JP2017133593A

JP2017133593A - 流体圧アクチュエータ

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Publication number: JP2017133593A
Application number: JP2016013778A
Authority: JP
Inventors: 将人梶並; Masahito Kajinami
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2016-01-27
Filing date: 2016-01-27
Publication date: 2017-08-03
Anticipated expiration: 2036-01-27
Also published as: JP6723013B2; KR102511100B1; KR20170089739A

Abstract

【課題】非接触駆動されるロッドの軸方向及び周方向における位置決め制御を高精度に行うことができる流体圧アクチュエータを提供する。【解決手段】シャフト５側に設けられたスケール２１をシリンダ２側に設けられた読取ヘッド２２で読み取ることによって、ロッド４の位置を検出する位置検出部２０と、位置検出部２０の検出結果に基づいて、シリンダ２内のピストン３を挟んだ一方側の圧力室Ｐ１に供給される流体Ｋの圧力と、他方側の圧力室Ｐ２に供給される流体の圧力Ｋとを調整しながら、ロッド４を軸方向に移動させる圧力調整部１４と、位置検出部２０の検出結果に基づいて、ロッド４を所定の角度範囲で周方向に回動させる回動駆動部１５とを備え、スケール２１は、シャフト５の外周面に取り付けられると共に、読取ヘッド２２と対向する面が平面である。【選択図】図１

Description

本発明は、流体圧アクチュエータに関する。

例えば、半導体チップのダイボンディング工程やマウンティング工程では、半導体チップを保持するツールが先端に取り付けられたロッドを上下方向にスライド（直進）させる流体圧アクチュエータが用いられる（例えば、特許文献１，２を参照。）。

具体的に、流体圧アクチュエータとして、エア（空気）で差動するエア圧アクチュエータを用いた場合、シリンダの内部に導入されるエアの圧力を調整しながら、ロッドに接続されたピストンがシリンダ内で軸方向にスライドする位置を制御する。

また、エア圧アクチュエータでは、シリンダ内の圧力室からシリンダとピストンとの間の隙間に流入するエアによって、静圧空気軸受（静圧流体軸受）が形成されている。これにより、ピストンがシリンダとは非接触な状態で軸方向にスライド自在に支持されている。

特開２００４−３０１１３８号公報特開２０１５−１１３８６８号公報

ところで、上記特許文献１に記載の流体圧アクチュエータは、サーボモータ等の回転駆動源からギヤを介してガイドフランジに伝達される駆動力によって、ロッドをガイドフランジと一体に回転駆動する構成となっている。

この構成の場合、ロッドをスライドさせる機構については非接触駆動となるものの、ロッドを回転させる機構については非接触駆動とはならないため、上述した半導体チップの高精度な荷重制御や位置決め制御を行う上で不利となる。

一方、上記特許文献２に記載の流体圧アクチュエータでは、ロッドとの隙間を流れる流体により圧力を発生させる動圧空気軸受（動圧流体軸受）によって、回転モータによる駆動力を非接触でロッドに伝達することが可能である。

しかしながら、上述した圧力を発生させるための隙間は、ロッドの回転方向（周方向）における位置を制御する際の誤差の要因となる。このため、非接触駆動されるロッドの軸方向及び周方向における位置を高精度に制御することが求められている。

本発明の一つの態様は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、非接触駆動されるロッドの軸方向及び周方向における位置決め制御を高精度に行うことができる流体圧アクチュエータを提供することを目的の一つとする。

〔１〕本発明の一つの態様に係る流体圧アクチュエータは、シリンダと、前記シリンダの内部で移動するピストンと、前記ピストンの一端側に接続された状態で、前記ピストンと一体に移動するロッドと、前記ピストンの他端側に接続された状態で、前記ピストンと一体に移動するシャフトと、前記シャフト側に設けられたスケールを前記シリンダ側に設けられた読取ヘッドで読み取ることによって、前記ロッドの位置を検出する位置検出部と、前記位置検出部の検出結果に基づいて、前記シリンダ内の前記ピストンを挟んだ一方側の圧力室に供給される流体の圧力と、他方側の圧力室に供給される流体の圧力とを調整しながら、前記ロッドを軸方向に移動させる圧力調整部と、前記位置検出部の検出結果に基づいて、前記ロッドを所定の角度範囲で周方向に回動させる回動駆動部とを備え、前記スケールは、前記シャフトの外周面に取り付けられると共に、前記読取ヘッドと対向する面が平面であることを特徴とする流体圧アクチュエータ。

〔２〕前記〔１〕に記載の流体圧アクチュエータにおいて、前記スケールは、前記ロッドの軸方向における位置を検出する直進検出用スケールと、前記ロッドの周方向における位置を検出する回動検出用スケールとが一体化された構成を有し、前記読取ヘッドは、前記直進検出用スケールに対応した直進検出用読取ヘッドと、前記回動検出用スケールに対応した回動検出用読取ヘッドとを含む構成であってもよい。

〔３〕前記〔２〕に記載の流体圧アクチュエータにおいて、前記スケールは、前記読取ヘッドと対向する面に、前記直進検出用スケールを構成するパターンが前記ロッドの軸方向と直交する方向に並んで配置され、前記回動検出用スケールを構成するパターンが前記ロッドの軸方向と平行な方向に並んで配置された構成であってもよい。

〔４〕前記〔１〕〜〔３〕の何れか一項に記載の流体圧アクチュエータにおいて、前記ピストンは、前記シリンダとの間の隙間に流入する流体により形成される静圧流体軸受を介して、前記シリンダとは非接触な状態で軸方向に移動自在に支持されている構成であってもよい。

〔５〕前記〔１〕〜〔４〕の何れか一項に記載の流体圧アクチュエータにおいて、前記回動駆動部は、回転モータと、前記回転モータによる駆動力を前記ロッドに伝達する駆動伝達機構と、前記ロッドとの隙間を流れる流体により圧力を発生させる動圧流体軸受とを有して、前記ロッドは、前記動圧流体軸受を介して非接触な状態で周方向に回動駆動される構成であってもよい。

〔６〕前記〔１〕〜〔５〕の何れか一項に記載の流体圧アクチュエータにおいて、前記流体がエアである構成であってもよい。

以上のように、本発明の一つの態様に係る流体圧アクチュエータでは、非接触駆動されるロッドの軸方向及び回動方向における位置決め制御を高精度に行うことが可能である。

本発明の一実施形態に係るエア圧アクチュエータの縦断面構造を示す図である。図１中に示すＡ−Ａ’位置におけるエア圧アクチュエータの横断面構造を示す図である。スケールの読取ヘッドと対向する面を拡大した図である。ロッドを原点の位置から所定の角度だけ回動させた場合を説明するための断面図である。スケールの別の取付構造を示す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下の説明で用いる図面では、各構成要素を見やすくするため、構成要素を模式的に示している場合があり、構成要素によっては寸法の縮尺を異ならせて示すこともある。

本発明の一実施形態に係る流体圧アクチュエータとして、例えば図１に示すエア圧アクチュエータ１について説明する。なお、図１は、エア圧アクチュエータ１の縦断面構造を示す図である。また、以下に示す図面では、ＸＹＺ直交座標系を設定し、Ｘ軸方向をエア圧アクチュエータ１の左右方向、Ｙ軸方向をエア圧アクチュエータ１の前後方向、Ｚ軸方向をエア圧アクチュエータ１の上下方向（軸方向）として、それぞれ示すものとする。また、Ｚ軸回りをエア圧アクチュエータ１の回転方向（周方向）として示すものとする。

エア圧アクチュエータ１は、図１に示すように、差動流体としてエア（空気）Ｋを用いた流体圧アクチュエータであり、シリンダ２と、シリンダ２の内部で移動するピストン３と、ピストン３の一端（下端）側に接続されることによってピストン３と一体に移動するロッド４と、ピストン３の他端（上端）側に接続されることによってピストン３と一体に移動するシャフト５とを備えている。

なお、本実施形態のエア圧アクチュエータ１では、ロッド４が上下方向（軸方向）においてスライド（直進）し、且つ、ロッド４が中心軸回り（周方向）に所定の角度範囲で回動する場合を例示している。

シリンダ２は、略円筒状のシリンダハウジング６を有している。シリンダハウジング６の内側には、断面円形状のボア孔７が軸方向に沿って形成されている。ボア孔７には、ピストン３が挿入されている。これにより、シリンダ２の内部は、ピストン３を挟んでロッド４とは反対側（上側）に位置する第１の圧力室（一方の圧力室）Ｐ１と、ピストン３を挟んでロッド４側（下側）に位置する第２の圧力室（他方の圧力室）Ｐ２とに分割されている。

また、シリンダハウジング６の下端には、ロッド４を貫通させる軸孔８がボア孔７に連続して設けられている。一方、シリンダハウジング６の上部には、シャフト５を挿入させる挿入穴９がボア孔７に連続して設けられている。シリンダハウジング６の側面には、第１の圧力室Ｐ１にエアＫを流通させる第１のポート１０と、第２の圧力室Ｐ２にエアＫを流通させる第２のポート１１とが接続されている。

ピストン３は、上部側に位置する円柱状の第１のピストンヘッド３ａと、下部側に位置する円柱状の第２のピストンヘッド３ｂと、第１のピストンヘッド３ａと第２のピストンヘッド３ｂとの間を連結する円柱状の連結ロッド３ｃとを含む。

シリンダ２とピストン３との間には、ボア孔７と第１のピストンヘッド３ａとの間の隙間に流入するエアＫによって第１の静圧空気軸受（静圧流体軸受）Ｂ１と、ボア孔７と第２のピストンヘッド３ｂとの間の隙間に流入するエアＫによって第２の静圧空気軸受（静圧流体軸受）Ｂ２とが形成されている。

ピストン３は、これら第１及び第２の静圧空気軸受Ｂ１，Ｂ２を介してシリンダ２とは非接触な状態で、上下方向にスライド自在に支持されている。なお、第１及び第２の静圧空気軸受Ｂ１，Ｂ２を形成するためには、ボア孔７と第１及び第２のピストンヘッド３ａ，３ｂとの間の隙間を５〜１２μｍ程度に設定することが好ましい。また、連結ロッド３ｃは、第１及び第２のピストンヘッド３ａ，３ｂよりも小径とされている。

ロッド４は、方形柱形状（本実施形態では断面正方形状）を有して、第２のピストンヘッド３ｂの下端中央部から下方に延長して設けられている。ロッド４は、ガイドスリーブ１２を介して軸孔８からシリンダ２（シリンダハウジング６）の外部（下方）へと突出した状態で配置されている。

ガイドスリーブ１２は、ロッド４を貫通させる中心孔１２ａを有して、軸孔８内に配置されたボール軸受１３を介して周方向に回動自在に支持されている。このため、ガイドスリーブ１２の外形は、断面円形状であり、ガイドスリーブ１２の中心孔１２ａは、断面正方形状である。

ロッド４は、ガイドスリーブ１２の中心孔１２ａとの隙間を流れるエアＫにより圧力を発生させる動圧空気軸受Ｂ３によって、ガイドスリーブ１２とは非接触な状態で、上下方向にスライド自在、且つ、周方向に回動自在に支持されている。

エア圧アクチュエータ１は、第１の圧力室Ｐ１に供給されるエアＫの圧力と、第２の圧力室Ｐ２に供給されるエアＫの圧力とを調整する圧力調整部１４を備えている。圧力調整部１４は、第１のポート１０を介して第１の圧力室Ｐ１に定圧のエアＫを供給すると共に、第２のポート１１を介して第２の圧力室Ｐ２に供給されるエアＫの圧力をサーボ弁（図示せず。）で調整する空圧回路を構成している。

なお、圧力調整部１４は、このような構成に限らず、例えば、第１の圧力室Ｐ１に供給されるエアＫの圧力と、第２の圧力室Ｐ２に供給されるエアＫの圧力とをサーボ弁でそれぞれ調整する構成であってもよい。

エア圧アクチュエータ１は、ロッド４を所定の角度範囲で周方向に回動させる回動駆動部１５を備えている。回動駆動部１５は、例えばステッピングモータやサーボモータなどの回転モータ１６と、回転モータによる駆動力をロッド４に伝達する駆動伝達機構１７とを有している。また、駆動伝達機構１７は、回転モータ１６の回転軸１６ａに取り付けられた駆動プーリ１８ａと、ガイドスリーブ１２の下端側の外周部に取り付けられた被動プーリ１８ｂと、駆動プーリ１８ａと被動プーリ１８ｂとの間に巻き掛けられた無端ベルト１９とを有している。

回動駆動部１５は、回転モータ１６からの駆動力（回転力）を駆動プーリ１８ａから無端ベルト１９を介して被動プーリ１８ｂへと伝達しながら、ガイドスリーブ１２を所定の角度範囲で周方向に回動させる。これにより、動圧空気軸受Ｂ３を介してガイドスリーブ１２とは非接触とされたロッド４をガイドスリーブ１２と一体に回動させることができる。

また、ロッド４を回動させる角度範囲については、回動の中心位置を原点（０°）として微小な角度（例えば±４°、より具体的には±１°程度）でしか回動できないように、機械的に制限されている。

なお、回動駆動部１５では、回転モータ１６として、中空型のＤＤ（ダイレクトドライブ）モータを用いることができる。この場合、駆動伝達機構１７（駆動プーリ１８ａ、被動プーリ１８ｂ及び無端ベルト１９）を用いずに、ロッド４を周方向に回動させることが可能である。また、この場合、ガイドスリーブ１２及びボール軸受１３の代わりに、多孔質絞りを用いて動圧空気軸受Ｂ３を形成することも可能である。

シャフト５は、円柱形状を有して、第１のピストンヘッド３ａの上端中央部から上方に延長して設けられている。シャフト５は、挿入穴９の内側に挿入された状態で配置されている。

エア圧アクチュエータ１は、ロッド４の位置を検出する位置検出部２０を備えている。位置検出部２０は、シャフト５側に設けられたスケール２１と、シリンダ２（シリンダハウジング６）側に設けられた読取ヘッド２２とを有している。

スケール２１は、図２に示すように、平板部材からなり、読取ヘッド２２と対向する面が平面となっている。シャフト５の外周面に治具（図示せず。）を介して取り付けられている。なお、図２は、図１中に示すＡ−Ａ’位置におけるエア圧アクチュエータ１の横断面構造を示す図である。

スケール２１は、図３に示すように、ロッド４の上下方向における位置を検出する直進検出用スケール２１Ａと、ロッド４の回動方向における位置を検出する回動検出用スケール２１Ｂとが一体化された構成を有している。なお、図３は、スケール２１の読取ヘッド２２と対向する面を拡大した図である。

具体的に、スケール２１は、読取ヘッド２２と対向する面に、直進検出用スケール２１Ａを構成するパターンｐがロッド４の左右方向（軸方向と直交する方向）に並んで配置され、回動検出用スケール２１Ｂを構成するパターンｐがロッド４の上下方向（軸方向と平行な方向）に並んで配置された構成を有している。すなわち、スケール２１の読取ヘッド２２と対向する面には、目盛となる方形状（本実施形態では正方形状）のパターンｐがマトリックス状に複数並んで配置されている。

読取ヘッド２２は、図１及び図２に示すように、直進検出用スケール２１Ａに対応した直進検出用読取ヘッド２２Ａと、回動検出用スケール２１Ｂに対応した回動検出用読取ヘッド２２Ｂとを有している。これらの直進及び回動検出用読取ヘッド２２Ａ，２２Ｂは、シリンダハウジング６内のスケール２１と干渉しない位置に間隔Ｔを設けて取り付けられている。

直進検出用読取ヘッド２２Ａは、ロッド４が上下方向にスライドしたときに、直進検出用スケール２１Ａを構成するパターンｐを読み取る（カウントする）ことで、ロッド４の上下方向における位置を検出する。一方、回動検出用読取ヘッド２２Ｂは、ロッド４が周方向に回動したときに、回動検出用スケール２１Ｂを構成するパターンｐを読み取る（カウントする）ことで、ロッド４の回動方向における位置を検出する。

なお、読取ヘッド２２（直進及び回動検出用読取ヘッド２２Ａ，２２Ｂ）は、検出に光の反射を用いる光学方式であってもよく、磁気を用いる磁気方式であってもよい。また、本実施形態の読取ヘッド２２（直進及び回動検出用読取ヘッド２２Ａ，２２Ｂ）には、ロッド４の相対位置を検出するインクリメンタル方式を採用している。この場合、原点復帰のための原点センサやリミットセンサ（共に図示せず。）が配置されている。一方、ロッド４の絶対位置を検出するアブソリュート方式を採用することも可能である。この場合、原点復帰のための原点センサやリミットセンサを省略することが可能である。

エア圧アクチュエータ１は、図１に示すように、外部からの位置指令値及び荷重指令値、並びに位置検出部２０からの検出信号ΦＤＺ，ΦＤθに基づいて、ロッド４の上下方向における位置決め制御及び荷重制御と、ロッド４の回動方向における位置決め制御とを行うコントローラ（制御部）２３を備えている。

コントローラ２３は、直進検出用読取ヘッド２２Ａが検出（カウント）した検出信号ΦＤＺと、外部からの位置指令値との差分が無くなるように、圧力調整部１４に対して移動指令を出力する。これにより、コントローラ２３からの移動指令に基づいて、圧力調整部１４がサーボ弁を駆動しながら、ロッド４の上下方向における位置決め制御を行うことができる。

また、コントローラ２３は、回動検出用読取ヘッド２２Ｂが検出（カウント）した検出信号ΦＤθと、外部からの位置指令値との差分が無くなるように、回動駆動部１５に対して回動指令を出力する。これにより、コントローラ２３からの回動指令に基づいて、回動駆動部１５が回転モータ１６を駆動しながら、ロッド４の回動方向における位置決め制御を行うことができる。

さらに、コントローラ２３は、ロッド４の位置決め制御の後に荷重制御を行う場合、第１の圧力室Ｐ１と第２の圧力室Ｐ２との圧力差により生じる荷重と、外部からの荷重指令値との差分が無くなるように、圧力調整部１４に対して荷重指令を出力する。これにより、コントローラ２３からの荷重指令に基づいて、圧力調整部１４がサーボ弁を駆動しながら、半導体チップを保持するツール（図示せず。）が先端に取り付けられたロッド４に対して荷重（力）を与える荷重制御を行うことができる。

以上のような構成を有するエア圧アクチュエータ１は、例えば、半導体チップのダイボンディング工程やマウンティング工程等で用いられる。具体的には、半導体製造装置内において半導体チップを保持するツールが先端に取り付けられたロッド４を上下方向に移動可能な範囲でスライド（移動）させる。又は、ロッド４を必要な角度範囲で回動させる。これにより、半導体チップをリードフレームや基板等の実装面上に実装することができる。

ところで、上述したコントローラ２３からの回動指令に基づいて、ロッド４を原点の位置から所定の角度θだけ回動させた場合を図４（ａ），（ｂ）に示す。なお、図４（ａ）は、ガイドスリーブ１２内のロッド４が原点に位置するときの断面図である。図４（ｂ）は、ロッド４をガイドスリーブ１２と一体に所定の角度θで回動したときの断面図である。

エア圧アクチュエータ１では、ロッド４を図４（ａ）に示す原点の位置から図４（ｂ）に示す所定の角度θだけ回動させたときに、ガイドスリーブ１２（中心孔１２ａ）とロッド４との間の隙間Ｓによって、角度θだけ回動されたガイドスリーブ１２に対してロッド４が角度δだけずれてしまうことがある。

これに対して、本実施形態のエア圧アクチュエータ１では、シャフト５に取り付けられた回動検出用スケール２１Ｂ（スケール２１）から、実際にロッド４が回動した角度（θ+δ）を回動検出用読取ヘッド２２Ｂ（読取ヘッド２２）により正確に読み取る（検出する）ことが可能である。

また、本実施形態のエア圧アクチュエータ１では、シャフト５に取り付けられた直進検出用スケール２１Ａ（スケール２１）から、実際にロッド４がスライドした位置を直進検出用読取ヘッド２２Ａ（読取ヘッド２２）により正確に読み取る（検出する）ことが可能である。

したがって、本実施形態のエア圧アクチュエータ１では、上述した隙間Ｓによって生じる誤差を考慮することなく、非接触駆動されるロッド４の上下方向及び回動方向における位置決め制御及び荷重制御を高精度に行うことが可能である。

また、本実施形態のエア圧アクチュエータ１では、上述したスケール２１の読取ヘッド２２と対向する面が平面となっている。この場合、直進及び回動検出用スケール２１Ａ，２１Ｂを構成するパターンｐを通常の露光方法を用いて安価に形成することができる。一方、シャフト５の周面に沿って湾曲した形状（曲面）を有するスケールを用いた場合には、転動露光方法などの高価な形成方法が必要となる。この場合、露光角度を小さくしても、スケールの製造コストが嵩むといった問題が発生してしまう。

本実施形態のエア圧アクチュエータ１では、上述した平板形状を有する安価なスケール２１がシャフト５の外周面に取り付けられている。この場合、ロッド４を回動させる角度範囲が微小な角度であることから、シャフト５に取り付けられた直進及び回動検出用スケール２１Ａ，２１Ｂ（スケール２１）から、ロッド４がスライド及び回動した位置を直進及び回動検出用読取ヘッド２２Ａ，２２Ｂ（読取ヘッド２２）により正確に読み取る（検出する）ことが可能である。さらに、安価なスケール２１を用いることによって、エア圧アクチュエータ１の製造コストを抑えることができる。その結果、半導体チップをリードフレームや基板等の実装面上に実装するコストも低減可能である。

なお、本発明は、上記実施形態のものに必ずしも限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記エア圧アクチュエータ１では、図５に示すように、シャフト５の外周面の一部に平坦部５ａを設けて、この平坦部５ａにスケール２１を取り付けた構成とすることも可能である。なお、図５は、スケール２１の別の取付構造を示す斜視図である。この場合、治具を用いることなく、スケール２１をシャフト５の外周面に容易に取り付けることが可能である。

また、上記エア圧アクチュエータ１では、直進及び回動検出用スケール２１Ａ，２１Ｂを一体化したスケール２１を用いているが、直進検出用スケール２１Ａと回動検出用スケール２１Ｂとを別体とすることも可能である。この場合、別体に配置された直進検出用スケール２１Ａと回動検出用スケール２１Ｂとに合わせて、直進検出用読取ヘッド２２Ａと回動検出用読取ヘッド２２Ｂとをそれぞれ配置すればよい。

なお、上記実施形態では、差動流体としてエアＫを用いたエア圧アクチュエータ１を例示しているが、エアＫ以外の流体を用いた流体圧アクチュエータに対して本発明を幅広く適用することが可能である。また、流体圧アクチュエータの用途についても、特に限定されるものではなく、上述した半導体製造装置以外にも適用することが可能である。

１…エア圧アクチュエータ（流体圧アクチュエータ）２…シリンダ３…ピストン４…ロッド５…シャフト６…シリンダハウジング７…ボア孔８…軸孔９…挿入穴１０…第１のポート１１…第２のポート１２…ガイドスリーブ１３…ボール軸受１４…圧力調整部１５…回動駆動部１６…回転モータ１７…駆動伝達機構１８ａ…駆動プーリ１８ｂ…被動プーリ１９…無端ベルト２０…位置検出部２１…スケール２１Ａ…直進検出用スケール２１Ｂ…回動検出用スケール２２…読取ヘッド２２Ａ…直進検出用読取ヘッド２２Ｂ…回動検出用読取ヘッド２３…コントローラ（制御部）ｐ…パターンＫ…エア（流体）Ｐ１…第１の圧力室Ｐ２…第２の圧力室Ｓ…隙間Ｂ１…第１の静圧空気軸受（静圧流体軸受）Ｂ２…第２の静圧空気軸受（静圧流体軸受）Ｂ３…動圧空気軸受（動圧流体軸受）

Claims

シリンダと、
前記シリンダの内部で移動するピストンと、
前記ピストンの一端側に接続された状態で、前記ピストンと一体に移動するロッドと、
前記ピストンの他端側に接続された状態で、前記ピストンと一体に移動するシャフトと、
前記シャフト側に設けられたスケールを前記シリンダ側に設けられた読取ヘッドで読み取ることによって、前記ロッドの位置を検出する位置検出部と、
前記位置検出部の検出結果に基づいて、前記シリンダ内の前記ピストンを挟んだ一方側の圧力室に供給される流体の圧力と、他方側の圧力室に供給される流体の圧力とを調整しながら、前記ロッドを軸方向に移動させる圧力調整部と、
前記位置検出部の検出結果に基づいて、前記ロッドを所定の角度範囲で周方向に回動させる回動駆動部とを備え、
前記スケールは、前記シャフトの外周面に取り付けられると共に、前記読取ヘッドと対向する面が平面であることを特徴とする流体圧アクチュエータ。
前記スケールは、前記ロッドの軸方向における位置を検出する直進検出用スケールと、前記ロッドの周方向における位置を検出する回動検出用スケールとが一体化された構成を有し、
前記読取ヘッドは、前記直進検出用スケールに対応した直進検出用読取ヘッドと、前記回動検出用スケールに対応した回動検出用読取ヘッドとを含むことを特徴とする請求項１に記載の流体圧アクチュエータ。
前記スケールは、前記読取ヘッドと対向する面に、前記直進検出用スケールを構成するパターンが前記ロッドの軸方向と直交する方向に並んで配置され、前記回動検出用スケールを構成するパターンが前記ロッドの軸方向と平行な方向に並んで配置された構成を有することを特徴とする請求項２に記載の流体圧アクチュエータ。
前記ピストンは、前記シリンダとの間の隙間に流入する流体により形成される静圧流体軸受を介して、前記シリンダとは非接触な状態で軸方向に移動自在に支持されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の流体圧アクチュエータ。
前記回動駆動部は、回転モータと、前記回転モータによる駆動力を前記ロッドに伝達する駆動伝達機構と、前記ロッドとの隙間を流れる流体により圧力を発生させる動圧流体軸受とを有し、
前記ロッドは、前記動圧流体軸受を介して非接触な状態で周方向に回動駆動されることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の流体圧アクチュエータ。
前記流体がエアであることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の流体圧アクチュエータ。