JP2004067360A - Piezoelectric actuator, feeder, and precipitation preventing device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばパーツフィーダー等の駆動源として用いられる圧電アクチュエーターと、この圧電アクチュエーターを備えるフィーダー及び沈殿防止装置とに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
今日では、各種の自動組立工程や成形工程において、金属粉末等の粒状物や電子部品、樹脂成形部品、機械部品等の小型部品を連続して搬送するパーツフィーダーが用いられている。このパーツフィーダーとしては、従来、電磁石を駆動源とする電磁型パーツフィーダーや圧電素子を駆動源とする圧電型パーツフィーダーがあるが、後者の圧電型パーツフィーダが、従来の電磁型パーツフィーダと比較して、物品の搬送がスムーズであり、また消費電力が小さい等の特長があり、広く普及してきている。
【0003】
上記従来の圧電型パーツフィーダーは、図5に示すように、水平に設置される基台50と、この基台50の上方に略水平に配設されるトラフ51と、基台50とトラフ51との間に配設される複数の圧電アクチュエーター52とから構成されている。なお、かかる構造の圧電型パーツフィーダーは、例えば特開2001−171823公報、特開2000−77734公報などに開示されている。
【0004】
この圧電アクチュエーター52は、基台50上に固定される平板状の支持枠片53と、この支持枠片53と対偶するようトラフ51の下面に固定される平板状の作動部54と、この支持枠片53から斜め上方に突設される方形板状の圧電素子55と、この圧電素子55の上端部と作動部54との間に掛け渡される方形板状の変位拡大バネ56と、圧電素子55に電圧信号を印加する駆動部57とを備えている。そのため、基台50とトラフ51とは、斜め上方の所定方向に延びる圧電素子55及び変位拡大バネ56によって複数箇所で連結されている。
【0005】
この圧電素子55は、バネ鋼等からなる方形の金属シム板58と、この金属シム板58の両面に積層される一対の圧電体59とを備えている。この圧電体59の両面には一対の電極が積層されている。かかる構造の圧電素子55が駆動部57による電圧信号の印加によって撓み振動し、この撓み振動が変位拡大バネ56で拡大され、作動部54及びトラフ51を所定の方向に振動させる。その結果、トラフ51上の粒状物や小型部品などの被搬送物を一定方向に搬送することができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の圧電型パーツフィーダーによれば、トラフ51に対して斜め方向A(圧電素子55の板面と垂直方向)の振動が付与され、小型部品等の被搬送物を斜め上方に連続してジャンプさせて搬送する。かかるジャンプ式の圧電型パーツフィーダーでは、被搬送物をジャンプさせる関係上、搬送精度の向上には一定の制限がある。具体的には、圧電型パーツフィーダーのトラフ51上には、通常、被搬送物の姿勢制御を行うための上方押さえ板が配設されるが、被搬送物がジャンプする分だけ遊び(隙間)を設ける必要があるため、転倒等が生じるおそれがあり、被搬送物の姿勢制御が困難である。また、圧電アクチュエーター52から離れるに従ってトラフ51の上下方向の振動が大きくなり、スムーズな搬送がより困難になる。特に、被搬送物が粒状物や粉体等の場合、搬送停止後に被搬送物がトラフ51から零れ出るおそれがある。
【0007】
また、上記従来の圧電型パーツフィーダーは、上述のように圧電素子55を斜め上方の所定方向に突設し、トラフ51に斜め方向の振動を加えて被搬送物を搬送する構造上、被搬送物を逆方向に搬送することや、連続して搬送する被搬送物を切り離すことは不可能である。そのため、上記従来の圧電型パーツフィーダーにより搬送されている被搬送物をピックアップする場合、隣接する被搬送物の共上がりを防止し、1個だけをピックアップするために、直角方向への切出し機構をさらに付設する必要があり、搬送設備の複雑化及び設備コストの増大を招いている。
【0008】
本発明はこれらの不都合に鑑みてなされたものであり、フィーダー等の駆動源として用いられ、被搬送物をジャンプさせずに高い姿勢制御での高精度の搬送が可能で、かつ、簡易な操作で被搬送物の逆方向への搬送(バック)が可能な圧電アクチュエーターと、この圧電アクチュエーターを備えるフィーダー及び沈殿防止装置との提供を目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためになされた発明は、電圧信号を機械的な変位に変換する圧電素子と、この圧電素子に電圧信号を印加する駆動部と、圧電素子の機械的な変位により振動する作動部とを備える圧電アクチュエーターであって、この作動部の振動における往運動と復運動とが非対称であることを特徴とする圧電アクチュエーターである。
【0010】
従って、当該圧電アクチュエーターとこの圧電アクチュエーターの作動部に連結されるトラフとを備え、このトラフが圧電アクチュエーターにより長手方向に振動するフィーダーは、往運動と復運動とが非対称のトラフの振動によって振動方向の一方向に被搬送物をジャンプさせずに搬送することができる。そのため、当該フィーダーによれば、高い姿勢制御での高精度の搬送が可能となる。また、当該フィーダーは、圧電アクチュエーターの作動部の振動における往運動と復運動との非対称性を例えば駆動部の電気的な切替等の簡易な手段で逆転させることで、被搬送物を逆方向に搬送することができる。このように、当該フィーダーによれば、搬送方向の正逆切り替えが簡易かつ確実にできるため、搬送停止前に被搬送物をバックさせてトラフ先端からの被搬送物の意図せぬ零れを防止でき、またトラフの先端部に被搬送物が逆送できない程度の勾配を設けておけば、搬送方向の正逆切り替えによって被搬送物の切り離しが可能となる。そのため、上記従来の圧電型パーツフィーダーを備える搬送設備において、被搬送物を1個ずつピックアップするために付設されている直角方向への切出し機構が不要になり、搬送設備の簡素化及び設備コストの低減化を促進することができる。
【0011】
また、複数の当該圧電アクチュエーターとこれらの圧電アクチュエーターの作動部に連結される平面テーブルとを備え、この平面テーブルがこれらの圧電アクチュエーターによりテーブル面と平行な直交2方向に振動するフィーダーは、平面テーブルと平行な直交2方向の両振動の往運動及び復運動の非対称性を調整することで、平面テーブルの任意の方向に被搬送物を搬送することができる。
【0012】
さらに、当該圧電アクチュエーターとこの圧電アクチュエーターの作動部に連結される容器係合部とを備え、この容器係合部が圧電アクチュエーターにより鉛直方向に振動する沈殿防止装置は、この振動の下方への運動と上方への運動を調整することで、容器係合部に取付けた容器内の液体(粘性流体を含む)の沈殿を防止し、ひいてはこの液体を撹拌することができる。
【0013】
上記作動部の振動における往運動と復運動との加速度を非対称にするとよい。かかる往復運動の加速度が非対称の振動を作動部から例えばトラフ等に付与することで、トラフ等の長手方向の振動であっても、振動の加速度が大きい運動時にに被搬送物を滑らせて搬送することができる。
【0014】
上記圧電素子としては、導電性を有する方形のシム板とこのシム板の両面に電気的導通を有しつつ積層される一対の方形圧電板とを備え、この方形圧電板が圧電体とこの圧電体の両面に積層される一対の電極とを備え、機械的な変位が撓み振動であるものが好ましい。ここで、「撓み振動」とは、方形板状の当該圧電素子の中心面(シム板中心面)を基準とする左右両側への撓み振動を意味する。このような2枚の圧電体が積層された板状の圧電素子の撓み振動は振幅が比較的大きく、当該圧電素子を用いたフィーダーの搬送速度を向上させることができる。
【0015】
上記駆動部が印加する電圧信号は、正電圧及び負電圧を交互に繰り返し、正側の波形と負側の波形とを非対称にするとよい。このように正電圧及び負電圧を交互に繰り返す電圧信号を印加することで、圧電素子に撓み振動を付与し、この電圧信号の正側の波形と負側の波形を非対称にすることで、当該圧電素子の撓み振動の往運動と復運動の加速度等を容易かつ確実に非対称とすることができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、適宜図面を参照しつつ本発明の実施の形態を詳説する。図1は本発明の一実施形態に係る圧電アクチュエーターを備えるフィーダーを示す斜視図、図2は図1のフィーダーのA−A断面図、図3は図1のフィーダーのB−B断面図、図4は図1の圧電アクチュエーターに備える圧電素子及び駆動部を示す概略構成図である。
【0017】
図1〜図3の圧電アクチュエーターは、金属粉末等の粒状物や電子部品、樹脂成形部品、機械部品等の小型部品などの被搬送物を略水平にかつ直線状に搬送するものであり、圧電アクチュエーター1とトラフ2とを備えている。
【0018】
圧電アクチュエーター1は、電圧信号を撓み振動に変換する圧電素子3と、この圧電素子3に電圧信号を印加する駆動部4と、圧電素子3の撓み振動により水平に振動する作動部5と、圧電素子3を支持及び収納しかつ作動部5を水平に摺動可能に支持するハウジング6とを備えている。
【0019】
ハウジング6は、基台7、一対の支柱8、一対の側壁9などから構成されている。この基台7は、当該フィーダーの台となる所定厚さの略方形盤状体であり、上面中央の左右方向(長辺と平行方向)に凸条部10が形成されている。一対の支柱8は、基台7の凸条部10の左右両側に垂直に突設されており、基台7の底面側からねじ込まれたボルトでネジ止めされている。一対の側壁9は、基台7の凸条部10の両側面にネジ止めされ、前後方向(基台7の短辺と平行方向)に所定の間隔を開けて平行に配設されている。
【0020】
この基台7、支柱8及び側壁9の材料としては、各部材に要求される強度等が確保できれば特に限定されるものではなく、例えばアルミニウム合金、銅合金、鋼等の金属やエンジニアリングプラスチック等の合成樹脂などが用いられる。
【0021】
圧電素子3は、圧電体を含む多層構造の長方形板状体であり、具体的には図4に示すように、方形のシム板11と、このシム板11の両面に導電性接着層12を介して積層される一対の方形圧電板13とを備えている。このシム板11は、少なくとも表面部に導電性を有する補強材であり、その材料としては例えばSK鋼を焼入れ処理したものが好適に用いられる。
【0022】
方形圧電板13は、圧電体14と、この圧電体14の両面に積層される一対の電極15とを備えている。この圧電体14は、電圧の印加により歪みが生じるピエゾ効果を有する材料であれば特に限定されるものではなく、例えば圧電セラミックス、高分子圧電体、単結晶圧電体等を使用することができる。中でも、大きな圧電効果を有し、耐久性も良好なチタン酸・ジルコン酸鉛系圧電セラミックス(PZT)が好ましい。電極15は、圧電体14の外縁部を除いたほぼ全面に積層され、例えば銀ペーストの印刷及び焼付けにより形成される。かかる構造の一対の方形圧電板13の圧電効果の方向性は揃えられている。
【0023】
導電性接着層12は、線状、散点状等に積層される導電体16と、この導電体16以外の部分に充填される接着剤17とを有している。この導電体16によりシム板11と方形圧電板13との導電性が付与され、接着剤17により方形圧電板13に作用する応力が緩和され、層間剥離やクラックの発生が低減される。導電体16としては、例えばカーボン樹脂ペースト等の導電性樹脂が用いられ、方形圧電板13又はシム板11表面への印刷及び硬化により形成される。接着剤17としては、例えばエポキシ系接着剤が用いられ、上記導電体16の積層面への塗工により形成される。
【0024】
上記構造の圧電素子3は、外面側に配設される一対の電極15とシム板11とに駆動部4から延びるリード線が接続されている。駆動部4は、このリード線を介して外側の両電極15に正電圧及び負電圧を交互に印加する。このように正電圧を印加した場合、一方の圧電体14は伸び、他方の圧電体14は縮む結果、圧電素子3は左側又は右側の一方側に湾曲する。逆に、負電圧を印加した場合、一方の圧電体14は縮み、他方の圧電体14は伸びる結果、圧電素子3は左側又は右側の他方側(上記場合と反対側)に湾曲する。そのため、圧電素子3に正電圧及び負電圧を交互に印加することで、圧電素子3は左右両側に撓み振動する。
【0025】
また、圧電素子3の先端部18及び後端部19は、インサート成形等の手段により合成樹脂で被覆されている。この先端部18及び後端部19に用いられる合成樹脂としては、特に限定されず、例えばウレタン系樹脂、エステル系樹脂、アミド系樹脂、アイオノマー系樹脂等の熱可塑性エラストマー樹脂が挙げられ、圧電素子3の湾曲運動に対して柔軟性を失わないポリエステル系熱可塑性エラストマー樹脂が好ましい。また、後端部19の合成樹脂被覆は、先端側ほど薄肉になるよう先細りに形成され、圧電素子3の湾曲運動に対する抵抗、圧電素子3の破損等が低減される。
【0026】
当該圧電アクチュエーター1において、複数(図中では6個)の圧電素子3が基台7と一対の支柱8と一対の側壁9で囲まれる内部空間に収納及び支持されている。これらの圧電素子3は、垂直に立設され、等間隔に配設されている。各圧電素子3の後端部19には、対偶する一対の側壁9間に垂直に掛け渡された上下2本のピン20、21が挿入され、板面を左右方向に向け、かつ、先端部18を上方に向けて支持されている。従って、上述のように駆動部4により電圧信号を印加し、圧電素子3に撓み振動を生じさせると、先端部18が略円軌道に沿って左右方向に振動する。
【0027】
作動部5は、略方形の板状体であり、ハウジング6の一対の支柱8の上端面上に支持されている。この作動部5は、支柱8の上部に打ち込んだボルト23の軸部及び頭部によって、左右方向に微小範囲だけ摺動自在に、かつ、上方への跳び上がりを抑制するよう係合されている。この作動部5の下面には、圧電素子3の個数に対応する数の凹状溝22が前後方向に沿って穿設されている。この凹状溝22に圧電素子3の先端部18が上下方向に遊びを有しつつ嵌合されている。従って、上記圧電素子3の先端部18が略円軌道に沿って左右方向に振動することで、作動部5が左右方向nに振動する。
【0028】
駆動部4は、上述のようにリード線を介して圧電素子3に電圧信号を印加するものである。この電圧信号は、正電圧及び負電圧を交互に繰り返すものであり、正側の波形と負側の波形とが非対称であることを特徴とする。かかる正側と負側で非対称の電圧信号の具体的な内容としては、特に限定されるものではないが、例えば電圧増加速度や電圧増加加速度、つまり電圧増加カーブの傾斜形状を正側と負側とで相違させるとよい。このような正側及び負側で非対称の電圧信号を圧電素子3に印加することで、圧電素子3の撓み振動における往運動と復運動の速度、加速度等が非対称になり、ひいては作動部5の左右方向の振動における往運動と復運動も速度、加速度等が非対称になる。なお、駆動部4において、このような正側及び負側で非対称の電圧信号を発生させる手段としては、特に限定されず公知の手段が採用されるが、例えば正電圧を印加するための回路と負電圧を印加するための回路とに一対の抵抗を接続し、この一対の抵抗の大きさを相違させる手段などがある。
【0029】
トラフ2は、金属粉末等の粒状物や電子部品等の小型部品などの被搬送物の搬送通路であるトイ状のものであり、圧電アクチュエーター1の作動部5の上面に略水平にかつ左右方向に向けて固定される。そのため、このトラフ2は、作動部5と同様に、左右方向n(つまり長手方向)に、かつ、往運動と復運動の速度、加速度等が非対称に振動する。
【0030】
従って、当該フィーダーによれば、上記従来のフィーダーのように被搬送物をジャンプさせず、トラフ2の左右方向への非対称振動により被搬送物を左右方向の一方向に搬送することができる。例えば、トラフ2の振動のうち往運動の加速度をμ*G(μ:トラフ2と被搬送物との摩擦係数、G:重力加速度)よりも小さくし、復運動の加速度をμ*Gよりも大きくすることで、往運動時には被搬送物を滑らさずに移動させ、復運動時には被搬送物を滑らせてその場に残し、これを繰り返して被搬送物を往運動方向に搬送することができる。そのため、当該フィーダーによれば、高い姿勢制御が可能となり、搬送スピード等の搬送精度が格段に向上する。
【0031】
また、当該フィーダーによれば、駆動部4により印加される電圧信号の正側及び負側の非対称性(例えば、上記加速度)を逆転させることで、圧電素子3、作動部5及びトラフ2の振動の往運動及び復運動の非対称性を簡易に逆転させ、搬送方向を逆転(バック)させることができる。そのため、当該フィーダーによれば、搬送停止前に被搬送物をバックさせてトラフ2先端からの被搬送物の意図せぬ排出を防止でき、トラフ2先端部に被搬送物が逆送できない程度の勾配を設けておけば、搬送方向の正逆切り替え操作によって被搬送物の切り離しが可能となる。
【0032】
なお、本発明の圧電アクチュエーターは上記実施形態に限定されるものではなく、例えば側壁は、圧電素子3を収納する内部空間全面を被覆するよう構成することも可能であり、複数枚で構成することも可能である。圧電素子は、2枚の圧電体14を貼り合わせたリード線2本タイプの圧電素子3に限定されず、往運動と復運動とが非対称の振動を取り出せるものであれば、いかなる形態でも可能である。振動の非対称性を取得する手段としても、駆動部4による電圧信号を正側と負側で非対称とする当該実施形態の手段に限定されず、例えば圧電体のピエゾ効果の特性自体を利用する手段も可能である。
【0033】
また、2機の当該圧電アクチュエーター1と平面テーブルとを備え、これらの圧電アクチュエーター1が作動部5の互いの振動方向を直交させて設置され、これらの作動部5に平面テーブルが固定されるフィーダーも可能である。このフィーダーによれば、圧電アクチュエーター1における直交2方向の振動の往運動及び復運動の非対称性を調整することで、平面テーブルの任意の方向に被搬送物を搬送することができる。
【0034】
さらに、当該圧電アクチュエーター1と容器係合部とを備え、この圧電アクチュエーター1が作動部5の振動方向を鉛直方向に向けて設置され、この作動部5に容器係合部が連結される沈殿防止装置も可能である。この沈殿防止装置によれば、上方方向の振動の非対称性を調整し、下方への運動を1Gよりも大きい加速度とすることで、容器係合部に取付けた容器内の液体の沈殿を防止し、ひいてはこの液体を撹拌することができる。
【0035】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の圧電アクチュエーターによれば、往運動及び復運動が非対称の振動により高精度のフィーダーや沈殿防止装置の駆動源として利用することができる。また、当該圧電アクチュエーターを備えるフィーダーによれば、被搬送物をジャンプさせずに搬送精度及び姿勢制御が良好な搬送が可能であり、かつ、簡易な操作で被搬送物の逆方向への搬送(バック)が可能である。さらに、当該圧電アクチュエーターを備える沈殿防止装置によれば、容器に取り付けることで、金属微粒子等が混合する液体の沈殿防止及び撹拌が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る圧電アクチュエーターを備えるフィーダーを示す斜視図である。
【図2】図1のフィーダーのA−A断面図である。
【図3】図1のフィーダーのB−B断面図である。
【図4】図1の圧電アクチュエーターに備える圧電素子及び駆動部を示す概略構成図である。
【図5】従来の圧電型パーツフィーダーを示す概略構成図である。
【符号の説明】
1 圧電アクチュエーター
2 トラフ
3 圧電素子
4 駆動部
5 作動部
6 ハウジング
7 基台
8 支柱
9 側壁
10 凸条部
11 シム板
12 導電性接着層
13 方形圧電板
14 圧電体
15 電極
16 導電体
17 接着剤
18 先端部
19 後端部
20 ピン
21 ピン20
22 凹状溝
23 ボルト[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a piezoelectric actuator used as a drive source of, for example, a parts feeder, and a feeder and a settling prevention device including the piezoelectric actuator.
[0002]
[Prior art]
Nowadays, in various automatic assembling processes and molding processes, a part feeder for continuously transporting small parts such as particulates such as metal powders, electronic parts, resin molded parts, and mechanical parts is used. Conventionally, this type of parts feeder includes an electromagnetic type parts feeder that uses an electromagnet as a driving source and a piezoelectric type parts feeder that uses a piezoelectric element as a driving source. In addition, it is widely used because of its features such as smooth transportation of articles and low power consumption.
[0003]
As shown in FIG. 5, the conventional piezoelectric parts feeder includes a
[0004]
The
[0005]
The
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
According to the above-described conventional piezoelectric parts feeder, the vibration in the oblique direction A (perpendicular to the plate surface of the piezoelectric element 55) is applied to the
[0007]
Further, in the above-described conventional piezoelectric parts feeder, the
[0008]
The present invention has been made in view of these inconveniences, and is used as a drive source of a feeder or the like, and can perform high-accuracy conveyance with high attitude control without jumping a conveyed object, and can perform simple operation. It is an object of the present invention to provide a piezoelectric actuator capable of conveying (back) an object to be conveyed in the opposite direction, and a feeder and a settling prevention device including the piezoelectric actuator.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
An invention made to solve the above-mentioned problem is a piezoelectric element that converts a voltage signal into a mechanical displacement, a driving unit that applies a voltage signal to the piezoelectric element, and an operation that vibrates due to the mechanical displacement of the piezoelectric element. And a forward movement and a backward movement in the vibration of the operating part are asymmetric.
[0010]
Therefore, the feeder includes the piezoelectric actuator and a trough connected to an operating portion of the piezoelectric actuator, and the feeder vibrates in the longitudinal direction by the piezoelectric actuator. The object can be transported in one direction without jumping. Therefore, according to the feeder, high-accuracy conveyance with high attitude control is possible. In addition, the feeder reverses the asymmetry between the forward movement and the backward movement in the vibration of the operating portion of the piezoelectric actuator by a simple means such as, for example, electrical switching of the driving portion, thereby moving the transported object in the reverse direction. Can be transported. In this way, according to the feeder, since the forward / reverse switching of the transport direction can be easily and reliably performed, the transported object can be backed before the transport is stopped, and the unintended spilling of the transported object from the trough tip can be prevented. Further, if a slope is provided at the tip of the trough such that the transported object cannot be reversely fed, the transported object can be separated by switching the transport direction between forward and reverse. Therefore, in the transfer equipment including the above-mentioned conventional piezoelectric type part feeder, a cutting mechanism in a perpendicular direction provided for picking up the transferred objects one by one becomes unnecessary, which simplifies the transfer equipment and reduces the equipment cost. Reduction can be promoted.
[0011]
Further, the feeder includes a plurality of the piezoelectric actuators and a flat table connected to the operating portions of the piezoelectric actuators. The feeder vibrates in two orthogonal directions parallel to the table surface by the flat tables. By adjusting the asymmetry of the forward movement and the backward movement of the two vibrations in the two directions perpendicular to the plane, the object can be conveyed in any direction on the flat table.
[0012]
Further, the sedimentation preventing device further includes the piezoelectric actuator and a container engaging portion connected to the operating portion of the piezoelectric actuator, and the sedimentation preventing device in which the container engaging portion vibrates in the vertical direction by the piezoelectric actuator. By adjusting the upward movement, the liquid (including the viscous fluid) in the container attached to the container engaging portion is prevented from settling, and the liquid can be stirred.
[0013]
It is preferable that the acceleration of the forward movement and the backward movement in the vibration of the operating portion be asymmetric. By applying an asymmetrical vibration to the trough or the like from the operating portion, the acceleration of the reciprocating motion allows even the longitudinal vibration of the trough or the like to slide the object to be conveyed during the motion in which the acceleration of the vibration is large. can do.
[0014]
The piezoelectric element includes a square shim plate having conductivity and a pair of square piezoelectric plates laminated on both sides of the shim plate while maintaining electrical continuity. The square piezoelectric plate includes a piezoelectric body and the piezoelectric member. It is preferable to provide a pair of electrodes laminated on both surfaces of the body, and wherein the mechanical displacement is bending vibration. Here, “flexural vibration” means flexural vibration to the left and right sides with respect to the center plane (center plane of the shim plate) of the piezoelectric element having a rectangular plate shape. The flexural vibration of such a plate-shaped piezoelectric element in which two piezoelectric bodies are stacked has a relatively large amplitude, and the feed speed of a feeder using the piezoelectric element can be improved.
[0015]
It is preferable that the voltage signal applied by the driving unit alternately repeats a positive voltage and a negative voltage so that the positive waveform and the negative waveform are asymmetric. By applying a voltage signal that alternately repeats a positive voltage and a negative voltage in this way, a bending vibration is applied to the piezoelectric element, and the positive and negative waveforms of the voltage signal are asymmetrical, thereby The acceleration and the like of the forward movement and the backward movement of the bending vibration of the piezoelectric element can be easily and reliably made asymmetric.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. 1 is a perspective view showing a feeder provided with a piezoelectric actuator according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of the feeder of FIG. 1 along AA, FIG. 3 is a cross-sectional view of the feeder of FIG. FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing a piezoelectric element and a drive unit provided in the piezoelectric actuator of FIG.
[0017]
The piezoelectric actuator shown in FIGS. 1 to 3 conveys an object to be conveyed substantially horizontally and linearly, such as a granular material such as a metal powder or a small component such as an electronic component, a resin molded component, or a mechanical component. An actuator 1 and a
[0018]
The piezoelectric actuator 1 includes a
[0019]
The
[0020]
The material of the
[0021]
The
[0022]
The rectangular
[0023]
The conductive
[0024]
In the
[0025]
The
[0026]
In the piezoelectric actuator 1, a plurality of (six in the figure)
[0027]
The operating
[0028]
The
[0029]
The
[0030]
Therefore, according to the feeder, the transported object can be transported in one lateral direction by the asymmetrical vibration of the
[0031]
Further, according to the feeder, the asymmetry (for example, the acceleration) on the positive side and the negative side of the voltage signal applied by the
[0032]
The piezoelectric actuator of the present invention is not limited to the above embodiment. For example, the side wall may be configured to cover the entire inner space for housing the
[0033]
Further, the feeder includes two piezoelectric actuators 1 and a flat table, and these piezoelectric actuators 1 are installed so that the directions of vibration of the operating
[0034]
Further, the piezoelectric actuator 1 and the container engaging portion are provided, and the piezoelectric actuator 1 is installed with the vibration direction of the operating
[0035]
【The invention's effect】
As described above, according to the piezoelectric actuator of the present invention, the forward movement and the backward movement can be used as a driving source of a high-precision feeder or a settling prevention device due to asymmetric vibration. Further, according to the feeder provided with the piezoelectric actuator, it is possible to carry the conveyance with good conveyance accuracy and attitude control without jumping the object, and to carry the object in the reverse direction by a simple operation ( Back) is possible. Furthermore, according to the settling prevention device provided with the piezoelectric actuator, by attaching to the container, the settling prevention and stirring of the liquid mixed with the metal fine particles and the like can be performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a feeder including a piezoelectric actuator according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view of the feeder taken along line AA of FIG.
FIG. 3 is a sectional view taken along line BB of the feeder of FIG. 1;
FIG. 4 is a schematic configuration diagram illustrating a piezoelectric element and a drive unit provided in the piezoelectric actuator of FIG. 1;
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a conventional piezoelectric parts feeder.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
22
Claims (7)
この作動部の振動における往運動と復運動とが非対称であることを特徴とする圧電アクチュエーター。A piezoelectric element that converts a voltage signal into a mechanical displacement, a driving unit that applies a voltage signal to the piezoelectric element, and a piezoelectric actuator that includes an operating unit that vibrates due to mechanical displacement of the piezoelectric element,
A piezoelectric actuator characterized in that the forward movement and the backward movement of the vibration of the operating part are asymmetric.
この方形圧電板が、圧電体と、この圧電体の両面に積層される一対の電極とを備えており、
この圧電素子の機械的な変位が撓み振動である請求項1又は請求項2に記載の圧電アクチュエーター。The piezoelectric element includes a square shim plate having conductivity, and a pair of square piezoelectric plates stacked while having electrical conduction on both surfaces of the shim plate,
The square piezoelectric plate includes a piezoelectric body and a pair of electrodes stacked on both surfaces of the piezoelectric body,
3. The piezoelectric actuator according to claim 1, wherein the mechanical displacement of the piezoelectric element is bending vibration.
このトラフが、圧電アクチュエーターにより長手方向に振動するフィーダー。A piezo-electric actuator according to any one of claims 1 to 4, and a trough connected to an operating part of the piezo-electric actuator,
This trough is a feeder that vibrates in the longitudinal direction by a piezoelectric actuator.
この平面テーブルが、これらの圧電アクチュエーターによりテーブル面と平行な直交2方向に振動するフィーダー。A plurality of piezoelectric actuators according to any one of claims 1 to 4, and a flat table connected to an operation unit of the piezoelectric actuators,
A feeder in which this flat table vibrates in two orthogonal directions parallel to the table surface by these piezoelectric actuators.
この容器係合部が、圧電アクチュエーターにより鉛直方向に振動する沈殿防止装置。A piezoelectric actuator according to any one of claims 1 to 4, and a container engaging part connected to an operating part of the piezoelectric actuator,
A sedimentation prevention device in which the container engaging portion vibrates vertically by a piezoelectric actuator.
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