JPH0447414A - リニアアクチュエータの原点位置調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （１）発明の目的 ［産業上の利用分野コ 本発明はリニアアクチュエータの原点位置調整方法に係
り、特に駆動用のサーボモータに備えた位置検出装置（
エンコーダ）の原点と、直線作動機構の原点とを整合す
る方法に関するものである。

［従来の技術］ 本発明を実施するための先行技術として、本出願人は特
願昭６３−２０６２７５号及び特願平１−７４８４７号
を夫々開示している。

特願昭６３−２０６２７５号はリニアアクチュエータの
機構部の構造に関するものであり、特願平１−７４８４
７号は主としてリニアアクチュエータの制御装置に関す
るものである、第２図は前記の夫々の出願で開示された
本発明を実施する対象のリニアアクチュエータの構造を
示す図で、（ａ）は外観とリミットスイッチ等の配置を
示す部分断面図、（ｂ）は駆動機構を示す断面図、（Ｃ
）は駆動部の構造を示す斜視図、（ｄ）は制御装置の回
路図、（ｅ）は原点位置決定動作のフローチャートであ
る。

同図の（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）図に示すように箱形断
面のフレーム９の側面に溝９ａを設け、フレーム９とサ
ーボモータ７を備えた駆動部８とを摺動自在に係合せし
め、駆動部８には位置検出装置（エンコーダ）を有する
サーボモータ７を備え、（ｂ）、（ｃ）図に示すように
サーボモータ７の出力軸に歯付きプーリｌｌａを固着し
、歯付きプーリー１１ａと離して２個のテンションプー
リｌｌｂを設け、フレーム９の溝９ａの中に設けた歯付
きベルト１０を駆動部に設けた２個のテンションプーリ
ー１１ｂと歯付きプーリー１１ａとの間を潜らせて歯付
きプーリー１１ａに巻き付けて係合させ、歯付きベルト
１０の両端をフレーム９の両端部９ｂに固着しである。

図示の機構部はサーボモータ７を回転させると歯付きプ
ーリー１１ａと歯付きベルト１０とが噛合し、サーボモ
ータ７の回転に比例し、駆動部８とフレーム９との相対
的位置が移動し、リニアアクチュエータとして動作する
。

駆動部とフレームには（ａ）図に示すように。

駆動部８に３個のリミットスイッチ２２，２３゜２４と
、フレーム９には前記リミットスイッチを動作させる作
動子３０が設けられている。

（ｄ）図はリニアアクチュエータの制御回路で。

６０はマイコン制御部、７０はカウンタ、８０はモータ
制御部、９０はサーボモータ、９１は位置検出装Ｍ（エ
ンコーダ）、２３は下限リミットスイッチ、２４は上限
リミットスイッチ、２２は原点スイッチ、１０１，１０
２は手動スイッチ、１００は方向弁別回路である。

図示の制御装置はマイコン制御部６０に与えられた指令
によりモータ制御部８０に速度と回転方向が指令され、
サーボモータ９０が指令に従って回転しエンコーダ９１
よりパルス信号が発生し、カウンタ７０で計数し、マイ
コン制御部６０で指令値と比較し、指令値と一致するま
でサーボモータを回転させ、一致した位置でサーボモー
タを停止せしめ位置制御装置として動作するものである
。

位置制御装置として動作させるためには駆動部とフレー
ムとの相対位置の原点を定め、この位置をマイコン制御
装置のメモリに記憶させ、この原点を基準に位置制御の
制御量を定めるようになっており、先願にこの原点の設
定方法について詳細に開示されており、特に内蔵したプ
ログラムにより第２図（ｅ）に示したフローチャートに
従って操作することにより原点が容易に設定できること
が特長である。

〔発明が解決しようとする課題］ ところが、現場に備付けられたリニアアクチュエータは
稼働中に、サーボモータや直線作動機構等が寿命がきた
り故障する場合が有り、原因が判れば対象の部品を現場
で交換して再度稼働させることが出来る筈である。

しかし部品を交換するためサーボモータと直線作動機構
との係合関係を解くと、サーボモータの位置検出装置ｔ
（エンコーダ）の原点と直線作動機構部の原点との関係
位置が整合しなくなるので、再度組立るときに前記の原
点同志の整合をしなければならない。

特に位置検出装置（エンコーダ）の原点を知るにはシン
クロスコープ等精密な試験装置が必要であり、このよう
な試験装置を備えていない機械工場の現場等においては
、部品の交換は出来ても試験調整が出来ないから実際上
現場において部品の交換が出来ないのが実態であった。

本発明は精密な試験装置等を備えていない現場において
も、サーボモータ等の重要な部品を交換した後に位置検
出装置（エンコーダ）の原点と直線作動装置の原点との
整合が容易にできる調整手段を提供し、リニアアクチュ
エータの現場における可動率を高めるのが目的である。

（２）発明の構成 ［課題を解決するための手段］ 本発明においては、工場で生産、出荷するときに制御装
置に備えたプログラムに従って原点位置決定の動作をさ
せて、直線作動機構のフレームに原点スイッチを動作さ
せた作動子の位置を示す第１のマークと、第１のマーク
より作動子と反対の方向に決められた距離離れた駆動部
の端面と交差するフレームの位置に第２のマークを設け
る第１の手段と、サーボモータと直線作動機構部の係合
関係を解き、再度組立だ場合に、制御装置に備えたプロ
グラムに従い原点位置決定の動作をさせたときに、前記
フレームに設けた第２のマークと駆動部の端面とのずれ
が所定の値（位置検出装置の１回転以内の角度に相当す
る長さ）以下となるように係合間係位置を変えて調整す
る第２の手段とに依り達成する。

［作　　用コ フレームに設けた第２のマークの位置は原点スイッチが
作動した点の第１のマークから一定の距離の位置に設け
られているから、この第２のマークよりある距離（位置
検出装置の１回転以内の角度に相当する長さ）以内に駆
動装置の端面がくるようにサーボモータと直線作動機構
との係合関係を調整すれば原点の設定を許容できる関係
位置に係合させることが出来る。

［実施例］ 第１図は本発明を実施したリニアアクチュエータのフレ
ームと駆動部との相関関係を示す要部断面図で、７がサ
ーボモータ、９がフレーム、８が駆動部、２２が原点ス
イッチ、３０．が作動子、２０１が第１のマーク、２０
２が第２のマーク、２０３がスケールである。

リニアアクチュエータを工場で調整し出荷するときには
、先行技術である特願平１−７４８４７号に開示した手
段により原点位置設定の操作を第２図（ｅ）に示すフロ
ーチャートに従い実行し。

原点スイッチ２２がＯＮとなリモータが停止した位置で
（ａ）図に示すようにフレーム９の見やすい位置に、原
点スイッチ２２が動作した作動子３０の先端に当る位置
を示す第１のマーク２０１を設け、第１のマーク２０１
よりある定められた距離離れた位置で駆動部８の端面と
交差する位置に第２のマーク２０２を設ける第１の手段
を実行し、続けてフローチャートに従い原点位置決定の
操作を実行する。

次にリニアアクチュエータが動作中に故障を生じ、その
原因がサーボモータや駆動機構部との係合に使用される
歯付きベルト等であった場合、故障の部品を交換するこ
とにより動作を再開させる第２の手段について説明する
。

部品を交換するには、サーボモータと駆動部又は駆動部
と直線作動部との係合を解き、部品を交換して再組立す
るときにサーボモータに設けた位置検出装置（エンコー
ダ）の原点と直線作動部の原点とを整合させる必要があ
るが、先ずサーボモータの出力軸に取付けた歯付きプー
リの歯と歯付きベルトの歯とを適宜に噛合させて再組立
した後。

制御システムを作動状態とし、先行技術で開示された原
点位置決定の動作を制御装置に備えたプログラムにより
第２図（ｅ）に示したフローチャートに従い第１回のト
ライとして実行すると、（ｂ）図に示すようにフレーム
９に設けられた第２のマーク２０２と駆動部８の端面と
の間にずれＬ２を生ずるから、このずれの量Ｌ２を測定
し、ある基準値以下であれば係合位置が指定値の中に有
ることを示し調整完了とするが、ある基準値以上ずれて
いるときは、繰り返し噛合する位置を変えて第２、第３
のトライをして原点位置決定の動作をしたときのずれ量
Ｌ２がある基準値以下となるまで実行すれば調整完了と
なる。

尚、第２のマーク２０２と駆動装置８の端面とのずれ量
Ｌ２の基準値は、位置検出装置（エンコーダ）の回転角
で約５０〜３００度程度に相当する長さである。

［発明の効果］ 本発明によるニリアアクチュエータの原点位■調整方法
は前記のような構成であるから、サーボモータの交換等
駆動機構の係合関係を解き、再農立をしたときにサーボ
モータの位置検出装置（：ｘンコーダ）の原点と直線作
動機構部の原点との１合が、精密な試験装置が無くても
容易に実行できるからリニアアクチュエータを使用して
いる現場で部品交換が容易にできるようになり、リニア
７クチユエータの稼働率を高めることが８来る効りがあ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施したリニアアクチュエータのフレ
ームと駆動部との相関を示す要部断面図で（ａ）は第１
の手段を実行したときを。 （ｂ）は第２の手段を実行したときを夫々示し、第２図
は本発明の先行技術として開示したリニアアクチュエー
タの構造を示す図で、外観とリミットスイッチ等の配置
を示す部分断面図（ａ）、駆動機構を示す断面図（ｂ）
、駆動部の構造を示す斜視図（Ｃ）、制御装置の回路図
（ｄ）、原点位置設定動作のフローチャート（ｅ）であ
る。 符号の説明 ７・・・サーボモータ、８・・・駆動部、９・・・フレ
ーム、９ａ・・・溝、１０・・・歯付きベルト、１０ａ
・・・歯付きプーリー　１１ｂ・・・テンションプーリ
ー、２２゜２３．２４・・・リミットスイッチ、３０・
・・作動子、６０・・・マイコン制御部、７０・・・カ
ウンタ。 ８０・・・モータ制御部、９０・・・サーボモータ、９
１・・・エンコーダ、１０１，１０２・・・手動スイッ
チ、１００・・・方向弁別回路、２０１・・・第１のマ
ーク、２０２・・・第２のマーク、２０３・・・スケー
ル。 特許出願人　日本サーボ株式会社 第１図 第２図 第２図 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）位置検出装置（エンコーダ）を有するサーボモー
   タを備えた駆動部と、該駆動部と係合し相対的に駆動さ
   れる直線作動機構と、前記サーボモータを制御する制御
   装置とを備えたリニアアクチュエータにおいて、 制御装置に内蔵したプログラムによりリニアアクチュエ
   ータの原点位置決定の動作を実行させたときに、前記直
   線作動機構のフレームの上に、駆動部に設けた原点スイ
   ッチを作動せしめた作動子の端面の位置を示す第１のマ
   ークと、第１のマークより前記作動子の位置と反対の方
   向で前記駆動部の端面と交差する位置に第２のマークを
   夫々設ける第１の手段と、前記サーボモータと駆動部と
   の係合関係、又は該駆動部と直線作動機構との係合関係
   を解き再度係合させた場合に、前記制御装置に内蔵した
   プログラムに従い原点位置決定の動作を実行させたとき
   に、フレームに設けた第２のマークの位置と駆動部の端
   面とのずれを読み取り、ずれの値がある基準値以下（サ
   ーボモータに備えた位置検出装置の１回転以内に相当す
   る距離）となるように前記係合関係を調整する第２の手
   段によることを特長とするリニアアクチュエータの原点
   位置調整方法。
2. （２）直線作動機構のフレームに、その動作方向に伸延
   するスケールを設け、該スケールによりフレームに設け
   た第２のマークと駆動部の端面とのずれを読み取るよう
   にした構成を特長とする特許請求の範囲第１項に記載の
   リニアアクチュエータの原点位置調整方法。