CN112514551B - 致动器 - Google Patents
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Abstract
在致动器中,控制施加于轴以及工件的载荷。具备:支承部,其将轴支承为能够旋转;直动马达,其使轴沿中心轴线的方向移动;连接构件,其是将直动马达的动子与支承部连接的构件的至少一部分;应变计,其对连接构件的应变进行检测;以及控制装置,其基于由应变计检测出的应变来控制直动马达。
Description
技术领域
本发明涉及致动器。
背景技术
通过在将中空的轴按压于工件的状态下使轴内为负压,能够将工件吸附于轴并将工件拾起。在此,在将工件吸附于轴时,当在工件与轴之间存在间隙时,存在工件与轴猛烈地碰撞而使工件破损的风险、不能吸附工件的风险。另一方面,当按压工件的载荷过大时,工件有可能破损。因此,期望将轴以适当的载荷按压于工件。另外,若轴与工件相接触时轴的速度高,则有可能由于轴与工件碰撞而使工件破损,因此期望缓和该冲击。以往,在轴主体的前端经由弹簧等缓冲构件而设置有吸附构件(例如,参照专利文献1。)。即,在吸附构件与工件相接触时,通过弹簧收缩而缓和冲击。之后,在轴进一步朝向工件移动时,以与弹簧常量相应的载荷按压工件。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2009-164347号公报
发明内容
发明要解决的课题
存在根据工件而适当的载荷不同的情况,但在设置有上述那样的缓冲构件的情况下,由于施加于工件的载荷由弹簧常量决定,因此难以根据工件来变更施加于工件的载荷。在用这样的结构调整施加于工件的载荷的情况下,例如需要更换缓冲构件。另外,在设置有上述那样的缓冲构件的情况下,施加于工件的载荷容易产生偏差,因此难以用于需要以高的精度调整载荷的工件。在此,若能够检测施加于轴以及工件的载荷,则能够根据检测出的载荷来控制轴。
本发明是鉴于上述那样的各种实际情况而完成的,其目的在于在致动器中控制施加于轴以及工件的载荷。
用于解决课题的方案
本发明的方案之一是致动器,其具备:轴;支承部,其将所述轴支承为能够旋转;直动马达,其具有定子以及动子,且通过使所述动子与所述轴的中心轴线平行地相对于所述直动马达的所述定子移动,从而使所述支承部以及所述轴沿所述轴的所述中心轴线的方向移动;连接构件,其是将所述直动马达的所述动子与所述支承部连接的构件的至少一部分;应变计,其设置于所述连接构件,且对所述连接构件的应变进行检测;以及控制装置,其基于由所述应变计检测出的所述应变,来控制所述直动马达。
发明效果
根据本发明,能够在致动器中控制施加于轴以及工件的载荷。
附图说明
图1是实施方式的致动器的外观图。
图2是示出实施方式的致动器的内部结构的概要结构图。
图3是示出实施方式的轴外壳和轴的前端部的概要结构的剖视图。
图4是示出在对实施方式的旋转马达的输出轴进行支承的轴承设置有应变计的情况下的概要结构的图。
图5是示出在对实施方式的旋转马达的输出轴进行支承的轴承设置有应变计的情况下的概要结构的图。
图6是示出第一实施方式的拾起处理的流程的流程图。
图7是示出第一实施方式的放置处理的流程的流程图。
图8是示出第二实施方式的拾起处理的流程的流程图。
图9是示出第二实施方式的放置处理的流程的流程图。
图10是示出第三实施方式的拾起处理的流程的流程图。
具体实施方式
在作为本发明的方案的之一的载荷检测器中,利用直动马达,使支承部以及轴沿动子的移动方向移动。直动马达的动子的移动方向与轴的中心轴线方向平行,因此通过直动马达的驱动,而使轴沿中心轴线方向移动。直动马达例如是线性马达。另外,支承部例如是使轴旋转的旋转马达、在该旋转马达的定子与该旋转马达的输出轴之间设置的轴承。直动马达的动子经由连接构件而连接于支承部。需要说明的是,连接构件也可以存在多个。另外,直动马达的动子与连接构件也可以成为一体,另外,支承部与连接构件也可以成为一体。支承部与直动马达的驱动无关地将轴支承为能够旋转。因此,能够单独进行利用直动马达使轴沿中心轴线方向的移动、使轴绕中心轴线的旋转。
当利用直动马达的驱动而使轴与工件相接触时,在轴与工件之间产生载荷。因此,向连接构件的一端侧(直动马达侧)作用使轴朝向工件的方向的力,向连接构件的另一端侧(支承部侧)作用使轴朝向与工件分离的方向的力,因此在连接构件产生应变。该应变与在轴与工件之间产生的载荷存在相关关系。因此,通过利用应变计检测该应变,能够检测施加于轴以及工件的载荷。通过基于像这样检测出的载荷控制直动马达,能够对工件施加适当的载荷,因此能够抑制工件的破损并且更可靠地将工件拾起。
另外,可以是,所述控制装置在利用所述直动马达使所述轴移动时,基于由所述应变计检测出的所述应变来检测施加于所述轴的载荷,并在检测出的所述载荷为阈值以上的情况下使所述直动马达停止。需要说明的是,阈值是在工件的拾起时判定为轴与工件接触了的载荷。另外,阈值也可以设定为在工件的拾起时能够抑制工件的破损并且更可靠地将工件拾起的载荷。另外,阈值是在工件的放置时例如判定为工件接地了的载荷、或者判定为工件与其他构件接触了的载荷。另外,阈值也可以设定为在工件的放置时能够抑制工件的破损并且更可靠地将工件按压于其他构件的载荷。阈值也能够根据工件的种类而变更。通过在检测出的载荷为阈值以上的情况下使直动马达停止,能够在轴与工件相接触时使轴立刻停止、或者在工件接地时、工件与其他构件相接触时使轴立刻停止。另外,在拾起时或者放置时,能够对工件施加适当的载荷。
另外,可以是,所述控制装置在利用所述直动马达使所述轴移动时,基于由所述应变计检测出的所述应变来检测施加于所述轴的载荷,并在检测出的所述载荷为阈值以上的情况下,与小于阈值的情况相比,降低利用所述直动马达使所述轴移动的速度,所述控制装置在检测出的所述载荷为大于所述阈值的载荷即第二阈值以上的情况下,使所述直动马达停止。需要说明的是,阈值是在工件的拾起时判定为轴与工件接触了的载荷。另外,阈值是在工件的放置时例如判定为工件接地了的载荷、或者判定为工件与其他构件接触了的载荷。另外,第二阈值也可以设定为在工件的拾起时能够抑制工件的破损并且更可靠地将工件拾起的载荷。另外,第二阈值也可以设定为在工件的放置时能够抑制工件的破损并且更可靠地将工件按压于其他构件的载荷。阈值以及第二阈值也能够根据工件的种类而变更。这样,最初使轴的速度高,在工件的拾起时轴与工件接触后、或者在工件的放置时工件接地后,降低轴的速度。尽管降低轴的速度,但进一步对工件施加载荷,因此能够进行更可靠的工件的拾起。另外,例如,在工件的放置时将工件粘接于其他构件的情况下,通过施加适当的载荷,从而更适当地进行工件的粘接。另外,在载荷小于阈值的情况下,轴迅速地移动,因此能够缩短生产间隔时间。
另外,可以是,所述轴在其前端部侧具有通过使所述轴的内部成为中空而形成的中空部,所述致动器还具备向所述中空部供给负压的供给部,在将工件拾起时,所述控制装置在使所述直动马达停止后,从所述供给部向所述中空部供给负压。这样,通过在对工件施加适当的载荷后向中空部供给负压,能够抑制由工件与轴碰撞引起的工件的破损。另外,通过将轴按压于工件,能够抑制在工件与轴之间形成间隙的情况,因此能够更可靠地将工件拾起。
另外,可以是,所述轴在其前端部侧具有通过使所述轴的内部成为中空而形成的中空部,所述致动器还具备:供给部,其向所述中空部供给负压;流量传感器,其设置于空气通路的中途,且对在所述空气通路流动的空气的流量进行检测,所述空气通路是在向所述中空部供给负压时供从所述中空部吸出的空气流通的通路;以及压力传感器,其设置于所述空气通路的中途,且对所述空气通路内的压力进行检测,所述控制装置除了基于由所述应变计检测出的所述应变以外,还基于由所述流量传感器检测出的流量、和/或由所述压力传感器检测出的压力,来控制所述直动马达。
能够基于由应变计检测出的应变来检测轴与工件接触了的情况。但是,即使轴与工件接触了,若中空部内的压力没有变得充分低,则有可能不能将工件拾起、或者在中途工件落下。在此,若基于由流量传感器检测出的流量以及由压力传感器检测出的压力中的至少一方的值,则能够判定中空部的压力是否变得充分低,由此,能够判定是否是将工件吸附在了轴的状态。即,在向中空部供给负压后,空气在空气通路流通,直到中空部内的压力变得充分低。该空气的流通由流量传感器检测出。因此,能够基于流量传感器的检测值来判定中空部的压力是否变得充分低。另外,空气通路内的压力也高(负压小),直到中空部内的压力变得充分低,因此能够基于压力传感器的检测值来判定中空部的压力是否变得充分低。因此,通过除了基于由应变计检测出的应变以外,还基于由流量传感器检测出的流量、和/或由压力传感器检测出的压力来控制直动马达,能够进行工件的更可靠的拾起。
可以是,在将工件拾起时,所述控制装置从所述供给部向所述中空部供给负压,并在由所述流量传感器检测出的流量减少到规定流量以下时、和/或由所述压力传感器检测出的压力降低到规定压力以下时,利用所述直动马达使所述轴向所述中心轴线方向的上侧移动。
随着中空部内的压力变低(负压变大),空气通路内的空气的流通变得缓慢。另外,随着中空部内的压力变低,空气通路内的空气的压力也变低。因此,在由流量传感器检测出的流量减少到规定流量以下时、和/或由压力传感器检测出的压力降低到规定压力以下时,能够判定为中空部内的压力充分降低了。并且,之后通过使轴向中心轴线方向的上侧移动,能够进行工件的更可靠的拾起。需要说明的是,规定流量是中空部内的压力减少到能够将工件拾起的压力时的流量,规定压力是中空部内的压力降低到能够将工件拾起的压力时的压力。
另外,也可以是,所述连接构件具有沿所述轴的所述中心轴线的方向错开地设置的第一构件以及第二构件,所述应变计分别设置于在所述第一构件以及所述第二构件分别设置的朝向相同方向且相互平行的、且与所述轴的所述中心轴线正交的面。
在此,当直动马达工作时产生热量。另外,致动器所具备的其他装置也有时产生热量。有时直动马达、支承部以及连接构件由于这些的热量而热膨胀。在该情况下,即使不从工件向轴施加载荷,也有可能在第一构件以及第二构件产生应变。例如,当第一构件以及第二构件的一端侧所连接的构件与另一端侧所连接的构件存在温度差时,存在膨胀量产生差的情况。需要说明的是,以下例示地,将第一构件以及第二构件的一端侧所连接的构件作为由热量引起的膨胀量大的构件(高膨胀构件)来说明,将另一端侧所连接的构件作为由热量引起的膨胀量小的构件(低膨胀构件)来说明。在像这样第一构件以及第二构件连接于高膨胀构件以及低膨胀构件的情况下,对于第一构件与第二构件的距离,与低膨胀构件侧相比在高膨胀构件侧会变大。并且,在高膨胀构件侧,向将第一构件与第二构件拉离的方向对第一构件和第二构件分别施加相反方向的力。因此,在第一构件以及第二构件分别设置的朝向相同方向且相互平行的、且与轴的中心轴线正交的面中,在一方的面产生收缩方向的应变,在另一方的面产生延伸方向的应变。因此,在设置于第一构件的应变计和设置于第二构件的应变计中,一方进行与收缩方向的应变对应的输出,另一方进行与延伸方向的应变对应的输出。此时,向第一构件和第二构件分别施加相反方向的相同的大小的力,因此一方的应变计的输出与另一方的应变计的输出的正负不同但其绝对量大致相同。因此,通过将两应变计的输出并联连接,从而将热膨胀的影响相互抵消,因此无需另外进行与温度相应的校正。即,能够简易且高精度地仅检测施加于轴以及工件的载荷。
以下,参照附图来说明本具体实施方式。其中,该实施方式所记载的构成部件的尺寸、材质、形状其相对配置等只要没有特别记载,便不旨在将该发明的范围仅限定于此。另外,以下的实施方式能够尽可能地组合。
<第一实施方式>
图1是本实施方式的致动器1的外观图。致动器1具有外形为大致长方体的外壳2,在外壳2安装有盖200。图2是示出本实施方式的致动器1的内部结构的概要结构图。在外壳2的内部收容有轴10的一部分。该轴10的前端部10A侧形成为中空。轴10以及外壳2的材料例如能够使用金属(例如铝),但也能够使用树脂等。需要说明的是,在以下的说明中,设定XYZ正交坐标系,参照该XYZ正交坐标系对各构件的位置进行说明。将外壳2的最大的面的长边方向、且轴10的中心轴线100的方向设为Z轴方向,将外壳2的最大的面的短边方向设为X轴方向,将与外壳2的最大的面正交的方向设为Y轴方向。Z轴方向也是铅垂方向。需要说明的是,以下,将图2中的Z轴方向的上侧设为致动器1的上侧,将图2中的Z轴方向的下侧设为致动器1的下侧。另外,将图2中的X轴方向的右侧设为致动器1的右侧,将图2中的X轴方向的左侧设为致动器1的左侧。另外,将图2中的Y轴方向的近前侧设为致动器1的近前侧,将图2中的Y轴方向的进深侧设为致动器1的进深侧。外壳2的Z轴方向的尺寸长于X轴方向的尺寸,外壳2的X轴方向的尺寸长于Y轴方向的尺寸。外壳2的相当于与Y轴方向正交的一个面(图2中的近前侧的面)的部位开口,该开口被盖200闭塞。盖200例如利用螺钉而固定于外壳2。
在外壳2内收容有使轴10绕其中心轴线100旋转的旋转马达20、使轴10在沿着其中心轴线100的方向(即,Z轴方向)上相对于外壳2相对直动的直动马达30、以及空气控制机构60。另外,在外壳2的Z轴方向的下端面202安装有供轴10贯穿的轴外壳50。在外壳2,以从下端面202朝向外壳2的内部凹陷的方式形成有凹部202B,在该凹部202B***轴外壳50的一部分。在该凹部202B的Z轴方向的上端部沿Z轴方向形成有贯通孔2A,将轴10贯穿该贯通孔2A以及轴外壳50。轴10的Z轴方向的下侧的前端部10A从轴外壳50向外部突出。轴10设置于外壳2的X轴方向的中心且设置于Y轴方向的中心。换句话说,以外壳2的穿过X轴方向的中心以及Y轴方向的中心而沿Z轴方向延伸的中心轴线与轴10的中心轴线100重合的方式设置轴10。轴10通过直动马达30而沿Z轴方向直动,并且通过旋转马达20而绕中心轴线100旋转。
轴10的与前端部10A相反的一侧的端部(Z轴方向的上侧的端部)即基端部10B侧收容于外壳2内,且与旋转马达20的输出轴21连接。该旋转马达20将轴10支承为能够旋转。旋转马达20的输出轴21的中心轴线与轴10的中心轴线100一致。旋转马达20除了输出轴21以外,还具有定子22、在定子22的内部旋转的转子23以及对输出轴21的旋转角度进行检测的旋转编码器24。通过转子23相对于定子22旋转,从而输出轴21以及轴10也相对于定子22连动地旋转。
直动马达30具有固定于外壳2的定子31、相对于定子31沿Z轴方向相对移动的动子32。直动马达30例如是线性马达。在定子31设置有多个线圈31A,在动子32设置有多个永久磁铁32A。线圈31A沿Z轴方向以规定间距配置,且以U、V、W相这三相线圈31A为一组而设置有多组。在本实施方式中,通过在这些U、V、W相的线圈31A流动三相电枢电流而产生直动地移动的移动磁场,使动子32相对于定子31直动地移动。在直动马达30设置有对动子32相对于定子31的相对位置进行检测的线性编码器38。需要说明的是,也能够代替上述结构,而在定子31设置永久磁铁,并在动子32设置多个线圈。
直动马达30的动子32与旋转马达20的定子22经由直动工作台33而连结。直动工作台33能够伴随着直动马达30的动子32的移动而移动。直动工作台33的移动被直动引导装置34沿Z轴方向引导。直动引导装置34具有固定于外壳2的导轨34A以及组装于导轨34A的滑块34B。导轨34A沿Z轴方向延伸,滑块34B构成为能够沿着导轨34A在Z轴方向上移动。
直动工作台33固定于滑块34B,且能够与滑块34B一起沿Z轴方向移动。直动工作台33与直动马达30的动子32经由两个连结臂35而连结。两个连结臂35将动子32的Z轴方向的两端部与直动工作台33的Z轴方向的两端部连结。另外,直动工作台33在比两端部靠中央侧处,经由两个连结臂36而与旋转马达20的定子22连结。需要说明的是,将Z轴方向上侧的连结臂36称为第一臂36A,将Z轴方向下侧的连结臂36称为第二臂36B。另外,在不区别第一臂36A与第二臂36B的情况下,简称为连结臂36。直动工作台33与旋转马达20的定子22经由该连结臂36而与旋转马达20的定子22连结,因此伴随着直动工作台33的移动,旋转马达20的定子22也移动。另外,连结臂36的截面为四边形。在各连结臂36的朝向Z轴方向的上侧的面固定有应变计37。需要说明的是,将固定于第一臂36A的应变计37称为第一应变计37A,将固定于第二臂36B的应变计37称为第二应变计37B。在不区别第一应变计37A与第二应变计37B的情况下,简称为应变计37。需要说明的是,本实施方式的两个应变计37分别设置于连结臂36的朝向Z轴方向的上侧的面,但也可以代替它,而分别设置于连结臂36的朝向Z轴方向的下侧的面。
空气控制机构60是用于在轴10的前端部10A产生正压、负压的机构。即,空气控制机构60在工件W的拾起时,通过吸引轴10内的空气,而在该轴10的前端部10A产生负压。由此,工件W被吸附在轴10的前端部10A。另外,通过向轴10内送入空气,而在该轴10的前端部10A产生正压。由此,使工件W容易从轴10的前端部10A脱离。
空气控制机构60具有供正压的空气流通的正压通路61A(参照单点划线。)、供负压的空气流通的负压通路61B(参照双点划线。)以及由正压的空气以及负压的空气共用的共用通路61C(参照虚线。)。正压通路61A的一端与在外壳2的Z轴方向的上端面201设置的正压用连接器62A连接,正压通路61A的另一端与正压用的电磁阀(以下,称为正压电磁阀63A。)连接。正压电磁阀63A通过后述的控制器7而开闭。需要说明的是,正压通路61A的一端侧的部分由管610构成,另一端侧的部分由在块600开设的孔构成。正压用连接器62A将外壳2的Z轴方向的上端面201贯通,与吐出空气的泵等相连的管从外部连接于正压用连接器62A。
负压通路61B的一端与在外壳2的Z轴方向的上端面201设置的负压用连接器62B连接,负压通路61B的另一端与负压用的电磁阀(以下,称为负压电磁阀63B。)连接。负压电磁阀63B通过后述的控制器7而开闭。需要说明的是,负压通路61B的一端侧的部分由管620构成,另一端侧的部分由在块600开设的孔构成。负压用连接器62B将外壳2的Z轴方向的上端面201贯通,与吸引空气的泵等相连的管从外部连接于负压用连接器62B。
共用通路61C由在块600开设的孔构成。共用通路61C的一端分支为两个而与正压电磁阀63A以及负压电磁阀63B连接,共用通路61C的另一端与作为形成于外壳2的贯通孔的空气流通路202A连接。空气流通路202A与轴外壳50相通。通过打开负压电磁阀63B且关闭正压电磁阀63A,从而负压通路61B与共用通路61C连通,因此在共用通路61C内产生负压。这样一来,经由空气流通路202A而从轴外壳50内吸引空气。另一方面,通过打开正压电磁阀63A且关闭负压电磁阀63B,从而正压通路61A与共用通路61C连通,因此在共用通路61C内产生正压。这样一来,经由空气流通路202A而向轴外壳50内供给空气。在共用通路61C设置有对共用通路61C内的空气的压力进行检测的压力传感器64以及对共用通路61C内的空气的流量进行检测的流量传感器65。
需要说明的是,在图2所示的致动器1中,正压通路61A以及负压通路61B的一部分由管构成,另一部分由在块600开设的孔构成,但并不限于此,也能够使全部通路由管构成,也能够使全部通路由在块600开设的孔构成。关于共用通路61C也同样地,也能够全部由管构成,也能够并用管而构成。需要说明的是,管610以及管620的材料也可以是树脂等具有柔性的材料,也可以是金属等不具有柔性的材料。另外,也可以代替使用正压通路61A向轴外壳50供给正压,而供给大气压。
另外,在外壳2的Z轴方向的上端面201设置有成为用于冷却旋转马达20的空气的入口的连接器(以下,称为入口连接器91A。)以及成为来自外壳2的空气的出口的连接器(以下,称为出口连接器91B。)。入口连接器91A以及出口连接器91B分别将外壳2的上端面201贯通,以能够供空气流通。与吐出空气的泵等相连的管从外壳2的外部连接于入口连接器91A,将从外壳2流出的空气排出的管从外壳2的外部连接于出口连接器91B。在外壳2的内部设置有供用于冷却旋转马达20的空气流通的金属制的管道(以下,称为冷却管道92。),该冷却管道92的一端与入口连接器91A连接。冷却管道92从入口连接器91A沿Z轴方向延伸到外壳2的下端面202附近,并在该下端面202附近弯曲而使另一端侧形成为朝向旋转马达20。这样,通过从Z轴方向的下侧向外壳2内供给空气,能够进行高效的冷却。另外,冷却管道92将该定子31的内部贯通,以从直动马达30的线圈31A夺取热量。在冷却管道92的周围配置有线圈31A,以从设置于定子31的线圈31A夺取更多的热量。
在外壳2的Z轴方向的上端面201连接有包括供给电力的电线、信号线的连接器41。另外,在外壳2设置有控制器7。从连接器41导入外壳2内的电线、信号线与控制器7连接。在控制器7具备CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(ReadOnly Memory)、EPROM(Erasable Programmable ROM),它们通过总线而相互连接。在EPROM保存有各种程序、各种表等。CPU将保存于EPROM的程序加载于RAM的作业区域并执行,通过该程序的执行,而控制旋转马达20、直动马达30、正压电磁阀63A、负压电磁阀63B等。由此,CPU实现符合规定的目的的功能。另外,压力传感器64、流量传感器65、应变计37、旋转编码器24、线性编码器38的输出信号向控制器7输入。需要说明的是,无需全部由控制器7进行旋转马达20、直动马达30、正压电磁阀63A、负压电磁阀63B等的控制,也可以由与连接器41连接的其他控制设备来控制它们的一部分。另外,也可以经由连接器41而从外部的控制设备向控制器7供给程序。
图3是示出轴外壳50和轴10的前端部10A的概要结构的剖视图。轴外壳50具有外壳主体51、两个环52、过滤器53以及过滤器承挡件54。在外壳主体51形成有供轴10贯穿的贯通孔51A。贯通孔51A沿Z轴方向将外壳主体51贯通,该贯通孔51A的Z轴方向的上端与形成于外壳2的贯通孔2A相通。贯通孔51A的直径大于轴10的外径。因此,在贯通孔51A的内表面与轴10的外表面之间设置有间隙。在贯通孔51A的两端部设置有扩大了孔的直径的扩径部51B。在两个扩径部51B分别嵌入有环52。环52形成为筒状,环52的内径比轴10的外径大一些。因此,轴10能够在环52的内部沿Z轴方向移动。因此,在环52的内表面与轴10的外表面之间也形成有间隙。因此,轴10能够在环52的内部沿Z轴方向移动,且轴10能够在环52的内部绕中心轴线100旋转。但是,在环52的内表面与轴10的外表面之间形成的间隙小于在除了扩径部51B以外的贯通孔51A的内表面与轴10的外表面之间形成的间隙。需要说明的是,将Z轴方向上侧的环52称为第一环52A,将Z轴方向下侧的环52称为第二环52B。在不区别第一环52A与第二环52B的情况下,简称为环52。环52的材料例如能够使用金属或者树脂。
在外壳主体51的Z轴方向的中央部形成有向X轴方向的左右两方向伸出的伸出部511。在伸出部511形成有安装面511A,该安装面511A是与外壳2的下端面202平行的面,且是在将轴外壳50向外壳2的下端面202安装时与该下端面202相接触的面。安装面511A是与中心轴线100正交的面。另外,作为轴外壳50的一部分的比安装面511A靠Z轴方向的上侧的部分512形成为,在将轴外壳50安装在了外壳2时,嵌入形成于外壳2的凹部202B。
如上述那样,在贯通孔51A的内表面与轴10的外表面之间设置有间隙。其结果是,在外壳主体51的内部形成有由贯通孔51A的内表面、轴10的外表面、第一环52A的下端面以及第二环52B的上端面包围的空间即内部空间500。另外,在轴外壳50形成有将在外壳2的下端面202形成的空气流通路202A的开口部与内部空间500连通而成为空气的通路的控制通路501。控制通路501具有沿X轴方向延伸的第一通路501A、沿Z轴方向延伸的第二通路501B、作为连接第一通路501A与第二通路501B、且配置过滤器53的空间的过滤器部501C。第一通路501A的一端与内部空间500连接,另一端与过滤器部501C连接。第二通路501B的一端在安装面511A开口,并以与空气流通路202A的开口部连接的方式对位。
另外,第二通路501B的另一端与过滤器部501C连接。在过滤器部501C设置有形成为圆筒状的过滤器53。过滤器部501C形成为以与第一通路501A中心轴线一致的方式沿X轴方向延伸的圆柱形状的空间。过滤器部501C的内径与过滤器53的外径大致相等。过滤器53沿X轴方向***过滤器部501C。在过滤器53***过滤器部501C后,利用过滤器承挡件54将成为过滤器53的***口的过滤器部501C的端部闭塞。第二通路501B的另一端从过滤器53的外周面侧与过滤器部501C连接。另外,第一通路501A的另一端与过滤器53的中心侧相通。因此,在第一通路501A与第二通路501B之间流通的空气通过过滤器53。因此,例如,在前端部10A产生了负压时,即使将异物与空气一同吸入到内部空间500,该异物也被过滤器53捕集。在第二通路501B的一端形成有槽501D以保持密封剂。
在伸出部511的X轴方向的两端部附近形成有两个在使用螺栓将该轴外壳50固定于外壳2时使该螺栓贯穿的螺栓孔51G。螺栓孔51G沿Z轴方向贯通伸出部511而在安装面511A开口。
在轴10的前端部10A侧以使轴10成为中空的方式形成有中空部11。中空部11的一端在前端部10A开口。另外,在中空部11的另一端形成有将内部空间500与中空部11沿X轴方向连通的连通孔12。在轴10通过直动马达30而沿Z轴方向移动时的行程的整体范围内,形成有连通孔12以使内部空间500与中空部11连通。因此,轴10的前端部10A与空气控制机构60经由中空部11、连通孔12、内部空间500、控制通路501、空气流通路202A而连通。需要说明的是,连通孔12也可以除了沿X轴方向以外还沿Y轴方向形成。
根据这样的结构,在驱动直动马达30而使轴10沿Z轴方向移动时,无论轴10位于Z轴方向的哪个位置,连通孔12均始终将内部空间500与中空部11连通。另外,在驱动旋转马达20而使轴10绕中心轴线100旋转时,无论轴10的旋转角度为绕中心轴线100的哪个角度,连通孔12均始终将内部空间500与中空部11连通。因此,无论轴10为何种状态,均维持中空部11与内部空间500的连通状态,因此中空部11始终与空气控制机构60相通。因此,当与轴10的位置无关地在空气控制机构60中将正压电磁阀63A关闭且将负压电磁阀63B打开时,经由空气流通路202A、控制通路501、内部空间500以及连通孔12而吸引中空部11内的空气。其结果是,能够在中空部11产生负压。即,由于能够在轴10的前端部10A产生负压,因此能够将工件W吸附在轴10的前端部10A。需要说明的是,如上述那样,在环52的内表面与轴10的外表面之间也形成有间隙。然而,该间隙小于形成内部空间500的间隙(即,在贯通孔51A的内表面与轴10的外表面之间形成的间隙)。因此,即使通过在空气控制机构60中将正压电磁阀63A关闭且将负压电磁阀63B打开而从内部空间500内吸引空气,也能够抑制在环52的内表面与轴10的外表面之间的间隙流通的空气的流量。由此,能够在轴10的前端部10A产生能够将工件W拾起那样的负压。另一方面,与轴10的位置无关地,当在空气控制机构60中将正压电磁阀63A打开并将负压电磁阀63B关闭时,能够在中空部11产生正压。即,由于能够在轴10的前端部10A产生正压,因此能够使工件W迅速地从轴10的前端部10A脱离。
(拾取和放置动作)
对使用致动器1的工件W的拾取和放置进行说明。拾取和放置通过控制器7执行规定的程序来进行。在工件W的拾起时,使正压电磁阀63A以及负压电磁阀63B均为关闭的状态,直到轴10与工件W接触。在该情况下,轴10的前端部10A的压力为大气压。并且,利用直动马达30使轴10向Z轴方向下侧移动。当轴10与工件W接触时,使直动马达30停止。通过在使直动马达30停止后将负压电磁阀63B打开,从而在轴10的前端部10A产生负压,并将工件W吸附在轴10的前端部10A。之后,利用直动马达30使轴10向Z轴方向上侧移动。此时,根据需要,而利用旋转马达20使轴10旋转。这样一来,能够将工件W拾起。
接下来,在工件W的放置时,利用直动马达30使在前端部10A吸附有工件W的状态的轴10向Z轴方向的下侧移动。当工件W接地时,通过使直动马达30停止,而使轴10的移动停止。进而,通过将负压电磁阀63B关闭且将正压电磁阀63A打开,而在轴10的前端部10A产生正压。之后,通过利用直动马达30使轴10向Z轴方向的上侧移动,而将轴10的前端部10A从工件W分离。
在此,在工件W的拾起时,使用应变计37来检测轴10的前端部10A与工件W接触了的情况。以下,对该方法进行说明。需要说明的是,在工件W的放置时,也同样地检测工件W接地了的情况。当轴10的前端部10A与工件W接触而前端部10A按压工件W时,在轴10与工件W之间产生载荷。即,由于轴10对工件W施加力时的反作用,轴10从工件W受到力。该轴10从工件W受到的力向产生应变的方向作用于连结臂36。即,此时在连结臂36产生应变。由应变计37检测该应变。并且,应变计37检测出的应变与轴10从工件W受到的力存在相关关系。因此,能够基于应变计37的检测值,来检测轴10从工件W受到的力、即在轴10与工件W之间产生的载荷。应变计的检测值与载荷的关系能够预先通过实验或者模拟等来求出。
这样,能够基于应变计37的检测值来检测在轴10与工件W之间产生的载荷,因此例如可以在载荷产生时间点判断为轴10的前端部10A与工件W接触了,也可以考虑误差等影响,而在检测出的载荷为规定载荷以上的情况下判断为轴10的前端部10A与工件W接触了。需要说明的是,规定载荷是判定为轴10与工件W接触了的载荷。另外,也可以将规定载荷设定为能够抑制工件W的破损并且更可靠地将工件W拾起的载荷。另外,规定载荷也能够根据工件W的种类而变更。
在此,由应变计37的应变引起的阻力值变化极微小,因此利用惠斯登电桥电路,作为电压变化而取出。在致动器1中,第一应变计37A的电桥电路的输出与第二应变计37B的电桥电路的输出并联连接。这样,通过将两电桥电路的输出并联连接,从而得到以下那样的去除了温度的影响的电压变化。
在此,在假定为不存在由温度的影响引起的连结臂36的应变的情况下,由第一应变计37A和第二应变计37B分别检测出的载荷大致相同。但是,例如,在直动马达30的工作频率高且旋转马达20的工作频率低的情况下,直动马达30侧的温度高于旋转马达20侧的温度,因此在第一臂36A与第二臂36B之间,直动工作台33的Z轴方向的膨胀量大于旋转马达20的Z轴方向的膨胀量。由此,第一臂36A与第二臂36B变得不平行,与旋转马达20侧相比,直动马达30侧的第一臂36A与第二臂36B之间的距离变大。此时,第一应变计37A收缩,第二应变计37B延伸。在该情况下,第一应变计37A的输出在表观上表示载荷的产生,第二应变计37B的输出在表观上表示负的载荷的产生。此时,由直动工作台33的Z轴方向的膨胀量与旋转马达20的Z轴方向的膨胀量之差产生的力沿相反方向相等地施加于第一臂36A以及第二臂36B,因此第一应变计37A的输出与第二应变计37B的输出的绝对值相等而正负不同。因此,通过将两应变计的输出并联连接,能够将由温度的影响引起的输出相互抵消,因此无需另外进行与温度相应的校正。因此,能够简易且高精度地检测载荷。这样,通过将两电桥电路的输出并联连接,能够得到去除了温度的影响的电压变化,该电压变化成为与在轴10和工件W之间产生的载荷相应的值。
需要说明的是,在本实施方式中,设置有两个应变计37,但也可以代替它,而仅设置第一应变计37A或者第二应变计37B中的任一方。在该情况下,使用公知的技术根据温度来校正应变计的检测值。即使在设置有一个应变计37的情况下,应变计37的输出也成为与在轴10和工件W之间产生的载荷相应的值,因此能够基于应变计37的输出来检测在轴10与工件W之间产生的载荷。
这样,通过在连结臂36设置应变计37,能够检测轴10与工件W相接触的情况。在此,以往,难以检测施加于工件W的力。因此,在轴10的前端部10A安装有吸收冲击的弹簧或者柔性高的构件(例如橡胶)。在该情况下,难以精密地调整施加于工件W的力。另外,也存在为了减少轴10与工件W抵接时的冲击而降低使轴10接近工件W的速度的情况。在该情况下,生产间隔时间变长。另一方面,根据本实施方式的致动器1,能够利用应变计37准确地检测轴10与工件W相接触的情况,因此能够在不降低轴10的速度的情况下更精密地调整施加于工件W的力。
另外,能够对工件W施加适当的力,因此能够更可靠地执行工件W的拾起。例如,在将工件W拾起时,通过在将工件W按压于轴10的前端部10A的状态下在中空部11产生负压,能够更可靠地将工件W拾起,并且能够抑制在吸引工件W时工件W与轴10猛烈地碰撞而破损的情况。另一方面,当按压工件W的载荷过大时,工件W有可能破损。因此,通过一边检测施加于工件W的力一边对工件W施加适当的载荷,能够抑制工件W的破损并且进行更可靠的工件W的拾起。另外,在放置时,也存在谋求对工件W施加适当的载荷的情况。例如,在使用粘接剂将工件W粘接于其他构件的情况下,需要施加与粘接的特性相应的载荷。此时,通过适当控制施加于工件W的力,也能够进行更可靠的粘接。
(应变计37的其他方案1)
在上述致动器1中,在连结臂36设置有应变计37,但只要是在轴10与工件W之间产生载荷时与该载荷相应地产生应变的构件,则也能够在其他构件设置应变计37。
图4以及图5是示出在对旋转马达20的输出轴21进行支承的两个轴承25分别设置有应变计37的情况下的概要结构的图。图4是设置于Z轴方向上侧的轴承25A的周围的图,图5是设置于Z轴方向下侧的轴承25B的周围的图。需要说明的是,在不区别两轴承的情况下,简称为轴承25。轴承25分别设置于在输出轴21中比转子23靠Z轴方向的上侧的位置(参照图4。)和靠Z轴方向的下侧的位置(参照图5。)。
首先,使用图4对设置于比转子23靠Z轴方向的上侧的位置的应变计37进行说明。轴承25A的内周面嵌入输出轴21的外周面,轴承25A的外周面嵌入形成于定子22的固定部220A的内周面。固定部220A具有以与轴承25A的Z轴方向的上侧相接触的方式朝向中心轴线100侧突出的上部突出部221A。在上部突出部221A的Z轴方向的上侧的面设置有第一应变计37A。
接下来,使用图5对设置于比转子23靠Z轴方向的下侧的位置的应变计37进行说明。轴承25B的内周面嵌入输出轴21的外周面,轴承25B的外周面嵌入形成于定子22的固定部220B的内周面。固定部220B具有以与轴承25B的Z轴方向的上侧相接触的方式朝向中心轴线100侧突出的下部突出部221B。在下部突出部221B的Z轴方向的上侧的面设置有第二应变计37B。
因此,第一应变计37A以及第二应变计37B分别设置于朝向相同方向且相互平行的、且与轴10的中心轴线100正交的面。在这样的结构中,由于在轴10与工件W之间产生的载荷,而在上部突出部221A以及下部突出部221B产生应变。该应变与在轴10和工件W之间产生的载荷存在相关关系,因此通过利用应变计37检测应变,能够检测在轴10与工件W之间产生的载荷。另外,第一应变计37A与第二应变计37B由于温度的影响而检测出相反方向的应变。即,在上部突出部221A和下部突出部221B之间的定子22的膨胀量与输出轴21的膨胀量存在差的情况下,对上部突出部221A以及下部突出部221B施加相反方向且相同的大小的力。此时,第一应变计37A的输出与第二应变计37B的输出的绝对值相等而正负不同。因此,通过将两应变计的输出并联连接,能够将由温度的影响引起的输出相互抵消,因此无需另外进行与温度相应的校正。因此,能够简易且高精度地检测施加于轴10以及工件W的载荷。
(应变计37的其他方案2)
在上述致动器1中,在连结臂36设置有应变计37,但也能够代替它,而在连结臂35设置应变计37。即,在两个连结臂35各自之中,也能够在朝向Z轴方向的上侧的面分别设置应变计37。另外,在两个连结臂35各自之中,也能够在朝向Z轴方向的下侧的面分别设置应变计37。在连结臂36的朝向Z轴方向的上侧的面或者朝向Z轴方向的下侧的面,也产生与在轴10和工件W之间产生的载荷的大小相应的应变。因此,通过检测该应变,能够检测载荷。另外,连结臂35也沿Z轴方向错开地配置有两个,各自的中心轴线相互平行,且各自的中心轴线与轴10的中心轴线100正交。因此,即使在如上述那样由于热膨胀而在连结臂35产生了应变的情况下,通过将两个应变计的输出并联连接,也能够将由热膨胀引起的应变的影响抵消。因此,能够简易且高精度地检测施加于轴10以及工件W的载荷。
(拾取和放置控制)
接下来,对拾取和放置的具体的控制进行说明。该拾取和放置通过控制器7执行规定的程序来进行。需要说明的是,在本实施方式中,将应变计37的输出置换为载荷,并基于该载荷来控制直动马达30,但也可以代替于此,基于应变计37的输出来直接控制直动马达30。首先,对拾起处理进行说明。图6是示出拾起处理的流程的流程图。本流程图由控制器7每隔规定的时间而执行。该规定的时间根据生产间隔时间而设定。在初始状态下,轴10与工件W充分存在距离。
在步骤S101中,使正压电磁阀63A以及负压电磁阀63B均为关闭的状态。即,使轴10的前端部10A的压力为大气压。在步骤S102中,使轴10下降。即,驱动直动马达30,以使轴10向Z轴方向的下侧移动。在步骤S103中,基于应变计37的输出,来检测施加于轴10的载荷。在步骤S104中,判定施加于轴10的载荷是否为规定载荷以上。在此所说的规定载荷是判定为轴10与工件W接触了的载荷。需要说明的是,也可以将规定载荷设定为能够抑制工件W的破损并且更可靠地将工件W拾起的载荷。在步骤S104中,在为肯定判定的情况下进入步骤S105,在为否定判定的情况下返回步骤S103。因此,直动马达30使轴10向Z轴方向的下侧移动,直到施加于轴10的载荷成为规定载荷以上。
在步骤S105中,使直动马达30停止。需要说明的是,即使在直动马达30停止了的情况下,也对向直动马达30的通电进行反馈控制,以继续对轴10施加规定载荷。
在步骤S106中,打开负压电磁阀63B。需要说明的是,正压电磁阀63A维持闭阀状态。由此,在轴10的前端部10A产生负压,将工件W吸附于轴10的前端部10A。在步骤S107中,使轴10上升。此时,利用直动马达30使轴10向Z轴方向上侧移动规定距离。此时,也可以根据需要而利用旋转马达20使轴10旋转。这样一来,能够将工件W拾起。
接下来,对放置处理进行说明。图7是示出放置处理的流程的流程图。放置处理在图6所示的拾起处理之后由控制器7执行。在放置处理的开始时,工件W吸附于轴10的前端。即,为正压电磁阀63A关闭且负压电磁阀63B打开的状态。在步骤S201中,使轴10下降。即,驱动直动马达30,以使轴10向Z轴方向的下侧移动。在步骤S202中,基于应变计37的输出,来检测施加于轴10的载荷。在步骤S203中,判定施加于轴10的载荷是否为第二规定载荷以上。需要说明的是,第二规定载荷是判定为工件W接地了的载荷,或者是判定为工件W与其他构件接触了的载荷。第二规定载荷可以与步骤S104中的规定载荷相同,也可以不同。在步骤S203中,在为肯定判定的情况下进入步骤S204,在为否定判定的情况下返回步骤S202。因此,直动马达30使轴10向Z轴方向的下侧移动,直到施加于轴10的载荷成为第二规定载荷以上。
在步骤S204中,使直动马达30停止。需要说明的是,即使在直动马达30停止了的情况下,也对向直动马达30的通电进行反馈控制,以继续对轴10施加第二规定载荷。
在步骤S205中,打开正压电磁阀63A,并关闭负压电磁阀63B。由此,在轴10的前端部10A产生正压,使工件W从轴10脱离。在步骤S206中,使轴10上升。即,利用直动马达30使轴10向Z轴方向上侧移动规定距离。此时,也可以根据需要而利用旋转马达20使轴10旋转。这样一来,能够将工件W放置。
如以上说明的那样,根据本实施方式的致动器1,能够基于应变计37的输出来检测施加于轴10的载荷。并且,通过基于检测出的载荷控制直动马达30,能够对工件W施加适当的载荷,因此能够抑制工件W的破损并且更可靠地将工件W拾起。
<第二实施方式>
在此,在拾起处理中,当在轴10与工件W接触的瞬间使直动马达30停止时,存在轴10的前端部10A与工件W未充分紧贴而在轴10的前端部10A的一部分与工件W之间产生间隙的情况。当在这样的状态下在前端部10A产生负压时,在存在前端部10A与工件W之间隙的部位,工件W朝向前端部10A移动,工件W与前端部10A碰撞。由于该碰撞,工件W有可能破损。另外,当在轴10的前端部10A的一部分与工件W存在间隙时,空气从轴10的外部向内部空间500流入。由此,有可能使内部空间500的压力没有变得充分低而不能将工件W拾起。因此,期望轴10的前端部10A整体与工件W紧贴。因此,在拾起处理中,考虑将轴10按压于工件W,直到对工件W施加某种程度的载荷。
但是,在拾起处理中,当轴10的移动速度过高时,有可能存在即使欲使直动马达30停止也由于响应延迟等重要因素而直动马达30不立刻停止的情况。在该情况下,有可能对工件W施加必要以上的载荷而使工件W破损。另一方面,当降低轴10的移动速度时,生产间隔时间增加。
于是,在本实施方式中,使轴10以比较高的速度移动直到轴10与工件W相接触,在轴10与工件W相接触后,在到对工件W施加适当的载荷为止的期间,使轴10以比较低的速度移动。由此,抑制工件W的破损并且使轴10与工件W更可靠地紧贴。
对这样的拾起处理进行说明。图8是示出拾起处理的流程的流程图。本流程图由控制器7每隔规定的时间而执行。该规定的时间根据生产间隔时间而设定。需要说明的是,对于进行与图6所示的拾起处理相同的处理的步骤,标注相同的附图标记并省略说明。
在图8所示的流程图中,当步骤S103的处理结束时进入步骤S301。在步骤S301中,判定施加于轴10的载荷是否为第三规定载荷以上。第三规定载荷是判定为轴10与工件W接触了的载荷。在本步骤S301中,判定轴10是否与工件W接触了。在步骤S301中,在为肯定判定的情况下进入步骤S302,在为否定判定的情况下返回步骤S103。因此,直动马达30使轴10向Z轴方向的下侧以比较高的速度移动,直到施加于轴10的载荷成为第三规定载荷以上。在步骤S302中,降低轴10的移动速度。即,降低直动马达30使轴10向Z轴方向的下侧移动的速度。此时,与在步骤S102中设定的轴10的移动速度相比降低。
在步骤S303中,基于应变计37的输出,来检测施加于轴10的载荷。在步骤S304中,判定施加于轴10的载荷是否为第四规定载荷以上。第四规定载荷是能够抑制工件W的破损并且更可靠地将工件W拾起的载荷。在步骤S304中,在为肯定判定的情况下进入步骤S105,在为否定判定的情况下返回步骤S303。因此,直动马达30使轴10向Z轴方向的下侧以低速移动,直到施加于轴10的载荷成为第四规定载荷以上。这样一来,能够抑制工件W的破损并且更可靠地将工件W拾起。
在放置处理中,也能够进行相同的控制。图9是示出放置处理的流程的流程图。放置处理在图6或者图8所示的拾起处理之后由控制器7执行。对于进行与图7所示的放置处理相同的处理的步骤,标注相同的附图标记并省略说明。
在图9所示的流程图中,当步骤S202的处理结束时进入步骤S401。在步骤S401中,判定施加于轴10的载荷是否为第五规定载荷以上。需要说明的是,第五规定载荷例如是判定为工件W接地了的载荷,或者是判定为工件W与其他构件接触了的载荷。在步骤S401中,在为肯定判定的情况中进入步骤S402,在为否定判定的情况下返回步骤S202。因此,直动马达30使轴10向Z轴方向的下侧以比较高的速度移动,直到施加于轴10的载荷成为第五规定载荷以上。
在步骤S402中,降低轴10的移动速度。即,降低直动马达30使轴10向Z轴方向的下侧移动的速度。此时,与在步骤S201中设定的轴10的移动速度相比降低。在步骤S403中,基于应变计37的输出,来检测施加于轴10的载荷。在步骤S404中,判定施加于轴10的载荷是否为第六规定载荷以上。第六规定载荷是能够将工件W适当按压于其他构件的载荷。在步骤S404中,在为肯定判定的情况下进入步骤S204,在为否定判定的情况下返回步骤S403。因此,直动马达30使轴10向Z轴方向的下侧以低速移动,直到施加于轴10的载荷为第六规定载荷以上。这样一来,能够抑制工件W的破损并且更可靠地将工件W按压于对象物。
如以上说明的那样,根据本实施方式的致动器1,最初使轴10的速度高,在工件W的拾起时轴10与工件W接触后、或者在工件W的放置时工件W接地后,降低轴10的速度。尽管降低轴10的速度,但进一步增大了施加于工件W的载荷,因此能够进行更可靠的工件W的拾起。另外,例如,在工件W的放置时将工件W粘接于其他构件的情况下,通过施加适当的载荷,从而更适当地进行工件W的粘接。另外,轴10以高速移动直到轴10与工件W相接触,因此能够缩短生产间隔时间。
<第三实施方式>
在上述实施方式中,在使直动马达30停止后,通过打开负压电磁阀63B,而在轴10的前端部10A产生负压,并将工件W吸附于轴10的前端部10A。但是,没有进行工件W是否实际吸附在了轴10的前端部10A的判定。因此,工件W的拾起有可能失败。于是,在本实施方式中,在使轴10向Z轴方向的上侧移动以将工件W拾起之前,判定中空部11内的压力是否变得充分低。若中空部11内的压力变得充分低,则能够判定为:工件W被吸附在了轴10的前端部10A而能够进行工件W的拾起。并且,在中空部11内的压力变得充分低的情况下,利用直动马达30使轴10向Z轴方向的上侧移动。
使用压力传感器64以及流量传感器65中的至少一方的检测值来判定中空部11内的压力是否变得充分低。在轴10与工件W接触后,当关闭正压电磁阀63A并打开负压电磁阀63B时,在共用通路61C内产生负压。轴10的前端部10A与共用通路61C经由中空部11、连通孔12、内部空间500、控制通路501、空气流通路202A而连通,因此当在共用通路61内产生负压时,空气从轴10的前端部10A朝向共用通路61,在中空部11、连通孔12、内部空间500、控制通路501以及空气流通路202A流通。此时,由压力传感器64检测出的压力与中空部11内的压力存在相关。即,由压力传感器64检测出的压力越低,则中空部11内的压力越低,随之,轴10的前端部10A的压力越低。另外,此时由流量传感器65检测出的流量也与中空部11内的压力存在相关。即,由流量传感器65的检测出的流量越少,则中空部11内的压力越低,随之,轴10的前端部10A的压力越低。
于是,在本实施方式中,在由压力传感器64检测出的压力降低到规定压力以下时、以及由流量传感器65检测出的流量减少到规定流量以下时中的至少一方的时候,判定为中空部11内的压力充分降低了,而利用直动马达30使轴10向Z轴方向的上侧移动。需要说明的是,规定流量是中空部11内的压力减少到能够将工件W拾起的压力时的流量,规定压力是中空部11内的压力降低到能够将工件拾起的压力时的压力。规定流量以及规定压力预先通过实验或者模拟等而求出。
对这样的拾起处理进行说明。图10是示出拾起处理的流程的流程图。本流程图由控制器7每隔规定的时间而执行。该规定的时间根据生产间隔时间而设定。需要说明的是,对于进行与图6所示的拾起处理相同的处理的步骤,标注相同的附图标记并省略说明。
在图10所示的流程图中,当步骤S106的处理结束时进入步骤S501。在步骤S501中,利用压力传感器64检测压力,且利用流量传感器65检测流量。需要说明的是,在本流程图中,在接下来的步骤S502中,使用压力传感器64的检测值以及流量传感器65的检测值这两方来判定中空部11内的压力是否充分降低了,因此在步骤S501中对压力以及流量一起进行检测,但在使用压力传感器64的检测值以及流量传感器65的检测值中的任一方来判定中空部11内的压力是否充分降低了的情况下,在步骤S501中,检测压力以及流量中的任一方即可。
接下来,在步骤S502中,判定由压力传感器64检测出的压力是否为规定压力以下、且由流量传感器65检测出的流量是否为规定流量以下。在步骤S502中,在为肯定判定的情况下进入步骤S107,在为否定判定的情况下返回步骤S501。因此,停止直动马达30,直到由压力传感器64检测出的压力成为规定压力以下、且由流量传感器65检测出的流量成为规定流量以下。需要说明的是,在步骤S502中,也可以仅判定由压力传感器64检测出的压力是否为规定压力以下、或者由流量传感器65检测出的流量是否为规定流量以下中的任一方。
如以上说明那样,根据本实施方式的致动器1,基于由压力传感器64检测出的压力和/或由流量传感器65检测出的流量,来判定中空部11内的压力是否变得充分低,之后使轴10向Z轴方向的上侧移动,因此能够进行工件W的更可靠的拾起。
附图标记说明:
1致动器、2外壳、10轴、10A前端部、11中空部、20旋转马达、22定子、23转子、30直动马达、31定子、32动子、36连结臂、37应变计、50轴外壳、60空气控制机构。
Claims (6)
1.一种致动器,其具备:
轴;
支承部,其将所述轴支承为能够旋转;
直动马达,其具有定子以及动子,且通过使所述动子与所述轴的中心轴线平行地相对于所述直动马达的所述定子移动,从而使所述支承部以及所述轴沿所述轴的所述中心轴线的方向移动;
连接构件,其是将所述直动马达的所述动子与所述支承部连接的构件的至少一部分;
应变计,其设置于所述连接构件,且对所述连接构件的应变进行检测;以及
控制装置,其基于由所述应变计检测出的所述应变,来控制所述直动马达,
所述连接构件具有沿所述轴的所述中心轴线的方向错开地设置的第一构件以及第二构件,
所述应变计分别设置于在所述第一构件以及所述第二构件分别设置的朝向相同方向且相互平行的、与所述轴的所述中心轴线正交的面。
2.根据权利要求1所述的致动器,其中,
所述控制装置在利用所述直动马达使所述轴移动时,基于由所述应变计检测出的所述应变来检测施加于所述轴的载荷,并在检测出的所述载荷为阈值以上的情况下使所述直动马达停止。
3.根据权利要求1所述的致动器,其中,
所述控制装置在利用所述直动马达使所述轴移动时,基于由所述应变计检测出的所述应变来检测施加于所述轴的载荷,并在检测出的所述载荷为阈值以上的情况下,与小于阈值的情况相比,降低利用所述直动马达使所述轴移动的速度,
所述控制装置在检测出的所述载荷为大于所述阈值的载荷即第二阈值以上的情况下,使所述直动马达停止。
4.根据权利要求2或3所述的致动器,其中,
所述轴在所述轴的前端部侧具有通过使所述轴的内部成为中空而形成的中空部,
所述致动器还具备向所述中空部供给负压的供给部,
在将工件拾起时,所述控制装置在使所述直动马达停止后,从所述供给部向所述中空部供给负压。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的致动器,其中,
所述轴在所述轴的前端部侧具有通过使所述轴的内部成为中空而形成的中空部,
所述致动器还具备:
供给部,其向所述中空部供给负压;
流量传感器,其设置于空气通路的中途,且对在所述空气通路流动的空气的流量进行检测,所述空气通路是在向所述中空部供给负压时供从所述中空部吸出的空气流通的通路;以及
压力传感器,其设置于所述空气通路的中途,且对所述空气通路内的压力进行检测,
所述控制装置除了基于由所述应变计检测出的所述应变以外,还基于由所述流量传感器检测出的流量、和/或由所述压力传感器检测出的压力,来控制所述直动马达。
6.根据权利要求5所述的致动器,其中,
在将工件拾起时,所述控制装置从所述供给部向所述中空部供给负压,并在由所述流量传感器检测出的流量减少到规定流量以下时、和/或由所述压力传感器检测出的压力降低到规定压力以下时,利用所述直动马达使所述轴向所述中心轴线方向的上侧移动。
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