JP2013121199A - 圧電モーター、駆動装置、電子部品検査装置、電子部品搬送装置、印刷装置、ロボットハンド、およびロボット - Google Patents
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Abstract
【解決手段】圧電モーターの駆動時の反力で振動体ケースが逃げないように、側圧弾性体によって振動体ケースを収容ケースに対してY方向に付勢し、振動体ケースと収容ケースとの間に、側圧転動体と、側圧転動体が転動する転動溝とを設ける。更に、側圧弾性体が付勢する側と反対側に押さえ弾性体および押さえ転動体を設け、これによって振動体ケースを収容ケースに対してZ方向に付勢する。側圧転動体と転動溝との嵌め合いによって、側圧弾性体が付勢する側の振動体ケースのZ方向のガタを防止できるので、押さえ弾性体および押さえ転動体を設けるだけで、振動体ケースのZ方向のガタを防止できる。その結果、圧電モーターの小型化を図ることが可能となる。
【選択図】図8
Description
圧電材料を含む振動体を振動させ、前記振動体の端面に突設された凸部を対象物に接触させることによって、前記対象物を移動させる圧電モーターであって、
前記振動体の凸部が突出した状態で、前記振動体を保持する振動体ケースと、
前記振動体ケースから前記凸部が突出した方向であるX方向に向かって移動可能な態様で前記振動体ケースを収容する収容ケースと、
前記振動体ケースを前記X方向に付勢する加圧弾性体と、
前記振動体ケースを、前記X方向と交差するY方向から前記収容ケースに向けて付勢する側圧弾性体と、
を備え、
前記側圧弾性体が付勢する側と反対側の前記振動体ケースと前記収容ケースとの間には、前記X方向に転動可能な側圧転動体が、前記振動体ケースまたは前記収容ケースの何れか一方に設けられ、前記振動体ケースまたは前記収容ケースの何れか他方には、前記側圧転動体が転動する転動溝が形成されており、
前記側圧弾性体が付勢する側の前記振動体ケースと前記収容ケースとの間には、前記X方向および前記Y方向の何れとも交差するZ方向から前記振動体ケースを前記収容ケースに向けて付勢する押さえ弾性体と、前記押さえ弾性体との間で前記振動体ケースを挟んで前記X方向に転動可能な押さえ転動体とが設けられていることを要旨とする。
把持した電子部品を検査ソケットに装着して、前記電子部品の電気的特性を検査する電子部品検査装置であって、
前記検査ソケットに対する前記電子部品の位置合わせを行う圧電モーターを備え、
前記圧電モーターは、
圧電材料を含んで形成され、端面に凸部が突設された振動体と、
前記振動体の凸部が突出した状態で、前記振動体を保持する振動体ケースと、
前記振動体ケースから前記凸部が突出した方向であるX方向に向かって移動可能な態様で前記振動体ケースを収容する収容ケースと、
前記振動体ケースを前記X方向に付勢する加圧弾性体と、
前記振動体ケースを、前記X方向と交差するY方向から前記収容ケースに向けて付勢する側圧弾性体と、
を備え、
前記側圧弾性体が付勢する側と反対側の前記振動体ケースと前記収容ケースとの間には、前記X方向に転動可能な側圧転動体が、前記振動体ケースまたは前記収容ケースの何れか一方に設けられ、前記振動体ケースまたは前記収容ケースの何れか他方には、前記側圧転動体が転動する転動溝が形成されており、
前記側圧弾性体が付勢する側の前記振動体ケースと前記収容ケースとの間には、前記X方向および前記Y方向の何れとも交差するZ方向から前記振動体ケースを前記収容ケースに向けて付勢する押さえ弾性体と、前記押さえ弾性体との間で前記振動体ケースを挟んで前記X方向に転動可能な押さえ転動体とが設けられている
ことを特徴とする電子部品検査装置という態様で把握することもできる。
電子部品が装着されて、前記電子部品の電気的特性が検査される検査ソケットと、
前記電子部品を把持する把持装置と、
前記把装置を互いに直交する第1軸および第2軸と、前記第1軸および第2軸に直交する第3軸との合計三軸方向に移動させる移動装置と、
前記検査ソケットから見て前記第1軸上または前記第2軸上に設けられて、前記検査ソケットに装着される前記電子部品について、前記第1軸および前記第2軸の方向への位置および前記第3軸まわりの角度を、前記電子部品の姿勢として検出する撮像装置と、
前記検査ソケットから前記撮像装置を結ぶ前記第1軸または前記第2軸上の所定位置まで、前記電子部品を搬送する上流側ステージと、
前記検査ソケットから見て前記撮像装置が設けられている側と反対側の所定位置から、前記電子部品を搬送する下流側ステージと、
前記移動装置の動作を制御する制御装置と
を備える電子部品検査装置であって、
前記制御装置は、
前記上流側ステージが搬送してきた前記電子部品を把持した前記把持装置を、前記撮像装置の上まで移動させる第1制御部と、
前記把持装置を移動させることによって、前記撮像装置で姿勢が確認された前記電子部品を前記検査ソケットに装着する第2制御部と、
前記把持装置を移動させることによって、前記検査ソケットで前記電気的特性が検査された前記電子部品を前記検査ソケットから前記下流側ステージに載置する第3制御部と、
を備えており、
前記把持装置は、前記撮像装置で検出された前記電子部品の姿勢に基づいて、前記電子部品を前記第1軸方向に移動させる第1の圧電モーターと、前記第2軸方向に移動させる第2の圧電モーターと、前記第3軸まわりに回転させる第3の圧電モーターとを有しており、
前記第1ないし第3の圧電モーターは、請求項1ないし請求項3の何れか一項に記載の圧電モーターである
ことを特徴とする電子部品検査装置という態様で把握することもできる。
把持した電子部品を搬送する電子部品搬送装置であって、
前記電子部品の位置合わせを行う圧電モーターを備え、
前記圧電モーターは、
圧電材料を含んで形成され、端面に凸部が突設された振動体と、
前記振動体の凸部が突出した状態で、前記振動体を保持する振動体ケースと、
前記振動体ケースから前記凸部が突出した方向であるX方向に向かって移動可能な態様で前記振動体ケースを収容する収容ケースと、
前記振動体ケースを前記X方向に付勢する加圧弾性体と、
前記振動体ケースを、前記X方向と交差するY方向から前記収容ケースに向けて付勢する側圧弾性体と、
を備え、
前記側圧弾性体が付勢する側と反対側の前記振動体ケースと前記収容ケースとの間には、前記X方向に転動可能な側圧転動体が、前記振動体ケースまたは前記収容ケースの何れか一方に設けられ、前記振動体ケースまたは前記収容ケースの何れか他方には、前記側圧転動体が転動する転動溝が形成されており、
前記側圧弾性体が付勢する側の前記振動体ケースと前記収容ケースとの間には、前記X方向および前記Y方向の何れとも交差するZ方向から前記振動体ケースを前記収容ケースに向けて付勢する押さえ弾性体と、前記押さえ弾性体との間で前記振動体ケースを挟んで前記X方向に転動可能な押さえ転動体とが設けられている
ことを特徴とする電子部品搬送装置という態様で把握することもできる。
電子部品を把持する把持装置と、
互いに直交する第1軸および第2軸と、前記第1軸および第2軸に直交する第3軸との合計三軸方向に前記把装置を移動させる移動装置と、
前記移動装置の動作を制御する制御装置と
を備える電子部品搬送装置であって、
前記把持装置は、前記電子部品を前記第1軸方向に移動させる第1の圧電モーターと、前記第2軸方向に移動させる第2の圧電モーターと、前記第3軸まわりに回転させる第3の圧電モーターとを有しており、
前記第1ないし第3の圧電モーターは、請求項1ないし請求項3の何れか一項に記載の圧電モーターである
ことを特徴とする電子部品搬送装置という態様で把握することもできる。
A.装置構成:
B.圧電モーターの動作原理:
C.変形例:
C−1.第1変形例:
C−2.第2変形例:
D.適用例:
図1は、本実施例の圧電モーター10の大まかな構成を示した説明図である。図1(a)には、本実施例の圧電モーター10の全体図が示されており、図1(b)には分解組立図が示されている。図1(a)に示されるように、本実施例の圧電モーター10は、大まかには、本体部100と、基台部200とから構成されている。本体部100は基台部200内に取り付けられており、その状態で一方向に移動可能となっている。尚、本明細書中では、本体部100の移動方向をX方向と称する。また、図中に示すように、X方向と直交する方向を、それぞれY方向、Z方向と称するものとする。
図4は、圧電モーター10の動作原理を示す説明図である。圧電モーター10は、振動部110の表電極116に一定周期で電圧を印加したときに、振動部110の駆動凸部114が楕円運動することによって動作する。振動部110の駆動凸部114が楕円運動するのは次の理由による。
上述した本実施例の圧電モーター10には、種々の変形例が存在する。以下では、これらの変形例について簡単に説明する。尚、以下の変形例では、上述した本実施例の圧電モーター10と異なる部分に焦点を当てて説明し、本実施例の圧電モーター10と同様な構成については、同じ番号を付すこととして説明を省略する。
図9は、第1変形例の圧電モーター20の構造を示す断面図である。図6に示した実施例の圧電モーター10では、前側コロ102rおよび後側コロ106rが振動体ケース120側に設けられており、前側コロ溝102tおよび後側コロ溝106tは第2側壁ブロック220側に設けられていた。これに対して、図9に示す第1変形例の圧電モーター20では、前側コロ102rおよび後側コロ106rが第2側壁ブロック220の側に設けられており、前側コロ溝102tおよび後側コロ溝106tは振動体ケース120側に設けられている。こうすれば、本体部100の重量を小さくすることができるので、本体部100がX方向に移動し易くすることができる。
上述した本実施例の圧電モーター10では、本体部100の側面に設けられるコロ(前側コロ102r,後側コロ106r)は円柱形であり、コロ溝(前側コロ溝102t,後側コロ溝106t)は矩形溝であるものと説明した。ここで、コロおよびコロ溝の形状は、圧電モーターに求められる性能に応じて次のように変更することとしてもよい。
上述した本実施例の圧電モーター10あるいは各種変形例の圧電モーター20,30,40は、小型で対象物を精度良く駆動することができるから、以下のような装置の駆動装置として好適に組み込むことができる。
102t…前側コロ溝、 104r…押さえコロ、 106r…後側コロ、
106t…後側コロ溝、 110…振動部、 112…振動体、
114…駆動凸部、 116…表電極、 120…振動体ケース、
130…緩衝部材、 140…押さえ板、 142…皿バネ、
144…押さえ蓋、 146…止めネジ、 200…基台部、
210…第1側壁ブロック、 212…前方ハウジング、
212s…前方側圧バネ、 214…中央ハウジング、
216…後方ハウジング、 216s…後方側圧バネ、
220…第2側壁ブロック、 222s…加圧バネ、 230…基板、
232s…押さえバネ、 240…止めネジ、 302r…前側コロ、
302t…前側コロ溝、 306r…後側コロ、 306t…後側コロ溝、
402r…前側コロ、 402t…前側コロ溝、 406r…後側コロ、
406t…後側コロ溝、 600…電子部品検査装置、 610…基台、
612d…下流側ステージ、 612u…上流側ステージ、
614…撮像装置、 616…検査台、 618…制御装置、
630…支持台、 634…腕部、 638…撮像カメラ、
650…把持装置、 652…把持部、 654…回転軸、
656…微調整プレート、 700…印刷装置、 701…排紙トレイ、
702…排出口、 703…供給トレイ、 705…操作ボタン、
710…ガイドレール、 720…キャリッジ、 722…噴射ヘッド、
724…駆動部、 800…ロボットハンド、 802…基台、
803…指部、 804…手首、 810…アーム、 820…関節部、
850…ロボット
Claims (13)
- 圧電材料を含む振動体を振動させ、前記振動体の端面に突設された凸部を対象物に接触させることによって、前記対象物を移動させる圧電モーターであって、
前記振動体の凸部が突出した状態で、前記振動体を保持する振動体ケースと、
前記振動体ケースから前記凸部が突出した方向であるX方向に向かって移動可能な態様で前記振動体ケースを収容する収容ケースと、
前記振動体ケースを前記X方向に付勢する加圧弾性体と、
前記振動体ケースを、前記X方向と交差するY方向から前記収容ケースに向けて付勢する側圧弾性体と、
を備え、
前記側圧弾性体が付勢する側と反対側の前記振動体ケースと前記収容ケースとの間には、前記X方向に転動可能な側圧転動体が、前記振動体ケースまたは前記収容ケースの何れか一方に設けられ、前記振動体ケースまたは前記収容ケースの何れか他方には、前記側圧転動体が転動する転動溝が形成されており、
前記側圧弾性体が付勢する側の前記振動体ケースと前記収容ケースとの間には、前記X方向および前記Y方向の何れとも交差するZ方向から前記振動体ケースを前記収容ケースに向けて付勢する押さえ弾性体と、前記押さえ弾性体との間で前記振動体ケースを挟んで前記X方向に転動可能な押さえ転動体とが設けられている
ことを特徴とする圧電モーター。 - 請求項1に記載の圧電モーターであって、
前記側圧転動体が前記転動溝に面する側の側面は、前記側圧転動体の回転中心から外側に向けて凸の曲面形状に形成されており、
前記転動溝の断面は、前記側圧転動体に当接する部分が末狭まりのV字形状に形成されている
ことを特徴とする圧電モーター。 - 請求項1に記載の圧電モーターであって、
前記側圧転動体が前記転動溝に面する側の側面は、前記側圧転動体の回転中心から外側に向けて所定角度で末狭まりとなるV字形状に形成されており、
前記転動溝の断面は、前記側圧転動体に当接する部分が前記所定角度で末狭まりとなるV字形状に形成されている
ことを特徴とする圧電モーター。 - 請求項1ないし請求項3の何れか一項に記載の圧電モーターを備える駆動装置。
- 請求項1ないし請求項3の何れか一項に記載の圧電モーターを備える印刷装置。
- 請求項1ないし請求項3の何れか一項に記載の圧電モーターを備えるロボットハンド。
- 請求項1ないし請求項3の何れか一項に記載の圧電モーター、または請求項6に記載のロボットハンドを備えるロボット。
- 把持した電子部品を検査ソケットに装着して、前記電子部品の電気的特性を検査する電子部品検査装置であって、
請求項1ないし請求項3の何れか一項に記載の圧電モーターを用いて、前記検査ソケットに対する前記電子部品の位置合わせを行う
ことを特徴とする電子部品検査装置。 - 把持した電子部品を検査ソケットに装着して、前記電子部品の電気的特性を検査する電子部品検査装置であって、
前記検査ソケットに対する前記電子部品の位置合わせを行う圧電モーターを備え、
前記圧電モーターは、
圧電材料を含んで形成され、端面に凸部が突設された振動体と、
前記振動体の凸部が突出した状態で、前記振動体を保持する振動体ケースと、
前記振動体ケースから前記凸部が突出した方向であるX方向に向かって移動可能な態様で前記振動体ケースを収容する収容ケースと、
前記振動体ケースを前記X方向に付勢する加圧弾性体と、
前記振動体ケースを、前記X方向と交差するY方向から前記収容ケースに向けて付勢する側圧弾性体と、
を備え、
前記側圧弾性体が付勢する側と反対側の前記振動体ケースと前記収容ケースとの間には、前記X方向に転動可能な側圧転動体が、前記振動体ケースまたは前記収容ケースの何れか一方に設けられ、前記振動体ケースまたは前記収容ケースの何れか他方には、前記側圧転動体が転動する転動溝が形成されており、
前記側圧弾性体が付勢する側の前記振動体ケースと前記収容ケースとの間には、前記X方向および前記Y方向の何れとも交差するZ方向から前記振動体ケースを前記収容ケースに向けて付勢する押さえ弾性体と、前記押さえ弾性体との間で前記振動体ケースを挟んで前記X方向に転動可能な押さえ転動体とが設けられている
ことを特徴とする電子部品検査装置。 - 電子部品が装着されて、前記電子部品の電気的特性が検査される検査ソケットと、
前記電子部品を把持する把持装置と、
前記把装置を互いに直交する第1軸および第2軸と、前記第1軸および第2軸に直交する第3軸との合計三軸方向に移動させる移動装置と、
前記検査ソケットから見て前記第1軸上または前記第2軸上に設けられて、前記検査ソケットに装着される前記電子部品について、前記第1軸および前記第2軸の方向への位置および前記第3軸まわりの角度を、前記電子部品の姿勢として検出する撮像装置と、
前記検査ソケットから前記撮像装置を結ぶ前記第1軸または前記第2軸上の所定位置まで、前記電子部品を搬送する上流側ステージと、
前記検査ソケットから見て前記撮像装置が設けられている側と反対側の所定位置から、前記電子部品を搬送する下流側ステージと、
前記移動装置の動作を制御する制御装置と
を備える電子部品検査装置であって、
前記制御装置は、
前記上流側ステージが搬送してきた前記電子部品を把持した前記把持装置を、前記撮像装置の上まで移動させる第1制御部と、
前記把持装置を移動させることによって、前記撮像装置で姿勢が確認された前記電子部品を前記検査ソケットに装着する第2制御部と、
前記把持装置を移動させることによって、前記検査ソケットで前記電気的特性が検査された前記電子部品を前記検査ソケットから前記下流側ステージに載置する第3制御部と、
を備えており、
前記把持装置は、前記撮像装置で検出された前記電子部品の姿勢に基づいて、前記電子部品を前記第1軸方向に移動させる第1の圧電モーターと、前記第2軸方向に移動させる第2の圧電モーターと、前記第3軸まわりに回転させる第3の圧電モーターとを有しており、
前記第1ないし第3の圧電モーターは、請求項1ないし請求項3の何れか一項に記載の圧電モーターである
ことを特徴とする電子部品検査装置。 - 把持した電子部品を搬送する電子部品搬送装置であって、
請求項1ないし請求項3の何れか一項に記載の圧電モーターを用いて、前記電子部品の位置合わせを行う
ことを特徴とする電子部品搬送装置。 - 把持した電子部品を搬送する電子部品搬送装置であって、
前記電子部品の位置合わせを行う圧電モーターを備え、
前記圧電モーターは、
圧電材料を含んで形成され、端面に凸部が突設された振動体と、
前記振動体の凸部が突出した状態で、前記振動体を保持する振動体ケースと、
前記振動体ケースから前記凸部が突出した方向であるX方向に向かって移動可能な態様で前記振動体ケースを収容する収容ケースと、
前記振動体ケースを前記X方向に付勢する加圧弾性体と、
前記振動体ケースを、前記X方向と交差するY方向から前記収容ケースに向けて付勢する側圧弾性体と、
を備え、
前記側圧弾性体が付勢する側と反対側の前記振動体ケースと前記収容ケースとの間には、前記X方向に転動可能な側圧転動体が、前記振動体ケースまたは前記収容ケースの何れか一方に設けられ、前記振動体ケースまたは前記収容ケースの何れか他方には、前記側圧転動体が転動する転動溝が形成されており、
前記側圧弾性体が付勢する側の前記振動体ケースと前記収容ケースとの間には、前記X方向および前記Y方向の何れとも交差するZ方向から前記振動体ケースを前記収容ケースに向けて付勢する押さえ弾性体と、前記押さえ弾性体との間で前記振動体ケースを挟んで前記X方向に転動可能な押さえ転動体とが設けられている
ことを特徴とする電子部品搬送装置。 - 電子部品を把持する把持装置と、
互いに直交する第1軸および第2軸と、前記第1軸および第2軸に直交する第3軸との合計三軸方向に前記把装置を移動させる移動装置と、
前記移動装置の動作を制御する制御装置と
を備える電子部品搬送装置であって、
前記把持装置は、前記電子部品を前記第1軸方向に移動させる第1の圧電モーターと、前記第2軸方向に移動させる第2の圧電モーターと、前記第3軸まわりに回転させる第3の圧電モーターとを有しており、
前記第1ないし第3の圧電モーターは、請求項1ないし請求項3の何れか一項に記載の圧電モーターである
ことを特徴とする電子部品搬送装置。
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