WO1998035435A1 - Actionneur et appareil de commande correspondant - Google Patents

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WO1998035435A1
WO1998035435A1 PCT/JP1998/000409 JP9800409W WO9835435A1 WO 1998035435 A1 WO1998035435 A1 WO 1998035435A1 JP 9800409 W JP9800409 W JP 9800409W WO 9835435 A1 WO9835435 A1 WO 9835435A1
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drive source
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PCT/JP1998/000409
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Shigekazu Nagai
Fumio Morikawa
Hiroyuki Shiomi
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Smc Kabushiki Kaisha
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    • Y10T74/19698—Spiral
    • Y10T74/19702—Screw and nut

Definitions

  • the present invention relates to an actuator capable of transporting, for example, a work or the like under the action of displacement of a moving body, and a control device therefor.
  • the actuator 200 has a long guide base 201 having a rectangular cross section, and a bearing block (not shown) having both ends rotatably supported by a bearing block (not shown).
  • a feed screw shaft 202 to which the rotational driving force of the source is transmitted, and a screw hole that engages with the feed screw shaft 202 are formed therethrough to form a guide base under the rotation of the feed screw shaft 202.
  • a moving body 203 that reciprocates along the longitudinal direction of the moving body 201. By providing a pole 204 between the guide base 201 and the moving body 203, the moving body 203 smoothly reciprocates under the rolling operation of the ball 204. It is configured to:
  • the conventional technique 200 if the user tries to use the factory 200 according to another specification different from the normal specification according to the use environment, the user cannot use the factory 200. After disassembly, it is difficult to reassemble It is difficult, and the work of reassembling it to a desired configuration is very complicated, so that there is an inconvenience that the cost rises.
  • an electric actuator 300 shown in FIG. 19 has a frame 3 which is formed in a long shape along the longitudinal direction and has a pair of substantially parallel guide rails 3 18 a and 3 18 b. 20 and a movable body 330 that is displaced along the longitudinal direction of the frame 320 under the guides of the guide rails 318a and 318b.
  • a pole screw shaft 316 is supported along the longitudinal direction in the recess 3221 defined in the frame 320, and the movable body 330 has a pole screw shaft 316.
  • a bearing block 341 having a screw hole (not shown) formed therein is fixed.
  • the electric actuator 300 is fixed to one end of the frame 320 and supports the pole screw shaft 316 rotatably. It is provided with a brushless motor 3222 which is fixed to the end and constitutes a drive section for rotatingly driving the ball screw shaft 316 in a predetermined direction.
  • the brushless motor 3222 when the brushless motor 3222 is driven by supplying power to the brushless motor 3222, the brushless motor 3222 is driven by the brushless motor 3222. (Not shown) is transmitted to the pole screw shaft 316, and the ball screw shaft 316 is driven to rotate in a predetermined direction.
  • the moving body 3 30 is connected to the guide rails 3 18 a and 3 18 b via the bearing block 3 41 screwed to the pole screw shaft 3 16. It is smoothly displaced in a straight line along the axis, and a peak (not shown) placed on the moving body 330 can be transported.
  • Symbols 310 a and 31 Ob are stoppers fixed to one end and the other end of the frame 320, respectively, and limit the moving range of the moving body 330.
  • the electric actuator 300 is installed upright so that the displacement direction of the moving body 330 is vertical, and the moving body 330 is displaced in the descending direction.
  • the descending speed is increased by the rotational driving force of the driving source and the weight of the work, so that no foreign matter is caught between the moving body 330 and the stoppers 310a and 310b. It is necessary to do so.
  • a friction plate or the like (not shown) is provided as a torque limiter between the drive source and the ball screw shaft 316, and when an excessive load is applied. Torque control of the driving source is performed by preventing the friction plate from slipping and applying excessive driving force to the moving body 330.
  • the torque limiter when assembling the driving source, the torque limiter must be set to a desired value in advance, and the weight of the work is changed by changing the work to be placed. It is not easy to change the torque limit value of the torque limit when the torque limit value is changed, and there is a problem that there is no flexibility in changing the torque limit value.
  • This invention can replace only a driving force transmission shaft simply and inexpensively, can be easily reassembled according to a use environment, and also easily changes the torque limit value of a rotary drive source. It is an object of the present invention to provide a factory and a control device for the same. Disclosure of the invention
  • an assembly part and a maintenance of a drive power transmission shaft are easily performed by forming an opening part which a drive power transmission shaft can be inserted in the moving block from the direction orthogonal to the axis. be able to.
  • the level of the manipulated variable control signal for controlling the rotation speed of the rotary drive source to the speed based on the generated speed pattern is reduced to the level of the torque limit value signal.
  • Limited and level-limited MV control signals The torque of the rotary drive source is controlled to the level of the torque limit limit value signal by controlling the amount of current supplied to the rotary drive source over the period based on the signal. Therefore, since the torque of the rotary drive source is controlled based on the torque limit value signal and the torque limit value signal can be easily set, it is easy to change the torque setting of the rotary drive source based on the use conditions. It can be changed and the optimum torque can be set according to the condition of the work. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
  • FIG. 1 is a perspective view of an actuary according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view taken along the line II-II shown in FIG.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a modification of the moving block constituting the factory of FIG.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view showing a modified example of the bearing block constituting the factory of FIG.
  • FIG. 5A is a partially omitted cross-sectional view showing a state in which a hardening process has been performed on the rolling grooves constituting the guide mechanism
  • FIG. 5B is an oil sump hole communicating with the rolling grooves. It is a partially omitted sectional view showing the formed state.
  • FIG. 6 is a schematic perspective view showing a state where the factory of FIG. 1 is incorporated in a semiconductor wafer transfer system.
  • FIG. 7 is a partially omitted perspective view showing a modified example of the actuary of FIG.
  • FIG. 8 is a partially omitted perspective view showing a modification of the actuary of FIG.
  • FIG. 9 is a partially omitted perspective view showing a modified example of the actuary of FIG.
  • FIG. 10 is a partially omitted exploded perspective view showing a modification of the actuary of FIG.
  • FIG. 11 is a partially omitted perspective view showing a modified example of the actuary of FIG.
  • FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of a control device for factories according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13A and FIG. 13B are schematic diagrams used to explain a moving speed pattern generated by the control device for the actuary shown in FIG.
  • FIGS. 14A and 14B are schematic configuration diagrams showing a state in which the moving body moves in a predetermined direction in a state where the factories are arranged in the horizontal direction.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing a speed pattern when a moving body moves.
  • FIG. 15A and FIG. 15B are schematic configuration diagrams showing a state in which the moving body moves in the opposite direction when the actuary is arranged in the horizontal direction.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing a speed pattern when the moving body moves.
  • FIG. 16A is a schematic configuration diagram illustrating a state in which the moving body descends when the actuator is arranged vertically, and FIG. 16B illustrates a speed pattern when the moving body descends.
  • FIG. 16A is a schematic configuration diagram illustrating a state in which the moving body descends when the actuator is arranged vertically
  • FIG. 16B illustrates a speed pattern when the moving body descends.
  • FIG. 17A and FIG. 17B are schematic configuration diagrams showing a state in which the moving body rises in a state where the actuary is arranged vertically, and FIG. 17C shows that the moving body It is explanatory drawing which shows the speed pattern at the time of going up.
  • FIG. 18 is a perspective view of an actuator according to the related art.
  • FIG. 19 is a partial cross-sectional front view showing a configuration of an electric actuator according to another related art.
  • reference numeral 10 indicates an actuary according to the embodiment of the present invention.
  • the case 10 has a U-shaped cross section and a long frame 12, which is fixed in the recess 14 of the frame 12 or connected to one end of the frame 12.
  • Drive unit a feed screw shaft 16 functioning as a drive force transmitting member for transmitting the drive force of the drive unit, and a frame 1 under the action of the drive force transmitted through the feed screw shaft 16.
  • a guide mechanism 20 for guiding the moving body 18 along the longitudinal direction of the frame 12.
  • the surface of the frame 12 is subjected to a hard alumite treatment.
  • the drive unit is, for example, a rotary drive source 21 such as a motor as shown in FIG. 2 or a fluid pressure (not shown) in which a piston housed in a cylinder chamber reciprocates under the action of a pressure fluid. It may include a cylinder or the like, or may be used in combination with the rotary drive source 21 and a fluid pressure cylinder.
  • the actuary 10 includes a pair of end plates that close the openings at both ends along the longitudinal direction of the frame 12 and also function as stoppers for regulating the moving range of the moving body 18.
  • the end plates 22a and 22b support a top cover 26 that closes the opening 24 on the upper surface of the frame 12.
  • long grooves having a T-shaped cross section are respectively formed along the longitudinal direction, and a sealing member 28a is mounted along the long grooves.
  • a long groove similar to the above is formed on the frame 12 side, and a seal member 28b facing the seal member 28a on the top cover 26 side is provided in the long groove.
  • the seal members 28 a and 28 b are held in a long groove of the frame 12 and have a shape corresponding to a cross-sectional shape of the long groove, and can be formed integrally with the holding portion 30. And a lip portion 32 having flexibility.
  • the pair of sealing members 28 a and 28 b are provided so that a part thereof overlaps in the longitudinal direction of the frame 12, so that a gap between the frame 12 and the top cover 26 is provided. Is closed, and when the moving body 18 moves, the lip portions 32 of the sealing members 28 a and 28 b come into contact with a connecting plate described later and bend downward, thereby forming a frame. It is possible to prevent the dust and the like generated inside 12 from flowing out of the frame 12.
  • the factory 10 according to the present embodiment can be suitably used in an environment requiring cleanliness such as a clean room.
  • the tip of the lip 32 is branched into two, and one of the branched lips (not shown) is bent upward and the other lip (not shown) is bent downward. It may be formed as follows.
  • the frame 12 includes a first block body 34 constituting a lower side, and the first block A pair of second block bodies 36 connected to side parts protruding upward from both ends of the body 34 are integrally formed.
  • the first block body 34 and the second block body 36 are integrally assembled by, for example, welding, screw fastening, or a connecting member such as a connecting member described later.
  • the frame 12 is divided into the first block body 34 and the pair of second block bodies 36, each of which is formed separately, and the first block body 34 and the second block body 3 are formed.
  • 6 is made of a metal material or a magnetic material made of the same material or different materials, thereby integrally forming frames 12 having portions with different strengths according to the applied load. Is possible.
  • the first block body 34 is formed of a steel material, SUS440, or the like
  • the second block body 36 is formed of SUS, aluminum, magnesium, or the like. It is.
  • a long groove 38 having a T-shaped cross section and extending in the longitudinal direction is formed on the lower surface of the frame 12 and the outer wall surface facing each other.
  • a sensor (not shown) is provided at a predetermined portion of the long groove 38. Etc. are attached.
  • a rolling groove 40 having an arc-shaped cross section is formed on the inner wall surface of the first block body 34 constituting the frame 12, and a plurality of balls 42 roll along the rolling groove 40. It is provided movably. Furthermore, a plurality of fluid passages 44 extending along the longitudinal direction are formed on the inner wall surface of the first block body 34.
  • a second block body capable of supplying a pressure fluid to the fluid pressure cylinder via a piping member (not shown) inserted into the passageway 44 or discharging the pressure fluid from the fluid pressure cylinder
  • a long groove 38 having a shape similar to that of the first block body 34 is formed on the outer wall surface of the block 36, and a seal holding member for holding a seal member described later is formed on an inner wall surface opposite to the outer wall surface. Long grooves are formed.
  • the moving body 18 has a plate portion 46 formed in a flat plate shape, and an opening portion 48 having an arc-shaped cross section which is connected to the lower surface of the plate portion 46 and surrounds the feed screw shaft 16 in a non-contact state.
  • a moving block 50 formed with a pair of connecting plates 52 connected between the plate portion 46 and the moving block 50 and separated by a predetermined distance; one side of the moving block 50 (moving body)
  • a bearing block 5 6 formed on one side along the moving direction of 1 8) through a screw hole 5 4 that is detachably connected by screw fastening or the like and is screwed to the feed screw shaft 16 (See Figure 2).
  • the sliding resistance of the moving body 18 to the seal member 28 when the moving body 18 moves is reduced by forming the end of the connecting plate 52 to be tapered like a bow shape (see FIG. 1). .
  • the width of the opening 48 formed in the moving block 50 is set to be larger than the diameter of the feed screw shaft 16.
  • the shape of the moving block 50 is not limited to the example shown in FIG. 2. For example, as shown in FIG. 3, a moving block 60 having an opening 58 having a rectangular cross section is used. Is also good.
  • the bearing block 56 may be formed by integrally connecting the rectangular plate and a cylindrical body as shown in FIG. 2, or as shown in FIG. A space through which the top cover 26 penetrates is formed between the pair of connecting plates 52.
  • two mounting grooves 62 having a T-shaped cross section for mounting holes (not shown) are formed substantially in parallel.
  • the guide mechanism 20 includes an arc-shaped rolling groove 40 formed on the inner wall surface of the first block body 34 constituting the frame 12 and an arc-shaped cross-section formed on the outer wall surface of the moving block 50.
  • a circulating track on which the plurality of poles 42 roll is formed by the rolling grooves 64 of the moving block 50.
  • the circulating track is formed so as to communicate with the circulating hole 66 of the moving block 50 via a return passage (not shown). ing.
  • the practice 10 according to the embodiment of the present invention is basically formed as described above. Next, its operation and effect will be described.
  • the rotary drive force of the rotary drive source 21 is transmitted to the feed screw shaft 16, and the feed screw shaft 16 rotates in a predetermined direction.
  • the rotation driving force is transmitted to the moving body 18 via a bearing block 56 screwed to the feed screw shaft 16, and the moving body 18 is displaced along the longitudinal direction of the frame 12.
  • the feed screw shaft 16 when replacing the feed screw shaft 16 with another new feed screw shaft 16 because the thread of the feed screw shaft 16 has worn and the linear accuracy of the moving body 18 has deteriorated, or the feed screw shaft 16
  • the feed screw shaft 16 When replacing the feed screw shaft with another feed screw shaft (not shown) having a different diameter, or when replacing the feed screw shaft 16 with another driving force transmission member (not shown) such as another pole screw shaft.
  • the bearing block 56 screwed to one side of the moving block 50 constituting the moving body 18 is integrated with the feed screw shaft 16.
  • the feed screw shaft 16 can be easily replaced. That is, the opening 48 is formed on the upper surface of the moving block 50, and the feed screw shaft 16 can be easily removed from above the moving block 50 through the opening 48.
  • the rolling grooves 40 and 64 constituting the guide mechanism 20 are each quenched, then subjected to grinding, and further subjected to ultra-precision such as precision shot peening. By performing the finishing, the rolling surfaces of the rolling grooves 40 and 64 can be hardened and wear can be prevented.
  • FIG. 5B by providing one or a plurality of oil reservoir holes 68 communicating with the rolling surfaces of the rolling grooves 40 and 64, the lubricity of the balls 42 is improved. Can be improved.
  • the pole 42 is formed of a material such as aluminum, polyimide resin, or ultra-high-molecular-weight polyethylene, while the first block body 34 is formed of an aluminum material, and the rolling grooves 40, 6 are formed. 4 may be subjected to a surface treatment with force Nizen (registered trademark). In this case, it is more preferable to provide a nonwoven fabric that adsorbs dust contained in the lubricating oil in the oil reservoir hole 68.
  • FIG. 6 shows a state in which the factory 10 according to the present embodiment is incorporated in a semiconductor wafer transfer system 70 provided in a clean room.
  • the transport system 70 is set up along a substantially vertical direction via fixing means (not shown).
  • X is connected to each of the first and second mobile stations having the first and second factories 10a and 10b, respectively.
  • a third actuator 10c provided movably along the axial direction.
  • the moving body 18 of the third actuator 1 Oc is provided so as to be movable along the Y-axis direction, and the moving body 18 is moved along the Z-axis direction via a displacement mechanism 74.
  • a free vacuum chuck 76 is provided. By driving the vacuum chuck 76, a pair of semiconductor wafers 80 can be rotated by a predetermined angle in the direction of the arrow with the shaft portion 78 as a fulcrum.
  • the transport system 70 has a fourth factory 10d provided with a moving body 18 displaced along the Y-axis direction.
  • a box 82 for storing a semiconductor wafer 80 is placed on the upper surface of the moving body 18, and the semiconductor wafers 80 held by the vacuum chuck 76 are sequentially stored in the box 82. After that, the box 82 is transported to a predetermined location under the driving action of the fourth factory 10d.
  • FIGS. 7 to 11 show modified examples of the practice according to the present embodiment.
  • the first block 34 of the actuary 10 according to the present embodiment is used alone as the frame 12. Further, a plurality of circulating orbits on which the balls 42 roll are arranged on one side.
  • the first block body 34 is further divided into three. That is, the first block body 34 includes a flat plate 102 and a pair of side plates 104 a, which face each other and are connected to the upper surface of the plate 102 with a predetermined distance therebetween. 104 b, and a connecting member 108 is fitted into a T-shaped cross-section groove 106 formed on the joint surface between the plate 102 and the side plates 104 a and 104. By doing so, it is provided freely.
  • the first block 34 and the second block Frame 36 is integrally extruded or drawn to form frame 112, and moving block 50 and connecting plate 52 shown in FIG. 2 are integrally extruded or drawn.
  • the moving body 1 1 4 is formed.
  • the frame 122 is integrally extruded or drawn in advance so that the rectangular uneven surface 128 is formed on the inner wall surface, the concave and convex fit to the uneven surface 128 on one side surface.
  • a member 126 having a surface 122 formed thereon and a rolling groove 40 having an arc-shaped cross section formed on the other side is assembled into the recess 124 of the frame 122.
  • the rolling groove 40 is not formed directly on the inner wall surface of the frame 122, but is formed on the member 126 formed separately from the frame 122. By machining, the rolling groove 40 can be easily and efficiently processed.
  • the actuator 130 shown in FIG. 11 shows a state in which a separate member 13 4 in which a rolling groove 64 is formed in advance is similarly installed on the moving block 13 2 side.
  • all members constituting the actuators 10, 10 a to 10 d, 90, 100, 110, 120, and 130 are referred to as sealing members 28.
  • it may be formed of an aluminum material.
  • FIG. 12 shows the configuration of the control device for the factories according to the embodiment of the present invention. Note that the same components as those of the factory 10 shown in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals and will be described below.
  • the control device 400 of this actuator is provided with a switch-up / slow-down signal a, b for setting the moving speed of the moving body 18, which is supplied via the switches S 1, S 2, and The moving direction instruction signal r of 8 is supplied, and the moving speed pattern of the moving body 18 is set by the speed profile generator 401 in cooperation with the speed limiter 402 described later.
  • the output signal from the speed profile generator 401 is switched.
  • the speed limit signals c and d are reached, the moving speed is limited by the speed limiter 402, and the moving speed pattern of the moving body 18 is set.
  • a signal having a duty ratio set based on a desired gradient by the duty ratio setting devices A and B is output as slow-up Z throt-down signals a and b.
  • the slow profile slowdown signal a or b corresponding to the switch that has been turned off by turning on the switch S1 or S2 is supplied to the speed profile generator 401.
  • the slow-up Z slow-down signals a and b are supplied to a speed profile generator 401 to perform slow-up or slow-down processing.
  • the rotation direction of the rotation drive source 21 such as a brushless motor is switched based on the polarity of the movement direction instruction signal r supplied to the speed profile generator 401.
  • the moving direction instruction signal r when the moving direction instruction signal r has a positive polarity, the rotor of the rotary drive source 21 is driven to rotate in the counterclockwise direction, and the duty ratio signal from the duty ratio setting device A is slowed up. The duty ratio signal from B is slowed down.
  • the moving direction instruction signal r has a negative polarity, it is driven to rotate in the opposite direction.
  • the speed limiter 402 is set according to the moving speed of the moving body 18 by the voltage setting device (:, D).
  • the speed limiter is set according to the moving speed of the moving body 18 by the voltage setting device (:, D).
  • the speed limiter is set according to the moving speed of the moving body 18 by the voltage setting device (:, D).
  • switch S3 is on, speed limit signal c is selected, and when switch S4 is on, speed limit signal d is selected, so that switch S1 and switch S3 are selected, and
  • the moving direction instruction signal r has a positive polarity, as shown by the solid line in Fig. 13A, the speed is slowed up by the gradient based on the slow-up / slow-down signal a, and the moving speed is reduced by the speed limit signal c.
  • the speed is limited to the level of the speed limit signal c while the switch S3 is turned on to the speed based on the speed limit signal c.
  • the speed is slowed up by the slope based on the slowdown Z slowdown signal b, and when the moving speed reaches the speed limit signal cl, the speed is limited and the speed limit signal is limited.
  • the speed based on the level of switch S4 is limited while switch S4 is on.
  • the speed profile is set.
  • the rotation drive source 21 (not shown) is driven to rotate clockwise to slow down Z based on the slow down signals a and b. It is thrown up and the speed profile is set as shown by the dashed line in Figure 13A. Similarly, as shown in FIG. 13B, a plurality of continuous trapezoidal velocity profiles can be set.
  • the number of rotations of the rotor of the rotary drive source 21 is detected by the magnetic pole position of the rotary drive source 21 by the sensor 400 such as a Hall element, and the output from the sensor 400 is waveform-shaped, and the waveform is shaped.
  • a pulse synchronized with the rising and falling edges of the output is generated, and the frequency of the pulse is detected by the speed detecting means 404.
  • the speed based on the speed detection output and the speed profile output from the speed limiter 402 The difference from the signal is obtained by the deviation detecting means 406.
  • the deviation signal output from the deviation detecting means 406 is supplied to a controller 407 for proportional, integral, and differential operations, and the proportional signal 407 a, integral operation 407 b, and derivative operation 407 are provided. 0 7c is performed, and the manipulated variable control signal output from the controller 407 is supplied to the torque limiter 408, and the level of the manipulated variable control signal output from the controller 407 is changed to the torque limiter 4 0 If the level of the torque limit value signals e and f supplied to 8 is exceeded, the excess is limited to the level of the torque limit value signals e and f.
  • the manipulated variable control signal output from the controller 407 supplied to the torque limiter 408 is a signal of torque information, and the torque limiter 408 receives the torque limit value signal e via the switches S5 and S6. F is supplied and the controller 407 outputs the level of the torque limit value signal e or f supplied to one of the switches S5 and S6 which is turned on. The level of the manipulated variable control signal is limited by the torque limiter 408.
  • Torque limit value signals e and f are shown in the same way as speed limit signals c and d. No, for example, set by voltage setting devices E and F.
  • the output signal from the torque limiter 408 is supplied to the overload detection circuit 409, and in the case of an overload, an alarm signal is transmitted.
  • the load current of the rotary drive source 21 was detected, and the load current of the rotary drive source 21 was converted into a torque signal based on the load current by the torque conversion means 410 and converted by the torque conversion means 410.
  • the difference between the torque signal and the torque signal output from the overload detection circuit 409 is detected in the arithmetic unit 411, and the difference signal based on the difference obtained in the arithmetic unit 411 is used as a PWM modulation circuit 4 12 based on the difference signal obtained by the arithmetic unit 4 11 and the coil information signal indicating the phase number of the stationary coil of the rotary drive source 21 detected by the sensor 4 3.
  • the WM modulation output is supplied to the inverter circuit 4 13, and the duty ratio of the coil based on the coil information signal is controlled based on the P WM modulation output to control the rotation of the rotation drive source 21.
  • the PWM modulation circuit 412 and the inverter circuit 413 constitute an energization amount control unit. Further, in order to switch the rotation direction of the rotation drive source 21, the movement direction instruction signal r input to the speed profile generator 401 is supplied to the inverter circuit 413.
  • the manipulated variable control output from the controller 407 is controlled.
  • the signal passes through the torque limiter 408 and the overload detection circuit 409 without being level-limited, and is output from the controller 407 with the manipulated variable control signal and the output from the torque conversion means 410.
  • the rotational drive source 21 is rotationally driven based on the difference.
  • the level of the manipulated variable control signal output from the controller 407 is higher than the level of the torque limit value signal supplied to the torque limiter 408, it is limited to the torque limit value signal level, and the overload detection circuit 4 9 based on the level difference between the output signal from the torque limiter 408 sent through the overload detection circuit 409 and the torque signal output from the torque conversion means 410.
  • the overload detection circuit 4 9 Based on the coil information signal that indicates the phase number of the coil that has been subjected to WM modulation and detected by the sensor 403
  • the PWM-modulated current is supplied to the stay coil by the inverter circuit 4 13, and the rotation of the rotation drive source 21 is controlled.
  • the coil current of the rotary drive source 21 is increased. However, the torque is increased, and the rotor of the rotary drive source 21 is driven to rotate at high speed. Conversely, when the level of the manipulated variable control signal that has passed through the torque limiter 408 is lower than the signal level output from the torque converter 410, the coil current of the rotation drive source 21 is reduced and the rotation is reduced. The rotor of the drive source 21 is substantially braked to reduce the torque, and is driven to rotate at a low speed.
  • the output signal from the sensor 403 supplied to the speed detecting means 404 is also supplied to the position detecting means 405, and output from the sensor 403 in the position detecting means 405.
  • Generates a UZD signal based on the phase rotation direction of the signal shapes the output from the sensor 403, generates a pulse synchronized with the rise and fall of the waveform shaped output, and generates the pulse based on the UZD signal. Count in the direction. Therefore, the position of the moving body 18 is substantially detected by the position detecting means 405.
  • the count value of the position detecting means 405 is supplied to the rotational position determining circuit 415 as positional information of the moving body 18, and the counterclockwise end confirming position previously supplied to the rotational position determining circuit 415 is provided.
  • Information, clockwise end confirmation position information, predetermined predetermined range (referred to as window mode range in Fig. 12) Lower end position information and upper end position information, counterclockwise out-of-range confirmation position information, clockwise out-of-range confirmation position information
  • the count value of the position detection means 405 is compared with the rotation position determination circuit 415, and the counterclockwise end is confirmed in correspondence with the position of the moving body 18 based on the count value of the position detection means 405.
  • Output, clockwise end confirmation output, confirmation output within a predetermined range, or alarm confirmation output is sent.
  • the rotation driving source 21 1 based on the moving speed according to the moving speed pattern output from the speed limiter 402 is used.
  • the deviation between the speed based on the moving speed pattern and the speed detected by the speed detecting means 4 The proportional control, integral control, and differential control are performed by the controller 407, and the level of the manipulated variable control signal output from the controller 407 is the torque limiter signal level only for the portion of the torque limiter 408 that exceeds the torque limit signal level.
  • the difference between the torque of the rotary drive source 21 limited by e and f and converted by the torque converting means 410 and the signal output from the torque limiter 408 is calculated by the calculator 411, and P
  • the WM is modulated, and the stator current of the rotary drive source 21 is controlled by the inverter circuit 4 13 based on the PWM modulation output, and the rotary drive source 21 is rotated or braked, and the rotary drive source 2 is rotated.
  • the torque of 1 is controlled to the torque limit value signal level supplied to the torque limiter 408.
  • the position of the moving body 18 detected by the position detecting means 450 is determined by the rotational position discriminating circuit 415: counterclockwise end confirmation position information, clockwise end confirmation position information, a predetermined lower end of the predetermined range.
  • the confirmation output based on the position of the moving body 18 is sent out by comparing with the position information, the upper end position information, the confirmation information outside the counterclockwise end range, and the confirmation information outside the clockwise end range.
  • the duty ratio setting devices A, B (not shown) generate slow-up slowdown signals a, b, and the voltage setting devices (:, D, not shown) generate speed limit signals c, d.
  • An example of generating torque limit value signals e and ⁇ and speed limit signals c and d by using voltage setting devices E and F has been described. These signals a to f and switches S1, S2, S3, and S 4.
  • the ON time and period of S5 and S6 may be controlled by a controller (not shown) composed of, for example, a microcomputer based on the input mode instruction. An example is described below.
  • the actuator 10 is arranged in the horizontal direction, and the operation mode 1 and the movement direction instruction signal r rotate the rotation drive source 21 in a positive polarity, that is, in a counterclockwise direction.
  • the controller instructs to drive
  • the moving body 18 is driven to the side in FIG. 14A.
  • the switches S1, S2, S3, S4 and S5 are driven to the on state (see “1” in FIG. 14C) as shown in FIG.
  • the speed pattern P of C is formed and this speed pattern P
  • the moving body 18 is moved rightward at a speed based on the following formula, and is brought into a pressed state at the right end.
  • the torque is set by the torque limit value signals e and f. And the torque is controlled to 50% of the rated torque of the rotary drive source 21.
  • the end plate 22 b functioning as a stop comes into a pressed state, and the torque at that time is controlled to 50% of the rated torque of the rotary drive source 21.
  • the actuator 10 is arranged in the horizontal direction, and the operation mode 2 and the movement direction instruction signal r are rotated in the negative polarity, that is, clockwise.
  • the moving body 18 is driven to the left in FIG. 15A.
  • the switches Sl, S2, S3, S4 and S5 are driven to the ON state as shown in FIG. 15C, and the speed pattern P 'of FIG. 15C is formed.
  • the moving body 18 is moved to the left at a speed based on this speed pattern P ', and is pressed against at the left end, and then the torque is set by the rotation drive source 21 by the torque limit value signals e and f.
  • the torque is switched to, for example, 50% of the rated torque, and is controlled to be 50% of the rated torque of the rotary drive source 21. Therefore, as shown in FIG. 15B, a pressing state occurs at the end plate 22 a functioning as a stop, and the torque at that time is controlled to 50% of the rated torque of the rotary drive source 21. In this case, it is displayed vertically symmetrically with respect to the time axis as shown by the broken line in FIG. 13A, but is simply indicated by P ′ in FIG. 15C.
  • the actuator 10 is arranged in the vertical direction, and the operation mode 2 and the movement direction instruction signal r are rotated in the positive polarity, that is, in the counterclockwise direction.
  • the speed profile generator 410 is instructed to rotationally drive the moving object 18, the moving body 18 is driven in the downward direction in FIG. 16A.
  • the switches Sl, S2, S3, S4 and S5 are driven to the ON state as shown in FIG. 16B, and the speed pattern P of FIG. 16B is formed.
  • the moving object 18 is moved in the descending direction at the speed based on the speed P 2 2 b.
  • the switch S5 is turned on from a position slightly lowered, and then the torque is set by the torque limit value signals e and f.
  • the torque is switched to, for example, 0% of the rated torque of the drive source 21 and the torque is controlled to zero. Therefore, as shown in FIG. 16A, while the moving body 18 is descending, the torque is 0, and the state is the pressing state. Therefore, even if, for example, foreign matter is present between the moving body 18 and the end plate 22 b, the force for pressing the foreign matter and the like by the moving body 18 driven by the rotary drive source 21 is Will not join.
  • the actuator 10 is arranged in the vertical direction, and the operation mode 2 and the movement direction instruction signal r are driven in a negative polarity, that is, the clock of the drive source 21 is rotated.
  • the speed profile generator 401 instructs the moving object 18 to move
  • the moving body 18 is driven in the upward direction in FIG. 17A.
  • the switches Sl, S2, S3, S4, and S5 are driven in the on state as shown in FIG. 17C, and the speed pattern P 'in FIG. 17C is formed.
  • the moving body 18 is moved in the ascending direction at a speed based on this speed pattern ⁇ 'and is pressed at the upper end, and then the torque is set by the torque limit value signals e and f.
  • the torque is switched to, for example, 50%, and the torque is controlled to 50% of the rated torque of the rotary drive source 21.
  • the end plate 22a is pressed against the end plate 22a, and the torque at that time is controlled to, for example, 50% of the rated torque of the rotary drive source 21.
  • the information is displayed vertically symmetrically with respect to the time axis, but is simply indicated by P ′ in FIG. 17C.
  • a driving force transmission shaft is easily and inexpensively replaced by forming an opening through which the driving force transmission shaft can be inserted from the direction orthogonal to the axis of the moving block. Can be. Therefore, the assembly of the driving force transmission shaft Work and maintenance work can be performed easily.
  • the frame is formed integrally with the plurality of divided blocks via the connecting means, it is possible to easily reassemble the frame according to the use environment.
  • the torque of the rotary drive source driving the factories is controlled based on the torque limit value signal, and the torque of the rotary drive source is set to the torque limit value. Since the setting can be easily made by the signal, the setting change of the torque of the rotary drive source can be easily changed based on the use condition, and the optimum torque can be set according to the condition of the work.

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Description

明 細 書 ァクチユエ一夕およびその制御装置 技術分野
本発明は、 移動体の変位作用下に、 例えば、 ワーク等を搬送することが可能な ァクチユエ一夕およびその制御装置に関する。 背景技術
従来から、 ワークの搬送等にァクチユエ一夕が用いられている。 図 1 8に示さ れるように、 このァクチユエ一夕 2 0 0は、 断面矩形状の長尺なガイドベース 2 0 1と、 図示しない軸受ブロックにその両端部が回転自在に軸支され図示しない 駆動源の回転駆動力が伝達される送りねじ軸 2 0 2と、 前記送りねじ軸 2 0 2に 係合するねじ穴が貫通して形成され前記送りねじ軸 2 0 2の回転作用下にガイド ベース 2 0 1の長手方向に沿って往復動作する移動体 2 0 3とを有する。 ， なお、 前記ガイドベース 2 0 1と移動体 2 0 3との間にポール 2 0 4を設ける ことにより、 前記ボール 2 0 4の転動作用下に移動体 2 0 3が円滑に往復動作す るように構成されている。
しかしながら、 前記の従来技術に係るァクチユエ一夕 2 0 0では、 例えば、 送 りねじ軸 2 0 2のねじ山が摩耗することによって移動体 2 0 3の直線精度が劣化 した場合、 または前記送りねじ軸 2 0 2を直径の異なる他の送りねじ軸あるいは ポールねじ軸等の他の駆動力伝達部材と交換する場合には、 ュニット化された送 りねじ軸 2 0 2および移動体 2 0 3等を一体的に交換しなければならず、 前記交 換作業が煩雑になる。 また、 送りねじ軸 2 0 2のみならず移動体 2 0 3をも交換 しなければならないためコストが増大するという不都合がある。
また、 従来技術に係るァクチユエ一夕 2 0 0では、 ユーザーが使用環境に応じ て通常の仕様と異なる他の仕様によってァクチユエ一夕 2 0 0を用いようとする と、 該ァクチユエ一夕 2 0 0を分解した後、 所望の構成に組み付け直すことが困 難であり、 また、 所望の構成に組み付け直す作業も非常に煩雑であるために、 コ ス卜が高騰するという不都合がある。
また、 従来において、 例えば、 図 1 9に示す電動ァクチユエ一夕 3 0 0が知ら れている。 図 1 9に示した電動ァクチユエ一夕 3 0 0は、 長手方向に沿って長尺 状に形成され、 かつほぼ平行な 1組のガイドレール 3 1 8 a , 3 1 8 bを備えた フレーム 3 2 0と、 ガイドレール 3 1 8 a、 3 1 8 bの案内の下にフレーム 3 2 0の長手方向に沿って変位する移動体 3 3 0とを有する。
前記フレーム 3 2 0に画成された凹部 3 2 1内には、 長手方向に沿ってポール ねじ軸 3 1 6が支持され、 移動体 3 3 0には、 ポ一ルねじ軸 3 1 6に螺合する図 示しないねじ孔が形成された軸受ブロック 3 4 1が固着される。 また、 前記電動 ァクチユエ一夕 3 0 0は、 フレーム 3 2 0の一端部に固着されかつポールねじ軸 3 1 6を回動自在に軸支する支持プロック 3 4 2と、 フレーム 3 2 0の他端部に 固定されてボールねじ軸 3 1 6を所定方向に回転駆動させる駆動部を構成するブ ラシレスモ一夕 3 2 2とを備えている。
上記のように構成された電動ァクチユエ一夕 3 0 0において、 ブラシレスモ一 夕 3 2 2に電源を供給することによってブラシレスモー夕 3 2 2を駆動させると 、 ブラシレスモータ 3 2 2の口一夕 （図示せず） の回転駆動力はポールねじ軸 3 1 6に伝達され、 ボールねじ軸 3 1 6が所定方向に回転駆動される。
ボールねじ軸 3 1 6の回転駆動に基づいて、 ポールねじ軸 3 1 6に螺合された 軸受ブロック 3 4 1を介して移動体 3 3 0がガイドレール 3 1 8 a、 3 1 8 bに 沿って円滑に直線状に変位していき、 移動体 3 3 0に載置された図示しないヮ一 クを搬送することができる。
なお、 符号 3 1 0 aおよび 3 1 O bはフレーム 3 2 0の一端および他端にそれ ぞれ固着したストッパであり、 移動体 3 3 0の移動範囲を制限している。
しかしながら、 上記したような従来の電動ァクチユエ一夕 3 0 0において、 移 動体 3 3 0に載置されたワークをフレーム 3 2 0に沿って搬送するときに、 移動 体 3 3 0とフレーム 3 2 0の端部のストツパ 3 1 0 a、 3 1 0 bとの間に異物等 を挟み込んだような場合やフレーム 3 2 0の端部のストッパ 3 1 0 a、 3 1 0 b に移動体 3 3 0が当たった場合等に移動体 3 3 0の移動を緩やかにするなど、 駆 動源のトルク制限をすることが望まれている。
これは、 移動体 3 3 0の変位方向が垂直方向になるように電動ァクチユエ一夕 3 0 0を立設した状態で設置した場合も同様であって、 移動体 3 3 0を下降方向 に変位させるときは、 駆動源の回転駆動力とワークの自重とによって下降速度は 増加させられるため、 移動体 3 3 0とストツバ 3 1 0 a、 3 1 0 bとの間に異物 等が挟み込まれないようにすることが必要である。
このために従来の電動ァクチユエ一夕 3 0 0の制御装置として、 駆動源とボ一 ルねじ軸 3 1 6との間にトルクリミッタとして図示しない摩擦板等を設け、 過大 負荷になったときに摩擦板が滑って過大な駆動力が移動体 3 3 0に加えられない ようにすることにより、 駆動源のトルク制御を行っている。
しかしながら、 上記した従来の方法によるときは駆動源を組みつけるときに、 トルクリミッ夕の緊締カを予め所望の値に設定しておかなければならず、 載置さ れるワークの変更などによってワークの自重が変更されたような場合に、 トルク リミッ夕のトルク制限値を変更することは容易ではなく、 トルク制限値の変更に 自由度がないという問題点があった。
本発明は、 駆動力伝達軸のみを簡便且つ廉価に交換することができるとともに 、 使用環境に応じて簡便に組み付け直すことができ、 しかも、 回転駆動源のトル ク制限値を容易に設定変更することが可能なァクチユエ一夕およびその制御装置 を提供することを目的とする。 発明の開示
本発明に係るァクチユエ一夕によれば、 移動ブロックに駆動力伝達軸がその軸 線と直交する方向から挿通可能な開口部を形成することにより、 駆動力伝達軸の 組み付け並びにメンテナンスを簡便に行うことができる。
また、 本発明にかかるァクチユエ一夕の制御装置によれば、 生成した速度パ夕 ーンに基づく速度に回転駆動源の回転速度を制御する操作量制御信号のレベルが トルク制限値信号のレベルにリミッ卜され、 レベルリミッ卜された操作量制御信 号に基づいてァクチユエ一夕の回転駆動源への通電量が制御されることにより、 前記回転駆動源のトルクがトルクリミット制限値信号のレベルに制御される。 したがって、 回転駆動源のトルクがトルク制限値信号に基づいて制御され、 か つトルク制限値信号を容易に設定することができるため、 回転駆動源のトルクの 設定変更が使用条件に基づいて容易に変更することができて、 ワークの条件によ つて最適なトルクに設定できる。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の実施の形態に係るァクチユエ一夕の斜視図である。
図 2は、 図 1に示す I I — I I線に沿った縦断面図である。
図 3は、 図 2のァクチユエ一夕を構成する移動ブロックの変形例を示す斜視図 である。
図 4は、 図 2のァクチユエ一夕を構成する軸受ブロックの変形例を示す分解斜 視図である。
図 5 Aは、 ガイド機構を構成する転動溝に対して硬化処理を行った状態を示す 一部省略断面図であり、 図 5 Bは、 前記転動溝に連通する油溜め用孔部を形成し た状態を示す一部省略断面図である。
図 6は、 図 1のァクチユエ一夕を半導体ウェハの搬送システムに組み込んだ状 態を示す概略斜視図である。
図 7は、 図 1のァクチユエ一夕の変形例を示す一部省略斜視図である。
図 8は、 図 1のァクチユエ一夕の変形例を示す一部省略斜視図である。
図 9は、 図 1のァクチユエ一夕の変形例を示す一部省略斜視図である。
図 1 0は、 図 1のァクチユエ一夕の変形例を示す一部省略分解斜視図である。 図 1 1は、 図 1のァクチユエ一夕の変形例を示す一部省略斜視図である。 図 1 2は、 本発明の実施の形態にかかるァクチユエ一夕の制御装置の構成を示 すブロック図である。
図 1 3 A並びに図 1 3 Bは、 図 1 2に示すァクチユエ一夕の制御装置において 生成した移動速度パターンの説明に供する模式図である。 図 1 4 A並びに図 1 4 Bは、 ァクチユエ一夕が水平方向に配置された状態にお いて、 移動体が所定方向に移動する状態を示す概略構成図であり、 図 1 4 Cは、 前記移動体が移動する際の速度パターンを示す説明図である。
図 1 5 A並びに図 1 5 Bは、 ァクチユエ一夕が水平方向に配置された状態にお いて、 移動体が前記とは反対方向に移動する状態を示す概略構成図であり、 図 1 5 Cは、 前記移動体が移動する際の速度パターンを示す説明図である。
図 1 6 Aは、 ァクチユエ一夕が垂直方向に配置された状態において、 移動体が 下降する状態を示す概略構成図であり、 図 1 6 Bは、 前記移動体が下降する際の 速度パターンを示す説明図である。
図 1 7 A並びに図 1 7 Bは、 ァクチユエ一夕が垂直方向に配置された状態にお いて、 移動体が上昇する状態を示す概略構成図であり、 図 1 7 Cは、 前記移動体 が上昇する際の速度パターンを示す説明図である。
図 1 8は、 従来技術に係るァクチユエ一夕の斜視図である。
図 1 9は、 他の従来技術に係る電動ァクチユエ一夕の構成を示す一部断面正面 図である。 発明を実施するための最良の形態
本発明に係るァクチユエ一夕およびその制御装置について好適な実施の形態を 挙げ、 添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
図 1並びに図 2において、 参照数字 1 0は、 本発明の実施の形態に係るァクチ ユエ一夕を示す。
このァクチユエ一夕 1 0は、 断面コの字状を呈し長尺状に形成されたフレーム 1 2と、 前記フレーム 1 2の凹部 1 4内に固設されまたは該フレーム 1 2の一端 部に連結される駆動部と、 前記駆動部の駆動力を伝達する駆動力伝達部材として 機能する送りねじ軸 1 6と、 前記送りねじ軸 1 6を介して伝達される駆動力の作 用下にフレーム 1 2の長手方向に沿って変位する移動体 1 8と、 前記移動体 1 8 をフレーム 1 2の長手方向に沿って案内するガイド機構 2 0とを有する。 前記フ レーム 1 2の表面には、 硬質アルマイト処理が施される。 なお、 前記駆動部は、 例えば、 図 2に示されるようなモー夕等の回転駆動源 2 1、 あるいはシリンダ室に収装されたピストンが圧力流体の作用下に往復動作す る図示しない流体圧シリンダ等を含み、 あるいは前記回転駆動源 2 1と流体圧シ リンダとを組み合わせて用いてもよい。
さらに前記ァクチユエ一夕 1 0には、 フレーム 1 2の長手方向に沿った両端部 の開口部をそれぞれ閉塞するとともに、 移動体 1 8の移動範囲を規制するストツ パとして機能する一組のエンドプレート 2 2 a、 2 2 bが装着され、 前記エンド プレート 2 2 a、 2 2 bは、 フレーム 1 2の上面の開口部 2 4を閉塞するトップ カバ一 2 6を支持する。 前記トップカバ一 2 6の両側面には、 図 2に示されるよ うに、 断面 T字状の長溝が長手方向に沿ってそれぞれ形成され、 前記長溝に沿つ てシール部材 2 8 aが装着される。 また、 フレーム 1 2側にも前記と同様な長溝 が形成され、 前記長溝には、 トップカバー 2 6側のシール部材 2 8 aと対峙する シール部材 2 8 bが設けられる。
このシール部材 2 8 a、 2 8 bは、 フレーム 1 2の長溝内に保持され該長溝の 断面形状に対応する形状を有する保持部 3 0と、 前記保持部 3 0と一体的に形成 され可撓性を有するリップ部 3 2とから構成される。 前記一組のシール部材 2 8 a、 2 8 bは、 フレーム 1 2の長手方向に沿ってその一部が重畳するように設け られることにより、 フレーム 1 2とトップカバー 2 6との間の間隙が閉塞される とともに、 移動体 1 8が移動するときにシール部材 2 8 a、 2 8 bのリップ部 3 2が後述する連結板に接触して下方側に向かって撓曲することにより、 フレーム 1 2内に発生した塵埃等がフレーム 1 2の外部に流出することを阻止することが できる。
従って、 本実施の形態に係るァクチユエ一夕 1 0をクリーンルーム等のように 清浄性が要求される環境で好適に使用することが可能となる。 また、 前記リップ 部 3 2の先端部を二つに分岐させ、 その分岐した一方のリップ部 （図示せず） を 上方側に、 他方のリップ部 （図示せず） を下方側に撓曲するように形成してもよ い。
フレーム 1 2は、 下部側を構成する第 1ブロック体 3 4と、 前記第 1ブロック 体 3 4の両端部から上方に向かって突出する側部に連結される一組の第 2ブロッ ク体 3 6とが一体的に形成される。 この場合、 前記第 1ブロック体 3 4および第 2ブロック体 3 6は、 例えば、 溶着、 ねじ締結、 または後述する連結部材等の結 合部材によって一体的に組み付けられる。
このように、 フレーム 1 2をそれぞれ別体からなる第 1ブロック体 3 4および 一組の第 2ブロック体 3 6によって分割して構成し、 前記第 1ブロック体 3 4お よび第 2ブロック体 3 6をそれぞれ同一の材質または異なる材質からなる金属製 材料または磁性体等によって形成することにより、 付与される荷重に応じてそれ ぞれ強度が異なる部分を有するフレーム 1 2を一体的に形成することが可能とな る。
この場合、 例えば、 前記第 1ブロック体 3 4を、 鉄鋼材料、 または S U S 4 4 0等によって形成し、 前記第 2ブロック体 3 6を、 S U S、 アルミニウム、 また はマグネシゥム等によつて形成すると好適である。
フレーム 1 2の下面並びに相互に対向する外壁面には、 断面 T字状を呈し長手 方向に沿って延在する長溝 3 8が形成され、 例えば、 前記長溝 3 8の所定部位に は図示しないセンサ等が装着される。 また、 フレーム 1 2を構成する第 1ブロッ ク体 3 4の内壁面には、 断面円弧状の転動溝 4 0が形成され、 前記転動溝 4 0に 沿って複数のボール 4 2が転動自在に設けられる。 さらに、 前記第 1ブロック体 3 4の内壁面には、 長手方向に沿って延在する複数の流体通路 4 4が形成され、 例えば、 駆動部として図示しない流体圧シリンダを用いた場合、 前記流体通路 4 4内に挿入される配管部材 （図示せず） を介して前記流体圧シリンダに対して圧 力流体を供給し、 または該流体圧シリンダから圧力流体を排出することができる 第 2ブロック体 3 6の外壁面には、 第 1ブロック体 3 4と同様な形状を有する 長溝 3 8が形成され、 前記外壁面と反対側の内壁面には、 後述するシール部材を 保持するためのシール保持用長溝が形成されている。
移動体 1 8は、 平板状に形成されたプレート部 4 6と、 前記プレート部 4 6の 下面に連結され送りねじ軸 1 6を非接触状態で囲繞する断面円弧状の開口部 4 8 が形成された移動ブロック 5 0と、 前記プレート部 4 6と移動ブロック 5 0との 間に連結され所定間隔離間する一組の連結板 5 2と、 前記移動ブロック 5 0の一 側面 （移動体 1 8の移動方向に沿った一側面） に、 例えば、 ねじ締結等により着 脱自在に連結され送りねじ軸 1 6に螺合するねじ穴 5 4が貫通して形成された軸 受ブロック 5 6とから構成される （図 2参照） 。
この場合、 連結板 5 2の端部を船首形状のように先細りに形成することにより 、 移動体 1 8が移動する際のシール部材 2 8に対する摺動抵抗が軽減されている (図 1参照） 。 また、 移動ブロック 5 0に形成された開口部 4 8の幅は、 送りね じ軸 1 6の直径よりも大きく設定されている。 なお、 前記移動ブロック 5 0の形 状は図 2の例に限定されるものではなく、 例えば、 図 3に示されるように、 断面 矩形状の開口部 5 8を有する移動ブロック 6 0を用いてもよい。
前記軸受ブロック 5 6は、 例えば、 図 2に示される長方形状の板材、 または図 4に示されるように、 前記長方形の板材と円筒体とを一体的に連結して形成して もよい。 前記一組の連結板 5 2の間には、 トップカバー 2 6が貫通する空間部が 形成される。 前記プレート部 4 6の上面には、 断面 T字状を呈し図示しないヮ一 クを取り付けるための取付用溝部 6 2が略平行に 2条形成される。
ガイド機構 2 0は、 フレーム 1 2を構成する第 1プロック体 3 4の内壁面に形 成された断面円弧状の転動溝 4 0と移動プロック 5 0の外壁面に形成された断面 円弧状の転動溝 6 4とによって複数のポール 4 2が転動する循環軌道が形成され 、 前記循環軌道は図示しないリターン通路を介して移動ブロック 5 0の循環穴 6 6に連通するように形成されている。
本発明の実施の形態に係るァクチユエ一夕 1 0は、 基本的には以上のように形 成されるものであり、 次にその動作並びに作用効果について説明する。
駆動部として、 例えば、 回転駆動源 2 1を付勢することにより前記回転駆動源 2 1の回転駆動力が送りねじ軸 1 6に伝達され、 前記送りねじ軸 1 6が所定方向 に回動する。 前記回転駆動力は送りねじ軸 1 6に螺合する軸受ブロック 5 6を介 して移動体 1 8に伝達され、 前記移動体 1 8がフレーム 1 2の長手方向に沿って 変位する。 この場合、 フレーム 1 2を構成する第 1ブロック体 3 4の転動溝 4 0と移動体 1 8を構成する移動ブロック 5 0の転動溝 6 4とによって形成される循環軌道お よび循環穴 6 6に沿って複数のボール 4 2が転動することにより、 該移動体 1 8 を円滑に変位させることができる。
また、 例えば、 前記送りねじ軸 1 6のねじ山が摩耗して移動体 1 8の直線精度 が劣化したために他の新たな送りねじ軸 1 6と交換する場合、 または前記送りね じ軸 1 6を直径の異なる他の送りねじ軸 （図示せず） に交換する場合、 あるいは 前記送りねじ軸 1 6を他のポールねじ軸等の他の駆動力伝達部材 （図示せず） と 交換する場合には、 フレーム 1 2の上面からトップカバ一 2 6を取り外した後、 移動体 1 8を構成する移動プロック 5 0の一側面にねじ締結された軸受ブロック 5 6を送りねじ軸 1 6と一体的に該移動ブロック 5 0から取り外すことにより、 前記送りねじ軸 1 6を簡便に交換することができる。 すなわち、 移動ブロック 5 0の上面には開口部 4 8が形成されており、 前記開口部 4 8を通じて送りねじ軸 1 6を移動ブロック 5 0の上方から簡便に取り外すことが可能となる。
また、 図 5 Aに示されるように、 ガイド機構 2 0を構成する転動溝 4 0、 6 4 に対しそれぞれ焼入れを行った後、 研削加工を施し、 さらに、 精密ショットピー ニング等の超精密仕上げを行うことにより、 前記転動溝 4 0、 6 4の転動面を硬 化させ摩耗を防止することができる。 なお、 図 5 Bに示されるように、 前記転動 溝 4 0、 6 4の転動面に連通する油溜め用孔部 6 8を単数または複数個設けるこ とにより、 ボール 4 2の潤滑性を向上させることができる。 この場合、 ポール 4 2を、 アルミニウム、 またはポリイミド樹脂、 あるいは超高分子ポリエチレン等 の材料で形成し、 一方、 第 1ブロック体 3 4をアルミニウム材料で形成し、 さら に転動溝 4 0、 6 4に対し力ニゼン （登録商標） メツキによる表面処理を行って もよい。 この場合、 前記油溜め用孔部 6 8内に、 潤滑油中に含まれる塵埃を吸着 する不織布を設けると、 一層好適である。
次に、 本実施の形態に係るァクチユエ一夕 1 0がクリーンルーム内に設けられ た半導体ウェハの搬送システム 7 0に組み込まれた状態を図 6に示す。
この搬送システム 7 0は、 図示しない固定手段を介して略鉛直方向に沿って立 設された 4本の柱状部材 7 2 a〜 7 2 dと、 一組の前記柱状部材 7 2 a、 7 2 b にそれぞれ横架され、 X軸方向に沿って移動可能な図示しない移動体をそれぞれ 有する第 1ァクチユエ一夕 1 0 aおよび第 2ァクチユエ一夕 1 0 bと、 前記第 1 ァクチユエ一夕 1 0 aおよび第 2ァクチユエ一夕 1 0 bのそれぞれの移動体に連 結されて X軸方向に沿って移動自在に設けられた第 3ァクチユエ一夕 1 0 cとを 含む。
前記第 3ァクチユエ一夕 1 O cの移動体 1 8は Y軸方向に沿って移動自在に設 けられ、 前記移動体 1 8には、 変位機構 7 4を介して Z軸方向に沿って移動自在 な真空チャック 7 6が付設される。 前記真空チャック 7 6を駆動させることによ り、 軸部 7 8を支点として一組の半導体ウェハ 8 0を矢印方向に所定角度回動さ せることができる。
また、 前記搬送システム 7 0は、 Y軸方向に沿って変位する移動体 1 8が設け られた第 4ァクチユエ一夕 1 0 dを有する。 前記移動体 1 8の上面には、 半導体 ウェハ 8 0を収納するためのボックス 8 2が載置され、 前記真空チャック 7 6に よって保持された半導体ウェハ 8 0がボックス 8 2内に順次収納された後、 該ボ ックス 8 2が第 4ァクチユエ一夕 1 0 dの駆動作用下に所定の場所まで搬送され る。
次に、 本実施の形態に係るァクチユエ一夕の変形例を図 7〜図 1 1に示す。 図 7に示されるァクチユエ一夕 9 0では、 本実施の形態に係るァクチユエ一夕 1 0の第 1ブロック体 3 4を単独でフレーム 1 2として用いている。 また、 ボ一 ル 4 2が転動する循環軌道を片側に複数配列している。
図 8に示されるァクチユエ一夕 1 0 0では、 前記第 1ブロック体 3 4を、 さら に 3つに分割している。 すなわち、 前記第 1ブロック体 3 4は、 平板状のプレー ト 1 0 2と、 相互に対向し前記プレート 1 0 2の上面に所定間隔離間して連結さ れる一組の側板 1 0 4 a、 1 0 4 bとから構成され、 前記プレート 1 0 2および 側板 1 0 4 a、 1 0 4 の接合面にそれぞれ形成された断面 T字状の溝部 1 0 6 に連結部材 1 0 8を嵌合することにより組み付け自在に設けられる。
図 9に示されるァクチユエ一夕 1 1 0では、 第 1ブロック体 3 4と第 2ブロッ ク体 3 6とを一体的に押し出しまたは引き抜き成形してフレーム 1 1 2を形成す るとともに、 図 2に示す移動ブロック 5 0と連結板 5 2とを一体的に押し出しま たは引き抜き成形して移動体 1 1 4を形成している。
図 1 0に示されるァクチユエ一夕 1 2 0では、 転動面の加工を容易に行うため にフレーム 1 2 2の内壁面の凹部 1 2 4に対し転動溝 4 0が形成された部材 1 2 6を一体的に組み込んで構成している。
すなわち、 内壁面に矩形状の凹凸面 1 2 8が形成されるように予めフレーム 1 2 2を一体的に押し出しまたは引き抜き成形した後、 一方の側面に前記凹凸面 1 2 8に嵌合する凸凹面 1 2 9が形成され他方の側面に断面円弧状の転動溝 4 0が 形成された部材 1 2 6を前記フレーム 1 2 2の凹部 1 2 4に組み込む。 この場合 、 フレーム 1 2 2の内壁面に対して直接的に転動溝 4 0を加工することなく、 前 記フレーム 1 2 2と別体で形成された部材 1 2 6に転動溝 4 0を加工することに より、 前記転動溝 4 0の加工を簡便且つ効率的に行うことができる。
図 1 1に示されるァクチユエ一夕 1 3 0は、 移動ブロック 1 3 2側にも同様に 、 転動溝 6 4が予め形成された別個の部材 1 3 4を組み込んだ状態を示している なお、 本実施形態において、 ァクチユエ一夕 1 0、 1 0 a〜 1 0 d、 9 0、 1 0 0、 1 1 0、 1 2 0、 1 3 0を構成する全ての部材を、 シール部材 2 8を除き アルミニウムの材料によって形成してもよい。
次に、 本発明の実施の形態に係るァクチユエ一夕の制御装置の構成を図 1 2に 示す。 なお、 図 1並びに図 2に示されるァクチユエ一夕 1 0と同一の構成要素に は、 同一の参照符号を付して以下説明する。
このァクチユエ一夕の制御装置 4 0 0は、 移動体 1 8の移動速度を設定するス 口一アップ/スローダウン信号 a、 bがスィッチ S l 、 S 2を介して供給され、 かつ移動体 1 8の移動方向指示信号 rが供給されて、 後記の速度リミッタ 4 0 2 と共働して移動体 1 8の移動速度パターンを速度プロファイルジェネレータ 4 0 1によって設定する。 一方、 スィッチ S 3、 S 4を介して供給されるスピード制 限信号 c、 dを受けて速度プロファイルジェネレータ 4 0 1からの出力信号がス ピード制限信号 c、 dに達したとき速度リミッタ 4 0 2によって移動速度をリミ ッ卜させて、 移動体 1 8の移動速度パターンが設定される。
さらに詳細には、 図示しない、 例えば、 デューティ比設定器 A、 Bによって所 望の勾配に基づいて設定されたデューティ比の信号をスローアップ Zスローダウ ン信号 a、 bとして出力させる。 スィッチ S 1または S 2をオン状態にしてオフ 状態にしたスィツチに対応するスローアツプノスローダウン信号 aまたは bが速 度プロファイルジェネレータ 4 0 1に供給される。 ここで、 スロ一アップ Zスロ —ダウン信号 a、 bは、 速度プロファイルジェネレータ 4 0 1に供給されてスロ 一アップまたはスロ一ダウン処理がなされる。 また、 速度プロファイルジエネレ 一夕 4 0 1に供給される移動方向指示信号 rの極性に基づいて、 例えば、 ブラシ レスモ一夕等の回転駆動源 2 1の回転方向が切り換えられる。
例えば、 移動方向指示信号 rが正極性のときには回転駆動源 2 1のロータは反 時計方向に回転駆動されて、 デューティ比設定器 Aからのデューティ比の信号は スローアップとされ、 デューティ比設定器 Bからのデューティ比の信号はスロー アップとされる。 また、 移動方向指示信号 rが負極性のときには逆の方向に回転 駆動される。
一方、 速度リミッタ 4 0 2の場合にも同様であって、 スピード制限信号 (：、 d は図示しない、 例えば、 電圧設定器 (：、 Dによって移動体 1 8の移動速度に対応 して設定された信号であり、 スィッチ S 3がオンのときにはスピード制限信号 c が選択され、 スィッチ S 4がオンのときにはスピード制限信号 dが選択される。 したがって、 スィッチ S 1およびスィッチ S 3が選択され、 かつ移動方向指示 信号 rが正極性のときには、 図 1 3 Aの実線に示すように、 スローアップ/スロ 一ダウン信号 aに基づく勾配によって速度がスローアップされ、 移動速度がスピ 一ド制限信号 cのレベルに達するとリミツトされてスピード制限信号 cに基づく 速度にスィッチ S 3がオン状態にされている期間、 スピード制限信号 cのレベル に制限される。 引き続いてスィッチ S 2およびスィッチ S 4が選択されると、 ス ローアップ Zスローダウン信号 bに基づく勾配によつて速度がスローアップされ 、 移動速度がスピード制限信号 clに達するとリミツ卜されてスピード制限信号 d のレベルに基づく速度にスィッチ S 4がオン状態にされている期間、 制限される 。 このようにして速度プロファイルが設定される。
オン状態にされるスィツチ S 1または S 2、 スィッチ S 3または S 4が変更さ れた場合も同様である。
また、 移動方向指示信号 rの極性が負極性のときには、 回転駆動源 2 1の図示 しない口一夕は時計方向に回転駆動されて、 スローアップ Zスローダウン信号 a 、 bに基づいてスローダウン Zスローアップされて、 図 1 3 Aの破線に示すよう に、 速度プロファイルが設定される。 同様にして、 図 1 3 Bに示すように、 連続 する複数の台形状の速度プロフアイルに設定することもできる。
一方、 回転駆動源 2 1のロータの回転数はホール素子等のセンサ 4 0 3により 該回転駆動源 2 1の磁極位置の検出を行い、 センサ 4 0 3からの出力を波形整形 し、 波形整形出力の立ち上がりおよび立ち下がりに同期したパルスを生成し、 か っ該パルスの周波数を速度検出手段 4 0 4によって検出し、 この速度検出出力と 速度リミッタ 4 0 2から出力される速度プロファイルに基づく速度信号との差が 偏差検出手段 4 0 6によって求められる。
偏差検出手段 4 0 6から出力される偏差信号は、 比例、 積分、 微分動作のコン トロ一ラ 4 0 7に供給されて、 比例演算 4 0 7 a , 積分演算 4 0 7 bおよび微分 演算 4 0 7 cがなされて、 コントローラ 4 0 7からの出力である操作量制御信号 はトルクリミッタ 4 0 8に供給されて、 コントローラ 4 0 7から出力される操作 量制御信号のレベルがトルクリミッタ 4 0 8に供給されているトルク制限値信号 e、 f のレベルを超えているときは、 超えている部分がトルク制限値信号 e、 f のレベルにリミツ卜される。 トルクリミッタ 4 0 8に供給されるコントローラ 4 0 7から出力される操作量制御信号はトルク情報の信号であり、 トルクリミッタ 4 0 8にはスィッチ S 5、 S 6を介してトルク制限値信号 e、 ； fが供給されてい て、 前記スィッチ S 5、 S 6の中、 いずれかオン状態にされたスィッチに供給さ れているトルク制限値信号 e、 f のレベルに、 コントローラ 4 0 7から出力され る操作量制御信号のレベルはトルクリミッタ 4 0 8によって制限される。
トルク制限値信号 eおよび f もスピード制限信号 c、 dの場合と同様に、 図示 しない、 例えば、 電圧設定器 E、 Fによって設定される。
トルクリミッタ 4 0 8からの出力信号は過負荷検出回路 4 0 9に供給されて、 過負荷のときはアラーム信号が送出される。
一方、 回転駆動源 2 1の負荷電流を検出しトルク変換手段 4 1 0によって回転 駆動源 2 1の負荷電流が、 負荷電流に基づく トルク信号に変換され、 トルク変換 手段 4 1 0によって変換されたトルク信号と過負荷検出回路 4 0 9から出力され たトルク信号との差が演算器 4 1 1において検出され、 演算器 4 1 1において求 められた差に基づく差信号は P WM変調回路 4 1 2に供給され、 演算器 4 1 1に て求められた差信号とセンサ 4 0 3から検出した回転駆動源 2 1のステ一夕コィ ルの相番号を示すコイル情報信号とに基づいて P WM変調出力をインバー夕回路 4 1 3に供給して、 コイル情報信号に基づくステ一夕コイルの通電比を、 P WM 変調出力に基づいて制御して、 回転駆動源 2 1の回転を制御する。 なお、 P WM 変調回路 4 1 2およびインバ一夕回路 4 1 3は通電量制御部を構成している。 ま た、 回転駆動源 2 1の回転方向を切り換えるため、 インバー夕回路 4 1 3に速度 プロファイルジェネレータ 4 0 1に入力されている移動方向指示信号 rを供給す る。
ここで、 コントローラ 4 0 7から出力される操作量制御信号のレベルがトルク リミッタ 4 0 8に供給されているトルク制限値信号レベル未満のときは、 コント ローラ 4 0 7から出力される操作量制御信号がレベルリミツ卜されることなしに トルクリミッタ 4 0 8および過負荷検出回路 4 0 9を通過し、 コントローラ 4 0 7から出力される操作量制御信号とトルク変換手段 4 1 0からの出力との差に基 づいて回転駆動源 2 1が回転駆動される。
コントローラ 4 0 7から出力される操作量制御信号のレベルがトルクリミッタ 4 0 8に供給されているトルク制限値信号レベル以上の部分は、 トルク制限値信 号レベルに制限され、 過負荷検出回路 4 0 9を通過して、 過負荷検出回路 4 0 9 を介して送出されたトルクリミッタ 4 0 8からの出力信号とトルク変換手段 4 1 0から出力されるトルク信号とのレベル差に基づいて P WM変調され、 センサ 4 0 3によって検出されたステ一夕コイルの相番号を示すコイル情報信号に基づく ステ一夕コイルに P WM変調された電流がインバ一夕回路 4 1 3によって通電さ れ、 回転駆動源 2 1の回転制御がなされる。
したがって、 トルクリミッタ 4 0 8を通過した操作量制御信号のレベルがトル ク変換手段 4 1 0から出力される信号レベル以上のときは、 回転駆動源 2 1のコ ィル電流は増加させられて、 トルクは増加させられ、 回転駆動源 2 1のロータは 高速で回転駆動される。 逆に、 トルクリミッタ 4 0 8を通過した操作量制御信号 のレベルがトルク変換手段 4 1 0から出力される信号レベル未満のときは、 回転 駆動源 2 1のコイル電流は減少させられて、 回転駆動源 2 1のロータは実質的に 制動がなされてトルクは低下させられ、 低速で回転駆動される。
一方、 速度検出手段 4 0 4に供給されるセンサ 4 0 3からの出力信号は位置検 出手段 4 0 5にも供給されて、 位置検出手段 4 0 5においてセンサ 4 0 3から出 力される信号の相回転方向に基づいて UZD信号を生成すると共に、 センサ 4 0 3からの出力を波形整形し、 波形整形出力の立ち上がりおよび立ち下がりに同期 したパルスを生成し、 該パルスを UZD信号に基づく方向に計数する。 したがつ て、 位置検出手段 4 0 5において移動体 1 8の位置が実質的に検出される。 位置検出手段 4 0 5における計数値を移動体 1 8の位置情報として回転位置判 別回路 4 1 5に供給し、 回転位置判別回路 4 1 5に予め供給されている反時計方 向エンド確認位置情報、 時計方向エンド確認位置情報、 予め定めた所定範囲 （図 1 2においてウィンドモード範囲と記す） 下端位置情報および上端位置情報、 反 時計方向範囲外確認位置情報、 時計方向範囲外確認位置情報と位置検出手段 4 0 5における計数値とは回転位置判別回路 4 1 5において比較して、 位置検出手段 4 0 5における計数値に基づく移動体 1 8の位置に対応して、 反時計方向エンド 確認出力、 時計方向エンド確認出力、 予め定めた所定範囲内確認出力、 またはァ ラ一ム確認出力が送出される。
したがって、 以上のように構成された本発明にかかるァクチユエ一夕の制御装 置 4 0 0によるときは、 速度リミッタ 4 0 2から出力される移動速度パターンに したがう移動速度に基づき回転駆動源 2 1のロータを回転させるベく、 移動速度 パターンに基づく速度と速度検出手段 4 0 4によって検出された速度との偏差が コントローラ 4 0 7によって比例、 積分、 微分制御されて、 コントローラ 4 0 7 から出力される操作量制御信号のレベルはトルクリミッタ 4 0 8においてトルク 制限値信号レベルを超える部分のみがトルク制限値信号レベル e、 f にリミツト されて、 トルク変換手段 4 1 0によって変換された回転駆動源 2 1のトルクとト ルクリミッタ 4 0 8から出力された信号との差が演算器 4 1 1において演算され て P WM変調され、 インバ一夕回路 4 1 3によって P WM変調出力に基づき回転 駆動源 2 1の固定子電流が制御されて、 回転駆動源 2 1が回転駆動、 または制動 されて、 回転駆動源 2 1のトルクがトルクリミッタ 4 0 8に供給されているトル ク制限値信号レベルに制御される。
一方、 位置検出手段 4 0 5において検出された移動体 1 8の位置は、 回転位置 判別回路 4 1 5において反時計方向エンド確認位置情報、 時計方向エンド確認位 置情報、 予め定めた所定範囲下端位置情報および上端位置情報、 反時計方向ェン ド範囲外確認情報、 時計方向エンド範囲外確認情報と比較されて、 移動体 1 8の 位置に基づく確認出力が送出される。
なお上記において、 図示しないデューティ比設定器 A、 Bによってスローアツ プ スローダウン信号 a、 bを生成し、 図示しない電圧設定器 (：、 Dによってス ピ一ド制限信号 c、 dを生成し、 図示しない電圧設定器 E、 Fによってトルク制 限値信号 e、 ί、 スピード制限信号 c、 dを生成する場合を例示したが、 これら の信号 a〜 f およびスィッチ S 1、 S 2、 S 3、 S 4、 S 5および S 6のオン時 期および期間を、 例えばマイクロコンピュー夕からなる図示しない制御器によつ て、 入力されたモード指示に基づいて制御するようにしてもよい。 この場合の例 を次に説明する。
例えば、 図 1 4 Aに示すようにァクチユエ一夕 1 0が水平方向に配置され、 動 作モード 1および移動方向指示信号 rが正極性すなわち反時計方向に回転駆動源 2 1のロー夕を回転駆動することが制御器に指示された場合は、 移動体 1 8は図 1 4 Aにおいてお側に駆動される。 この場合にスィッチ S l、 S 2、 S 3、 S 4 および S 5は図 1 4 Cに示すようにオン状態 （図 1 4 Cにおける 「" 1 "」 参照 ) に駆動されて、 図 1 4 Cの速度パターン Pが形成されて、 この速度パターン P に基づく速度で移動体 1 8が右方向に移動させられ、 右端で押し当て状態になり 、 次いでトルクがトルク制限値信号 e、 f によって設定した、 回転駆動源 2 1の 定格トルクの例えば 5 0 %に切り換えられて、 回転駆動源 2 1の定格トルクの 5 0 %のトルクに制御される。
したがって図 1 4 Bに示すようにストツバとして機能するエンドプレート 2 2 bにおいて押し当て状態となり、 そのときのトルクは回転駆動源 2 1の定格トル クの 5 0 %のトルクに制御される。
また、 例えば図 1 5 Aに示すようにァクチユエ一夕 1 0が水平方向に配置され 、 動作モード 2および移動方向指示信号 rが負極性すなわち時計方向に回転駆動 源 2 1の口一夕を回転駆動することが制御器に指示された場合は、 移動体 1 8は 図 1 5 Aにおいて左側に駆動される。 この場合にスィッチ S l 、 S 2、 S 3 、 S 4および S 5は図 1 5 Cに示すようにオン状態に駆動されて、 図 1 5 Cの速度パ 夕一ン P ' が形成されて、 この速度パターン P ' に基づく速度で移動体 1 8が左 方向に移動させられ、 左端で押し当て状態になり、 次いでトルクがトルク制限値 信号 e 、 f によって設定した、 回転駆動源 2 1の定格トルクの例えば 5 0 %に切 り換えられて、 回転駆動源 2 1の定格トルクの 5 0 %のトルクに制御される。 したがって図 1 5 Bに示すようにストツバとして機能するェンドブレート 2 2 aにおいて押し当て状態となり、 そのときのトルクは回転駆動源 2 1の定格トル クの 5 0 %のトルクに制御される。 この場合、 図 1 3 Aに破線で示したように時 間軸に対して上下対称に表示されることになるが、 図 1 5 Cにおいては P ' にて 簡略に示してある。
また、 例えば、 図 1 6 Aに示すようにァクチユエ一夕 1 0が垂直方向に配置さ れ、 動作モード 2および移動方向指示信号 rが正極性すなわち反時計方向に回転 駆動源 2 1のロー夕を回転駆動することが速度プロファイルジェネレータ 4 0 1 に指示された場合は、 移動体 1 8は図 1 6 Aにおいて下降方向に駆動される。 こ の場合にスィッチ S l 、 S 2 、 S 3 、 S 4および S 5は図 1 6 Bに示すようにォ ン状態に駆動されて、 図 1 6 Bの速度パターン Pが形成されて、 この速度パ夕一 ン Pに基づく速度で移動体 1 8が下降方向に移動させられ、 下端にてエンドプレ ート 2 2 bに押し当て状態になる。
一方、 移動体 1 8がエンドプレート 2 2 aに当接する位置から、 僅かに下降し た位置からスィッチ S 5がオン状態にされて、 次いでトルクがトルク制限値信号 e、 f によって設定した、 回転駆動源 2 1の定格トルクの例えば 0 %に切り換え られて、 トルク 0に制御される。 したがって図 1 6 Aに示すように移動体 1 8の 下降中はトルク 0の状態であって、 その状態で押し当て状態になる。 したがって 、 移動体 1 8とエンドプレート 2 2 bとの間に、 例えば、 異物等が介在しても、 回転駆動源 2 1によって駆動されている移動体 1 8により前記異物等を押圧する 力は加わらない。
また、 例えば図 1 7 Aに示すようにァクチユエ一夕 1 0が垂直方向に配置され 、 動作モード 2および移動方向指示信号 rが負極性すなわち時計方向に回転駆動 源 2 1のロー夕を回転駆動することが速度プロファイルジェネレータ 4 0 1に指 示された場合は、 移動体 1 8は図 1 7 Aにおいて上昇方向に駆動される。 この場 合にスィッチ S l 、 S 2、 S 3、 S 4および S 5は図 1 7 Cに示すようにオン状 態に駆動されて、 図 1 7 Cの速度パターン P ' が形成されて、 この速度パターン Ρ ' に基づく速度で移動体 1 8が上昇方向に移動させられ、 上端で押し当て状態 になり、 次いでトルクがトルク制限値信号 e、 f によって設定した、 回転駆動源 2 1の定格トルクの例えば 5 0 %に切り換えられて、 回転駆動源 2 1の定格トル クの 5 0 %のトルクに制御される。
したがって図 1 7 Bに示すようにエンドプレート 2 2 aにおいて押し当て状態 となり、 そのときのトルクは回転駆動源 2 1の定格トルクの例えば 5 0 %に制御 される。 この場合、 図 1 4 Aに破線で示したように時間軸に対して上下対称に表 示されることになるが、 図 1 7 Cにおいては P ' にて簡略に示してある。 産業上の利用可能性
本発明に係るァクチユエ一夕によれば、 移動ブロックに駆動力伝達軸がその軸 線と直交する方向から挿通可能な開口部を形成することにより、 駆動力伝達軸を 簡便且つ廉価に交換することができる。 従って、 前記駆動力伝達軸の組み付け作 業並びにメンテナンス作業を容易に行うことができる。
また、 フレームが、 複数に分割されたブロック体を結合手段を介して一体的に 形成されているため、 使用環境に応じて簡便に該フレームを組み付け直すことが 可能となる。
また、 本発明に係るァクチユエ一夕の制御装置によれば、 ァクチユエ一夕を駆 動する回転駆動源のトルクがトルク制限値信号に基づいて制御され、 かつ回転駆 動源のトルクをトルク制限値信号によって容易に設定することができるため、 回 転駆動源のトルクの設定変更が使用条件に基づいて容易に変更することができて 、 ワークの条件によって最適なトルクに設定できる。

Claims

請求の範囲
1. 外枠を構成するフレーム （12、 1 12、 122) と、
前記フレーム （12、 1 12、 122) に連結された駆動部 （21) と、 前記駆動部 （21) の駆動力を伝達する駆動力伝達軸 （16) と、
前記駆動部 （21) の駆動作用下に駆動力伝達軸 （16) を介して伝達される 駆動力によってフレーム （12、 1 12、 122) の長手方向に沿って変位する 移動体 （18) と、
を備え、 前記移動体 （18、 1 14) は、 前記駆動力伝達軸 （16) がその軸 線と直交する方向から挿通可能な開口部 （48) が形成された移動ブロック （5 0、 1 32) を有することを特徴とするァクチユエ一夕。
2. 請求項 1記載のァクチユエ一夕において、 フレーム （12、 1 12、 122 ) と移動体 （18) との間にはガイド機構 （20) が設けられ、 前記ガイド機構
(20) は、 フレーム （12、 1 12、 122) の内壁面に一体的に形成された 転動溝 （40) と、 前記転動溝 （40) に沿って転動する複数の転動部材 （42 ) とを有することを特徴とするァクチユエ一夕。
3. 請求項 1記載のァクチユエ一夕において、 フレームは、 複数に分割されたブ ロック体 （102、 104 a、 104b) が結合部材 （108) を介して一体的 に結合されることを特徴とするァクチユエ一夕。
4. 請求項 1記載のァクチユエ一夕において、 フレーム （12、 1 12、 122 ) の内部に発生した塵埃等を該フレーム （12、 1 12、 122) の外部へ流出 することを阻止する一組のシール部材 （28 a、 28 b) が設けられることを特 徴とするァクチユエ一夕。
5. 請求項 4記載のァクチユエ一夕において、 一組のシ一ル部材は、 フレーム （ 12) に保持される第 1シール部材 （28 b) と、 フレーム （12) の開口部に 装着されたトップカバー （26) に保持される第 2シール部材 （28 a) とを有 し、 前記第 1シール部材 （28 b) および第 2シール部材 （28 a) は、 可撓性 部材によって形成され、 長手方向に沿った一部が重畳するように設けられること により、 フレーム （12) とトップカバ一 （26) との間の間隙を閉塞すること を特徴とするァクチユエ一夕。
6. 請求項 3記載のァ'クチユエ一夕において、 フレーム （12) は、 結合部材 （ 108) を介して組み付け直し自在に設けられることを特徴とするァクチユエ一 夕。
7. 請求項 2記載のァクチユエ一夕において、 転動溝 （40) には、 油溜め用孔 部 （68) が連通して形成されることを特徴とするァクチユエ一夕。
8. 請求項 2記載のァクチユエ一夕において、 フレーム （122) と別体からな り一側面に予め転動溝 （40) が形成された部材 （126) が、 該フレーム （1 22) の凹部 （124) に一体的に組み込まれることを特徴とするァクチユエ一 夕。
9. 請求項 2記載のァクチユエ一夕において、 移動ブロック （132) と別体か らなり一側面に予め転動溝 （40) が形成された部材 （134) が、 該移動プロ ック （132) の凹部に一体的に組み込まれることを特徴とするァクチユエ一夕
10. ァクチユエ一夕の制御装置であって、
ァクチユエ一夕 （10) の移動体 （18) を駆動する回転駆動源 （21) の回 転速度を検出する回転速度検出部 （403、 404) と、
速度パターンを生成する速度パターン生成部 （401、 402) と、 前記速度パターン生成部 （401、 402) によって生成した速度パターンに 基づく速度に前記回転速度検出部 （403、 404) によって検出した回転速度 を制御するコン卜口一ル部 （407) と、
前記コントロール部 （407) から出力される操作量制御信号のレベルを、 供 給されたトルク制限値信号のレベルにリミットして出力するトルクリミット咅 |5 ( 408) と、
前記回転駆動源 （21) のトルクを検出するトルク検出部 （410) と、 トルクリミット部 （408) を介して出力される操作量制御信号に基づいて前 記回転駆動源 （21) への通電量を制御して前記トルク検出部 （410) により 検出したトルクをトルクリミッ卜制限値信号のレベルに制御する通電量制御部 （ 412、 413) と、
を備えることを特徴とするァクチユエ一夕の制御装置。
1 1. 請求項 10記載のァクチユエ一夕の制御装置において、
前記速度パターン生成部は、 供給されるスローァップ Zスローダウン信号に基 づいて回転駆動源 （21) の速度をスローアップまたはスローダウンさせるとと もに、 供給される移動方向指示信号の極性に基づいて前記回転駆動源 （21) の 回転方向を切り換える速度プロファイルジェネレータ （401) と、 供給される スピード制限信号によって前記速度プロファイルジェネレータ （401) からの 出力信号をレベルリミットする速度リミッタ （402) とを有し、 速度パターン は、 前記速度プロファイルジェネレータ （401) と速度リミッタ （402) と の共働作用下に設定されることを特徴とするァクチユエ一夕の制御装置。
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