JP2834832B2 - 姿勢制御装置 - Google Patents
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- JP2834832B2 JP2834832B2 JP2065013A JP6501390A JP2834832B2 JP 2834832 B2 JP2834832 B2 JP 2834832B2 JP 2065013 A JP2065013 A JP 2065013A JP 6501390 A JP6501390 A JP 6501390A JP 2834832 B2 JP2834832 B2 JP 2834832B2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J17/00—Joints
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- B25J17/0208—Compliance devices
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
- B25J9/1005—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements comprising adjusting means
- B25J9/1015—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements comprising adjusting means using additional, e.g. microadjustment of the end effector
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
- B25J9/12—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements electric
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Automatic Assembly (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、電子部品や異形部品などの方向性のある部
品や挿着や、部品同士の位置合わせや組み立てを行う自
動組み立て工程に用いられたり、精密位置決めテーブル
として用いられ、複数の自由度をもち、コンプライアン
ス制御可能な姿勢制御装置に関するものである。
品や挿着や、部品同士の位置合わせや組み立てを行う自
動組み立て工程に用いられたり、精密位置決めテーブル
として用いられ、複数の自由度をもち、コンプライアン
ス制御可能な姿勢制御装置に関するものである。
[従来の技術] 従来、自動組み立て工程に用いられるこの種の姿勢制
御装置として、例えば、特開昭63−318283号公報があ
り、第13図に示すように、6角筒状の可動体21の各面に
それぞれ永久磁石20a,20bとロ字状コイル16とで形成さ
れ直流アクチュエータDAを配置し、可動体21の位置を検
出する位置検出センサ出力に基づいて各コイル16に流す
電流をフィードバック制御することにより可動体21の各
コイル16にローレンツ力を発生させ、可動体21を6自由
度制御自在にしたものがあった。
御装置として、例えば、特開昭63−318283号公報があ
り、第13図に示すように、6角筒状の可動体21の各面に
それぞれ永久磁石20a,20bとロ字状コイル16とで形成さ
れ直流アクチュエータDAを配置し、可動体21の位置を検
出する位置検出センサ出力に基づいて各コイル16に流す
電流をフィードバック制御することにより可動体21の各
コイル16にローレンツ力を発生させ、可動体21を6自由
度制御自在にしたものがあった。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、上述の従来例にあっては、6角筒状の
可動体1に取着されるロ字状のコイル16を12個の永久磁
石20a,20bで形成される磁気回路中に配置してローレツ
力を得るようにしており、多くの永久磁石20a,20bを必
要とするので、構成が複雑になり、また、6角筒状の可
動体21を用い、その周りに永久磁石20a,20bを配置して
いるので、全体形状が大型化するという問題があった。
可動体1に取着されるロ字状のコイル16を12個の永久磁
石20a,20bで形成される磁気回路中に配置してローレツ
力を得るようにしており、多くの永久磁石20a,20bを必
要とするので、構成が複雑になり、また、6角筒状の可
動体21を用い、その周りに永久磁石20a,20bを配置して
いるので、全体形状が大型化するという問題があった。
本発明は上記の点に鑑みて為されたものであり、その
目的とするところは、構成が簡単で、全体形状を小型化
できる姿勢制御装置を提供することにある。
目的とするところは、構成が簡単で、全体形状を小型化
できる姿勢制御装置を提供することにある。
[課題を解決するための手段] 本発明の請求項1記載の姿勢制御装置は、可動体に対
してZ軸方向に作用する吸引力あるいは反発力を発生す
る第1の駆動手段と、上記可動体に対してZ軸周り(θ
x,θy)に揺動するとともに、第1の方向に交差するΧ
Y面で並進する方向(Χ,Y,θz)に作用するローレン
ツ力を発生するリニア直流アクチュエータよりなる第2
の駆動手段と、上記可動体の位置を検出する位置センサ
と、上記位置センサ出力に基づいて両駆動手段を制御す
る制御手段とを備え、上記第2の駆動手段が、4角形の
平板状磁性体の片面の4隅に板厚方向(Z軸方向)に着
磁された永久磁石を磁極が交互に形成されるように配置
した2個の磁石ブロックを、異なる磁極が対向するよう
に適当な間隙をもって配置するよるとともに、各間隙中
に磁石あるいは磁性体を配置することにより8個の磁気
ギャップを形成した磁気回路ブロックと、上記磁気回路
ブロックのZ軸方向の片側の4個の磁気ギャップ中に配
置され非磁性体の軸に固定された4個のロ字状コイルよ
りなり、各ロ字状コイルが2カ所の磁気ギャップを通過
するようにした一対の可動コイルブロックとで形成され
るものである。
してZ軸方向に作用する吸引力あるいは反発力を発生す
る第1の駆動手段と、上記可動体に対してZ軸周り(θ
x,θy)に揺動するとともに、第1の方向に交差するΧ
Y面で並進する方向(Χ,Y,θz)に作用するローレン
ツ力を発生するリニア直流アクチュエータよりなる第2
の駆動手段と、上記可動体の位置を検出する位置センサ
と、上記位置センサ出力に基づいて両駆動手段を制御す
る制御手段とを備え、上記第2の駆動手段が、4角形の
平板状磁性体の片面の4隅に板厚方向(Z軸方向)に着
磁された永久磁石を磁極が交互に形成されるように配置
した2個の磁石ブロックを、異なる磁極が対向するよう
に適当な間隙をもって配置するよるとともに、各間隙中
に磁石あるいは磁性体を配置することにより8個の磁気
ギャップを形成した磁気回路ブロックと、上記磁気回路
ブロックのZ軸方向の片側の4個の磁気ギャップ中に配
置され非磁性体の軸に固定された4個のロ字状コイルよ
りなり、各ロ字状コイルが2カ所の磁気ギャップを通過
するようにした一対の可動コイルブロックとで形成され
るものである。
さらにまた、可動体に対してZ軸方向に作用するリニ
ア直流アクチュエータにより第1の駆動手段を形成した
ものである。
ア直流アクチュエータにより第1の駆動手段を形成した
ものである。
さらにまた、請求項3のものは、可動体に対してZ軸
方向に作用する弾性ばねにより第1の駆動手段を形成し
たものである。
方向に作用する弾性ばねにより第1の駆動手段を形成し
たものである。
[作 用] 本発明は上述のように構成されており、可動体に対し
てZ軸方向に作用する吸引力あるいは反発力を発生する
第1の駆動手段と、上記可動体に対してZ軸周り(θx,
θy)に揺動するとともに、第1の方向に交差するΧY
面で並進する方向(Χ,Y,θz)に作用するローレンツ
力を発生するリニア直流アクチュエータよりなる第2の
駆動手段と、上記可動体の位置を検出する位置センサ
と、上記位置センサ出力に基づいて両駆動手段を制御す
る制御手段とを備え、上記第2の駆動手段が、4角形の
平板状磁性体の片面の4隅に板厚方向(Z軸方向)に着
磁された永久磁石を磁極が交互に形成されるように配置
した2個の磁石ブロックを、異なる磁極が対向するよう
に適当な間隙をもって配置するよるとともに、各間隙中
に磁石あるいは磁性体を配置することにより8個の磁気
ギャップを形成した磁気回路ブロックと、上記磁気回路
ブロックのZ軸方向の片側の4個の磁気ギャップ中に配
置され非磁性体の軸に固定された4個のロ字状コイルよ
りなり、各ロ字状コイルが2カ所の磁気ギャップを通過
するようにした一対の可動コイルブロックとで形成され
るので、構成の簡略化ができるとともに、全体形状の小
型化を図ることができる。
てZ軸方向に作用する吸引力あるいは反発力を発生する
第1の駆動手段と、上記可動体に対してZ軸周り(θx,
θy)に揺動するとともに、第1の方向に交差するΧY
面で並進する方向(Χ,Y,θz)に作用するローレンツ
力を発生するリニア直流アクチュエータよりなる第2の
駆動手段と、上記可動体の位置を検出する位置センサ
と、上記位置センサ出力に基づいて両駆動手段を制御す
る制御手段とを備え、上記第2の駆動手段が、4角形の
平板状磁性体の片面の4隅に板厚方向(Z軸方向)に着
磁された永久磁石を磁極が交互に形成されるように配置
した2個の磁石ブロックを、異なる磁極が対向するよう
に適当な間隙をもって配置するよるとともに、各間隙中
に磁石あるいは磁性体を配置することにより8個の磁気
ギャップを形成した磁気回路ブロックと、上記磁気回路
ブロックのZ軸方向の片側の4個の磁気ギャップ中に配
置され非磁性体の軸に固定された4個のロ字状コイルよ
りなり、各ロ字状コイルが2カ所の磁気ギャップを通過
するようにした一対の可動コイルブロックとで形成され
るので、構成の簡略化ができるとともに、全体形状の小
型化を図ることができる。
さらにまた、請求項2のものは、可動体に対してZ軸
方向に作用するリニア直流アクチュエータにより第1の
駆動手段を形成したものであり、Z軸方向の制御がやり
易くなる。
方向に作用するリニア直流アクチュエータにより第1の
駆動手段を形成したものであり、Z軸方向の制御がやり
易くなる。
さらにまた、請求項3のものは、可動体に対してZ軸
方向に作用する弾性ばねにより第1の駆動手段を形成し
たものであり、Z軸方向の動作が安定化されるようにな
っている。
方向に作用する弾性ばねにより第1の駆動手段を形成し
たものであり、Z軸方向の動作が安定化されるようにな
っている。
[実施例] 第1図乃至第4図は、自動組み立て装置(例えば、部
品Aの孔aに部品Bの挿入する装置)として利用した本
発明一実施例の概略構成を示すもので、姿勢制御される
可動体1は、可動体1に対してZ軸方向に作用する吸引
力あるいは反発力を発生する電磁石2a,2bよりなる第1
の駆動手段と、上記可動体1に対してZ軸周り(θx,θ
y)に揺動するとともに、第1の方向に交差するΧY面
で並進する方向(Χ,Y,θz)に作用するローレンツ力
を発生するリニア直流アクチュエータ3よりなる第2の
駆動手段と、上記可動体1の位置を検出する位置センサ
4a〜4fと、上記位置センサ4a〜4f出力に基づいて両駆動
手段を制御する制御手段5とを備えたものである。実施
例では、4角形の平板状磁性体10の片面の4隅に板厚方
向(Z軸方向)に着磁された永久磁石11を磁極が交互に
形成されるように配置した2個の磁石ブロック12a,12b
を、異なる磁極が対向するように適当な間隙をもって配
置するとともに、各間隙中に磁石(但し、磁石に代えて
磁性体でも良い)13を配置することにより8個の磁気ギ
ャップGを形成した磁気回路ブロック14と、上記磁気回
路ブロック14のZ軸方向の片側の4個の磁気ギャップG
中に配置され非磁性体の軸15に固定された4個のロ字状
コイル16a〜16hよりなり、各ロ字状コイル16a〜16hが2
カ所の磁気ギャップGを通過するようにした一対の可動
コイルブロック17とよりなるリニア直流アクチュエータ
3にて第2の駆動手段を形成している。また、可動体1
は、可動コイルブロック17の非磁性体の軸15上端に磁性
体円板18を取り付けるとともに、下端に部品保持用のグ
リッパ19を取り付けて形成されている。また、磁性体円
板18を吸引保持(あるいは反発保持)する電磁石2a,2b
および磁気回路ブロック14は、組み立てロボットのアー
ムC先端取り付けられている。なお、本発明は、上述の
ような自動組み立て装置の姿勢制御に限定されるもので
はなく、各種姿勢制御に適用できることは言うまでもな
い。図中、7は位置センサ4a〜4fから出力される位置情
報をマイクロコンピュータ6に取り込むためのインター
フェース、8は電磁石2a,2bおよびリニア直流アクチュ
エータ3の可動コイルブロックに流す所定電流をマイク
ロコンピュータ6からの指令によって供給するアンプ、
9は駆動用電源である。
品Aの孔aに部品Bの挿入する装置)として利用した本
発明一実施例の概略構成を示すもので、姿勢制御される
可動体1は、可動体1に対してZ軸方向に作用する吸引
力あるいは反発力を発生する電磁石2a,2bよりなる第1
の駆動手段と、上記可動体1に対してZ軸周り(θx,θ
y)に揺動するとともに、第1の方向に交差するΧY面
で並進する方向(Χ,Y,θz)に作用するローレンツ力
を発生するリニア直流アクチュエータ3よりなる第2の
駆動手段と、上記可動体1の位置を検出する位置センサ
4a〜4fと、上記位置センサ4a〜4f出力に基づいて両駆動
手段を制御する制御手段5とを備えたものである。実施
例では、4角形の平板状磁性体10の片面の4隅に板厚方
向(Z軸方向)に着磁された永久磁石11を磁極が交互に
形成されるように配置した2個の磁石ブロック12a,12b
を、異なる磁極が対向するように適当な間隙をもって配
置するとともに、各間隙中に磁石(但し、磁石に代えて
磁性体でも良い)13を配置することにより8個の磁気ギ
ャップGを形成した磁気回路ブロック14と、上記磁気回
路ブロック14のZ軸方向の片側の4個の磁気ギャップG
中に配置され非磁性体の軸15に固定された4個のロ字状
コイル16a〜16hよりなり、各ロ字状コイル16a〜16hが2
カ所の磁気ギャップGを通過するようにした一対の可動
コイルブロック17とよりなるリニア直流アクチュエータ
3にて第2の駆動手段を形成している。また、可動体1
は、可動コイルブロック17の非磁性体の軸15上端に磁性
体円板18を取り付けるとともに、下端に部品保持用のグ
リッパ19を取り付けて形成されている。また、磁性体円
板18を吸引保持(あるいは反発保持)する電磁石2a,2b
および磁気回路ブロック14は、組み立てロボットのアー
ムC先端取り付けられている。なお、本発明は、上述の
ような自動組み立て装置の姿勢制御に限定されるもので
はなく、各種姿勢制御に適用できることは言うまでもな
い。図中、7は位置センサ4a〜4fから出力される位置情
報をマイクロコンピュータ6に取り込むためのインター
フェース、8は電磁石2a,2bおよびリニア直流アクチュ
エータ3の可動コイルブロックに流す所定電流をマイク
ロコンピュータ6からの指令によって供給するアンプ、
9は駆動用電源である。
第5図乃至第9図は具体的構成例を示すもので、本発
明に係る姿勢制御装置Χは、自動組み立てロボットYの
アームCの先端に取着され、パレットP上の部品Bを部
品Aの孔aに挿着するようにしたものである。ここに、
位置センサ4a〜4fは、軸15に取着されている磁性体より
なる検出板4a′〜4e′あるいは磁性体円板18の固定ねじ
4f′との間のギャップを検出する磁気センサにて形成さ
れている。また、ロ字状コイル16a〜16hは、第9図に示
すように、四角平板状に巻回させるとともに、取付側を
上方に折曲されており、軸15に設けられたスリットに取
着されている。
明に係る姿勢制御装置Χは、自動組み立てロボットYの
アームCの先端に取着され、パレットP上の部品Bを部
品Aの孔aに挿着するようにしたものである。ここに、
位置センサ4a〜4fは、軸15に取着されている磁性体より
なる検出板4a′〜4e′あるいは磁性体円板18の固定ねじ
4f′との間のギャップを検出する磁気センサにて形成さ
れている。また、ロ字状コイル16a〜16hは、第9図に示
すように、四角平板状に巻回させるとともに、取付側を
上方に折曲されており、軸15に設けられたスリットに取
着されている。
以下、実施例の動作について説明する。いま、リニア
直流アクチュエータ3は、可動コイルブロック17のロ事
象コイル16a〜16hに電流を流すことにより、発生するロ
ーレンツ力Fにて可動体を駆動するようになっている。
このとき、リニア直流アクチュエータ3により可動体1
に作用するローレンツ力Fは、コイル16a〜16hの巻数を
n、コイル16a〜16hに渡す電流をI、磁石回路ブロック
14の磁気ギャップGの磁束密度をB、磁界中のコイル長
をLとすれば、 F=n・I・B・L ……(1) となる。
直流アクチュエータ3は、可動コイルブロック17のロ事
象コイル16a〜16hに電流を流すことにより、発生するロ
ーレンツ力Fにて可動体を駆動するようになっている。
このとき、リニア直流アクチュエータ3により可動体1
に作用するローレンツ力Fは、コイル16a〜16hの巻数を
n、コイル16a〜16hに渡す電流をI、磁石回路ブロック
14の磁気ギャップGの磁束密度をB、磁界中のコイル長
をLとすれば、 F=n・I・B・L ……(1) となる。
ここに、可動体1に作用する力は、各コイル16a〜16h
に発生するローレンツ力Fa〜Fhの合力となり、各コイル
16a〜16hに流れる電流値を適当に設定することにより、
可動体1を駆動して5軸(X,Y,θx,θy,θz)の位置制
御を行うとともに、電気一磁気相互作用によるコンプラ
イアンス制御も行えるようになっている。
に発生するローレンツ力Fa〜Fhの合力となり、各コイル
16a〜16hに流れる電流値を適当に設定することにより、
可動体1を駆動して5軸(X,Y,θx,θy,θz)の位置制
御を行うとともに、電気一磁気相互作用によるコンプラ
イアンス制御も行えるようになっている。
ここに、Χ,Y方向、θx,θy,θz回転の制御は以下の
ようにして行われる。
ようにして行われる。
Χ方向 コイル16b,16d,16f,16hに発生するローレンツ力の合
力。
力。
Y方向 コイル16a,16c,16e,16gに発生するローレンツ力の合
力。
力。
θx回転 コイル16a,16cとコイル16e,16gに発生するローレンツ
力の差による回転モーメント。
力の差による回転モーメント。
θy回転 コイル16b,16dとコイル16f,16hに発生するローレンツ
力の差による回転モーメント。
力の差による回転モーメント。
θz回転 全コイル16a〜16hに発生するローレンツ力の差による
回転モーメント。
回転モーメント。
上述のようにリニア直流アクチュエータ3による駆動
力(ローレンツ力)は、各コイル16a〜16hに流れる電流
に比例しているので、所定範囲(磁気回路の磁束内に各
コイル16a〜16hが存在する範囲)内では、駆動量を考慮
することなくコイル電流の制御(位置センサ4a〜4f出力
に基づいてフィードバック制御)を行うことができ、Z
軸方向を除く5軸姿勢制御(Χ,Y,θx,θy,θz)をや
り易くできる。
力(ローレンツ力)は、各コイル16a〜16hに流れる電流
に比例しているので、所定範囲(磁気回路の磁束内に各
コイル16a〜16hが存在する範囲)内では、駆動量を考慮
することなくコイル電流の制御(位置センサ4a〜4f出力
に基づいてフィードバック制御)を行うことができ、Z
軸方向を除く5軸姿勢制御(Χ,Y,θx,θy,θz)をや
り易くできる。
さらに、本実施例では、電磁石2a,2bの磁性体円板18
に対する磁気吸引力を利用してZ軸方向の位置制御を行
っているので、Z軸方向を部分挿入方向として大きな挿
入力を得ることができるとともに、ΧY方向の可動範囲
を広く取ることができる。また、吸引面積を広くするこ
とができるので、Z軸方向の小型化が可能になる。
に対する磁気吸引力を利用してZ軸方向の位置制御を行
っているので、Z軸方向を部分挿入方向として大きな挿
入力を得ることができるとともに、ΧY方向の可動範囲
を広く取ることができる。また、吸引面積を広くするこ
とができるので、Z軸方向の小型化が可能になる。
第10図および第11図は他の実施例であり、可動体に対
してZ軸方向に作用するリニア直流アクチュエータ30に
て第1の駆動手段を形成したものであり、リニア直流ア
クチュエータ33は、永久磁石31aおよびヨーク31bよりな
り、アームCに固定される固定磁石31と、ボビン32に巻
装された可動コイル32とで構成され、可動コイル32のボ
ビン32aが軸15の上端に取り付けられている。ここに、
可動コイル32に流す電流を制御手段5にて制御すること
により、可動体1のZ軸方向に作用するローレンツ力が
変化し、可動体1の軸方向の位置およびコンプライアン
ス制御が行えるようになっている。また、駆動力が可動
コイル32に流す電流に比例するリニア直流アクチュエー
タ30を用いているので、Z軸方向の制御性も良好に行え
ることになる。なお、他の構成および動作は前記実施例
と同様である。
してZ軸方向に作用するリニア直流アクチュエータ30に
て第1の駆動手段を形成したものであり、リニア直流ア
クチュエータ33は、永久磁石31aおよびヨーク31bよりな
り、アームCに固定される固定磁石31と、ボビン32に巻
装された可動コイル32とで構成され、可動コイル32のボ
ビン32aが軸15の上端に取り付けられている。ここに、
可動コイル32に流す電流を制御手段5にて制御すること
により、可動体1のZ軸方向に作用するローレンツ力が
変化し、可動体1の軸方向の位置およびコンプライアン
ス制御が行えるようになっている。また、駆動力が可動
コイル32に流す電流に比例するリニア直流アクチュエー
タ30を用いているので、Z軸方向の制御性も良好に行え
ることになる。なお、他の構成および動作は前記実施例
と同様である。
第12図はさらに他の実施例を示すものであり、第1の
駆動手段に代えて、可動体1に対してZ軸方向に作用す
るコイルばね35よりなる保持手段を設けたものである。
この場合、Z軸方向に対して機械的な保持手段を用いて
いるため、他の実施例に比べてZ軸方向が最も安定して
おり、高剛性のコイルばね35を用いれば、高い弾性を持
たせることができる。
駆動手段に代えて、可動体1に対してZ軸方向に作用す
るコイルばね35よりなる保持手段を設けたものである。
この場合、Z軸方向に対して機械的な保持手段を用いて
いるため、他の実施例に比べてZ軸方向が最も安定して
おり、高剛性のコイルばね35を用いれば、高い弾性を持
たせることができる。
[発明の効果] 本発明は上述のように構成されており、可動体に対し
てZ軸方向に作用する吸引力あるいは反発力を発生する
第1の駆動手段と、上記可動体に対してZ軸周り(θx,
θy)に揺動するとともに、第1の方向に交差するΧY
面で並進する方向(Χ,Y,θz)に作用するローレンツ
力を発生するリニア直流アクチュエータよりなる第2の
駆動手段と、上記可動体の位置を検出する位置センサ
と、上記位置センサ出力に基づいて両駆動手段を制御す
る制御手段とを備え、上記第2の駆動手段が、4角形の
平板状磁性体の片面の4隅に板厚方向(Z軸方向)に着
磁された永久磁石を磁極が交互に形成されるように配置
した2個の磁石ブロックを、異なる磁極が対向するよう
に適当な間隙をもって配置するとともに、各間隙中に磁
石あるいは磁性体を配置することにより8個の磁気ギャ
ップを形成した磁気回路ブロックと、上記磁気回路ブロ
ックのZ軸方向の片側の4個の磁気ギャップ中に配置さ
れ非磁性体の軸に固定された4個のロ字状コイルよりな
り、各ロ字状コイルが2カ所の磁気ギャップを通過する
ようにした一対の可動コイルブロックとで形成されるの
で、構成の簡略化ができるとともに、全体形状の小型化
を図ることができる。
てZ軸方向に作用する吸引力あるいは反発力を発生する
第1の駆動手段と、上記可動体に対してZ軸周り(θx,
θy)に揺動するとともに、第1の方向に交差するΧY
面で並進する方向(Χ,Y,θz)に作用するローレンツ
力を発生するリニア直流アクチュエータよりなる第2の
駆動手段と、上記可動体の位置を検出する位置センサ
と、上記位置センサ出力に基づいて両駆動手段を制御す
る制御手段とを備え、上記第2の駆動手段が、4角形の
平板状磁性体の片面の4隅に板厚方向(Z軸方向)に着
磁された永久磁石を磁極が交互に形成されるように配置
した2個の磁石ブロックを、異なる磁極が対向するよう
に適当な間隙をもって配置するとともに、各間隙中に磁
石あるいは磁性体を配置することにより8個の磁気ギャ
ップを形成した磁気回路ブロックと、上記磁気回路ブロ
ックのZ軸方向の片側の4個の磁気ギャップ中に配置さ
れ非磁性体の軸に固定された4個のロ字状コイルよりな
り、各ロ字状コイルが2カ所の磁気ギャップを通過する
ようにした一対の可動コイルブロックとで形成されるの
で、構成の簡略化ができるとともに、全体形状の小型化
を図ることができる。
さらにまた、可動体に対してZ軸方向に作用するリニ
ア直流アクチュエータにより第1の駆動手段を形成すれ
ば、Z軸方向と制御がやり易くなる。
ア直流アクチュエータにより第1の駆動手段を形成すれ
ば、Z軸方向と制御がやり易くなる。
さらにまた、可動体に対してZ軸方向に作用する弾性
ばねにより第1の駆動手段を形成すれば、Z軸方向の動
作が安定化される。
ばねにより第1の駆動手段を形成すれば、Z軸方向の動
作が安定化される。
第1図は本発明一実施例の概略構成図、第2図は同上の
要部斜視図、第3図は同上の要部断面図、第4図は同上
の要部斜視図、第5図は自動組み立てロボットの外観斜
視図、第6図は同上の要部斜視図、第7図は同上の要部
切欠斜視図、第8図は同上の要部分解斜視図、第9図
(a)〜(d)は同上の可動コイルブロックの作製手順
を示す説明図、第10図は他の実施例の要部断面図、第11
図(a)(b)は同上の要部断面図、第12図はさらに他
の実施例の要部断面図、第13図は従来例の概略構成図で
ある。 1は可動体、2a,2bは電磁石、3はリニア直流アクチュ
エータ、4a〜4fは位置センサ、5は制御手段、10は磁性
体、11は永久磁石、12a,12bはブロック、13は磁性体
(永久磁石)、14は磁気回路ブロック、15は軸、16a〜1
6hはコイル、17は可動コイルブロック、18は磁性体円
板、19はグリッパ、30はリニア直流アクチュエータ、35
はコイルばねである。
要部斜視図、第3図は同上の要部断面図、第4図は同上
の要部斜視図、第5図は自動組み立てロボットの外観斜
視図、第6図は同上の要部斜視図、第7図は同上の要部
切欠斜視図、第8図は同上の要部分解斜視図、第9図
(a)〜(d)は同上の可動コイルブロックの作製手順
を示す説明図、第10図は他の実施例の要部断面図、第11
図(a)(b)は同上の要部断面図、第12図はさらに他
の実施例の要部断面図、第13図は従来例の概略構成図で
ある。 1は可動体、2a,2bは電磁石、3はリニア直流アクチュ
エータ、4a〜4fは位置センサ、5は制御手段、10は磁性
体、11は永久磁石、12a,12bはブロック、13は磁性体
(永久磁石)、14は磁気回路ブロック、15は軸、16a〜1
6hはコイル、17は可動コイルブロック、18は磁性体円
板、19はグリッパ、30はリニア直流アクチュエータ、35
はコイルばねである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G05D 3/00 B25J 9/10
Claims (3)
- 【請求項1】可動体に対してZ軸方向に作用する吸引力
あるいは反発力を発生する第1の駆動手段と、上記可動
体に対してZ軸周り(θx,θy)に揺動するとともに、
第1の方向に交差するΧY面で並進する方向(Χ,Y,θ
z)に作用するローレンツ力を発生するリニア直流アク
チュエータよりなる第2の駆動手段と、上記可動体の位
置を検出する位置センサと、上記位置センサ出力に基づ
いて両駆動手段を制御する制御手段とを備え、上記第2
の駆動手段が、4角形の平板状磁性体の片面の4隅に板
厚方向(Z軸方向)に着磁された永久磁石を磁極が交互
に形成されるように配置した2個の磁石ブロックを、異
なる磁極が対向するように適当な間隙をもって配置する
とともに、各間隙中に磁石あるいは磁性体を配置するこ
とにより8個の磁気ギャップを形成した磁気回路ブロッ
クと、上記磁気回路ブロックのZ軸方向の片側の4個の
磁気ギャップ中に配置され非磁性体の軸に固定された4
個のロ字状コイルよりなり、各ロ字状コイルが2カ所の
磁気ギャップを通過するようにした一対の可動コイルブ
ロックとで形成される姿勢制御装置。 - 【請求項2】上記可動体に対してZ軸方向に作用するリ
ニア直流アクチュエータにより第1の駆動手段を形成し
たことを特徴とする請求項1記載の姿勢制御装置。 - 【請求項3】上記可動体に対してZ軸方向に作用する弾
性ばねにより第1の駆動手段を形成したことを特徴とす
る請求項1記載の姿勢制御装置。
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---|---|---|---|
JP2065013A JP2834832B2 (ja) | 1990-03-15 | 1990-03-15 | 姿勢制御装置 |
DE4108317A DE4108317C2 (de) | 1990-03-15 | 1991-03-14 | Vorrichtung zum Positionieren mit mehreren Freiheitsgraden |
US07/669,570 US5160877A (en) | 1990-03-15 | 1991-03-14 | Multiple degree-of-freedom positioning device |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2065013A JP2834832B2 (ja) | 1990-03-15 | 1990-03-15 | 姿勢制御装置 |
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---|---|
JPH03265908A JPH03265908A (ja) | 1991-11-27 |
JP2834832B2 true JP2834832B2 (ja) | 1998-12-14 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2065013A Expired - Fee Related JP2834832B2 (ja) | 1990-03-15 | 1990-03-15 | 姿勢制御装置 |
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---|---|---|---|---|
JP2949726B2 (ja) * | 1989-08-24 | 1999-09-20 | 株式会社安川電機 | 磁気浮上搬送装置の移動子制御方法 |
US5216590A (en) * | 1990-07-13 | 1993-06-01 | Seiko Seiki Kabushiki Kaisha | Contactless guided positioning table |
US5397212A (en) * | 1992-02-21 | 1995-03-14 | Ebara Corporation | Robot with dust-free and maintenance-free actuators |
US5424703A (en) * | 1992-05-08 | 1995-06-13 | The Electrodyne Company, Inc. | Magnetization of permanent magnet strip materials |
US5420489A (en) * | 1993-11-12 | 1995-05-30 | Rockwell International Corporation | Robotic end-effector with active system compliance and micro-positioning capability |
JP3695542B2 (ja) * | 1994-02-23 | 2005-09-14 | 日本トムソン株式会社 | リニア電磁アクチュエータを具備したxy駆動装置 |
JP3665340B2 (ja) * | 1994-07-14 | 2005-06-29 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 円筒状並進コイルおよびトロイダル状回転コイルを有する電磁アクチュエータ並びにこれと測定システムを具えるアクチュエータユニット |
US5548195A (en) * | 1994-12-22 | 1996-08-20 | International Business Machines Corporation | Compensated servo control stage positioning apparatus |
US5959382A (en) * | 1995-10-13 | 1999-09-28 | Milli Sensor Systems And Actuators, Inc. | Magnetic actuator and position control system |
JPH09139961A (ja) * | 1995-11-14 | 1997-05-27 | Fujitsu Ltd | 自動回線分配装置 |
KR100197156B1 (ko) * | 1996-03-22 | 1999-06-15 | 박원훈 | 자석의 반발력을 이용한 원격조종 로봇용 촉각 궤환장치 |
DE19620195C1 (de) * | 1996-05-20 | 1997-11-20 | Fraunhofer Ges Forschung | Füge- oder Trennmodul für Industrieroboter |
JPH09312682A (ja) * | 1996-05-22 | 1997-12-02 | Fujitsu Ltd | 接続ピン挿抜装置及び挿抜方法 |
US5672924A (en) * | 1996-10-15 | 1997-09-30 | New York University | Robots using modular direct drive motors |
DE19715083A1 (de) * | 1997-04-11 | 1997-08-28 | Univ Ilmenau Tech | Mechanischer Greifer, insbesondere zum Greifen kleiner Objekte |
US5925957A (en) * | 1997-05-30 | 1999-07-20 | Electric Boat Corporation | Fault-tolerant magnetic bearing control system architecture |
US6195083B1 (en) * | 1997-11-14 | 2001-02-27 | Septimiu E. Salcudean | Active joystick with optical positions sensor |
US6131459A (en) * | 1999-04-26 | 2000-10-17 | P. D. Coop, Inc. | Linearized ultrasound beam alignment servo |
JP2001078389A (ja) * | 1999-09-01 | 2001-03-23 | Sankyo Seiki Mfg Co Ltd | 磁気浮上型電動機 |
DE19962247A1 (de) | 1999-12-22 | 2001-09-20 | Agie Sa | Bewegungsübertragungsvorrichtung |
US6398280B1 (en) * | 2000-05-11 | 2002-06-04 | Zyvex Corporation | Gripper and complementary handle for use with microcomponents |
AU2002225701A1 (en) * | 2000-11-14 | 2002-05-27 | Airex Corporation | Integrated magnetic bearing |
US6888289B2 (en) * | 2002-07-16 | 2005-05-03 | Baldor Electric Company | Multi-axes, sub-micron positioner |
US7096568B1 (en) | 2003-07-10 | 2006-08-29 | Zyvex Corporation | Method of manufacturing a microcomponent assembly |
US7025619B2 (en) * | 2004-02-13 | 2006-04-11 | Zyvex Corporation | Sockets for microassembly |
US6956219B2 (en) * | 2004-03-12 | 2005-10-18 | Zyvex Corporation | MEMS based charged particle deflector design |
US7081630B2 (en) * | 2004-03-12 | 2006-07-25 | Zyvex Corporation | Compact microcolumn for automated assembly |
US7305757B2 (en) * | 2004-03-15 | 2007-12-11 | Asm Technology Singapore Pte Ltd. | Die ejector system using linear motor |
US7009321B1 (en) * | 2004-10-04 | 2006-03-07 | L-3 Communications Sonoma Eo, Inc. | Compact two-axis wide gap torquer motor |
US7557470B2 (en) * | 2005-01-18 | 2009-07-07 | Massachusetts Institute Of Technology | 6-axis electromagnetically-actuated meso-scale nanopositioner |
US7314382B2 (en) | 2005-05-18 | 2008-01-01 | Zyvex Labs, Llc | Apparatus and methods of manufacturing and assembling microscale and nanoscale components and assemblies |
US9015075B2 (en) * | 2006-09-29 | 2015-04-21 | Oracle America, Inc. | Method and apparatus for secure information distribution |
US7605377B2 (en) * | 2006-10-17 | 2009-10-20 | Zyvex Corporation | On-chip reflectron and ion optics |
US8657352B2 (en) | 2011-04-11 | 2014-02-25 | International Business Machines Corporation | Robotic device for substrate transfer applications |
AT512064B1 (de) * | 2011-10-31 | 2015-11-15 | Fronius Int Gmbh | Hochstromtransformator, transformatorelement, kontaktplatte und sekundärwicklung sowie verfahren zur herstellung eines solchen hochstromtransformators |
US8936293B2 (en) | 2011-12-21 | 2015-01-20 | International Business Machines Corporation | Robotic device for substrate transfer applications |
KR101563320B1 (ko) * | 2013-10-10 | 2015-10-26 | 현대중공업 주식회사 | 고속 솔레노이드 |
KR102564733B1 (ko) * | 2015-10-23 | 2023-08-09 | 삼성전자주식회사 | 카메라 렌즈 모듈 |
CN109552875A (zh) * | 2018-11-23 | 2019-04-02 | 东莞御膳坊信息技术有限公司 | 一种自动炒菜机的取配料盒机械手 |
CN109502543B (zh) * | 2018-12-29 | 2019-11-22 | 哈尔滨工业大学 | 一种纳米操作装置 |
CN110834308A (zh) * | 2019-10-17 | 2020-02-25 | 成都飞机工业(集团)有限责任公司 | 一种弧线滚翻调姿机构 |
CN112318495B (zh) * | 2020-11-16 | 2022-06-07 | 王琳 | 一种具有抗干扰功能的电动执行器 |
CN112959298B (zh) * | 2021-02-03 | 2022-04-26 | 宁波大学 | 一种大行程五自由度纳米操作器 |
CN113371355B (zh) * | 2021-02-04 | 2022-08-23 | 成都国翼电子技术有限公司 | 一种六自由度的随动抱轴装置 |
WO2022204869A1 (zh) * | 2021-03-29 | 2022-10-06 | 深圳高性能医疗器械国家研究院有限公司 | 一种力反馈装置及其应用 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IT1165233B (it) * | 1979-09-25 | 1987-04-22 | Fiat Ricerche | Trasduttore a sei gradi di liberta particolarmente per robot |
DE3234288C2 (de) * | 1982-09-16 | 1984-07-26 | Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg | Optische Vorrichtung zur Lenkung bzw. Ausrichtung eines Strahlenbündels |
DE3372334D1 (en) * | 1982-09-21 | 1987-08-13 | Fujitsu Ltd | Supporting device |
DE3788773T2 (de) * | 1986-09-09 | 1994-08-04 | Hitachi Construction Machinery | Vorrichtung zur Feinverstellung und Vorrichtung zum Steuern dieser Verstellungen. |
US4884329A (en) * | 1987-02-20 | 1989-12-05 | Research Development Corporation | Precision automatic assembly apparatus, with electromagnetically supported member and assembly method using same |
JPS63237892A (ja) * | 1987-03-23 | 1988-10-04 | 株式会社小松製作所 | 可撓腕 |
US4874998A (en) * | 1987-06-11 | 1989-10-17 | International Business Machines Corporation | Magnetically levitated fine motion robot wrist with programmable compliance |
GB2227126B (en) * | 1988-12-27 | 1993-10-06 | Honda Motor Co Ltd | Transformer apparatus with rectifiers |
JPH0790483B2 (ja) * | 1989-02-10 | 1995-10-04 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション | コンプライアンス制御方法及びシステム |
JPH0782952B2 (ja) * | 1989-05-15 | 1995-09-06 | 本田技研工業株式会社 | 整流器付トランス装置 |
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1991
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- 1991-03-14 DE DE4108317A patent/DE4108317C2/de not_active Expired - Fee Related
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Date | Code | Title | Description |
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LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |