JPH0628034A - アクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】アクチュエータの小型化および精度の高い制御
を行うことを目的とする。 【構成】外枠を構成するフレーム１８と、前記フレーム
１８に沿って変位するテーブル１６と、メインモータお
よびサブモータからなる二つのインダクションモータ２
０ａ、２０ｂと、前記インダクションモータ２０ａ、２
０ｂの駆動力を前記テーブル１６に伝達するボールねじ
シャフト１２と、前記テーブル１６の変位量を検出する
エンコーダ２１と、前記エンコーダ２１によって検出さ
れた変位量に基づき、前記インダクションモータ２０
ａ、２０ｂの夫々の駆動力を制御することにより、前記
テーブル１６の移動位置または移動速度を制御するイン
バータモータコントローラ２３とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、メインモータおよびサ
ブモータからなる駆動源として、インダクションモータ
を用いたアクチュエータに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の直線型または回転型アクチュエー
タにおいて、構造部材に配設された移動体を変位させる
駆動源としてステッピングモータ、ＡＣサーボモータ、
ＤＣサーボモータ等が一般的に使用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、アク
チュエータの高度な制御および精度の向上が強く求めら
れている一方で、小型化、低コスト化の要求が高まって
おり、両者を調和させる必要がある。前記観点から、ア
クチュエータの駆動源として、ステッピングモータ、Ａ
Ｃサーボモータ、ＤＣサーボモータ等を使用した場合、
以下のような問題がある。

【０００４】例えば、ステッピングモータは、構造が比
較的簡単で安価であるが、その反面、オープンループで
フィードバック制御が困難であり、さらに、ステッピン
グモータ特有の振動が発生し、脱調する可能性が存在す
る。このため、ステッピングモータを駆動源としたアク
チュエータに対して、高度な制御を求めることは困難で
ある。

【０００５】一方、ネオジウム−鉄系、サマリウム−コ
バルト系等の磁石を有する同期型のＡＣサーボモータ、
ブラシレスＤＣサーボモータは、高度な制御が可能であ
る反面、前記磁石が重量物となり、高価で且つ壊れやす
く、構造が複雑になる欠点がある。また、前記サーボモ
ータの構造の複雑さは、製造コストが高くつくだけでな
く、メンテナンス性および信頼性を低下させる要因とな
りやすい。さらに、例えば、前記サーボモータをアクチ
ュエータの本体、構造部材またはガイド等に一体的に設
けた場合であっても、アクチュエータの全体構造が大き
くなり、前記要求を満たすことができない。

【０００６】本発明は、前記問題点を解決するためにな
されたものであって、駆動源をメインモータ、サブモー
タの二つのモータに分割するとともに、前記メインモー
タ、サブモータにインダクションモータを使用すること
によって、アクチュエータの高度な制御、精度の向上、
小型化、および廉価なアクチュエータを提供することを
目的とする。

【０００７】

【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、外枠を構成する構造部材に対して、駆
動源の作用下に変位する移動体が配設されたアクチュエ
ータであって、前記駆動源はメインモータである第１イ
ンダクションモータと、該メインモータを補助または制
御するサブモータである第２インダクションモータとを
有し、前記駆動源の駆動力を前記移動体に伝達する駆動
力伝達手段と、前記移動体の変位量を検出する変位量検
出手段と、前記変位量検出手段によって検出された変位
量に基づき、前記メインモータおよびサブモータの夫々
の駆動力を制御することにより、前記移動体の移動位置
または移動速度を制御する制御手段と、を備えることを
特徴とする。

【０００８】

【作用】上記の本発明に係るアクチュエータでは、メイ
ンモータである第１インダクションモータとサブモータ
である第２インダクションモータの駆動作用下に、駆動
力伝達手段を介して、構造部材に配設された移動体を変
位させる。この場合、変位量検出手段は、前記移動体の
変位量を検出し、前記検出量を制御手段に入力すること
により、移動体の移動位置または移動速度を制御するこ
とができる。

【０００９】

【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。

【００１０】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は制御ブ
ロック図である。

【００１１】この第１の実施例に係るアクチュエータ１
０は、ボールねじシャフト１２の回転作用下に直動ガイ
ド１４に沿って変位するテーブル（移動体）１６が長尺
なフレーム（構造部材）１８内に配設されるとともに、
前記フレーム１８内に夫々メインモータおよびサブモー
タからなる二つのインダクションモータ（以下、モータ
という）２０ａ、２０ｂが前記ボールねじシャフト１２
の両端部に対向して配設されたものである。前記モータ
２０ａ、２０ｂは、変位量検出手段として機能するエン
コーダ２１を介してインバータモータコントローラ（以
下、コントローラという）２３によって制御される。

【００１２】アクチュエータ１０は、詳細には、外枠を
形成し開口部２２を除く側面部に断面略Ｔ字型の溝部２
４が略平行に画成されたフレーム１８と、前記フレーム
１８の底部に配設された直動ガイド１４と、前記直動ガ
イド１４に沿って摺動し、例えば、無限循環ボールベア
リングまたは無限循環クロスローラベアリング、ニード
ルベアリング、もしくは生物的プロテインを応用したも
のからなるベアリング２６と、前記ベアリング２６に固
着され、ボールねじブッシュ２８に嵌合するボールねじ
シャフト１２の回転作用下に直線状に変位するテーブル
１６と、前記ボールねじシャフト１２の両端部に対向し
て配設され、前記ボールねじシャフト１２の軸受を併用
するモータ２０ａ、２０ｂとを有する。前記テーブル１
６とボールねじブッシュ２８との接合は、例えば、スイ
ーベルジョイント、オルダム継手等が好適である。

【００１３】前記モータ２０ａ、２０ｂは、フレーム１
８が該モータ２０ａ、２０ｂのケーシングを兼用し、モ
ータ２０ａ、２０ｂの固定子３０ａ、３０ｂが直接フレ
ーム１８に固着されている（図３参照）。前記ボールね
じシャフト１２は、モータ２０ａ、２０ｂのモータシャ
フト３２ａ、３２ｂと一体的に形成され、該モータシャ
フト３２ａ、３２ｂにカゴ型回転子３４ａ、３４ｂが回
動自在に設けられている。前記カゴ型回転子３４ａ、３
４ｂの両端部には夫々軸受３５ａ、３５ｂが設けられて
モータシャフト３２ａ、３２ｂを支持している。

【００１４】この場合、図３に示すようにモータシャフ
ト３２ａ、３２ｂにカゴ型回転子３４ａ、３４ｂを直接
連結して一体化してもよいが、前記モータシャフト３２
ａ、３２ｂとボールねじシャフト１２との同心精度が良
好なことから、モータシャフト３２ａ、３２ｂにボール
ねじシャフト１２と同様なスプライン溝を画成し、カゴ
型回転子３４ａ、３４ｂを複数のボール３６を介してス
プライン溝に取り付けてもよい（図５参照）。ここで、
つるまき状のスプライン溝にボール３６を係合させる場
合には、両者の加工精度を向上させるためにボール３６
の径を適宜選択するとよい。前記カゴ型回転子３４ｂの
軸方向でカゴ型回転子３４ｂの両端部には、スプライン
溝が画成されたモータシャフトの外周面に雄ねじ３８が
設けられ、前記雄ねじ３８を介してストッパ４０ａ、４
０ｂを嵌合させ、該ストッパ４０ａ、４０ｂによりカゴ
型回転子３４ｂを固定する。なお、前記スプライン溝が
画成されたモータシャフトの端部には、エンドストッパ
４２が嵌合される。その他、ダイキャスト、真空ダイキ
ャスト等により一体的に成形されたカゴ型回転子を圧入
やカシメ、電子ビーム等の溶接によりボールねじシャフ
ト１２と結合したり、さらには、ボールねじシャフト１
２にカゴ型回転子３４ａ、３４ｂをダイキャスト、真空
ダイキャスト等の方法により直接一体的に成形してもよ
い。

【００１５】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２１により行われる。前記エンコーダ２１
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。

【００１６】モータ２０ａに近接して設けられるコント
ローラ２３は、図４に示すように、その機能によりドラ
イバモジュール４４、コントロールモジュール４６、コ
ミュニケーションインタフェース４８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４８と図示しな
い外部機器との接続は、コネクタ４９ａ、４９ｂを介し
て行われる。

【００１７】前記ドライバモジュール４４は、夫々のモ
ータ２０ａ、２０ｂを駆動するドライバ５０ａ、５０ｂ
と、これらを統合的に制御するドライバコントローラ５
２と、両者を接続する分配器５４とを有する。なお、前
記ドライバ５０ａ、５０ｂ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。

【００１８】コントロールモジュール４６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
令をドライバモジュール４４に伝える。さらに、モータ
２０ａ、２０ｂおよびドライバモジュール４４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。

【００１９】コミュニケーションインタフェース４８
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、ＬＡＮ５６または外部のコントロー
ラ、ＰＣ、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、ＷＡＮ、ＯＳＩ等に代
表されるコミュニケイションとコントロールモジュール
４６との相互通信を行うものである。

【００２０】これらコントローラ２３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４６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、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、ＸＹＺ、θ等の多軸制御、コンベア、リフタ等の装
置制御も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。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。

【００２１】また、エンコーダ２１およびコントローラ
２３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１０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
角形のハメアイ、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、ハメアイとコネクタを同時に行い、カシメや
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。

【００２２】アクチュエータ１０のこれらの構成は、モ
ータ２０ａ、２０ｂの簡素な構造により実現されるもの
であり、該アクチュエータ１０の構成を簡略化すること
により低コスト化、並びにコンパクト化を図ることがで
きる。

【００２３】なお、直動ガイド１４とボールねじシャフ
ト１２による構成は、そのままカムフォロワや、ポリイ
ミド、テフロン、ナイロン、ポリアセタール等の低摩擦
自己潤滑性素材による滑りガイドとタイミングベルト、
ワイヤロープや孔開を有するパーフォレーションタイプ
のＳＵＳ３０１、３０４、４３０、６３ＳＫ、リン銅、
ニッケル等による金属ベルトとの構成でも同様である。

【００２４】また、インダクションモータを分割するこ
となく単独で用いて、アクチュエータ１０の構造をさら
に簡略化してもよい。この場合、油圧、空気圧、電磁
力、ピエゾ素子、電気等によるブレーキにより、停止時
の保持特性を改善することが好ましい。ブレーキを構成
する素材は、ＣＦＲＰやセラミックス等の耐熱性に優れ
たものが好ましい。

【００２５】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、次にその動作につい
て説明する。

【００２６】メインモータ、サブモータからなる二個の
モータ２０ａ、２０ｂ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２８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。

【００２７】前記メインおよびサブのモータ２０ａ、２
０ｂは、通常のテーブル１６の駆動時には、互いに同一
方向に駆動力を発生する。このため、アクチュエータ１
０の出力は、二つのモータ２０ａ、２０ｂの和となる。

【００２８】これに対して、テーブル１６が変位してい
る際の減速時には、メイン、サブのモータ２０ａ、２０
ｂのうち、一方もしくは両方のモータが、誘導ブレーキ
として作動する。さらに、強力な減速を必要とする場合
には、積極的に両方のモータ２０ａ、２０ｂで減速方向
のトルクを発生させる必要がある。また、テーブル１６
の停止時では、二つのモータ２０ａ、２０ｂに互いに逆
方向のトルクを発生させ、両者の差動力によりテーブル
１６の停止保持を行い、高精度な位置決めをすることが
できる。

【００２９】一方、回転型アクチュエータにインダクシ
ョンモータを設けた場合には、例えば、関節部分の一体
的な構造が可能となり、回転型アクチュエータの大幅な
小型化、軽量化を図ることができる。複数の関節を有す
る回転型アクチュエータやＸＹＺ軸等の多軸アクチュエ
ータでは、被駆動部分の重量が位置決め、速度、加速度
に大きく影響し、比較的軽量なインダクションモータを
用いることにより、前記位置決め、速度、加速度等の制
御精度を向上させることが可能となる。

【００３０】次に、動力伝達手段としてタイミングベル
ト９０を用い、タイミングベルト用プーリとインダクシ
ョンモータとを一体化した第２実施例に係るアクチュエ
ータを図６乃至図１１に示す。なお、以下に示す実施例
において、第１実施例と同一の構成要素には同一の参照
符号を付し、その詳細な説明を省略する。

【００３１】アクチュエータ７０は、図６に示すよう
に、構造部材を形成するフレーム７２と、前記フレーム
７２内に配設され、メインモータおよびサブモータであ
るプーリ一体型インダクションモータ（以下、モータと
いう）７４ａ、７４ｂを有する駆動機部７６と、前記駆
動機部７６をフレーム７２内に連結するための連結プレ
ート７８とから構成される。なお、前記駆動機部７６を
制御するコントローラ２３が前記モータ７４ａに近接し
て設けられる。

【００３２】フレーム７２は、例えば、Ａｌ、Ｍｇ等の
合金による軽金属または軸受鋼等の押し出しもしくは引
き抜き、金属、セラミックス等の射出成形、真空鋳造、
ロストワックスにより成形され、必要に応じて内壁面に
爆着によるクラッドを生成し表面硬化を得てもよい。フ
レーム７２は、外側面のうち３面に他のフレーム、パネ
ル等を連設し、または配線等を施すための断面略Ｔ字型
の溝部２４が夫々の側面に画成され、駆動機部７６、コ
ントローラ２３、および連結プレート７８を収容する開
口部８０を有する。また、前記開口部８０が画成された
フレーム７２の底部には、駆動機部７６を連結し、固定
するための溝部８２を有し、該溝部８２の一部には連結
プレート７８をフレーム７２の開口部８０より簡便に挿
入するための逃げ８４が設けられている（図１１参
照）。

【００３３】駆動機部７６は、ベースプレート８６の両
端部にガイドレール８８を間にしてモータ７４ａ、７４
ｂが夫々対向して配設され、さらに、所定距離離間する
前記両モータ７４ａ、７４ｂを懸架するタイミングベル
ト９０と、前記タイミングベルト９０を保持するベルト
ホルダ９２と、前記ベルトホルダ９２によってタイミン
グベルト９０が保持され、該タイミングベルト９０の回
動に伴って直線状に変位するテーブル９４と、前記ガイ
ドレール８８とテーブル９４とを媒介するガイドブロッ
ク９６とを有する。なお、ベースプレート８６、モータ
７４ａ、７４ｂおよびガイドレール８８の連結は、図示
しないねじを介して行われるが、ベースプレート８６に
Ｔスロット等の溝を設け、Ｔボルト等を介して連結して
もよい。

【００３４】ここで、前記ベースプレート８６の両端部
に対向して配設されるモータ７４ａ、７４ｂについて説
明する。なお、前記モータ７４ａ、７４ｂは、夫々略同
一に構成されているので、一方のモータ７４ａのみを詳
細に説明し、他方のモータ７４ｂの説明を省略する。

【００３５】モータ７４ａは、図７〜図９に示すよう
に、基本的には、断面略コの字型の外枠９８と、前記前
記外枠９８に回動自在に取着される回転体１００と、ね
じ１０２を介して前記回転体１００を外枠９８に固定す
るための固定部材１０４ａ、１０４ｂとから構成され
る。

【００３６】前記回転体１００は、開口部を有し略円柱
状を呈する第１ハウジング１０６と、前記開口部に連結
される円板状の第２ハウジング１０８により構成され
る。前記第１ハウジング１０６の外周部は、タイミング
ベルト９０を駆動するための歯１１０と、タイミングベ
ルト９０の脱落を防止するためのフランジ１１２、１１
３と、光、磁気、ＣＣＤ−ＰＩＣＫＵＰ、レーザ等を介
してエンコーダセンサ１１５により回転角度を検出する
ためのエンコーダロータ１１４が設けられている。第１
ハウジング１０６の内側底部には、ベアリング固定用の
孔部（図示せず）が画成され、ベアリング１１６の外周
部が該孔部に固定される。さらに、第１ハウジング１０
６の内周面には回転子１１８が設けられ、前記第１ハウ
ジング１０６内に固定軸１２０により軸支される固定子
１２２を囲繞する部位に固定されている。また、第２ハ
ウジング１０８の外周部には雄ねじ部１２６が形成さ
れ、前記第１ハウジング１０６の開口部に形成された雌
ねじ部１２４と嵌合することにより緊締される。

【００３７】前記固定子１２２の配線は、固定軸１２０
の内部を介して固定軸１２０の端部から外部に導出され
る。一方、固定軸１２０の両側には突起部が設けられ、
クロスローラベアリング、アンギュラベアリング、Ｅｘ
−Ｃｅｌｌ−Ｏ型ベアリング、円錐コロベアリング等に
よる一対のベアリング１１６が対置される。また、固定
軸１２０の両端部は、断面形状が略正方形であり、後述
するモータのフレーム取り付けの際の回り止めの作用を
なす。

【００３８】基本的に以上のように構成されたモータ７
４ａ、７４ｂは、固定軸１２０の両端の略正方形断面部
分において、固定部材１０４ａ、１０４ｂを介して外枠
９８に固定される。この結果、モータ７４ａ、７４ｂは
第１ハウジング１０６および第２ハウジング１０８の回
転により回動力が発生し、外周部の歯１１０を介してタ
イミングベルト９０を駆動する。また、外枠９８には、
エンコーダセンサ１１５が設けられ、第１ハウジング１
０６の外周部のエンコーダロータ１１４と相まって回転
角度の検出を行う。

【００３９】次に、前記連結プレート７８およびベース
プレート８６は、Ａｌ、Ｍｇ等の合金による軽金属また
は軸受鋼等の押し出しまたは引き抜き、金属やセラミッ
クス等の射出成形、真空鋳造、ロストワックスにより成
形されている。ベースプレート８６は、その長手方向に
ガイドレール８８を取り付ける際の位置決め用の溝部１
３０が画成されている（図６参照）。なお、ベースプレ
ート８６とガイドレール８８は軸受鋼等により一体的に
成形し、ガイドレール摺動面を電界研磨、化学研磨等に
より研削してもよいし、あるいは、Ａｌ、Ｍｇ等の合金
による軽金属やセラミックス等を押し出し、引き抜き、
真空ダイキャスト、ロストワックス、金属射出成形、セ
ラミックス射出成形により成形し、ガイドレール摺動部
に軸受鋼等を接合してもよい。さらに、ベースプレート
８６は、連結プレート７８と連結するための取付用孔部
１３２が画成されている。

【００４０】動力伝達部材であるタイミングベルト９０
は、モータ７４ａ、７４ｂで発生した回動力をテーブル
９４へ伝達する。他の動力伝達部材として、ハメアイ付
スチールベルト、チェン、およびワイヤロープ等を用い
てもよい。テーブル９４の位置決めを正確に行う必要が
ある場合には、例えば、チェン等の同期伝達機構が好適
である。なお、図１０に示すように、タイミングベルト
９０は、モータ７４ａ、７４ｂの歯１１０と噛合するベ
ルト歯１３４を有するとともに、ベルト中央部にその長
手方向に沿った突条部１３６を設けることにより、タイ
ミングベルト９０の蛇行を防止し、且つ、タイミングベ
ルト９０の側面部の磨耗を防止する。例えば、タイミン
グベルト９０をポリウレタンの材質で成形することによ
り、塵の発生を回避することも可能である。また、これ
らの動力伝達部材およびモータ７４ａ、７４ｂ、直動ガ
イド等の運動部分の発塵については、構成要素をフレー
ム７２に内蔵密閉し外部への塵の拡散を防止する。さら
に、積極的に真空引き抜き等により内部空気を特定外部
へ排出することにより、例えば、クリーンルーム内での
半導体等の製造および精密実験、遺伝子等の生物学的、
化学的実験等での使用に最適である。

【００４１】テーブル９４は、例えば、Ａｌ、Ｍｇ等の
合金による軽金属または軸受鋼等の押し出しまたは引き
抜き、金属やセラミックス等の材料による射出成形、真
空ダイキャスト、ロストワックス等の方法により成形さ
れる。前記テーブル９４には、ワークを取り付けるため
のねじ穴１３８と、取り付け位置決め用の穴１４０とが
該テーブル９４の両側面に設けられている。また、前記
テーブル９４には、図示しない磁石が連結され、例え
ば、フレーム７２の側面部に画成された断面略Ｔ字型の
溝部２４にセンサを挿入し、該センサがその磁石の磁力
を検知してテーブル９４の位置を検出することができ
る。このセンサは、単に、リミットスイッチとして機能
させてもよいし、直線磁気エンコーダ、直線光エンコー
ダ等によりさらに正確に位置検出を行い、位置・速度フ
ィードバック情報を得てもよい。この場合、第１実施例
のように駆動源であるモータ７４ａ、７４ｂの回転速度
等を検出するエンコーダ２１を設ける必要がないばかり
でなく、フィードバックループ内にボールねじ、タイミ
ングベルト等の動力伝達系が含まれるために、位置およ
び速度の制御精度の向上を図ることができる。

【００４２】タイミングベルト９０をテーブル９４に連
結する手段としては、タイミングベルト９０の両端を該
タイミングベルト９０のベルト歯１３４の形状に合わせ
て成形されたベルトホルダ９２とともに、テーブル側面
にねじ、かしめ等を介して固定する。

【００４３】ガイドレール８８は、結合部材であるベー
スプレート８６の上にボルト等で連結され、ボールおよ
び円筒ころ、クロスローラ等を用いて転がり案内として
ガイドブロック９６がガイドレール８８上を移動する。
直動ガイドとしては、転がり案内の他にガイドレール、
およびガイドブロックをポリイミド、テフロン、ナイロ
ン、ポリアセタール等の低摩擦自己潤滑性素材で成形
し、滑り案内としたプレーンガイドを用いてもよい。さ
らに、それらの合金、または樹脂等を用いてテーブル等
の移動体の一部、もしくは全体を成形したものを用いて
もよい。また、同様に、ガイドレール８８と結合部材で
あるベースプレート８６を一体的に成形してもよい。

【００４４】モータ７４ａ、７４ｂとタイミングベルト
９０等の動力伝達部材との接続は、一般的には、モータ
７４ａ、７４ｂの駆動軸に図示しないベルト駆動用プー
リを接続し、該ベルト駆動用プーリを介してモータ駆動
力をタイミングベルト９０に伝達する方法がとられてい
る。しかしながら、モータ７４ａ、７４ｂの駆動軸にベ
ルト駆動用プーリを接続する方法は、モータ７４ａ、７
４ｂおよびベルト駆動用プーリの全長を大きくし、フレ
ーム７２からモータ７４ａ、７４ｂが突出してしまう不
都合がある。一方、モータ７４ａ、７４ｂをフレーム７
２の外側面より突出させることなく収納するためには、
モータ７４ａ、７４ｂとベルト駆動用プーリの回転軸と
の直交手段が必要となり、さらに構造が複雑化する。こ
のため、本実施例においては、モータ７４ａ、７４ｂを
インダクションモータとし、その簡素な構造を利用して
ベルト駆動用プーリと一体化し、駆動部分の小型化を実
現している。これにより、簡素な構造でモータ７４ａ、
７４ｂをフレーム７２の外側面から突出させることなく
面一に形成し、該モータ７４ａ、７４ｂを収納してい
る。この場合、モータ７４ａ、７４ｂをフレーム７２の
外側面より突出させて使用してもよいことは勿論であ
る。

【００４５】なお、本実施例においても、メイン、サブ
からなる二つのモータ７４ａ、７４ｂの制御は、コント
ローラ２３により行われ、前記第１実施例と同様にフレ
ーム７２を重ねてもよいが、開口部８０を有するフレー
ム７２内部にブロック状に収納してもよい。また、コン
トローラ２３の構成および作用は第１実施例と同様であ
るので、その詳細な説明を省略する。

【００４６】図１２乃至図１４に第３の実施例を示す。
この第３の実施例に係るアクチュエータ１５０は、前記
第２実施例と同様に駆動力伝達手段としてタイミングベ
ルト９０ａを有し、プーリ一体型インダクションモータ
（以下、モータという）１５２ａ、１５２ｂを用いて動
力部の小型化を図ったものである。なお、前記第２実施
例と対応する構成要素には同一の参照符号にａを付し、
その詳細な説明を省略する。

【００４７】アクチュエータ１５０は、構造部材を形成
するフレーム１５４と、モータ１５２ａ、１５２ｂの駆
動作用下にタイミングベルト９０ａを回動させることに
より変位するテーブル１５６を備える駆動機部１５７を
含む。

【００４８】前記テーブル１５６は、Ａｌ、Ｍｇ等の合
金による軽金属または軸受鋼等の押し出しまたは引き抜
き、金属やセラミックス等の射出成形、真空鋳造、ロス
トワックスにより成形される。前記テーブル１５６の底
面部に略平行して設けられた直線ガイド軸受１５８、１
５９は、一部が開口した中空円筒状に形成され、円筒内
面には二本のガイド軸１６０、１６１に摺接して無限循
環運動する鋼球を収めた複数本の通路が構成されてい
る。直動ガイド軸受１５８、１５９に代替して、ポリイ
ミド、テフロン、ナイロン、ポリアセタール等の低摩擦
自己潤滑性素材により成形したプレーンガイドを用いて
もよい。さらに、それらを用いてテーブル１５６等の一
部、若しくは全体を成形したものを用いてもよい。

【００４９】また、モータ１５２ａ、１５２ｂは、図１
３に示すように、ねじ１６２を介して第１固定部材１６
４および第２固定部材１６６に回転体１００ａが固設さ
れ、該第１固定部材１６４および第２固定部材１６６に
画成された凹部１６８、１６９により、回転体１００ａ
の両端部の固定軸１２０ａ、１２０ａを支持する。その
他の作用効果は、第１実施例と同様であるので、その詳
細な説明を省略する。

【００５０】図１５乃至図１８に第４の実施例を示す。
第４の実施例に係るアクチュエータ１７０は、駆動力伝
達手段としてボールねじシャフト１７２を有し、インダ
クションモータ（以下、モータという）１７４ａ、１７
４ｂを用いて動力部の小型化を図ったものである。な
お、第２実施例と対応する構成要素には同一の参照符号
にｂを付し、その詳細な説明を省略する。

【００５１】アクチュエータ１７０は、構造部材を形成
するフレーム１７６と、モータ１７４ａ、１７４ｂの駆
動作用下にボールねじシャフト１７２を回動させること
により変位するテーブル１７８を備える駆動機部１８０
とを含む。

【００５２】前記駆動機部１８０は連結プレート１８２
を介して前記フレーム１７６の底部に固設され、前記連
結プレート１８２の上面にベースプレート１８４が連結
され、該ベースプレート１８４上にガイドレール１８６
が締結される。なお、前記ベースプレート１８４および
ガイドレール１８６は一体成形でもよい。

【００５３】テーブル１７８はガイドレール１８６上を
直線状に移動する図示しないガイドブロック上に固定さ
れる。また、テーブル１７８にはボールねじナット１８
８が固着され、該ボールねじナット１８８にボールねじ
シャフト１７２が嵌合することにより、モータ１７４
ａ、１７４ｂの回転駆動力を直線駆動力に変換してテー
ブル１７８を直線状に変位させることができる。なお、
前記ボールねじナット１８８の軸心はテーブル１７８の
高さを抑えるためにガイドレール１８６の軸心より偏心
させている。そのため、ボールねじシャフト１７２およ
びガイドレール１８６の軸心は共にアクチュエータ１７
０の中心軸より離間して設けられている。

【００５４】一般的に、ボールねじシャフト１７２とモ
ータ１７４ａ、１７４ｂの接続は、ボールねじシャフト
１７２の端部とモータ軸の端部とにオルダム継手、フレ
キシブル継手、ゴム等による自在継手等を介して行われ
る。また、第１の実施例に示したように、モータ２０
ａ、２０ｂを用いてボールねじシャフト１７２とモータ
軸とを一体化してもよい。しかし、ボールねじシャフト
１７２の軸心がアクチュエータ１７０の中心軸より離間
している場合、ボールねじシャフト１７２とモータ軸と
を同軸とするとモータ１７４ａ、１７４ｂがフレーム１
７６の上面から突出してしまう。このような場合、モー
タ１７４ａ、１７４ｂがフレーム１７６からの突出をさ
けるために、通常、ボールねじシャフト１７２の軸心と
モータ軸の軸心とを離間させ、その両者を歯車を用いて
接続する方法が採られるが、この場合、動力部分の複雑
化を招いてしまうという問題がある。本実施例では、ボ
ールねじシャフト１７２の軸心とモータ軸との軸心を離
間させ、その両者をタイミングベルト１９０を用いて接
続し、前記第２および第３の実施例と同様にプーリ一体
型インダクションモータを用いて動力部分の大幅な小型
化、簡略化を実現している。

【００５５】この場合、モータ１７４ａ、１７４ｂを保
持する固定部材１６６ｂは、図示しないベアリングによ
りボールねじシャフト１７２の軸端を保持している。ボ
ールねじシャフト１７２の軸端には被駆動用プーリ１９
２が接続され、タイミングベルト１９０によりモータ１
７４ａ、１７４ｂの回転駆動力が伝達される。なお、被
駆動用プーリ１９２はボールねじシャフト１７２と一体
的に成形してもよいことは言うまでもない。

【００５６】実施例２乃至４におけるアクチュエータ７
０、１５０、１７０は、インダクションモータとその簡
単な構造を利用して駆動用プーリと一体化し、駆動部分
の小型化を実現してモータをフレームの外側面より突出
させることなく収容している。また、これらのアクチュ
エータ７０、１５０、１７０は、工場等での製造ライン
等に組み込むことが可能となるよう外側に断面略Ｔ字型
の溝部２４を有しており、さらに互換性があることか
ら、他のアクチュエータのフレームやパネル、保護金
網、手摺り等の取り付けに利用できるだけでなく、配線
や配管、さらには電磁弁、電磁弁付エゼクタユニットお
よびそれらのマニホールド等を固定することができる。
この結果、本アクチュエータ７０、１５０、１７０のフ
レームを後述するアクチュエータの構造体を構築する構
造部材として使用することができ、従来のように取り付
けのための梁やパネル等を使用することなく、容易にア
クチュエータの構造体に組み込むことができる。また、
一旦構築したアクチュエータの構造体において、アクチ
ュエータ等の取り付け位置を変更する必要が生じた場
合、従来のアクチュエータでは梁の位置を変更したりパ
ネルに孔を開け直す等の作業が必要であったが、本アク
チュエータの場合は後述するように、締結部材の取付ボ
ルトを緩め、フレーム内を所要量だけ移動させた後、再
び取付ボルトを締め付けるだけでよいので、作業が簡略
化するだけでなく作業工数を削減することができる。さ
らに、トラブル等が生じた場合や保守点検の際には、ア
クチュエータをアクチュエータの構造体より簡便に取り
外すことができるので作業性が向上するだけでなく、別
のアクチュエータと交換して手早く作業を行うことがで
きる。さらにまた、一つの長尺なフレームに対して複数
のアクチュエータを組み込むことも可能であるので、該
アクチュエータのコンパクト化を図ることができる。

【００５７】次に、本発明に係るアクチュエータおよび
エアバランサを複数個連結して組み立てたアクチュエー
タの構造体として使用する場合について説明する。

【００５８】図１９に示すように、第１の組立例に係る
アクチュエータの構造体２００は、骨組みを形成する複
数の柱状部材（構造部材）２０２と、第１乃至第４アク
チュエータ２０４、２０６、２０８、２１０と、第２ア
クチュエータ２０６に併設されるエアバランサ（以下、
バランサという）２１２と、作業テーブル２１４と、ワ
ーク２１６と、ワーク収納ボックス２１８と、ワーク保
持プレート２２０と、移動体２２２、２２４、２２６、
２２８と、ワーク把持手段としての吸着用パッド２３０
が連結されたシリンダ２３２と、シリンダロッド２３４
が突出した状態のシリンダ２３６と、電動アクチュエー
タ用コントロールボックス２３８と、フィルタ・レギュ
レータ・ルブリケータコントローラ２４０と、図示しな
いコンプレッサ、除湿器、アフタークーラー等から構成
される。なお、図１９中のアクチュエータ２０４、２０
６、２０８、２１０は前記第１乃至第４実施例中のアク
チュエータと基本構成を同一とする。

【００５９】また、図示しないコンプレッサ、除湿器、
アフタークーラー等は一体化して各アクチュエータ２０
４、２０６、２０８、２１０のブロック内に挿入されて
いる。この場合、柱状部材内に一体化若しくは接続して
配線される。また、周知のコンプレッサ、スクロールコ
ンプレッサ等の吸器を用いて真空圧力を循環伝送して利
用することも可能である。なお、これらのコンプレッ
サ、除湿器、アフタークーラー、周知のコンプレッサ、
スクロールコンプレッサ等の吸器等は後述する各アクチ
ュエータのモータボックス、バルブユニット等に分散内
蔵してもよい。

【００６０】第１アクチュエータ２０４は、その移動体
２２２の上面に取り付けられた第２アクチュエータ２０
６とバランサ２１２を直線方向に移動するためのもので
あり、前記第１アクチュエータ２０４に直交して接続さ
れる第２アクチュエータ２０６および第２アクチュエー
タ２０６に併設されたバランサ２１２は、その移動体２
２４に取り付けられた第３アクチュエータ２０８を鉛直
方向に移動するためのものである。さらに前記第２アク
チュエータ２０６および第２アクチュエータ２０６に併
設されたバランサ２１２に直交して接続される第３アク
チュエータ２０８の移動体２２６には、吸着用パッド２
３０が連結されたシリンダ２３２が連接されている。ま
た、第４アクチュエータ２１０の移動体２２８には、シ
リンダ２３６が連接され、ワーク２１６の搬送、位置決
めに用いられる。なお、第１アクチュエータ２０４と柱
状部材２０２との連結部にはモータボックス２４２が、
第４アクチュエータ２１０と柱状部材２０２との連結部
にはバルブユニット２４４が夫々配設されている。勿
論、前記モータボックス２４２およびバルブユニット２
４４は、例えば、第２アクチュエータ２０６に示すよう
に、上面からの突出を避けた面一の形状にしてもよいこ
とは言うまでもない。また、モータボックス２４２およ
びバルブユニット２４４に前記の電動アクチュエータ用
コントロールボックス２３８の一部を分散して内蔵させ
てもよい。

【００６１】動作については、先ず第３アクチュエータ
２０８に連結されたシリンダ２３２に柱状部材２０２内
の流体通路を介して圧縮空気を供給する。前記圧縮空気
の供給により、シリンダ２３２のシリンダロッドが下方
に変位してワーク収納ボックス２１８内に配置されたワ
ーク２１６が吸着用パッド２３０により吸着される。再
び圧縮空気の供給によりシリンダロッドを上方に変位さ
せ、その状態を保持しながら第２アクチュエータ２０６
に併設されたバランサ２１２の移動体２２４を上方に移
動させ、第３アクチュエータ２０８を上方に移動させ
る。さらに、第１アクチュエータ２０４の移動体２２２
を縦軸方向に移動させ、前記第１アクチュエータ２０４
の移動体２２２に連結された第２アクチュエータ２０６
および該第２アクチュエータ２０６に併設されたバラン
サ２１２を移動させる。前記第１アクチュエータ２０４
および第３アクチュエータ２０８は、吸着用パッド２３
０に吸着されたワーク２１６が所望の位置の上方に近接
した時に移動を休止し、第２アクチュエータ２０６およ
びそれに併設されたバランサ２１２の移動体２２４およ
びシリンダ２３２のシリンダロッドを下方に変位させ
て、ワーク２１６をワーク保持プレート２２０の穴部２
４６に挿入する。このとき、第４アクチュエータ２１０
のシリンダロッド２３４を変位させて、ワーク２１６を
前記穴部２４６に位置決めすることができる。さらに、
第４アクチュエータ２１０はその移動体２２８およびシ
リンダ２３６により、作業テーブル２１４にワーク２１
６を搬送することができる。なお、前記ワーク収納ボッ
クス２１８およびワーク保持プレート２２０は、作業テ
ーブル２１４上において、図示しない位置決め手段によ
り、位置決めされる。

【００６２】ここで、前記柱状部材２０２およびアクチ
ュエータ２０４、２０６、２０８、２１０、バランサ２
１２等を接続する連結手段について図２０乃至図４９を
用いて説明する。

【００６３】図２０および図２１は、連結手段の第１実
施例を示し、図２０（ａ）は柱状部材同士を連結した場
合の一部略正面図、図２０（ｂ）は前記図２０（ａ）の
一部断面側面図、図２１は分解斜視図である。

【００６４】図２０において、略同一に形成された柱状
部材２４８には、各側面の長さ方向に直線状の溝部２５
０が画成されている。前記溝部２５０には、ねじ２５２
を介してねじ止めされるプレート２５４が摺動自在に配
設される。前記ねじ２５２の先端部２５６は、円錐状に
形成されている。前記柱状部材２４８の両端部の四隅角
部には空気、油、水等の流体の伝送路である流体通路２
５８が貫通して形成されているとともに、略中心部には
スプリング２６０を介してボルト２６２を挿入するため
の孔部２６４が画成されている。このボルト２６２の頭
部２６６は、前記溝部２５０の断面形状に相応して形成
され、前記柱状部材２４８の一端側から略直交する方向
に指向して遊嵌される。また、前記ボルト２６２の中間
部にはＶ字型の溝２６８が切られ前記頭部２６６の反対
側にはスプリング受けとなる円形の凹部２７０が設けら
れている。そこで、前記柱状部材２４８同士を連結して
接続する際、一方の柱状部材２４８の一端側からプレー
ト２５４を溝部２５０に、スプリング２６０およびボル
ト２６２を孔部２６４にその長さ方向に指向して挿入す
るとともに、前記ボルト２６２の頭部２６６を柱状部材
２４８の一端部の溝部２５０と直交する方向に指向して
遊嵌する。続いてねじ２５２が溝部２５０を介して前記
プレート２５４にねじ込まれることにより、ボルト２６
２を介して柱状部材２４８同士が略直角方向に連結固定
される。すなわち、図２０（ｂ）に示すように、前記ね
じ２５２の先端部２５６の傾斜面がボルト２６２のＶ字
型の溝２６８の傾斜面に当接することにより、前記ボル
ト２６２と一体化された頭部２６６が矢印Ａ方向に変位
する。この頭部２６６の変位により、溝部２５０に遊嵌
されていた頭部２６６の裏側と前記溝部２５０とが当接
して柱状部材２４８が固定される。このようにして柱状
部材２４８同士を簡便に連結することが可能となり、柱
状部材２４８内の流体通路２５８を介して流体圧信号を
伝送することが可能となる。

【００６５】次に、前記連結を解除して柱状部材２４８
を離間させる場合には、前記ねじ２５２を緩めることに
より、スプリング２６０の弾発力によってボルト２６２
が矢印Ｂ方向に変位する。前記ボルト２６２の変位によ
り、ボルト２６２の頭部２６６の裏側が溝部２５０から
離間して、再びボルト２６２の頭部２６６が溝部２５０
において遊嵌した状態となる。前記ボルト２６２の頭部
２６６の遊嵌により、一方の柱状部材２４８の溝部２５
０から他方の柱状部材２４８に挿入されたボルト２６２
の頭部２６６が摺動可能となり、溝部２５０に沿って柱
状部材２４８を移動させることにより取り外すことが可
能となる。なお、前記連結手段の第１実施例として柱状
部材２４８同士を連結する場合について説明したが、柱
状部材２４８と前記アクチュエータ２０４、２０６、２
０８、２１０若しくはバランサ２１２同士を連結する場
合においても同様であり、その詳細な説明を省略する。

【００６６】次に、図２２に示す連結手段の第２実施例
では、柱状部材２７２の一側面に平行した溝部２５０を
画成するとともに、前記溝部２５０に遊嵌される頭部２
７６と一体化されたボルト２７８が二個配設されている
点で前記実施例と異なる。なお、連結手段の第２実施例
以下において前記第１実施例と略同一の構成要素には同
一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。

【００６７】続いて、図２３および図２４に示す連結手
段の第３および第４実施例では、例えば、夫々柱状部材
を略直交した三方向に連結している。図２３に示す第３
の実施例では、図１９に示した併設されたバランサ２１
２と第２アクチュエータ２０６の各々の側面に連結手段
の第１実施例で示した柱状部材２４８を接続し、さらに
バランサ２１２と第２アクチュエータ２０６の各々のフ
レーム２８０、２８２に跨がり、柱状部材２４８に略直
交して柱状部材２７２をバランサ２１２と第２アクチュ
エータ２０６の各々のフレーム２８０、２８２の各底面
に平行した溝部２５０に対応するように２個のボルト２
６２により接続している。なお、図２４に示す連結手段
の第４実施例でも、前記と同様に、アクチュエータ２８
４とバランサ２１２とを併設したものに夫々柱状部材２
４８、２８６を連結しており、その詳細な説明を省略す
る。

【００６８】次に、連結手段の第５実施例について図２
５乃至図２７を用いて説明する。

【００６９】図２５は柱状部材および連結部材の斜視
図、図２６は柱状部材に連結部材を連結した状態におけ
る一部断面図、図２７は連結部材を介して柱状部材同士
を連結した状態を示す斜視図である。

【００７０】図２５において、柱状部材２８８の長手方
向に対し略鉛直に切断された切断端面に接続され、連結
手段として機能する接続用ブロック（以下、ブロックと
いう）２９０はダイカスト、精密鋳造、好適には真空ダ
イカスト、真空鋳造、ロストワックス法、押し出し、引
き抜き、金属粉末射出若しくはセラミックス等により成
形され、前記ブロック２９０が柱状部材２８８と接合す
る面の略中心部には略円柱状に形成された突出部２９２
が設けられている。この突出部２９２は、取り付けられ
る一方の柱状部材２８８の軸線方向中心部に画成され、
流体通路として機能する貫通孔２９４に嵌め合いの寸法
公差を持って嵌挿される。これにより、柱状部材２８８
の切断面が長手方向に対し鉛直に切断されていなくて
も、ブロックの突出部２９２は当接面に対し鉛直に画成
されており、柱状部材２８８の貫通孔２９４は長手方向
に対し平行に成形されているので柱状部材２８８の長手
方向に対しブロック２９０の当接面は鉛直に矯正される
ことになる。

【００７１】前記ブロック２９０は、突出部２９２を囲
むように、各々対向して配置される爪部２９６ａ〜２９
６ｄが設けられている。この爪部２９６ａ〜２９６ｄに
は、略円形の孔部２９８ａ〜２９８ｄが画成されてい
る。前記爪部２９６ａ〜２９６ｄは、柱状部材２８８の
断面略Ｔ字型の溝部３００に挿入され、前記孔部２９８
ａ〜２９８ｄを介して止めねじ３０２を緊締することに
より、該止めねじ３０２が柱状部材２８８に画成された
溝部３００の深部３０４に食い込み、弾性変形若しくは
塑性変形、好適には塑性変形することにより確実に連結
することができる。さらに、前記止めねじ３０２の嵌め
込み方向とは逆方向に、前記爪部２９６ａ〜２９６ｄの
先端部３０５が外側に拡がることにより、爪部２９６ａ
〜２９６ｄが前記溝部３００と深部３０４との傾斜面に
食い込み、ブロック２９０の抜け止め効果をより確実に
得ることができる（図２６参照）。このとき、止めねじ
３０２の締め込み量の違いによるブロック２９０のずれ
防止のために前記突出部２９２が貫通孔２９４に挿入さ
れ、さらに、ブロック２９０の端面に対向して付設され
る各々の爪部２９６ａ〜２９６ｄが柱状部材２８８の溝
部３００の長手方向から挿入されて確実に位置決めする
ことができる。

【００７２】柱状部材２８８に取り付けられたブロック
２９０に略Ｔ字形状を有するボルト部材３０６をスプリ
ング３０８と共に挿入し、該ボルト部材３０６の頭部３
１０を接続したい相手方柱状部材２８８の長手方向側面
より挿入し、約９０°回転させることにより抜け止め作
用を発揮させることができる。前記ボルト部材３０６
は、止めねじ３１２を締め込むことにより、スプリング
３０８の弾発力により回転したり、ぐらついたりするこ
となく柱状部材２８８にブロック２９０を確実かつ容易
に連結することができる（図２６参照）。なお、連結さ
れた相手側柱状部材２８８からこれらのブロック２９０
を取り外す際、止めねじ３１２を緩めるとスプリング３
０８の弾発力がボルト部材３０６を相手側柱状部材２８
８から離間させる方向に作用し、容易に柱状部材２８８
を取り外して再構築することができる。

【００７３】ここで、図２８に示すように、前記ブロッ
ク２９０にボルト部材３０６の頭部３１０が連結された
柱状部材２８８の一部が塑性変形、若しくは弾性変形、
好適には、弾性変形する場合について説明する。ボルト
部材３０６がブロック２９０側に挿入される際、前記ボ
ルト部材３０６の頭部３１０の裏面部３１４が断面略Ｔ
字型の溝部３００の平面部３１６に当接する。前記平面
部３１６の反対のブロック側に当接する面には、段部３
１８が画成され、前記ボルト部材３０６の裏面部３１４
が溝部３００の平面部３１６を押圧することにより角部
３２０がブロック２９０側に変形してブロック２９０に
嵌合する。

【００７４】次に、図２９および図３０に示すように、
柱状部材２８８同士を連結する第６の実施例について説
明する。

【００７５】柱状部材２８８の切断端面に４本の六角穴
付タッピンねじ３２２により取り付けられた矩形ブロッ
ク３２４の貫通孔３２６にボルト部材３２８とスプリン
グ３３０とを挿入し、止めねじ３３２を締め込むことに
より、一方の柱状部材２８８と他方の柱状部材２８８と
を簡便に連結することができる。なお、スプリング３３
０の作用としては、連結の際にスプリング３３０の弾発
力に反し、ボルト部材３２８を挿入して押さえるため、
ボルト部材３２８の溝の位置が回転してずれたり、ぐら
ついたりすることを防止するとともに、連結後、再び止
めねじ３３２を締める際にボルト部材３２８が一方の柱
状部材２８８と他方の柱状部材２８８とを容易に離間さ
せる働きをする。

【００７６】前記矩形ブロック３２４の四隅には、前記
六角穴付タッピンねじ３２２が嵌合する孔部３３４が画
成され、柱状部材２８８の端面の略中心部に画成されて
いる貫通孔２９４を圧縮空気等の各種流体通路として用
いる際、柱状部材２８８の端面に、追加工することが困
難なガスケット溝を予め矩形ブロック側に形成してお
き、シールすることにより、シート状のガスケットを使
用すると結合部の剛性低下、構造部材の連結時の寸法変
化等の問題を生じることなく柱状部材２８８内部の各種
流体の漏れを防ぎ、柱状部材２８８の端面の貫通孔２９
４の開口部より流体の入出が可能となる。また、柱状部
材２８８と矩形ブロック３２４とさらに連結された柱状
部材２８８間にガスケット溝およびシール部材を設け、
複数の連結された柱状部材２８８間を流体通路としても
よい。

【００７７】次に、複数の柱状部材３３６を連結して構
造体を組み立てた後、補強部材または他の柱状部材等を
取り付ける場合について説明する。

【００７８】図３１および図３２に示すように、柱状部
材３３６の側面部に画成された断面略Ｔ字型の溝部３０
０にボルト部材３３８を挿入する。この場合、前記ボル
ト部材３３８の頭部３３７の長辺部３３９を溝部３００
の長手方向に沿って挿入した後、前記ボルト部材３３８
の頭部３３７を約９０°回転させることにより回り止め
し、溝部３００の所望の位置にボルト部材３３８を固定
する。このようにして、柱状部材３３６の側面部の溝部
３００にボルト部材３３８を固定した後、図３２に示す
ように、各連結部位に対応する形状の補強部材３４０、
３４１、３４２、３４３をナット部材３４４により緊締
することができる。従って、ボルト部材３３８および補
強部材３４０、３４１、３４２、３４３等を用いること
により、構築した構造体の強度結合を補強し、全体とし
ての剛性が上がり、アクチュエータ等を接続した使用時
の精度の低下を防止するのに加え、他の柱状部材３３６
等を連結することにより、設備の拡大等を簡便に行うこ
とができる。

【００７９】次に、他の各種柱状部材の端面の側面図を
図３３乃至図３７に示す。

【００８０】図３３乃至図３５は、所望の形状に組み立
てられた構造体に対して強度の荷重がかかる部位に用い
ると好適な柱状部材３４６、３４８、３５０を例示し、
図３６および図３７は、空間部を画成することにより、
一層軽量にした柱状部材３５２、３５４を例示してい
る。前記柱状部材３４６、３４８、３５０、３５２、３
５４は、アルミニウム合金、マグネシウム合金、アルミ
ニウム、シリコン、マグネシウム合金等の軽金属の材質
から成形され、アルマイト、硬質アルマイト、チタンコ
ーティング、サーメット、ＰＶＤ、ＣＶＤ等の表面処理
を行うことにより、その機械的強度の向上および各種部
材の取り付け、または取り外しの際に付着する表面の傷
の軽減を図ることができる。また、塗装による着色、好
適には有色アルマイト処理による着色を行い、設備等の
識別や絶縁に利用してもよい。

【００８１】なお、柱状部材には、レーザトリミング、
インクジェット等により、製造番号、年月日、品番、切
断長さ、製造業者名、販売会社、ユーザ等を符号化した
データ、例えば、バーコードをマーキングし、敷設時に
そのデータを搬送、加工、組立設備のコンピュータベー
スに登録し、例えば、ＣＩＭ等の統合生産における設備
全体で所有する柱状部材およびアクチュエータ等を容易
に管理することができ、設備変更および増設する際に、
ＣＩＭのデータベースの一部として効率的に再構築する
ことが可能となる。

【００８２】次に、連結手段の第７の実施例を図３８お
よび図３９に示す。なお、以下の実施例において第７実
施例と同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その
詳細な説明は省略する。

【００８３】図３８において、柱状部材３５６を互いに
連結する場合、一方の柱状部材３５６の切断先端面に接
続用ブロック３５８を取着する。この接続用ブロック３
５８は、柱状部材３５６の切断先端面の略中央の貫通孔
３６０に挿入され、複数のスリット３６２ａ〜３６２ｆ
が刻設された突起部３６４を有する。前記スリット３６
２ａ〜３６２ｆによって複数枚に分割された突起部３６
４の先端部の外周面には爪部３６６ａ〜３６６ｆが設け
られ、前記突起部３６４に近接する四隅角部には連結用
凸部３６８が付設されている。一方、前記突起部３６４
の有する反対の側面には、先端部がテーパ部３７０から
なる断面略Ｔ字型のボルト部材３７２を挿入するための
孔部３７３が画成されている。接続用ブロック３５８の
上面部には、外周面に雄ねじ部が刻設された止めねじ３
７４と嵌合する雌ねじ部３７６が設けられ、前記止めね
じ３７４の先端部はテーパ部３７８が形成され、前記ボ
ルト部材３７２に画成されたテーパ状の凹部３８０に係
合する。なお、前記柱状部材３５６の外周側面部には、
断面略Ｔ字型の溝部３８４が画成されている。

【００８４】そこで、接続用ブロック３５８の前記連結
用凸部３６８を柱状部材３５６の四隅角部に画成された
孔部３８２に、前記突起部３６４を貫通孔３６０に各々
挿入して接続用ブロック３５８を該柱状部材３５６の切
断端面に装着する。次に、ボルト部材３７２のテーパ部
３７０が突起部３６４の先端部３８６の内周面に当接す
る（図３９（ａ）参照）。なお、前記ボルト部材３７２
の頭部３８８は、他方の柱状部材３５６の溝部３８４に
係合させておく。続いて、接続用ブロック３５８の雌ね
じ部３７６に止めねじ３７４の先端部がボルト部材３７
２の凹部３８０の傾斜面を押圧し、ボルト部材３７２は
矢印Ａ方向に変位する。前記ボルト部材３７２が矢印Ａ
方向に変位することにより、該ボルト部材３７２の頭部
３８８が一方の柱状部材３５６を他方の柱状部材３５６
の軸心方向に引張して両者が連結される。その際、ボル
ト部材３７２の先端部のテーパ部３７０が突起部３６４
の先端部３８６を外周側に指向して押し開くように作用
するため、該突起部３６４の先端部３８６の外周面に刻
設された爪部３６６ａ〜３６６ｆが貫通孔３６０の内周
面に食い込み、脱抜を防止する働きをする。このように
して、一方の柱状部材３５６と他方の柱状部材３５６と
を簡易に連結することができる。

【００８５】次に、連結手段の第８の実施例を図４０お
よび図４１に示す。

【００８６】この第８実施例において、前記第７実施例
と異なる点は、接続用ブロック３５８の突起部３６４の
先端部外周面に爪部３６６ａ〜３６６ｆを設ける代わり
にＣリング３９０を嵌着し、該Ｃリング３９０の外周面
に所定間隔離間して先鋭な爪部３９２を刻設している点
である。このように、爪部３９２を有するＣリング３９
０を突起部３６４の先端部に装着することにより、柱状
部材３５６同士を一旦連結した後、両者を分離する際に
は、ボルト部材３７２を脱抜することにより、弾性変形
して拡径していたＣリング３９０が縮径して元の状態に
復帰して簡易に柱状部材３５６同士を離間させることが
できるという利点がある。なお、その他の構成および連
結の際の動作については前記実施例と同様であるのでそ
の詳細な説明を省略する。

【００８７】次に、連結手段の第９の実施例を図４２お
よび図４３に示す。

【００８８】本実施例に係る柱状部材３９４は、外周面
に形成された断面略Ｔ字型の溝部３９６の入口部に該柱
状部材３９４の長手方向に延在し対向する線状溝３９８
が画成され、前記溝部３９６の底部に断面略長円状の貫
通孔４００を設け、柱状部材３９４の軸心に沿って設け
られる貫通孔４０２と直交して連通するように形成され
ている。この貫通孔４００には保持部材４０４が挿入さ
れ、前記保持部材４０４は下部に第１かさ歯車４０６が
一体化して連結され、上部にＣリング４０８を装着する
ための環状溝４１０が画成され、上面部に断面略六角形
の孔部４１２が画成されている。一方、柱状部材３９４
の切断部端面の貫通孔４０２の入口近傍には、雌ねじ部
４１４が形成され、該貫通孔４０２にボルト部材４１６
が嵌入される。このボルト部材４１６は、図４２に示す
ように、前記保持部材４０４の第１かさ歯車４０６と噛
合する第２かさ歯車４１８と、前記貫通孔４０２の雌ね
じ部４１４と嵌合する雄ねじ部４２０と、連結される他
方の柱状部材３９４の溝部３９６に係合する頭部４２２
とが一体的に形成されている。

【００８９】そこで、一方の柱状部材３９４と他方の柱
状部材３９４とを連結する際には、一方の柱状部材３９
４の溝部３９６にボルト部材４１６の頭部４２２を係合
させ、該ボルト部材４１６を他方の柱状部材３９４の貫
通孔４０２内に嵌入する。続いて、他方の柱状部材３９
４の溝部３９６に画成された長円状の貫通孔４００から
保持部材４０４を挿入し、前記溝部３９６の入口部に画
成された線状溝３９８に保持部材４０４の環状溝４１０
に嵌着されたＣリング４０８を装着して該保持部材４０
４の脱抜を防止する（図４３（ａ）参照）。そして、前
記保持部材４０４の上面に画成された断面略六角形の孔
部４１２に、例えば、六角レンチ等により該保持部材４
０４を所定の方向に回転させる。前記保持部材４０４の
回転により該保持部材４０４の下部に一体化された第１
かさ歯車４０６が回転し、前記第１かさ歯車４０６と噛
合する第２かさ歯車４１８も回転する。前記第２かさ歯
車４１８の回転により、ボルト部材４１６は矢印Ａ方向
にねじ込まれ、一方の柱状部材３９４を他方の柱状部材
３９４の軸心方向に引張する（図４３（ｂ）参照）。こ
のようにして、柱状部材３９４同士を簡易に連結するこ
とができるとともに、前記実施例のように単に止めねじ
の先端部とボルト部材の凹部傾斜面との接触により締め
付けることに比較して、第１、第２かさ歯車４０６、４
１８を介することにより、弱い締め付けトルクで確実に
柱状部材３９４同士を連結することが可能となる。ま
た、振動や衝撃による連結部の緩み等が軽減される利点
がある。

【００９０】次に、図４４に示す断面形状の柱状部材４
２４の中心部に画成された貫通孔４２６を利用し、搬
送、加工、組立等の各種設備に用いる場合について説明
する。

【００９１】図４５に示すように、柱状部材４２４の貫
通孔４２６の内壁面には、４箇所の溝部４２８が画成さ
れており、この溝部４２８に係合する部位に凸部を有す
る透孔部材４３０を前記貫通孔４２６内に挿入する。こ
の透孔部材４３０は、例えば、樹脂、アルミニウム、マ
グネシウム合金等により押し出し成形され、該透孔部材
４３０の管内には各々分割された複数の孔部４３２ａ〜
４３２ｄが画成されている。前記孔部４３２ａ〜４３２
ｄには、夫々配線４３４、同軸・光ファイバケーブル４
３６、エア配管４３８、液状流体管路４４０等が設けら
れている。従って、外観の美化、孔部４３２ａ〜４３２
ｄ内で各配線・配管等の絡まり防止、各配線・配管の途
中での漏れまたは断線等があった場合に他の部材等に影
響を及ぼすことがない等の利点がある。

【００９２】また、図４６に示すように、貫通孔４２６
の内壁面をコーティングすることにより、マイクロウェ
ーブ等のエネルギ伝達路４４２として利用することがで
きる。

【００９３】さらに、図４７に示すように、ボールスプ
ライン４４４を用い、柱状部材４２４自体がスプライン
ナット４４６に対して相対的に移動する移動体として用
いてもよい。この場合、スプラインナット４４６の取り
付け方法は、予め加工された溝部にピン部材４４８を挿
入し、このピン部材４４８を柱状部材４２４との軸の回
り止めとし、さらに止めねじ４５０を外側面からねじ込
むことにより、スプラインナット４４６の抜けを防止す
ることができる。

【００９４】次に、連結手段の第１０の実施例を図４８
に示す。この第１０実施例では、略断面Ｔ字型の溝部を
有する柱状部材を用いて構築された搬送装置、加工、組
立等の各種設備に容易に取り付けることが可能なシリン
ダ取り付けブロックについて説明する。

【００９５】図４８に示すように、ヘッド側にインロー
となる凹部４５２を有し、四隅角部の貫通孔４５４が締
めねじ加工の施してある空気圧シリンダ４５６は、従来
において、例えば、ブラケット、ボルト等により各種設
備に取り付けられている。

【００９６】そこで、この空気圧シリンダ４５６に接続
用ブロック４５８を連結し、前記接続用ブロック４５８
の四隅角部に画成された貫通孔４６０にボルト４６１を
挿入して両者を連結することができる。前記連結に際
し、接続用ブロック４５８に画成された円形状の凸部４
６４が空気圧シリンダの円形状の凹部４５２に挿入され
位置決めされる。空気圧シリンダ４５６に接続用ブロッ
ク４５８を連結後、断面略Ｔ字型のボルト部材４６２を
接続用ブロック４５８の孔部４６６に挿入し、止めねじ
４６８を介して容易に前記ボルト部材４６２を締め付け
たり、または緩めたりすることができる。なお、前記空
気圧シリンダ４５６および接続用ブロック４５８はダイ
カスト、精密鋳造、好適には真空ダイカスト、真空鋳
造、ロストワックス法、押し出し、引き抜き、金属粉末
射出若しくはセラミックス等により成形される。

【００９７】次に、連結手段の第１１の実施例を図４９
に示す。この第１１実施例は、異なる種類の柱状部材４
７０、４７２同士を連結するとともに、前記一方の柱状
部材４７２に電磁弁４７４を搭載した真空エゼクタシス
テム４７５を連結する場合について説明する。

【００９８】図４９（ｂ）は柱状部材４７２の側面図を
示し、取付用貫通孔４７６、流体通路用貫通孔４７８お
よび略断面Ｔ字型の溝部４８０を有する柱状部材４７２
に対し、ガスケット等によりシールされた接続用ブロッ
ク４８２を介して、他方の柱状部材４７０に連結する。
各種設備に用いられる柱状部材４７２に電磁弁４７４、
真空エゼクタシステム４７５等の空気圧機器を配設した
い場合、一方の柱状部材４７２の外側面に空気取り出し
用の横穴加工を行うことにより、該柱状部材４７２に電
磁弁４７４を搭載した真空エゼクタシステム４７５を連
結する。柱状部材４７２の開放面に雌ねじ加工を施し、
そこから圧縮空気の供給、排気等の配管を行うことによ
り、一方の柱状部材４７２をマニホールドブロックと同
様に使用することが可能である。前記圧縮空気の供給、
排気は、流体通路用貫通孔４７８を介して行うことがで
きる。なお、柱状部材４７２および電磁弁４７４、真空
エゼクタシステム４７５はダイカスト、精密鋳造、好適
には真空ダイカスト、真空鋳造、ロストワックス法、押
し出し、引き抜き、金属粉末射出若しくはセラミックス
等により成形され、場合により一体的に構成される。

【００９９】このように、アクチュエータの構造体に係
る連結手段では、柱状部材、エアバランサ、アクチュエ
ータ等の端部断面を四角形、六角形等の多角形状に形成
することにより、側面数を増加させることが可能であ
る。また、円形若しくは略円形であってもよいことは勿
論である。そこで、前記側面に所望の溝部を画成し、前
記溝部にボルトを遊嵌させ、ねじ止めすることにより多
方向に簡便に連結することが可能となる。

【０１００】本組立例に係るアクチュエータの構造体に
おいては、種々にアクチュエータの構造体を組み立て、
複数のアクチュエータおよびエアバランサを配置してワ
ークを搬送する場合について説明したが、このような組
立例に限定されるものではなく、その他の複数の柱状部
材およびアクチュエータ等を使用して種々の組み合わせ
によりアクチュエータの構造体を形成し、前記構造体に
より上下四方自在にワークを搬送することが可能とな
る。

【０１０１】次に、図１９と同様なアクチュエータの構
造体の第２の組立例を図５０に示す。なお、図中におい
て図１９と同一の構成要素には同一の参照符号を付し、
その詳細な説明を省略する。

【０１０２】図５０のアクチュエータ構造体４８４は、
作業工程に応じて、第１セクション４８６と、前記第１
セクション４８６に並設される第２セクション４８８と
から基本的に構成され、該第１セクション４８６にベル
トコンベア４９０が並設されている。

【０１０３】第１セクション４８６には、アクチュエー
タ４９２の一端部に該アクチュエータ４９２の上面と面
一に配設されたモータボックス４９４および表示部を有
するコントローラ４９６が設けられている。このモータ
ボックス４９４およびコントローラ４９６は、これらが
配設されるアクチュエータ４９２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２４２等においても、配設されたアクチュ
エータ２１０の上面と面一に形成することが可能であ
る。

【０１０４】一方、前記第２セクション４８８は、アク
チュエータに併設されたバランサが夫々対向して立設さ
れ、前記併設されたアクチュエータ４９８、５００およ
びバランサ５０２、５０４の移動体には、アクチュエー
タ５０６の両端部が夫々連結される。前記アクチュエー
タ５０６は前記アクチュエータ４９８、５００およびバ
ランサ５０２、５０４に対して夫々略直交するととも
に、略水平状態を保持して連結される。前記アクチュエ
ータ５０６の移動体５０８にはアクチュエータ２０８が
連結され、前記アクチュエータ２０８の移動体２２６に
はロッドの先端部にメカニカルハンド５１０が接続され
たシリンダ５１２が連結されている。前記第１セクショ
ン４８６と第２セクション４８８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２１０、２
１０が連設され、前記アクチュエータの移動体２２８、
２２８には夫々位置決め用のシリンダロッド２３４、２
３４を有するシリンダ２３６、２３６が連結されてい
る。

【０１０５】ところで、前記第１セクション４８６と連
設してベルトコンベア４９０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５１４、５１６が設けられて
いる。このプログラミングキーボード５１４、５１６
は、柱状部材２０２に対して着脱自在に取着され、本構
造体４８４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２１０、２０６、２０８、４９２、４
９８、５００、バランサ２１２、５０２、５０４、シリ
ンダ２３２、２３６、５１２、メカニカルハンド５１
０、およびベルトコンベア４９０等を後述する制御シス
テムにより統括的に管理することができる。なお、前記
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並びに無線信号の送・受信
回路は、夫々アクチュエータ２１０、２０６、２０８、
４９２、４９８、５００および柱状部材２０２の内部に
収納される。

【０１０６】また、図５１は、第１セクション４８６の
アクチュエータ２０８を他のアクチュエータ５１８に代
替したものである。なお、参照符号５２０は移動体を示
す。

【０１０７】次に、前記アクチュエータの構造体４８４
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。

【０１０８】図５２に示すように、倉庫５２２より無人
車５２４を介してベルトコンベア４９０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５２５が搬送
される。この部品パレット５２５は、前記構造体４８４
の第１セクション４８６に搬入され、所定の工程が施さ
れる。なお、ワーク２１６にも同様に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
段を介して前記部品パレット５２６を第２セクション４
８８に搬入する。該第２セクション４８８においては、
所定の工程が施された後、所定の生産ラインの全工程を
終えてさらに他の工程に搬送される。

【０１０９】一方、前記アクチュエータの構造体４８４
の各セクション４８６、４８８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。

【０１１０】図５０、図５２において、アクチュエータ
４９２はアクチュエータコントローラ１により、アクチ
ュエータ２０８、シリンダ２３２および吸着用パッド２
３０はアクチュエータコントローラ２により、アクチュ
エータ２０６およびバランサ２１２はバランサコントロ
ーラ１により夫々制御される。さらに、アクチュエータ
コントローラ１、２およびバランサコントローラ１は、
夫々マルチバス５２６を介して多軸コントローラ１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２１０およびシリンダ２３６は、ア
クチュエータコントローラ３により制御され、マルチバ
ス５２８を介して多軸コントローラ２に接続され、一つ
の作業単位として統合的に制御される。

【０１１１】このように、構造体４８４における第１セ
クション４８６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により多軸コントローラ１、
多軸コントローラ２に接続された管理用マイクロプロセ
ッサ１を介して行われる。

【０１１２】構造体４８４における第２セクション４８
８において、前記と同様に、アクチュエータ５０６はア
クチュエータコントローラ４により、アクチュエータ２
０８、シリンダ５１２およびメカニカルハンド５１０は
アクチュエータコントローラ５により、アクチュエータ
２１０およびシリンダ２３６はアクチュエータコントロ
ーラ６により、アクチュエータ４９８およびバランサ５
０２はバランサコントローラ２により、アクチュエータ
５００およびバランサ５０４はバランサコントローラ３
により夫々制御される。さらに、バランサコントローラ
２およびバランサコントローラ３は、アクチュエータ５
０６を水平状態に保持しながら略鉛直方向に移動させる
ために夫々ローカルコントローラ５３０に接続され、統
合同期制御が行われる。前記アクチュエータコントロー
ラ４、５およびローカルコントローラ５３０は、夫々マ
ルチバス５３２を介して多軸コントローラ３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４８８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により多軸コ
ントローラ３、４に接続された管理用マイクロプロセッ
サ２により行われる。なお、これらのアクチュエータコ
ントローラ１〜６は、夫々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、バランサコントロー
ラ１〜３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。 次に、ベルトコンベア４９０
は、ベルトコンベア用コントローラ５３４により制御さ
れ、無人車５２４および倉庫５２２は夫々図示しない制
御装置、制御システム等により制御される。

【０１１３】管理用マイクロプロセッサ１および２、ベ
ルトコンベア用コントローラ５３４、および無人車５２
４、倉庫５２２の各制御装置（図示せず）は、夫々電気
信号、光信号、無線通信等を利用した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４８４の統合的な制御システムを構
成することができる。

【０１１４】上記した制御系の構成は、システム全体の
統合的制御が特定のホストコンピュータに依存し、その
ノードを通して各制御機器を制御する中央集中型制御系
を構成している。この中央集中型制御系は多くの利点を
有する反面、ホストコンピュータのダウンによりネット
ワーク全体がダウンしたり、ノードや制御機器の変更や
追加に対して大規模な制御アプリケーションプログラム
を変更しなければならない等の欠点が存在する。そこ
で、制御系の各制御装置、制御単位は自己を制御する制
御アプリケーションプログラムを持ち、互いに通信し合
って作動し、ホストコンピュータを必要としないＬＯＮ
（Local Operating Network ）による分散型知的制御系
としてもよい。分散型知的制御系では、各ノードに分散
している制御アプリケーションプログラムはシンプルな
構造を持ち、ネットワークやノード制御機器の追加や変
更に柔軟に対応できる（特公平３−５０４０６６号並び
に特公平３−５０５６４２号参照）。

【０１１５】前記ＬＡＮネットワークには、同様の生産
ラインとしてのアクチュエータの構造体４８４の制御シ
ステムに止まらず、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
して働く生産管理コンピュータ５３６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、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、
ロボット、制御装置等の制御対象を上記工程に従って作
動させるように適宜プログラム手順若しくはプログラム
編集をリアルタイムで行う。

【０１１６】これらのシステムのユーザインタフェース
としては、図５０に示すようなプログラミングキーボー
ド５１４、５１６等の入出力装置５３８が用意されてい
る。これらの入出力装置５３８は、ＲＳ２３２Ｃ、ＲＳ
４２２Ｃ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、トークンリングにより自在に各コントロー
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５４０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、入出力等の作用全体を上位のＣＩＭコンピ
ュータだけに止まらず、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、前記マルチバス、Ｌ
ＡＮを介して通信を行なってもよいが、夫々すべてのコ
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的に連結してもよ
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、操作が可能となり、作業性のみならず、各作
業、工程単位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
少量生産に非常に有効である。

【０１１７】ところで、これらのコントローラ、プロセ
ッサ、コンピュータは、上記マルチバス、ＬＡＮを介し
て通信を行ってもよいが、各々全てのコントローラ、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
ットワークを設けてもよい。さらには、上位コンピュー
タ、下位コンピュータ、ＰＣ、ローカルコントローラも
ＵＮＩＸやミニコン、マイコンのＯＳにより統合しても
よい。マッキントッシュの如くスプレッシュボードのウ
インドウによりオフジェクトアーキテクチャによる実行
でもよい。Ｇｒａｐｈｉｃ／二次元／ソリッドモデリン
グ、例えば、ＳＤＲＣ社のＩｄｅａｓやＩＢＭ社のＣＡ
ＤＡＭ、ＤＢ２、ＣＡＩＩＡ社のＣＡＥ、ＡＵＴＯＣＡ
Ｄ社のＤＸＴ等のＣＡＤ／ＣＡＭ／ＣＡＥ／ＬＡデータ
構造を利用し、コンカレントエンジニアリングとして設
計・開発シミュレーションを行ってもよい。この場合、
マン・マシンインタフェース（ＭＭＩ）としてバーチャ
ルリアリティ技術を活用すると有効である。

【０１１８】また、システムのユーザインタフェースと
してバーチャルリアリティを導入してもよい。この場
合、システム認識の補助として実存の生産システムやネ
ットワーク、部品、発注状況等を仮想空間として提供し
てもよいが、さらに進んで現実の工場設備、ＦＡシステ
ムの構成、配置に拘らず使用者（システム構成者、プロ
グラマ、生産計画者、保守管理者等）に応じた仮想認識
システムを提供し、作業性、理解を助ける。これによ
り、認識されるシステムと現実構成システムの分離が可
能となり現実構成システムを使用者の能力に合わせる必
要がなく、例えば、単一の現実構成システムを同時に複
数の仮想認識システムとして認識して運用する、現実構
成システムをハードウエア的な変更なしに仮想認識シス
テムの変更により変更可能とする、現実構成システムを
時間的に細分化して運用する（タイムシアリング）、現
実構成システムを空間的に細分化して運用する（マルチ
レイヤ）等のように、空間的、時間的に使用者の認識限
界を越えたシステム運用が可能となる。なお、このシス
テムは現実構成システムを統合管理制御するシステム
（ＧＯＤ）と、それらを仮想認識システムに翻訳し使用
者に提供するシステム（ＤＥＶＩＬ）とにより構成され
る。これらＣＩＭ管理のもとに規格化されたアクチュエ
ータの構造体４８４の生産システムにおいて、ワーク２
１６をその構成要素である規格化された構造体４８４お
よびアクチュエータ２１０、２０６、２０８、４９２、
４９８、５００、吸着用パッド２３０、メカニカルハン
ド５１０、シリンダ２３２、２３６、５１２に代替し
て、生産システム自身を自ら形成、保守する自己再生Ｃ
ＩＭシステム（Artificial-Life ＣＩＭ：ＡＬＣＩＭ）
としてもよい。さらには最低単位のＡＬＣＩＭシステム
から生産ラインや工場全体は言うに及ばず地域的工場群
生産にまで自己増殖してもよい。これらの技術は将来的
な遺伝子技術の発展により生物学的な構成とすることも
可能である。この場合、例えば、一粒の超ＤＮＡ／ＲＮ
Ａによる種子から生産システムや工場にまで自己増殖し
てもよい。完全な自己増殖生産システム（Artificial-L
ife Manufacturing System：ＡＬＭＳ）は工場、流通の
他、医療、一般家庭、さらには原子力、真空、スーパク
リーンルーム等の特殊環境、極地、厳寒地、深海、宇宙
空間、惑星等、生存環境が極端に厳しい地域の開発に大
いに有効である。また、限定された単一環境に複数の生
産目的を有するＡＬＭＳを配置し、互いにシステム規
模、能力、効率を統合させ単一環境単位規模での要求能
力、環境条件等に応じた最適の複合ＡＬＭＳを構築する
ことが可能である。この場合、自己増殖、自己改造、さ
らには突然変位的なシステム変更等の能力を継続的に持
たせれば、堪えず変化する要求能力、環境条件に最大限
適応した単一環境単位の複合ＡＬＭＳを育成することが
可能である。これらシステム競合による最適化の概念
は、例えばＡＩ等、自己改変能力を持たせたシステムに
対しても有効であり、ＡＬＭＳに限らずシステム管理ソ
フトウエア、ネットワーク順位、製造ライン構築、製造
順位、工程分割・構築等の最適化に有効である。一方、
システム競合による最適化の概念は、さらに、独立制御
性を有する複数のシステムの競合によるＣＩＭシステム
の運用の可能性を暗示している。この場合、ＣＩＭシス
テムは具体的な集中制御系を備えておらず、システム全
体の統合的な運用はシステム全体を構成する全ての独立
制御システムの総意により運用されることになる。これ
ら統合意志は具体的には特定の独立制御システムにより
取りまとめられてもよいし、ハードウエア的視点におけ
る分散された集中制御系としてシステム全体を構成する
全ての独立制御システムの特定部分が各々有機的にリン
クし機能してもよい。このような状況下で各独立制御シ
ステムの要求や任務の重要性を加味して統合意志の決定
を行えば、常に最適な全体制御が可能となる。

【０１１９】

【発明の効果】本発明に係るアクチュエータによれば、
以下の効果が得られる。

【０１２０】すなわち、駆動源としてメインモータであ
る第１インダクションモータとサブモータである第２イ
ンダクションモータとを用いることにより、アクチュエ
ータの小型化、コンパクト化を図ることができる。ま
た、駆動源を前記第１インダクションモータと第２イン
ダクションモータとに分割することにより、制御手段は
変位量検出手段によって検出された変位量に基づき前記
第１および第２インダクションモータの夫々の駆動力を
制御することが可能となり、この結果、より高度な制御
を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係るアクチュエータの
斜視図である。

【図２】図１に示すアクチュエータの一部省略斜視図で
ある。

【図３】図１に示すアクチュエータの一部断面図であ
る。

【図４】図１に示すアクチュエータの動作を示すブロッ
ク図である。

【図５】図１に示すアクチュエータの端部の一部断面図
である。

【図６】本発明の第２の実施例に係るアクチュエータの
分解斜視図である。

【図７】プーリ一体型インダクションモータの分解斜視
図である。

【図８】プーリ一体型インダクションモータの分解斜視
図である。

【図９】プーリ一体型インダクションモータの断面図で
ある。

【図１０】タイミングベルトとプーリ一体型インダクシ
ョンモータとの関係を示す斜視図である。

【図１１】フレームに連結プレートを挿入する状態を示
す説明図である。

【図１２】本発明の第３の実施例に係るアクチュエータ
の分解斜視図である。

【図１３】プーリ一体型インダクションモータの分解斜
視図である。

【図１４】プーリ一体型インダクションモータの分解斜
視図である。

【図１５】本発明の第４の実施例に係るアクチュエータ
の分解斜視図である。

【図１６】図１５に示すアクチュエータに配設されるイ
ンダクションモータの分解斜視図である。

【図１７】図１５に示すアクチュエータに配設されるイ
ンダクションモータの分解斜視図である。

【図１８】図１５に示すアクチュエータに配設されるイ
ンダクションモータの分解斜視図である。

【図１９】アクチュエータの構造体の第１の組立例であ
る。

【図２０】アクチュエータおよび柱状部材等を連結する
連結手段の第１の実施例を示す説明図である。

【図２１】連結手段の第１実施例を示す斜視図である。

【図２２】連結手段の第２の実施例を示す一部断面図で
ある。

【図２３】連結手段の第３の実施例を示す一部断面図で
ある。

【図２４】連結手段の第４の実施例を示す一部断面図で
ある。

【図２５】連結手段の第５の実施例を示す斜視図であ
る。

【図２６】図２５に示す連結手段の連結状態を示す一部
断面図である。

【図２７】連結手段の第５の実施例を示す斜視図であ
る。

【図２８】図２５に示す連結手段の連結状態を示す説明
図である。

【図２９】連結手段の第６の実施例を示す斜視図であ
る。

【図３０】図２９に示す連結手段の連結状態を示す一部
断面図である。

【図３１】補強部材を取り付ける場合の斜視図である。

【図３２】補強部材を取り付けた状態を示す斜視図であ
る。

【図３３】柱状部材の端面の側面図である。

【図３４】柱状部材の端面の側面図である。

【図３５】柱状部材の端面の側面図である。

【図３６】柱状部材の端面の側面図である。

【図３７】柱状部材の端面の側面図である。

【図３８】連結手段の第７の実施例を示す斜視図であ
る。

【図３９】図３８に示す連結手段の連結状態を示す説明
図である。

【図４０】連結手段の第８の実施例を示す斜視図であ
る。

【図４１】図４０に示す連結手段の連結状態を示す説明
図である。

【図４２】連結手段の第９の実施例を示す斜視図であ
る。

【図４３】図４２に示す連結手段の連結状態を示す説明
図である。

【図４４】柱状部材の貫通孔を示す断面図である。

【図４５】柱状部材の貫通孔を示す一部断面図である。

【図４６】柱状部材の貫通孔を示す断面図である。

【図４７】柱状部材の貫通孔を示す一部断面図である。

【図４８】連結手段の第１０の実施例を示す斜視図であ
る。

【図４９】連結手段の第１１の実施例を示す斜視図であ
る。

【図５０】アクチュエータの構造体の第２の組立例を示
す斜視図である。

【図５１】図５０に示すアクチュエータの構造体の部分
斜視図である。

【図５２】図５０に示すアクチュエータの構造体の動作
を示すブロック図である。

【符号の説明】

１０…アクチュエータ １２…ボールねじシャフト １６…テーブル １８…フレーム ２０ａ、２０ｂ…インダクションモータ ２１…エンコーダ ２３…インバータモータコントローラ

【手続補正書】

【提出日】平成４年７月２９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０１１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【０１１４】上記した制御系の構成は、システム全体の
統合的制御が特定のホストコンピュータに依存し、その
ノードを通して各制御機器を制御する中央集中型制御系
を構成している。この中央集中型制御系は多くの利点を
有する反面、ホストコンピュータのダウンによりネット
ワーク全体がダウンしたり、ノードや制御機器の変更や
追加に対して大規模な制御アプリケーションプログラム
を変更しなければならない等の欠点が存在する。そこ
で、制御系の各制御装置、制御単位は自己を制御する制
御アプリケーションプログラムを持ち、互いに通信し合
って作動し、ホストコンピュータを必要としないＬＯＮ
（Ｌｏｃａｌ Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｎｅｔｗｏｒｋ）
による分散型知的制御系としてもよい。分散型知的制御
系では、各ノードに分散している制御アプリケーション
プログラムはシンプルな構造を持ち、ネットワークやノ
ード制御機器の追加や変更に柔軟に対応できる（特公表
平３−５０４０６６号並びに特公表平３−５０５６４２
号参照）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外枠を構成する構造部材に対して、駆動源
   の作用下に変位する移動体が配設されたアクチュエータ
   であって、 前記駆動源はメインモータである第１インダクションモ
   ータと、該メインモータを補助または制御するサブモー
   タである第２インダクションモータとを有し、 前記駆動源の駆動力を前記移動体に伝達する駆動力伝達
   手段と、 前記移動体の変位量を検出する変位量検出手段と、 前記変位量検出手段によって検出された変位量に基づ
   き、前記メインモータおよびサブモータの夫々の駆動力
   を制御することにより、前記移動体の移動位置または移
   動速度を制御する制御手段と、 を備えることを特徴とするアクチュエータ。