JP2014075954A - Rotation driving device, robot device and exposure device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転駆動装置、ロボット装置及び露光装置に関する。 The present invention relates to a rotary drive device, a robot apparatus, and an exposure apparatus.
従来より、圧電素子(ピエゾ素子とも言う。)を用いた超音波モータなどの駆動装置が知られている。例えば、圧電素子を用いた駆動装置としては、圧電素子に駆動電圧を印加し、この圧電素子により振動体を振動させながら、被駆動体に対して振動体を摩擦接触させることによって、この被駆動体を回転駆動若しくは直線(リニア)駆動させるものがある(例えば、特許文献1,2を参照。)。 Conventionally, a driving device such as an ultrasonic motor using a piezoelectric element (also referred to as a piezoelectric element) is known. For example, in a driving device using a piezoelectric element, a driving voltage is applied to the piezoelectric element, and the vibrating body is vibrated against the driven body while the vibrating body is vibrated by the piezoelectric element. There are those that rotate or linearly drive the body (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
ところで、上述した駆動装置では、図5(a)に示すようなd33モードの圧電素子や、図5(b),(c)に示すようなd15モードの圧電素子が用いられている。 By the way, in the drive device described above, a d 33 mode piezoelectric element as shown in FIG. 5A or a d 15 mode piezoelectric element as shown in FIGS. 5B and 5C is used.
このうち、d33モードの圧電素子は、図5(a)に示すように、圧電体の分極方向と平行な方向に駆動電圧(電界)を印加したときに、この圧電体に生じる厚み変形を利用したものである。このd33モードの圧電素子では、一方の極性(プラス)の駆動電圧を印加することで、圧電体を伸長方向に変形させることが可能である。一方、d33モードの圧電素子では、他方の極性(マイナス)の駆動電圧を印加するときは、分極方向と逆の方向となるため、分極特性が消滅しないようにプラスの駆動電圧よりも小さな値(ゼロ(0)も含む。)とする必要がある。 Among these, as shown in FIG. 5A, the d 33 mode piezoelectric element undergoes thickness deformation that occurs in the piezoelectric body when a drive voltage (electric field) is applied in a direction parallel to the polarization direction of the piezoelectric body. It is used. The piezoelectric element of the d 33 mode, by applying a driving voltage of one polarity (positive), it is possible to deform the piezoelectric element in the extension direction. On the other hand, in the piezoelectric element of the d 33 mode, the other when applying the driving voltage polarity (negative), since the polarization direction and the opposite direction, smaller than a positive drive voltage so that the polarization characteristic is not extinguished (Including zero (0)).
これに対して、d15モードの圧電素子は、圧電体の分極方向と垂直な方向に駆動電圧(電界)を印加したときに、この圧電体に生じる剪断変形を利用したものである。このd15モードの圧電素子では、図5(b)に示すように、一方の極性(プラス)の駆動電圧を印加することで、圧電体を剪断方向の一方側に向かって剪断変形させることが可能である。一方、このd15モードの圧電素子では、図5(c)に示すように、他方の極性(マイナス)の駆動電圧を印加することで、圧電体を剪断方向の他方側に向かって剪断変形させることが可能である。 In contrast, the piezoelectric element of d 15 mode, upon application of a polarization direction perpendicular to the driving voltage of the piezoelectric body (electric field), is obtained by utilizing the shearing deformation generated in the piezoelectric body. The piezoelectric element of the d 15 mode, as shown in FIG. 5 (b), by applying a driving voltage of one polarity (positive), be shear deformation toward the piezoelectric body on one side of the shear direction Is possible. On the other hand, in the piezoelectric element of the d 15 mode, as shown in FIG. 5 (c), by applying the other of the drive voltage polarity (negative), to shear deformation toward the piezoelectric body on the other side of the shear direction It is possible.
したがって、d33モードの圧電素子については、一方の極性(プラス)の駆動電圧を印加しながら、伸長方向の変形のみで振動させるのに対し、d15モードの圧電素子については、両方の極性(プラス/マイナス)を有する正弦波の駆動電圧(交流電圧)を印加しながら、剪断方向の両側に向かって大きく振動させることが可能である。 Therefore, the d 33 mode piezoelectric element is vibrated only by deformation in the extension direction while applying a drive voltage of one polarity (plus), whereas the d 15 mode piezoelectric element is vibrated in both polarities ( It is possible to vibrate greatly toward both sides in the shearing direction while applying a sinusoidal driving voltage (AC voltage) having plus / minus).
このように、d15モードの圧電素子は、駆動電圧に対する変位量を大きくできるといった特性を有している。さらに、剪断方向に振動させるd15モードの圧電素子の方が伸長方向に振動させるd33モードの圧電素子よりも小型化(特に薄型化)に有利である。 Thus, the d 15 mode piezoelectric element has a characteristic that the displacement amount with respect to the drive voltage can be increased. Furthermore, the d 15 mode piezoelectric element that vibrates in the shearing direction is more advantageous for downsizing (particularly thinning) than the d 33 mode piezoelectric element that vibrates in the extending direction.
しかしながら、従来の駆動装置では、d33モードの圧電素子を用いたものが多く、d15モードの圧電素子については、d33モードの圧電素子と組み合わせて使用するものがあるものの、上述したd15モードの特性を有効に利用して被駆動体を効率良く駆動するものはなかった。 However, in the conventional driving apparatus are often those using a piezoelectric element d 33 mode, the piezoelectric element of the d 15 mode, but there is used in combination with a piezoelectric element of d 33 mode, d 15 as described above There is no one that efficiently drives the driven body by effectively utilizing the characteristics of the mode.
以上のような事情に鑑み、本発明は、回転駆動を効率良く行うことを可能した回転駆動装置、並びにそのような回転駆動装置を用いたロボット装置及び露光装置を提供することを目的とする。 In view of the circumstances as described above, it is an object of the present invention to provide a rotary drive device capable of efficiently performing a rotary drive, and a robot apparatus and an exposure apparatus using such a rotary drive device.
本発明の第1の態様に従えば、回転自在に支持された回転軸と、回転軸よりも大きい径を有する孔部を有して、この孔部に回転軸を貫通させると共に、孔部の内周面と回転軸の外周面との間で駆動力が伝達可能な状態で、回転軸を中心に公転させることによって、回転軸を軸線回りに回転させるロータと、ロータの周囲を囲む位置に配置されて、回転軸と直交する面内の少なくとも交差する2方向においてロータを変位駆動させる変位駆動部とを備え、変位駆動部は、ロータが変位する方向と平行な方向に振動する駆動素子と、駆動素子とロータとの間を連結すると共に、前記駆動素子と前記ロータとの間で弾性変形可能な連結部材とを有することを特徴とする回転駆動装置が提供される。 According to the first aspect of the present invention, the rotating shaft that is rotatably supported and the hole portion having a diameter larger than the rotating shaft are passed through the rotating shaft. In a state where the driving force can be transmitted between the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the rotating shaft, by rotating around the rotating shaft, the rotor that rotates the rotating shaft around the axis and the position surrounding the rotor A displacement drive unit that is disposed and that drives the rotor to be displaced in at least two intersecting directions within a plane orthogonal to the rotation axis, and the displacement drive unit includes a drive element that vibrates in a direction parallel to the direction in which the rotor is displaced. There is provided a rotary drive device characterized in that the drive element and the rotor are connected to each other, and a connecting member elastically deformable between the drive element and the rotor is provided.
また、本発明の第2の態様に従えば、上記本発明の第1の態様に従う回転駆動装置を用いたアクチュエータと、アクチュエータにより駆動制御されるアーム機構とを備えたロボット装置が提供される。 Further, according to the second aspect of the present invention, there is provided a robot apparatus including an actuator using the rotation driving device according to the first aspect of the present invention and an arm mechanism that is driven and controlled by the actuator.
また、本発明の第3の態様に従えば、上記本発明の第1の態様に従う回転駆動装置を用いたアクチュエータと、アクチュエータにより駆動制御されるステージ機構とを備えた露光装置が提供される。 According to the third aspect of the present invention, there is provided an exposure apparatus including an actuator using the rotary drive device according to the first aspect of the present invention and a stage mechanism that is driven and controlled by the actuator.
本発明によれば、回転駆動を効率良く行うことを可能とした回転駆動装置、並びにそのような駆動装置を用いたロボット装置及び露光装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a rotation driving apparatus that can efficiently perform rotation driving, and a robot apparatus and an exposure apparatus using such a driving apparatus.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を模式的に示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In the drawings used in the following description, in order to make the features easy to understand, there are cases in which the portions that become the features are schematically shown for convenience, and the dimensional ratios of the respective components are not always the same as the actual ones. Absent.
(第1の実施形態)
先ず、第1の実施形態として図1に示す回転駆動装置1について説明する。
なお、図1は、この回転駆動装置1の概略構成を示す模式図である。
(First embodiment)
First, a rotary drive device 1 shown in FIG. 1 will be described as a first embodiment.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the rotary drive device 1.
この回転駆動装置1は、図1に示すように、回転軸2と、回転軸2を貫通させる孔部3Aを有するロータ3と、ロータ3の周囲を囲むフレーム4と、フレーム4のロータ3と対向する面に取り付けられた複数の駆動素子5a〜5dと、複数の駆動素子5a〜5dとロータ3とを連結する複数の連結部材6a〜6dとを概略備えている。
As shown in FIG. 1, the rotary drive device 1 includes a
回転軸2は、丸軸からなる。この回転軸2は、図示を省略する軸受を介して軸線回りに回転自在に支持されている。
The rotating
ロータ3は、軸線方向から見て正方形を為す直方体状の部材からなる。孔部3Aは、回転軸2よりも大きい径を有する丸孔であり、ロータ3の中心部を軸線方向に貫通して設けられている。そして、この孔部3Aの内側に回転軸2が配置されている。
The
フレーム4は、軸線方向から見て正方形を為す枠状の部材からなる。そして、このフレーム4の内側にロータ3が配置されている。
The
複数の駆動素子5a〜5d及び連結部材6a〜6dは、固定部であるフレーム4と可動部であるロータ3との間に配置されている。そして、これら複数の駆動素子5a〜5d及び連結部材6a〜6dは、フレーム4に対してロータ3を回転軸2と直交する面内の互いに直交する2方向、すなわち図1中に示すX方向(一の方向)とY方向(他の方向)に変位駆動させる変位駆動部7を構成している。
The plurality of
具体的に、この変位駆動部7は、フレーム4のロータ3と対向する4面のうち、Y方向の一方側の面4aに沿って配置された第1の駆動素子5aと、Y方向の他方側の面4bに沿って配置された第2の駆動素子5bと、X方向の一方側の面4cに沿って配置された第3の駆動素子5cと、X方向の他方側の面4dに沿って配置された第4の駆動素子5dとを有している。
Specifically, the
これら第1乃至第4の駆動素子5a〜5dには、d15モードの圧電素子が用いられている。このd15モードの圧電素子については、両方の極性(プラス/マイナス)を有する正弦波の駆動電圧(交流電圧)を印加することによって、剪断方向の両側に向かって振動させることが可能である。
These first to
第1及び第2の駆動素子5a,5bは、ロータ3を挟んで相対向する位置において、互いに同期しながらX方向に振動する一方側の駆動素子を構成している。すなわち、第1の駆動素子5aと第2の駆動素子5bとは、それぞれの剪断方向がX方向と平行となるように、フレーム4のY方向の両側の面4a,4bに沿って配置されている。
The first and
一方、第3及び第4の駆動素子5c,5dは、ロータ3を挟んで相対向する位置において、互いに同期しながらY方向に振動する他方側の駆動素子を構成している。すなわち、第3の駆動素子5cと第4の駆動素子5dとは、それぞれの剪断方向がY方向と平行となるように、フレーム4のX方向の両側の面4a,4bに沿って配置されている。
On the other hand, the third and
また、第1乃至第4の駆動素子5a〜5dは、それぞれの面4a〜4dにおいて、フレーム4の周方向に複数(本実施形態では2つ)並んで配置されている。さらに、第1乃至第4の駆動素子5a〜5dの面上には、それぞれ第1乃至第4のプレート8a〜8dが取り付けられている。これら第1乃至第4のプレート8a〜8dは、それぞれの面4a〜4d上に配置された複数の駆動素子5a〜5dにより支持されている。なお、それぞれの面4a〜4d上に配置される各駆動素子5a〜5dの数については、特に限定されるものではなく、上述した複数の場合に限らず、1つとすることも可能である。
The first to
変位駆動部7は、ロータ3のフレーム4と対向する4面のうち、Y方向の一方側の面3aとプレート8aとの間を連結する第1の連結部材6aと、Y方向の他方側の面3bとプレート8bとの間を連結する第2の連結部材6bと、X方向の一方側の面3cとプレート8cとの間を連結する第3の連結部材6cと、Y方向の他方側の面3dとプレート8dとの間を連結する第4の連結部材6dとを有している。
Of the four surfaces facing the
これら第1乃至第4の連結部材6a〜6dは、バネ部材(弾性部材)からなり、各プレート8a〜8dとロータ3との間で伸縮(弾性変形)可能な状態で配置されている。
These first to fourth connecting
次に、上記回転駆動装置1の動作について図2(a)〜(d)を参照しながら説明する。
なお、図2(a)〜(d)は、上記回転駆動装置1の動作を説明するための模式図である。
Next, the operation of the rotary drive device 1 will be described with reference to FIGS.
2A to 2D are schematic diagrams for explaining the operation of the rotary drive device 1.
上記回転駆動装置1では、駆動電圧(交流電圧)を印加しないときには、上記図1に示すように、回転軸2の外周面に対してロータ3の孔部3Aの内周面が非接触な状態となっている。
In the rotary drive device 1, when no drive voltage (AC voltage) is applied, the inner peripheral surface of the
上記回転駆動装置1では、駆動電圧(交流電圧)を印加するときに、上記第1の駆動素子5aと上記第2の駆動素子5bとの間で、逆位相の駆動電圧(交流電圧)を印加すると共に、上記第3の駆動素子5cと上記第2の駆動素子5dとの間で、逆位相の駆動電圧(交流電圧)を印加する。
In the rotary driving device 1, when a driving voltage (AC voltage) is applied, a driving voltage (AC voltage) having an opposite phase is applied between the
これにより、上記回転駆動装置1では、ロータ3を挟んで相対向する位置において、上記第1の駆動素子5aと上記第2の駆動素子5bとを互いに同期させながらX方向に振動させると共に、上記第3の駆動素子5cと上記第4の駆動素子5dとを互いに同期させながらY方向に振動させることができる。
Thereby, in the rotational drive device 1, the
また、上記回転駆動装置1では、上記第1の駆動素子5aと上記第3の駆動素子5cとの間で、駆動電圧(交流電圧)の位相を90°ずらして印加する。同様に、上記第2の駆動素子5bと第4の駆動素子5dとの間で、駆動電圧(交流電圧)の位相を90°ずらして印加する。
In the rotary drive device 1, the phase of the drive voltage (AC voltage) is shifted by 90 ° between the
この場合、図2(a)〜(d)の順で示すように、各駆動素子5a〜5dの間で変化する剪断方向の変位量の差に応じて、回転軸2の外周面と孔部3Aの内周面とを摩擦接触させた状態で、回転軸2を中心にロータ3を旋回(公転)させることができる。そして、この回転駆動装置1では、ロータ3から回転軸2へと駆動力を伝達しながら、この回転軸2をロータ3とは逆回りに回転駆動させることが可能である。
In this case, as shown in the order of FIGS. 2A to 2D, the outer peripheral surface of the
また、上記回転駆動装置1では、上記第1乃至第4の接触子5a〜5dを共振点で振動させることが好ましい。これにより、回転軸2を更に効率良く回転駆動させることが可能である。
Moreover, in the said rotational drive apparatus 1, it is preferable to vibrate the said 1st thru | or
なお、上記回転駆動装置1では、各駆動素子5a〜5dに印加される駆動電圧(交流電圧)の位相を逆向きとすることで、上記回転軸2を逆方向に回転駆動させることも可能である。
In the rotation drive device 1, the
また、上記回転駆動装置1では、上記回転軸2が回転している途中で、各駆動素子5a〜5dに印加される駆動電圧(交流電圧)を無印加とすることで、回転軸2の外周面に対してロータ3の孔部3Aの内周面を非接触な状態とし、回転軸2を惰性で回転させることができる。
Moreover, in the said rotational drive apparatus 1, while the said
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態として図3に示すロボット装置100について説明する。
なお、図3は、このロボット装置100の概略構成を示す側面図である。
(Second Embodiment)
Next, a robot apparatus 100 shown in FIG. 3 will be described as a second embodiment.
FIG. 3 is a side view showing a schematic configuration of the robot apparatus 100.
このロボット装置100は、図3に示すように、アーム機構として、末節部101、中節部102及び関節部103を有しており、末節部101と中節部102とが関節部103を介して接続された構成になっている。関節部103には、軸支持部103a及び軸部103bが設けられている。軸支持部103aは、中節部102に固定されている。軸部103bは、軸支持部103aによって固定された状態で支持されている。
As shown in FIG. 3, the robot device 100 includes a
末節部101は、接続部101a及び歯車101bを有している。接続部101aには、関節部103の軸部103bが貫通した状態になっており、当該軸部103bを回転軸として末節部101が回転可能になっている。この歯車101bは、接続部101aに固定されたベベルギアである。接続部101aは、歯車101bと一体的に回転するようになっている。
The
中節部102は、筐体102a及びアクチュエータACTを有している。アクチュエータACTには、上記回転駆動装置1を用いることができる。このアクチュエータACTは、筐体102a内に設けられている。アクチュエータACTには、回転軸部材104aが取り付けられている。回転軸部材104aの先端には、歯車104bが設けられている。この歯車104bは、回転軸部材104aに固定されたベベルギアである。歯車104bは、上記の歯車101bとの間で噛み合った状態になっている。
The middle
以上のような構成を有するロボット装置100では、アクチュエータACTの駆動によって回転軸部材104aが回転し、当該回転軸部材104aと一体的に歯車104bが回転する。
In the robot apparatus 100 having the above-described configuration, the
歯車104bの回転は、当該歯車104bと噛み合った歯車101bに伝達され、歯車101bが回転する。当該歯車101bが回転することで接続部101aも回転し、これにより末節部101が軸部103bを中心に回転する。
The rotation of the
このロボット装置100では、アクチュエータACTに上記回転駆動装置1を用いることによって、例えば減速器を用いることなく直接末節部101を回転させることができる。さらに、このロボット装置100では、効率的に駆動力を伝達することが可能な構成となっているため、安定した動作を行うことができる。
In the robot apparatus 100, by using the rotary drive device 1 for the actuator ACT, the
(第3の実施形態)
次に、第3の実施形態として図4に示す露光装置200について説明する。
なお、図4は、この露光装置200の概略構成を示す側面図である。
(Third embodiment)
Next, an
FIG. 4 is a side view showing a schematic configuration of the
この露光装置200は、露光対象であるウェハ(図示せず。)が載置される移動ステージ(ステージ機構)201と、この移動ステージ201の上に載置されたウェハに対して露光を行う露光光学系202とを概略備えている。
The
移動ステージ201は、ウェハを少なくとも面内の直交する2方向に移動操作することが可能であり、この移動ステージ201を駆動するアクチュエータACTには、上記回転駆動装置1を用いることができる。
The moving
この露光装置200では、アクチュエータACTに上記回転駆動装置1を用いることによって、移動ステージ201上に載置されたウェハを移動操作することができる。さらに、この露光装置200では、効率的に駆動力を伝達することが可能な構成となっているため、安定した移動操作を行うことができる。
In the
なお、本発明は、上記第1乃至第3の実施形態のものに必ずしも限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。 The present invention is not necessarily limited to the first to third embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
例えば、上記駆動装置1では、上記第1の駆動素子5aと上記第3の駆動素子5cとの間、及び、上記第2の駆動素子5bと上記第4の駆動素子5dとの間で、上記駆動電圧(交流電圧)の位相を90°ずつずらして印加しているが、この場合に必ずしも限定されるものではない。すなわち、上記ロータ3に旋回(公転)させることが可能な範囲で、上記駆動電圧(交流電圧)の位相をずらすことも可能である。
For example, in the driving device 1, the
また、上記変位駆動部7は、上記ロータ3を上記回転軸2と直交する面内の互いに直交する2方向に変位駆動させる構成となっているが、このような構成に必ずしも限定されるものではなく、上記回転軸2と直交する面内の少なくとも交差する2方向においてロータ3を変位駆動させる構成であればよい。
The
また、上記駆動装置1では、軸線方向から見て正方形(正四角形)を為すロータ3とフレーム4との間に上記変位駆動部7が配置された構成となっているが、このような構成に必ずしも限定されるものではなく、例えば正三角形や正五角形、正六角形、正八角形などの正多角形を為すロータ3とフレーム4との間に上記変位駆動部7を配置した構成とすることが可能である。
Further, the drive device 1 has a configuration in which the
すなわち、上記変位駆動部7では、駆動素子の数を増やし、これら駆動素子の間で駆動電圧(交流電圧)の位相をずらして印加することも可能である。一般的に、駆動素子の数を増した場合、駆動素子を駆動するためのドライバ(アンプ)の数も増やす必要があるが、本発明を適用した上記回転駆動装置1では、上記第1及び第3の駆動素子5a,5cと上記第2及び第4の駆動素子5b,5dとの間で、逆位相の駆動電圧(交流電圧)を印加しながら、互いの振動を同期させている。したがって、この場合は、ドライバ(アンプ)の数を増やすことなく効率良く各駆動素子5a〜5dを駆動できるため、非常に低コストである。
That is, in the
さらに、上記回転駆動装置1では、上記ロータ3及び上記変位駆動部7が、上記回転軸2の軸線方向に複数並んで配置された構成とすることも可能である。この場合、上記ロータ3及び上記変位駆動部7の数を増やすことによって、上記回転軸2に対する駆動力を更に高めることが可能である。
Further, in the rotary drive device 1, a plurality of the
また、上記回転駆動装置1では、回転軸2の外周面と孔部3Aの内周面とを摩擦接触させることによって、ロータ3から回転軸2へと駆動力を伝達する構成となっているが、このような構成に必ずしも限定されるものではない。すなわち、回転軸2の外周面と孔部3Aの内周面との間で駆動力が伝達可能な状態であれば、例えば、回転軸2の外周面に設けられた外歯と、孔部3Aの内周面に設けられた内歯とを噛合させた状態で、ロータ3から回転軸2へと駆動力を伝達する構成とすることも可能である。
Further, the rotary drive device 1 is configured to transmit the driving force from the
また、上記回転駆動装置1では、上記回転軸2が回転している途中で、各駆動素子5a〜5dに印加される駆動電圧(交流電圧)の位相を逆向きとすることで、回転軸2の外周面と孔部3Aの内周面とを摩擦接触させた状態で、回転軸2の回転を減速又は停止させることが可能であるが、それ以外にも、回転軸2の回転を減速又は停止させるためのブレーキ機構を別途設けた構成とすることも可能である。
Further, in the rotary drive device 1, the phase of the drive voltage (AC voltage) applied to the
また、上記回転駆動装置1では、上記孔部3Aの内側に回転軸2が互いの中心軸を一致させた状態で配置されることによって、駆動電圧(交流電圧)を印加しないときには、回転軸2の外周面に対してロータ3の孔部3Aの内周面が非接触な状態となっているが、このような構成に必ずしも限定されるものではない。
Further, in the rotary drive device 1, the
例えば、互いの中心軸をずらした状態で上記孔部3Aの内側に回転軸2を配置することによって、駆動電圧(交流電圧)を印加しないときにおいても、回転軸2の外周面に対してロータ3の孔部3Aの内周面を接触させた状態とすることが可能である。この場合、駆動電圧(交流電圧)の無印加時に、回転軸2の停止状態を保持することができる。
For example, by disposing the
また、上記駆動素子5a〜5dについては、d15モードの圧電素子が好適に用いられるものの、上記ロータ3が変位する方向と平行な方向に振動するものであればよく、上述した圧電素子以外にも、例えば電歪素子や磁歪素子などを用いることも可能である。
As for the
さらに、上記回転駆動装置1は、上記ロボット装置100や上記露光装置200が備えるアクチュエータACT以外にも、様々な用途の駆動源として幅広く利用することが可能である。
Furthermore, the rotation drive device 1 can be widely used as a drive source for various purposes other than the actuator ACT provided in the robot device 100 and the
1…回転駆動装置 2…回転軸 3…ロータ 3A…孔部 4…フレーム 5a…第1の駆動素子 5b…第2の駆動素子 5c…第3の駆動素子 5d…第4の駆動素子 6a…第1の連結部材 6b…第2の連結部材 6c…第3の連結部材 6d…第4の連結部材 7…変位駆動部 8a〜8d…プレート 100…ロボット装置 ACT…アクチュエータ 200…露光装置 201…移動ステージ(ステージ機構)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
Claims (12)
前記回転軸よりも大きい径を有する孔部を有して、この孔部に前記回転軸を貫通させると共に、前記孔部の内周面と前記回転軸の外周面との間で駆動力が伝達可能な状態で、前記回転軸を中心に公転させることによって、前記回転軸を軸線回りに回転させるロータと、
前記ロータの周囲を囲む位置に配置されて、前記回転軸と直交する面内の少なくとも交差する2方向において前記ロータを変位駆動させる変位駆動部とを備え、
前記変位駆動部は、前記ロータが変位する方向と平行な方向に振動する駆動素子と、前記駆動素子と前記ロータとの間を連結する連結部材とを有することを特徴とする回転駆動装置。 A rotating shaft supported rotatably,
A hole having a diameter larger than that of the rotation shaft is provided, and the rotation shaft passes through the hole, and a driving force is transmitted between the inner peripheral surface of the hole and the outer peripheral surface of the rotation shaft. In a possible state, a rotor that revolves around the axis of rotation by revolving around the axis of rotation;
A displacement drive unit that is disposed at a position surrounding the periphery of the rotor and that drives the rotor to be displaced in at least two intersecting directions within a plane orthogonal to the rotation axis;
The displacement drive unit includes a drive element that vibrates in a direction parallel to a direction in which the rotor is displaced, and a connecting member that connects the drive element and the rotor.
前記対となる駆動素子は、互いに同期しながら前記ロータが変位する一の方向又は他の方向と平行な方向に振動することを特徴とする請求項2〜4の何れか一項に記載の回転駆動装置。 The driving element on one side and / or the driving element on the other side has a configuration in which a pair of driving elements are arranged at positions facing each other across the rotor,
5. The rotation according to claim 2, wherein the pair of driving elements vibrate in one direction in which the rotor is displaced or in a direction parallel to the other direction while being synchronized with each other. Drive device.
前記駆動素子は、前記フレームの前記ロータと対向する面側に取り付けられていることを特徴とする請求項1〜9の何れか一項に記載の回転駆動装置。 A frame surrounding the rotor,
The rotary drive device according to claim 1, wherein the drive element is attached to a surface side of the frame facing the rotor.
前記アクチュエータにより駆動制御されるアーム機構とを備えたロボット装置。 An actuator using the rotational drive device according to any one of claims 1 to 10,
A robot apparatus comprising: an arm mechanism that is driven and controlled by the actuator.
前記アクチュエータにより駆動制御されるステージ機構とを備えた露光装置。 An actuator using the rotational drive device according to any one of claims 1 to 10,
An exposure apparatus comprising a stage mechanism that is driven and controlled by the actuator.
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JP2012223436A JP2014075954A (en) | 2012-10-05 | 2012-10-05 | Rotation driving device, robot device and exposure device |
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