JP2010165925A

JP2010165925A - Actuator

Info

Publication number: JP2010165925A
Application number: JP2009007850A
Authority: JP
Inventors: Junichiro Yoshiba; 淳一郎吉羽; Hiromitsu Watanabe; 廣光渡邊
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2009-01-16
Filing date: 2009-01-16
Publication date: 2010-07-29

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an actuator capable of accurately elevating, lowering and rotating a rod while making compact on the whole and reducing manufacturing cost. <P>SOLUTION: The actuator 1 includes the rod 2, a slide driving unit 5 configured to slide the rod 2, a rotary driving unit 6 configured to rotate the rod 2, a slide position detection unit 3 configured to detect a slide-directional displacement amount of the rod 2, and an angle detection unit 7 configured to detect the angle of rotation of the rod 2. The slide driving unit 5 is a linear actuator, and comprises: a moving magnet 22 provided to the rod 2; and a linear motor coil 21 disposed enclosing an outer circumferential surface of the rod 2 not in contact therewith. The slide position detection unit 3 is a linear sensor, and comprises: a magnetic mark 16 disposed on the rod 2; and a hollow cylinder type sensor head 17 disposed enclosing the outer circumferential surface of the rod 2 not in contact therewith. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、ロッドをスライド駆動および回転駆動させるアクチュエータに関する。このアクチュエータは、搬送対象物をハンドリングするピックアンドプレイス装置に適用できる。 The present invention relates to an actuator that slides and rotates a rod. This actuator can be applied to a pick-and-place apparatus that handles a conveyance object.

本願発明に係るアクチュエータは、ロッドと、ロッドをスライド操作するスライド駆動部と、ロッドのスライド変位量を検出するスライド位置検出部とを備えるが、同様のアクチュエータは、例えば特許文献１に見ることができる。また、両発明（本願発明と特許文献１に記載の発明）は、リニアセンサでロッドのスライド位置を検出する点でも一致する。 The actuator according to the present invention includes a rod, a slide drive unit that slides the rod, and a slide position detection unit that detects a slide displacement amount of the rod. A similar actuator can be seen in Patent Document 1, for example. it can. Both inventions (the invention of the present application and the invention described in Patent Document 1) also coincide with each other in that the slide position of the rod is detected by a linear sensor.

特開２００３−１３９５６３号公報JP 2003-139563 A

本発明者等は、ユーザーの要請に応えて、ロッドをスライド方向だけでなく、ロッドを軸芯まわりの方向に回転操作させることを考えた。しかし、特許文献１に係る従来例では、ロッドを回転操作することを全く予定しておらず、これに回転機構を付加することは不可能であると言わざるを得ない。すなわち、例えばスライド駆動部がラック−ピニオン機構などで構成されている場合には、ロッドを回転操作するためには、スライド駆動部の全体を回転させる必要があり、装置が大掛かりとなることが避けられず、また、アクチュエータの全体コストが上昇することが避けられない。 In response to the user's request, the present inventors considered rotating the rod not only in the sliding direction but also in the direction around the axis. However, in the conventional example according to Patent Document 1, it is not planned at all to rotate the rod, and it is impossible to add a rotation mechanism to this. That is, for example, when the slide drive unit is configured by a rack-pinion mechanism or the like, it is necessary to rotate the entire slide drive unit in order to rotate the rod. In addition, the overall cost of the actuator is unavoidable.

本発明の目的は、アクチュエータ全体のサイズの小型化、および製造コストの低廉化を図りながら、ロッドを正確にスライド操作および回転操作することができるアクチュエータを提供することにある。 An object of the present invention is to provide an actuator that can accurately slide and rotate a rod while reducing the size of the entire actuator and reducing the manufacturing cost.

本発明に係るアクチュエータは、ロッドと、ロッドをスライド操作するスライド駆動部と、軸芯まわりの方向にロッドを回転操作する回転駆動部と、ロッドのスライド方向の変位量を検出するスライド位置検出部と、ロッドの回転角度を検出する角度検出部とを備える。スライド位置検出部は、軸方向に所定のピッチ間隔を置いてロッドに配置された複数個の中空筒状の磁性マークと、ロッドの外周面を囲むように非接触状態で配置された中空筒状のセンサヘッドとで構成されるリニアセンサとする。スライド駆動部は、ロッドに設けられたムービングマグネットと、ロッドの外周面を囲むように非接触状態で配置されて、該ムービングマグネットと協同してロッドをスライドさせるリニアモータコイルとで構成されるリニアアクチュエータとする。 The actuator according to the present invention includes a rod, a slide drive unit that slides the rod, a rotation drive unit that rotates the rod in a direction around the axis, and a slide position detection unit that detects a displacement amount of the rod in the slide direction. And an angle detector for detecting the rotation angle of the rod. The slide position detecting unit includes a plurality of hollow cylindrical magnetic marks arranged on the rod at predetermined pitch intervals in the axial direction, and a hollow cylindrical shape arranged in a non-contact state so as to surround the outer peripheral surface of the rod. The linear sensor is composed of the sensor head. The slide drive unit is a linear motor composed of a moving magnet provided on the rod and a linear motor coil that is arranged in a non-contact state so as to surround the outer peripheral surface of the rod and slides the rod in cooperation with the moving magnet. Actuator.

回転駆動部を、ステータコイルを有する中空筒状の外フレームと、該外フレームの内周面に配置されて、円周状にＮ極、Ｓ極を交互に着磁したロータマグネットを有して、ロッドを外嵌状に保持する中空筒状の内フレームとを含む中空モータで構成する。ロッドの外周面には、スライド方向に長く転動突起が形成されており、該転動突起に対応して前記内フレームには係合溝が形成されている。そして、内フレームの回転駆動力が転動突起を介してロッドに伝えられるとともに、ロッドがスライド操作されたとき、転動突起が係合溝内を摺動移動するように構成する。
中空モータは、パルスモータとすることができる。 The rotary drive unit has a hollow cylindrical outer frame having a stator coil, and a rotor magnet which is arranged on the inner peripheral surface of the outer frame and magnetized with N and S poles alternately in a circumferential shape. And a hollow motor including a hollow cylindrical inner frame that holds the rod in an outer fitting shape. On the outer peripheral surface of the rod, a rolling projection is formed long in the sliding direction, and an engagement groove is formed in the inner frame corresponding to the rolling projection. The rotational driving force of the inner frame is transmitted to the rod through the rolling protrusion, and the rolling protrusion slides in the engagement groove when the rod is slid.
The hollow motor can be a pulse motor.

角度検出部は、転動突起に係合する係合凹部を有して、ロッドの回転操作に伴って従動回転する中空筒状の回転体と、該回転体を囲む中空筒状の固定体とを含む中空エンコーダとする。ロッドがスライド操作されたとき、転動突起が係合凹部内を摺動移動するように構成する。 The angle detection unit has an engagement concave portion that engages with the rolling protrusion, and rotates in a hollow cylindrical manner following a rotation operation of the rod, and a hollow cylindrical fixed body that surrounds the rotational body. A hollow encoder including When the rod is slid, the rolling projection is configured to slide in the engagement recess.

ロッドの先端部に、搬送対象物を着脱自在に保持するためのハンドリング部を設ける。ロッドを中空筒状に形成する。そして、ハンドリング部の制御用コードをロッド内に配線する。ここでいう制御用コードとは、制御信号の送信用のコードだけでなく、電源供給用のコード等も含む概念である。 A handling part for detachably holding the object to be conveyed is provided at the tip of the rod. The rod is formed into a hollow cylinder. The control cord for the handling unit is wired in the rod. Here, the control code is a concept including not only a control signal transmission code but also a power supply code.

ロッドの先端部には、搬送対象物を着脱自在に保持するための吸着パッドを設ける。ロッドを中空筒状に形成する。そして、ロッドの基端から該ロッド内の雰囲気を吸引することにより、前記吸着パッドによる搬送対象物に対する吸引力が発揮されるようにする。 The tip of the rod is provided with a suction pad for detachably holding the object to be conveyed. The rod is formed into a hollow cylinder. And the suction | attraction force with respect to the conveyance target object by the said suction pad is exhibited by attracting | sucking the atmosphere in this rod from the base end of a rod.

ロッドを囲むように、先端から順に、スライド位置検出部と、位置保持用のホルダーと、スライド駆動部と、中空モータからなる回転駆動部とが、フレームに固定された状態で配置されており、ホルダーは、ロッドの外周面に外嵌状に当接する中空筒状の部材であり、該ロッドをスライド方向にスライド変位可能に、しかも回転変位可能な状態で支持しており、少なくとも中空モータとホルダーにより、ロッドが軸芯と直交する方向に遊動不能に保持されている形態を採ることができる。 A slide position detection unit, a position holding holder, a slide drive unit, and a rotation drive unit composed of a hollow motor are arranged in a state of being fixed to the frame so as to surround the rod, The holder is a hollow cylindrical member that comes into contact with the outer peripheral surface of the rod in an outer fitting manner, and supports the rod in a slidable and rotationally displaceable manner in the sliding direction. At least the hollow motor and the holder Thus, it is possible to adopt a form in which the rod is held non-movable in a direction orthogonal to the axis.

本願発明においては、スライド駆動部によりロッドをスライド操作できるとともに、回転駆動部によりロッドを回転操作することができるようにしたため、従前と同様のロッドのスライド機能に加えて、ロッドの回転機能をアクチュエータに付与することができる。 In the present invention, since the rod can be slid by the slide drive unit and the rod can be rotated by the rotation drive unit, the rod rotation function can be added to the actuator in addition to the rod slide function as before. Can be granted.

加えて、ロッドに設けられたムービングマグネットと、ロッドの外周面を囲むように非接触状態で配置されたリニアモータコイルとで構成されるリニアアクチュエータをスライド駆動部として採用したので、回転駆動部によるロッドの回転角度とは無関係に、ロッドをスライド操作することができる。つまり、ロッドと非接触状態を保ちながら該ロッドをスライド操作できるリニアアクチュエータをスライド駆動部として採用したので、ロッドの回転姿勢状態とは無関係に、ロッドをスライド操作することができる。従って、例えばラック−ピニオン機構からなるスライド駆動部を採用して、当該スライド駆動部自身を回転させるような形態に比べて、装置の簡素化、小型化、およびアクチュエータの全体コストの削減を図ることができる。ラック−ピニオン機構のスライド駆動部に比べて、スライド駆動部自身のコンパクト化を図ることができる点でも優れている。動力ロス無く、ダイレクトにロッドをスライド操作することができるので、アクチュエータの消費電力を抑えて、省エネルギー化に貢献できる。ダイレクトにロッドをスライド操作することができるので、応答速度に優れたアクチュエータを実現できる利点もある。 In addition, a linear actuator composed of a moving magnet provided on the rod and a linear motor coil arranged in a non-contact state so as to surround the outer peripheral surface of the rod is adopted as the slide drive unit. The rod can be slid regardless of the rotation angle of the rod. That is, since the linear actuator that can slide the rod while maintaining a non-contact state with the rod is employed as the slide drive unit, the rod can be slid regardless of the rotation posture state of the rod. Therefore, for example, by adopting a slide drive unit composed of a rack-pinion mechanism and rotating the slide drive unit itself, the apparatus is simplified, downsized, and the overall cost of the actuator is reduced. Can do. Compared to the slide drive unit of the rack-pinion mechanism, the slide drive unit itself can be made more compact. Since the rod can be directly slid without any power loss, the power consumption of the actuator can be reduced, contributing to energy saving. Since the rod can be directly slid, there is an advantage that an actuator with excellent response speed can be realized.

また、本発明においては、スライド位置検出部として、ロッドに配置された複数個の中空筒状の磁性マークと、ロッドの外周面を囲むように非接触状態で配置された中空筒状のセンサヘッドとで構成されるリニアセンサを採用した。これによれば、実質的にロッドと同軸上にリニアセンサを配置することができるため、ロッドとリニアセンサとをパラレルに配置する形態、すなわち被測定点と測定軸とが異なる場合に不可避となるアッベ誤差の問題を解消して、ロッドのスライド位置の検出精度が格段に向上する。非接触状態でロッドのスライド位置を検出する形態であるため、ロッドの回転姿勢状態とは無関係に、ロッドのスライド位置を検出することができる点でも優れている。 Further, in the present invention, as the slide position detecting unit, a plurality of hollow cylindrical magnetic marks arranged on the rod and a hollow cylindrical sensor head arranged in a non-contact state so as to surround the outer peripheral surface of the rod A linear sensor composed of According to this, since the linear sensor can be arranged substantially coaxially with the rod, it is inevitable when the rod and the linear sensor are arranged in parallel, that is, when the measured point and the measurement axis are different. The Abbe error problem is solved, and the detection accuracy of the slide position of the rod is remarkably improved. Since it is a form which detects the slide position of a rod in a non-contact state, it is excellent also in the point which can detect the slide position of a rod irrespective of the rotation posture state of a rod.

回転駆動部として、ステータコイルを有する外フレームと、ロータマグネットを有して、ロッドを外嵌状に保持する中空筒状の内フレームとで構成される中空モータを採用したので、ギヤ等を含む伝動系の回転駆動部に比べて、回転駆動部自身をコンパクト化して、アクチュエータの省スペース化に貢献できる。動力ロス無く、ダイレクトにロッドを回転操作することができるので、アクチュエータの消費電力を抑えて、省エネルギー化に貢献できる。ダイレクトにロッドを回転操作することができるので、応答速度に優れたアクチュエータを実現できる利点もある。 As a rotary drive unit, a hollow motor composed of an outer frame having a stator coil and a hollow cylindrical inner frame having a rotor magnet and holding a rod in an outer fitting shape is adopted, so that gears and the like are included. Compared to the transmission-type rotation drive unit, the rotation drive unit itself can be made compact to contribute to space saving of the actuator. Since the rod can be directly rotated without power loss, the power consumption of the actuator can be reduced, contributing to energy saving. Since the rod can be directly rotated, there is an advantage that an actuator with excellent response speed can be realized.

ロッドの外周面にスライド方向に長く転動突起を形成し、該転動突起に対応して内フレームに係合溝を形成する。そして、内フレームの回転駆動力が転動突起を介してロッドに伝えられるとともに、ロッドがスライド操作されたとき、転動突起が係合溝内を摺動移動するように構成する。これによれば、ロッドがスライド方向に変位された場合でも、常に転動突起と係合溝との係合状態を確保して、スライド位置とは無関係にロッドを回転操作することができる。従って、例えば回転駆動部をスライド移動させる形態に比べて、アクチュエータの全体構造を簡素化し、さらにアクチュエータの低コスト化、コンパクト化に貢献できる。 A rolling projection is formed on the outer peripheral surface of the rod long in the sliding direction, and an engagement groove is formed in the inner frame corresponding to the rolling projection. The rotational driving force of the inner frame is transmitted to the rod through the rolling protrusion, and the rolling protrusion slides in the engagement groove when the rod is slid. According to this, even when the rod is displaced in the sliding direction, the engagement state between the rolling protrusion and the engagement groove can be always ensured, and the rod can be rotated regardless of the slide position. Therefore, for example, the overall structure of the actuator can be simplified as compared with a mode in which the rotary drive unit is slid, and further, the actuator can be reduced in cost and compact.

回転モータの内フレームと外フレームとのクリアランスは極めて小さく、内フレームが水平方向にガタ付くおそれは少ない。このことは、回転モータにより、ロッドをその軸芯と直交する方向に遊動不能に保持することができることを意味し、結果として、回転モータにロッドの軸芯と直交する方向の姿勢保持機構を兼用させることができる。これにより、専用の姿勢保持機構の個数を減じることができるので、アクチュエータの全体構造を簡素化して、さらにアクチュエータのコンパクト化、低コスト化に貢献できる。 The clearance between the inner frame and the outer frame of the rotary motor is extremely small, and there is little possibility that the inner frame will rattle in the horizontal direction. This means that the rotary motor can hold the rod in a non-movable direction in the direction orthogonal to its axis, and as a result, the rotary motor also functions as a posture holding mechanism in the direction orthogonal to the axis of the rod. Can be made. As a result, the number of dedicated posture holding mechanisms can be reduced, so that the overall structure of the actuator can be simplified, and the actuator can be further reduced in size and cost.

角度検出部として、転動突起に係合する係合凹部を有して、ロッドの回転操作に伴って従動回転する回転体と、該回転体を囲む固定体とを含む中空エンコーダを採用して、ロッドがスライド操作されたとき、転動突起が係合凹部内を摺動移動するように構成する。これによれば、ロッドがスライド方向に変位された場合でも、常に転動突起と係合凹部との係合状態を確保して、スライド位置とは無関係にロッドの回転角度を検出することができる。従って、例えば角度検出部をスライド移動させる形態に比べて、アクチュエータの全体構造を簡素化し、さらにアクチュエータの低コスト化、コンパクト化に貢献できる。先の中空モータの場合と同様に、中空エンコーダに、ロッドの軸芯と直交する方向の姿勢保持機構を兼用させることができ、この点でもアクチュエータの全体構造を簡素化して、さらにアクチュエータのコンパクト化、低コスト化に貢献できる。 As the angle detection unit, a hollow encoder having an engagement recess that engages with the rolling protrusion and including a rotating body that rotates following rotation of the rod and a fixed body that surrounds the rotating body is adopted. When the rod is slid, the rolling projection is configured to slide in the engagement recess. According to this, even when the rod is displaced in the slide direction, the engagement state between the rolling protrusion and the engagement recess is always ensured, and the rotation angle of the rod can be detected regardless of the slide position. . Therefore, for example, the overall structure of the actuator can be simplified as compared with the form in which the angle detection unit is slid, and the actuator can be further reduced in cost and size. As with the previous hollow motor, the hollow encoder can also be used as a posture holding mechanism in the direction perpendicular to the axis of the rod. In this respect as well, the overall structure of the actuator is simplified and the actuator is further compact. Can contribute to cost reduction.

なお、中空モータとしてパルスモータを採用することができる。この場合には、中空モータに角度検出機能を付与することができるので、別途、先の中空エンコーダなどの角度検出部を設ける形態に比べて、アクチュエータの全体構造を簡素化することができる。アクチュエータ全体のコンパクト化にも貢献できる。 A pulse motor can be employed as the hollow motor. In this case, since the angle detection function can be given to the hollow motor, the entire structure of the actuator can be simplified as compared with a configuration in which an angle detection unit such as a hollow encoder is separately provided. It can also contribute to the compactness of the entire actuator.

ロッドの外側に制御用コードを配線した場合には、該コードにロッドが接触して、ロッドの正確な動きが阻害されるおそれがある。これに対して本願発明のように、中空筒状に形成したロッド内に、ハンドリング部の制御用コードを配線していると、コードとロッドとが接触するおそれがなく、結果として信頼性に優れたアクチュエータを得ることができる。 When a control cord is wired outside the rod, the rod may come into contact with the cord, and the accurate movement of the rod may be hindered. On the other hand, when the control cord for the handling part is wired in the hollow cylindrical rod as in the present invention, there is no possibility that the cord and the rod come into contact with each other, resulting in excellent reliability. An actuator can be obtained.

同様に、中空筒状に形成したロッド内の雰囲気を吸引することで、吸着パッドの吸引力が発揮されるようにしていると、アクチュエータの信頼性が向上する。すなわち、吸着パッドにホースを直結した場合には、ホースとロッドとが接触するおそれがあるが、本発明においては、かかる不具合は一切生じず、信頼性に優れたアクチュエータを得ることができる。 Similarly, if the suction force of the suction pad is exhibited by sucking the atmosphere in the rod formed in the hollow cylindrical shape, the reliability of the actuator is improved. That is, when the hose is directly connected to the suction pad, the hose and the rod may come into contact with each other. However, in the present invention, such a problem does not occur at all, and an actuator with excellent reliability can be obtained.

フレームに、先端から順に、スライド位置検出部と、位置保持用のホルダーと、スライド駆動部と、中空モータからなる回転駆動部とが固定されており、少なくとも中空モータとホルダーにより、ロッドを水平方向に遊動不能に保持する形態を採ることができる。これによれば、先端寄りに配置されたホルダーと、基端寄りに配置された中空モータの二点支持により、確実にロッドを軸芯方向と直交する方向に遊動不能に保持することができる。また、中空モータに姿勢保持機構を兼用させたため、ホルダーのような専用の姿勢保持機構の個数を最小限化することができる。従って、アクチュエータの全体構造を簡素化して、アクチュエータのコンパクト化、低コスト化に貢献できる。 A slide position detection unit, a position holding holder, a slide drive unit, and a rotary drive unit consisting of a hollow motor are fixed to the frame in order from the tip. At least the hollow motor and the holder are used to move the rod horizontally. It is possible to adopt a form in which it is held non-movable. According to this, the two-point support of the holder arranged near the distal end and the hollow motor arranged near the proximal end can reliably hold the rod non-movable in the direction perpendicular to the axial direction. Further, since the hollow motor is also used as the posture holding mechanism, the number of dedicated posture holding mechanisms such as holders can be minimized. Therefore, the overall structure of the actuator can be simplified, and the actuator can be made compact and cost-effective.

本発明に係るアクチュエータの構成を示す縦断側面図であり、ロッドが上端位置にあるときの状態を示している。It is a vertical side view which shows the structure of the actuator which concerns on this invention, and has shown the state when a rod exists in an upper end position. 本発明に係るアクチュエータの外観斜視図である。1 is an external perspective view of an actuator according to the present invention. 本発明に係るアクチュエータの要部の縦断側面図である。It is a vertical side view of the principal part of the actuator which concerns on this invention. 本発明に係るアクチュエータの縦断側面図であり、ロッドが下端位置にあるときの状態を示している。It is a vertical side view of the actuator which concerns on this invention, and has shown the state when a rod exists in a lower end position. 本発明に係るアクチュエータの別実施形態を示す、要部の縦断側面図である。It is a vertical side view of the principal part which shows another embodiment of the actuator which concerns on this invention. 本発明に係るアクチュエータの別実施形態を示す、要部の縦断側面図である。It is a vertical side view of the principal part which shows another embodiment of the actuator which concerns on this invention.

図１乃至図４に、本発明に係るアクチュエータを、被対象物であるワークをハンドリングするピックアンドプレイス装置に適用した実施形態を示す。図２に示すように、アクチュエータ１は、縦長のロッド２のまわりに、ロッド２の上下方向（スライド方向）の変位量（Ｚ変位量）を検出するスライド位置検出部３と、姿勢保持用のホルダー４と、ロッド２を上下方向に昇降操作（スライド操作）するスライド駆動部５と、軸芯まわりの方向にロッド２を回転操作する回転駆動部６と、ロッド２の回転角度（角度θ）を検出する角度検出部７とが、下方より記載順に設けられている。 1 to 4 show an embodiment in which an actuator according to the present invention is applied to a pick-and-place apparatus for handling a workpiece that is an object. As shown in FIG. 2, the actuator 1 includes a slide position detection unit 3 that detects a displacement amount (Z displacement amount) in the vertical direction (slide direction) of the rod 2 around a vertically long rod 2, and a posture-holding member. The holder 4, the slide drive unit 5 that moves the rod 2 up and down (slide operation), the rotation drive unit 6 that rotates the rod 2 in the direction around the axis, and the rotation angle (angle θ) of the rod 2 Are provided in the order of description from below.

ロッド２の下端部（先端部）には、ワーク８を吸着保持するための吸着パッド９が装着されている。ロッド２の上端部（基端部）には、吸着パッド９に吸着力を与えるための不図示の真空ポンプに至るホース１０が連結されている。これら、スライド位置検出部３、ホルダー４、スライド駆動部５、回転駆動部６、および角度検出部７は、縦長のフレーム１１に固定されている。フレーム１１は、例えばロボットアーム１２に連結して、アクチュエータ１の全体を可動させることができる。尤もフレーム１１は固定であってもよい。 A suction pad 9 for sucking and holding the workpiece 8 is attached to the lower end portion (tip portion) of the rod 2. Connected to the upper end portion (base end portion) of the rod 2 is a hose 10 that leads to a vacuum pump (not shown) for applying a suction force to the suction pad 9. These slide position detection unit 3, holder 4, slide drive unit 5, rotation drive unit 6, and angle detection unit 7 are fixed to a vertically long frame 11. The frame 11 can be connected to, for example, a robot arm 12 to move the entire actuator 1. However, the frame 11 may be fixed.

図１において、符号１３はアクチュエータ１の全体を制御するコントローラを示す。コントローラ１３は、スライド位置検出部３および角度検出部７からの検出信号を受信するとともに、該検出信号に基づいて、スライド駆動部５、回転駆動部６および真空ポンプに制御信号を送信して、これらスライド駆動部５等を駆動制御する。 In FIG. 1, reference numeral 13 denotes a controller that controls the entire actuator 1. The controller 13 receives detection signals from the slide position detection unit 3 and the angle detection unit 7, and transmits control signals to the slide drive unit 5, the rotation drive unit 6 and the vacuum pump based on the detection signals, The slide drive unit 5 and the like are driven and controlled.

図１に示すように、ロッド２は中空円筒状に形成されており、真空ポンプによりホース１０を介してロッド２内の雰囲気を吸引することにより、吸着パッド９によるワーク８に対する吸引力が発揮される。ロッド２は、下方側に設けられた小径筒部２ａと、上方側に設けられて、該小径筒部２ａよりも外径寸法の大きな大径筒部２ｂとからなる段付き状に形成されている。両筒部２ａ・２ｂは、金属成形品であり、大径筒部２ｂの下端に設けられた雌ねじ部に、小径筒部２ａの上端に設けられた雄ねじ部をねじ込むことにより、両筒部２ａ・２ｂは連結されている。 As shown in FIG. 1, the rod 2 is formed in a hollow cylindrical shape, and the suction force to the workpiece 8 by the suction pad 9 is exhibited by sucking the atmosphere in the rod 2 through the hose 10 by a vacuum pump. The The rod 2 is formed in a stepped shape including a small-diameter cylindrical portion 2a provided on the lower side and a large-diameter cylindrical portion 2b provided on the upper side and having a larger outer diameter than the small-diameter cylindrical portion 2a. Yes. Both cylinder parts 2a and 2b are metal molded products, and by screwing the male thread part provided at the upper end of the small diameter cylinder part 2a into the female thread part provided at the lower end of the large diameter cylinder part 2b, both cylinder parts 2a・ 2b is connected.

図１および図３に示すように、スライド位置検出部３は、ロッド２の小径筒部２ａに配置された磁性マーク１６と、小径筒部２ａの外周面を囲むように所定間隔を置いて非接触状態で配置された中空円筒状のセンサヘッド１７とで構成されるリニアセンサである。磁性マーク１６は、軸方向に交互に配置されたリング状の磁性体１６ａと非磁性体１６ｂで構成されており、これら磁性体１６ａ、非磁性体１６ｂの外周面により、小径筒部２ａの外周面の大部分が構成されている。つまり、小径筒部２ａの長さ方向の略全長にわたって、磁性マーク１６が配置されている。そして、センサヘッド１７に内蔵された電磁コイルと、ロッド２側の磁性マーク１６との磁気結合を用いて、ロッド２の上下方向の変位量（Ｚ変位量）を検出する。 As shown in FIGS. 1 and 3, the slide position detector 3 is not spaced apart from the magnetic mark 16 disposed on the small diameter cylindrical portion 2a of the rod 2 with a predetermined interval so as to surround the outer peripheral surface of the small diameter cylindrical portion 2a. It is a linear sensor comprised with the hollow cylindrical sensor head 17 arrange | positioned in a contact state. The magnetic mark 16 is composed of ring-shaped magnetic bodies 16a and nonmagnetic bodies 16b that are alternately arranged in the axial direction, and the outer peripheral surface of the small diameter cylindrical portion 2a is formed by the outer peripheral surfaces of the magnetic bodies 16a and 16b. Most of the surface is constructed. That is, the magnetic mark 16 is arranged over substantially the entire length in the length direction of the small diameter cylindrical portion 2a. Then, the amount of vertical displacement (Z displacement) of the rod 2 is detected using the magnetic coupling between the electromagnetic coil built in the sensor head 17 and the magnetic mark 16 on the rod 2 side.

図４に示すように、ホルダー４は、内周面にベアリング１９を有する中空筒状の部材であり、ロッド２の大径筒部２ｂの外周面に外嵌状に当接して、軸芯と直交する方向、すなわち水平方向（図示例では左右方向）にロッド２を遊動不能に保持している。また、ホルダー４は、ベアリングの働きにより、ロッド２を上下方向にスライド変位可能に、しかも回転変位可能な状態で支持している。 As shown in FIG. 4, the holder 4 is a hollow cylindrical member having a bearing 19 on the inner peripheral surface. The holder 4 abuts on the outer peripheral surface of the large-diameter cylindrical portion 2 b of the rod 2 in an outer fitting manner, and The rod 2 is held in a non-movable direction in a perpendicular direction, that is, in a horizontal direction (left and right in the illustrated example). Further, the holder 4 supports the rod 2 in a state in which the rod 2 can be slid in the vertical direction and can be rotationally displaced by the action of the bearing.

図１および図４に示すように、スライド駆動部５は、上下にロッド２の挿通を許す開口を有する円筒容器状のハウジング２０と、ハウジング２０の筒壁内面に固定されたリング状のリニアモータコイル２１と、ロッドの外周面に設けられた円筒状のムービングマグネット２２とで構成されるリニアアクチュエータである。ムービングマグネット２２の外周面と、リニアモータコイル２１の内周面との間には、僅かなクリアランスが形成されており、これらムービングマグネット２２とリニアモータコイル２１とが協同することで、ロッド２を昇降させる（Ｚ変位させる）。符号２３は、ロッド２の大径筒部２ｂの外周面に装着されて、ハウジング２０の空隙内で上下方向にスライド変位可能に構成された支持筒を示しており、この支持筒２３の外周面にムービングマグネット２２が固定されている。支持筒２３の下端がハウジング２０の底面に当接することで、ロッド２の下方への抜け止めが図られるとともに、ロッド２の下方への移動限界が規制される。また、支持筒２３の上端がハウジング２０の上面に当接することで、ロッド２の上方への移動限界が規制される。 As shown in FIGS. 1 and 4, the slide drive unit 5 includes a cylindrical container-shaped housing 20 having an opening that allows the rod 2 to be inserted up and down, and a ring-shaped linear motor fixed to the inner surface of the cylindrical wall of the housing 20. It is a linear actuator composed of a coil 21 and a cylindrical moving magnet 22 provided on the outer peripheral surface of the rod. A slight clearance is formed between the outer peripheral surface of the moving magnet 22 and the inner peripheral surface of the linear motor coil 21, and the moving magnet 22 and the linear motor coil 21 cooperate to allow the rod 2 to move. Move up and down (Z displacement). Reference numeral 23 denotes a support cylinder that is mounted on the outer peripheral surface of the large-diameter cylindrical portion 2 b of the rod 2 and is configured to be slidable in the vertical direction within the gap of the housing 20. A moving magnet 22 is fixed to the base. When the lower end of the support cylinder 23 abuts against the bottom surface of the housing 20, the rod 2 is prevented from coming off downward, and the lower limit of movement of the rod 2 is restricted. Further, the upper limit of the support cylinder 23 is in contact with the upper surface of the housing 20, so that the upper limit of movement of the rod 2 is restricted.

図２および図４に示すように、回転駆動部６は、ステータコイルを有する中空円筒状の外フレーム２５と、外フレーム２５の内周面に配置された中空円筒状の内フレーム２６とで構成される中空モータである。内フレーム２６はロッド２を外嵌状に保持しており、その内部に円周状にＮ極、Ｓ極を交互に積層状に着磁したロータマグネットが内蔵されている。これら外フレーム２５のステータコイルと内フレーム２６のロータマグネットとが協同して、内フレーム２６を介してロッド２を縦軸まわりに回転操作する（θ変位させる）。 As shown in FIGS. 2 and 4, the rotation drive unit 6 includes a hollow cylindrical outer frame 25 having a stator coil, and a hollow cylindrical inner frame 26 arranged on the inner peripheral surface of the outer frame 25. A hollow motor. The inner frame 26 holds the rod 2 in an outer fitting shape, and a rotor magnet in which N-poles and S-poles are circumferentially magnetized alternately in a laminated shape is built therein. The stator coil of the outer frame 25 and the rotor magnet of the inner frame 26 cooperate to rotate the rod 2 about the vertical axis via the inner frame 26 (displace θ).

図２および図４に示すように、角度検出部７は、ロッド２の回転操作に伴って従動回転する中空円筒状の回転体３０と、回転体３０を囲む中空円筒状の固定体３１とで構成される中空エンコーダであり、回転体３０側のマグネットと固定体３１側の電磁コイルとの磁気結合に基づいて、ロッド２の回転角度（θ）を検出する。図１および図４に示すように、これら回転駆動部６と角度検出部７とは、リング状の支持体３３に組み付けられて、ユニット部品化された状態で、フレーム１１に固定されている。 As shown in FIGS. 2 and 4, the angle detector 7 includes a hollow cylindrical rotating body 30 that rotates following rotation of the rod 2 and a hollow cylindrical fixed body 31 that surrounds the rotating body 30. This is a hollow encoder configured to detect the rotation angle (θ) of the rod 2 based on the magnetic coupling between the magnet on the rotating body 30 side and the electromagnetic coil on the fixed body 31 side. As shown in FIGS. 1 and 4, the rotation drive unit 6 and the angle detection unit 7 are fixed to the frame 11 in a state of being assembled into a ring-shaped support 33 and being unitized.

スライド駆動部５によるロッド２のＺ変位とは無関係に常にロッド２を確動回転させること、および、ロッド２のＺ変位とは無関係に常にロッド２の回転角度を検出することを目的として、回転駆動部６および角度検出部７と、ロッド２との間にスプライン機構が設けられている。かかるスプライン機構は、ロッド２の大径筒部２ｂの上端外周面に上下方向に長く形成された転動突起３５と、回転駆動部６の内フレーム２６の内周面に刻設された係合溝３６と、角度検出部７の回転体３０の内周面に刻設された係合凹部３７とで構成される。本実施形態では、ロッド２の上端が８本の転動突起３５が放射状に突設されたスプラインシャフトとされており、内フレーム２６および回転体３０とは、該スプラインシャフトの外形形状と一致する内形形状を有するスプラインナットとされている。以上より、ロッド２が昇降操作（スライド操作）されたとき、転動突起３５は、係合溝３６および係合凹部３７との係合状態を維持したまま、これら係合溝３６および係合凹部３７内を摺動移動する。従って、ロッドのＺ変位とは無関係に、常にロッド２と内フレーム２６との間の係合状態が維持され、回転駆動部６によりロッド２を確動させることができる。また、ロッド２のＺ変位とは無関係に、常にロッド２と回転体３０との係合状態が維持され、角度検出部７による確実な回転角度（θ）の検知がなされる。 Rotation for the purpose of always positively rotating the rod 2 regardless of the Z displacement of the rod 2 by the slide drive unit 5 and always detecting the rotation angle of the rod 2 regardless of the Z displacement of the rod 2 A spline mechanism is provided between the drive unit 6 and the angle detection unit 7 and the rod 2. Such a spline mechanism includes a rolling protrusion 35 formed long in the vertical direction on the outer peripheral surface of the upper end of the large-diameter cylindrical portion 2 b of the rod 2 and an engagement carved on the inner peripheral surface of the inner frame 26 of the rotation driving unit 6. The groove 36 and the engaging recess 37 engraved on the inner peripheral surface of the rotating body 30 of the angle detection unit 7 are configured. In the present embodiment, the upper end of the rod 2 is a spline shaft in which eight rolling protrusions 35 are radially provided, and the inner frame 26 and the rotating body 30 coincide with the outer shape of the spline shaft. The spline nut has an inner shape. As described above, when the rod 2 is moved up and down (sliding operation), the rolling projection 35 maintains the engagement state with the engagement groove 36 and the engagement recess 37, and the engagement groove 36 and the engagement recess 37 are maintained. 37 slides and moves. Therefore, regardless of the Z displacement of the rod, the engagement state between the rod 2 and the inner frame 26 is always maintained, and the rod 2 can be positively moved by the rotation drive unit 6. Further, regardless of the Z displacement of the rod 2, the engagement state between the rod 2 and the rotating body 30 is always maintained, and the angle detection unit 7 can reliably detect the rotation angle (θ).

ロッド２の上端開口を防ぐようにキャップ４０が装着される。ロッド２の回転に伴うホース１０の従動を防ぐため、キャップ４０はカップリング機構を備えるものとなっている。 A cap 40 is attached so as to prevent the upper end opening of the rod 2. In order to prevent the hose 10 from being driven as the rod 2 rotates, the cap 40 is provided with a coupling mechanism.

以上のような構成からなるアクチュエータ１においては、スライド駆動部５により、ロッド２が引き上げられた図１に示す待機位置と、ロッド２が引き下げられて吸着パッド９がワーク２に接触する図４に示すハンドリング位置との間で、上下方向にロッド２を昇降操作することができる（Ｚ変位させることができる）。かかるＺ変位に伴うロッド２の変位量は、リニアセンサからなるスライド位置検出部３により正確に検知される。 In the actuator 1 having the above-described configuration, the slide driving unit 5 has the standby position shown in FIG. 1 where the rod 2 is pulled up, and FIG. 4 where the rod 2 is pulled down and the suction pad 9 contacts the workpiece 2. The rod 2 can be moved up and down in the vertical direction between the indicated handling positions (can be Z-displaced). The amount of displacement of the rod 2 due to such Z displacement is accurately detected by the slide position detection unit 3 comprising a linear sensor.

図４に示すハンドリング位置において、ポンプを駆動させてホース１０を介してロッド２内の雰囲気を吸引することにより、吸着パッド９によるワーク８に対する吸引力が発揮され、ワーク８を吸着保持することができる。また、ワーク８を吸着保持した状態で、スライド駆動部５を駆動させることにより、図３に示すように、ロッド２を引き上げて、ワーク８を持ち上げることができる。 In the handling position shown in FIG. 4, by sucking the atmosphere in the rod 2 through the hose 10 by driving the pump, the suction force to the work 8 by the suction pad 9 is exerted, and the work 8 is sucked and held. it can. In addition, by driving the slide drive unit 5 with the workpiece 8 being sucked and held, the rod 2 can be lifted and the workpiece 8 can be lifted as shown in FIG.

ワーク８を持ち上げた状態で、回転駆動部６によりロッド２を回転操作することにより、ワーク８の向きを変えることができる。かかる回転駆動部６によるロッド２の回転量は、中空エンコーダである角度検出部７により正確に検知される。ワーク８の向きが所定方向に変更されると、再びロッド２を降ろしてワーク８を載置する。このときのロッド２のＺ変位量もスライド位置検出部３により検知される。 The direction of the workpiece 8 can be changed by rotating the rod 2 with the rotation driving unit 6 in a state where the workpiece 8 is lifted. The amount of rotation of the rod 2 by the rotation drive unit 6 is accurately detected by the angle detection unit 7 which is a hollow encoder. When the direction of the workpiece 8 is changed to a predetermined direction, the rod 2 is lowered again and the workpiece 8 is placed. The Z displacement amount of the rod 2 at this time is also detected by the slide position detector 3.

以上のように、本実施形態においては、スライド駆動部５によりロッド２を昇降操作できるとともに、回転駆動部６によりロッド２を回転操作することができるようにしたため、従前と同様のロッド２の昇降機能（Ｚ変位）に加えて、回転機能（θ変位）をアクチュエータ１に与えることができる。 As described above, in the present embodiment, the rod 2 can be moved up and down by the slide drive unit 5 and the rod 2 can be rotated by the rotation drive unit 6. In addition to the function (Z displacement), a rotation function (θ displacement) can be given to the actuator 1.

また、ロッド２と非接触状態を保ちながらロッド２を昇降操作することができるリニアアクチュエータをスライド駆動部５として採用したので、ロッド２の回転姿勢状態とは無関係に、ロッド２を昇降操作することができる。従って、例えばラック−ピニオン機構からなるスライド駆動部を採用して、当該スライド駆動部自身を回転させるような形態に比べて、装置の簡素化、小型化、およびアクチュエータ１の全体コストの削減を図ることができる。換言すれば、回転機能を付与したことに伴うアクチュエータ１の複雑化、大型化、或いは全体コストの上昇などを抑えて、装置の簡素化および小型化を図り、全体コストを削減できる。 Further, since a linear actuator that can move the rod 2 up and down while maintaining a non-contact state with the rod 2 is adopted as the slide drive unit 5, the rod 2 can be moved up and down regardless of the rotational posture state of the rod 2. Can do. Therefore, for example, the apparatus is simplified and reduced in size and the overall cost of the actuator 1 is reduced as compared with a configuration in which a slide drive unit including a rack-pinion mechanism is employed and the slide drive unit itself is rotated. be able to. In other words, the actuator 1 can be simplified and miniaturized and the overall cost can be reduced by suppressing the complication, enlargement, or increase in the overall cost of the actuator 1 associated with the rotation function.

スライド位置検出部３として、ロッド２の外周面に固定された磁性マーク１６と、ロッド２の外周面を囲むように非接触状態で配置されたセンサヘッド１７とからなるリニアセンサを採用してあると、ロッド２と同軸上にリニアセンサを配置することができるため、アッベ誤差の問題を解消して、ロッド２のＺ変位をより正確に検出することができる。先のスライド駆動部５の場合と同様に、ロッドの回転姿勢状態とは無関係に、ロッドのＺ変位を検出することができる点でも優れている。非接触状態２でロッドのＺ変位を検出する形態であるため、ロッド２の回転姿勢状態とは無関係に、Ｚ変位を確実に検出できる点でも優れている。 As the slide position detection unit 3, a linear sensor including a magnetic mark 16 fixed to the outer peripheral surface of the rod 2 and a sensor head 17 arranged in a non-contact state so as to surround the outer peripheral surface of the rod 2 is adopted. Since the linear sensor can be arranged coaxially with the rod 2, the problem of Abbe error can be solved and the Z displacement of the rod 2 can be detected more accurately. As in the case of the previous slide drive unit 5, the Z displacement of the rod can be detected irrespective of the rotational posture state of the rod. Since the Z displacement of the rod is detected in the non-contact state 2, the Z displacement can be reliably detected regardless of the rotational posture state of the rod 2.

回転駆動部６として中空モータを採用したので、ギヤ等を含む伝動系の回転駆動部に比べて、回転駆動部自身のコンパクト化を図ることができる。動力ロス無く、ダイレクトにロッド２を回転操作することもできる。ダイレクトにロッド２を回転操作することができるため、応答速度にも優れる。 Since a hollow motor is employed as the rotation drive unit 6, the rotation drive unit itself can be made more compact than a transmission rotation drive unit including gears and the like. The rod 2 can be directly rotated without power loss. Since the rod 2 can be directly rotated, the response speed is excellent.

角度検出部７として、ロッド２の回転操作に伴って従動回転する回転体３０と、該回転体を囲む固定体３１とを含む中空エンコーダを採用したので、ダイレクトにロッド２の回転角度を検出することができ、検出精度に優れる。 As the angle detection unit 7, a hollow encoder including a rotating body 30 that rotates following rotation operation of the rod 2 and a fixed body 31 that surrounds the rotating body is adopted, so that the rotation angle of the rod 2 is directly detected. The detection accuracy is excellent.

ロッド２と回転駆動部６との間に、転動突起３５（スプラインシャフト）と、係合溝３６を有する内フレーム２６（スプラインナット）からなるスプライン機構を設けて、転動突起３５が係合溝３６内で摺動できるように構成したので、ロッド２がＺ方向に上下動した場合でも、常に係合溝３６と転動突起３５との係合状態が維持される。従って、ロッド２のＺ変位とは無関係に、常にロッド２を確動回転させることができる。 A spline mechanism comprising a rolling projection 35 (spline shaft) and an inner frame 26 (spline nut) having an engagement groove 36 is provided between the rod 2 and the rotation drive unit 6 so that the rolling projection 35 is engaged. Since it is configured to be slidable in the groove 36, the engagement state between the engagement groove 36 and the rolling protrusion 35 is always maintained even when the rod 2 moves up and down in the Z direction. Therefore, the rod 2 can always be positively rotated irrespective of the Z displacement of the rod 2.

同様に、ロッド２と角度検出部７との間に、転動突起３５（スプラインシャフト）と、係合凹部３７を有する回転体３０（スプラインナット）からなるスプライン機構を設けて、転動突起３５が係合凹部３７内で摺動できるように構成したので、ロッド２がＺ方向に上下動した場合でも、常に係合凹部３７と転動突起３５との係合状態が維持される。従って、ロッド２のＺ変位とは無関係に、常にロッド２の回転角度（θ変位）を検出することができる。 Similarly, a spline mechanism including a rolling protrusion 35 (spline shaft) and a rotating body 30 (spline nut) having an engagement recess 37 is provided between the rod 2 and the angle detection unit 7. Therefore, even when the rod 2 moves up and down in the Z direction, the engagement state between the engagement recess 37 and the rolling protrusion 35 is always maintained. Therefore, the rotation angle (θ displacement) of the rod 2 can always be detected regardless of the Z displacement of the rod 2.

回転駆動部６である中空モータは、内フレーム２６と外フレーム２５とのクリアランスは極めて小さく、中空モータにロッド２の水平方向の姿勢保持機構を兼用させることができる。これにより、専用の水平方向の姿勢保持機構の個数を減じることができるので、アクチュエータ１の全体構造を簡素化して、アクチュエータ１のコンパクト化、低コスト化に貢献できる。本実施形態では、下方寄りにホルダー４を配置し、上方寄りに回転駆動部６の中空モータを配置したので、二点支持により、確実にロッド２を水平方向に遊動不能に保持することができる。 The hollow motor which is the rotational drive unit 6 has a very small clearance between the inner frame 26 and the outer frame 25, and the hollow motor can also be used as a horizontal posture holding mechanism for the rod 2. As a result, the number of dedicated horizontal posture holding mechanisms can be reduced, so that the entire structure of the actuator 1 can be simplified, and the actuator 1 can be made compact and cost-effective. In the present embodiment, the holder 4 is disposed on the lower side, and the hollow motor of the rotation drive unit 6 is disposed on the upper side. Therefore, the rod 2 can be reliably held in a non-movable state in the horizontal direction by the two-point support. .

中空筒状に形成したロッド２内の雰囲気を吸引することで、吸着パッド９の吸引力が発揮されるようにしたので、アクチュエータ１の信頼性が向上する。すなわち、吸着パッド９にホース１０を直結した場合には、ホース１０とロッド２とが接触するおそれがあるが、本実施形態に係るアクチュエータ１においては、かかる不具合は一切生じず、アクチュエータ１の信頼性が向上する。 Since the suction force of the suction pad 9 is exhibited by sucking the atmosphere in the rod 2 formed in the hollow cylindrical shape, the reliability of the actuator 1 is improved. That is, when the hose 10 is directly connected to the suction pad 9, the hose 10 and the rod 2 may come into contact with each other. However, in the actuator 1 according to the present embodiment, no such trouble occurs, and the reliability of the actuator 1 Improves.

図５に本発明に係るアクチュエータ１の別実施形態を示す。そこでは、先の吸着パッド９に替えて、ロッド２の下端にアームタイプのハンドリング部５０を装着した点が、先の図１乃至図４に示す実施形態と相違する。ロッド２は中空筒状とし、その内部にハンドリング部５０の制御用コード５１を配線してある。それ以外の点は、先の第１実施形態と同様である。 FIG. 5 shows another embodiment of the actuator 1 according to the present invention. There, it differs from the previous embodiment shown in FIGS. 1 to 4 in that an arm type handling unit 50 is attached to the lower end of the rod 2 instead of the previous suction pad 9. The rod 2 has a hollow cylindrical shape, and a control cord 51 of the handling unit 50 is wired therein. Other points are the same as in the first embodiment.

以上のように制御用コード５１をロッド２内に配線してあると、ロッド２にコード５１が接触して、ロッド２の動きが阻害される問題は生じず、アクチュエータ１の信頼性が向上する。 When the control cord 51 is wired in the rod 2 as described above, there is no problem that the cord 51 comes into contact with the rod 2 and the movement of the rod 2 is hindered, and the reliability of the actuator 1 is improved. .

図６に、さらに本発明の別実施形態に係るアクチュエータを示す。そこでは、磁性体１６ａと非磁性体１６ｂとが交互に積層してなる磁性マーク１６が、ロッド２の小径筒部２ａの筒壁内に埋設状に配されている点が、先の図１乃至図４に示す実施形態と相違する。それ以外の点は、先の実施形態と同様であるので、同一部材には同一符号を付して、その説明を省略する。 FIG. 6 shows an actuator according to another embodiment of the present invention. In this case, the magnetic mark 16 formed by alternately laminating the magnetic body 16a and the non-magnetic body 16b is embedded in the cylindrical wall of the small-diameter cylindrical portion 2a of the rod 2 as shown in FIG. Or different from the embodiment shown in FIG. Since the other points are the same as in the previous embodiment, the same members are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

回転駆動部６を構成する中空モータは、パルスモータとすることができ、この場合には、角度検出部７を省略することができる。転動突起３５としては、図２のごとく、複数本の転動突起３５がロッド２の外周面に放射状に突設されている形態に限られず、１本の転動突起３５がロッド２の外周面に突設されている形態であってもよく、その場合には、内フレーム２６および回転体３０には、一個の係合溝３６および係合凹部３７を形成すれば足り、要は転動突起３５と係合溝３６等の確実な係合状態を維持しながら、ロッド２のＺ変位に伴って転動突起３５が係合溝３６および係合凹部３７内を摺動できればよい。 The hollow motor constituting the rotation drive unit 6 can be a pulse motor, and in this case, the angle detection unit 7 can be omitted. As shown in FIG. 2, the rolling protrusions 35 are not limited to a form in which a plurality of rolling protrusions 35 are radially provided on the outer peripheral surface of the rod 2, and one rolling protrusion 35 is an outer periphery of the rod 2. In this case, it is sufficient to form one engagement groove 36 and engagement recess 37 in the inner frame 26 and the rotary body 30, and in short, rolling. It is only necessary that the rolling projection 35 can slide in the engagement groove 36 and the engagement recess 37 in accordance with the Z displacement of the rod 2 while maintaining the positive engagement state of the projection 35 and the engagement groove 36 and the like.

１アクチュエータ
２ロッド
３スライド位置検出部
４ホルダー
５スライド駆動部
６回転駆動部
７角度検出部
８被対象物（ワーク）
９吸着パッド
１０ホース
１１フレーム
１６磁性マーク
１７センサヘッド
２５外フレーム
２６内フレーム
３０回転体
３１固定体
３５転動突起
３６係合溝
３７係合凹部
５０ハンドリング部
５１制御用コード DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Actuator 2 Rod 3 Slide position detection part 4 Holder 5 Slide drive part 6 Rotation drive part 7 Angle detection part 8 Object (workpiece)
9 Suction pad 10 Hose 11 Frame 16 Magnetic mark 17 Sensor head 25 Outer frame 26 Inner frame 30 Rotating body 31 Fixed body 35 Rolling protrusion 36 Engaging groove 37 Engaging recess 50 Handling part 51 Control code

Claims

A rod, a slide drive unit that slides the rod, a rotation drive unit that rotates the rod in a direction around an axis, a slide position detection unit that detects a displacement amount of the rod in the slide direction, and the rod An angle detector for detecting the rotation angle of
The slide position detecting unit is a linear sensor configured by a plurality of magnetic marks arranged on the rod and a hollow cylindrical sensor head arranged in a non-contact state so as to surround the outer peripheral surface of the rod. Yes,
The slide drive unit includes a moving magnet provided on the rod, and a linear motor coil that is arranged in a non-contact state so as to surround the outer peripheral surface of the rod and slides the rod in cooperation with the moving magnet. An actuator characterized by being a linear actuator.

The rotation drive unit has a hollow cylindrical outer frame having a stator coil, and a rotor magnet that is arranged on the inner peripheral surface of the outer frame and is magnetized with N and S poles alternately in a circumferential shape. And a hollow motor including a hollow cylindrical inner frame that holds the rod in an outer fitting shape,
On the outer peripheral surface of the rod, a rolling protrusion is formed long in the sliding direction, and an engagement groove is formed in the inner frame corresponding to the rolling protrusion,
The rotational driving force of the inner frame is transmitted to the rod through the rolling projection, and the rolling projection slides in the engagement groove when the rod is slid. The actuator according to claim 1.

The angle detection unit has an engagement recess that engages with the rolling protrusion, and rotates in a hollow cylindrical shape following rotation of the rod, and a hollow cylindrical shape that surrounds the rotary body A hollow encoder including a fixed body,
3. The actuator according to claim 2, wherein when the rod is slid, the rolling protrusion slides in the engagement recess.

At the tip of the rod, a handling part is provided for holding the object to be transported detachably,
The rod is formed in a hollow cylindrical shape,
The actuator according to any one of claims 1 to 3, wherein a control cord of the handling unit is wired in the rod.

The tip of the rod is provided with a suction pad for detachably holding the object to be transported,
The rod is formed in a hollow cylindrical shape, and suction force to the object to be conveyed by the suction pad is exhibited by sucking the atmosphere in the rod from the upper end of the rod. 4. The actuator according to any one of 3.

The slide position detecting unit, the position holding holder, the slide driving unit, and the rotary driving unit including the hollow motor are arranged in a state of being fixed to the frame so as to surround the rod. Has been
The holder is a hollow cylindrical member that comes into contact with the outer peripheral surface of the rod in an outer fitting manner, and supports the rod in a slidable and rotatively displaceable manner in the sliding direction.
The actuator according to any one of claims 2 to 5, wherein the rod is held non-movable in a direction orthogonal to the axis by at least the hollow motor and the holder.