(57)【要約】【課題】本発明は、ケースに一体形成された凹部内に制御装置を形成する基板を内設し、アクチュエータと制御装置とを一体化することを目的とする。【解決手段】本発明によるサーボ型リニアアクチュエータは、取付部(2)を一端側(1a)に有する筒状ケース(1)内にレゾルバ(11)、駆動モータ(12)及び直交変換機構(13)を設け、前記直交変換機構(13)に接続され筒状ケース(1)の他端側(1c)からその先端部(8a)が外方へ突出した出力体(8)と、レゾルバ(11)からのレゾルバ信号(11a)に基づいて駆動モータ(12)の制御を行う制御装置(6)とを有し、筒状ケース(1)の外周側の凹部(3)内に制御装置(6)を形成した基板(5)を内設した構成である。【選択図】図１
2014116990.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
取付部(2)を一端側(1a)に有する筒状ケース(1)内にレゾルバ(11)、駆動モータ(12)及び直交変換機構(13)を設け、前記直交変換機構(13)に接続され前記筒状ケース(1)の他端側(1c)からその先端部(8a)が外方に突出自在に構成された出力体(8)と、前記レゾルバ(11)からのレゾルバ信号(11a)に基づいて前記駆動モータ(12)の駆動を制御するための制御装置(6)と、を備えたサーボ型リニアアクチュエータにおいて、
前記筒状ケース(1)の外周側(1b)に前記筒状ケース(1)と一体に形成された凹部(3)と、前記凹部(3)を覆うための蓋体(7)とを備え、
前記凹部(3)内には、前記制御装置(6)を形成する基板(5)が設けられていることを特徴とするサーボ型リニアアクチュエータ。
【請求項２】
前記制御装置(6)は、前記レゾルバ(11)からのレゾルバ信号(11a)をＲ／Ｄ変換してデジタルレゾルバ信号(12)を得るためのＲ／Ｄ変換器(13)と、前記レゾルバ信号(11a)を多回転データ(14)に変換するための多回転カウントモジュール(15)と、前記デジタルレゾルバ信号(12)と多回転データ(14)とを用いてアブソリュートレゾルバ信号(16)を得るための同期化回路(17)と、前記アブソリュートレゾルバ信号(16)に基づいて前記駆動モータ(12)を駆動制御するためのモータ制御部(21)と、前記モータ制御部(21)から前記駆動モータ(12)に供給されるモータ駆動信号(18)の電流値(22)を検出し、前記電流値(22)を前記モータ制御部(21)にフィードバックするための電流検出器(23)と、からなることを特徴とする請求項１記載のサーボ型リニアアクチュエータ。
【請求項３】
前記制御装置(6)には、外部からのＤＣ電源(31)が供給される電源回路(40)が設けられ、前記電源回路(40)からの回路電源(41)が少なくとも前記制御装置(6)に供給されるように構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のサーボ型リニアアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サーボ型リニアアクチュエータに関し、特に、ケースに一体形成された凹部内に制御装置を形成する基板を内設し、アクチュエータと制御装置とを一体化するための新規な改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、用いられていたこの種のアクチュエータとしては、例えば、特許文献１の「アンプ一体型アクチュエータ装置およびロボットアーム」に開示されている構成を挙げることができる。
すなわち、図示していないが、筒状のフレーム内に、減速機一体モータとアンプを設け、このアンプによって減速機一体モータの駆動を制御するように構成し、減速機一体モータの出力軸がアクチュエータの出力軸である。
また、他の従来構成としては、図示していないが、サーボアクチュエータの場合、サーボアクチュエータのケースとは別体として制御装置の基板が外部に設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２３７１６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のアクチュエータは、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、前述の特許文献１の構成の場合、減速機一体モータの中空軸が出力軸であるため、回転出力しか得られず、アンプも中空状となり、配線等は中空軸の中とアンプの中空穴を貫通して配線せざるを得ず、この構成をそのままリニアアクチュエータに適用することは困難であった。
【０００５】
また、前述のサーボアクチュエータの場合、駆動モータを駆動制御するための制御装置は１枚の基板として形成されているが、この基板はサーボアクチュエータから独立した別体として離間した状態で構成されていたため、アクチュエータ側と制御装置側が二体で形成されることは、実用上極めて不都合なことであった。
【０００６】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、特に、ケースに一体形成された凹部内に制御装置を形成する基板を内設し、アクチュエータと制御装置とを一体化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によるサーボ型リニアアクチュエータは、取付部を一端側に有する筒状ケース内にレゾルバ、駆動モータ及び直交変換機構を設け、前記直交変換機構に接続され前記筒状ケースの他端側からその先端部が外方に突出自在に構成された出力体と、前記レゾルバからのレゾルバ信号に基づいて前記駆動モータの駆動を制御するための制御装置と、を備えたサーボ型リニアアクチュエータにおいて、前記筒状ケースの外周側に前記筒状ケースと一体に形成された凹部と、前記凹部を覆うための蓋体とを備え、前記凹部内には、前記制御装置を形成する基板が設けられている構成であり、また、前記制御装置は、前記レゾルバからのレゾルバ信号をＲ／Ｄ変換してデジタルレゾルバ信号を得るためのＲ／Ｄ変換器と、前記レゾルバ信号を多回転データに変換するための多回転カウントモジュールと、前記デジタルレゾルバ信号と多回転データとを用いてアブソリュートレゾルバ信号を得るための同期化回路と、前記アブソリュートレゾルバ信号に基づいて前記駆動モータを駆動制御するためのモータ制御部と、前記モータ制御部から前記駆動モータに供給されるモータ駆動信号の電流値を検出し、前記電流値を前記モータ制御部にフィードバックするための電流検出器と、からなる構成であり、また、前記制御装置には、外部からのＤＣ電源が供給される電源回路が設けられ、前記電源回路からの回路電源が少なくとも前記制御装置に供給されるようにした構成である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によるサーボ型リニアアクチュエータは、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、取付部を一端側に有する筒状ケース内にレゾルバ、駆動モータ及び直交変換機構を設け、前記直交変換機構に接続され前記筒状ケースの他端側からその先端部が外方に突出自在に構成された出力体と、前記レゾルバからのレゾルバ信号に基づいて前記駆動モータの駆動を制御するための制御装置と、を備えたサーボ型リニアアクチュエータにおいて、前記筒状ケースの外周側に前記筒状ケースと一体に形成された凹部と、前記凹部を覆うための蓋体とを備え、前記凹部内には、前記制御装置を形成する基板が設けられていることにより、リニアアクチュエータの中に制御装置の基板を設けているため、小型で軽量、組み立て工数の低減、配線工数の低減、リニアアクチュエータを多数塔載する飛翔体の電量の低減に寄与することができる。
前記制御装置は、前記レゾルバからのレゾルバ信号をＲ／Ｄ変換してデジタルレゾルバ信号を得るためのＲ／Ｄ変換器と、前記レゾルバ信号を多回転データに変換するための多回転カウントモジュールと、前記デジタルレゾルバ信号と多回転データとを用いてアブソリュートレゾルバ信号を得るための同期化回路と、前記アブソリュートレゾルバ信号に基づいて前記駆動モータを駆動制御するためのモータ制御部と、前記モータ制御部から前記駆動モータに供給されるモータ駆動信号の電流値を検出し、前記電流値を前記モータ制御部にフィードバックするための電流検出器と、からなることにより、基板内に多くの機能を搭載することができる。
前記制御装置には、外部からのＤＣ電源が供給される電源回路が設けられ、前記電源回路からの回路電源が少なくとも前記制御装置に供給されるように構成されていることにより、制御装置の各部に対する電源の供給を円滑に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明によるサーボ型リニアアクチュエータを示す一部切欠き断面付き外観図である。
【図２】図１の基板に形成された制御装置の具体的構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明は、ケースに一体形成された凹部内に制御装置を形成する基板を内設し、アクチュエータと制御装置とを一体化するようにしたサーボ型リニアアクチュエータを提供することを目的とする。
【実施例】
【００１１】
以下、図面と共に本発明によるサーボ型リニアアクチュエータの好適な実施の形態について説明する。
図１において、符号１で示されるものは、全体形状が円筒状をなす筒状ケースであり、この筒状ケース１の一端側１ａには、固定用としての取付部２が一体に形成されている。
【００１２】
前記筒状ケース１の外周側１ｂには、この筒状ケース１と一体に形成された凹部３が形成され、この凹部３内には一対の足部４を介して基板５が取付けられ、この基板５には後述の制御装置６がＩＣ化されて形成されている。
前記凹部３には、この凹部３及び基板５を覆うように蓋体７が設けられ、前記凹部３内の前記基板５が前記蓋体７によって密閉状に保持されている。
【００１３】
前記筒状ケース１の他端側１ｃには、長手形状の棒状体からなる出力体８が、実線及び点線で示されるように矢印Ａに沿って移動自在に配設され、この出力体８の先端部８ａには接続孔８ｂが形成されている。
前記出力体８の先端部８ａと前記筒状ケース１の他端側１ｃとの間には、前記出力体８の基部を覆うように筒状の蛇腹部９が設けられ、前記出力体８と前記他端側１ｃとの間の外部への露出が前記蛇腹部９によって防止されるように構成されている。
【００１４】
図１のサーボ型リニアアクチュエータ１０は、図２に示されるように、前記筒状ケース１内に内蔵されレゾルバ１１が設けられた駆動モータ１２と、この駆動モータ１２の回転軸１２ａに接続された周知の直交変換機構１３と、前記直交変換機構１３の直動軸１３ａに接続された前記出力体８と、前記筒状ケース１内に設けられた前記基板５とから主として構成されている。
【００１５】
前記基板５に形成された前記制御装置６は、図２で示されるように構成されている。
すなわち、前記制御装置６は、前記レゾルバ１１からのレゾルバ信号１１ａが入力され、このレゾルバ信号１１ａをデジタルレゾルバ信号１２に変換するためのＲ／Ｄ変換器１３と、前記レゾルバ信号１１ａが入力され多回転データ１４を出力するための多回転カウントモジュール１５と、前記デジタルレゾルバ信号１２と前記多回転データ１４が入力されて同期化によってアブソリュートレゾルバ信号１６を生成するための同期化回路１７と、前記アブソリュートレゾルバ信号１６に基づいて周知のパルス幅変調制御（ＰＷＭ）されたモータ駆動信号１８を駆動モータ１２にプリドライバ１９とパワーモジュール２０を介して供給するためのモータ制御部２１と、前記モータ駆動信号１８の電流値２２を検出してこの電流値２２を前記モータ制御部２１にフィードバックさせるための電流検出器２３と、前記Ｒ／Ｄ変換器１３と同期化回路１７とモータ制御部２１からなる制御部３０と、から構成されている。
【００１６】
前記制御装置６には、外部のＤＣ電源３１から電源の供給を受ける電源回路４０が設けられ、この電源回路４０で所定のＤＣ電圧に調整された回路電源４１は前述の多回転カウントモジュール１５、パワーモジュール２０、プリドライバ１９及び制御部３０に供給され、前記制御部３０は図示しない装置側との間で制御・通信４２を行うことができるように構成されている。
前記ＤＣ電源３１は、直接、モータ駆動・多回転バックアップ・レゾルバ励磁アンプ電源として用いられる。
【００１７】
また、図１のサーボ型リニアアクチュエータ１０の筒状ケース１内の空隙には、前記基板５の制御装置６の多回転カウントモジュール１５とレゾルバ１１を接続するための第１接続線４３と、前記駆動モータ１２と前記パワーモジュール２０の間を接続する第２接続線４４とが、前記出力体８の直動動作に対して障害とならないように内設されている。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本発明によるサーボ型リニアアクチュエータは、レゾルバからのレゾルバ信号に基づいて駆動モータを制御する制御装置を形成した基板を筒状ケース内に内設しているため、容易な組立て、省スペース化及び軽量化等を達成することができる。
【符号の説明】
【００１９】
１    筒状ケース
１ａ    一端側
１ｂ    外周側
１ｃ    他端側
２    取付部
３    凹部
４    足部
５    基板
６    制御装置
７    蓋体
８    出力体
８ａ    先端部
８ｂ    接続孔
９    蛇腹部
１０    サーボ型リニアアクチュエータ
１１    レゾルバ
１１ａ    レゾルバ信号
１２    デジタルレゾルバ信号
１２ａ    回転軸
１３    直交変換機構
１３ａ    直動軸
１４    多回転データ
１５    多回転カウントモジュール
１６    アブソリュートレゾルバ信号
１７    同期化回路
１８    モータ駆動信号
１９    プリドライバ
２０    パワーモジュール
２１    モータ制御部
２２    電流値
２３    電流検出器
３０    制御部
３１    ＤＣ電源
４０    電源回路
４１    回路電源
【図１】
2014116990.tif 000003
【図２】
2014116990.tif 000004