JP3174404B2 - Actuator - Google Patents

Actuator

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JP3174404B2
JP3174404B2 JP19717892A JP19717892A JP3174404B2 JP 3174404 B2 JP3174404 B2 JP 3174404B2 JP 19717892 A JP19717892 A JP 19717892A JP 19717892 A JP19717892 A JP 19717892A JP 3174404 B2 JP3174404 B2 JP 3174404B2
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actuator
stepping motor
motor
moving body
encoder
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茂和 永井
昭男 斉藤
亨 杉山
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、アクチュエータに関
し、一層詳細にはアクチュエータの駆動源と移動体の駆
動軸との結合手段に関し、モータ回転体をプーリ歯車と
一体化するとともにテーブルのガイド構造を改良したア
クチュエータに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an actuator, and more particularly, to a means for coupling a drive source of an actuator and a drive shaft of a moving body. It relates to an improved actuator.

【0002】[0002]

【従来の技術】回転駆動源(電気回転モータ、流体圧
(空気、油圧、水圧等)回転モータ、燃料エンジン、生
物生体原理モータ(ベン毛モータ))等により、直進、
回転移動制御、力制御、位置制御、パターン制御、相平
面プロファイル制御、非線形制御、コンプライアンス制
御等を行う産業用、医療用、民生用、移動体アクチュエ
ータにおいて、駆動源と直進または回転移動の結合を行
うには、いわゆるカップリングなる結合手段を設けるこ
とが一般的である。
2. Description of the Related Art A linear drive is performed by a rotary drive source (electric rotary motor, fluid pressure (air, oil pressure, water pressure, etc.) rotary motor, fuel engine, living body principle motor (Ben hair motor)), etc.
For industrial, medical, consumer and mobile actuators that perform rotational movement control, force control, position control, pattern control, phase plane profile control, nonlinear control, compliance control, etc. To do so, it is common to provide a so-called coupling means.

【0003】そして、電気、流体的、化学物質的、生物
化学的駆動源は、その制御ドライバ、パワー源(発電
機、コンプレッサ、真空ポンプ、燃料電池、生物エネル
ギ、化学エネルギ)を含めてアクチュエータ本体やアク
チュエータを集合体とし、一つの作業モジュールにコン
パクトに一体化、系統的に、CIM、FAシステムもし
くは Virtual Reality/Artificial Realityを利用し、
それを組み込んだCIM、FAシステムのモジュールと
して分散、統合システムを構成しようとしている。ま
た、アクチュエータは制御系、分散、インテリジェント
制御装置(通信、交信手段付シーケンサ)、パワー系統
(電気、流体、燃料、化学エネルギ物質、生物エネルギ
物質)、シグナル系が各モジュール、バスシステム、ア
クチュエータの構造体中に配される。
[0003] The electric, fluid, chemical, and biochemical driving sources include an actuator body including a control driver and a power source (generator, compressor, vacuum pump, fuel cell, bioenergy, chemical energy). And actuators as a set, compactly integrated into one work module, systematically using CIM, FA system or Virtual Reality / Artificial Reality,
We are trying to construct a distributed and integrated system as a module of CIM and FA system incorporating it. Actuators are control systems, distributed, intelligent control devices (sequencer with communication and communication means), power systems (electricity, fluids, fuels, chemical energy substances, biological energy substances), and signal systems are modules, bus systems, and actuators. Arranged in a structure.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
アクチュエータにおいて移動体の駆動源と移動体の駆動
軸との結合を精度よく行うことが容易ではなかった。
However, it has not been easy to accurately couple the driving source of the moving body and the driving shaft of the moving body in such an actuator.

【0005】また、駆動源と移動体の駆動軸との結合を
カップリングを用いていたため小型化することが困難で
あった。
In addition, since the coupling between the drive source and the drive shaft of the moving body uses a coupling, it has been difficult to reduce the size.

【0006】さらに、移動体のガイド構造によっては、
アクチュエータ本体に歪が生じるという問題があった。
Further, depending on the guide structure of the moving body,
There is a problem that distortion occurs in the actuator body.

【0007】そこで、本発明は、結合手段の調整、メン
テナンスの一部または全てを極力減ずることを目的と
し、また結合手段等による動特性、静特性を改善し、重
量、騒音、発塵、発熱を小さくすることが可能なアクチ
ュエータを提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to reduce the adjustment and maintenance of the connecting means, partly or entirely, and to improve the dynamic characteristics and static characteristics of the connecting means and the like, and to reduce the weight, noise, dust generation and heat generation. It is an object of the present invention to provide an actuator capable of reducing the size.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、エンコーダを有し、フィードバック制
御されるステッピングモータと、 パワー供給、通信等の
ためのコネクタが接続され、ワンチップCPUを有し、
外部のアクチュエータ等とシリアルインタフェースを介
してLAN接続され、ティーチングまたはプログラミン
グに基づいて前記ステッピングモータを制御するコント
ロールモジュールと、 前記ステッピングモータの回転駆
動軸である送りねじ軸が前記ステッピングモータに対し
て同心に配設され、前記送りねじ軸の回転動作に従って
移動する移動体と、 前記送りねじ軸に対して同心に配設
され、前記送りねじ軸の端部を支持する軸受部と、 前記
ステッピングモータ、前記コントロールモジュール、前
記移動体および前記軸受部を一体的に連結支持する押し
出し、引き抜き等で成形される矩形状のフレームと、
備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention comprises an encoder having a feedback control system.
Controlled stepping motor and power supply, communication, etc.
Has a one-chip CPU,
Via a serial interface with an external actuator, etc.
LAN connection, teaching or programming
Controller for controlling the stepping motor based on
A roll module and a rotating drive of the stepping motor.
The feed screw shaft, which is the driving shaft, is
And concentrically arranged according to the rotation of the feed screw shaft.
Provided concentric with the moving body and the feed screw axis
Is a bearing portion for supporting an end portion of said feed screw shaft, said
Stepping motor, control module, front
A pusher for integrally connecting and supporting the moving body and the bearing portion;
Out, a rectangular frame molded in pull or the like, the
Characterized in that it comprises.

【0009】また、本発明は、エンコーダを有し、フィ
ードバック制御されるステッピングモータと、 パワー供
給、通信等のためのコネクタが接続され、ワンチップC
PUを有し、外部のアクチュエータ等とシリアルインタ
フェースを介してLAN接続され、ティーチングまたは
プログラミングに基づいて前記ステッピングモータを制
御するコントロールモジュールと、 前記ステッピングモ
ータの回転駆動軸に一体成形されたプーリ歯車に係合
し、前記回転駆動軸の回転運動を直進運動に変換するた
めのベルトに連結され、前記ベルトとともに移動する移
動体と、 前記ステッピングモータ、前記コントロールモ
ジュールおよび前記移動体を一体的に連結支持する押し
出し、引き抜き等で成形される矩形状のフレームと、
備えることを特徴とする。
Further, the present invention has an encoder and a filter.
Stepping motor controlled by feedback and power supply
Connector for power supply, communication, etc.
It has a PU and serial interface with external actuators etc.
LAN connection via interface for teaching or
The stepping motor is controlled based on programming.
Control module to be controlled and the stepping module
Engages a pulley gear integrally formed with the motor's rotary drive shaft
Then, the rotational motion of the rotary drive shaft is converted into a linear motion.
Transfer belt that is connected to the
A moving body, the stepping motor, the control
A push that integrally supports the joule and the moving body
Out, a rectangular frame molded in pull or the like, the
Characterized in that it comprises.

【0010】さらに、本発明は、前記ステッピングモー
タに換えて、ACサーボモータを備えることを特徴とす
る。
Further, the present invention provides the above-mentioned stepping mode.
Instead of data, characterized by Rukoto an AC servomotor.

【0011】[0011]

【0012】[0012]

【実施例】次に、本発明に係るアクチュエータについて
好適な実施例を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳
細に説明する。
Next, preferred embodiments of the actuator according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

【0013】図1は第1の実施例に係るアクチュエータ
の斜視図、図2は図1に示すアクチュエータの一部を省
略した部分斜視図、図3は一部縦断面図、図4はモータ
部分の断面図、図5は軸受部分の断面図、図6はテーブ
ルとアクチュエータ本体の関係を表す図である。
FIG. 1 is a perspective view of an actuator according to a first embodiment, FIG. 2 is a partial perspective view of the actuator shown in FIG. 1 with a part thereof omitted, FIG. 3 is a partial longitudinal sectional view, and FIG. 5, FIG. 5 is a sectional view of a bearing portion, and FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a table and an actuator body.

【0014】この第1の実施例に係るアクチュエータ1
0は、アクチュエータフレーム(以下フレームという)
18と、その中に移動自在に配置されたテーブル16
と、該テーブルを駆動するボールねじシャフト12と、
該ボールねじシャフト12を回転させるモータ20と、
軸受部14と、例えばインバータを用いた、プログラマ
ブルコントローラ(入力、出力、データ入力、プログラ
ム入力、表示、始動、終了、停止ボタン、緊急ボタン)
を一体にしたモータコントローラ24とから主として構
成される。
The actuator 1 according to the first embodiment
0 is an actuator frame (hereinafter referred to as a frame)
18 and a table 16 movably disposed therein
And a ball screw shaft 12 for driving the table;
A motor 20 for rotating the ball screw shaft 12,
A programmable controller (input, output, data input, program input, display, start, end, stop button, emergency button) using the bearing unit 14 and, for example, an inverter
And the motor controller 24 integrally.

【0015】アクチュエータ10は、図2に示すよう
に、フレーム18が外枠を形成し、モータ20、ボール
ねじシャフト12等を収納している。このフレーム18
に設けられた溝状の開口部22の両側に直動ガイド23
が設けられている。また、フレーム18の中央部にはボ
ールねじシャフト12が設けられ、このボールねじシャ
フト12の回転作用下にテーブル16が直動ガイド23
に沿って摺動する。ボールねじシャフト12は、その全
長にわたってボールねじスプライン26が施され、両端
をモータ20と軸受部14により支持されている。
As shown in FIG. 2, the actuator 10 has a frame 18 forming an outer frame, and houses a motor 20, a ball screw shaft 12, and the like. This frame 18
Linear guides 23 on both sides of a groove-shaped opening 22 provided in
Is provided. The ball screw shaft 12 is provided at the center of the frame 18, and the table 16 is moved by the linear motion guide 23 under the rotation of the ball screw shaft 12.
Slide along. The ball screw shaft 12 is provided with a ball screw spline 26 over its entire length, and both ends are supported by the motor 20 and the bearing 14.

【0016】ボールねじシャフト12の軸受部14によ
る支持構造は、図5に示すように、ボールねじシャフト
12の製造上、ボールねじシャフト12の中心とボール
ねじスプライン26の中心との同心精度が高いので、特
別の構造とすることなく、ボールねじスプライン26の
外周部に雄ねじ30を設け、ストッパ34を取り付けて
ボールねじスプライン26とベアリング36とを固定す
る。この場合、ボールねじ転動面が最も同心精度が高い
のでねじの形状、寸法、幾何公差の基準としては望まし
い。もちろん、ボールねじシャフト12の外径が前記の
意味でよりよいものであれば外径を基準としてもよい。
この時、ボールねじスプライン26のプロファイル部分
28にボール32を介してベアリング36を固定する場
合、両者の加工精度を吸収するためにボール32の径は
適宜選択する。
As shown in FIG. 5, the support structure of the ball screw shaft 12 by the bearing portion 14 has high concentric accuracy between the center of the ball screw shaft 12 and the center of the ball screw spline 26 in manufacturing the ball screw shaft 12. Therefore, the male screw 30 is provided on the outer peripheral portion of the ball screw spline 26 and the stopper 34 is attached to fix the ball screw spline 26 and the bearing 36 without using a special structure. In this case, since the ball screw rolling surface has the highest concentric accuracy, it is desirable as a reference for the shape, size, and geometrical tolerance of the screw. Of course, if the outer diameter of the ball screw shaft 12 is better in the above sense, the outer diameter may be used as a reference.
At this time, when the bearing 36 is fixed to the profile portion 28 of the ball screw spline 26 via the ball 32, the diameter of the ball 32 is appropriately selected in order to absorb the processing accuracy of both.

【0017】一方、ボールねじシャフト12をモータ2
0に固定するには、図4に示すように、回転子38に対
し軸受部14に対する固定方法と同様にボールねじスプ
ライン26の外周部に雄ねじ40を設け、ストッパ42
を取り付けることにより、ボールねじスプライン26と
回転子38を固定する。回転子38をモータ20の固定
子44に対し、所定の位置に対応させるには、ストッパ
42の外側に軸受46を回転子38と同様の方法によっ
て固定する。そして、モータ20による駆動力は、ボー
ルねじシャフト12を介してボールねじブッシュ72に
伝達され、前記ボールねじシャフト12による回転運動
が直線運動に変換されてテーブル16を変位させる。
On the other hand, the ball screw shaft 12 is connected to the motor 2
4, a male screw 40 is provided on the outer periphery of the ball screw spline 26 in the same manner as in the method of fixing the rotor 38 to the bearing portion 14, and a stopper 42 is provided as shown in FIG.
Is attached, the ball screw spline 26 and the rotor 38 are fixed. In order to make the rotor 38 correspond to a predetermined position with respect to the stator 44 of the motor 20, a bearing 46 is fixed to the outside of the stopper 42 in the same manner as the rotor 38. The driving force of the motor 20 is transmitted to the ball screw bush 72 via the ball screw shaft 12, and the rotational motion of the ball screw shaft 12 is converted into a linear motion to displace the table 16.

【0018】次に、テーブル16およびフレーム18の
組み合わせ構造について、図6とともに説明する。
Next, a combination structure of the table 16 and the frame 18 will be described with reference to FIG.

【0019】フレーム18に設けられた溝状の開口部2
2の両側に設けられた直動ガイド23の両側には略T字
状の溝48が画成されており、この溝48にはテーブル
16を案内するためのレールの役割を果たすガイド50
が嵌挿されている。ガイド50は、溝48に合うように
略T字状に形成され、テーブル16を案内する部分には
V字状の溝が形成される。
The groove-shaped opening 2 provided in the frame 18
A substantially T-shaped groove 48 is defined on both sides of the linear motion guide 23 provided on both sides of the guide 2, and a guide 50 serving as a rail for guiding the table 16 is formed in the groove 48.
Is inserted. The guide 50 is formed in a substantially T-shape so as to match the groove 48, and a V-shaped groove is formed in a portion for guiding the table 16.

【0020】また、溝状の開口部22の一方の内側には
フレーム18内に設けられた電源線52からテーブル1
6に給電するための長手方向に延在するゴム等のラバー
コンタクト接点54が設けられ、テーブル16に設けら
れた接点56とはブラシもしくは電気を通すカムフォロ
アーにより導通し、給電するように構成される。さら
に、溝状の開口部22の他方の内側には、テーブル16
と信号の授受を行うための発光、受光を行う光ダイオー
ド58や他の通信デバイスが設けられ、テーブル16に
はその光ダイオード58や他の通信デバイスとの光通
信、マイクロ波通信、スペクトラム拡散通信(特に、ス
ペクトラム拡散通信は、耐ノイズ性に優れている)の授
受を行う光ダイオード60や他の通信デバイスが設けら
れている。これらの通信経路は、空気圧経路の空間を利
用してもよい。なお、テーブル16の接点56に給電さ
れる電力は、テーブル上面に設けられたコネクタ64よ
り供給される。コネクタ64はDINコネクタの如く規
格化されてもよく、この場合、90°に可変可能であ
る。また、光ダイオード60は、コネクタ64、65に
接続される。
A power supply line 52 provided in the frame 18 is connected to the table 1 inside one of the groove-shaped openings 22.
A rubber contact point 54 made of rubber or the like extending in the longitudinal direction for supplying power to the table 6 is provided, and is electrically connected to a contact 56 provided on the table 16 by a brush or a cam follower that conducts electricity to supply power. You. Further, the table 16 is provided inside the other side of the groove-shaped opening 22.
A photodiode 58 and other communication devices for emitting and receiving signals for transmitting and receiving signals are provided, and the table 16 is provided with optical communication, microwave communication, and spread spectrum communication with the photodiode 58 and other communication devices. (Especially, spread spectrum communication is excellent in noise resistance.) A photodiode 60 and other communication devices for transmitting and receiving are provided. These communication paths may utilize the space of the pneumatic path. The power supplied to the contact 56 of the table 16 is supplied from a connector 64 provided on the upper surface of the table. The connector 64 may be standardized like a DIN connector, in which case it can be varied by 90 °. Further, the photodiode 60 is connected to the connectors 64 and 65.

【0021】次に、ボールねじシャフト12の回転角度
の検出は、ボールねじシャフト12の一端部に設けられ
たエンコーダ66により行われる(図2参照)。前記エ
ンコーダ66は、アブソリュート型エンコーダまたは積
算カウンタメモリによるアブソリュート信号出力一体エ
ンコーダを用いると好適であり、図示しないセンサ信号
処理回路、シリアル信号発生回路等を有する。
Next, the rotation angle of the ball screw shaft 12 is detected by an encoder 66 provided at one end of the ball screw shaft 12 (see FIG. 2). As the encoder 66, it is preferable to use an absolute-type encoder or an encoder integrated with an absolute signal output by an accumulation counter memory, and has a sensor signal processing circuit, a serial signal generation circuit, and the like (not shown).

【0022】モータ20に近接して設けられるコントロ
ーラ68は、その機能によりドライバモジュール、コン
トロールモジュール、コミュニケーションインタフェー
ス(図示せず)から構成される。前記コミュニケーショ
ンインタフェースと図示しない外部機器との接続は、コ
ネクタ70a、70bを介して行われる。 前記ドライ
バモジュールは、モータ20を駆動するドライバと、こ
れらを統合的に制御するドライバコントローラとを有す
る。なお、前記ドライバは、PWM、デジタル制御によ
るインバータ制御を行うものである。
The controller 68 provided in the vicinity of the motor 20 includes a driver module, a control module, and a communication interface (not shown) according to its functions. The communication interface is connected to an external device (not shown) via connectors 70a and 70b. The driver module has a driver for driving the motor 20 and a driver controller for controlling these in an integrated manner. The driver controls the inverter by PWM and digital control.

【0023】コントロールモジュールは、アクチュエー
タ動作プログラムを管理し、位置命令および速度命令や
他の駆動制御命令をドライバモジュールに伝える。さら
に、モータ20およびドライバモジュールの各要素から
のフィードバック信号を監視するものである。
The control module manages the actuator operation program and transmits position commands, speed commands, and other drive control commands to the driver module. Further, it monitors a feedback signal from each element of the motor 20 and the driver module.

【0024】コミュニケーションインタフェースは、例
えば、RS232C、RS422に代表されるシリアル
インタフェースやGP−IB、BCD、セントロニクス
パラレルLAN専用インタフェース、100Mbps等
の高速光LAN、ゲートウェイ等により代表されるパラ
レルインタフェース等を介して、LANまたは外部のコ
ントローラ、PC(Programable Controller/ Persona
l Computer)、PLC(Programable Logic Controlle
r)、コンピュータ等やイーサーネット、トークンリン
グ、MAP、PC LAN、LON(Local Operating
Network )、WAN、OSI等に代表されるコミュニケ
ーションとコントロールモジュールとの相互通信を行う
ものである。そして、全体のソフトウエア構造をオブジ
ェクト オリエンテッドシステムで、またはプログラミ
ングで分析、構築する。さらに、ソフトウエア、デー
タ、論理、ハードウエア等の構造をリカーシブ(再帰)
構造とする。
The communication interface is, for example, a serial interface represented by RS232C, RS422, an interface dedicated to GP-IB, BCD, Centronics parallel LAN, a high-speed optical LAN such as 100 Mbps, a parallel interface represented by a gateway, or the like. , LAN or external controller, PC (Programmable Controller / Persona)
l Computer), PLC (Programmable Logic Controlle)
r), computers, Ethernet, token ring, MAP, PC LAN, LON (Local Operating
Network), communication such as WAN, OSI, etc., and mutual communication with the control module. Then, the entire software structure is analyzed and constructed in an object-oriented system or by programming. Recursive restructuring of software, data, logic, hardware, etc.
Structure.

【0025】これらコントローラ68の各要素は、小型
化を実現するために一体的に構成してもよいし、あるい
は、各機能毎に分離可能とし多種類のアクチュエータと
の共有化を可能として汎用化と低コスト化を図ってもよ
い。例えば、コントロールモジュールをASIC、ワン
チップマルチCPU、DSP等を用いてコントロール機
能のフルデジタル化、セミデジタル化を行い、高機能と
低コストを両立させてもよい。さらに、ソフトウェアも
しくは予めまたは途中で必要に応じて所定のソフトウェ
アを切り換えることにより、各種のインダクションモー
タ、ACサーボモータDCサーボモータ、ステッピング
モータに止まらず、空気圧アクチュエータ、ベルトプー
リによるカウンタバランス、ベルトプーリによるシリン
ダエアバランス、倍速エアバランサおよびそれらの複合
制御、エンドイフェクト、力制御、位置・速度制御、X
YZ、θ座標等を用いた多軸制御、コンベア、ターンテ
ーブル、インデックステーブル、リフタ等の装置制御も
同時もしくは一体で制御可能とすることにより一層、高
い機能と低コストを両立させることができる。以上のよ
うなシステム構成であるからCIM/FAにおけるイン
テリジェントで自立分散システムが達成できる。
The components of the controller 68 may be integrally configured to realize a small size, or may be separable for each function so that they can be shared with various types of actuators and generalized. The cost may be reduced. For example, the control function may be fully digitalized or semi-digitalized using an ASIC, a one-chip multi-CPU, a DSP, or the like to achieve both high functionality and low cost. Furthermore, by switching software or predetermined software as needed in advance or on the way, not only various induction motors, AC servo motors DC servo motors, stepping motors but also pneumatic actuators, counter balance by belt pulleys, belt pulleys Cylinder air balance, double speed air balancer and their combined control, end effect, force control, position / speed control, X
Multi-axis control using YZ, θ coordinates, etc., and device control of a conveyor, turntable, index table, lifter, and the like can be controlled simultaneously or integrally, thereby achieving both higher functions and lower cost. With the above system configuration, an intelligent and independent distributed system in CIM / FA can be achieved.

【0026】この場合、被制御モータや対応インタフェ
ース形式をインピーダンス、回路構成等や、データキャ
リア技術を利用した識別メモリ、バーコード、IDタグ
等から判断して、自動的にソフトウェア的に対応すれ
ば、ネットワークやライン構築時に大幅な省力化、イン
テリジェント化を図ることができる。また、モータ等に
対する電力供給線を利用して同時に信号を伝達し、大幅
な省配線を行ってもよい。アクチュエータの騒音対策と
して、アクティブノイズコントロールを行ってもよい。
さらに、三角柱形圧電素子共振ジャイロスコープ(3次
元)により、姿勢制御、回転制御を行ってもよい。
In this case, if the controlled motor and the corresponding interface type are determined from the impedance, the circuit configuration, etc., the identification memory using data carrier technology, the barcode, the ID tag, etc., and the software is automatically applied, It can greatly save labor and make intelligent when constructing networks and lines. In addition, a signal may be transmitted simultaneously using a power supply line for a motor or the like, and wiring may be significantly reduced. Active noise control may be performed as a measure against actuator noise.
Further, the attitude control and the rotation control may be performed by a triangular prism type piezoelectric element resonance gyroscope (three-dimensional).

【0027】また、エンコーダ66およびコントローラ
68のケーシングはフレーム18と共有化されている。
なお、アクチュエータの構成上、前記ケーシングとフレ
ーム18とを分割してもよい。この場合、円形、多角の
はめあい、ピン等によって嵌合され、電気、信号、バ
ス、LAN、センサ等の結合もコネクタ等によって行わ
れ、はめあいとコネクトを同時に行い、かしめや電子ビ
ーム等による溶接により固定する。あるいは、コントロ
ーラ、モータ等の各々をモジュール化し、必要に応じて
付加、離脱させる構成にしてもよい。
The casings of the encoder 66 and the controller 68 are shared with the frame 18.
In addition, the casing and the frame 18 may be divided due to the configuration of the actuator. In this case, a circular or polygonal fitting, fitting with pins, etc., connection of electricity, signals, buses, LAN, sensors, etc. are also performed by connectors, etc., fitting and connecting are performed simultaneously, and welding by caulking or electron beam etc. Fix it. Alternatively, each of the controller, the motor, and the like may be modularized, and may be added or detached as necessary.

【0028】第1実施例に係るアクチュエータ10は、
基本的には以上のように構成されるものである。
The actuator 10 according to the first embodiment includes:
Basically, it is configured as described above.

【0029】次に、テーブルを駆動するために、動力伝
達部にタイミングベルトを用いた場合について述べる。
Next, a case where a timing belt is used for a power transmission unit to drive the table will be described.

【0030】図7は、タイミングベルト74をモータ7
6により直接駆動する場合を示す図であり、タイミング
ベルト74を駆動するためのモータ76はズレ防止(同
期用)穴付スチールベルト用またはタイミングベルト用
プーリ78をモータの回転子と一体成形する。また、他
方のプーリ80にはエンコーダ81を設けモータ76の
回転を検出する。
FIG. 7 shows the timing belt 74 connected to the motor 7.
FIG. 6 is a diagram showing a case where the motor is directly driven by a motor 6, and a motor 76 for driving the timing belt 74 integrally forms a pulley 78 for a steel belt with holes for preventing displacement (for synchronization) or a timing belt with a rotor of the motor. An encoder 81 is provided on the other pulley 80 to detect the rotation of the motor 76.

【0031】また、図8に示す他の例では、モータ82
ではす歯歯車84a、84bを駆動してプーリ85でタ
イミングベルト74を駆動する。この場合、一方のはす
歯歯車84aとモータ82の回転子を一体成形する。ま
た、他方のはす歯歯車84bとプーリ80とも一体成形
する。そして、ベアリングをモータケーシングと一体に
構成することにより、剛性、直角度を高められる。
In another example shown in FIG.
Then, the timing belt 74 is driven by the pulley 85 by driving the helical gears 84a and 84b. In this case, one helical gear 84a and the rotor of the motor 82 are integrally formed. Also, the other helical gear 84b and the pulley 80 are integrally formed. By forming the bearing integrally with the motor casing, rigidity and squareness can be increased.

【0032】さらにまた、図9乃至図12に示すテーブ
ル16を駆動するために生体モータを用いた場合を示
す。
Further, a case where a living body motor is used to drive the table 16 shown in FIGS. 9 to 12 will be described.

【0033】図9は生体擬似リニヤアクチュエータの原
理を示す図であり、擬似生体物質90の上に筋肉フィラ
メント、鞭毛モータにより相互作用をするパターン88
を植え付ける。擬似生体物質90は直線形状、円筒面、
円板状、ディスク面を構成する。そして、直線、回転運
動力を発生する。生体擬似アクチュエータは、直線電磁
リニアアクチュエータとすることもできる。
FIG. 9 is a view showing the principle of a living body pseudo linear actuator. A pattern 88 that interacts with a muscle filament and a flagellar motor on a living body material 90 is shown.
Plant. The simulated biological material 90 has a linear shape, a cylindrical surface,
It has a disk shape and a disk surface. Then, a linear and rotational kinetic force is generated. The living body pseudo actuator may be a linear electromagnetic linear actuator.

【0034】図10はアクチュエータ本体92に前記擬
似生体物質90とパターン88を取り付けた場合を示
す。
FIG. 10 shows a case where the simulated biological material 90 and the pattern 88 are attached to the actuator body 92.

【0035】図11は図10と同様であり、形状を円筒
形にしたものである。
FIG. 11 is the same as FIG. 10 except that the shape is cylindrical.

【0036】図12は、アクチュエータ本体100に設
けられたテーブル98を駆動するために、擬似生体物質
90とパターン88を設け、その擬似生体物質90に生
体環境設定手段94と活性物質流入部96を設け、生体
内もしくは生体内擬似環境に配し、もしくは均等な環境
に配し、周囲に存在する生物化学エネルギ物質、血液流
入、流出システムや、細胞内のごとく、生物化学エネル
ギ回路によるATPエネルギ供給、ATPaseによる
エネルギ供給システムを利用してエネルギを供給し擬似
生体物質90の活性化を維持するための手段を設けたア
クチュエータである。そして、そのパターンは、DNA
法による生体製造法やマイクロマシニング法により作成
する。
FIG. 12 shows that a simulated biological material 90 and a pattern 88 are provided for driving a table 98 provided on the actuator body 100, and the simulated biological material 90 is provided with a biological environment setting means 94 and an active material inflow portion 96. ATP energy supply by a biochemical energy circuit, such as a biochemical energy substance, a blood inflow / outflow system, or a cell present in the surroundings, provided in an in vivo or in vivo simulated environment or in an equivalent environment , An actuator provided with means for supplying energy using an energy supply system based on ATPase and maintaining the activation of the simulated biological material 90. And the pattern is DNA
It is created by a living body manufacturing method or a micromachining method.

【0037】次に、柱状部材やアクチュエータ等を組み
合わせることによる構造体について説明する。
Next, a structure obtained by combining a columnar member, an actuator and the like will be described.

【0038】図13において、アクチュエータの構造体
110は、作業工程に応じて、第1セクション112
と、それに併設される第2セクション114とから基本
的に構成され、第1セクション112にベルトコンベア
116が併設されている。
In FIG. 13, the structure 110 of the actuator has a first section 112 depending on the working process.
And a second section 114 provided in parallel with the first section 112, and a belt conveyor 116 is provided in the first section 112.

【0039】第1セクション112には、アクチュエー
タ118の一端部にアクチュエータ118の上面と面一
に配設されたモータボックス120および表示部を有す
るコントローラ122が設けられている。このモータボ
ックス120およびコントローラ122は、これらが配
設されるアクチュエータ118の上面と面一に形成する
ことにより、他の部材に取り付ける際の互換性を有する
とともに、形状がコンパクトであるためスペースの有効
利用を図ることができる。従って、図中に示す他のモー
タボックス124、126等においても、配設されたア
クチュエータの上面と面一に形成することが可能であ
る。
The first section 112 is provided with a motor box 120 disposed at one end of the actuator 118 flush with the upper surface of the actuator 118 and a controller 122 having a display unit. Since the motor box 120 and the controller 122 are formed flush with the upper surface of the actuator 118 on which they are disposed, they have compatibility when they are attached to other members, and are compact in shape so that the space is effective. It can be used. Therefore, the other motor boxes 124 and 126 shown in the drawing can be formed flush with the upper surface of the actuator provided.

【0040】一方、第2セクション114は、アクチュ
エータ128、130に併設されたバランサ132がそ
れぞれ対向して立設され、併設されたアクチュエータ1
28、130およびバランサ132の移動体134、1
36には、アクチュエータ138の両端部がそれぞれ連
結される。アクチュエータ138は併設されたアクチュ
エータ128、130およびバランサ132に対してそ
れぞれ略直交するとともに、略水平状態を保持して連結
される。アクチュエータ138の移動体140にはアク
チュエータ142が連結され、アクチュエータ142の
移動体144にはロッドの先端部にメカニカルハンド1
46が接続されたシリンダ148が連結されている。第
1セクション112と第2セクション114とが連結さ
れる部位およびその長手方向に指向してアクチュエータ
150、152が連設され、アクチュエータ150、1
52の移動体154、156にはそれぞれ位置決め用の
シリンダロッドを有するシリンダ158、160が連結
されている。
On the other hand, in the second section 114, a balancer 132 provided in parallel with the actuators 128 and 130 is erected opposite to each other, and the actuator 1 provided in
28, 130 and the moving body 134, 1 of the balancer 132.
Both ends of the actuator 138 are connected to 36. The actuator 138 is connected to the provided actuators 128 and 130 and the balancer 132 substantially orthogonally and while maintaining a substantially horizontal state. An actuator 142 is connected to a moving body 140 of the actuator 138, and the moving body 144 of the actuator 142 has a mechanical hand 1
A cylinder 148 to which is connected 46 is connected. Actuators 150 and 152 are connected to each other in a direction where the first section 112 and the second section 114 are connected and in the longitudinal direction thereof.
Cylinders 158 and 160 having positioning cylinder rods are connected to the 52 moving bodies 154 and 156, respectively.

【0041】ところで、際1セクション112と連設し
てベルトコンベア116が設けられ、その連設部位に
は、制御システムの入出力装置としての機能を有するプ
ログラミングキーボード162、164が設けられてい
る。このプログラミングキーボード162、164は、
凹型柱状部材または柱状部材166に対して着脱自在に
取着され、構造体110内に組み入れられた各種機器、
具体的には各種アクチュエータ168、138、14
2、128、130、150、152、バランサ13
2、シリンダ158、148、160、メカニカルハン
ド146、およびベルトコンベア116等を制御システ
ムにより統括的に管理することができる。なお、制御シ
ステムを構成する各種コントローラ、プロセッサ、およ
び、例えば、光信号、電気信号、流体圧信号等からなる
各種信号の伝達回路は、それぞれアクチュエータおよび
柱状部材166の内部に収納される。これらは、すでに
出願人が出願した特願平4−81159号に開示される
アクチュエータの技術思想に説明される。各セクション
とコンベア間はインデックスやターンテーブルで複合化
する。
By the way, a belt conveyor 116 is provided so as to be connected to the first section 112, and programming keyboards 162 and 164 having a function as an input / output device of the control system are provided at the connected portion. The programming keyboards 162 and 164
Various devices detachably attached to the concave columnar member or columnar member 166 and incorporated into the structure 110;
Specifically, various actuators 168, 138, 14
2, 128, 130, 150, 152, balancer 13
2. The cylinders 158, 148, 160, the mechanical hand 146, the belt conveyor 116, and the like can be collectively managed by the control system. Note that various controllers and processors constituting the control system and a transmission circuit for various signals including, for example, an optical signal, an electric signal, a fluid pressure signal, and the like are housed inside the actuator and the columnar member 166, respectively. These are explained in the technical idea of the actuator disclosed in Japanese Patent Application No. 4-81159 already filed by the applicant. Each section and the conveyor are compounded by an index or a turntable.

【0042】次に、アクチュエータの構造体110が全
体において複数の工程を有し、独立した生産ラインとし
て機能する場合について説明する。
Next, a case where the actuator structure 110 has a plurality of steps as a whole and functions as an independent production line will be described.

【0043】図14に示すように、倉庫170より無人
車172およびベルトコンベア116を介して図示しな
いIDモジュールを備えた部品パレット174が搬送さ
れる。この部品パレット174は、構造体110の第1
セクション112に搬入され、所定の工程が施される。
なお、ワーク176おいて同様にIDモジュールが備え
られているものとする。その後、図示しない搬送手段を
介して部品パレット174を第2セクション114に搬
入する。第2セクション114においては、所定の工程
が施された後、所定の生産ライン全工程を終えてさらに
他の工程に搬送される。
As shown in FIG. 14, a parts pallet 174 having an ID module (not shown) is transported from a warehouse 170 via an unmanned vehicle 172 and a belt conveyor 116. This part pallet 174 is the first
It is carried into the section 112 and subjected to a predetermined process.
The work 176 is also provided with an ID module. After that, the component pallet 174 is carried into the second section 114 via a conveying means (not shown). In the second section 114, after a predetermined process is performed, all the processes of the predetermined production line are completed, and the product is conveyed to another process.

【0044】一方、アクチュエータの構造体110の各
セクションが独立した生産ラインとして機能する場合に
ついて説明する。
On the other hand, a case where each section of the actuator structure 110 functions as an independent production line will be described.

【0045】図14において、アクチュエータ118は
第1のアクチュエータコントローラ200により、アク
チュエータ168、シリンダ178および吸着用パッド
180は第2のアクチュエータコントローラ202によ
り、アクチュエータ182およびバランサ132は第1
のバランサコントローラ204によりそれぞれ制御され
る。さらに、第1のアクチュエータコントローラ20
0、第2のアクチュエータコントローラ202および第
1のバランサコントローラ204は、それぞれマルチバ
ス184を介して第1の多軸コントローラ206に接続
され、一つの作業単位として統合的に制御される。ま
た、アクチュエータ150およびシリンダ158は、第
3のアクチュエータコントローラ208により制御さ
れ、マルチバス184を介して第2の多軸コントローラ
210に接続され、一つの作業単位として統合的に制御
される。
In FIG. 14, an actuator 118 is controlled by a first actuator controller 200, an actuator 168, a cylinder 178 and a suction pad 180 are controlled by a second actuator controller 202, and an actuator 182 and a balancer 132 are controlled by a first actuator controller.
, Respectively. Further, the first actuator controller 20
The first and second actuator controllers 202 and the first balancer controller 204 are respectively connected to the first multi-axis controller 206 via the multi-bus 184, and are integrally controlled as one work unit. Further, the actuator 150 and the cylinder 158 are controlled by the third actuator controller 208, connected to the second multi-axis controller 210 via the multi-bus 184, and integrally controlled as one work unit.

【0046】このように、構造体110における第1の
セクション112の統合的制御は、電気信号、光信号、
無線通信等を利用したLANにより第1の多軸コントロ
ーラ206および第2の多軸コントローラ210に接続
された第1の管理用マイクロプロセッサ212を介して
行われる。
Thus, the integrated control of the first section 112 in the structure 110 includes electrical signals, optical signals,
This is performed via the first management microprocessor 212 connected to the first multi-axis controller 206 and the second multi-axis controller 210 by a LAN using wireless communication or the like.

【0047】構造体110における第2のセクション1
14において、前記と同様に、アクチュエータ138
は、第4のアクチュエータコントローラ214により、
アクチュエータ142、シリンダ148およびメカニカ
ルハンド146は第5のアクチュエータコントローラ2
16により、アクチュエータ152およびシリンダ16
0は第6のアクチュエータコントローラ218により、
アクチュエータ128およびバランサ132は第2のバ
ランサコントローラ220により、アクチュエータ13
0およびバランサ132は第3のバランサコントローラ
222によりそれぞれ制御される。さらに、第2のバサ
ンサコントローラ220および第3のバランサコントロ
ーラ222はアクチュエータ138を水平状態に保持し
ながら略鉛直方向に移動させるためにそれぞれローカル
コントローラ186に接続され、統合同期制御が行われ
る。第4および第5のアクチュエータコントローラ21
4、216およびローカルコントローラ186は、それ
ぞれマルチバス196を介して第3の多軸コントローラ
224に接続され、一つの作業単位として統合的に制御
される。従って、第2セクション114における統合的
制御も、電気信号、光信号、無線通信を利用したLAN
により第3の多軸コントローラ224および第4の多軸
コントローラ226に接続された第2の管理用マイクロ
プロセッサ228により行われる。なお、これらの第1
乃至第6のアクチュエータコントローラは、それぞれバ
ランサコントローラとして機能することも可能であり、
一方、第1乃至第3のバランサコントローラはアクチュ
エータコントローラとして機能することも可能である。
Second section 1 in structure 110
At 14, the actuator 138 is provided as described above.
Is calculated by the fourth actuator controller 214.
The actuator 142, the cylinder 148, and the mechanical hand 146 are the fifth actuator controller 2
16, the actuator 152 and the cylinder 16
0 is determined by the sixth actuator controller 218.
The actuator 128 and the balancer 132 are controlled by the second balancer controller 220 by the actuator 13.
0 and the balancer 132 are controlled by a third balancer controller 222, respectively. Further, the second balancer controller 220 and the third balancer controller 222 are respectively connected to the local controller 186 to move the actuator 138 in a substantially vertical direction while holding the actuator 138 in a horizontal state, and perform integrated synchronous control. Fourth and fifth actuator controllers 21
4, 216 and the local controller 186 are connected to the third multi-axis controller 224 via the multi-bus 196, respectively, and are integrally controlled as one work unit. Therefore, the integrated control in the second section 114 is also performed by the LAN using the electric signal, the optical signal, and the wireless communication.
Is performed by the second management microprocessor 228 connected to the third multi-axis controller 224 and the fourth multi-axis controller 226. In addition, these first
The sixth to sixth actuator controllers can also function as balancer controllers, respectively.
On the other hand, the first to third balancer controllers can also function as actuator controllers.

【0048】次に、ベルトコンベア116は、ベルトコ
ンベア用コントローラ188により制御され、無人車1
72および倉庫170はそれぞれ図示しない制御装置、
制御システムにより制御される。
Next, the belt conveyor 116 is controlled by a belt conveyor controller 188, and the unmanned vehicle 1
72 and a warehouse 170 are control devices (not shown),
Controlled by the control system.

【0049】第1の管理用マイクロプロセッサ212お
よび第2の管理用マイクロプロセッサ228、ベルトコ
ンベア用コントローラ188および無人車172、倉庫
170の各制御装置(図示せず)は、それぞれ電気信
号、光信号、無線信号、スペクトラム拡散通信等を利用
したLANによりネットワーク化されており、相互に自
由に情報を伝達することができ、このため、独立した生
産ラインとしてのアクチュエータの構造体110の統合
的な制御システムを構成することができる。
Each control device (not shown) of the first management microprocessor 212 and the second management microprocessor 228, the controller 188 for the belt conveyor, the unmanned vehicle 172, and the warehouse 170 is an electric signal and an optical signal, respectively. , Wireless signal, spread spectrum communication, etc., are networked by a LAN, and can freely transmit information to each other. Therefore, the integrated control of the actuator structure 110 as an independent production line The system can be configured.

【0050】このLANネットワークには、同等の生産
ラインとしてのアクチュエータの構造体110の制御シ
ステムにとどまらず、他の生産、管理、情報、通信、制
御システムが接続されて、より大規模な統合生産管理シ
ステムが構築される。例えば、LANネットワークにF
A、CIMに見られるような上位の経営コンピュータと
して働く生産管理用コンピュータ190、CAD、CA
M、CAEコンカレントシステムとを接続し、さらに大
規模な統合生産システムのネットワークの一部としても
よい。この場合、CIMにより管理された工程、発注シ
ステムに応じて発注、工程管理、原価管理、異常値管
理、品質管理、在庫管理、物流管理、組立、加工、搬送
手順とそれに伴う各アクチュエータ、センサ、パレッ
ト、パレットストッパシリンダ、ID管理装置、シリア
ル管理伝送装置、ロボット、制御装置等制御対象を上記
工程に従って作動させるよう適宜プログラム手順もしく
はプログラム編集をリアルタイムで行う。これらの全体
の入出力装置、制御装置、マンマシン装置として仮想現
実システムや3次元グラフィック、マルチウインドウE
WSでもよい。
This LAN network is connected not only to the control system of the actuator structure 110 as an equivalent production line, but also to other production, management, information, communication, and control systems, thereby providing a larger scale integrated production system. A management system is established. For example, F
A, Production management computer 190, CAD, CA acting as a high-level management computer as seen in CIM
The M and CAE concurrent systems may be connected to form a part of a large-scale integrated production system network. In this case, ordering, process management, cost management, abnormal value management, quality management, inventory management, logistics management, assembly, processing, transport procedures and associated actuators, sensors, A program procedure or a program edit is appropriately performed in real time so that a control target such as a pallet, a pallet stopper cylinder, an ID management device, a serial management transmission device, a robot, and a control device is operated in accordance with the above process. A virtual reality system, three-dimensional graphics, multi-window E
WS may be used.

【0051】これらのシステムのユーザインタフェース
としては、図13に示すようなプログラミングキーボー
ド162、164等の入出力装置192、194が用意
されている。これらの入出力装置192、194は、R
S232C、RS422C等の汎用インタフェースや電
気信号、光同軸通信、無線信号等によるLANおよびマ
ルチバス、インサーネット、トークンリンクにより自由
に各コントローラ、プロセッサ、コンピュータ等に接続
することができる。また、上位のCIMコンピュータや
コントローラ、プロセッサ等に接続可能な入出力装置ま
たは汎用インタフェースが用意されている、この場合、
コントロールプログラムの編集、作成、変更、ダウンロ
ード、アップロード、入出力等の作業全体を上位のCI
Mコンピュータだけにとどまらず、各コントローラ、プ
ロセッサ、コンピュータ等で行うことが可能である。さ
らに、任意のコントローラ、プロセッサ、コンピュータ
にアクセスすることが可能である。この場合、マルチバ
ス、LANを介して通信を行ってもよいが、それぞれす
べてのコントローラ、プロセッサ、コンピュータを互い
にネットワークにより直接的に連結してもよい。また、
ソフトウエア的に仮想ネットワークにより直接または間
接に連結してもよい。これにより、作業現場における全
体の制御、管理情報の監視、操作が可能になり、作業性
の向上のみならず各作業、工程管理におけるシステム全
体の統合性を保存した独立個別制御が可能となる。これ
は、システム全体の柔軟性を高めることとなり、システ
ム変更、保守、多品種小量生産に非常に有効である。
As user interfaces of these systems, input / output devices 192 and 194 such as programming keyboards 162 and 164 as shown in FIG. 13 are prepared. These input / output devices 192 and 194
It can be freely connected to each controller, processor, computer, and the like by a general-purpose interface such as S232C, RS422C, or the like, a LAN using electrical signals, optical coaxial communication, wireless signals, a multibus, an Ethernet, or a token link. In addition, an input / output device or a general-purpose interface that can be connected to a higher-level CIM computer, controller, processor, or the like is provided.
The overall work of editing, creating, changing, downloading, uploading, inputting / outputting, etc. the control program
The processing can be performed not only by the M computer but also by each controller, processor, computer, and the like. Further, any controller, processor, or computer can be accessed. In this case, communication may be performed via a multi-bus or LAN, but all controllers, processors, and computers may be directly connected to each other via a network. Also,
The connection may be made directly or indirectly by a virtual network in software. This makes it possible to perform overall control, monitoring and operation of management information at the work site, and not only to improve workability, but also to perform independent individual control while preserving the integrity of the entire system in each work and process management. This increases the flexibility of the entire system, and is very effective for system change, maintenance, and multi-product small-quantity production.

【0052】なお、構造体に用いるアクチュエータの他
の例を図15、16に示す。このアクチュエータが図
1、2に示すアクチュエータと本質的に相違する点はな
いので、同一機能部分には同一番号を付与し説明は省略
するが、構成的に相違する点は、テーブルがアクチュエ
ータフレーム内に収まっている点と、直動ガイドもその
フレーム内に収納されている点である。
FIGS. 15 and 16 show other examples of the actuator used for the structure. Since this actuator does not essentially differ from the actuator shown in FIGS. 1 and 2, the same functional parts are given the same reference numerals and description thereof will be omitted. And the linear motion guide is also housed in the frame.

【0053】さらに、図2に見られる、例えば、コント
ローラ68は、図17に示すように、表示部200、操
作部202、データ、プログラム入力部204、起動、
緊急停止ボタン206、外部通信制御インタフェース、
LANインタフェース部203、電源入力部205等の
各機能の組み合わせとし、それぞれが、水平、垂直、上
下、左右というように位置の交換ができ、且つ、回転す
ることにより、他の面へ位置の変更ができる構成とする
こともできる。図17では、形状を立方体としたが、そ
の形状は六角形でも八角形でもよい。また、コントロー
ラをアクチュエータの間に位置させて、複数のアクチュ
エータを制御するようにしてもよい。さらにまた、コン
トローラの電源をコントローラと直列に接続してもよ
い。
Further, as shown in FIG. 2, for example, the controller 68 includes a display unit 200, an operation unit 202, data, a program input unit 204,
Emergency stop button 206, external communication control interface,
Combination of each function such as LAN interface unit 203, power input unit 205, etc., each of which can exchange positions such as horizontal, vertical, up, down, left and right, and change position to other surface by rotating It is also possible to adopt a configuration that can perform the following. In FIG. 17, the shape is a cube, but the shape may be a hexagon or an octagon. Further, a controller may be located between the actuators to control a plurality of actuators. Furthermore, the power supply of the controller may be connected in series with the controller.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上、本発明によれば、回転、直進運動
変換手段である送りねじ軸を回転源、回転軸と一体化す
ることにより、回転源と回転軸の回転中心を容易に且つ
正確に一致させることができる。
As described above, according to the present invention, by integrating the feed screw shaft, which is a means for converting rotation into linear motion, with the rotation source and the rotation shaft, the rotation center of the rotation source and the rotation shaft can be easily and accurately determined. Can be matched.

【0055】また、タイミングベルト、Vベルトのプー
リ歯車をモータ回転体と一体に形成することによりアク
チュエータを小型化することができる。
Further, by forming the pulley gears of the timing belt and the V-belt integrally with the motor rotating body, the size of the actuator can be reduced.

【0056】また、はす歯歯車を用いる場合のように回
転方向を変換する場合でも、回転駆動源回転体とを一体
にしてカップリングを除去することができ、小型化する
ことができる。
Further, even in the case where the rotation direction is changed as in the case of using a helical gear, the coupling can be removed by integrating the rotary drive source rotating body and the size can be reduced.

【0057】さらにコンパクトにするため、アクチュエ
ータの構造体、アクチュエータを支持する構造体もしく
は前者と後者のアクチュエータを兼ねる構造体と駆動源
ケーシングを一体化することにより、さらにコンパクト
にすることができる。
In order to further reduce the size, the drive source casing can be further compacted by integrating the structure of the actuator, the structure supporting the actuator, or the structure serving as the former and latter actuators with the drive source casing.

【0058】よって、駆動源、伝導体、移動体の回転、
直線ベアリング手段を少なく、しかも剛性を高めるよう
にすることができる。
Therefore, the driving source, the conductor, the rotation of the moving body,
The number of linear bearing means can be reduced, and the rigidity can be increased.

【0059】また、構造体、駆動源、伝導体、移動体を
精密鍛造、金属プレス、押し出し、引き抜き、金属射出
成形によりコンパクトにすることもできる。
The structure, drive source, conductor, and moving body can be made compact by precision forging, metal pressing, extrusion, drawing, and metal injection molding.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1の実施例に係るアクチュエータの斜視図で
ある。
FIG. 1 is a perspective view of an actuator according to a first embodiment.

【図2】図1に示すアクチュエータの一部を省略した部
分斜視図である。
FIG. 2 is a partial perspective view in which a part of the actuator shown in FIG. 1 is omitted.

【図3】一部縦断面図である。FIG. 3 is a partial longitudinal sectional view.

【図4】モータ部分の断面図である。FIG. 4 is a sectional view of a motor part.

【図5】軸受部分の断面図である。FIG. 5 is a sectional view of a bearing portion.

【図6】テーブルとアクチュエータ本体の関係を表す図
である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between a table and an actuator body.

【図7】アクチュエータのタイミングベルトをモータに
より直接駆動する場合を示す図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a case where a timing belt of an actuator is directly driven by a motor.

【図8】モータではす歯歯車を駆動してプーリでタイミ
ングベルトを駆動する図である。
FIG. 8 is a diagram in which a motor drives a helical gear and a pulley drives a timing belt.

【図9】生体擬似リニヤアクチュエータの原理を示す図
である。
FIG. 9 is a diagram showing the principle of a living body pseudo linear actuator.

【図10】アクチュエータ本体に前記擬似生体物質とパ
ターンを取り付けた場合を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a case where the pseudo biological material and the pattern are attached to an actuator body.

【図11】アクチュエータ本体に前記擬似生体物質とパ
ターンを取り付けた場合を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a case where the pseudo biological material and the pattern are attached to an actuator body.

【図12】生体アクチュエータを示す図である。FIG. 12 is a diagram showing a biological actuator.

【図13】アクチュエータの構造体の斜視図である。FIG. 13 is a perspective view of a structure of an actuator.

【図14】図13に示すアクチュエータの構造体の動作
を示す制御ブロック図である。
FIG. 14 is a control block diagram showing the operation of the structure of the actuator shown in FIG.

【図15】アクチュエータの斜視図である。FIG. 15 is a perspective view of an actuator.

【図16】図15に示すアクチュエータの一部を省略し
た部分斜視図である。
FIG. 16 is a partial perspective view in which a part of the actuator shown in FIG. 15 is omitted.

【図17】アクチュエータのコントローラの形状を示す
図である。
FIG. 17 is a diagram showing a shape of a controller of an actuator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…アクチュエータ本体 12…ボールねじシャフト 14…軸受部 16…テーブル 18…フレーム 20…モータ 24…直動ガイド 26…ボールねじスプライン 28…プロファイル部 34…ストッパ 36…ベアリング 76…同軸モータ 78…プーリ 90…擬似生体物質 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Actuator main body 12 ... Ball screw shaft 14 ... Bearing part 16 ... Table 18 ... Frame 20 ... Motor 24 ... Linear motion guide 26 ... Ball screw spline 28 ... Profile part 34 ... Stopper 36 ... Bearing 76 ... Coaxial motor 78 ... Pulley 90 … Simulated biological material

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉山 亨 茨城県筑波郡谷和原村絹の台4−2−2 エスエムシー株式会社 筑波技術セン ター内 (56)参考文献 特開 昭62−165057(JP,A) 特開 平4−112658(JP,A) 特開 平3−93573(JP,A) 特開 平3−268977(JP,A) 特開 平3−111143(JP,A) 特開 平3−17708(JP,A) 特開 昭63−68905(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16H 25/20 - 25/24 F16H 19/06 G05B 19/18 - 19/427 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Toru Sugiyama 4-2-2 Kinudai, Yawaharamura, Tsukuba-gun, Ibaraki SMC Corporation Tsukuba Technical Center (56) References JP-A-62-165057 (JP, A JP-A-4-112658 (JP, A) JP-A-3-93573 (JP, A) JP-A-3-268977 (JP, A) JP-A-3-111143 (JP, A) 17708 (JP, A) JP-A-63-68905 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) F16H 25/20-25/24 F16H 19/06 G05B 19/18- 19/427

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】エンコーダを有し、フィードバック制御さ
れるステッピングモータと、 パワー供給、通信等のためのコネクタが接続され、ワン
チップCPUを有し、外部のアクチュエータ等とシリア
ルインタフェースを介してLAN接続され、ティーチン
グまたはプログラミングに基づいて前記ステッピングモ
ータを制御するコントロールモジュールと、 前記ステッピングモータの回転駆動軸である送りねじ軸
が前記ステッピングモータに対して同心に配設され、前
記送りねじ軸の回転動作に従って移動する移動体と、 前記送りねじ軸に対して同心に配設され、前記送りねじ
軸の端部を支持する軸受部と、 前記ステッピングモータ、前記コントロールモジュー
ル、前記移動体および前記軸受部を一体的に連結支持す
る押し出し、引き抜き等で成形される矩形状のフレーム
と、 を備える ことを特徴とするアクチュエータ。
An encoder having an encoder and feedback control.
A stepping motor which is a power supply, a connector for communication or the like is connected, the one
It has a chip CPU and communicates with external actuators etc.
LAN connection via
The stepping mode based on programming or programming.
A control module for controlling the motor, and a feed screw shaft which is a rotary drive shaft of the stepping motor.
Is arranged concentrically with the stepping motor,
A movable body that moves in accordance with rotation of the serial feed screw shaft is disposed concentrically with respect to said feed screw shaft, said feed screw
A bearing for supporting an end of a shaft, the stepping motor, and the control module
, The moving body and the bearing part are integrally connected and supported.
Rectangular frame formed by extrusion, drawing, etc.
Actuator comprising: a and.
【請求項2】請求項1記載のアクチュエータにおいて、 前記送りねじ軸は、全体にボールねじスプラインが施さ
れ、前記ステッピングモータおよび前記軸受部と前記送
りねじ軸との回転中心合わせを、前記ボールねじスプラ
インにボール若しくはストリングを嵌挿して行う ことを
特徴とするアクチュエータ。
2. The actuator according to claim 1, wherein the feed screw shaft is entirely provided with a ball screw spline.
The stepping motor and the bearing portion and the feeder.
Align the rotation center with the screw shaft by the ball screw
An actuator characterized in that a ball or a string is inserted into the inside of the actuator.
【請求項3】請求項1記載のアクチュエータにおいて、 前記 移動体の案内構造は、前記フレームに設けられた溝
状の開口部の両側に設けられた直動ガイドの両側に、前
記移動体を案内するためのガイドを設け、前記移動体と
前記ガイドとがころによって摺動することを特徴とする
アクチュエータ。
3. The actuator according to claim 1, wherein the guide structure of the moving body guides the moving body to both sides of a linear motion guide provided on both sides of a groove-shaped opening provided in the frame. An actuator, wherein the moving body and the guide slide by rollers.
【請求項4】エンコーダを有し、フィードバック制御さ
れるステッピングモータと、 パワー供給、通信等のためのコネクタが接続され、ワン
チップCPUを有し、外部のアクチュエータ等とシリア
ルインタフェースを介してLAN接続され、ティーチン
グまたはプログラミングに基づいて前記ステッピングモ
ータを制御するコントロールモジュールと、 前記ステッピングモータの回転駆動軸に一体成形された
プーリ歯車に係合し、前記回転駆動軸の回転運動を直進
運動に変換するためのベルトに連結され、前記ベルトと
ともに移動する移動体と、 前記ステッピングモータ、前記コントロールモジュール
および前記移動体を一体的に連結支持する押し出し、引
き抜き等で成形される矩形状のフレームと、 を備えることを特徴とするアクチュエータ。
4. An apparatus having an encoder and feedback control.
A stepping motor which is a power supply, a connector for communication or the like is connected, the one
It has a chip CPU and communicates with external actuators etc.
LAN connection via
The stepping mode based on programming or programming.
And a control module for controlling the motor, and integrally formed on the rotation drive shaft of the stepping motor.
Engage with the pulley gear to advance the rotational motion of the rotary drive shaft straight
Connected to a belt for converting into motion, said belt
A moving body that moves together, the stepping motor, and the control module
And push and pull to integrally connect and support the moving body.
An actuator comprising: a rectangular frame formed by punching or the like .
【請求項5】請求項1〜4のいずれか1項に記載のアク
チュエータにおいて、 前記ステッピングモータに換えて、ACサーボモータを
備えることを特徴とするアクチュエータ。
5. An access device according to claim 1, wherein
In the tutor, an AC servomotor is used instead of the stepping motor.
An actuator, comprising:
【請求項6】請求項1〜5のいずれか1項に記載のアク
チュエータにおいて、 前記エンコーダは、アブソリュート型のエンコーダ、ま
たは、積算カウンタメモリによるアブソリュート信号を
出力するエンコーダであることを特徴とするアクチュエ
ータ。
6. The access device according to claim 1,
In a tutor, the encoder may be an absolute encoder,
Or the absolute signal from the integrating counter memory
Actuator characterized by output encoder
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