DE112019003865T5 - Aktuator - Google Patents

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DE112019003865T5
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Katsuya Fukushima
Masashi Ishii
Hiroki Niwa
Akira Suzuki
Kazuto Oga
Shogo Wakuta
Satoshi Hara
Shigeki Hayashi
Tomofumi Mizuno
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THK Co Ltd
Original Assignee
THK Co Ltd
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Abstract

Es wird ein Aktuator bereitgestellt, bei dem eine auf eine Welle und ein Werkstück ausgeübte Last gesteuert wird. Der Aktuator umfasst einen Lagerteil, der die Welle drehbar lagert, einen Linearbewegungsmotor, der die Welle in einer Richtung einer zentralen Achse bewegt, ein Verbindungselement, das zumindest ein Teil eines Elements ist, das einen Läufer des Linearbewegungsmotors und den Lagerteil verbindet, einen Dehnungsmesser, der die Dehnung des Verbindungselements erfasst, und eine Steuervorrichtung, die den Linearbewegungsmotor auf der Grundlage der von dem Dehnungsmesser erfassten Dehnung steuert.

Description

  • [Technisches Gebiet]
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Aktuator.
  • [Technischer Hintergrund]
  • Ein Werkstück kann an eine Hohlwelle angesaugt und aufgenommen werden, indem ein Unterdruck auf einen Innenraum der Welle ausgeübt wird, während die Welle gegen das Werkstück gedrückt wird. Wenn hier ein Zwischenraum zwischen dem Werkstück und der Welle vorhanden ist, wenn das Werkstück an die Welle gesaugt wird, könnte das Werkstück stark mit der Welle kollidieren und beschädigt werden, oder das Werkstück könnte nicht angesaugt werden. Andererseits könnte das Werkstück beschädigt werden, wenn die Last z mit der das Werkstück gepresst wird übermäßig groß ist. Daher ist es wünschenswert, die Welle mit einer angemessenen Last gegen das Werkstück zu drücken. Wenn außerdem die Geschwindigkeit der Welle hoch ist, wenn die Welle mit dem Werkstück in Kontakt kommt, kann das Werkstück durch die Kollision der Welle mit dem Werkstück beschädigt werden. Daher ist es wünschenswert, diesen Aufprall zu reduzieren. Bisher wurde ein Spannglied an einer Spitze eines Wellenkörpers über ein Dämpfungselement wie eine Feder vorgesehen (siehe z. B. Patentliteratur 1). Insbesondere zieht sich die Feder zusammen, um den Aufprall zu reduzieren, wenn das Spannglied in Kontakt mit dem Werkstück kommt. Wenn sich die Welle danach weiter auf das Werkstück zubewegt, wird das Werkstück mit einer der Federkonstante entsprechenden Last gedrückt.
  • [Zitierliste]
  • [Patentliteratur]
  • [Patentliteratur 1] Japanisches Patent Offenlegungs-Nr. 2009-164347
  • [Zusammenfassung der Erfindung]
  • [Technisches Problem]
  • Eine geeignete Last kann mit einem Werkstück variieren. In einem Fall, in dem ein solches Dämpfungselement wie oben beschrieben vorgesehen ist, wird die auf das Werkstück wirkende Last jedoch in Übereinstimmung mit einer Federkonstante bestimmt. Es ist daher schwierig, die auf das Werkstück aufgebrachte Last in Abhängigkeit vom Werkstück zu ändern. Wenn die auf das Werkstück ausgeübte Last bei dieser Konfiguration angepasst wird, ist es z. B. notwendig, das Dämpfungselement auszutauschen. Außerdem neigt die auf das Werkstück ausgeübte Last dazu, zu variieren, wenn das Dämpfungselement wie oben beschrieben vorgesehen ist. Daher ist es schwierig, das Element in dem Werkstück zu verwenden, für das eine genaue Einstellung der Last erforderlich ist. Wenn hier die auf eine Welle und das Werkstück ausgeübte Last erfasst werden kann, kann die Welle in Übereinstimmung mit der erfassten Last gesteuert werden. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die im Hinblick auf verschiedene oben beschriebene tatsächliche Situationen gemacht wurde, ist es, einen Aktuator bereitzustellen, bei dem eine auf eine Welle und ein Werkstück aufgebrachte Last gesteuert wird.
  • [Lösung des Problems]
  • Einer der Aspekte der vorliegenden Erfindung ist ein Aktuator, der eine Welle, einen Lagerteil, der die Welle drehbar lagert, einen Linearbewegungsmotor mit einem Stator und einem Läufer, wobei die Bewegung des Läufers parallel zu einer Mittelachse der Welle relativ zum Stator des Linearbewegungsmotors eine Bewegung des Lagerteils und der Welle in einer Richtung der Mittelachse der Welle bewirkt, ein Verbindungselement, das zumindest ein Teil eines Elements ist, das den Läufer des Linearbewegungsmotors und den Lagerteil verbindet, einen Dehnungsmesser, der in dem Verbindungselement vorgesehen ist, um eine Dehnung des Verbindungselements zu erfassen, und eine Steuervorrichtung, die den Linearbewegungsmotor basierend auf der von dem Dehnungsmesser erfassten Dehnung steuert.
  • [Vorteilhafte Effekte der Erfindung]
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann in einem Aktuator eine auf eine Welle und ein Werkstück aufgebrachte Last gesteuert werden.
  • Figurenliste
    • [1] 1 ist eine Ansicht des Aussehens eines Aktuators gemäß einer Ausführungsform.
    • [2] 2 ist eine schematische Konfigurationsansicht, die eine innere Struktur des Aktuators gemäß der Ausführungsform illustriert.
    • [3] 3 ist eine Querschnittsansicht, die eine schematische Konfiguration einschließlich eines Wellengehäuses und einer Spitze einer Welle gemäß der Ausführungsform darstellt.
    • [4] ist eine Ansicht, die eine schematische Konfiguration in einem Fall zeigt, in dem ein Dehnungsmesser in einem Lager vorgesehen ist, das eine Ausgangswelle eines rotierenden Motors gemäß der Ausführungsform lagert.
    • [5] 5 ist eine Ansicht, die eine schematische Konfiguration für den Fall illustriert, dass der Dehnungsmesser in dem Lager vorgesehen ist, das die Ausgangswelle des rotierenden Motors gemäß der Ausführungsform lagert.
    • [6] 6 ist ein Flussdiagramm, das den Fluss der Aufnehmverarbeitung gemäß einer ersten Ausführungsform illustriert.
    • [7] 7 ist ein Flussdiagramm, das den Fluss der Platzierungsverarbeitung gemäß der ersten Ausführungsform illustriert.
    • [8] 8 ist ein Flussdiagramm, das den Fluss der Aufnehmverarbeitung gemäß einer zweiten Ausführungsform illustriert.
    • [9] 9 ist ein Flussdiagramm, das den Fluss der Platzierungsverarbeitung gemäß der zweiten Ausführungsform illustriert.
    • [10] 10 ist ein Flussdiagramm, das den Fluss der Aufnehmverarbeitung gemäß einer dritten Ausführungsform illustriert.
  • [Moden zur Durchführung der Erfindung]
  • In einem Lastdetektor gemäß einem der Aspekte der vorliegenden Erfindung werden ein Lagerteil und eine Welle in einer Bewegungsrichtung eines Läufers durch einen Linearbewegungsmotor bewegt. Die Bewegungsrichtung des Läufers des Linearbewegungsmotors ist parallel zu einer Mittelachsenrichtung der Welle, und der Linearbewegungsmotor wird daher angetrieben, um die Welle in der Mittelachsenrichtung zu bewegen. Ein Beispiel für den Linearbewegungsmotor ist ein Linearmotor. Des Weiteren sind Beispiele für den Lagerteil ein rotierender Motor, der die Welle dreht, oder ein Lager, das zwischen einem Stator des rotierenden Motors und einer Ausgangswelle des rotierenden Motors vorgesehen ist. Der Läufer des Linearmotors ist über ein Verbindungselement mit dem Lagerteil verbunden. Es ist zu beachten, dass eine Vielzahl von Verbindungselementen vorhanden sein kann. Außerdem kann der Läufer des Linearmotors mit dem Verbindungselement integriert sein, oder das Lagerteil kann mit dem Verbindungselement integriert sein. Das Lagerteil stützt die Welle unabhängig vom Antrieb des Linearmotors drehbar ab. Folglich können die Bewegung der Welle in Richtung der Mittelachse durch den Linearbewegungsmotor und die Drehung der Welle um eine Mittelachse einzeln durchgeführt werden. Wenn die Welle durch den Antrieb des Linearmotors mit einem Werkstück in Kontakt kommt, wird eine Last zwischen der Welle und dem Werkstück erzeugt. Folglich wirkt eine Kraft in einer Richtung, um die Welle zum Werkstück hin zu bewegen, auf eine Endseite (eine Seite des Linearbewegungsmotors) des Verbindungselements, und eine Kraft in einer Richtung, um die Welle vom Werkstück weg zu bewegen, wirkt auf die andere Endseite (eine Tragteilseite) des Verbindungselements, wodurch eine Dehnung im Verbindungselement erzeugt wird. Diese Dehnung steht in Korrelation mit der zwischen der Welle und dem Werkstück erzeugten Last. Daher ermöglicht die Erfassung dieser Dehnung durch einen Dehnungsmesser die Erkennung der auf die Welle und das Werkstück wirkenden Last. Basierend auf der so erkannten Last wird der Linearmotor so gesteuert, dass eine entsprechende Last auf das Werkstück aufgebracht werden kann. So ist es möglich, das Werkstück sicherer aufzunehmen und gleichzeitig Schäden am Werkstück zu verhindern.
  • Darüber hinaus kann die Steuervorrichtung eine auf die Welle ausgeübte Last basierend auf der vom Dehnungsmesser erfassten Dehnung erkennen, während die Welle durch den Linearbewegungsmotor bewegt wird, und kann den Linearbewegungsmotor in einem Fall anhalten, in dem die erkannte Last gleich oder größer als ein Schwellenwert ist. Es ist zu beachten, dass der Schwellenwert eine Last ist, bei der festgestellt wird, dass die Welle während der Aufnahme des Werkstücks in Kontakt mit dem Werkstück kommt. Außerdem kann der Schwellenwert als eine Last festgelegt werden, mit der es möglich ist, das Werkstück sicherer aufzunehmen und gleichzeitig die Beschädigung des Werkstücks während der Aufnahme des Werkstücks zu verhindern. Außerdem kann der Schwellenwert z. B. eine Last sein, bei der festgestellt wird, dass das Werkstück geerdet ist, oder bei der festgestellt wird, dass das Werkstück beim Ablegen des Werkstücks mit einem anderen Element in Kontakt kommt. Darüber hinaus kann der Schwellenwert als eine Last eingestellt werden, mit der es möglich ist, das Werkstück sicherer gegen das andere Element zu drücken und gleichzeitig die Beschädigung des Werkstücks während der Platzierung des Werkstücks zu verhindern. Der Schwellenwert kann je nach Art des Werkstücks geändert werden. Der Linearbewegungsmotor wird in einem Fall gestoppt, in dem die erkannte Last gleich oder größer als der Schwellenwert ist, so dass die Welle sofort gestoppt werden kann, wenn die Welle in Kontakt mit dem Werkstück kommt, oder die Welle kann sofort gestoppt werden, wenn das Werkstück geerdet wird oder in Kontakt mit dem anderen Element kommt. Außerdem ist es möglich, während der Aufnahme oder während des Ablegens eine entsprechende Last auf das Werkstück aufzubringen.
  • Zusätzlich kann die Steuervorrichtung eine auf die Welle ausgeübte Last basierend auf der durch den Dehnungsmesser erfassten Dehnung erkennen, während die Welle durch den Linearbewegungsmotor bewegt wird, kann eine Geschwindigkeit, mit der die Welle durch den Linearbewegungsmotor bewegt wird, auf eine niedrigere Geschwindigkeit einstellen, in einem Fall, in dem die erfasste Last gleich oder größer als ein Schwellenwert ist, als in einem Fall, in dem die Last kleiner als der Schwellenwert ist, und kann den Linearbewegungsmotor stoppen, in einem Fall, in dem die erfasste Last gleich oder größer als ein zweiter Schwellenwert ist, der eine Last größer als der Schwellenwert anzeigt. Es ist zu beachten, dass der Schwellenwert die Last ist, bei der festgestellt wird, dass die Welle beim Aufnehmen des Werkstücks mit dem Werkstück in Kontakt kommt. Darüber hinaus ist der Schwellenwert z. B. die Last, bei der festgestellt wird, dass das Werkstück geerdet ist, oder bei der festgestellt wird, dass das Werkstück beim Ablegen des Werkstücks mit dem anderen Element in Kontakt kommt. Weiterhin kann der zweite Schwellenwert als die Last eingestellt werden, mit der es möglich ist, das Werkstück sicherer aufzunehmen und gleichzeitig die Beschädigung des Werkstücks während der Aufnahme des Werkstücks zu verhindern. Alternativ kann der zweite Schwellenwert als die Last eingestellt werden, mit der es möglich ist, das Werkstück sicherer gegen das andere Element zu drücken, während die Beschädigung des Werkstücks beim Ablegen des Werkstücks verhindert wird. Der Schwellenwert und der zweite Schwellenwert können je nach Art des Werkstücks geändert werden. So wird die Drehzahl der Welle anfangs hoch eingestellt, und dann wird die Drehzahl der Welle verringert, nachdem die Welle beim Aufnehmen des Werkstücks mit dem Werkstück in Kontakt kommt oder nachdem das Werkstück beim Ablegen des Werkstücks geerdet wird. Während der Verringerung der Drehzahl der Welle wird das Werkstück weiter belastet und kann somit sicherer aufgenommen werden. Zusätzlich kann z. B. in einem Fall, in dem das Werkstück während der Platzierung des Werkstücks an das andere Element gebunden wird, das Werkstück durch Aufbringen der entsprechenden Last geeigneter gebunden werden. Darüber hinaus kann in einem Fall, in dem die Last geringer als der Schwellenwert ist, die Welle schnell bewegt werden, und somit kann die Taktzeit verkürzt werden.
  • Darüber hinaus kann die Welle einen hohlen Teil enthalten, der an einer Spitzenseite der Welle ausgebildet ist, so dass ein Innenraum der Welle hohl ist, der Aktuator kann ferner einen Versorgungsteil enthalten, der dem hohlen Teil einen Unterdruck zuführt, und die Steuervorrichtung kann den Unterdruck vom Versorgungsteil dem hohlen Teil zuführen, nachdem der Linearbewegungsmotor gestoppt wurde, wenn ein Werkstück aufgenommen werden soll. So wird die entsprechende Last auf das Werkstück aufgebracht und dann der Unterdruck dem hohlen Teil zugeführt. Folglich kann die Beschädigung des Werkstücks durch die Kollision des Werkstücks mit der Welle verhindert werden. Des Weiteren kann verhindert werden, dass ein Zwischenraum zwischen dem Werkstück und der Welle entsteht, indem die Welle gegen das Werkstück gedrückt wird. Dadurch ist ein sichereres Aufnehmen des Werkstücks möglich.
  • Des Weiteren kann die Welle einen hohlen Teil umfassen, der an einer Spitzenseite der Welle ausgebildet ist, so dass ein Innenraum der Welle hohl ist, der Aktuator kann ferner einen Versorgungsteil umfassen, der dem hohlen Teil einen Unterdruck zuführt, einen Strömungssensor, der in einer Mitte einer Luftpassage vorgesehen ist, um eine Strömungsrate der durch die Luftpassage strömenden Luft zu erfassen, die Luftpassage eine Passage ist, durch den Luft strömt, die von dem hohlen Teil angesaugt wird, wenn der Unterdruck dem hohlen Teil zugeführt wird, und einen Drucksensor, der in einer Mitte der Luftpassage vorgesehen ist, um einen Druck in der Luftpassage zu erfassen, und die Steuervorrichtung kann den Linearbewegungsmotor zusätzlich zu der von dem Dehnungsmesser erfassten Dehnung, basierend auf der von dem Durchflusssensor erfassten Durchflussrate und/oder dem Drucksensor erfassten Druck steuern.
  • Anhand der vom Dehnungsmesser erfassten Dehnung kann erkannt werden, dass die Welle in Kontakt mit dem Werkstück ist. Wenn der Druck im hohlen Teil jedoch nicht ausreichend niedrig ist, selbst wenn die Welle in Kontakt mit dem Werkstück ist, wird das Werkstück möglicherweise nicht aufgenommen, und das Werkstück fällt möglicherweise auf halbem Weg ab. Hier kann festgestellt werden, ob der Druck im hohlen Teil ausreichend abfällt oder nicht, basierend auf mindestens einem der Werte der vom Durchflusssensor erfassten Durchflussmenge und des vom Drucksensor erfassten Drucks. Folglich kann bestimmt werden, ob das Werkstück an die Welle gesaugt wird oder nicht. Das heißt, nachdem der Unterdruck dem hohlen Teil zugeführt wird, strömt Luft durch die Luftpassage, bis der Druck im hohlen Teil ausreichend abfällt. Dass die Luft durch diese Passage strömt, wird vom Strömungssensor erkannt. Daher kann anhand eines detektierten Wertes des Durchflusssensors festgestellt werden, ob der Druck im hohlen Teil ausreichend abnimmt oder nicht. Darüber hinaus ist der Druck in der Luftpassage ebenfalls hoch (der Unterdruck ist klein), bis der Druck im hohlen Teil ausreichend abnimmt. Folglich kann anhand des erfassten Wertes des Drucksensors bestimmt werden, ob der Druck im hohlen Teil ausreichend abnimmt oder nicht. Daher wird der Linearmotor zusätzlich zu der vom Dehnungsmesser erfassten Dehnung auch anhand der vom Durchflusssensor erfassten Durchflussmenge und/oder des vom Drucksensor erfassten Drucks gesteuert. Dadurch ist es möglich, das Werkstück sicherer aufzunehmen.
  • Die Steuervorrichtung kann den Unterdruck vom Versorgungsteil in das hohle Teil einspeisen, wenn ein Werkstück aufgenommen werden soll, und kann die Welle durch den Linearbewegungsmotor in Richtung der Mittelachse nach oben bewegen, wenn die vom Durchflusssensor erfasste Durchflussmenge auf eine vorbestimmte Durchflussmenge oder weniger abnimmt und/oder wenn der vom Drucksensor erfasste Druck auf einen vorbestimmten Druck oder weniger abnimmt. Der Luftstrom durch die Luftpassage verlangsamt sich, wenn der Druck im hohlen Teil abnimmt (der Unterdruck steigt). Außerdem nimmt der Druck der Luft in der Luftpassage ab, wenn der Druck im hohlen Teil abnimmt. Daher kann festgestellt werden, dass der Druck im hohlen Teil ausreichend abnimmt, wenn die vom Durchflusssensor erfasste Durchflussrate auf die vorgegebene Durchflussrate oder weniger abfällt und/oder wenn der vom Drucksensor erfasste Druck auf den vorgegebenen Druck oder weniger abfällt. Danach wird die Welle in Richtung der Mittelachse nach oben bewegt, so dass ein sichereres Aufnehmen des Werkstücks möglich ist. Es ist zu beachten, dass die vorgegebene Durchflussrate eine Durchflussrate ist, bei der der Druck im hohlen Teil bis zu dem Druck abnimmt, bei dem das Werkstück aufgenommen werden kann, und der vorgegebene Druck ein Druck ist, auf den der Druck im hohlen Teil abnimmt und bei dem das Werkstück aufgenommen werden kann.
  • Darüber hinaus kann das Verbindungselement ein erstes Element und ein zweites Element umfassen, die in einer Richtung der Mittelachse der Welle versetzt angeordnet sind, und der Dehnungsmesser kann auf jeder der Oberflächen vorgesehen sein, die auf dem ersten Element bzw. dem zweiten Element vorgesehen sind, wobei die Oberflächen in dieselbe Richtung weisen und parallel zueinander und orthogonal zur Mittelachse der Welle sind.
  • Hier arbeitet der Linearbewegungsmotor, um Wärme zu erzeugen. Darüber hinaus kann eine andere im Aktuator vorgesehene Vorrichtung Wärme erzeugen. Diese Wärme kann zu einer thermischen Ausdehnung des Linearmotors, des Lagerteils und des Verbindungselements führen. In diesem Fall kann, selbst wenn keine Last vom Werkstück auf die Welle ausgeübt wird, eine Dehnung im ersten Element und im zweiten Element erzeugt werden. Wenn beispielsweise ein Temperaturunterschied zwischen einem Element, mit dem das erste Element und das zweite Element an einer Endseite verbunden sind, und einem Element, mit dem die Elemente an der anderen Endseite verbunden sind, besteht, kann ein Unterschied im Dehnungsbetrag entstehen. Im Folgenden wird das Element, mit dem das erste Element und das zweite Element an der einen Endseite verbunden sind, als ein Element mit einem großen thermischen Ausdehnungsbetrag (ein Element mit hoher Ausdehnung) dargestellt, und das Element, mit dem die Elemente an der anderen Endseite verbunden sind, wird als ein Element mit einem kleinen thermischen Ausdehnungsbetrag (ein Element mit geringer Ausdehnung) dargestellt. In einem Fall, in dem das erste Element und das zweite Element auf diese Weise mit dem Element mit hoher Ausdehnung und dem Element mit niedriger Ausdehnung verbunden sind, kann der Abstand zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element auf der Seite des Elements mit hoher Ausdehnung größer sein als auf der Seite des Elements mit niedriger Ausdehnung. Außerdem werden auf das erste Element und das zweite Element jeweils Kräfte in entgegengesetzter Richtung ausgeübt, um das erste Element und das zweite Element auf der Seite des Elements mit hoher Ausdehnung zu trennen. Folglich wird eine Dehnung in einer kontrahierenden Richtung in einer der Oberflächen erzeugt, die auf dem ersten Element bzw. dem zweiten Element vorgesehen sind, in dieselbe Richtung weisen und parallel zueinander und orthogonal zur Mittelachse der Welle sind, und eine Dehnung in einer expandierenden Richtung wird auf der anderen Oberfläche erzeugt. Folglich hat einer der Dehnungsmesser, der im ersten Element vorgesehen ist, und der Dehnungsmesser, der im zweiten Element vorgesehen ist, eine Ausgabe, der der Dehnung in der kontrahierenden Richtung entspricht, und der andere Dehnungsmesser hat eine Ausgabe, der der Dehnung in der expandierenden Richtung entspricht. Zu diesem Zeitpunkt werden die Kräfte mit der gleichen Größe auf das erste Element und das zweite Element in den jeweils entgegengesetzten Richtungen ausgeübt, und daher unterscheiden sich das Ausgabesignal des einen Dehnungsmessers und das Ausgangssignal des anderen Dehnungsmessers im positiven oder negativen Vorzeichen und haben ungefähr den gleichen absoluten Betrag. Die Ausgaben der beiden Dehnungsmesser sind also parallel geschaltet, so dass sich die Einflüsse der thermischen Ausdehnung gegenseitig aufheben. Folglich ist es nicht notwendig, eine separate Korrektur in Abhängigkeit von der Temperatur durchzuführen. Das heißt, die Belastung, die nur auf die Welle und das Werkstück wirkt, kann einfach und genau erfasst werden.
  • Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Eine Abmessung, ein Material, eine Form, eine relative Anordnung und dergleichen eines in dieser Ausführungsform beschriebenen Komponente schränken jedoch den Umfang der Erfindung nicht ein, sofern nicht anders beschrieben. Darüber hinaus können die folgenden Ausführungsformen weitestgehend kombiniert werden.
  • <Erste Ausführungsform>
  • 1 ist eine Draufsicht auf einen Aktuator 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Der Aktuator 1 umfasst ein Gehäuse 2 mit einer im Wesentlichen rechteckigen, parallelepipedischen Außenform, und ein Deckel 200 ist an dem Gehäuse 2 befestigt. 2 ist eine schematische Konfigurationsansicht, die einen inneren Aufbau des Aktuators 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Innerhalb des Gehäuses 2 ist ein Teil einer Welle 10 untergebracht. Die Welle 10 ist an einer Spitzenseite 10A hohl ausgebildet. Als Material der Welle 10 und des Gehäuses 2 kann z. B. ein Metall (z. B. Aluminium) verwendet werden, oder es kann ein Harz oder dergleichen verwendet werden. Es ist zu beachten, dass in der folgenden Beschreibung ein orthogonales XYZ-Koordinatensystem festgelegt wird, und die Positionen der jeweiligen Elemente werden mit Bezug auf dieses orthogonale XYZ-Koordinatensystem beschrieben. Eine Richtung der langen Seite der größten Oberfläche des Gehäuses 2, d.h. eine Richtung einer Mittelachse 100 der Welle 10, ist eine Z-Achsen-Richtung, eine Richtung der kurzen Seite der größten Oberfläche des Gehäuses 2 ist eine X-Achsen-Richtung, und eine Richtung, die orthogonal zu der größten Oberfläche des Gehäuses 2 ist, ist eine Y-Achsen-Richtung. Die Z-Achsen-Richtung ist ebenfalls eine senkrechte Richtung. Es ist zu beachten, dass im Folgenden eine obere Seite in der Z-Achsen-Richtung in 2 eine obere Seite des Aktuators 1 ist, und eine untere Seite in der Z-Achsen-Richtung in 2 eine untere Seite des Aktuators 1 ist. Weiterhin ist eine rechte Seite in X-Achsen-Richtung in 2 eine rechte Seite des Aktuators 1, und eine linke Seite in X-Achsen-Richtung in 2 ist eine linke Seite des Aktuators 1. Zusätzlich ist eine Vorderseite in Y-Achsen-Richtung in 2 eine Vorderseite des Aktuators 1, und eine Rückseite in Y-Achsen-Richtung in 2 ist eine Rückseite des Aktuators 1. Das Gehäuse 2 ist so geformt, dass eine Abmessung in Z-Achsen-Richtung größer ist als eine Abmessung in X-Achsen-Richtung, und eine Abmessung in X-Achsen-Richtung größer ist als eine Abmessung in Y-Achsen-Richtung. Im Gehäuse 2 ist ein Bereich, der einer Fläche (einer vorderen Fläche in 2) orthogonal zur Y-Achsen-Richtung entspricht, offen, und diese Öffnung ist mit dem Deckel 200 verschlossen. Der Deckel 200 ist z. B. mit Schrauben am Gehäuse 2 befestigt.
  • Das Gehäuse 2 beherbergt darin einen rotierenden Motor 20, der die Welle 10 um die Mittelachse 100 dreht, einen Linearbewegungsmotor 30, der die Welle 10 relativ gerade in einer Richtung entlang der Mittelachse 100 (d.h. der Z-Achsen-Richtung) relativ zum Gehäuse 2 bewegt, und einen Luftsteuerungsmechanismus 60. Weiterhin ist an einer unteren Endfläche 202 des Gehäuses 2 in Z-Achsen-Richtung ein Wellengehäuse 50 angebracht, in das die Welle 10 eingesetzt ist. In dem Gehäuse 2 ist eine Ausnehmung 202B so ausgebildet, dass sie von der unteren Endfläche 202 in Richtung eines Innenraums des Gehäuses 2 zurückgesetzt ist, und ein Teil des Wellengehäuses 50 ist in die Ausnehmung 202B eingesetzt. In einem oberen Ende der Ausnehmung 202B ist eine Durchgangsbohrung 2A in Z-Achsen-Richtung ausgebildet, und die Welle 10 ist in die Durchgangsbohrung 2A und das Wellengehäuse 50 eingesetzt. Die Spitze 10A der Welle 10 auf der in Z-Achsen-Richtung unteren Seite ragt aus dem Wellengehäuse 50 heraus. Die Welle 10 ist in X-Achsen-Richtung in einer Mitte des Gehäuses 2 und in Y-Achsen-Richtung in einer Mitte des Gehäuses vorgesehen. Das heißt, die Welle 10 ist so vorgesehen, dass eine Mittelachse, die sich in Z-Achsen-Richtung durch die Mitte des Gehäuses 2 in X-Achsen-Richtung und die Mitte des Gehäuses in Y-Achsen-Richtung erstreckt, der Mittelachse 100 der Welle 10 überlagert ist. Die Welle 10 wird durch den Linearmotor 30 gerade in Z-Achsen-Richtung bewegt und durch den rotierenden Motor 20 um die Mittelachse 100 gedreht.
  • Ein Basisende 10B der Welle 10, das ein Ende auf einer Seite gegenüber der Spitze 10A ist (ein oberes Ende in der Z-Achsen-Richtung), ist im Gehäuse 2 untergebracht und mit einer Ausgangswelle 21 des rotierenden Motors 20 verbunden. Der rotierende Motor 20 trägt die Welle 10 drehbar. Eine Mittelachse der Ausgangswelle 21 des rotierenden Motors 20 fällt mit der Mittelachse 100 der Welle 10 zusammen. Der rotierende Motor 20 umfasst neben der Ausgangswelle 21 einen Stator 22, einen Rotor 23, der sich in dem Stator 22 dreht, und einen Drehgeber 24, der einen Drehwinkel der Ausgangswelle 21 erfasst. Der Rotor 23 dreht sich relativ zum Stator 22, und die Ausgangswelle 21 und die Welle 10 drehen sich ebenfalls in Verbindung mit dem Stator 22.
  • Der Linearbewegungsmotor 30 umfasst einen Stator 31, der am Gehäuse 2 befestigt ist, und einen Läufer 32, der sich relativ zum Stator 31 in Z-Achsen-Richtung bewegt. Der Linearbewegungsmotor 30 ist z. B. ein Linearmotor. Der Stator 31 ist mit einer Vielzahl von Spulen 31A versehen, und der Läufer 32 ist mit einer Vielzahl von Permanentmagneten 32A versehen. Die Spulen 31A sind in einem vorgegebenen Abstand in Z-Achsen-Richtung angeordnet, und es sind mehrere Sätze von drei Spulen 31A mit U-, V- und W-Phasen vorgesehen. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein dreiphasiger Ankerstrom an die Spulen 31A der U-, V- und W-Phasen angelegt, um ein geradlinig bewegliches Magnetfeld zu erzeugen, und der Läufer 32 wird relativ zum Stator 31 gerade bewegt. Der Linearbewegungsmotor 30 ist mit einem linearen Encoder 38 versehen, der eine relative Position des Läufers 32 zum Stator 31 erfasst. Es ist zu beachten, dass anstelle der obigen Konfiguration der Stator 31 mit einem Permanentmagneten und der Läufer 32 mit einer Vielzahl von Spulen versehen sein kann.
  • Der Läufer 32 des Linearbewegungsmotors 30 ist über einen Linearbewegungstisch 33 mit dem Stator 22 des rotierenden Motors 20 gekoppelt. Der Linearbewegungstisch 33 ist mit der Bewegung des Läufers 32 des Linearbewegungsmotors 30 beweglich. Die Bewegung des Linearbewegungstisches 33 wird in Z-Achsen-Richtung durch eine Linearbewegungsführungsvorrichtung 34 geführt. Die Linearbewegungsführungsvorrichtung 34 umfasst eine am Gehäuse 2 befestigte Schiene 34A und einen an der Schiene 34A angebrachten Gleitblock 34B. Die Schiene 34A ist so konfiguriert, dass sie sich in Z-Achsen-Richtung erstreckt, und der Gleitblock 34B ist so konfiguriert, dass er entlang der Schiene 34A in Z-Achsen-Richtung beweglich ist.
  • Der Linearbewegungstisch 33 ist fest mit dem Gleitblock 34B verbunden und zusammen mit dem Gleitblock 34B in Z-Achsen-Richtung beweglich. Der Linearbewegungstisch 33 ist über zwei Kupplungsarme 35 mit dem Läufer 32 des Linearbewegungsmotors 30 gekoppelt. Die beiden Kupplungsarme 35 koppeln gegenüberliegende Enden des Läufers 32 in Z-Achsen-Richtung mit gegenüberliegenden Enden des Linearbewegungstisches 33 in Z-Achsen-Richtung. Außerdem ist der Linearbewegungstisch 33 an einer mittleren Seite der gegenüberliegenden Enden über zwei Kupplungsarme 36 mit dem Stator 22 des rotierenden Motors 20 gekoppelt. Es ist zu beachten, dass der Kupplungsarme 36 auf der oberen Seite in Z-Achsen-Richtung als erster Arm 36A und der Kupplungsarm 36 auf der unteren Seite in Z-Achsen-Richtung als zweiter Arm 36B bezeichnet wird. Darüber hinaus werden der erste Arm 36A und der zweite Arm 36B einfach als die Kupplungsarme 36 bezeichnet, wenn die Arme nicht unterschieden werden. Da der Linearbewegungstisch 33 über die Kupplungsarme 36 mit dem Stator 22 des rotierenden Motors 20 gekoppelt ist, bewegt sich auch der Stator 22 des rotierenden Motors 20 mit der Bewegung des Linearbewegungstisches 33. Der Kupplungsarm 36 hat einen viereckigen Querschnitt. Ein Dehnungsmesser 37 ist an einer Fläche jedes Kupplungsarms 36 befestigt, die in Z-Achsen-Richtung nach oben zeigt. Es ist zu beachten, dass der am ersten Arm 36A befestigte Dehnungsmesser 37 als erster Dehnungsmesser 37A und der am zweiten Arm 36B befestigte Dehnungsmesser 37 als zweiter Dehnungsmesser 37B bezeichnet wird. Der erste Dehnungsmesser 37A und der zweite Dehnungsmesser 37B werden einfach als die Dehnungsmesser 37 bezeichnet, wenn die Messgeräte nicht unterschieden werden. Es ist zu beachten, dass bei der vorliegenden Ausführungsform zwei Dehnungsmesser 37 auf Flächen der K Kupplungsarme 36 vorgesehen sind, die jeweils in Z-Achsen-Richtung nach oben weisen. Anstelle der Flächen können die Dehnungsmesser auch auf Flächen der Kupplungsarme 36 vorgesehen sein, die in Z-Achsen-Richtung nach unten weisen.
  • Der Luftsteuerungsmechanismus 60 ist ein Mechanismus zur Erzeugung eines Überdrucks oder eines Unterdrucks an der Spitze 10A der Welle 10. Das heißt, der Luftsteuerungsmechanismus 60 saugt während der Aufnahme eines Werkstücks W Luft in die Welle 10, um den Unterdruck an der Spitze 10A der Welle 10 zu erzeugen. Folglich wird das Werkstück W an die Spitze 10A der Welle 10 gesaugt. Weiterhin wird Luft in die Welle 10 zugeführt, um den Überdruck an der Spitze 10A der Welle 10 zu erzeugen. Dadurch kann das Werkstück W leicht von der Spitze 10A der Welle 10 abgezogen werden.
  • Der Luftsteuerungsmechanismus 60 umfasst eine Überdruckpassage 61A (siehe gestrichelte Kettenlinie), durch den Überdruckluft strömt, eine Unterdruckpassage 61B (siehe doppelt gestrichelte Kettenlinie), durch den Unterdruckluft strömt, und eine gemeinsame Passage 61C (siehe gestrichelte Linie), der von der Überdruckluft und der Unterdruckluft gemeinsam genutzt wird. Ein Ende der Überdruckpassage 61A ist mit einem Überdruckanschluss 62A verbunden, der an einer oberen Endfläche 201 des Gehäuses 2 in Z-Achsen-Richtung vorgesehen ist, und das andere Ende der Überdruckpassage 61A ist mit einem Magnetventil für Überdruck (im Folgenden als Überdruck-Magnetventil 63A bezeichnet) verbunden. Das Überdruck-Magnetventil 63A wird von einer nachstehend erwähnten Kontrolleinheit 7 geöffnet und geschlossen. Es ist zu beachten, dass die Überdruckpassage 61A einen Endabschnitt hat, der aus einem Rohr 610 aufgebaut ist, und der andere Endabschnitt aus einem Loch in einem Block 600 aufgebaut ist. Der Überdruckanschluss 62A erstreckt sich durch die obere Endfläche 201 des Gehäuses 2 in Z-Achsen-Richtung, und der Überdruckanschluss 62A ist mit einem externen Rohr verbunden, das mit einer Luftabgabepumpe oder dergleichen verbunden ist.
  • Die Unterdruckpassage 61B ist mit einem Ende an einen Unterdruckanschluss 62B angeschlossen, der an der oberen Endfläche 201 des Gehäuses 2 in Z-Achsen-Richtung vorgesehen ist, und die Unterdruckpassage 61B ist mit dem anderen Ende an ein Magnetventil für Unterdruck (im Folgenden als Unterdruck-Magnetventil 63B bezeichnet) angeschlossen. Das Unterdruck-Magnetventil 63B wird durch die nachstehend erwähnten Kontrolleinrichtung 7 geöffnet und geschlossen. Es ist zu beachten, dass die Unterdruckpassage 61B einen Endabschnitt hat, der aus einem Rohr 620 aufgebaut ist und dass der andere Endabschnitt aus einem Loch im Block 600 aufgebaut ist. Der Unterdruckanschluss 62B erstreckt sich durch die obere Endfläche 201 des Gehäuses 2 in Z-Achsen-Richtung, und der Unterdruckanschluss 62B ist mit einem externen Rohr verbunden, das mit einer Luftansaugpumpe oder dergleichen verbunden ist.
  • Die gemeinsame Passage 61C ist aus einem Loch aufgebaut, das in dem Block 600 vorgesehen ist. Die gemeinsame Passage 61C hat ein Ende, das sich in zwei verzweigt, um mit dem Überdruck-Magnetventil 63A und dem Unterdruck-Magnetventil 63B verbunden zu werden, und Die gemeinsame Passage 61C hat das andere Ende, das mit einer Luftstrompassage 202A verbunden ist, die ein im Gehäuse 2 ausgebildetes Durchgangsloch ist. Die Luftstrompassage 202A steht mit dem Wellengehäuse 50 in Verbindung. Das Unterdruck-Magnetventil 63B wird geöffnet und das Überdruck-Magnetventil 63A wird geschlossen, um eine Verbindung zwischen der Unterdruckpassage 61B und der gemeinsamen Passage 61C herzustellen, wodurch der Unterdruck in der gemeinsamen Passage 61C erzeugt wird. Dann wird Luft aus dem Wellengehäuse 50 durch die Luftstrompassage 202A angesaugt. Andererseits wird das Überdruck-Magnetventil 63A geöffnet und das Unterdruck-Magnetventil 63B geschlossen, um eine Verbindung zwischen der Überdruckpassage 61A und der gemeinsamen Passage 61C herzustellen, wodurch der Überdruck in der gemeinsamen Passage 61C erzeugt wird. Dann wird Luft in das Wellengehäuse 50 durch die Luftstrompassage 202A zugeführt. Die gemeinsamen Passage 61C ist mit einem Drucksensor 64, der den Luftdruck in der gemeinsamen Passage 61C erfasst, und einem Durchflusssensor 65, der den Luftdurchfluss in der gemeinsamen Passage 61C erfasst, ausgestattet. Es ist zu beachten, dass bei dem in 2 dargestellten Aktuator 1 die Überdruckpassage 61A und die Unterdruckpassage 61B zu einem Teil aus einem Rohr und zum anderen Teil aus einem Loch im Block 600 aufgebaut sind. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsform beschränkt, und alle Passagen können aus Rohren gebildet werden, oder alle Passagen können aus Löchern im Block 600 gebildet werden. Dies gilt auch für die gemeinsame Passage 61C, und die Passage kann vollständig aus einem Rohr gebildet werden, oder kann durch kombinierte Verwendung des Rohres gebildet werden. Es ist zu beachten, dass ein Material des Rohrs 610 und des Rohrs 620 ein Material wie ein Harz sein kann, das Flexibilität aufweist, oder ein Material wie ein Metall sein kann, das keine Flexibilität aufweist. Ferner kann ein atmosphärischer Druck zugeführt werden, anstatt den Überdruck dem Wellengehäuse 50 durch Verwendung der Überdruckpassage 61A zuzuführen.
  • Zusätzlich sind an der oberen Endfläche 201 des Gehäuses 2 in der Z-Achsen-Richtung ein Anschluss (im Folgenden als Einlassanschluss 91A bezeichnet), der ein Einlass von Luft zum Kühlen des rotierenden Motors 20 ist, und ein Anschluss (im Folgenden als Auslassanschluss 91B bezeichnet), der ein Auslass von Luft aus dem Gehäuse 2 ist, vorgesehen. Der Einlassanschluss 91A und der Auslassanschluss 91 B erstrecken sich durch die obere Endfläche 201 des Gehäuses 2, so dass Luft hindurchströmen kann. An den Einlassanschluss 91A ist von außerhalb des Gehäuses 2 ein Schlauch angeschlossen, der mit einer Luftabgabepumpe o.ä. verbunden ist, und an den Auslassanschluss 91B ist von außerhalb des Gehäuses 2 ein Schlauch angeschlossen, der die aus dem Gehäuse 2 strömende Luft abführt. Das Innere des Gehäuses 2 ist mit einem Metallrohr (im Folgenden als Kühlrohr 92 bezeichnet) versehen, durch das Luft zur Kühlung des rotierenden Motors 20 strömt, und das Kühlrohr 92 hat ein Ende, das mit dem Einlassanschluss 91A verbunden ist. Das Kühlrohr 92 ist so geformt, dass es sich vom Einlassanschluss 91A in Z-Achsen-Richtung bis in die Nähe der unteren Endfläche 202 des Gehäuses 2 erstreckt und sich in der Nähe der unteren Endfläche 202 so krümmt, dass das Rohr am anderen Ende dem rotierenden Motor 20 zugewandt ist. Auf diese Weise wird Luft von der Unterseite in Z-Achsen-Richtung in das Gehäuse 2 zugeführt, wodurch eine effiziente Kühlung ermöglicht wird. Außerdem erstreckt sich das Kühlrohr 92 durch den Stator 31, um Wärme von den Spulen 31A des Linearbewegungsmotors 30 abzuführen. Die Spulen 31A sind um das Kühlrohr 92 herum angeordnet, um mehr Wärme von den im Stator 31 vorgesehenen Spulen 31A abzuführen.
  • Die obere Endfläche 201 des Gehäuses 2 in Z-Achsen-Richtung ist mit einem Stecker 41 verbunden, der eine Stromversorgungsleitung und eine Signalleitung enthält. Weiterhin ist das Gehäuse 2 mit der Kontrolleinrichtung 7 versehen. Die vom Stecker 41 in das Gehäuse 2 gezogene Leitung bzw. Signalleitung ist mit der Kontrolleinrichtung 7 verbunden. Die Kontrolleinrichtung 7 ist mit einer Zentraleinheit (CPU), einem Direktzugriffsspeicher (RAM), einem Nurlesespeicher (ROM) und einem löschbaren programmierbaren ROM (EPROM) ausgestattet, die über einen Bus miteinander verbunden sind. Im EPROM werden verschiedene Programme, diverse Tabellen und anderes gespeichert. Das im EPROM gespeicherte Programm wird von der CPU in einen Arbeitsbereich des RAM geladen und ausgeführt, und durch die Ausführung dieses Programms werden der rotierende Motor 20, der Linearbewegungsmotor 30, das Überdruck-Magnetventil 63A, das Unterdruck-Magnetventil 63B und andere gesteuert. So erreicht die CPU eine Funktion, die einen vorgegebenen Zweck erfüllt. Weiterhin werden Ausgangssignale des Drucksensors 64, des Durchflusssensors 65, des Dehnungsmessers 37, des Drehgebers 24 und des Linearencoders 38 in die Kontrolleinrichtung 7 eingegeben. Es ist zu beachten, dass die Kontrolleinrichtung 7 den rotierenden Motor 20, den linearen Bewegungsmotor 30, das Überdruck-Magnetventil 63A, das Unterdruck-Magnetventil 63B und andere nicht vollständig steuern muss, und dass eine andere an den Stecker 41 angeschlossene Steuereinrichtung einige dieser Komponenten steuern kann. Alternativ kann das Programm von einer externen Steuereinrichtung über den Stecker 41 an die Kontrolleinrichtung 7 geliefert werden.
  • 3 ist eine Querschnittsansicht, die eine schematische Konfiguration mit dem Wellengehäuse 50 und der Spitze 10A der Welle 10 zeigt. Das Wellengehäuse 50 umfasst einen Gehäusekörper 51, zwei Ringe 52, einen Filter 53 und einen Filteranschlag 54. Im Gehäusekörper 51 ist eine Durchgangsbohrung 51A ausgebildet, in die die Welle 10 eingesetzt wird. Die Durchgangsbohrung 51A erstreckt sich durch den Gehäusekörper 51 in Z-Achsen-Richtung, und ein oberes Ende der Durchgangsbohrung 51A in Z-Achsen-Richtung steht mit der im Gehäuse 2 ausgebildeten Durchgangsbohrung 2A in Verbindung. Ein Durchmesser der Durchgangsbohrung 51A ist größer als ein Außendurchmesser der Welle 10. Folglich ist ein Zwischenraum zwischen einer Innenfläche der Durchgangsbohrung 51A und einer Außenfläche der Welle 10 vorhanden. An gegenüberliegenden Enden der Durchgangsbohrung 51A sind vergrößerte Teile 51B vorgesehen, die jeweils einen vergrößerten Lochdurchmesser haben. Die Ringe 52 sind jeweils in zwei vergrößerte Teile 51B eingepasst. Jeder Ring 52 ist zylindrisch geformt, und ein Innendurchmesser des Rings 52 ist etwas größer als der Außendurchmesser der Welle 10. Daher ist die Welle 10 in Z-Achsen-Richtung im Ring 52 beweglich. Folglich wird auch ein Zwischenraum zwischen einer Innenfläche des Rings 52 und der Außenfläche der Welle 10 gebildet. Daher ist die Welle 10 in Richtung der Z-Achse im Ring 52 beweglich, und die Welle 10 ist um die Mittelachse 100 im Ring 52 drehbar. Der zwischen der Innenfläche des Rings 52 und der Außenfläche der Welle 10 gebildete Raum ist jedoch kleiner als der zwischen der Innenfläche der Durchgangsbohrung 51A ohne die vergrößerten Teile 51B und der Außenfläche der Welle 10 gebildete Raum. Es ist zu beachten, dass der Ring 52 auf der oberen Seite in Z-Achsen-Richtung als erster Ring 52A und der Ring 52 auf der unteren Seite in Z-Achsen-Richtung als zweiter Ring 52B bezeichnet wird. Der erste Ring 52A und der zweite Ring 52B werden einfach als die Ringe 52 bezeichnet, wenn die Ringe nicht unterschieden werden. Als Material des Rings 52 kann z. B. ein Metall oder ein Kunststoff verwendet werden.
  • Ein Vorsprung 511, der in entgegengesetzte rechte und linke Richtungen in X-Achsen-Richtung vorsteht, ist in einem zentralen Teil des Gehäusekörpers 51 in Z-Achsen-Richtung ausgebildet. In dem Vorsprung 511 ist eine Montagefläche 511A ausgebildet, die eine Fläche parallel zu der unteren Endfläche 202 des Gehäuses 2 ist, wobei die Fläche mit der unteren Endfläche 202 in Kontakt kommt, wenn das Wellengehäuse 50 an der unteren Endfläche 202 des Gehäuses 2 montiert wird. Die Montagefläche 511A ist eine Fläche orthogonal zur Mittelachse 100. Außerdem ist ein Teil 512, der ein Teil des Wellengehäuses 50 auf der Oberseite der Montagefläche 511A in Z-Achsen-Richtung ist, so ausgebildet, dass es in die im Gehäuse 2 ausgebildete Ausnehmung 202B passt, wenn das Wellengehäuse 50 am Gehäuse 2 montiert ist.
  • Der Raum wird zwischen der Innenfläche der Durchgangsbohrung 51A und der Außenfläche der Welle 10 wie oben beschrieben bereitgestellt. Infolgedessen wird im Gehäusekörper 51 ein Innenraum 500 gebildet, der ein Raum ist, der von der Innenfläche der Durchgangsbohrung 51A, der Außenfläche der Welle 10, einer unteren Endfläche des ersten Rings 52A und einer oberen Endfläche des zweiten Rings 52B umgeben ist. Weiterhin ist im Wellengehäuse 50 eine Steuerpassage 501 ausgebildet, der zwischen einer Öffnung der in der unteren Endfläche 202 des Gehäuses 2 ausgebildeten Luftstrompassage 202A und dem Innenraum 500 kommuniziert, um eine Luftpassage zu bilden. Die Steuerpassage 501 umfasst eine erste Passage 501A, die sich in X-Achsen-Richtung erstreckt, eine zweite Passage 501B, die sich in Z-Achsen-Richtung erstreckt, und einen Filterteil 501C, der ein Raum ist, in dem die erste Passage 501A und die zweite Passage 501B verbunden sind und der Filter 53 angeordnet ist. Die erste Passage 501A hat ein Ende, das mit dem Innenraum 500 verbunden ist, und das andere Ende, das mit dem Filterteil 501C verbunden ist. Die zweite Passage 501B hat ein Ende, das in der Montagefläche 511A geöffnet und so ausgerichtet ist, dass er mit der Öffnung der Luftstrompassage 202A verbunden ist.
  • Außerdem hat die zweite Passage 501B das andere Ende, das mit dem Filterteil 501C verbunden ist. In dem Filterteil 501C ist der in einer zylindrischen Form ausgebildete Filter 53 vorgesehen. Der Filterteil 501C ist in einem säulenförmigen Raum ausgebildet, der sich in X-Achsen-Richtung erstreckt, so dass eine Mittelachse mit der der ersten Passage 501A zusammenfällt. Ein Innendurchmesser des Filterteils 501C ist im Wesentlichen gleich einem Außendurchmesser des Filters 53. Der Filter 53 wird in das Filterteil 501C in X-Achsen-Richtung eingesetzt. Nach dem Einsetzen des Filters 53 in den Filterteil 501C wird ein Ende des Filterteils 501C, das eine Einführungsöffnung des Filters 53 ist, mit dem Filteranschlag 54 verschlossen. Das andere Ende der zweiten Passage 501B ist mit dem Filterteil 501C von einer Seite einer äußeren Umfangsfläche des Filters 53 verbunden. Außerdem steht das andere Ende der ersten Passage 501A mit einer zentralen Seite des Filters 53 in Verbindung. Daher strömt Luft, die durch einen Raum zwischen der ersten Passage 501A und der zweiten Passage 501B strömt, durch den Filter 53. Daher werden Fremdkörper durch den Filter 53 aufgefangen, auch wenn die Fremdkörper zusammen mit Luft in den Innenraum 500 gesaugt werden, z. B. wenn der Unterdruck an der Spitze 10A erzeugt wird. In dem einen Ende der zweiten Passage 501B ist eine Nut 501D zur Aufnahme von Dichtmittel ausgebildet.
  • In der Nähe von gegenüberliegenden Enden des Vorsprungs 511 in X-Achsen-Richtung sind zwei Bolzenlöcher 51G ausgebildet, in die Bolzen eingesetzt werden, wenn das Wellengehäuse 50 mit Hilfe der Bolzen am Gehäuse 2 befestigt wird. Die Bolzenlöcher 51G erstrecken sich durch den Vorsprung 511 in Z-Achsen-Richtung und öffnen sich in der Montagefläche 511A.
  • Ein hohler Teil 11 ist an der Seite der Spitze 10A der Welle 10 ausgebildet, so dass die Welle 10 hohl ist. Der hohle Teil 11 hat ein an der Spitze 10A geöffnetes Ende. Außerdem ist am anderen Ende des hohlen Teils 11 ein Kommunikationsloch 12 ausgebildet, das eine Verbindung zwischen dem Innenraum 500 und dem hohlen Teil 11 in X-Achsen-Richtung herstellt. Das Kommunikationsloch 12 ist so ausgebildet, dass es zwischen dem Innenraum 500 und dem hohlen Teil 11 in einem gesamten Hubbereich eine Verbindung herstellt, wenn die Welle 10 durch den Linearbewegungsmotor 30 in Z-Achsen-Richtung bewegt wird. Daher kommuniziert die Spitze 10A der Welle 10 mit dem Luftsteuerungsmechanismus 60 durch den hohlen Teil 11, das Kommunikationsloch 12, den Innenraum 500, die Steuerungspassage 501 und die Luftstrompassage 202A. Es ist zu beachten, dass das Kommunikationsloch 12 zusätzlich zur X-Achsen-Richtung auch in der Y-Achsen-Richtung ausgebildet sein kann.
  • Gemäß dieser Konfiguration kommuniziert das Kommunikationsloch 12 immer zwischen dem Innenraum 500 und dem hohlen Teil 11, selbst wenn sich die Welle 10 an einer beliebigen Position in der Z-Achsen-Richtung befindet, wenn der Linearbewegungsmotor 30 angetrieben wird, um die Welle 10 in der Z-Achsen-Richtung zu bewegen. Darüber hinaus kommuniziert das Kommunikationsloch 12 immer zwischen dem Innenraum 500 und dem hohlen Teil 11, auch wenn ein Drehwinkel der Welle 10 ein beliebiger Winkel um die Mittelachse 100 ist, wenn der rotierende Motor 20 angetrieben wird, um die Welle 10 um die Mittelachse 100 zu drehen. Daher wird ein Kommunikationszustand zwischen dem hohlen Teil 11 und dem Innenraum 500 aufrechterhalten, auch wenn sich die Welle 10 in einem beliebigen Zustand befindet, und daher kommuniziert der hohle Teil 11 immer mit dem Luftsteuerungsmechanismus 60. Aus diesem Grund wird Luft im hohlen Teil 11 durch die Luftstrompassage 202A, die Steuerungspassage501, den Innenraum 500 und dem Kommunikationsloch 12 angesaugt, wenn das Überdruck-Magnetventil 63A geschlossen und das Unterdruck-Magnetventil 63B im Luftsteuerungsmechanismus 60 geöffnet ist, unabhängig von der Position der Welle 10. Infolgedessen kann der Unterdruck im holen Teil 11 erzeugt werden. Das heißt, der Unterdruck kann an der Spitze 10A der Welle 10 erzeugt werden, und somit kann das Werkstück W an die Spitze 10A der Welle 10 gesaugt werden. Es ist zu beachten, dass auch zwischen der Innenfläche des Rings 52 und der Außenfläche der Welle 10 der oben beschriebene Raum gebildet wird. Dieser Raum ist jedoch kleiner als ein Raum, der den Innenraum 500 bildet (d.h. der Raum, der zwischen der Innenfläche der Durchgangsbohrung 51A und der Außenfläche der Welle 10 gebildet wird). Daher wird in dem Luftsteuerungsmechanismus 60 das Überdruck-Magnetventil 63A geschlossen und das Unterdruck-Magnetventil 63B geöffnet, so dass eine Strömungsrate von Luft, die durch den Raum zwischen der Innenfläche des Rings 52 und der Außenfläche der Welle 10 strömt, unterdrückt werden kann, selbst wenn Luft aus dem Innenraum 500 angesaugt wird. Folglich kann der Unterdruck, mit dem das Werkstück W aufgenommen werden kann, an der Spitze 10A der Welle 10 erzeugt werden. Andererseits kann der Überdruck in dem hohlen Teil 11 erzeugt werden, wenn das Überdruck-Magnetventil 63A geöffnet und das Unterdruck-Magnetventil 63B in dem Luftsteuerungsmechanismus 60 geschlossen ist, unabhängig von der Position der Welle 10.
  • Das heißt, da der Überdruck an der Spitze 10A der Welle 10 erzeugt werden kann, kann das Werkstück W schnell von der Spitze 10A der Welle 10 entfernt werden.
  • (Aufnehm-und-Ablege-Betrieb)
  • Es wird beschrieben, wie das Werkstück W mit Hilfe des Aktuators 1 aufgenommen und abgelegt wird. Die Kontrolleinrichtung 7 führt ein vorbestimmtes Programm aus, um das Aufnehmen und Ablegen durchzuführen. Während des Aufnehmens des Werkstücks W sind das Überdruck-Magnetventil 63A und das Unterdruck-Magnetventil 63B beide in einem geschlossenen Zustand, bis die Welle 10 mit dem Werkstück W in Kontakt kommt. In diesem Fall ist der Druck an der Spitze 10A der Welle 10 der atmosphärische Druck. Dann bewegt der Linearbewegungsmotor 30 die Welle 10 in Z-Achsen-Richtung nach unten. Nach dem Kontakt der Welle 10 mit dem Werkstück W wird der Linearmotor 30 gestoppt. Nachdem der Linearmotor 30 gestoppt ist, wird das Unterdruck-Magnetventil 63B geöffnet, um den Unterdruck an der Spitze 10A der Welle 10 zu erzeugen, wodurch das Werkstück W an die Spitze 10A der Welle 10 gesaugt wird. Danach bewegt der Linearbewegungsmotor 30 die Welle 10 in Z-Achsen-Richtung nach oben. Zu diesem Zeitpunkt wird die Welle 10 durch den rotierenden Motor 20 wie gewünscht gedreht. Somit kann das Werkstück W aufgenommen werden.
  • Als nächstes wird während des Ablegens des Werkstücks W die Welle 10 in einem Zustand, in dem das Werkstück W an der Spitze 10A angesaugt ist, durch den Linearbewegungsmotor 30 in Z-Achsen-Richtung nach unten bewegt. Wenn das Werkstück W geerdet ist, wird der Linearbewegungsmotor 30 angehalten, um die Bewegung der Welle 10 zu stoppen. Außerdem wird das Unterdruck-Magnetventil 63B geschlossen und das Überdruck-Magnetventil 63A geöffnet, um den Überdruck in der Spitze 10A der Welle 10 zu erzeugen. Danach bewegt der Linearbewegungsmotor 30 die Welle 10 in Z-Achsen-Richtung nach oben, und die Spitze 10A der Welle 10 verlässt entsprechend das Werkstück W.
  • Dabei wird während der Aufnahme des Werkstücks W mit Hilfe des Dehnungsmessers 37 erkannt, dass die Spitze 10A der Welle 10 mit dem Werkstück W in Kontakt kommt. Nachfolgend wird dieses Verfahren beschrieben. Es ist zu beachten, dass in ähnlicher Weise detektiert wird, dass das Werkstück W während des Aufsetzens des Werkstücks W geerdet ist. Wenn die Spitze 10A der Welle 10 in Kontakt mit dem Werkstück W kommt und die Spitze 10A das Werkstück W schiebt, wird eine Last zwischen der Welle 10 und dem Werkstück W erzeugt. Das heißt, die Welle 10 erhält eine Kraft von dem Werkstück W aufgrund der Reaktion, wenn die Welle 10 die Kraft auf das Werkstück W ausübt. Die von dem Werkstück W durch die Welle 10 erhaltene Kraft wirkt in eine Richtung, um eine Dehnung relativ zu dem Kupplungsarm 36 zu erzeugen. Das heißt, die Dehnung wird zu diesem Zeitpunkt im Kupplungsarm 36 erzeugt. Diese Dehnung wird durch den Dehnungsmesser 37 erfasst. Die vom Dehnungsmesser 37 erfasste Dehnung korreliert dann mit der Kraft, die die Welle 10 vom Werkstück W aufnimmt. Folglich kann die vom Werkstück W durch die Welle 10 aufgenommene Kraft, d. h. die zwischen der Welle 10 und dem Werkstück W erzeugte Last, auf der Grundlage eines erfassten Werts des Dehnungsmessers 37 erfasst werden. Eine Beziehung zwischen dem detektierten Wert des Dehnungsmessers und der Last kann im Voraus durch ein Experiment, eine Simulation oder ähnliches ermittelt werden.
  • Da die zwischen der Welle 10 und dem Werkstück W erzeugte Last basierend auf dem detektierten Wert des Dehnungsmessers 37 detektiert werden kann, kann beispielsweise bei der Erzeugung der Last festgestellt werden, dass die Spitze 10A der Welle 10 in Kontakt mit dem Werkstück W kommt, oder es kann unter Berücksichtigung von Fehlereinflüssen oder ähnlichem festgestellt werden, dass die Spitze 10A der Welle 10 in Kontakt mit dem Werkstück W kommt, wenn eine detektierte Last gleich oder größer als eine vorbestimmte Last ist. Es ist zu beachten, dass die vorbestimmte Last die Last ist, durch die bestimmt wird, dass die Welle 10 in Kontakt mit dem Werkstück W kommt. Darüber hinaus kann die vorbestimmte Last als die Last festgelegt werden, mit der es möglich ist, das Werkstück W sicherer aufzunehmen, während eine Beschädigung des Werkstücks W verhindert wird. Zusätzlich kann die vorgegebene Last je nach Art des Werkstücks W geändert werden.
  • Hier ist die Änderung des Widerstands des Dehnungsmessers 37 aufgrund der Last extrem klein, und daher wird die Änderung als Spannungsänderung unter Verwendung einer Wheatstone-Brückenschaltung genommen. Im Aktuator 1 sind ein Ausgang einer Brückenschaltung, die mit dem ersten Dehnungsmesser 37A verbunden ist, und ein Ausgang einer Brückenschaltung, die mit dem zweiten Dehnungsmesser 37B verbunden ist, parallel geschaltet. Somit sind die Ausgänge der beiden Brückenschaltungen parallel geschaltet, und dementsprechend ergibt sich die Spannungsänderung, aus der der Einfluss der Temperatur wie folgt eliminiert wird.
  • Unter der Annahme, dass es hier keine Dehnung des Kupplungsarms 36 aufgrund des Temperatureinflusses gibt, sind die von dem ersten Dehnungsmesser 37A bzw. dem zweiten Dehnungsmesser 37B erfassten Lasten ungefähr gleich. Wenn jedoch beispielsweise die Betriebsfrequenz des Linearmotors 30 hoch und die Betriebsfrequenz des rotierenden Motors 20 niedrig ist, ist die Temperatur auf der Seite des Linearmotors 30 höher als die Temperatur auf der Seite des rotierenden Motors 20. Daher ist ein Ausdehnungsbetrag in Z-Achsen-Richtung des Linearbewegungstisches 33 größer als ein Ausdehnungsbetrag in Z-Achsen-Richtung des rotierenden Motors 20 zwischen dem ersten Arm 36A und dem zweiten Arm 36B. Folglich ist der erste Arm 36A nicht parallel zum zweiten Arm 36B, und ein Abstand zwischen dem ersten Arm 36A und dem zweiten Arm 36B ist auf der Seite des Linearbewegungsmotors 30 größer als auf der Seite des rotierenden Motors 20. Zu diesem Zeitpunkt zieht sich der erste Dehnungsmesser 37A zusammen, und der zweite Dehnungsmesser 37B dehnt sich aus. In diesem Fall zeigt der Ausgang des ersten Dehnungsmessers 37A offensichtlich die Erzeugung der Last an, und der Ausgang des zweiten Dehnungsmessers 37B zeigt offensichtlich die Erzeugung einer negativen Last an. Zu diesem Zeitpunkt wird eine Kraft, die aufgrund einer Differenz zwischen dem Ausdehnungsbetrag in der Z-Achsen-Richtung des Linearbewegungstisches 33 und dem Ausdehnungsbetrag in der Z-Achsen-Richtung des Drehmotors 20 erzeugt wird, gleichermaßen auf den ersten Arm 36A und den zweiten Arm 36B in entgegengesetzten Richtungen ausgeübt, und daher haben der Ausgang des ersten Dehnungsmessers 37A und der Ausgang des zweiten Dehnungsmessers 37B einen gleichen absoluten Wert und unterscheiden sich im positiven oder negativen Vorzeichen. Wenn die Ausgänge der beiden Dehnungsmesser parallel geschaltet sind, können sich daher die Ausgänge aufgrund des Temperatureinflusses gegenseitig aufheben, und es ist daher nicht notwendig, eine separate Korrektur in Abhängigkeit von der Temperatur durchzuführen. Daher kann die Last einfach und genau erfasst werden. So sind die Ausgänge der beiden Brückenschaltungen parallel geschaltet, so dass die Spannungsänderung, aus der der Temperatureinfluss eliminiert wird, erhalten werden kann, und diese Spannungsänderung hat einen Wert, der der zwischen der Welle 10 und dem Werkstück W erzeugten Last entspricht.
  • Es ist zu beachten, dass in der vorliegenden Ausführungsform zwei Dehnungsmesser 37 vorgesehen sind. Stattdessen kann auch nur einer der ersten Dehnungsmesser 37A oder der zweite Dehnungsmesser37B vorgesehen sein. In diesem Fall wird der detektierte Wert des Dehnungsmessers in Abhängigkeit von der Temperatur unter Verwendung bekannter Technologie korrigiert. Selbst in einem Fall, in dem ein Dehnungsmesser 37 vorgesehen ist, hat der Ausgang des Dehnungsmessers 37 einen Wert, der der zwischen der Welle 10 und dem Werkstück W erzeugten Last entspricht. Folglich kann die zwischen der Welle 10 und dem Werkstück W erzeugte Last basierend auf dem Ausgang des Dehnungsmessstreifens 37 erfasst werden.
  • Somit sind die Dehnungsmesser 37 in den Kupplungsarmen 36 vorgesehen, und somit kann erkannt werden, dass die Welle 10 mit dem Werkstück W in Kontakt kommt. Bisher war es schwierig, die auf das Werkstück W ausgeübte Kraft zu erkennen. Um dieses Problem zu lösen, wird eine stoßdämpfende Feder oder ein hochflexibles Element (z. B. ein Gummi) an der Spitze 10A der Welle 10 angebracht. In diesem Fall ist es schwierig, die auf das Werkstück W aufzubringende Kraft genau einzustellen. Außerdem kann die Geschwindigkeit, mit der die Welle 10 in die Nähe des Werkstücks W gebracht wird, verringert werden, um den Stoß zu reduzieren, der erzeugt wird, wenn die Welle 10 an das Werkstück W stößt. In diesem Fall verlängert sich die Taktzeit. Andererseits kann gemäß dem Aktuator 1 der vorliegenden Ausführungsform durch den Dehnungsmesser 37 korrekt erkannt werden, dass die Welle 10 in Kontakt mit dem Werkstück W kommt, und daher kann die auf das Werkstück W aufzubringende Kraft genauer eingestellt werden, ohne die Geschwindigkeit der Welle 10 zu verringern.
  • Darüber hinaus kann eine geeignete Kraft auf das Werkstück W ausgeübt werden, und daher ist es möglich, das Werkstück W sicherer aufzunehmen. Wenn das Werkstück W beispielsweise aufgenommen wird, wird der Unterdruck in dem hohlen Teil 11 in einem Zustand erzeugt, in dem das Werkstück W gegen die Spitze 10A der Welle 10 gedrückt wird. Folglich ist es möglich, das Werkstück W sicherer aufzunehmen, und es ist möglich, zu verhindern, dass das Werkstück W stark mit der Welle 10 kollidiert und beschädigt wird, wenn das Werkstück W angesaugt wird. Andererseits kann das Werkstück W beschädigt werden, wenn die Last zum Drücken des Werkstücks W zu groß ist. Um dieses Problem zu lösen, wird eine geeignete Last auf das Werkstück W aufgebracht, während die auf das Werkstück W aufzubringende Kraft erfasst wird, so dass es möglich ist, das Werkstück W sicherer aufzunehmen und gleichzeitig die Beschädigung des Werkstücks W zu verhindern. Darüber hinaus kann es auch während der Platzierung erforderlich sein, die geeignete Last auf das Werkstück W aufzubringen. Auch zu diesem Zeitpunkt ermöglicht eine angemessene Steuerung der auf das Werkstück W aufzubringenden Kraft eine sicherere Verbindung.
  • (Ein weiterer Aspekt 1 des Dehnungsmessers 37)
  • Im Aktuator 1 ist der Dehnungsmesser 37 im Kupplungsarm 36 vorgesehen. Alternativ kann der Dehnungsmesser 37 in einem anderen Element vorgesehen sein, solange das Element eine Dehnung in Übereinstimmung mit einer Last erzeugt, wenn die Last zwischen der Welle 10 und dem Werkstück W erzeugt wird.
  • 4 und 5 sind Ansichten, die eine schematische Konfiguration in einem Fall zeigen, in dem Dehnungsmesser 37 in zwei Lagern 25 vorgesehen sind, die die Ausgangswelle 21 des rotierenden Motors 20 tragen. 4 ist eine Ansicht um ein Lager 25A, das auf der oberen Seite in Z-Achsen-Richtung vorgesehen ist, und 5 ist eine Ansicht um ein Lager 25B, das auf der unteren Seite in Z-Achsen-Richtung vorgesehen ist. Es wird darauf hingewiesen, dass beide Lager einfach als Lager 25 bezeichnet werden, wenn die beiden Lager nicht unterschieden werden. Die Lager 25 sind auf der Oberseite (siehe 4) bzw. der Unterseite (siehe 5) in Z-Achsen-Richtung des Rotors 23 bzw. in der Ausgangswelle 21 vorgesehen.
  • Zunächst wird der auf der Oberseite des Rotors 23 in Z-Achsen-Richtung vorgesehene Dehnungsmesser 37 unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. Das Lager 25A hat eine innere Umfangsfläche, die in eine äußere Umfangsfläche der Ausgangswelle 21 eingepasst ist, und hat eine äußere Umfangsfläche, die in eine innere Umfangsfläche eines Befestigungsteils 220A eingepasst ist, der in dem Stator 22 ausgebildet ist. Der Befestigungsteil 220A umfasst einen oberen Vorsprung 221A, der in Richtung einer Seite der Mittelachse 100 vorsteht, um mit dem Lager 25A auf der Oberseite in Z-Achsen-Richtung in Kontakt zu kommen. Der erste Dehnungsmesser 37A ist auf einer oberen Fläche des oberen Vorsprungs 221A in der Z-Achsen-Richtung vorgesehen. Als nächstes wird der Dehnungsmesser 37 beschrieben, der auf der Unterseite des Rotors 23 in der Z-Achsen-Richtung vorgesehen ist, mit Bezug auf 5. Das Lager 25B hat eine innere Umfangsfläche, die in die äußere Umfangsfläche der Ausgangswelle 21 eingepasst ist, und hat eine äußere Umfangsfläche, die in eine innere Umfangsfläche eines Befestigungsteils 220B eingepasst ist, der in dem Stator 22 ausgebildet ist. Der Befestigungsteil 220B umfasst einen unteren Vorsprung 221B, der in Richtung der Seite der Mittelachse 100 vorsteht, um mit dem Lager 25B auf der Oberseite in Z-Achsen-Richtung in Kontakt zu kommen. Der zweite Dehnungsmesser 37B ist an einer oberen Fläche des unteren Vorsprungs 221B in Z-Achsen-Richtung vorgesehen. Daher sind der erste Dehnungsmesser 37A und der zweite Dehnungsmesser 37B auf den Oberflächen vorgesehen, die in die gleiche Richtung weisen und parallel zueinander bzw. orthogonal zur Mittelachse 100 der Welle 10 sind. Gemäß dieser Konfiguration wird in dem oberen Vorsprung 221A und dem unteren Vorsprung 221 B aufgrund der zwischen der Welle 10 und dem Werkstück W erzeugten Last eine Dehnung erzeugt. Diese Dehnung korreliert mit der zwischen der Welle 10 und dem Werkstück W erzeugten Last, und daher ermöglicht die Erfassung der Dehnung durch den Dehnungsmessers 37 die Erfassung der zwischen der Welle 10 und dem Werkstück W erzeugten Last. Außerdem erfassen der erste Dehnungsmesser 37A und der zweite Dehnungsmesser 37B aufgrund des Temperatureinflusses Dehnungen in entgegengesetzten Richtungen. Das heißt, Kräfte gleicher Größe werden auf den oberen Vorsprung 221A und den unteren Vorsprung 221B in entgegengesetzten Richtungen ausgeübt, wenn eine Differenz zwischen einem Ausdehnungsbetrag des Stators 22 zwischen dem oberen Vorsprung 221A und dem unteren Vorsprung 221B und einem Ausdehnungsbetrag der Ausgangswelle 21 besteht. Zu diesem Zeitpunkt haben das Ausgangssignal des ersten Dehnungsmessers 37A und das Ausgangssignal des zweiten Dehnungsmessers 37B den gleichen Absolutwert und unterscheiden sich im positiven oder negativen Vorzeichen. Daher werden die Ausgänge der beiden Dehnungsmesser parallel geschaltet, so dass sich die Ausgänge aufgrund des Temperatureinflusses gegenseitig aufheben können. Folglich ist es nicht notwendig, eine separate Korrektur in Abhängigkeit von der Temperatur durchzuführen. Infolgedessen kann die auf die Welle 10 und das Werkstück W wirkende Last einfach und genau erfasst werden.
  • (Ein weiterer Aspekt 2 des Dehnungsmessers 37)
  • Im Aktuator 1 ist der Dehnungsmesser 37 im Kupplungsarm 36 vorgesehen. Alternativ kann der Dehnungsmesser 37 im Kupplungsarm 35 vorgesehen sein. Das heißt, die Dehnungsmesser 37 können auf Oberflächen von zwei Kupplungsarmen 35 vorgesehen sein, die in Z-Achsen-Richtung nach oben weisen. Alternativ können die Dehnungsmessstreifen 37 auf Oberflächen von zwei Kupplungsarmen 35 angebracht werden, die in Z-Achsen-Richtung nach unten gerichtet sind. Die Dehnung wird sowohl in einer nach oben weisenden Oberfläche als auch in einer nach unten weisenden Oberfläche des Kupplungsarms 36 in Z-Achsen-Richtung in Übereinstimmung mit der Größe der zwischen der Welle 10 und dem Werkstück W erzeugten Last erzeugt. Weiterhin sind zwei Kupplungsarme 35 in Z-Achsen-Richtung versetzt angeordnet und weisen jeweils zueinander parallele Mittelachsen auf, wobei die jeweiligen Mittelachsen orthogonal zur Mittelachse 100 der Welle 10 stehen. Aus diesem Grund werden die Ausgänge von zwei Dehnungsmessern wie oben beschrieben parallel geschaltet, auch wenn in den Kupplungsarmen 35 eine Dehnung aufgrund von thermischer Ausdehnung erzeugt wird. Dadurch kann der Einfluss der Dehnung durch die thermische Ausdehnung aufgehoben werden. Infolgedessen kann die auf die Welle 10 und das Werkstück W wirkende Belastung einfach und genau erfasst werden.
  • (Aufnahme und Platzierungs-Steuerung)
  • Als nächstes wird die spezifische Steuerung des Aufnehmens und Platzierens beschrieben. Die Kontrolleinrichtung 7 führt das vorgegebene Programm aus, um diese Aufnahme und Platzierung durchzuführen. Es ist zu beachten, dass in der vorliegenden Ausführungsform der Ausgang des Dehnungsmessers 37 durch die Last ersetzt wird und der Linearbewegungsmotor 30 basierend auf dieser Last gesteuert wird. Stattdessen kann der Linearbewegungsmotor 30 auch direkt auf der Grundlage des Ausgangs des Dehnungsmessers 37 gesteuert werden. Zunächst wird die Aufnahme-Verarbeitung beschrieben. 6 ist ein Flussdiagramm, das den Ablauf der Aufnahme-Verarbeitung illustriert. Das vorliegende Flussdiagramm wird von der Kontrolleinrichtung 7 zu jeder vorbestimmten Zeit ausgeführt. Diese vorbestimmte Zeit wird in Übereinstimmung mit der Taktzeit eingestellt. In einem Ausgangszustand befindet sich die Welle 10 in einem ausreichenden Abstand zum Werkstück W.
  • In Schritt S101 werden das Überdruck-Magnetventil 63A und das Unterdruck-Magnetventil 63B beide geschlossen. Das heißt, der Druck an der Spitze 10A der Welle 10 wird auf den Atmosphärendruck eingestellt. In Schritt S102 wird die Welle 10 abgesenkt. Das heißt, der Linearbewegungsmotor 30 wird angetrieben, um die Welle 10 in Z-Achsen-Richtung nach unten zu bewegen. In Schritt S103 wird die auf die Welle 10 ausgeübte Last basierend auf dem Ausgang des Dehnungsmessers 37 erfasst. In Schritt S104 wird bestimmt, ob die auf die Welle 10 ausgeübte Last gleich oder größer als die vorbestimmte Last ist oder nicht. Die vorbestimmte Last ist hier die Last, bei der bestimmt wird, dass die Welle 10 mit dem Werkstück W in Kontakt kommt. Es ist zu beachten, dass die vorbestimmte Last als die Last eingestellt werden kann, mit der es möglich ist, das Werkstück W sicherer aufzunehmen und gleichzeitig die Beschädigung des Werkstücks W zu verhindern. Wenn im Schritt S104 eine positive Bestimmung vorgenommen wird, schreitet die Verarbeitung zum Schritt S105 fort, und wenn eine negative Bestimmung vorgenommen wird, kehrt die Verarbeitung zum Schritt S103 zurück. Daher bewegt der Linearbewegungsmotor 30 die Welle 10 in Z-Achsen-Richtung nach unten, bis die auf die Welle 10 ausgeübte Last die vorbestimmte Last oder mehr erreicht.
  • Im Schritt S105 wird der Linearbewegungsmotor 30 gestoppt. Es ist zu beachten, dass selbst wenn der Linearbewegungsmotor 30 gestoppt ist, die Erregung des Linearmotors 30 rückgekoppelt gesteuert wird, so dass die vorbestimmte Last kontinuierlich auf die Welle 10 aufgebracht wird.
  • In Schritt S106 wird das Unterdruck-Magnetventil 63B geöffnet. Es ist zu beachten, dass ein geschlossener Ventilzustand des Überdruck-Magnetventils 63A beibehalten wird. Folglich wird der Unterdruck an der Spitze 10A der Welle 10 erzeugt, um das Werkstück W an die Spitze 10A der Welle 10 zu saugen. In Schritt S107 wird die Welle 10 angehoben. Zu diesem Zeitpunkt bewegt der Linearbewegungsmotor 30 die Welle 10 um eine vorbestimmte Strecke in Z-Achsen-Richtung nach oben. Zu diesem Zeitpunkt kann die Welle 10 bei Bedarf durch den rotierenden Motor 20 gedreht werden. Somit kann das Werkstück W aufgenommen werden.
  • Als nächstes wird die Platzierungs-Verarbeitung beschrieben. 7 ist ein Flussdiagramm, das den Ablauf der Platzierungs-Verarbeitung zeigt. Die Platzierungs-Verarbeitung wird von der Kontrolleinrichtung 7 nach der in 6 dargestellten Entnahme-Verarbeitung ausgeführt. Zu Beginn der Platzierungs-Verarbeitung wird das Werkstück W an die Spitze der Welle 10 gesaugt. Das heißt, das Überdruck-Magnetventil 63A wird geschlossen und das Unterdruck-Magnetventil 63B wird geöffnet. In Schritt S201 wird die Welle 10 abgesenkt. Das heißt, der Linearbewegungsmotor 30 wird angetrieben, um die Welle 10 in Z-Achsen-Richtung abwärts zu bewegen. In Schritt S202 wird die auf die Welle 10 ausgeübte Last basierend auf dem Ausgang des Dehnungsmessers 37 erfasst. In Schritt S203 wird bestimmt, ob die auf die Welle 10 ausgeübte Last gleich oder größer als eine zweite vorbestimmte Last ist. Es ist zu beachten, dass die zweite vorbestimmte Last die Last ist, durch die bestimmt wird, dass das Werkstück W geerdet ist, oder die Last, durch die bestimmt wird, dass das Werkstück W mit einem anderen Element in Kontakt kommt. Die zweite vorbestimmte Last kann gleich oder verschieden von der vorbestimmten Last im Schritt S104 sein. Wenn im Schritt S203 eine positive Bestimmung vorgenommen wird, geht die Verarbeitung zum Schritt S204 weiter, und wenn eine negative Bestimmung vorgenommen wird, kehrt die Verarbeitung zum Schritt S202 zurück. Daher bewegt der Linearbewegungsmotor 30 die Welle 10 in Z-Achsen-Richtung nach unten, bis die auf die Welle 10 ausgeübte Last die zweite vorbestimmte Last oder mehr erreicht.
  • Im Schritt S204 wird der Linearbewegungsmotor 30 gestoppt. Es ist zu beachten, dass selbst wenn der Linearbewegungsmotor 30 gestoppt ist, die Erregung des Linearmotors 30 rückgekoppelt gesteuert wird, so dass die zweite vorbestimmte Last kontinuierlich auf die Welle 10 aufgebracht wird.
  • In Schritt S205 wird das Überdruckmagnetventil 63A geöffnet und das Unterdruckmagnetventil 63B geschlossen. Folglich wird der Überdruck an der Spitze 10A der Welle 10 erzeugt, um das Werkstück W von der Welle 10 zu entfernen. In Schritt S206 wird die Welle 10 angehoben. Das heißt, der Linearbewegungsmotor 30 bewegt die Welle 10 um eine vorbestimmte Strecke in Z-Achsen-Richtung nach oben. Zu diesem Zeitpunkt kann die Welle 10 bei Bedarf durch den rotierenden Motor 20 gedreht werden. So kann das Werkstück W platziert werden.
  • Wie oben beschrieben, kann gemäß dem Aktuator 1 der vorliegenden Ausführungsform die auf die Welle 10 ausgeübte Last basierend auf dem Ausgang des Dehnungsmessers 37 erfasst werden. Dann wird der Linearbewegungsmotor 30 basierend auf der detektierten Last gesteuert, so dass eine geeignete Last auf das Werkstück W aufgebracht werden kann. Daher ist es möglich, das Werkstück W sicherer aufzunehmen, während eine Beschädigung des Werkstücks W verhindert wird.
  • <Zweite Ausführungsform>
  • Wenn hier ein Linearbewegungsmotor 30 in einem Moment gestoppt wird, in dem eine Welle 10 mit einem Werkstück W bei der Aufnahme-Verarbeitung in Kontakt kommt, kommt eine Spitze 10A der Welle 10 nicht ausreichend eng mit dem Werkstück W in Kontakt, und es kann ein Zwischenraum zwischen einem Teil der Spitze 10A der Welle 10 und dem Werkstück W erzeugt werden. Wenn in diesem Zustand ein Unterdruck in der Spitze 10A erzeugt wird, bewegt sich das Werkstück W auf die Spitze 10A zu, und das Werkstück W kollidiert mit der Spitze 10A in einem Bereich, in dem sich der Zwischenraum zwischen der Spitze 10A und dem Werkstück W befindet. Durch diese Kollision kann das Werkstück W beschädigt werden kann. Außerdem strömt, wenn zwischen einem Teil der Spitze 10A der Welle 10 und dem Werkstück W ein Zwischenraum besteht, Luft von außerhalb der Welle 10 in einen Innenraum 500. Folglich nimmt der Druck im Innenraum 500 nicht ausreichend ab, und das Werkstück W kann möglicherweise nicht aufgenommen werden. Daher ist es wünschenswert, dass die gesamte Spitze 10A der Welle 10 in engem Kontakt mit dem Werkstück W steht. Aus diesem Grund wird davon ausgegangen, dass die Welle 10 während der Aufnahme-Verarbeitung so lange gegen das Werkstück W gedrückt wird, bis ein bestimmter Grad an Belastung auf das Werkstück W ausgeübt wird.
  • Wenn jedoch eine Bewegungsgeschwindigkeit der Welle 10 bei der Aufnahme-Verarbeitung zu hoch ist und der Linearbewegungsmotor 30 gestoppt werden soll, kann der Linearbewegungsmotor 30 aufgrund eines Faktors wie der Ansprechverzögerung möglicherweise nicht sofort gestoppt werden. In diesem Fall wird mehr Last als nötig auf das Werkstück W ausgeübt, und das Werkstück W könnte beschädigt werden. Andererseits kann sich die Taktzeit erhöhen, wenn die Bewegungsgeschwindigkeit der Welle 10 verringert wird.
  • Um das Programm zu lösen, wird in der vorliegenden Ausführungsform die Welle 10 mit einer vergleichsweise hohen Geschwindigkeit bewegt, bis die Welle 10 in Kontakt mit dem Werkstück W kommt. Nachdem die Welle 10 in Kontakt mit dem Werkstück W gekommen ist, wird die Welle 10 mit einer vergleichsweise niedrigen Geschwindigkeit bewegt, bis eine angemessene Last auf das Werkstück W aufgebracht wird. Folglich wird die Welle 10 sicherer in engen Kontakt mit dem Werkstück W gebracht, während die Beschädigung des Werkstücks W verhindert wird.
  • Diese Aufnahme-Verarbeitung werden beschrieben. 8 ist ein Flussdiagramm, das den Ablauf der Aufnahme-Verarbeitung zeigt. Das vorliegende Flussdiagramm wird von einer Kontrolleinrichtung 7 zu jeder vorbestimmten Zeit ausgeführt. Diese vorbestimmte Zeit wird in Übereinstimmung mit der Taktzeit eingestellt. Es ist zu beachten, dass ein Schritt, in dem die gleiche Verarbeitung wie die in 6 dargestellte Aufnahme-Verarbeitung durchgeführt wird, mit der gleichen Bezugszeichen oder dem gleichen Symbol gekennzeichnet ist und die Beschreibung weggelassen wird.
  • Wenn in dem in 8 dargestellten Flussdiagramm die Verarbeitung von Schritt S103 endet, geht die Verarbeitung zu Schritt S301 über. In dem Schritt S301 wird bestimmt, ob die auf die Welle 10 ausgeübte Last gleich oder größer als eine dritte vorbestimmte Last ist oder nicht. Die dritte vorbestimmte Last ist eine Last, durch die bestimmt wird, dass die Welle 10 in Kontakt mit dem Werkstück W kommt. Im vorliegenden Schritt S301 wird bestimmt, ob die Welle 10 in Kontakt mit dem Werkstück W kommt oder nicht. Wenn im Schritt S301 eine positive Bestimmung erfolgt, schreitet die Verarbeitung zum Schritt S302 fort, und wenn eine negative Bestimmung erfolgt, kehrt die Verarbeitung zum Schritt S103 zurück. Daher bewegt der Linearbewegungsmotor 30 die Welle 10 in Z-Achsen-Richtung mit einer vergleichsweise hohen Geschwindigkeit nach unten, bis die auf die Welle 10 wirkende Last die dritte vorbestimmte Last oder mehr erreicht. Im Schritt S302 wird die Bewegungsgeschwindigkeit der Welle 10 verringert. Das heißt, die Geschwindigkeit, mit der der Linearbewegungsmotor 30 die Welle 10 in Z-Achsen-Richtung nach unten bewegt, wird verringert. Zu diesem Zeitpunkt sinkt die Bewegungsgeschwindigkeit unter die in Schritt S102 eingestellte Bewegungsgeschwindigkeit der Welle 10.
  • In Schritt S303 wird die auf die Welle 10 ausgeübte Last basierend auf einem Ausgang eines Dehnungsmessers 37 erfasst. In Schritt S304 wird bestimmt, ob die auf die Welle 10 ausgeübte Last gleich oder größer als eine vierte vorbestimmte Last ist oder nicht. Die vierte vorbestimmte Last ist eine Last, mit der es möglich ist, das Werkstück W sicherer aufzunehmen, während die Beschädigung des Werkstücks W verhindert wird. Wenn im Schritt S304 eine positive Bestimmung erfolgt, wird die Verarbeitung zum Schritt S105 fortgesetzt, und wenn eine negative Bestimmung erfolgt, kehrt die Verarbeitung zum Schritt S303 zurück. Daher bewegt der Linearbewegungsmotor 30 die Welle 10 in Z-Achsen-Richtung mit einer niedrigen Geschwindigkeit nach unten, bis die auf die Welle 10 ausgeübte Last die vierte vorbestimmte Last oder mehr erreicht. So ist es möglich, das Werkstück W sicherer aufzunehmen und gleichzeitig die Beschädigung des Werkstücks W zu verhindern.
  • Eine ähnliche Steuerung ist auch bei der Platzierungs-Verarbeitung möglich. 9 ist ein Flussdiagramm, das den Ablauf der Platzierungs-Verarbeitung zeigt. Die Platzierungs-Verarbeitung wird von der Kontrolleinrichtung 7 nach der in 6 oder 8 dargestellten Aufnahme-Verarbeitung ausgeführt. Es ist zu beachten, dass ein Schritt, in dem die gleiche Verarbeitung wie die in 7 dargestellte Platzierungs-Verarbeitung durchgeführt wird, mit der gleichen Bezugszeichen oder dem gleichen Symbol gekennzeichnet ist und die Beschreibung weggelassen wird.
  • In dem in 9 dargestellten Flussdiagramm wird, wenn die Verarbeitung des Schritts S202 endet, zum Schritt S401 weitergegangen. In dem Schritt S401 wird bestimmt, ob die auf die Welle 10 ausgeübte Last gleich oder größer als eine fünfte vorbestimmte Last ist oder nicht. Es ist zu beachten, dass die fünfte vorbestimmte Last eine Last ist, durch die bestimmt wird, dass das Werkstück W geerdet ist, oder eine Last, durch die bestimmt wird, dass das Werkstück W mit einem anderen Element in Kontakt kommt. Wenn im Schritt S401 eine positive Bestimmung erfolgt, schreitet die Verarbeitung zum Schritt S402 fort, und wenn eine negative Bestimmung erfolgt, kehrt die Verarbeitung zum Schritt S202 zurück. Daher bewegt der Linearbewegungsmotor 30 die Welle 10 in Z-Achsen-Richtung mit einer vergleichsweise hohen Geschwindigkeit nach unten, bis die auf die Welle 10 wirkende Last die fünfte vorbestimmte Last oder mehr erreicht. Im Schritt S402 wird die Bewegungsgeschwindigkeit der Welle 10 verringert. Das heißt, die Geschwindigkeit, mit der der Linearbewegungsmotor 30 die Welle 10 in Z-Achsen-Richtung nach unten bewegt, wird verringert. Zu diesem Zeitpunkt sinkt die Bewegungsgeschwindigkeit unter die in Schritt S201 eingestellte Bewegungsgeschwindigkeit der Welle 10. In Schritt S403 wird die auf die Welle 10 ausgeübte Last basierend auf dem Ausgang des Dehnungsmessers 37 erfasst. In Schritt S404 wird bestimmt, ob die auf die Welle 10 ausgeübte Last gleich oder größer als eine sechste vorbestimmte Last ist oder nicht. Die sechste vorbestimmte Last ist eine Last, mit der das Werkstück W in geeigneter Weise gegen ein anderes Element gedrückt werden kann. Wenn im Schritt S404 eine positive Feststellung getroffen wird, schreitet die Verarbeitung zum Schritt S204 fort, und wenn eine negative Feststellung getroffen wird, kehrt die Verarbeitung zum Schritt S403 zurück. Daher bewegt der Linearbewegungsmotor 30 die Welle 10 in Z-Achsen-Richtung mit einer niedrigen Geschwindigkeit nach unten, bis die auf die Welle 10 ausgeübte Last die sechste vorbestimmte Last oder mehr erreicht. Dadurch kann das Werkstück W sicherer gegen ein Objekt gepresst werden, während eine Beschädigung des Werkstücks W verhindert wird. Wie oben beschrieben, wird gemäß einem Aktuator 1 der vorliegenden Ausführungsform die Geschwindigkeit der Welle 10 zunächst auf einen hohen Wert eingestellt. Nachdem die Welle 10 beim Aufnehmen des Werkstücks W mit dem Werkstück W in Berührung kommt, oder nachdem das Werkstück W beim Ablegen des Werkstücks W geerdet wird, wird die Drehzahl der Welle 10 verringert. Die Drehzahl der Welle 10 wird verringert, während die auf das Werkstück W wirkende Last weiter erhöht wird. Daher ist es möglich, das Werkstück W sicherer aufzunehmen. Darüber hinaus wird beispielsweise in einem Fall, in dem das Werkstück W während des Platzierens des Werkstücks W an das andere Element angebunden wird, eine angemessene Last aufgebracht, wodurch das Werkstück W angemessener verbunden werden kann. Außerdem bewegt sich die Welle 10 mit einer hohen Geschwindigkeit, bis die Welle 10 in Kontakt mit dem Werkstück W kommt, und somit kann die Taktzeit verkürzt werden.
  • <Dritte Ausführungsform>
  • In der obigen Ausführungsform wird nach dem Anhalten des Linearbewegungsmotors 30 das Unterdruck-Magnetventil 63B geöffnet. Folglich wird der Unterdruck in der Spitze 10A der Welle 10 erzeugt, um das Werkstück W an die Spitze 10A der Welle 10 zu saugen. Es wird jedoch nicht ermittelt, ob das Werkstück W tatsächlich an die Spitze 10A der Welle 10 gesaugt ist oder nicht. Daher kann es zu Fehlern bei der Aufnahme des Werkstücks W kommen. Um das Problem zu lösen, wird in der vorliegenden Ausführungsform bestimmt, ob der Druck in einem hohlen Teil 11 ausreichend abnimmt, bevor die Welle 10 in Z-Achsen-Richtung nach oben bewegt wird, um das Werkstück W aufzunehmen. Wenn der Druck in dem hohlen Teil 11 ausreichend niedrig ist, kann festgestellt werden, dass das Werkstück W an die Spitze 10A der Welle 10 gesaugt ist und dass es möglich ist, das Werkstück W aufzunehmen. Wenn dann der Druck in dem hohlen Teil 11 ausreichend abnimmt, bewegt der Linearbewegungsmotor 30 die Welle 10 in der Z-Achsen-Richtung nach oben.
  • Ob der Druck in dem hohlen Teil 11 ausreichend abnimmt oder nicht, wird anhand eines erfassten Wertes von mindestens einem von einem Drucksensor 64 und einem Durchflusssensor 65 bestimmt. Nachdem die Welle 10 in Kontakt mit dem Werkstück W kommt, wird ein Überdruck-Magnetventil 63A geschlossen und ein Unterdruck-Magnetventil 63B geöffnet. Dann wird in einer gemeinsamen Passage 61C ein Unterdruck erzeugt. Die Spitze 10A der Welle 10 kommuniziert mit der gemeinsamen Passage 61C durch den hohlen Teil 11, ein Kommunikationsloch 12, einen Innenraum 500, eine Steuerpassage 501 und eine Luftstrompassage 202A. Daher strömt, wenn der Unterdruck in der gemeinsamen Passage 61 erzeugt wird, Luft von der Spitze 10A der Welle 10 in Richtung der gemeinsamen Passage 61 durch den hohlen Teil 11, das Kommunikationsloch 12, den Innenraum 500, die Steuerpassage 501 und die Luftstrompassage 202A. Zu diesem Zeitpunkt steht ein vom Drucksensor 64 erfasster Druck in Korrelation mit dem Druck im hohlen Teil 11. Das heißt, je niedriger der vom Drucksensor 64 erfasste Druck ist, desto niedriger wird der Druck im hohlen Teil 11. Daher ist der Druck in der Spitze 10A der Welle 10 niedrig. Außerdem korreliert zu diesem Zeitpunkt eine vom Durchflusssensor 65 erfasste Durchflussmenge mit dem Druck im hohlen Teil 11. Das heißt, je kleiner die vom Durchflusssensor 65 erfasste Durchflussmenge ist, desto geringer ist der Druck im hohlen Teil 11. Daher ist der Druck in der Spitze 10A der Welle 10 niedrig.
  • Um das Problem zu lösen, wird in der vorliegenden Ausführungsform zumindest in einem Fall, in dem der von dem Drucksensor 64 erfasste Druck auf einen vorbestimmten Druck oder weniger abfällt, und in einem Fall, in dem die von dem Durchflusssensor 65 erfasste Durchflussrate auf eine vorbestimmte Durchflussrate oder weniger abfällt, festgestellt, dass der Druck in dem hohlen Teil 11 ausreichend abnimmt, und der Linearmotor 30 bewegt die Welle 10 in Z-Achsen-Richtung nach oben. Es ist zu beachten, dass die vorgegebene Durchflussrate eine Durchflussrate ist, bei der der Druck im hohlen Teil 11 auf einen Druck abfällt, mit dem das Werkstück W aufgenommen werden kann, und der vorgegebene Druck ein Druck ist, auf den der Druck im hohlen Teil 11 abfällt und bei dem das Werkstück aufgenommen werden kann. Der vorbestimmte Durchfluss und der vorbestimmte Druck werden vorher durch Experiment, Simulation oder dergleichen ermittelt.
  • Diese Aufnahme-Verarbeitung wird beschrieben. 10 ist ein Flussdiagramm, das den Ablauf der Aufnahme-Verarbeitung zeigt. Das vorliegende Flussdiagramm wird von einer Kontrolleinrichtung 7 zu jeder vorbestimmten Zeit ausgeführt. Diese vorbestimmte Zeit wird in Übereinstimmung mit der Taktzeit eingestellt. Es ist zu beachten, dass ein Schritt, in dem die gleiche Verarbeitung wie die in 6 dargestellte Aufnahme-Verarbeitung durchgeführt wird, mit der gleichen Bezugszeichen oder dem gleichen Symbol bezeichnet ist und die Beschreibung weggelassen wird.
  • In dem in 8 dargestellten Flussdiagramm wird, wenn die Verarbeitung des Schritts S106 endet, die Verarbeitung zum Schritt S501 fortgesetzt. Im Schritt S501 erfasst der Drucksensor 64 den Druck, und der Durchflusssensor 65 erfasst die Durchflussrate. Es ist zu beachten, dass im vorliegenden Flussdiagramm im nächsten Schritt S502 bestimmt wird, ob der Druck im holen Teil 11 ausreichend abnimmt oder nicht, indem sowohl der erfasste Wert des Drucksensors 64 als auch der erfasste Wert des Durchflusssensors 65 verwendet werden, und daher werden im Schritt S501 sowohl der Druck als auch die Durchflussrate erfasst. In dem Schritt S501 kann jedoch einer von dem Druck und der Durchflussrate erfasst werden, in einem Fall, in dem bestimmt wird, ob der Druck in dem hohlen Teil 11 ausreichend abnimmt oder nicht, indem einer von dem erfassten Wert des Drucksensors 64 und dem erfassten Wert des Durchflusssensors 65 verwendet wird.
  • Als nächstes wird im Schritt S502 bestimmt, ob der durch den Drucksensor 64 erfasste Druck der vorbestimmte Druck oder weniger ist, und ob die durch den Durchflusssensor 65 erfasste Durchflussrate die vorbestimmte Durchflussrate oder weniger ist oder nicht. Wenn im Schritt S502 eine positive Bestimmung vorgenommen wird, geht die Verarbeitung zu Schritt S107 weiter, und wenn eine negative Bestimmung vorgenommen wird, kehrt die Verarbeitung zu Schritt S501 zurück. Daher wird der Linearmotor 30 angehalten, bis der vom Drucksensor 64 erfasste Druck den vorbestimmten Druck oder weniger erreicht und bis die vom Durchflusssensor 65 erfasste Durchflussrate die vorbestimmte Durchflussrate oder weniger erreicht. Es ist zu beachten, dass in dem Schritt S502 entweder bestimmt werden kann, ob der von dem Drucksensor 64 erfasste Druck gleich oder kleiner als der vorbestimmte Druck ist oder ob die von dem Durchflusssensor 65 erfasste Durchflussrate gleich oder kleiner als die vorbestimmte Durchflussrate ist oder nicht.
  • Wie oben beschrieben, wird gemäß einem Aktuator 1 der vorliegenden Ausführungsform auf der Grundlage des von dem Drucksensor 64 erfassten Drucks und/oder der von dem Durchflusssensor 65 erfassten Durchflussrate bestimmt, ob der Druck in dem hohlen Teil 11 ausreichend abnimmt oder nicht. Daraufhin wird die Welle 10 in Z-Achsen-Richtung nach oben bewegt, so dass eine sicherere Aufnahme des Werkstücks W möglich ist.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Aktuator
    2
    Gehäuse
    10
    Welle
    10A
    Spitze
    11
    hohler Teil
    20
    rotierender Motor
    22
    Stator
    23
    Rotor
    30
    Linearbewegungsmotor
    31
    Stator
    32
    Läufer
    36
    Kupplungsarm
    37
    Dehnungsmesser
    50
    Wellengehäuse
    60
    Luftsteuerungsmechanismus
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2009164347 [0003]

Claims (7)

  1. Aktuator, umfassend: eine Welle, einen Lagerteil, der die Welle drehbar lagert einen Linearbewegungsmotor mit einem Stator und einem Läufer, wobei eine Bewegung des Läufers parallel zu einer Mittelachse der Welle relativ zum Stator des Linearbewegungsmotors eine Bewegung des Lagerteils und der Welle in einer Richtung der Mittelachse der Welle bewirkt, ein Verbindungselement, das zumindest ein Teil eines Elements ist, das den Läufer des Linearbewegungsmotors und das Lagerteil verbindet, einen Dehnungsmesser, der in dem Verbindungselement vorgesehen ist, um eine Dehnung des Verbindungselements zu erfassen, und eine Steuervorrichtung, die den Linearbewegungsmotor auf der Grundlage der von dem Dehnungsmesser erfassten Dehnung steuert.
  2. Aktuator nach Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung eine auf die Welle ausgeübte Last basierend auf der durch den Dehnungsmesser erfassten Dehnung erfasst, während die Welle durch den Linearbewegungsmotor bewegt wird, und den Linearbewegungsmotor in einem Fall anhält, in dem die erfasste Last gleich oder größer als ein Schwellenwert ist.
  3. Aktuator nach Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung eine auf die Welle ausgeübte Last basierend auf der durch den Dehnungsmesser erfassten Dehnung erfasst, während die Welle durch den Linearbewegungsmotor bewegt wird, und eine Geschwindigkeit, mit der die Welle durch den Linearbewegungsmotor bewegt wird, auf eine niedrigere Geschwindigkeit einstellt, in einem Fall, in dem die erfasste Last gleich oder größer als ein Schwellenwert ist, als in einem Fall, in dem die Last kleiner als der Schwellenwert ist, und den Linearbewegungsmotor anhält, in einem Fall, in dem die erfasste Last gleich oder größer als ein zweiter Schwellenwert ist, der eine Last anzeigt, die größer als der Schwellenwert ist.
  4. Aktuator nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Welle einen hohlen Teil umfasst, der an einer Spitzenseite der Welle ausgebildet ist, so dass ein Innenraum der Welle hohl ist, der Aktuator ferner einen Versorgungsteil umfasst, der dem hohlen Teil einen Unterdruck zuführt, und die Steuervorrichtung den Unterdruck von dem Versorgungsteil zu dem hohlen Teil liefert, nachdem der Linearbewegungsmotor gestoppt ist, wenn ein Werkstück aufgenommen werden soll.
  5. Aktuator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Welle einen hohlen Teil aufweist, der an einer Spitzenseite der Welle ausgebildet ist, so dass ein Innenraum der Welle hohl ist, der Aktuator ferner umfasst: einen Versorgungsteil, der dem hohlen Teil einen Unterdruck zuführt, einen Strömungssensor, der in der Mitte einer Luftpassage vorgesehen ist, um eine Strömungsrate der durch die Luftpassage strömenden Luft zu erfassen, wobei die Luftpassage eine Passage ist, durch den Luft strömt, die von dem hohlen Teil angesaugt wird, wenn der Unterdruck dem hohlen Teil zugeführt wird, und einen Drucksensor, der in einer Mitte der Luftpassage vorgesehen ist, um einen Druck in der Luftpassage zu erfassen, und die Steuervorrichtung den Linearbewegungsmotor steuert, basierend auf, zusätzlich zu der durch den Dehnungsmesser erfassten Dehnung, die durch den Durchflusssensor erfasste Durchflussrate und/oder den durch den Drucksensor erfassten Druck.
  6. Aktuator nach Anspruch 5, wobei die Steuervorrichtung den Unterdruck von dem Versorgungsteil in den hohlen Teil einspeist, wenn ein Werkstück aufgenommen werden soll, und die Welle durch den Linearbewegungsmotor in Richtung der Mittelachse nach oben bewegt wird, wenn die von dem Durchflusssensor erfasste Durchflussmenge auf eine vorgegebene Durchflussmenge oder weniger abnimmt, und/oder wenn der von dem Drucksensor erfasste Druck auf einen vorgegebenen Druck oder weniger abnimmt.
  7. Aktuator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Verbindungselement ein erstes Element und ein zweites Element umfasst, die in Richtung der Mittelachse der Welle versetzt angeordnet sind, und der Dehnungsmesser auf jeder der Oberflächen vorgesehen ist, die auf dem ersten Element bzw. dem zweiten Element vorgesehen sind, wobei die Oberflächen in dieselbe Richtung weisen und parallel zueinander und orthogonal zur Mittelachse der Welle sind.
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