(57)【要約】【課題】最も異なる空間位置においても信頼性を失うことのない、空間的に可変の装置の制御が多大なコストをかけることなく可能となる、可動に配置された装置のためのアクチュエータを得ること。【解決手段】測定手段（２）がアクチュエータ（１０）に含まれており、前記測定手段の少なくとも１つの出力信号が、前記アクチュエータ（１０）の少なくとも１つの平面（３）内における空間位置に依存して変更可能であるようにする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動に配置された装置、特に相互に重ねられる接合部材の接合のための装置、特に溶接ガンのためのアクチュエータにおいて、
測定手段（２）がアクチュエータ（１０）に含まれており、前記測定手段の少なくとも１つの出力信号が、前記アクチュエータ（１０）の少なくとも１つの平面（３）内における空間位置に依存して変更可能であるように構成されていることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項２】
前記測定手段（２）を用いて正弦波状の信号が生成され、該信号の位相位置はアクチュエータの空間位置に依存して変化する、請求項１記載のアクチュエータ。
【請求項３】
前記平面（３）内のアクチュエータ（１０）の傾斜が出力信号から導出可能である、請求項１または２記載のアクチュエータ。
【請求項４】
前記アクチュエータ（１０）の加速度、特に静的加速度及び／又は動的加速度、特に重力が、出力信号から導出可能である、請求項１から３いずれか１項記載のアクチュエータ。
【請求項５】
前記測定手段（２）は、アクチュエータ（１０）の振動が出力信号から導出できるように高感度に実現されている、請求項１から４いずれか１項記載のアクチュエータ。
【請求項６】
複数の測定手段（２）が含まれ、それによって複数の空間平面（３）内のアクチュエータ（１０）の位置が導出可能である、請求項１から５いずれか１項記載のアクチュエータ。
【請求項７】
前記測定手段（２）が、測定手段（２）から供給された出力信号の振幅に関して、重力ＦＧ＝ｍ*ｇ[Ｎ]の考慮のもとでパラメータ化可能である、請求項１から６いずれか１項記載のアクチュエータ。
【請求項８】
請求項１から７いずれか１項記載のアクチュエータ（１０）と、アクチュエータ（１０）の作動に必要な作動データをアクチュエータに供給する作動手段（４）とを有し、該作動手段（４）は、作動データの算出が測定手段（２）を用いて測定可能な少なくとも１つの測定量の考慮のもとで行われるように構成されている、駆動装置。
【請求項９】
前記作動手段（４）は開ループ制御装置又は閉ループ制御装置又は開ループ制御装置と閉ループ制御装置の組合わせである、請求項８記載の駆動装置。
【請求項１０】
前記作動手段（４）は接続手段（８）を用いて測定手段（２）と次のように接続されている、すなわち当該測定手段（２）が作動手段（４）を用いてパラメータ化可能となるように接続されている、請求項８または９記載の駆動装置。
【請求項１１】
前記接続の実現に対してはデータ伝送手段（８）が設けられており、該データ伝送手段（８）は特に測定手段（２）のデータか、及び／又は相互に相対的に可動なアクチュエータ要素の相対位置を測定する経路測定装置を含んだアクチュエータからの付加的なデータをアナログ方式及び／又はデジタル方式で伝送するために設けられている、請求項１０記載の駆動装置。
【請求項１２】
前記アクチュエータ（１０）は空気式又は油圧式又は電気式のアクチュエータ（１０）、特に極位置検出センサを備えたサーボモーターである、請求項８から１１いずれか１項記載の駆動装置。
【請求項１３】
アクチュエータ（１０）と、該アクチュエータ（１０）の作動に必要な作動データを当該アクチュエータ（１０に供給する作動手段（４）とを有する駆動装置を作動するための方法であって、  前記作動手段（４）は、作動データの算出が測定手段（２）を用いて測定された少なくとも１つの測定量の考慮のもとで行われるように構成されている形式の方法において、
前記作動手段（４）を用いて測定手段（２）のデータを検出するステップと、
作動手段（４）を用いて検出された測定手段（２）のデータを考慮してアクチュエータ（１０）の作動に必要な作動データを算出するステップと、
作動手段（４）を用いて求めた作動データの考慮下で作動手段（４）を用いてアクチュエータ（１０）を作動させるステップとを有していることを特徴とする方法。
【請求項１４】
前記作動手段（４）が開ループ制御装置、又は閉ループ制御装置、または開ループ制御装置と閉ループ制御装置からなる組合わせであり、前記アクチュエータ（１０）はサーボモーターであり、この場合アクチュエータ（１０）の作動に対して作動データが少なくとも１つの目標値、特にアクチュエータ（１０）に対する電流目標値又はモーメント目標値の形態で提供される、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記作動手段（４）が開ループ制御装置、又は閉ループ制御装置、または開ループ制御装置と閉ループ制御装置からなる組合わせであり、前記アクチュエータ（１０）が空気式アクチュエータ、又は油圧式アクチュエータであり、この場合前記アクチュエータ（１０）の作動に対して作動データが少なくとも１つの目標値、特に圧力目標値の形態で作動手段（４）から提供される、請求項１３記載の方法。
【請求項１６】
前記測定手段（２）は、測定手段（２）のパラメータ化を行い、有利には測定手段（２）から供給された信号の振幅を、重力ＦＧ＝ｍ*ｇ[Ｎ]の考慮のもとでパラメータ化する、請求項１３から１５いずれか１項記載の方法。
【請求項１７】
前記作動手段（４）は測定手段のデータと、相互に相対移動可能なアクチュエータ要素の相対位置を測定するための付加的にアクチュエータ（１０）に含まれる経路測定装置のデータとを処理し、これらのデータがデジタル及び／又はアナログ方式でアクチュエータ（１０）と作動手段（４）の間で伝送される、請求項１３から１６いずれか１項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念による、可動に設けられた装置、特に相互に重なる接合部材の接合のための装置、特に溶接ガンのためのアクチュエータと、請求項１３の上位概念による前記アクチュエータを含んだ駆動装置の作動方法に関している。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、アクチュエータによって動かすべき工具の空間的な位置が制御されなければならない全ての適用領域に関するものである。このアクチュエータは工具の一部であってもよいし、工具と共に空間内に可動に配置されていてもよい。この種のケースでは工具の空間的な位置は、アクチュエータの制御量に直接作用する。その場合にはこの空間的な位置に応じて工具の自重も多かれ少なかれ駆動制御の際に考慮しなければならない。なぜならこの自重は付加的に製品にも影響を及ぼすからである。この種の適用例は特に大量生産品の処理過程に結び付けることができ、例えばロボットを利用した適用領域に当てはまる。
【０００３】
従来技術からは、別個のケーシングによって外部からの影響から保護され、可動すべき装置に設けられている位置センサを用いて、製品に対する処理装置の位置に依存した駆動制御が実現されている例が公知である。この種の位置センサの構成は通常は機械的なスイッチ（いわゆるＤＩＰスイッチ）を用いてマニュアルで行われている。センサをとりわけ湿気による影響から保護している別個のケーシング（ＩＰ６５）内でのセンサの配置構成に基づいて、コスト的な欠点が生じる。なぜなら一方では特殊なケーシングを用意しなければならないし、他方では装置自身への取り付け過程も生じるからである。そのような配置構成の取り扱いは非常に手間がかかる。なぜなら例えば位置センサの構成においてはケーシングはまず、機械的なスイッチのマニュアル操作のために開かれなければならないからである。さらに別個のケーシングは、ケーシングを取付けようとする装置の外殻形態にも直接影響を受ける欠点も有している。例えばこのような装置とは、例えば車両ボディへ特殊な角度で侵入しなければならないは溶接ガンなどが挙げられ、そこでは、外部ケーシングが特にこの種の適用において損傷したり、剥がれたりすることが容易に想像できる。このことは溶接ガンの作動中の代償の高い故障に結び付く。
【０００４】
独国特許発明第１０３５１１２６号明細書には、可変の軸受けを備えた圧力媒体シリンダーの長手方向に走行可能なピストンロッドに作用する重量を、圧力媒体シリンダーの少なくとも片側に作用する少なくとも１つのマルチウェイバルブの、重量を考慮した駆動制御のための電子制御ユニットを用いて補償するための装置が開示されている。
この場合圧力媒体シリンダーの目下の位置を検出するためのセンサが設けられており、これによって、電子制御ユニットが長手方向に走行するピストンロッドに作用する重量を定め、これに依存して圧力制御弁として構成されたマルチウェイバルブを駆動制御するための重量を補償する目標値が求められる。
【０００５】
その他にも前述した特許公報の図１には位置センサを含んだ溶接ガンが示されている。この溶接ガンは実質的に位置固定された支持アームからなっており、このアームは図には示されていないロボットに取付けられている。前記支持アームの軸受けには静的なアームとそれに対向する動的なアームが支承されている。静的なアームには第１の溶接電極が対応付けられており、さらに動的なアームには第２の溶接電極が対応付けられている。これらの静的なアームと動的なアームの間に設けられた張り胴の圧力媒体供給を介して２つの溶接電極の開閉が行われており、それによって薄板がスポット溶接によって相互に接合される。溶接ガンの重心はその非対称な構造に基づいてアーム軸受け内には存在しない。薄板と支持アームは溶接ポイントから溶接ポイント毎に位置偏差を有しているので、静的なアームは浮動的に支承されている。つまりさらなる自由度が設けられている。この自由度は静的なアームが圧力媒体シリンダーを用いた支持アームへの非剛性的な固定によって得られており、そのためこの圧力媒体シリンダーはここでは補償シリンダの形態で表される。薄板が新たな溶接スポットの実施のために溶接電極に載置された場合には曲げられないので、圧力媒体シリンダー内の差圧の溶接ガン回転角度への適応化が図１に示されているＸ軸方向で行われる。これに対しては電空式圧力制御弁の形式で構成されたマルチウェイバルブが設けられており、このバルブは加速度センサ方式の集積されたセンサを備えている。このマルチウェイバルブは次のように溶接ガンに組付けられている。すなわちセンサによってＸ軸周りの回転量が検出されるように組付けられている。図１からは、冒頭でのべた事実、すなわち溶接ガンの輪郭がセンサに不所望な影響を及ぼしていることが明らかに認められる。このセンサは詳細には下方の動的アーム側方に設けられている。ここにおいて溶接ガンが例えば狭い隙間をぬってボディ要素内部へ進んでいくならば、位置センサが溶接ガンによって容易にはぎ取られることは想像できる。センサを保護された個所に設けるならば、センサはもはやそのような構成のために容易にアクセスできなくなる。
【０００６】
冒頭の従来技術で生じていた欠点はとりわけ別個のケーシングの必要性とそれに伴う高いコストである。その他にも輪郭の影響に関する欠点や軸受けセンサケーシングとさらなる処理ユニットとの間の高いケーブルコスト、センサの構成に伴う手動操作に関する欠点も存在する。
【特許文献１】独国特許発明第１０３５１１２６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
それ故に本発明の課題は前述したような欠点を可及的に低減させることであり、最も異なる空間位置においても信頼性を失うことのない、空間的に可変の装置の制御が多大なコストをかけることなく可能となる、可動に配置された装置のためのアクチュエータを得ることである。さらに本発明の課題は、そのようなアクチュエータを駆動装置と連携して作動させるための方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題は本発明により、アクチュエータが少なくとも１つの位置依存性の測定量を検出するための測定手段を含み、アクチュエータの位置及び／又はアクチュエータから駆動制御される装置の位置が、（アクチュエータ又はアクチュエータが配設され得る装置が存する）空間の少なくとも１つの平面内で導出可能であるように構成されて解決される。アクチュエータに含まれる測定手段はそれに従って少なくとも１つの出力信号を供給し、この信号は特に少なくとも１つの平面内のアクチュエータ自身の空間位置に依存して、測定手段自身により変更可能である。この手段の目的は、装置可動部材の重量における位置依存性の成分を補償することであり、そのため装置を用いて処理すべき対象がこの重量による負荷を受けなくなる。
【０００９】
測定手段は本発明による解決手段のケースではもはや装置自体に配設されるのではなく、装置に配設されたアクチュエータの構成要素である。ここでアクチュエータの構成要素とは、位置センサが例えばアクチュエータケーシングの内部に設けられてもよいし、アクチュエータケーシングにあるいはケーシング開口部の内外等に設けられてもよいことを意味している。それにより解決手段の実現のために、従来では欠かすことのできなかった別個のケーシングや、付加的に必要となる組付けコスト、特にケーブル配線コストなどが省かれるようになる。同じように別個のケーシングに起因して生じていた（公知技術からも周知のような）邪魔な装置縁部も省かれるようになる。有利には空間の少なくとも１つの平面内のアクチュエータの傾きも測定量から導出可能である。
【００１０】
この測定手段は有利には正弦波状の信号を送出し、その移送位置からは当該平面内のアクチュエータの空間位置の逆推論も可能になる。それらの移送位置は例えば方位角に対する情報を含み、振幅は重量成分に関する情報を含み得る。これらの情報は後置接続される制御部を用いて容易に評価が可能である。また平面内のアクチュエータの傾きや勾配も測定量から導出可能である。
【００１１】
具体的な構成形態は従属請求項にも記載されている。
【００１２】
特に有利には、アクチュエータの動的加速度のみならず特に静的な加速度や重力などもこの測定量から導出可能である。このことは駆動制御すべき装置の作動中に現れるさらなる状態量の考慮も可能にする。特に有利にはこれによって可及的に正確な位置制御ができるようになる。動的な加速度の検出は例えばロボットや補償調整用モーター制御器などのポジショニングシステムのための加速度の減衰目的に用いることもできる。
【００１３】
有利には測定手段は次のように高感度に実現される。すなわちアクチュエータの振動も測定手段から供給される測定データから導出可能となるように実現される。このことはこの測定手段が例えば振動の範囲内で生じ得るような最小の位置変化にも既に敏感に反応するように高感度に実現されることを意味する。ここではミリメートル単位の位置変化を意味している。
【００１４】
特に有利には、複数の測定手段が、異なる空間平面内のアクチュエータの位置を導出できるようにアクチュエータに含まれる。また顧客ベースの適用に対して必要とされる場合には、三次元空間位置でのマッピングがなされてもよい。
【００１５】
有利には測定手段自身が電子的にパラメータ化可能である。それにより手動の機械的アクセスはもはや必要なくなり、これによって測定手段は外部からの影響に対して良好に保護され、アクチュエータケーシング内にも容易に配設可能となる。パラメータ化の枠内では例えば空間内でのアクチュエータの初期位置の決定のためのゼロ点設定が必須的に行われてもよいし測定手段を用いて生成された出力信号の増幅が離れた所から設定されてもよい。測定手段が既に位置依存性の正弦波信号を出力するならば、例えば出力すべき振幅がパラメータ化されてもよい。この振幅のパラメータ化は重力を考慮しておこなわれてもよいＦＧ＝ｍ*ｇ[Ｎ]。測定手段から供給される位置依存性の信号はアクチュエータの駆動制御のための目標値の生成にも用いられる。重力ＦＧの処理は傾斜面に対しても類似した見方ができる。スロープ出力（"Hangabtriebskraft")は傾斜面の傾き角度（α）に依存している。１つの質量体を傾斜面に留めておくためには反力Ｆ＝ＦＧ＊sin(α)が必要となる。装置の位置依存性の重力を補償するためには、これに匹敵する応力がアクチュエータを用いてもたらされなければならない。
【００１６】
アクチュエータの運転開始には駆動装置が必要である。この駆動装置は有利には本発明によるアクチュエータと、アクチュエータの作動に必要な作動データを供給する作動手段を含む。この場合この作動手段は、作動データの算出が測定手段を用いて測定された測定量の考慮のもとで行われるように構成されている。この作動手段はアクチュエータからとりわけ位置特定情報と、場合によってはさらなる情報、例えば現下の加速度情報などを受取る。駆動装置の作動に対しては以下の方法ステップが行われる
１．作動手段を用いた測定手段のデータの検出（例えば測定手段から供給された信号の評価による振幅と位相に関する位置情報など）
２．作動手段を用いて検出された測定手段のデータを考慮したアクチュエータの作動に必要な作動データの算出（例えば目標値形成など）
３．作動手段を用いて求めた作動データの考慮下での作動手段を用いたアクチュエータの作動（例えば目標値を用いたアクチュエータの駆動制御など）
これにより駆動装置は、アクチュエータにより駆動される装置の位置に依存する、当該アクチュエータに作用する重力を求め、この重力に依存して当該アクチュエータを作動させることが可能となる。
【００１７】
有利には前記作動手段は開ループ制御装置として実現されてもよいし、閉ループ制御装置として実現されてもよい。あるいは開ループ制御装置と閉ループ制御装置の組合わせで実現されてもよい。例えば前記作動手段は、本件出願人の商品として"インドラドライブ（登録商標）"のネーミングで市販されているようないわゆる駆動制御装置であってもよい。この作動手段は接続手段を用いて測定手段と次のように接続されて実現されてもよい。すなわちこの測定手段が作動手段を用いてパラメータ化可能となるように接続されて実現されてもよい。前記接続の実現に対しては次のようなデータ伝送手段が設けられる。すなわち測定手段のデータをアナログ方式及び／又はデジタル方式で伝送する手段、及び／又は互いに相対的に可動なアクチュエータ要素の相対位置を場合によって測定する経路測定装置を含んだアクチュエータからの付加的なデータをアナログ方式及び／又はデジタル方式で伝送する手段である。
【００１８】
アクチュエータの作動に対しては作動データが駆動制御装置によって少なくとも１つの目標値の形態で設定される。測定手段から送出される正弦波信号は現在の値を考慮して例えばこの信号から目標値が導出されるような形態で駆動制御装置によって処理されてもよい。前記アクチュエータは例えばサーボモーターであってもよい。その場合には目標値はこのサーボモーターに対する電流目標値である。この電流目標値は駆動制御装置（例えばイントラドライブ）を用いて位置に依存して設定される。目標値は瞬間目標値の形態で設定されてもよい。但しそれは電流目標値に正比例するものである。前述してきた解決手段に対しては代替的に、前記アクチュエータが空気式アクチュエータや油圧式アクチュエータであってもよい。その場合にはそれぞれのアクチュエータの作動に対しても作動データが１つ若しくは複数の目標値の形態で設定され得る。いずれにせよそれらの目標値は電流又は瞬間目標値ではなく、例えば圧力目標値となる。もちろんその他の任意の目標値、例えば体積目標値、ポジション目標値、経路目標値、速度目標値などが測定手段によって測定された測定量の考慮のもとで作動手段によって生成されてもよい。
【００１９】
測定手段の初期化、例えば空間内での所定の初期位置の確定や、信号レベル、データフォーマットのようなさらなるパラメータ化も、作動手段を用いて離れた所から自動的にパラメータ化させることも可能である。有利には、測定手段から供給された測定信号の振幅のパラメータ化は重力を考慮しておこなわれるＦＧ＝ｍ*ｇ[Ｎ]。
【００２０】
前記作動手段と測定手段の間の接続の実現に対しては次のようなデータ伝送手段が設けられる。すなわち測定手段のデータの共通の伝送手段（アナログ方式及び／又はデジタル方式）、有利には付加的にアクチュエータに含まれる相互に相対的に可動なアクチュエータ要素の相対位置を場合によって測定する経路測定装置のデータを同時に伝送する手段が設けられる。これらのデータは有利には同じデータ伝送手段か又は複数の異なるデータ伝送手段を用いてアクチュエータと作動手段との間で一緒に若しくは別個に伝送されるようにしてもよい。
【００２１】
以下の明細書では本発明を図面に基づいて詳細に説明する。なおこれらの実施形態はあくまでも当業者にとってはその知識のもとでさらなる展開が可能な例示的なものであることを述べておく。
【実施例】
【００２２】
図１には溶接ガン５，６，９、特に当該特定例としてのＸ形溶接ガンが概略的に示されている。この溶接ガンはアームないしジブ５，６を含んでおり、これらのアームには溶接電極５ａ及び６ａが配置されている。これらの電極５ａ，６ａの間には、被加工物（ワーク）として薄板７が示されており、この薄板は溶接スポットを備えている。さらにいわゆる補償調整用駆動部１０が設けられており、この駆動部１０は溶接ガンを完全な装置として回転中心９を中心に次のように動かしている。すなわち基準電極として構成された電極６ａが溶接すべきワーク７の下方側へ接近（接触）できるように動かしている。補償調整用駆動部１０はモーター１と本発明による測定手段２、例えば位置センサ若しくは加速度センサの形態の測定手段２を含んでいる。作業開始過程中は通常は直線移動が求められる。これは具体的な例では回転するモーター軸と適切な連接棒（コネクティングロッドなど）を用いて行われるかリニアモーターを用いて実現される。また回転移動から線形移動ないし直線移動を実現するために、リサーキュレーティングボールスクリューを用いて作業することも考えられる。補償調整用駆動部１０は制御ユニット４とケーブル８を介して接続されている。この接続線路８は単に象徴的に表されているのみであるが、場合によっては無線で行うことも可能である。この接続線路８を用いてローター位置も測定手段２によって求められるガンの空間位置も制御ユニット４に電送される。このことは同時に例えば共同利用されるデータ伝送プロトコルの枠内で行われてもよいし、別個に行われてもよい（パラレル方式及び／又はシリアル方式、アナログ方式及び／又はデジタル方式など）。伝送手段８は同時に、モーター１の作動のための電力伝送媒体としても用いられ、ローター位置及びガン空間位置の調整のためにも用いられる。前記接続手段８ないし伝送手段８は、ハイブリッドケーブルとして実現されてもよい。その場合には異なる伝送媒体又は伝送手法が利用され得る。
【００２３】
前記補償調整用駆動部１０は溶接ガン装置全体を回転中心９を中心に回転させるのに用いられ、それによって基準電極６ａが溶接すべき対象７に接近する。その場合モーター目標値ないしモーター電流は永続的にガン空間位置に適応化されなければならない。それによって溶接すべき対象に常に最小の衝撃エネルギーが到達し、それ以外は対象（例えば薄板）が損傷する（例えば変形）。作業開始移動の際には溶接ガン５，６の自重を補償するために、空間位置及び／又は空間平面に応じて大小のモーメント値が求められる。このことを実現するために本発明による位置センサ２は位置情報を伝送手段８を利用して制御ユニット４に供給する。制御ユニット４は所要の駆動制御パラメータ（モーターモーメント、モータートルク、駆動制御時間など）を計算し、モーメント目標値ないし所要の電流目標値を補償調整用駆動部１０に供給する。その時の環境条件で許されるのならば、有利な適用として、それらの位置情報が例えばＷＬＡＮを介してあるいはその他の無線伝送手段を介して伝送されてもよい。
【００２４】
具体的な適用例によれば、１つのセンサが測定手段２として使用される。このセンサは２つの異なるコンデンサからなる直列回路と該コンデンサ間の中央タップを用いて作動する。第１及び第２のコンデンサプレートによってセンサの給電ないし導通接続が形成されるのに対して、第３のコンデンサプレートが設けられ、この第３のコンデンサプレートは第１及び第２のコンデンサプレートに対して可動に配置され中央タップを介して評価ユニットと電気的に接続可能である。センサの加速度及び／又は位置に依存してこの中央プレートは移動させられ、その際にはそのつどの第１ないし第２の位置固定されているプレートとの間隔が変化する。このことは装置の測定可能なキャパシタンスに対して直接の影響を及ぼす。なぜなら装置のキャパシタンスは（プレート面積×電気定数）／プレート間隔から得られるからである。ここにおいては当該の加速度センサから得られた信号をデジタル化し、前記伝送手段８を介して制御ユニット４と通信することもあるいはアナログ伝送することも考えられる。前記デジタル伝送は耐障害性が高いので有利である。またあらゆる種類のセンサを間接的若しくは直接的に用いてアクチュエータないし装置の位置を検出することも本発明の目的にかなっている。
【００２５】
以下では図２に基づいて測定手段２から供給される測定信号の供給を作動装置４を用いて説明する。図２から明らかなことは、補償調整用駆動部１０（本発明によるアクチュエータ）には、既に前述した構成要素１及び２以外にさらなる別の構成要素１ａ、１１，５，６が含まれることである。ここではモーター１と測定手段２の他に、さらにアナログ／デジタル変換器１１、通信ユニット５及び回転子位置センサ（Pollagegeber）１ａが含まれ得る。その他にも補償調整用駆動部１０にはモーター接続プラグ６が設けられており、このプラグは本発明よる補償調整用駆動部１０の電力用接続端子、制御における信号用接続端子であり、さらに電力部分も保証している。これらの接続端子は図には示されていない別個のモーター接続プラグを用いて実現されてもよい。信号データは例えば代替的に若しくは部分的にワイヤレスで伝送されてもよい。
【００２６】
溶接ガンの位置は測定手段２（位置センサ及び／又は加速度センサ２）を用いて測定される。この測定手段は典型的には現下のアクチュエータ位置を補正す信号及び／又は現下のアクチュエータ位置に比例する信号を送出する。この信号は当該実施例においては正弦波状であり、応力ＦＧ（地球の中心に対して垂直方向に配向する装置の重力成分）に依存する。１つの平面内では以下の式、Ｆ＝ＦＧ＊ｓｉｎ（α）が成り立つ。この場合前記Ｆは溶接ガン重量ＦＧの駆動調整用駆動部１０によって補償されるべき成分であり、αは測定手段によって検出された装置の傾斜角である。この電圧信号は増幅されたアナログ信号としてあるいはデジタル方式で制御ユニット４に伝送される。アナログ信号の変換は前述したアナログ／デジタル変換器１１を介して行われる。これは計算及び通信ユニット５に接続されている。前記アナログ／デジタル変換器１１と計算及び通信ユニット５は市販のマイクロコントローラを用いて実現されてもよい。また前記アナログ／デジタル変換器１１は計算及び通信ユニット５に集積されていてもよい。前記計算及び通信ユニット５はデジタルの位置データ情報を有利にはプロトコルを用いて接続手段８の利用のもとで制御ユニットに送信する。この制御ユニット４と本発明による補償調整用駆動部１０は、モーター接続プラグ６を用いて相互に接続されている。接続手段８を用いて、それがアプリケーションにとって有利である場合には、モーターセンサ１ａのデータも測定手段２の位置データも伝送される。
【００２７】
図３には出願人によって実現された試行モデルを用いた測定手段２の機能状態が概略的に表されている。測定手段２はキャパシタンス測定に基づいて動作しており、この場合キャパシタンスはセンサの空間位置に依存して変化する（図１参照）。出力信号として測定手段２は位置依存性の正弦波状の信号を供給する。信号のモーメント値とこのモーメント値に対応する信号の位相位置は空間内の測定手段の位置と補償すべき重量成分に相関付けられる。なぜなら空間位置がコンデンサプレートの間隔に影響しているからである。また当該システムが動かない場合には、所定の空間位置（例えば９０°）のもとで初期位置（例えば０°）に比べて別のプレート間隔が生じる。この理由から測定信号からは静力学的加速度も導出可能である。
【００２８】
制御ユニット４は生じ得る２つの作動方式が使用可能である。すなわち、
1. 制御ユニット４と集積されたセンサ２を伴うアクチュエータ１０を周期的に相互に接続する方式。
2. 制御ユニット４と集積されたセンサ２を伴うアクチュエータ１０を周期的に相互に接続する方式。
【００２９】
前記２つのケースではセンサ２がアナログ信号を生成している。この信号は増幅されてアナログ方式のまま後続処理されてもよいし、あるいはアナログ／デジタル変換器１１に供給してもよい。また障害成分を取り除くために信号を事前にフィルタリングすることも可能である。アナログ／デジタル変換が行われる場合には、それによって得られるデジタル測定値が制御ユニット４に例えば１２Ｃ接続プロトコルを用いて又は同期的でシリアルなプロトコル若しくは非同期的でシリアルなプロトコルを用いて伝送される。制御ユニット４は受信したデジタル値若しくはアナログ値を用いて第１の調整量（例えばモーター目標モーメント）、及び／又はさらなるアクチュエータ特有の調整量を算出し、それをアクチュエータ１０に供給する。その後制御ユニット４はアクチュエータ１０のモーター１を前記目標値を用いて直接駆動制御する。引き続き前述したステップは選択された作動モードに応じて繰り返される。
【００３０】
電気的なサーボモーター又は油圧アクチュエータ又は空気式アクチュエータであり得るアクチュエータの内部に少なくとも１つの位置依存性の測定量を求めるための測定手段（センサ）２を収容すること、あるいはそれをアクチュエータに直に取付けることは、新規でありかつケーブル配線コストの削減や、可動装置における付加的に邪魔になる縁部も省略できる利点につながる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】溶接ガンの適用例を示した図
【図２】信号処理を概略的に表した図
【図３】測定手段の機能状態を説明するための概略図
【符号の説明】
【００３２】
１      モーター
２      測定手段
４      制御ユニット
５      計算／通信有ニット
６      モーター接続プラグ
１０    補償調整用駆動部
１１    Ａ／Ｄ変換器
【図１】
2009150551.tif 000003
【図２】
2009150551.tif 000004
【図３】
2009150551.tif 000005