１と一致しないと判定されると、ステップＳ９においてＬＥＤ３９へ点灯信号が出力される。この場合には、コントローラ３１から外部制御装置３２へストローク端信号が出力されないため、ステップＳ１でストローク端信号が出力されたことが判定されず、電動アクチュエータは停止状態となる。また、外部制御装置３２は、ストローク端信号が所定時間を経過しても送られないときには電動アクチュエータの異常状態と判断でき、生産ラインを停止させることとなる。

スライドテーブル１６を前進限位置から後退限位置に向けて移動させる際には外部制御装置３２から前後進切換信号つまり駆動信号が送られることになる。図５においてＴ3の時点で外部制御装置３２から前後進切換信号がコントローラ３１に入力されると、ステップＳ２においては駆動信号がＯＮからＯＦＦに切り換えられたことが判定される。これにより、上述したステップＳ３〜Ｓ９が同様にして実行される。このように、スライドテーブル１６が後退限位置となっているときには、ステップＳ２においては前後進切換信号がＯＮからＯＦＦに切り換えられたことを判定する。

図７は従来の電動アクチュエータの制御を示すタイムチャートである。従来の電動アクチュエータでは、コントローラ３１と外部制御装置３２とが２本の入力線と２本の出力線とにより接続されている。外部制御装置３２からコントローラ３１へ入力信号としてポイント指定信号とスタート信号が出力され、外部制御装置３２にはコントローラ３１から出力信号として動作中信号と動作完了信号が出力される。

ポイント指定信号はステッピングモータ２１の回転方向つまりスライドテーブル１６の進行方向を切り換える信号であり、スタート信号はステッピングモータ２１の回転駆動をスタートさせる信号である。スライドテーブル１６がストローク端に位置した状態でその移動方向を切り換える際には、ポイント指定信号が切り換えられてスライドテーブル１６の進行方向を切り換えた後に、スタート信号を入力してスライドテーブル１６を移動させるようになっている。一方、本発明の電動アクチュエータの制御装置においては、前後進切換信号の切換により、ステッピングモータ２１の回転方向を切り換えるとともに、ステッピングモータ２１の回転駆動をスタートさせるようにしている。

動作中信号はステッピングモータ２１が全ストロークＳに対応した所定の回転数だけ回転していることを出力する信号であり、動作完了信号はスライドテーブル１６が停止していることを出力する信号である。したがって、外部制御装置３２は、コントローラ３１からの動作中信号がＯＦＦになってスライドテーブル１６が停止していることが出力されたときに、動作完了信号がＯＮである場合にはスライドテーブル１６の停止位置がストローク端であることを判定できるようになっている。一方、本発明の電動アクチュエータの制御装置においては、コントローラ３１の判定部３５によってスライドテーブル１６の停止位置がストローク端であることが判定された場合に、コントローラ３１から外部制御装置３２にストローク端信号を出力するようにしている。

このように、コントローラ３１に設けられた判定部３５によって、スライドテーブル１６が停止したときの送りねじ軸１３の駆動回転数Ｎと、ストローク端に対応する送りねじ軸１３の基準回転数Ｎ０，Ｎ１とを比較して、スライドテーブル１６の停止位置がストローク端であるか否かを判定するようにしたので、コントローラ３１と外部制御装置３２とを接続する出力線の数を１本とすることができる。また、前後進切換信号によってステッピングモータ２１の回転方向を切り換えるとともに、ステッピングモータ２１の回転駆動をスタートさせるようにしたので、コントローラ３１と外部制御装置３２とを接続する入力線の数を１本とすることができる。これにより、電動アクチュエータのコントローラ３１の入出力点数と配線工数が削減され、コストを低減させることができる。

なお、コントローラ３１の入出力信号には予備点数が備えられており、コントローラ３１の動作モードを切り換えることで、従来の電動アクチュエータに対応した外部制御装置３２にも適用できるようになっている。

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。本発明はステッピングモータ２１をモータとした電動アクチュエータに好適であるが、整流子やブラシを有する他のタイプの電動モータを使用する場合にも適用することができる。

また、前記実施の形態においては、本発明の電動アクチュエータの制御装置をテーブル式の電動アクチュエータに適用したが、これに限らず、ロッド式の電動アクチュエータに適用しても良い。

本発明の一実施の形態である電動アクチュエータを示す一部切欠き平面図である。 図１における２−２線断面図である。 図１における３−３線拡大断面図である。 電動アクチュエータの制御装置を示すブロック図である。 電動アクチュエータの制御を示すタイムチャートである。 電動アクチュエータの異常判定アルゴリズムを示すフローチャートである。 従来の電動アクチュエータの制御を示すタイムチャートである。

符号の説明

１０ 基台
１３ 送りねじ軸
１４ ガイドレール
１６ スライドテーブル（往復動部材）
１７ ナット
２１ ステッピングモータ
２４ ロータリエンコーダ（回転数検出手段）
２５，２６ ストッパ
２７，２８ ストローク調整部材
３１ コントローラ（制御装置）
３２ 外部制御装置
３３ 回転数演算部（回転数演算手段）
３４ メモリ（記憶手段）
３５ 判定部（判定手段）
３６ 出力線
３６ａ 出力端子
３７ 入力線
３７ａ 入力端子
３８ モータドライバ（モータ駆動手段）
３９ ＬＥＤ（表示部）
Ｎ 駆動回転数
Ｎｆ，Ｎｂ，Ｎ０，Ｎ１ 基準回転数

Claims (4)

1. 基台に直線往復動自在に装着された往復動部材を電動モータにより駆動される送りねじ軸によって前進限位置と後退限位置との間の単一ストロークの往復動で駆動する電動アクチュエータの制御装置であって、
   前記送りねじ軸の回転数に基づいて、前記往復動部材の前記前進限位置と前記後退限位置とを演算する回転数演算手段と、
   前記往復動部材の前記前進限位置と前記後退限位置に対応する前記送りねじ軸の基準回転数を記憶する記憶手段と、
   前記往復動部材が停止したときに前記電動モータを停止させるとともに停止時における前記送りねじ軸の回転数と前記基準回転数とを比較して、前記往復動部材の停止位置が前記ストローク端であるか否かを判定する判定手段と、
   前記往復動部材が前記ストローク端となった状態のもとで、外部制御装置から前後進切換信号が切り換えられたときに前記電動モータを逆転駆動するモータ駆動手段とを有することを特徴とする電動アクチュエータの制御装置。
2. 請求項１記載の電動アクチュエータの制御装置において、前記往復動部材が前記ストローク端以外の位置で停止したときに電動アクチュエータの異常を異常表示部に出力することを特徴とする電動アクチュエータの制御装置。
3. 請求項１または２記載の電動アクチュエータの制御装置において、前記往復動部材の停止位置が前記ストローク端であると判定されたときに前記外部制御装置にストローク端検出信号を送る出力端子と、前記往復動部材の停止位置が前記ストローク端であると判定された状態のもとで前記外部制御装置から前記電動モータの回転方向を切り換える前後進切換信号を受ける入力端子とを有することを特徴とする電動アクチュエータの制御装置。
4. 請求項３記載の電動アクチュエータの制御装置において、前記出力端子は前記往復動部材の停止位置がストローク端であるか否かのみをＯＮ／ＯＦＦで表すストローク端信号を出力し、前記入力端子は前記往復動部材の前進か後退かの指示のみをＯＮ／ＯＦＦで表す前後進切換信号を入力することを特徴とする電動アクチュエータの制御装置。

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