JP2016040991A - 圧電駆動装置、ロボット、及び、それらの駆動方法 - Google Patents
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Abstract
Description
この圧電駆動装置によれば、圧電駆動装置がその面内方向に振動する際に、その厚み方向に湾曲することによって圧電駆動装置の表面に発生する望ましくない撓み(ひずみ)を、基板によって抑制することができる。この結果、圧電駆動装置の故障や損傷の可能性を低減することが可能である。
この構成によれば、振動板の厚みを50μm以上とすれば圧電振動体を支持するために十分な剛性を得ることができ、振動板の厚みを700μm以下とすれば圧電振動体の変形に応じて十分に大きな変形を発生することが可能である。
この構成によれば、振動板の両面に圧電振動体が配置されているので、圧電駆動装置の駆動力を大きくできる。
この構成によれば、基板の裏面(圧電素子が形成されていない面)側から第1貫通導電部を介して第1電極に至る電気的配線を容易に設けることができる。
この構成によれば、第1電極と第1貫通導電部との接続を容易に行うことができる。
この構成によれば、基板の表面側から第2貫通導電部を介して第2電極に至る電気的配線を容易に行うことができる。
この構成によれば、突起部を用いて被駆動体を動作させることができる。
図1(A)は、本発明の第1実施形態における圧電駆動装置10の概略構成を示す平面図であり、図1(B)はそのB−B断面図である。圧電駆動装置10は、振動板200と、振動板200の両面(第1面211と第2面212)にそれぞれ配置された2つの圧電振動体100とを備える。圧電振動体100は、基板120と、基板120の上に形成された第1電極130と、第1電極130の上に形成された圧電体140と、圧電体140の上に形成された第2電極150と、を備えている。第1電極130と第2電極150は、圧電体140を挟持して圧電素子を構成する。2つの圧電振動体100は、振動板200を中心として対称に配置されている。また、この実施形態では、基板120と振動板200とが圧電素子(130,140,150)を挟むように、圧電振動体100が振動板200上に設置されている。2つの圧電振動体100は同じ構成を有しているので、以下では特に断らない限り、振動板200の下側にある圧電振動体100の構成を説明する。
図10(A)は、本発明の更に他の実施形態としての圧電駆動装置10bの平面図であり、第1実施形態の図1(A)に対応する図である。図10(A)〜(C)では、図示の便宜上、振動板200の接続部220や取付部230は図示が省略されている。図10(A)の圧電駆動装置10bでは、一対の第2電極150b,150cが省略されている。この圧電駆動装置10bも、図4(A)に示すような1つの方向zにローター50を回転させることが可能である。なお、図10(A)の3つの第2電極150a,150e,150dには同じ電圧が印加されるので、これらの3つの第2電極150a,150e,150dを、連続する1つの電極層として形成してもよい。
上述した圧電駆動装置10は、共振を利用することで被駆動体に対して大きな力を与えることができるものであり、各種の装置に適用可能である。圧電駆動装置10は、例えば、ロボット(電子部品搬送装置(ICハンドラー)も含む)、投薬用ポンプ、時計のカレンダー送り装置、印刷装置(例えば紙送り機構。ただし、ヘッドに利用される圧電駆動装置では、振動板を共振させないので、ヘッドには適用不可である。)等の各種の機器における駆動装置として用いることが出来る。以下、代表的な実施の形態について説明する。
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
上記実施形態では、振動板200の両面にそれぞれ1つの圧電振動体100を設けていたが、圧電振動体100の一方を省略することも可能である。但し、振動板200の両面にそれぞれ圧電振動体100を設けるようにすれば、振動板200をその平面内で屈曲した蛇行形状に変形させることがより容易である点で好ましい。
上記実施形態で説明した断面構造や配線接続構造は、単なる一例であり、他の断面構造や配線接続構造を採用することが可能である。例えば、配線接続構造に関しては、図3に示した配線151,152を導電層ではなくリード線で実現してもよく、また、配線310,312,314,320の一部を導電層で実現してもよい。また、基板120を貫通する貫通導電部451,452を設ける必要は無く、リード線などの他の配線構造を用いて第1電極130と第2電極150を駆動回路300に接続してもよい。
20…突起部
50…ローター
51…中心
100…圧電振動体
110…圧電素子
120…基板
130…第1電極
140…圧電体
150…第2電極
151,152…配線
200…振動板
210…振動体部
211…第1面
212…第2面
220…接続部
230…取付部
240…ネジ
300…駆動回路
310,312,314,320…配線
2000…ロボットハンド
2003…把持部
2010…アーム
2012…リンク部
2020…関節部
2050…ロボット
2200…送液ポンプ
2202…カム
2202A…突起部
2211…リザーバー
2212…チューブ
2213…フィンガー
2222…ローター
2223…減速伝達機構
2230…ケース
Claims (11)
- 振動板と、
基板と、前記基板と前記振動板との間に位置する圧電体と、前記基板と前記圧電体との間に位置する第1電極と、前記圧電体と前記振動板との間に位置する第2電極と、を有する圧電振動体と、
を備える、圧電駆動装置。 - 請求項1に記載の圧電駆動装置において、
前記振動板の厚みは、50μm以上700μm以下である、圧電駆動装置。 - 請求項1又は2に記載の圧電駆動装置において、
前記圧電体の厚みは0.05μm以上20μm以下である、圧電駆動装置。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載の圧電駆動装置において、
前記振動板の両面に前記圧電振動体がそれぞれ設置されている、圧電駆動装置。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載の圧電駆動装置において、
前記基板は、前記基板を厚み方向に貫通する第1貫通導電部を有しており、前記第1貫通導電部は、前記第1電極と接続されている、圧電駆動装置。 - 請求項5に記載の圧電駆動装置において、
前記第1電極は、平面視で前記圧電体と重ならない部分を有する、圧電駆動装置。 - 請求項1〜6のいずれか一項に記載の圧電駆動装置において、
前記基板は、前記基板を厚み方向に貫通する第2貫通導電部を有しており、前記第2貫通導電部は、前記第2電極と接続されている、圧電駆動装置。 - 請求項1〜7のいずれか一項に記載の圧電駆動装置において、更に、
前記振動板に設けられ、被駆動体と接触可能な突起部を備えている、圧電駆動装置。圧電駆動装置。 - 複数のリンク部と
前記複数のリンク部を接続する関節部と、
前記複数のリンク部を前記関節部で回動させる請求項1〜8のいずれか一項に記載の圧電駆動装置と、
を備えるロボット。 - 請求項9に記載のロボットの駆動方法であって
前記圧電駆動装置の駆動回路は、交流電圧又は交流電圧にオフセット電圧を加えた電圧を駆動電圧として前記第1電極と前記第2電極の間に印加することによって、前記複数のリンク部を前記関節部で回動させる、ロボットの駆動方法。 - 請求項1〜8のいずれか一項に記載の圧電駆動装置の駆動方法であって、
交流電圧又は交流電圧にオフセット電圧を加えた電圧を駆動電圧として前記第1電極と前記第2電極の間に印加する、圧電駆動装置の駆動方法。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019141987A (ja) * | 2018-02-23 | 2019-08-29 | セイコーエプソン株式会社 | 制御装置、エンドエフェクター、ロボットおよび制御方法 |
CN113395013A (zh) * | 2020-03-12 | 2021-09-14 | 精工爱普生株式会社 | 压电驱动装置、超声波电机以及机器人 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001238291A (ja) * | 1999-12-16 | 2001-08-31 | Murata Mfg Co Ltd | 圧電音響部品およびその製造方法 |
JP2010233337A (ja) * | 2009-03-26 | 2010-10-14 | Seiko Epson Corp | 圧電モーター、液体噴射装置及び時計 |
JP2011129369A (ja) * | 2009-12-17 | 2011-06-30 | Fujifilm Corp | 圧電memsスイッチ及びその製造方法 |
JP2011187789A (ja) * | 2010-03-10 | 2011-09-22 | Seiko Epson Corp | 圧電アクチュエーターの製造方法 |
JP2014017908A (ja) * | 2012-07-06 | 2014-01-30 | Nikon Corp | 振動波モータ |
JP2014079134A (ja) * | 2012-10-12 | 2014-05-01 | Seiko Epson Corp | 圧電アクチュエーター、ロボットハンド、ロボット、電子部品搬送装置、電子部品検査装置、送液ポンプ、印刷装置、電子時計、投影装置、搬送装置 |
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001238291A (ja) * | 1999-12-16 | 2001-08-31 | Murata Mfg Co Ltd | 圧電音響部品およびその製造方法 |
JP2010233337A (ja) * | 2009-03-26 | 2010-10-14 | Seiko Epson Corp | 圧電モーター、液体噴射装置及び時計 |
JP2011129369A (ja) * | 2009-12-17 | 2011-06-30 | Fujifilm Corp | 圧電memsスイッチ及びその製造方法 |
JP2011187789A (ja) * | 2010-03-10 | 2011-09-22 | Seiko Epson Corp | 圧電アクチュエーターの製造方法 |
JP2014017908A (ja) * | 2012-07-06 | 2014-01-30 | Nikon Corp | 振動波モータ |
JP2014079134A (ja) * | 2012-10-12 | 2014-05-01 | Seiko Epson Corp | 圧電アクチュエーター、ロボットハンド、ロボット、電子部品搬送装置、電子部品検査装置、送液ポンプ、印刷装置、電子時計、投影装置、搬送装置 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019141987A (ja) * | 2018-02-23 | 2019-08-29 | セイコーエプソン株式会社 | 制御装置、エンドエフェクター、ロボットおよび制御方法 |
JP7052407B2 (ja) | 2018-02-23 | 2022-04-12 | セイコーエプソン株式会社 | 制御装置、エンドエフェクター、ロボットおよび制御方法 |
CN113395013A (zh) * | 2020-03-12 | 2021-09-14 | 精工爱普生株式会社 | 压电驱动装置、超声波电机以及机器人 |
CN113395013B (zh) * | 2020-03-12 | 2023-12-19 | 精工爱普生株式会社 | 压电驱动装置、超声波电机以及机器人 |
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