JP6767429B2 - 駆動装置 - Google Patents
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Description
また、可動部がサーボモータによって駆動される装置が知られている(例えば、特許文献2参照。)。
本発明の一態様の駆動装置は、サーボモータの出力を用いて可動部を所定方向に動かすことができるモータ駆動部と、エアシリンダの出力を用いて前記可動部を前記所定方向に動かすことができるエアシリンダ駆動部と、前記モータ駆動部および前記エアシリンダ駆動部を制御する制御部とを備え、前記制御部が、前記可動部の前記所定方向への移動開始時間よりも前の時点から前記エアシリンダによって前記可動部に前記所定方向に向かう力を加え始めると共に、前記移動開始時間よりも前の時点から前記サーボモータによって前記可動部に前記所定方向と反対方向に向かう力を加え始め、前記移動開始時間になると前記サーボモータによる前記反対方向への力を低減させるように構成され、これにより前記可動部を前記移動開始時間から前記所定方向に動かす。
また、当該態様のように制御部がエアシリンダ駆動部およびモータ駆動部を制御することにより、可動部をその移動開始の時点から大きな加速度又は力で安定して移動させることが可能となる。
当該態様では、駆動装置は大きな力を発生させることができ、しかも、その大きな力の制御をモータ駆動装置のサーボモータによって正確に行うことができる。
この場合も、エアシリンダ駆動部およびモータ駆動部を用いた駆動装置は、可動部を揺動させるための大きな力を発生させることができる。
本実施形態の駆動装置1は、図1に示されるように、X軸方向に長手を有するベース部材10と、ベース部材10にその長手方向に移動可能に取付けられたスライダである可動部20とを備えている。図1において、X軸方向は水平方向であり、Z軸方向は鉛直方向であり、Y軸方向はX軸方向およびZ軸方向と直交している水平方向である。本実施形態では、駆動装置1は直動装置である。
可動部20は金属、硬質プラスチック等から成り、レール21が設けられている。レール21が溝11に係合することにより、可動部20がベース部材10にその長手方向に移動可能に支持されている。
なお、レール21と溝11との間の摺動を円滑にするために、保持器によって保持された鋼球がレール21と溝11との間に配置されていてもよい。
図3の例では、時間T1から可動部20を所定方向に向かって移動し始める(可動部20の加速を開始する)。また、時間T2と時間T3の間では、一定の加速度で可動部20を所定方向に向かって移動させる。また、時間T3と時間T5の間では、加速度を徐々に小さくすることによって可動部20が一定の速度で移動する状態となる。また、時間T5から可動部20の減速を開始する。そして、時間T6と時間T7との間では、一定の加速度で可動部20を減速させる。また、時間T8で可動部20を停止させる。
これにより、時間T1において、エアシリンダ40からの力によって可動部20は所定方向に向かって移動し始める。
エアシリンダ40の力の方向を変更する制御には遅延が生じ易いので、上記制御は可動部20に所望の動きを正確に行わせる上で有利である。
図4のように、ベース部材10の溝11の一端側が他端側よりも高くなっており、これにより溝11が上下方向に傾斜している場合がある。このような状況で図5の例の制御が用いられる。
これにより、時間T1において、エアシリンダ40からの力によって可動部20は所定方向に向かって移動し始める。
この状態で、時間T2と時間T3の間において可動部20を加速させる時は、サーボモータ30によって可動部20に所定方向の力が加えられる。
このため、駆動装置1は大きな力を発生させることができ、しかも、その大きな力の制御をモータ駆動装置MDのサーボモータ30によって正確に行うことができる。
第2実施形態の駆動装置2は、図6に示されるように、ベース側部材60に支持された可動部70を揺動軸線70a周りに揺動させるモータ駆動部MDと、可動部70に出力シャフト42の先端が連結された第1実施形態と同様のエアシリンダ40とを備えている。
このため、駆動装置2は大きな力を発生させることができ、しかも、その大きな力の制御をモータ駆動装置MDのサーボモータ30によって正確に行うことができる。
10 ベース部材
11 溝
20 可動部
21 レール
30 サーボモータ
31 出力軸
32 ピニオンギヤ
33 ラックギヤ
40 エアシリンダ
41 本体部
41a,41b 吸排気口
42 出力シャフト
44 シリンダ制御装置
50 制御装置
51 制御部
53 記憶部
53a システムプログラム
53b 動作プログラム
60 ベース側部材
70 可動部
MD モータ駆動部
AD エアシリンダ駆動部
Claims (4)
- サーボモータの出力を用いて可動部を所定方向に動かすことができるモータ駆動部と、
エアシリンダの出力を用いて前記可動部を前記所定方向に動かすことができるエアシリンダ駆動部と、
前記モータ駆動部および前記エアシリンダ駆動部を制御する制御部とを備え、
前記制御部が、前記可動部の前記所定方向への移動開始時間よりも前の時点から前記エアシリンダによって前記可動部に前記所定方向に向かう力を加え始めると共に、前記移動開始時間よりも前の時点から前記サーボモータによって前記可動部に前記所定方向と反対方向に向かう力を加え始め、前記移動開始時間になると前記サーボモータによる前記反対方向への力を低減させるように構成され、これにより前記可動部を前記移動開始時間から前記所定方向に動かす、駆動装置。 - 前記制御部が、前記可動部を前記所定方向に動かしている際に、前記モータ駆動部によって前記可動部に前記所定方向に向かう力を加え、これにより前記エアシリンダ駆動部によって前記可動部に加えられている前記所定方向に向かう力を補う、請求項1に記載の駆動装置。
- 前記制御部が、前記可動部を前記所定方向に動かしている際に、前記モータ駆動部によって前記可動部に前記所定方向と反対方向に向かう力を加え、これにより前記エアシリンダ駆動部によって前記可動部に加えられている前記所定方向に向かう力の一部を相殺する、請求項1に記載の駆動装置。
- 前記可動部がベース側部材に揺動軸線周りに揺動可能に支持されており、
前記モータ駆動部および前記エアシリンダ駆動部が、前記可動部を前記揺動軸線周りの所定方向に揺動させることができるものである、請求項1〜3の何れかに記載の駆動装置。
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