TWI796524B - 致動器系統 - Google Patents

致動器系統 Download PDF

Info

Publication number
TWI796524B
TWI796524B TW108137303A TW108137303A TWI796524B TW I796524 B TWI796524 B TW I796524B TW 108137303 A TW108137303 A TW 108137303A TW 108137303 A TW108137303 A TW 108137303A TW I796524 B TWI796524 B TW I796524B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
workpiece
mentioned
shaft
actuator
axial direction
Prior art date
Application number
TW108137303A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202033328A (zh
Inventor
福島克也
石井正志
丹羽弘樹
鈴木明
大賀和人
和久田翔悟
原聡史
水野智史
林茂樹
Original Assignee
日商Thk股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商Thk股份有限公司 filed Critical 日商Thk股份有限公司
Publication of TW202033328A publication Critical patent/TW202033328A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI796524B publication Critical patent/TWI796524B/zh

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00Controls for manipulators
    • B25J13/08Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
    • B25J13/085Force or torque sensors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00Controls for manipulators
    • B25J13/08Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
    • B25J13/087Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices for sensing other physical parameters, e.g. electrical or chemical properties
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/06Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means
    • B25J15/0616Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means with vacuum
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/06Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means
    • B25J15/0616Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means with vacuum
    • B25J15/065Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means with vacuum provided with separating means for releasing the gripped object after suction
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/02Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type
    • B25J9/023Cartesian coordinate type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/22Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers
    • G01L5/226Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers to manipulators, e.g. the force due to gripping
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/04Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/04Mounting of components, e.g. of leadless components
    • H05K13/0404Pick-and-place heads or apparatus, e.g. with jaws
    • H05K13/0408Incorporating a pick-up tool
    • H05K13/0409Sucking devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Braking Systems And Boosters (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

本發明係於進行工件之撿取之致動器之控制系統中謀求縮短產距時間(takt time)或減輕工件之損壞。
本發明之致動器系統具備:致動器,其進行工件之撿取;外力偵測感測器,其用以檢測與作用於工件之外力相關之物理量;頭單元,其不經由通信網而與致動器及外力偵測感測器連接,於收到請求工件之撿取之訊號即撿取請求訊號時,基於外力偵測感測器之感測結果而控制致動器;及控制裝置,其經由通信網而與頭單元連接,用以對頭單元發送撿取請求訊號。

Description

致動器系統
本發明係關於一種致動器系統。
作為進行工件之撿取與放置之致動器,已知有藉由於使中空之軸之前端部與工件接觸之狀態下使軸內成為負壓,而使工件吸附於軸之前端部者(例如,參照專利文獻1)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2009-164347號公報
於藉由如上述習知技術之致動器進行工件之撿取之情形時,必須對軸之前端部與工件接觸、或工件被吸附於軸之前端部等情形進行感測,並基於該等感測結果,控制軸之位置或軸內之壓力等。
然而,於經由通信網而與致動器連接之PLC(Programmable Logic Controller,可程式邏輯控制器)等控制裝置控制軸之位置或軸內之壓力時,各種感測器之感測結果經由通信網而自致動器向控制裝置發送,並且基於各種感測器之感測結果產 生之控制訊號經由通信網而自控制裝置向致動器發送,因此,存在控制裝置與致動器之間之各種訊號之收發耗費時間之可能性。由此,存在自進行各種感測器之感測起至與該等感測結果對應之控制內容反映至致動器之動作為止所耗費之時間亦變長之虞。其結果,存在產距時間變長或對工件造成損壞之可能性。
本發明係鑒於如上所述之實際情況而完成者,其目的在於提供一種能夠於進行工件之撿取之致動器之控制系統中有助於縮短產距時間或減輕工件之損壞之技術。
本發明之致動器系統具備:
致動器,其具備可於軸方向上移動之構件且為以其前端部可保持工件之方式構成之可動構件,且藉由使上述可動構件向軸方向移動,而使該可動構件之前端部向既定之位置移動,藉由使上述可動構件之前端部產生保持力,而使該前端部保持工件,進行該工件之撿取;
外力偵測感測器,其用以檢測與作用於上述工件之外力相關之物理量;
頭單元,其不經由通信網而與上述致動器及上述外力偵測感測器連接,於收到請求工件之撿取之訊號即撿取請求訊號時,基於上述外力偵測感測器之感測結果,控制上述可動構件向軸方向之移動及、或上述軸之前端部之保持力,藉此,用以使上述致動器進行工件之撿取動作;及
控制裝置,其經由通信網而與上述頭單元連接,用以對上述頭單元發送上述撿取請求訊號。
根據本發明,能夠於進行工件之撿取之致動器之控制系統中有助於縮短產距時間或減輕工件之損壞。
1:致動器
2:外殼
2A:貫通孔
7:頭電路
10:軸
10A:前端部
10B:基端部
11:中空部
12:連通孔
20:旋轉馬達
21:輸出軸
22:定子
23:轉子
24:旋轉編碼器
30:直動馬達
31:定子
31A:線圈
32:可動子
32A:永久磁鐵
33:線性運動台
34:直線引導裝置
34A:軌道
34B:滑塊
35、36:連結臂
36A:第一臂
36B:第二臂
37:應變計
37A:第一應變計
37B:第二應變計
38:線性編碼器
41:連接器
50:軸箱
51:外殼本體
51A:貫通孔
51B:擴徑部
51G:螺栓孔
52:環
52A:第一環
52B:第二環
53:過濾器
54:過濾器擋件
60:空氣控制機構
61A:正壓通路
61B:負壓通路
61C:共用通路
62A:正壓用連接器
62B:負壓用連接器
63A:正壓電磁閥
63B:負壓電磁閥
64:壓力感測器
65:流量感測器
70:吸嘴
91A:入口連接器
91B:出口連接器
92:冷卻管
100:中心軸
200:蓋
201:上端面
202:下端面
202A:空氣流通路
202B:凹部
500:內部空間
501:控制通路
501A:第一通路
501B:第二通路
501C:過濾器部
501D:槽
511:突出部
511A:安裝面
512:軸箱之一部分且較安裝面更靠Z軸方向之上側之部分
600:塊體
610、620:管
800:致動器系統
801:移動裝置
801a:第1軌道
801b:第2軌道
802:PLC(控制裝置)
803:控制器
803a:通信部
803b:記憶部
803c:控制部
810a:第1托架
810b:第2托架
811a:第1驅動裝置
811b:第2驅動裝置
N1:網路
W:工件
圖1係表示本實施形態之致動器系統之概略構成之圖。
圖2係實施形態之致動器之外觀圖。
圖3係表示實施形態之致動器之內部構造之概略構成圖。
圖4係表示實施形態之軸箱與軸之前端部之概略構成之剖面圖。
圖5係表示於致動器系統之各構成要素間收發之資料之流向、及各構成要素進行之處理之流程的概略之流程圖。
圖6係表示藉由頭電路進行之撿取處理之流程之流程圖。
圖7係表示藉由頭電路進行之放置處理之流程之流程圖。
本發明之致動器系統具備致動器、外力偵測感測器、頭單元、及控制裝置。致動器具備可於軸方向上移動之可動構件。可動構件之前端部以可保持工件之方式構成。作為保持工件之方法,例如可利用藉由使可動構件之前端部產生負壓而將工件吸附於該前端部之方法、或於可動構件之前端部安裝夾持器或操作器等而固持工件之方法等。又,致動器設置有外力偵測感測器,該外力偵測感測器係用以於上述可動構件之前端部保持工件時檢測與作用於該工件之外力相關之物理量。致動器可基於該外力偵測感測器之感測結果,控制可動構件向軸方向之移動及或可動構件之前端部之 保持力。
於藉由上述致動器進行工件之撿取之情形時,藉由使可動構件之前端部產生保持力而使工件保持於該前端部。繼而,藉由使可動構件之前端部保持工件之狀態下,使該可動構件向軸方向上側移動,而達成工件之撿取。再者,於為了使可動構件之前端部保持工件而逐漸增加該前端部之保持力之過程中,若自該前端部之保持力達到合理之保持力起至停止保持力之增加為止之時間變長,則存在產距時間變長、或對可動構件之前端部或工件造成損壞之可能性。因此,於可動構件之前端部之保持力達到合理之保持力時,必須根據外力偵測感測器之感測結果,迅速判定可動構件之前端部之保持力已達到合理之保持力,迅速停止保持力之增加,並且迅速開始進行可動構件向軸方向上側之移動。
此處,若藉由經由通信網而與致動器連接之如PLC等之控制裝置控制可動構件向軸方向之移動或可動構件之前端部之保持力,則外力偵測感測器之感測結果經由通信網而自致動器側向控制裝置發送,故存在至控制裝置獲得外力偵測感測器之感測結果為止耗費時間之可能性。藉此,存在產距時間過於增加、或可動構件之前端部或工件受到損壞之可能性。於藉由致動器使可動構件之前端部產生負壓而將工件吸附於該前端部之構成中,此種問題容易變得顯著。
於藉由使可動構件之前端部產生負壓而將工件吸附於該前端部之構成中,例如,可動構件係可於軸方向上移動之軸,且構成為於其前端部具有中空部。於此情形時,致動器例如構成如下,即,藉由使軸向軸方向移動而使該軸之前端部向該前端部與工 件接觸之位置(既定之位置)移動,藉由使中空部產生負壓而使工件吸附於軸之前端部,進行該工件之撿取。又,外力偵測感測器例如構成如下,即,包括負重偵測感測器,其設置於用以將用以使軸向軸方向移動之動力傳達至軸之構件即傳達構件,用以檢測作用於軸之負重;及吸附偵測感測器,其安裝於使軸之中空部成為負壓時供自該中空部吸出之空氣進行流通之通路、即空氣通路,用以偵測工件吸附於軸之前端部之情況。
於如上所述構成之致動器中,可基於負重偵測感測器之感測結果,判定軸之前端部是否與工件接觸等。又,於如上所述構成之致動器中,可基於吸附偵測感測器之感測結果,判定工件是否吸附於軸之前端部。於藉由此種致動器進行工件之撿取之情形時,首先,自放置有工件之場所之上方使軸向軸方向下側移動,使軸之前端部與工件接觸。再者,若於軸之前端部與工件接觸後亦繼續進行軸向軸方向下側之移動,則因對軸之前端部或工件施加過大之負重而存在對軸之前端部或工件造成損壞之虞。因此,於軸之前端部與工件接觸時,必須迅速根據負重偵測感測器之感測結果判定軸之前端部與工件之接觸,並且迅速停止軸向軸方向下側之移動。
此處,假設若藉由經由通信網而與致動器連接之控制裝置控制軸向軸方向之移動,則負重偵測感測器之感測結果經由通信網自致動器側向控制裝置發送,故存在至控制裝置獲得負重偵測感測器之感測結果為止耗費時間之可能性。由此,存在自軸之前端部與工件接觸之時點起至控制裝置判定軸之前端部與工件之接觸之時點為止之時滯變大之可能性。進而,若於控制裝置判定軸之前端部與工件之接觸後,用以使軸向軸方向下側之移動停止之控制訊 號(停止請求)自控制裝置經由通信網而向致動器發送,則存在至致動器收到上述停止請求為止耗費時間之可能性。由此,亦存在自控制裝置判定軸之前端部與工件之接觸之時點起至致動器開始進行與上述停止請求對應之動作之時點為止之時滯變大之可能性。因此,若藉由經由通信網而與致動器連接之控制裝置控制軸之向軸方向之移動,則自軸之前端部與工件接觸之時點起至軸之向軸方向下側之移動停止之時點為止之時間會變長,故存在於軸之前端部與工件接觸後,軸向軸方向下側之移動亦繼續,從而導致軸之前端部或工件受到損壞之可能性。
又,於藉由上述致動器進行工件之撿取之情形時,藉由於使軸之前端部與工件接觸之狀態下使該前端部產生負壓,使工件吸附於該前端部。繼而,藉由於使工件吸附於軸之前端部之狀態下,使該軸向軸方向上側移動,而達成工件之撿取。再者,若自軸之前端部與工件接觸之時點起至開始進行中空部內之空氣之抽吸之時點為止之時間、或自工件吸附於軸之前端部之時點起至開始進行軸向軸方向上側移動之時點為止之時間變長,則存在產距時間過於變長之虞。因此,於軸之前端部與工件接觸時,必須迅速根據負重偵測感測器之感測結果判定軸之前端部與工件之接觸,並且迅速開始進行中空部內之空氣之抽吸。繼而,於工件吸附於軸之前端部時,必須迅速根據吸附偵測感測器之感測結果,判定軸之前端部與工件之吸附,並且迅速開始進行軸之向軸方向上側之移動。
此處,若藉由經由通信網而與致動器連接之控制裝置控制軸向軸方向之移動或中空部之壓力,則如上所述,存在如下可能性,即,自軸之前端部與工件接觸之時點起至控制裝置判定軸之 前端部與工件之接觸之時點為止之時滯變大,進而,自控制裝置判定軸之前端部與工件之接觸之時點起至致動器開始進行中空部內之空氣之抽吸之時點為止之時滯亦變大。又,因吸附偵測感測器之感測結果經由通信網而自致動器側向控制裝置發送,故存在至控制裝置獲得吸附偵測感測器之感測結果為止耗費時間之可能性。由此,存在自工件吸附於軸之前端部之時點起至控制裝置判定軸之前端部與工件之吸附之時點為止之時滯變大之可能性。並且,若於控制裝置判定軸之前端部與工件之吸附後,將用以開始進行軸向軸方向上側之移動之控制訊號(上升請求)自控制裝置經由通信網向致動器發送,則存在至致動器收到上述上升請求為止耗費時間之可能性。由此,亦存在自控制裝置判定軸之前端部與工件之吸附之時點起至致動器開始進行與上述上升請求對應之動作之時點為止之時滯變大之可能性。因此,若藉由經由通信網而與致動器連接之控制裝置控制軸向軸方向之移動或中空部之壓力,則存在產距時間過於增加之可能性。
針對上述各種問題,於本發明之致動器系統中,設為將不經由通信網而與致動器、負重偵測感測器、及吸附偵測感測器連接之頭單元配置於致動器與控制裝置之間,且該頭單元基於負重偵測感測器及吸附偵測感測器之感測結果,控制軸向軸方向之移動及中空部之壓力。隨之,控制裝置設為不具有控制軸向軸方向之移動及中空部之壓力之功能,而具有將請求工件之撿取之訊號(撿取請求訊號)經由通信網向頭單元發送之功能。根據如此構成之致動器系統,藉由於致動器側與頭單元之間收發訊號,可進行工件之撿取,故可將如上所述之各種時滯抑制為較小。藉此,於為了撿取工 件而使軸向軸方向下側移動之情形時,因自軸之前端部與工件接觸之時點起至停止軸向軸方向下側之移動之時點為止之時間縮短,故亦於軸之前端部與工件接觸後,軸向軸方向下側繼續移動之情況得以抑制,從而軸之前端部或工件受到損壞之情況亦得以抑制。又,因可將自軸與工件接觸之時點起至開始進行中空部內之空氣之抽吸之時點為止之時間抑制為較短,並且亦可將自工件吸附於軸之前端部之時點起至開始進行軸向軸方向上側之移動之時點為止之時間抑制為較短,故亦可抑制產距時間之過度增加。
以下,基於圖式對本發明之具體之實施例進行說明。本實施例中記載之構成零件之尺寸、材質、形狀、及其相對配置等只要無特別記載,則非意指將發明之技術範圍僅限定於其等。
<實施形態>
(系統構成)
圖1係表示本發明之致動器系統800之概略構成之圖。致動器系統800具備:致動器1,其用以進行工件之撿取與放置;移動裝置801,其用以變更致動器1之位置;控制裝置(PLC)802,其用以控制移動裝置801;及控制器803,其用以控制致動器1。
(移動裝置801)
移動裝置801係用以於第1水平軸方向及與第1水平軸方向正交之第2水平軸方向上移動自如地支撐致動器1之運動引導裝置。再者,以下,將第1水平軸稱為「X軸」,將第2水平軸稱為「Y軸」。如圖1所示,移動裝置801具備:第1軌道801a,其於X軸 方向上延伸;第1托架810a,其可於X軸方向上相對移動地組裝於第1軌道801a;及第1驅動裝置811a,其用以使第1托架810a相對於第1軌道801a而向X軸方向相對移動。進而,移動裝置801具備:第2軌道801b,其於Y軸方向上延伸;第2托架810b,其可於Y軸方向上相對移動地組裝於第2軌道801b;及第2驅動裝置811b,其用以使第2托架810b相對於第2軌道801b而向Y軸方向相對移動。而且,於第1托架810a被固定有致動器1,另一方面,於第2托架810b被固定有第1軌道801a之基端側。移動裝置801之第1驅動裝置811a及第2驅動裝置811b經由網路NN1而與PLC 802連接。此處提及之網路N1例如為WAN(Wide Area Network,廣域網路)或LAN(Local Area Network,區域網路)之通信網。PLC 802經由通信網而控制第1驅動裝置811a及第2驅動裝置811b,藉此,可變更X-Y軸方向上之致動器1之位置。再者,移動裝置801之構成不限於圖1所示之例子,例如亦可藉由使用用以使第1軌道801a旋動之裝置而代替使第2軌道801b旋動之裝置,而變更X-Y軸方向上之致動器1之位置。總而言之,移動裝置801只要為可變更X-Y軸方向上之致動器1之位置之構成,則亦可採用使用周知之裝置之其他構成。
(致動器1)
圖2係本實施形態之致動器1之外觀圖。致動器1具有外形為大致長方體之外殼2,且於外殼2安裝有蓋200。圖3係表示本實施形態之致動器1之內部構造之概略構成圖。於外殼2之內部收容有軸10之一部分。該軸10之前端部10A側以成為中空之方式形 成。軸10及外殼2之材料可使用例如金屬(例如鋁),但亦可使用樹脂等。再者,於以下說明中,設定X-Y-Z正交座標系統,一面參照該X-Y-Z正交座標系統,一面對各構件之位置進行說明。將外殼2之最大面之長邊方向且軸10之中心軸100之方向設為Z軸方向,將外殼2之最大面之短邊方向設為X軸方向,將與外殼2之最大面正交之方向設為Y軸方向。該等X軸方向及Y軸方向設為表示與上述圖1所示之X軸方向及Y軸方向相同之方向。又,Z軸方向為相對於包含X軸及Y軸之面而垂直之方向,於本例中設為表示鉛直方向。再者,以下,將圖2、3中之Z軸方向之上側設為致動器1之上側,將圖2、3中之Z軸方向之下側設為致動器1之下側。又,將圖2、3中之X軸方向之右側設為致動器1之右側,將圖2、3中之X軸方向之左側設為致動器1之左側。又,將圖2、3中之Y軸方向之近前側設為致動器1之近前側,將圖2、3中之Y軸方向之遠離側設為致動器1之遠離側。外殼2係Z軸方向之尺寸長於X軸方向之尺寸,且X軸方向之尺寸長於Y軸方向之尺寸。外殼2係相當於與Y軸方向正交之一個面(圖2中之近前側之面)之部位開口,且該開口被蓋200封閉。蓋200例如藉由螺絲固定於外殼2。
於外殼2內收容有:旋轉馬達20,其使軸10繞其中心軸100旋轉;直動馬達30,其使軸10於沿著其中心軸100之方向(即,Z軸方向)上相對於外殼2而相對地線性運動;及空氣控制機構60。又,於外殼2之Z軸方向之下端面202安裝有已插通有軸10之軸箱50。於外殼2,以自下端面202向該外殼2之內部凹陷之方式形成有凹部202B,且於該凹部202B中被插入有軸箱50之一部分。於該凹部202B之Z軸方向之上端部,在Z軸方向上形 成有貫通孔2A,且軸10被插通於該貫通孔2A及軸箱50。軸10之Z軸方向下側之前端部10A自軸箱50向外部突出。軸10設置於外殼2之X軸方向之中心且Y軸方向之中心。即,以外殼2中之通過X軸方向之中心及Y軸方向之中心且於Z軸方向上延伸之中心軸與軸10之中心軸100重疊之方式,設置有軸10。軸10藉由直動馬達30而於Z軸方向上線性運動,並且藉由旋轉馬達20而繞中心軸100旋轉。
與軸10之前端部10A為相反側之端部(Z軸方向之上側之端部)即基端部10B側收容於外殼2內,且連接於旋轉馬達20之輸出軸21。該旋轉馬達20可旋轉地支撐軸10。旋轉馬達20之輸出軸21之中心軸與軸10之中心軸100一致。旋轉馬達20除具有輸出軸21以外,且具有定子22、於定子22之內部旋轉之轉子23、及檢測輸出軸21之旋轉角度之旋轉編碼器24。藉由使轉子23相對於定子22旋轉,輸出軸21及軸10亦相對於定子22而連動地旋轉。
直動馬達30具有固定於外殼2之定子31、相對於定子31而於Z軸方向上相對地移動之可動子32。直動馬達30例如為線性馬達。於定子31設置有複數個線圈31A,於可動子32設置有複數個永久磁鐵32A。線圈31A於Z軸方向上以既定間距配置,且以U、V、W相之3個線圈31A為一組設置有複數個。於本實施形態中,藉由使三相電樞電流流入該等U、V、W相之線圈31A而產生直線地移動之移動磁場,使可動子32相對於定子31直線地移動。於直動馬達30設置有檢測可動子32相對定子31之相對位置之線性編碼器38。再者,亦可代替上述構成,而於定子31設置永 久磁鐵,且於可動子32設置複數個線圈。
直動馬達30之可動子32與旋轉馬達20之定子22經由線性運動台33而連結。線性運動台33可伴隨直動馬達30之可動子32之移動而移動。線性運動台33之移動係藉由直線引導裝置34而於Z軸方向上進行引導。直線引導裝置34具有固定於外殼2之軌道34A、及組裝於軌道34A之滑塊34B。軌道34A於Z軸方向上延伸,滑塊34B以能夠沿著軌道34A於Z軸方向上移動之方式構成。
線性運動台33固定於滑塊34B,可與滑塊34B一同於Z軸方向上移動。線性運動台33經由2個連結臂35而與直動馬達30之可動子32連結。2個連結臂35將可動子32之Z軸方向之兩端部與線性運動台33之Z軸方向之兩端部連結。又,線性運動台33於較兩端部更中央側,經由2個連結臂36(相當於本發明之傳達構件)而與旋轉馬達20之定子22連結。再者,將Z軸方向上側之連結臂36稱為第一臂36A,將Z軸方向下側之連結臂36稱為第二臂36B。又,於不區別第一臂36A與第二臂36B之情形時,簡稱為連結臂36。因線性運動台33與旋轉馬達20之定子22經由該連結臂36而與旋轉馬達20之定子22連結,故伴隨線性運動台33之移動,旋轉馬達20之定子22亦移動。又,連結臂36係剖面為四方形。於各連結臂36之朝向Z軸方向之上側之面固定有應變計37(相當於本發明之負重偵測感測器)。再者,將固定於第一臂36A之應變計37稱為第一應變計37A,將固定於第二臂36B之應變計37稱為第二應變計37B。於不區別第一應變計37A與第二應變計37B之情形時,簡稱為應變計37。再者,本實施形態之2個應變計 37分別設置於連結臂36之朝向Z軸方向之上側之面,但亦可改為分別設置於連結臂36之朝向Z軸方向之下側之面,以取代上述構成。
空氣控制機構60係用以使軸10之前端部10A產生正壓或負壓之機構。即,空氣控制機構60藉由於撿取工件W時抽吸軸10內之空氣,而使該軸10之前端部10A產生負壓。藉此,工件W吸附於軸10之前端部10A。又,空氣控制機構60藉由於放置工件W時向軸10內送入空氣,而使該軸10之前端部10A產生正壓。藉此,吸附於軸10之前端部10A之工件W自前端部10A脫離。
空氣控制機構60具有供正壓之空氣流通之正壓通路61A(參照一點鏈線)、供負壓之空氣流通之負壓通路61B(參照二點鏈線)、及由正壓之空氣及負壓之空氣共用之共用通路61C(參照虛線)。正壓通路61A之一端連接於設置於外殼2之Z軸方向之上端面201之正壓用連接器62A,正壓通路61A之另一端連接於正壓用電磁閥(以下,稱為正壓電磁閥63A)。正壓電磁閥63A由下述頭電路7開關。再者,正壓通路61A之一端側之部分由管610所構成,另一端側之部分由於塊體600開設之孔所構成。正壓用連接器62A貫通外殼2之Z軸方向之上端面201,與吐出空氣之泵等連接之管自外部連接於正壓用連接器62A。
負壓通路61B之一端連接於設置於外殼2之Z軸方向之上端面201之負壓用連接器62B,負壓通路61B之另一端連接於負壓用電磁閥(以下,稱為負壓電磁閥63B)。負壓電磁閥63B由下述頭電路7開關。再者,負壓通路61B之一端側之部分由管620所構成,另一端側之部分由於塊體600開設之孔所構成。負壓用連 接器62B貫通外殼2之Z軸方向之上端面201,與抽吸空氣之泵等連接之管自外部連接於負壓用連接器62B。
共用通路61C係由於塊體600開設之孔所構成。共用通路61C之一端分支成2個而連接於正壓電磁閥63A及負壓電磁閥63B,共用通路61C之另一端連接於作為形成於外殼2之貫通孔之空氣流通路202A。空氣流通路202A通向軸箱50。藉由打開負壓電磁閥63B且關閉正壓電磁閥63A,負壓通路61B與共用通路61C連通,故於共用通路61C內產生負壓。如此一來,經由空氣流通路202A而自軸箱50內抽吸空氣。另一方面,藉由打開正壓電磁閥63A且關閉負壓電磁閥63B,正壓通路61A與共用通路61C連通,故於共用通路61C內產生正壓。如此一來,經由空氣流通路202A而向軸箱50內供給空氣。
於上述共用通路61C設置有本發明之吸附偵測感測器。即,於上述共用通路61C設置有檢測該共用通路61C內之空氣壓力之壓力感測器64、及檢測該共用通路61C內之空氣流量之流量感測器65。再者,壓力感測器64及流量感測器65並非必須配置於共用通路61C,亦可設置於空氣流通路202A。總而言之,壓力感測器64及流量感測器65只要配置於負壓電磁閥63B與軸10之前端部10A之間供空氣流通之路徑(空氣通路)即可。再者,本發明之吸附偵測感測器亦可僅由壓力感測器64與流量感測器65之任一者構成。
此處,於圖3所示之致動器1中,正壓通路61A及負壓通路61B之一部分由管所構成,另一部分由於塊體600開設之孔所構成,但並不限於此,可利用管構成所有通路,亦可藉由於塊體 600開設之孔構成所有通路。關於共用通路61C亦相同,可均由管構成,亦可併用管而構成。再者,管610及管620之材料可為樹脂等具有柔軟性之材料,亦可為金屬等不具有柔軟性之材料。又,亦可使用正壓通路61A向軸箱50供給大氣壓而取代供給正壓。
又,於外殼2之Z軸方向之上端面201設置有用以冷卻旋轉馬達20之成為空氣之入口之連接器(以下,稱為入口連接器91A)、及成為來自外殼2之空氣之出口之連接器(以下,稱為出口連接器91B)。入口連接器91A及出口連接器91B分別以空氣可進行流通之方式貫通外殼2之上端面201。與吐出空氣之泵等連接之管自外殼2之外部連接於入口連接器91A,排出自外殼2流出之空氣之管自外殼2之外部連接於出口連接器91B。於外殼2之內部設置有供用以冷卻旋轉馬達20之空氣流通之金屬製管(以下,稱為冷卻管92),該冷卻管92之一端連接於入口連接器91A。冷卻管92自入口連接器91A於Z軸方向上延伸至外殼2之下端面202附近,以於該下端面202附近彎曲而使另一端側朝向旋轉馬達20之方式形成。如此一來,藉由自Z軸方向之下側向外殼2內供給空氣,可有效率地進行冷卻。又,冷卻管92以自直動馬達30之線圈31A奪取熱之方式貫通該定子31之內部。以自設置於定子31之線圈31A奪取更多之熱之方式,繞著冷卻管92配置有線圈31A。
於外殼2之Z軸方向之上端面201連接有包含供給電力之電線或訊號線之連接器41。又,於外殼2設置有頭電路7。自連接器41引入外殼2內之電線或訊號線連接於頭電路7。頭電路7中具備CPU(Central Processing Unit,中央處理單元)、RAM(Random Access Memory,隨機存取記憶體)、ROM(Read Only Memory,唯 讀記憶體)、EPROM(Erasable Programmable ROM,可抹除可程式化唯讀記憶體),且該等藉由匯流排而相互連接。CPU將下述自控制器803提供之各種程式載入RAM之作業區域中而執行,藉由執行該程式,控制旋轉馬達20、直動馬達30、正壓電磁閥63A、負壓電磁閥63B等,藉此,實現工件W之撿取或放置。又,壓力感測器64、流量感測器65、應變計37、旋轉編碼器24、及線性編碼器38之輸出訊號輸入至頭電路7。
圖4係表示軸箱50與軸10之前端部10A之概略構成之剖面圖。軸箱50具有外殼本體51、2個環52、過濾器53、及過濾器擋件54。於外殼本體51形成有供軸10插通之貫通孔51A。貫通孔51A於Z軸方向上貫通外殼本體51,該貫通孔51A之Z軸方向之上端通向形成於外殼2之貫通孔2A。貫通孔51A之直徑大於軸10之外徑。因此,於貫通孔51A之內面與軸10之外表面設置有間隙。於貫通孔51A之兩端部設置有孔之直徑擴大而成之擴徑部51B。於2個擴徑部51B分別嵌入有環52。環52形成為筒狀,環52之內徑略微大於軸10之外徑。因此,亦於環52之內面與軸10之外表面之間形成間隙。因此,軸10可於環52之內部在Z軸方向上移動,且軸10可於環52之內部繞中心軸100旋轉。但,相較形成於除擴徑部51B以外之貫通孔51A之內面與軸10之外表面之間之間隙,形成於環52之內面與軸10之外表面之間之間隙更小。再者,將Z軸方向上側之環52稱為第一環52A,將Z軸方向下側之環52稱為第二環52B。於不區別第一環52A與第二環52B之情形時,簡稱為環52。環52之材料可使用例如金屬或樹脂。
於外殼本體51之Z軸方向之中央部形成有向X軸方 向之左右兩方向突出之突出部511。於突出部511形成有安裝面511A,該安裝面511A係與外殼2之下端面202平行之面,且為於將軸箱50向外殼2之下端面202安裝時與該下端面202相接之面。安裝面511A係與中心軸100正交之面。又,於外殼2上安裝軸箱50時,軸箱50之一部分且較安裝面511A更靠Z軸方向之上側之部分512以嵌入形成於外殼2之凹部202B之方式形成。
如上所述,於貫通孔51A之內面與軸10之外表面形成有間隙。其結果,於外殼本體51之內部形成有由貫通孔51A之內面、軸10之外表面、第一環52A之下端面、及第二環52B之上端面包圍而成之空間即內部空間500。又,於軸箱50形成有將形成於外殼2之下端面202之空氣流通路202A之開口部與內部空間500連通而成為空氣之通路之控制通路501。控制通路501具有X軸方向上延伸之第一通路501A、Z軸方向上延伸之第二通路501B、作為將第一通路501A及第二通路501B連接之空間且配置有過濾器53之空間之過濾器部501C。第一通路501A之一端連接於內部空間500,另一端連接於過濾器部501C。第二通路501B之一端於安裝面511A開口,且以連接於空氣流通路202A之開口部之方式對準位置。
又,第二通路501B之另一端連接於過濾器部501C。於過濾器部501C設置有形成為圓筒狀之過濾器53。過濾器部501C形成為以中心軸與第一通路501A一致之方式於X軸方向上延伸之圓柱形狀之空間。過濾器部501C之內徑與過濾器53之外徑大致相等。過濾器53於X軸方向上朝過濾器部501C插入。於過濾器部501C中插入過濾器53後,藉由過濾器擋件54封閉成為過濾器53 之插入口之過濾器部501C之端部。第二通路501B之另一端自過濾器53之外周面側連接於過濾器部501C。又,第一通路501A之另一端與過濾器53之中心側相通。因此,於第一通路501A與第二通路501B之間流通之空氣通過過濾器53。因此,例如,於使前端部10A產生負壓時,即便空氣與異物一同吸入至內部空間500,該異物亦被過濾器53捕獲。於第二通路501B之一端以保持密封劑之方式形成有槽501D。
於突出部511之X軸方向之兩端部附近形成有2個於使用螺栓將該軸箱50固定於外殼2時使該螺栓插通之螺栓孔51G。螺栓孔51G於Z軸方向上貫通突出部511而於安裝面511A開口。
於軸10之前端部10A側,以軸10成為中空之方式形成有中空部11。中空部11之一端於前端部10A開口。又,於中空部11之另一端形成有於X軸方向上將內部空間500與中空部11連通之連通孔12。於軸10藉由直動馬達30而於Z軸方向上移動時之行程之總範圍中,以內部空間500與中空部11連通之方式形成有連通孔12。因此,軸10之前端部10A與空氣控制機構60經由中空部11、連通孔12、內部空間500、控制通路501、空氣流通路202A而連通。再者,連通孔12除X軸方向以外,亦可形成於Y軸方向。
根據如上所述構成之軸10及軸箱50,於驅動直動馬達30使軸10於Z軸方向上移動時,無論軸10位於Z軸方向之任何位置,連通孔12均始終連通內部空間500與中空部11。又,於驅動旋轉馬達20使軸10繞中心軸100旋轉時,無論軸10之旋轉 角度為繞中心軸100之何種角度,連通孔12均始終連通內部空間500與中空部11。因此,無論軸10為何種狀態,均可維持中空部11與內部空間500之連通狀態,故中空部11始終通向空氣控制機構60。因此,可藉由於空氣控制機構60中關閉正壓電磁閥63A且打開負壓電磁閥63B,而不論軸10之位置如何,均經由連通孔12、內部空間500、控制通路501、空氣流通路202A、及共用通路61C(該等路徑相當於本發明之空氣通路),將中空部11內之空氣朝負壓通路61B抽吸。其結果,可不論軸10之位置如何,均可使中空部11產生負壓。即,不論軸10之位置如何,均可使軸10之前端部10A產生負壓,藉此,可將工件W吸附於軸10之前端部10A。再者,如上所述,亦於環52之內面與軸10之外表面之間形成有間隙。然而,該間隙小於形成內部空間500之間隙(即,形成於貫通孔51A之內面與軸10之外表面之間的間隙)。因此,藉由於空氣控制機構60中關閉正壓電磁閥63A且打開負壓電磁閥63B,即便內部空間500內之空氣被抽吸,亦可抑制於環52之內面與軸10之外表面之間的間隙中流通之空氣之流量。藉此,能夠使軸10之前端部10A產生可使工件W吸附於軸10之前端部10A之負壓。另一方面,可不論軸10之位置如何,當於空氣控制機構60中打開正壓電磁閥63A且關閉負壓電磁閥63B時,均可使中空部11產生正壓。即,因可使軸10之前端部10A產生正壓,故可使工件W迅速自軸10之前端部10A脫離。
(控制器803)
控制器803具備通信部803a、記憶部803b及控制部803c。通 信部803a係用以將控制器803連接於網路N1之通信介面。於本實施形態中,通信部803a通過網路N1接收自PLC 802發送之撿取請求訊號或放置請求訊號。又,記憶部803b記憶使致動器1之頭電路7執行之各種程式。例如,記憶部803b記憶規定進行工件W之撿取時之致動器1(旋轉馬達20、直動馬達30、及空氣控制機構60)之控制程序的程式(撿取用程式)、或規定進行工件W之放置時之致動器1之控制程序的程式(放置用程式)等。控制部803c係用以管理致動器1之動作之裝置。例如,於通信部803a收到來自PLC 802之撿取請求訊號時,控制部803c自記憶部803b擷取撿取用程式,且將擷取之撿取用程式向致動器1之頭電路7發送。又,於通信部803a收到來自PLC 802之放置請求訊號時,控制部803c自記憶部803b擷取放置用程式,且將擷取之放置用程式向致動器1之頭電路7發送。自控制部803c向致動器1之頭電路7發送之程式係如上所述,藉由載入至頭電路7之RAM之作業區域而由該頭電路7之CPU執行。繼而,藉由頭電路7執行撿取用程式或放置用程式,工件W之撿取或放置完成時,表示工件W之撿取完成之訊號(撿取完成訊號)或表示工件W之放置完成之訊號(放置完成訊號)自控制器803之通信部803a經由網路N1向PLC 802發送。再者,於本實施形態中,控制器803與頭電路7之組合相當於本發明之頭單元。
(系統之動作)
基於圖5對本實施形態之致動器系統800之動作進行說明。圖5係表示於致動器系統800之各構成要素間收發之資料之流向、及各構成要素所進行之處理之流程之概略之流程圖。
於圖5中,PLC 802控制移動裝置801之第1驅動裝置811a及第2驅動裝置811b,以使X-Y軸方向上之致動器1之位置移動至既定之撿取位置(軸10之前端部10A之位置成為工件W之正上方之位置)(S11)。此時,PLC 802對第1驅動裝置811a及第2驅動裝置811b之控制通過網路N1進行。繼而,於X-Y軸方向上之致動器1之位置朝既定之撿取位置移動時,PLC 802向控制器803發送撿取請求訊號(S12)。
於來自PLC 802之撿取請求訊號由控制器803之通信部803a接收時,控制器803之控制部803c自記憶部803b擷取撿取用程式(S13),且將擷取之撿取用程式向致動器1之頭電路7發送(S14)。
頭電路7藉由將自控制器803接收之撿取用程式載入RAM之作業區域中執行而進行工件W之撿取處理。本實施形態中之撿取處理係基於圖6所示之處理流程而進行。再者,於進行工件W之撿取處理之情形時,具有與工件W之大小對應之口徑之吸嘴70設為安裝於軸10之前端部10A。繼而,於撿取工件W時,正壓電磁閥63A及負壓電磁閥63B均設為關閉之狀態直至吸嘴70與工件W接觸為止。
於圖6中,頭電路7首先藉由驅動直動馬達30,開始進行軸10向Z軸方向下側之移動(下降)(S101)。再者,於該時點,如上所述,正壓電磁閥63A及負壓電磁閥63B均維持關閉之狀態。
頭電路7判別吸嘴70是否與工件W接觸(S102)。吸嘴70是否與工件W接觸之判別係基於應變計37之感測結果而進行。於軸10向Z軸方向下側下降時,若吸嘴70與工件W接觸, 則藉由將工件W壓抵至吸嘴70,而對工件W作用外力。隨之,作為該外力之反作用,負重自工件W朝軸10施加。即,因軸10壓抵至工件W時之反作用,負重自工件W朝軸10施加。該負重作用於對連結臂36產生應變之方向。即,於負重自工件W朝軸10施加時,連結臂36中產生應變。連結臂36之應變藉由應變計37檢測。繼而,應變計37檢測之應變與軸10自工件W受到之負重存在相關關係。因此,基於應變計37之感測結果,可檢測自工件W朝軸10作用之負重。繼而,若自工件W朝軸10作用之負重成為既定負重以上,則可判定為吸嘴70與工件W接觸。再者,既定負重係判定吸嘴70與工件W接觸之臨限值。又,亦可將既定負重設為能夠抑制工件W之破損且可更確實地撿取工件W之負重。又,既定負重亦可根據工件W之種類進行變更。
此處,於吸嘴70未與工件W接觸之情形時(於S102中判定為否定之情形時),頭電路7反覆執行該步驟S102之處理。另一方面,於吸嘴70與工件W接觸之情形時(於S102中判定為肯定之情形時),頭電路7朝S103之處理前進。
於S103中,頭電路7藉由使直動馬達30停止,而使軸10向Z軸方向下側之下降停止。繼而,頭電路7一面將正壓電磁閥63A維持關閉之狀態,一面將負壓電磁閥63B由關閉狀態切換至打開之狀態(S104)。於此情形時,因許可自中空部11向負壓通路61B吸出之空氣之流動,故軸10之前端部10A及吸嘴70中產生負壓。藉此,抽吸工件W之力(作用於工件W之外力)作用於吸嘴70。
於S105中,頭電路7判別工件W是否適當地吸附於 吸嘴70。例如,頭電路7亦可以由流量感測器65檢測所得之流量減少至既定流量以下、及或由壓力感測器64檢測所得之壓力降低至既定壓力以下為條件,判定工件W是否適當地吸附於吸嘴70。此處提及之既定流量係只要由流量感測器65檢測所得之流量減少至該既定流量以下,則可判定為吸嘴70中產生能夠適當地吸附工件W之負壓之流量。又,此處提及之既定壓力係只要由壓力感測器64檢測所得之壓力為該既定壓力以下,則可判定為吸嘴70中產生能夠適當地吸附工件W之負壓之壓力。再者,於工件W未被適當地吸附於吸嘴70之情形時(於S105中判定為否定之情形時),頭電路7反覆執行該S105之處理。另一方面,於工件W適當地吸附於吸嘴70之情形時(於S105中判定為肯定之情形時),頭電路7朝S106前進。
於S106中,頭電路7藉由驅動直動馬達30,開始進行軸10向Z軸方向上側之移動(上升)。此時,工件W與吸嘴70一同上升。藉此,工件W之撿取完成。再者,頭電路7於使軸10向Z軸方向上側上升時,亦可藉由利用旋轉馬達20使軸10旋轉而變更被撿取之工件W之方向。
此處,返回圖5,於工件W之撿取完成時,自頭電路7向控制器803通知工件W之撿取完成之情況(S16)。
於控制器803收到來自頭電路7之撿取完成通知時,控制部803c自通信部803a向PLC 802發送撿取完成訊號(S17)。
於PLC 802收到自控制器803發送之撿取完成訊號時,該PLC 802控制移動裝置801之第1驅動裝置811a及第2驅動裝置811b,以使X-Y軸方向上之致動器1之位置移動至既定之 放置位置(軸10之前端部10A之位置成為應放置工件W之場所之正上方之位置)(S18)。繼而,於X-Y軸方向上之致動器1之位置朝既定之放置位置移動時,PLC 802向控制器803發送放置請求訊號(S19)。
於來自PLC 802之放置請求訊號被控制器803之通信部803a接收時,控制器803之控制部803c自記憶部803b擷取放置用程式(S20),且將擷取之放置用程式向致動器1之頭電路7發送(S21)。
頭電路7藉由將自控制器803接收之放置用程式載入RAM之作業區域中執行而進行工件W之放置處理。本實施形態中之放置處理係基於圖7所示之處理流程而進行。再者,自工件W被撿取至被放置為止,設為關閉正壓電磁閥63A且打開負壓電磁閥63B之狀態。
於圖7中,頭電路7首先藉由驅動直動馬達30,開始進行軸10向Z軸方向下側之移動(下降)(S201)。繼而,頭電路7判別吸附於吸嘴70之工件W是否接地(S202)。具體而言,與上述撿取處理中判別吸嘴70是否與工件W接觸之方法同樣地,頭電路7基於應變計37之感測結果而檢測作用於軸10之負重,判別檢測所得之負重是否為既定負重以上。繼而,若檢測所得之負重為既定負重以上,則頭電路7判定吸附於吸嘴70之工件W接地。
此處,於吸附於吸嘴70之工件W未接地之情形時(於S202中判定為否定之情形時),頭電路7反覆執行該S202之處理。另一方面,於吸附於吸嘴70之工件W接地之情形時(於S202中判定為肯定之情形時),頭電路7朝S203之處理前進。
於S203中,頭電路7藉由使直動馬達30停止,而使軸10向Z軸方向下側之下降停止。繼而,頭電路7將正壓電磁閥63A由關閉狀態切換至打開狀態,並且將負壓電磁閥63B由打開狀態切換至關閉狀態(S204)。於此情形時,自中空部11向負壓通路61B吸出之空氣之流動被阻斷,並且許可自正壓通路61A向中空部11供給之空氣之流動,故軸10之前端部10A及吸嘴70之壓力由負壓側向正壓側恢復。藉此,將工件W吸附於吸嘴70之力變小。
於S205中,頭電路7判別工件W可否自吸嘴70脫離。例如,頭電路7亦可以由壓力感測器64檢測之壓力恢復為正壓側為條件,判定工件W可自吸嘴70脫離。再者,於並非工件W可自吸嘴70脫離之狀態之情形時(於S205中判定為否定之情形時),頭電路7反覆執行該S205之處理。另一方面,於處於工件W可自吸嘴70脫離之狀態之情形時(於S205中判定為肯定之情形時),頭電路7朝S206前進。
於S206中,頭電路7藉由驅動直動馬達30,開始進行軸10向Z軸方向上側之移動(上升)。此時,工件W自吸嘴70脫離而留在該場所。藉此,工件W之放置完成。
此處,返回圖5,於工件W之放置完成時,自頭電路7向控制器803通知工件W之放置完成之情況(S23)。
於控制器803收到來自頭電路7之放置完成通知時,控制部803c自通信部803a向PLC 802發送放置完成訊號(S24)。再者,於連續進行工件W之撿取及放置之情形時,只要反覆執行S11~S24之處理即可。
(本實施形態之構成之效果)
如以上所說明,於本實施形態之致動器系統800中,藉由使頭電路7而非PLC 802進行該致動器系統800所進行之一系列處理中之撿取處理與放置處理,而可謀求縮短產距時間、及減輕工件W之損壞。例如,至應變計37、壓力感測器64、及流量感測器65之感測結果輸入至頭電路7為止之時滯小於至該等感測器之感測結果輸入至PLC 802為止之時滯。又,至來自頭電路7之訊號輸入至直動馬達30及空氣控制機構60為止之時滯小於至來自PLC 802之訊號輸入至該等機器為止之時滯。因此,若藉由頭電路7而非PLC 802進行撿取處理及放置處理,則於為進行工件W之撿取或放置而使軸10向Z軸方向下側移動時,可將自吸嘴70與工件W接觸(或者,吸附於吸嘴70之工件W接地)起至停止軸10向Z軸方向下側之移動為止之時滯抑制為較小,故能夠抑制吸嘴70與工件W接觸(或者,吸附於吸嘴70之工件W接地)後軸10向Z軸方向下側之移動仍繼續進行之情形,從而可抑制吸嘴70及工件W受到損壞。又,可將自吸嘴70與工件W接觸(或者,吸附於吸嘴70之工件W接地)起至開始進行吸嘴70內之空氣之抽吸(或者,空氣向吸嘴70之供給)為止之時滯抑制為較小,並且可將自工件W吸附於吸嘴70(或者,工件W自吸嘴70脫離)起至開始進行軸10向Z軸方向上側之移動為止之時滯抑制為較小,故亦可抑制撿取處理及放置處理中耗費之產距時間之過度之增加。
(變形例)
於上述實施形態中,例示了控制器與頭電路之組合作為本發明 之頭單元,但亦可藉由於頭電路設置通信部,並且使頭電路之記憶裝置記憶撿取用程式及放置用程式,而以頭電路單體實現本發明之頭單元。
又,於上述實施形態中,例示了具備於前端部側形成有中空部之軸,且藉由使上述中空部成為負壓而進行工件之撿取者,作為本發明之致動器,但亦可使用具備於前端部側安裝有夾持器或操作器之臂等可動構件,藉由以夾持器或操作器等固持工件而進行工件之撿取者。於此情形時,只要使用檢測夾持器或操作器等之固持力之感測器作為本發明之外力偵測感測器即可。
7:頭電路
802:PLC(控制裝置)
803:控制器

Claims (5)

  1. 一種致動器系統,其具備:致動器,其具備可於軸方向上移動之構件、且為以其前端部可保持工件之方式構成之可動構件,藉由使上述可動構件向軸方向移動,而使該可動構件之前端部向既定之位置移動,藉由使上述可動構件之前端部產生保持力,而使該前端部保持工件,進行該工件之撿取;移動裝置,其用以使上述致動器於與上述可動構件之軸方向正交之方向上之既定之撿取位置及既定之放置位置之間移動;外力偵測感測器,其係用以檢測與作用於上述工件之外力相關之物理量;頭單元,其不經由通信網而與上述致動器及上述外力偵測感測器連接,於收到請求工件之撿取之訊號即撿取請求訊號時,基於上述外力偵測感測器之感測結果,控制上述可動構件向軸方向之移動及、或上述可動構件之前端部之保持力,藉此,用以使上述致動器進行工件之撿取動作;及控制裝置,其經由通信網而與上述頭單元及上述移動裝置連接,用以執行:控制上述移動裝置,以使上述致動器於上述既定之撿取位置及上述既定之放置位置之間移動;及,對上述頭單元發送上述撿取請求訊號。
  2. 如請求項1之致動器系統,其中,上述可動構件係可於軸方向上移動之軸、且為於其前端部側具有中空部之軸,上述致動器藉由使上述軸向軸方向移動,而使該軸之前端部向該前端部與工件接觸之位置即上述既定之位置移動,藉由使上述中空部產 生負壓,而使工件吸附於上述軸之前端部,進行該工件之撿取,上述外力偵測感測器包括:負重偵測感測器,其設置於用以將用以使上述軸向軸方向移動之動力傳達至上述軸之構件即傳達構件,用以偵測作用於上述軸之負重;及吸附偵測感測器,其安裝於作為使上述軸之上述中空部成為負壓時供自該中空部吸出之空氣進行流通之通路之空氣通路,用以偵測工件吸附於上述軸之前端部之情況。
  3. 如請求項2之致動器系統,其中,於上述頭單元收到自上述控制裝置發送之上述撿取請求訊號時,上述頭單元執行:控制上述致動器以使上述軸向軸方向下側移動;基於上述負重偵測感測器之感測結果,判定上述軸之前端部是否已與工件接觸;於判定上述軸之前端部已與工件接觸之時點,控制上述致動器,以停止上述軸向軸方向下側之移動;控制上述致動器,以使上述軸之上述中空部成為負壓;基於上述吸附偵測感測器之感測結果,判定工件是否吸附於上述軸之前端部;於判定工件吸附於上述軸之前端部之時點,控制上述致動器,以使上述軸向軸方向上側移動;及對上述控制裝置發送表示工件之撿取已完成之訊號即撿取完成訊號。
  4. 如請求項3之致動器系統,其中,上述控制裝置執行:控制上述移動裝置,以使與上述軸之軸方向正交之方向上之上述致動器之位置向上述既定之撿取位置移動; 於與上述軸之軸方向正交之方向上之上述致動器之位置朝上述既定之撿取位置移動時,向上述頭單元發送上述撿取請求訊號;及於向上述頭單元發送上述撿取請求訊號後,自上述頭單元收到上述撿取完成訊號時,控制上述移動裝置,以使與上述軸之軸方向正交之方向上之上述致動器之位置自上述既定之撿取位置向上述既定之放置位置移動。
  5. 如請求項4之致動器系統,其中,於與上述軸之軸方向正交之方向上之上述致動器之位置位於上述既定之放置位置時,上述控制裝置進而執行向上述頭單元發送請求工件之放置之訊號即放置請求訊號,於上述頭單元收到自上述控制裝置發送之上述放置請求訊號時,該頭單元執行:控制上述致動器,以使上述軸向軸方向下側移動;基於上述負重偵測感測器之感測結果,判定吸附於上述軸之前端部之工件是否已接地;於判定為吸附於上述軸之前端部之工件已接地之時點,控制上述致動器,以使上述軸向軸方向下側之移動停止;控制上述致動器,以使上述軸之上述中空部之壓力返回正壓側;基於上述吸附偵測感測器之感測結果,判定工件可否自上述軸之前端部脫離;於判定為工件可自上述軸之前端部脫離之時點,控制上述致動器,以使上述軸向軸方向上側移動;及對上述控制裝置發送表示工件之放置已完成之訊號即放置完成訊號。
TW108137303A 2018-10-19 2019-10-16 致動器系統 TWI796524B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018197709 2018-10-19
JP2018-197709 2018-10-19

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202033328A TW202033328A (zh) 2020-09-16
TWI796524B true TWI796524B (zh) 2023-03-21

Family

ID=70283024

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW108137303A TWI796524B (zh) 2018-10-19 2019-10-16 致動器系統

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11911891B2 (zh)
JP (1) JP7223023B2 (zh)
KR (1) KR20210078522A (zh)
CN (1) CN112867588B (zh)
DE (1) DE112019005229T5 (zh)
TW (1) TWI796524B (zh)
WO (1) WO2020080478A1 (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0323114A (ja) * 1989-06-19 1991-01-31 Amada Metrecs Co Ltd 板材搬出入装置
CN102806555A (zh) * 2011-05-20 2012-12-05 发那科株式会社 具备视觉传感器及吸引装置的吸附搬运装置
JP2013107147A (ja) * 2011-11-18 2013-06-06 Amada Co Ltd ワーク搬送機の衝突検出装置
WO2014181451A1 (ja) * 2013-05-10 2014-11-13 株式会社 日立製作所 アクチュエータ

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001062533A (ja) * 1999-08-26 2001-03-13 Amada Co Ltd 板材加工機
WO2004028939A2 (de) * 2002-09-26 2004-04-08 Trumpf Maschinen Austria Gmbh & Co. Kg. Greifeinrichtung mit mitteln zum detektieren von doppelzufuhr und ihr betriebsverfahren
JP2007069549A (ja) * 2005-09-09 2007-03-22 Seiko Epson Corp キャリッジモータの制御方法、キャリッジモータの制御装置、プログラムおよびこれを備えたインクジェットプリンタ
US7680403B2 (en) * 2006-07-19 2010-03-16 Olympus Imaging Corp. Image pickup apparatus controlling shake sensing and/or shake compensation during dust removal
JP5113534B2 (ja) 2008-01-07 2013-01-09 Juki株式会社 部品実装方法
CN101623867B (zh) * 2008-07-11 2010-12-01 中国科学院沈阳自动化研究所 一种使机器人高精度跟踪指定路径的设备和方法
JP5877859B2 (ja) * 2014-03-12 2016-03-08 ファナック株式会社 バラ積みされたワークを取り出すロボットシステム及びワークの把持状態を判定する判定方法
CN103909431B (zh) * 2014-03-20 2016-12-07 苏州市职业大学 一种快速换型真空吸附机构
WO2015186188A1 (ja) * 2014-06-03 2015-12-10 富士機械製造株式会社 ばら部品供給装置および部品実装装置
US9801217B2 (en) * 2015-05-29 2017-10-24 Qualcomm Technologies International, Ltd. Method for tethering a communications device
JP6626725B2 (ja) * 2016-01-29 2019-12-25 日本電産サンキョー株式会社 アクチュエータ
JP2017177311A (ja) * 2016-03-31 2017-10-05 セイコーエプソン株式会社 ロボットハンドおよびロボット
JP6818660B2 (ja) * 2017-09-12 2021-01-20 株式会社東芝 物体保持装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0323114A (ja) * 1989-06-19 1991-01-31 Amada Metrecs Co Ltd 板材搬出入装置
CN102806555A (zh) * 2011-05-20 2012-12-05 发那科株式会社 具备视觉传感器及吸引装置的吸附搬运装置
JP2013107147A (ja) * 2011-11-18 2013-06-06 Amada Co Ltd ワーク搬送機の衝突検出装置
WO2014181451A1 (ja) * 2013-05-10 2014-11-13 株式会社 日立製作所 アクチュエータ

Also Published As

Publication number Publication date
US20210387353A1 (en) 2021-12-16
CN112867588A (zh) 2021-05-28
JPWO2020080478A1 (ja) 2021-09-09
CN112867588B (zh) 2024-03-26
JP7223023B2 (ja) 2023-02-15
DE112019005229T5 (de) 2021-07-08
TW202033328A (zh) 2020-09-16
WO2020080478A1 (ja) 2020-04-23
US11911891B2 (en) 2024-02-27
KR20210078522A (ko) 2021-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI796524B (zh) 致動器系統
CN112514550B (zh) 致动器
TWI815986B (zh) 致動器
TWI808231B (zh) 致動器
CN112514552B (zh) 致动器的感测装置以及致动器的控制系统
TWI805817B (zh) 負壓產生構造及致動器
TW202020416A (zh) 致動器的荷重檢測器
JP2020065429A (ja) アクチュエータ
WO2020080253A1 (ja) アクチュエータユニットおよびアクチュエータ