JP6044074B2 - Drive device, piezoelectric motor drive method, electronic component transport device, electronic component inspection device, robot hand, and robot - Google Patents

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Description

本発明は、駆動装置、圧電モーターの駆動方法、電子部品搬送装置、電子部品検査装置、ロボットハンド、及びロボットに関する。   The present invention relates to a driving device, a piezoelectric motor driving method, an electronic component transport device, an electronic component inspection device, a robot hand, and a robot.

圧電素子を含む振動部で生じる振動を摩擦力で被駆動部に伝達して駆動する圧電モーターが知られている(例えば、特許文献1参照)。圧電モーターでは、圧電モーターが駆動されない非駆動状態において、振動部が被駆動部に接触したままとなるため、振動部と被駆動部との間の摩擦力により被駆動部の位置が保持される。圧電モーターは、このような保持力を有することにより、電磁モーターやパルスモーターのように、被駆動部の位置を保持するためのブレーキ機構を必要としない。   2. Description of the Related Art A piezoelectric motor that drives a vibration generated in a vibration part including a piezoelectric element by transmitting the vibration to a driven part with a frictional force is known (for example, see Patent Document 1). In the piezoelectric motor, the vibration part remains in contact with the driven part in the non-driven state where the piezoelectric motor is not driven, so that the position of the driven part is maintained by the frictional force between the vibration part and the driven part. . Since the piezoelectric motor has such a holding force, it does not require a brake mechanism for holding the position of the driven part, unlike an electromagnetic motor or a pulse motor.

特開平11−332265号公報JP 11-332265 A

圧電モーターを駆動して可動部を所定の位置に移動させる装置、例えば、電子部品検査装置やロボット等の場合、圧電モーターの非駆動状態においては、上述の保持力により可動部の位置が保持される。しかしながら、圧電モーターの非駆動状態において、手動で可動部を動かして所定の位置に位置合わせしたい場合は、その保持力が妨げとなり位置合わせを行うことが困難であるという課題があった。   In the case of an apparatus that drives the piezoelectric motor to move the movable part to a predetermined position, such as an electronic component inspection apparatus or a robot, the position of the movable part is held by the holding force described above when the piezoelectric motor is not driven. The However, in the non-driven state of the piezoelectric motor, if it is desired to manually move the movable part to align it with a predetermined position, there is a problem that it is difficult to perform alignment because of the holding force.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.

[適用例1]本適用例に係る駆動装置は、可動部と、縦振動及び屈曲振動を発生する振動部と、前記振動部の前記屈曲振動により駆動される被駆動部と、を有し、前記振動部が前記被駆動部を駆動することにより前記可動部を移動させる圧電モーターと、前記振動部に駆動信号を供給する駆動信号供給部と、を備え、前記駆動信号供給部には、前記振動部に前記縦振動を発生させる第1の状態において、前記駆動信号の電圧値を変化させる制御部を含むことを特徴とする。   Application Example 1 A drive device according to this application example includes a movable part, a vibration part that generates longitudinal vibration and bending vibration, and a driven part that is driven by the bending vibration of the vibration part. The vibration unit includes a piezoelectric motor that moves the movable unit by driving the driven unit, and a drive signal supply unit that supplies a drive signal to the vibration unit, and the drive signal supply unit includes: In the first state in which the longitudinal vibration is generated in the vibration unit, the control unit includes a control unit that changes a voltage value of the drive signal.

この構成によれば、駆動装置の駆動信号供給部は、振動部に縦振動を発生させる第1の状態において、振動部に供給する駆動信号の電圧値を変化させる制御部を含んでいる。第1の状態では、振動部が縦振動することにより振動部と被駆動部との接触が断続的となるため、非駆動状態に比べて被駆動部の位置を保持する保持力が低下するので、可動部を手動で動かして位置合わせを行うことが可能となる。また、このような第1の状態において駆動信号の電圧値を変化させることができるので、可動部を手動で動かして位置合わせを行う際に、例えば、動かす力の大きさ等に応じて保持力を調整することができる。これにより、可動部を移動させる動作の抵抗感(重さの度合い)を調整できるので、可動部の位置合わせを効率良く行うことができる。   According to this configuration, the drive signal supply unit of the drive device includes the control unit that changes the voltage value of the drive signal supplied to the vibration unit in the first state in which the vibration unit generates longitudinal vibration. In the first state, since the vibration part vibrates longitudinally, the contact between the vibration part and the driven part becomes intermittent, so the holding force for holding the position of the driven part is lower than in the non-driven state. It is possible to perform alignment by manually moving the movable part. In addition, since the voltage value of the drive signal can be changed in such a first state, when the movable unit is manually moved and aligned, for example, the holding force according to the magnitude of the moving force, etc. Can be adjusted. Thereby, since the resistance feeling (degree of weight) of the operation of moving the movable portion can be adjusted, the alignment of the movable portion can be performed efficiently.

[適用例2]上記適用例に係る駆動装置であって、前記制御部は、前記第1の状態において、前記振動部に前記屈曲振動を発生させる第2の状態において前記被駆動部が駆動され移動を開始する前記駆動信号の電圧値である第1の電圧値よりも低い範囲で、前記駆動信号の電圧値を変化させることが好ましい。   Application Example 2 In the driving apparatus according to the application example described above, in the first state, the control unit drives the driven unit in a second state in which the vibration unit generates the bending vibration. It is preferable that the voltage value of the drive signal is changed in a range lower than the first voltage value that is the voltage value of the drive signal that starts moving.

この構成によれば、第1の状態において制御部が振動部に供給する駆動信号の電圧値を、振動部に屈曲振動を発生させる第2の状態において被駆動部が駆動され移動を開始する第1の電圧値よりも低い範囲で変化させる。そのため、第1の状態において駆動信号の電圧値を上昇させると被駆動部が駆動され移動してしまう場合でも、駆動信号の電圧値を第1の電圧値よりも低い範囲で変化させることで、被駆動部が移動することを抑止できる。これにより、可動部の位置合わせを確実に行うことができる。   According to this configuration, the voltage value of the drive signal supplied from the control unit to the vibration unit in the first state is set to the second value in which the driven unit is driven and starts moving in the second state in which bending vibration is generated in the vibration unit. It is changed in a range lower than the voltage value of 1. Therefore, even if the driven part is driven and moved when the voltage value of the drive signal is increased in the first state, by changing the voltage value of the drive signal in a range lower than the first voltage value, It can suppress that a driven part moves. Thereby, alignment of a movable part can be performed reliably.

[適用例3]上記適用例に係る駆動装置であって、前記制御部は、前記可動部に加えられた外力の大きさを検知する第1の検知部を備え、非駆動状態において前記可動部に外力が加えられたことを前記第1の検知部が検知した場合に前記第1の状態に移行させることが好ましい。   Application Example 3 In the driving device according to the application example, the control unit includes a first detection unit that detects a magnitude of an external force applied to the movable unit, and the movable unit is in a non-driven state. It is preferable to shift to the first state when the first detection unit detects that an external force is applied to the first state.

この構成によれば、制御部は、非駆動状態において可動部に外力が加えられたことを第1の検知部が検知した場合に、駆動装置を第1の状態に移行させる。そのため、可動部を動かそうとする力を加えることで、可動部を手動で動かして位置合わせできる状態に切り替えることができる。また、可動部に力を加えるまでは非駆動状態で待機するので、待機中の消費電力を抑えることができる。   According to this configuration, the control unit shifts the drive device to the first state when the first detection unit detects that an external force is applied to the movable unit in the non-driving state. Therefore, by applying a force for moving the movable part, it is possible to switch to a state where the movable part can be manually moved and aligned. Moreover, since it waits in a non-driving state until force is applied to a movable part, the power consumption in standby can be suppressed.

[適用例4]上記適用例に係る駆動装置であって、前記制御部は、前記第1の状態において、前記第1の検知部が検知した前記外力の大きさに基づいて、前記駆動信号の電圧値を変化させることが好ましい。   Application Example 4 In the driving device according to the application example described above, the control unit is configured to output the drive signal based on the magnitude of the external force detected by the first detection unit in the first state. It is preferable to change the voltage value.

この構成によれば、第1の状態において、可動部に加えられた外力の大きさに基づいて駆動信号の電圧値を変化させるので、可動部を手動で動かす力の大きさに応じて保持力を調整することができる。   According to this configuration, since the voltage value of the drive signal is changed based on the magnitude of the external force applied to the movable part in the first state, the holding force according to the magnitude of the force for manually moving the movable part. Can be adjusted.

[適用例5]上記適用例に係る駆動装置であって、前記被駆動部の移動速度を検知する第2の検知部を備え、前記制御部は、前記第1の状態において外力により前記被駆動部が移動したことを前記第2の検知部が検知した場合に、検知した前記被駆動部の移動速度に基づいて前記駆動信号の電圧値を変化させることが好ましい。   Application Example 5 The driving apparatus according to the application example described above, further including a second detection unit that detects a moving speed of the driven unit, and the control unit is driven by external force in the first state. When the second detection unit detects that the unit has moved, it is preferable to change the voltage value of the drive signal based on the detected moving speed of the driven unit.

この構成によれば、制御部は、第1の状態において外力により被駆動部が移動したことを第2の検知部が検知した場合に、検知した被駆動部の移動速度に基づいて駆動信号の電圧値を変化させる。そのため、可動部を手動で動かすことによる被駆動部の移動速度に応じて保持力を調整することができる。   According to this configuration, when the second detection unit detects that the driven unit has been moved by an external force in the first state, the control unit generates a drive signal based on the detected moving speed of the driven unit. Change the voltage value. For this reason, the holding force can be adjusted according to the moving speed of the driven part by manually moving the movable part.

[適用例6]上記適用例に係る駆動装置であって、前記可動部に加えられた外力の大きさを検知する第1の検知部と、前記被駆動部の移動速度を検知する第2の検知部と、を備え、非駆動状態において前記可動部に外力が加えられたことを前記第1の検知部が検知した場合に前記第1の状態に移行し、前記第1の状態においては、前記第1の検知部が検知した前記外力の大きさに基づいて前記駆動信号の電圧値を変化させる場合と、前記第2の検知部が検知した前記被駆動部の前記移動速度に基づいて前記駆動信号の電圧値を変化させる場合と、前記第1の検知部が検知した前記外力の大きさと、前記第2の検知部が検知した前記被駆動部の移動速度と、に基づいて前記駆動信号の電圧値を変化させる場合と、前記第1の検知部が検知した前記外力の大きさと、前記第2の検知部が検知した前記被駆動部の移動速度と、に関わらず前記駆動信号の電圧値を変化させない場合と、のいずれかに切り替える切り替え部を備えることが好ましい。   Application Example 6 In the driving apparatus according to the application example described above, a first detection unit that detects the magnitude of an external force applied to the movable unit, and a second detection unit that detects a moving speed of the driven unit. And when the first detection unit detects that an external force is applied to the movable unit in the non-driven state, the first state, When changing the voltage value of the drive signal based on the magnitude of the external force detected by the first detection unit, and based on the moving speed of the driven unit detected by the second detection unit The drive signal based on the case where the voltage value of the drive signal is changed, the magnitude of the external force detected by the first detection unit, and the moving speed of the driven unit detected by the second detection unit. Before changing the voltage value of the first detection unit It is preferable to include a switching unit that switches between the case where the voltage value of the drive signal is not changed regardless of the magnitude of the external force and the moving speed of the driven unit detected by the second detection unit. .

この構成によれば、第1の状態において、可動部に加える力の大きさに基づいて駆動信号の電圧値を変化させる場合と、被駆動部の移動速度に基づいて駆動信号の電圧値を変化させる場合と、可動部に加える力の大きさと被駆動部の移動速度との双方に基づいて駆動信号の電圧値を変化させる場合と、可動部に加える力の大きさと被駆動部の移動速度とに関わらず保持力を維持する場合とを、切り替えることができる。したがって、可動部の構成や、位置合わせ作業の目的、内容等に応じて切り替え部で適宜切り替えることにより、様々な状況における位置合わせ作業をより精度良く、より効率良く、より確実に行うことができる。   According to this configuration, in the first state, the voltage value of the drive signal is changed based on the magnitude of the force applied to the movable part, and the voltage value of the drive signal is changed based on the moving speed of the driven part. The voltage value of the drive signal based on both the magnitude of the force applied to the movable part and the moving speed of the driven part, and the magnitude of the force applied to the movable part and the moving speed of the driven part. Regardless of whether the holding force is maintained, it can be switched. Therefore, the alignment operation in various situations can be performed more accurately, more efficiently, and more reliably by appropriately switching at the switching unit according to the configuration of the movable part, the purpose and contents of the alignment operation, and the like. .

[適用例7]本適用例に係る圧電モーターの駆動方法は、可動部と、縦振動及び屈曲振動を発生する振動部と、前記振動部の前記屈曲振動により駆動される被駆動部と、を有し、前記振動部が前記被駆動部を駆動することにより前記可動部を移動させる圧電モーターと、前記振動部に駆動信号を供給する駆動信号供給部と、を備えた圧電モーターの駆動方法であって、前記振動部に前記縦振動を発生させる第1の状態において、前記駆動信号の電圧値を変化させることを特徴とする。   Application Example 7 A driving method of a piezoelectric motor according to this application example includes a movable part, a vibration part that generates longitudinal vibration and bending vibration, and a driven part that is driven by the bending vibration of the vibration part. A piezoelectric motor driving method comprising: a piezoelectric motor that moves the movable part when the vibrating part drives the driven part; and a drive signal supply part that supplies a driving signal to the vibrating part. In the first state where the longitudinal vibration is generated in the vibration part, the voltage value of the drive signal is changed.

この方法によれば、圧電モーターの駆動方法は、振動部に縦振動を発生させる第1の状態において、振動部に供給する駆動信号の電圧値を変化させることが可能である。第1の状態では、振動部が縦振動することにより振動部と被駆動部との接触が断続的となるため、非駆動状態に比べて被駆動部の位置を保持する保持力が低下するので、可動部を手動で動かして位置合わせを行うことが可能となる。また、このような第1の状態において駆動信号の電圧値を変化させることができるので、可動部を手動で動かして位置合わせを行う際に、例えば、動かす力の大きさ等に応じて保持力を調整することができる。これにより、可動部を移動させる動作の抵抗感(重さの度合い)を調整できるので、可動部の位置合わせを効率良く、かつ確実に行うことができる。   According to this method, the piezoelectric motor driving method can change the voltage value of the drive signal supplied to the vibrating unit in the first state in which the vibrating unit generates longitudinal vibration. In the first state, since the vibration part vibrates longitudinally, the contact between the vibration part and the driven part becomes intermittent, so the holding force for holding the position of the driven part is lower than in the non-driven state. It is possible to perform alignment by manually moving the movable part. In addition, since the voltage value of the drive signal can be changed in such a first state, when the movable unit is manually moved and aligned, for example, the holding force according to the magnitude of the moving force, etc. Can be adjusted. Thereby, since the resistance feeling (degree of weight) of the operation of moving the movable portion can be adjusted, the alignment of the movable portion can be performed efficiently and reliably.

[適用例8]本適用例に係る電子部品搬送装置は、電子部品を所定の位置に移動させる電子部品搬送装置であって、前記電子部品を保持して移動可能な可動部と、縦振動及び屈曲振動を発生する振動部と、前記振動部の前記屈曲振動により駆動される被駆動部と、を有し、前記振動部が前記被駆動部を駆動することにより前記可動部を移動させる圧電モーターと、前記振動部に駆動信号を供給する駆動信号供給部と、を備え、前記駆動信号供給部は、前記振動部に前記縦振動を発生させる第1の状態において、前記駆動信号の電圧値を変化させる制御部を含むことを特徴とする。   Application Example 8 An electronic component transport apparatus according to this application example is an electronic component transport apparatus that moves an electronic component to a predetermined position, and includes a movable unit that can hold and move the electronic component, longitudinal vibration, and A piezoelectric motor having a vibrating part that generates bending vibration and a driven part that is driven by the bending vibration of the vibrating part, and the moving part moves the movable part by driving the driven part. And a drive signal supply unit that supplies a drive signal to the vibration unit, and the drive signal supply unit sets a voltage value of the drive signal in a first state in which the vibration unit generates the longitudinal vibration. It is characterized by including the control part to change.

この構成によれば、電子部品搬送装置は、可動部を手動で動かして効率良く、かつ確実に位置合わせを行うことが可能な圧電モーターを備えている。したがって、電子部品を保持する可動部を手動で移動させて効率良く、かつ確実に所定の位置に位置合わせすることが可能な電子部品搬送装置を提供できる。   According to this configuration, the electronic component transport device includes the piezoelectric motor that can move the movable portion manually to perform the alignment efficiently and reliably. Therefore, it is possible to provide an electronic component transport apparatus that can move the movable portion that holds the electronic component manually and efficiently and reliably align it at a predetermined position.

[適用例9]本適用例に係る電子部品検査装置は、電子部品を所定の位置に移動配置させて、前記電子部品の電気的検査を行う電子部品検査装置であって、前記電子部品を検査する検査部と、前記電子部品を保持して移動可能な可動部と、縦振動及び屈曲振動を発生する振動部と、前記振動部の前記屈曲振動により駆動される被駆動部と、を有し、前記振動部が前記被駆動部を駆動することにより前記可動部を移動させる圧電モーターと、前記振動部に駆動信号を供給する駆動信号供給部と、を備え、前記駆動信号供給部は、前記振動部に前記縦振動を発生させる第1の状態において、前記駆動信号の電圧値を変化させる制御部を含むことを特徴とする。   Application Example 9 An electronic component inspection apparatus according to this application example is an electronic component inspection apparatus that performs electrical inspection of the electronic component by moving the electronic component to a predetermined position and inspects the electronic component. An inspection section that is movable, a movable section that is movable while holding the electronic component, a vibration section that generates longitudinal vibration and bending vibration, and a driven section that is driven by the bending vibration of the vibration section. And a piezoelectric motor that moves the movable part by driving the driven part by the vibration part, and a drive signal supply part that supplies a drive signal to the vibration part. In the first state in which the longitudinal vibration is generated in the vibration unit, the control unit includes a control unit that changes a voltage value of the drive signal.

この構成によれば、電子部品検査装置は、可動部を手動で動かして効率良く、かつ確実に位置合わせを行うことが可能な圧電モーターを備えている。したがって、電子部品を保持する可動部を手動で移動させて効率良く、かつ確実に電子部品の電気的検査を行う所定の位置に位置合わせすることが可能な電子部品検査装置を提供できる。   According to this configuration, the electronic component inspection apparatus includes the piezoelectric motor that can move the movable part manually and perform the alignment efficiently and reliably. Therefore, it is possible to provide an electronic component inspection apparatus that can be moved to a predetermined position for efficiently and reliably performing an electrical inspection of the electronic component by manually moving the movable portion that holds the electronic component.

[適用例10]本適用例に係るロボットハンドは、可動部と、縦振動及び屈曲振動を発生する振動部と、前記振動部の前記屈曲振動により駆動される被駆動部と、を有し、前記振動部が前記被駆動部を駆動することにより前記可動部を移動させる圧電モーターと、前記振動部に駆動信号を供給する駆動信号供給部と、を備え、前記駆動信号供給部は、前記振動部に前記縦振動を発生させる第1の状態において、前記駆動信号の電圧値を変化させる制御部を含むことを特徴とする。   Application Example 10 A robot hand according to this application example includes a movable part, a vibration part that generates longitudinal vibration and bending vibration, and a driven part that is driven by the bending vibration of the vibration part, The vibration unit includes a piezoelectric motor that moves the movable unit by driving the driven unit, and a drive signal supply unit that supplies a drive signal to the vibration unit, and the drive signal supply unit includes the vibration In the first state in which the longitudinal vibration is generated in the unit, a control unit that changes the voltage value of the drive signal is included.

この構成によれば、ロボットハンドは、可動部を手動で動かして効率良く、かつ確実に位置合わせを行うことが可能な圧電モーターを備えている。したがって、可動部を手動で移動させて効率良く、かつ確実に所定の位置に位置合わせすることが可能なロボットハンドを提供できる。   According to this configuration, the robot hand includes the piezoelectric motor that can move the movable portion manually to perform the alignment efficiently and reliably. Therefore, it is possible to provide a robot hand that can be moved to a predetermined position efficiently and reliably by moving the movable part manually.

[適用例11]本適用例に係るロボットは、可動部と、縦振動及び屈曲振動を発生する振動部と、前記振動部の前記屈曲振動により駆動される被駆動部と、を有し、前記振動部が前記被駆動部を駆動することにより前記可動部を移動させる圧電モーターと、前記振動部に駆動信号を供給する駆動信号供給部と、を備え、前記駆動信号供給部は、前記振動部に前記縦振動を発生させる第1の状態において、前記駆動信号の電圧値を変化させる制御部を含むことを特徴とする。   Application Example 11 A robot according to this application example includes a movable part, a vibration part that generates longitudinal vibration and bending vibration, and a driven part that is driven by the bending vibration of the vibration part, A vibration unit includes a piezoelectric motor that moves the movable part by driving the driven part, and a drive signal supply part that supplies a drive signal to the vibration part, and the drive signal supply part includes the vibration part In the first state in which the longitudinal vibration is generated, a control unit that changes a voltage value of the drive signal is included.

この構成によれば、ロボットは、可動部を手動で動かして効率良く、かつ確実に位置合わせを行うことが可能な圧電モーターを備えている。したがって、可動部を手動で移動させて所定の位置に効率良く、かつ確実に位置合わせすることが可能なロボットを提供できる。   According to this configuration, the robot includes the piezoelectric motor that can move the movable part manually and perform the alignment efficiently and reliably. Therefore, it is possible to provide a robot that can move the movable part manually and efficiently and reliably align it with a predetermined position.

第1の実施形態に係る駆動装置の概略構成を示す模式図。The schematic diagram which shows schematic structure of the drive device which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る圧電モーターの構成及び動作を示す模式図。The schematic diagram which shows the structure and operation | movement of a piezoelectric motor which concern on 1st Embodiment. 圧電モーターの駆動電圧と回転数及び保持力との関係を模式的に示す図。The figure which shows typically the relationship between the drive voltage of a piezoelectric motor, rotation speed, and holding power. 第1の実施形態に係る駆動信号供給部の概略構成を示すブロック図。The block diagram which shows schematic structure of the drive signal supply part which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る駆動信号供給部の要部を示すブロック図。The block diagram which shows the principal part of the drive signal supply part which concerns on 1st Embodiment. 教示作業における圧電モーターの駆動方法を示すフローチャート。The flowchart which shows the drive method of the piezoelectric motor in teaching work. 第2の実施形態に係る駆動信号供給部の要部を示すブロック図。The block diagram which shows the principal part of the drive signal supply part which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施形態に係る圧電モーターの構成及び動作を示す模式図。The schematic diagram which shows the structure and operation | movement of the piezoelectric motor which concerns on 2nd Embodiment. 第3の実施形態に係る電子部品搬送装置及び電子部品検査装置の構成を示す概略斜視図。The schematic perspective view which shows the structure of the electronic component conveying apparatus and electronic component inspection apparatus which concern on 3rd Embodiment. 第4の実施形態に係るロボットハンド及びロボットの構造を示す模式図。The schematic diagram which shows the structure of the robot hand and robot which concern on 4th Embodiment.

以下に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、参照する各図面において、構成をわかり易く示すため、各構成要素の寸法の比率、角度等が異なる場合がある。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In each drawing referred to, in order to show the configuration in an easy-to-understand manner, the dimensional ratio, angle, and the like of each component may be different.

(第1の実施形態)
<駆動装置>
図を参照して、第1の実施形態に係る駆動装置の概略構成を説明する。図1は、第1の実施形態に係る駆動装置の概略構成を示すブロック図である。
(First embodiment)
<Drive device>
The schematic configuration of the drive device according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the driving apparatus according to the first embodiment.

図1に示すように、第1の実施形態に係る駆動装置100は、圧電モーター10と、圧電モーター10を駆動する駆動信号供給部30と、圧電モーター10の動作により移動する可動部60と、第1の検知部としての力センサー50と、第2の検知部としてのエンコーダー11と、スイッチ12(図5参照)と、を備えている。   As shown in FIG. 1, the drive device 100 according to the first embodiment includes a piezoelectric motor 10, a drive signal supply unit 30 that drives the piezoelectric motor 10, a movable unit 60 that moves by the operation of the piezoelectric motor 10, A force sensor 50 as a first detection unit, an encoder 11 as a second detection unit, and a switch 12 (see FIG. 5) are provided.

また、第1の実施形態に係る駆動装置100は、その動作状態として、圧電モーター10を駆動して可動部60を移動させる第2の状態としての通常駆動モードと、圧電モーター10を駆動せず可動部60を手動で移動させる第1の状態としての教示モードと、を有している。なお、圧電モーター10を駆動している状態とは、後述する振動部1(図2(a)参照)に屈曲振動を発生させて被駆動部5(図2(a)参照)を駆動している状態をいう。   In addition, the driving device 100 according to the first embodiment has, as its operating state, a normal driving mode as a second state in which the piezoelectric motor 10 is driven to move the movable portion 60, and the piezoelectric motor 10 is not driven. And a teaching mode as a first state in which the movable portion 60 is manually moved. The state in which the piezoelectric motor 10 is driven means that the driven part 5 (see FIG. 2A) is driven by generating bending vibration in the vibration part 1 (see FIG. 2A) described later. The state that is.

教示モードは、通常駆動モードで圧電モーター10を駆動して可動部60を所定の位置に移動させる作業を行う際に、例えば、駆動装置100を操作する操作者により、予め可動部60を手動で移動させて所定の位置に位置合わせする作業(以下では、この作業を教示作業という)等に用いられる。教示作業により位置合わせされた位置は、例えば、座標等の位置情報として駆動信号供給部30に記憶される。   In the teaching mode, when the piezoelectric motor 10 is driven in the normal driving mode and the movable unit 60 is moved to a predetermined position, for example, the operator operating the driving device 100 manually moves the movable unit 60 in advance. It is used for an operation of moving and aligning at a predetermined position (hereinafter, this operation is referred to as a teaching operation). The position aligned by the teaching work is stored in the drive signal supply unit 30 as position information such as coordinates, for example.

<圧電モーター>
まず、第1の実施形態に係る圧電モーター10の構成を説明する。図2は、第1の実施形態に係る圧電モーターの構成及び動作を示す模式図である。詳しくは、図2(a)は圧電モーターの平面図であり、図2(b)は通常駆動モードにおける圧電モーターの振動部の振動挙動を説明する図であり、図2(c)は教示モードにおける圧電モーターの振動部の振動挙動を説明する図である。図3は、圧電モーターの駆動電圧と回転数及び保持力との関係を模式的に示す図である。
<Piezoelectric motor>
First, the configuration of the piezoelectric motor 10 according to the first embodiment will be described. FIG. 2 is a schematic diagram illustrating the configuration and operation of the piezoelectric motor according to the first embodiment. Specifically, FIG. 2A is a plan view of the piezoelectric motor, FIG. 2B is a diagram for explaining the vibration behavior of the vibration part of the piezoelectric motor in the normal drive mode, and FIG. 2C is a teaching mode. It is a figure explaining the vibration behavior of the vibration part of the piezoelectric motor in FIG. FIG. 3 is a diagram schematically illustrating the relationship between the driving voltage, the rotation speed, and the holding force of the piezoelectric motor.

図2(a)に示すように、第1の実施形態に係る圧電モーター10は、振動部1と、被駆動部5と、保持部材8と、付勢バネ6と、基台7と、を備えている。振動部1、被駆動部5、保持部材8、及び付勢バネ6は、基台7に設置されている。なお、ここでは、被駆動部5が回転駆動されるローターである場合を例にとり説明する。   As shown in FIG. 2A, the piezoelectric motor 10 according to the first embodiment includes a vibrating unit 1, a driven unit 5, a holding member 8, a biasing spring 6, and a base 7. I have. The vibration unit 1, the driven unit 5, the holding member 8, and the biasing spring 6 are installed on the base 7. Here, a case where the driven part 5 is a rotor that is rotationally driven will be described as an example.

図2(a)に示す平面視で、振動部1は、短辺1aと長辺1bとを有する略矩形形状である。以下の説明では、短辺1aに沿った方向を短手方向と呼び、長辺1bに沿った方向を長手方向と呼ぶ。振動部1は、例えば、板状に形成された圧電素子で構成されるが、圧電素子と振動板とが積層された積層体であってもよい。   In the plan view shown in FIG. 2A, the vibration part 1 has a substantially rectangular shape having a short side 1a and a long side 1b. In the following description, the direction along the short side 1a is referred to as the short direction, and the direction along the long side 1b is referred to as the long direction. The vibration unit 1 is configured by, for example, a piezoelectric element formed in a plate shape, but may be a stacked body in which a piezoelectric element and a vibration plate are stacked.

圧電素子は、電気機械変換作用を示す圧電材料からなり、例えば、一般式ABO3で示されるペロブスカイト構造を有する金属酸化物を材料として形成されている。このような金属酸化物としては、チタン酸ジルコン酸鉛(Pb(Zr,Ti)O3:PZT)、ニオブ酸リチウム(LiNbO3)等があげられる。 The piezoelectric element is made of a piezoelectric material exhibiting an electromechanical conversion action, and is formed using, for example, a metal oxide having a perovskite structure represented by a general formula ABO 3 . Examples of such metal oxides include lead zirconate titanate (Pb (Zr, Ti) O 3 : PZT), lithium niobate (LiNbO 3 ), and the like.

振動部1の表面には、Ni,Au,Ag等の導電性金属からなる電極3が設けられている。電極3は、振動部1の短手方向の中央部、及び長手方向の中央部に形成された溝部によって、略4等分されている。これにより、電極3は、個別電極として互いに電気的に隔離された電極部3a,3b,3c,3dの4つの電極部に分割されている。また、振動部1の反対側の表面には、共通電極9(図5参照)が設けられている。   An electrode 3 made of a conductive metal such as Ni, Au, or Ag is provided on the surface of the vibration unit 1. The electrode 3 is divided into approximately four equal parts by a groove portion formed in the central portion in the short direction of the vibrating portion 1 and the central portion in the longitudinal direction. Thus, the electrode 3 is divided into four electrode portions 3a, 3b, 3c, and 3d that are electrically isolated from each other as individual electrodes. A common electrode 9 (see FIG. 5) is provided on the surface on the opposite side of the vibration unit 1.

電極3の4つの電極部のうち、互いに対角となるように配置され対を成す電極部3a,3dは、第1屈曲振動用電極として機能する。また、電極部3a,3dと交差する対角となるように配置され対を成す電極部3b,3cは、第2屈曲振動用電極として機能する。電極部3a,3dが配置された領域、及び電極部3b,3cが配置された領域が、それぞれ振動部1の長手方向に対して屈曲する屈曲振動を励起する屈曲振動励起領域となる。   Of the four electrode portions of the electrode 3, the electrode portions 3a and 3d that are arranged diagonally to each other and form a pair function as first bending vibration electrodes. Further, the electrode portions 3b and 3c that are arranged to form a diagonal crossing the electrode portions 3a and 3d and function as a pair function as second bending vibration electrodes. The region where the electrode portions 3a and 3d are disposed and the region where the electrode portions 3b and 3c are disposed are bending vibration excitation regions that excite bending vibration bending with respect to the longitudinal direction of the vibration portion 1, respectively.

駆動信号供給部30(図1参照)から、共通電極9に対して共通信号が供給され、第1屈曲振動用電極である電極部3a,3dに対して駆動信号が供給されると、振動部1に第1屈曲振動が励振される。一方、駆動信号供給部30から、共通電極9に対して共通信号が供給され、第2屈曲振動用電極である電極部3b,3cに対して駆動信号が供給されると、振動部1に、第1屈曲振動とは異なる向きの第2屈曲振動が励振される。   When a common signal is supplied from the drive signal supply unit 30 (see FIG. 1) to the common electrode 9, and a drive signal is supplied to the electrode portions 3a and 3d that are the first bending vibration electrodes, the vibration unit 1, the first bending vibration is excited. On the other hand, when a common signal is supplied from the drive signal supply unit 30 to the common electrode 9 and a drive signal is supplied to the electrode portions 3b and 3c that are the second bending vibration electrodes, A second bending vibration having a direction different from that of the first bending vibration is excited.

振動部1は、被駆動部5側に突出するように延設され、被駆動部5の側面(円周面)に当接する先端部4を有している。また、振動部1は、短手方向両外側に向かって延設された一対の腕部1cを有している。腕部1cには厚さ方向に貫通する貫通孔が設けられており、貫通孔を挿通させたネジを介して、腕部1cが保持部材8に固定されている。これにより、振動部1は、保持部材8に対して、腕部1cを基点として屈曲振動が可能な状態で保持される。   The vibration part 1 has a tip part 4 that extends so as to protrude toward the driven part 5 and abuts against a side surface (circumferential surface) of the driven part 5. Moreover, the vibration part 1 has a pair of arm part 1c extended toward the outer side of the transversal direction. The arm portion 1c is provided with a through hole penetrating in the thickness direction, and the arm portion 1c is fixed to the holding member 8 via a screw inserted through the through hole. Thereby, the vibration part 1 is hold | maintained with respect to the holding member 8 in the state in which bending vibration is possible for the arm part 1c as a base point.

被駆動部5は、円盤形状を有しており、振動部1の先端部4が設けられた側に配置されている。被駆動部5は、基台7に立設された棒状の軸5aを回転中心として、回転自在に保持されている。   The driven part 5 has a disk shape and is arranged on the side where the tip part 4 of the vibration part 1 is provided. The driven portion 5 is rotatably held around a rod-shaped shaft 5a erected on the base 7 as a rotation center.

基台7は、振動部1の短手方向の両外側に、長手方向に沿って延在して配置された一対のスライド部7aを有している。保持部材8は、基台7に対して、スライド部7aに沿ってスライド移動可能に支持されている。   The base 7 has a pair of slide portions 7 a disposed so as to extend along the longitudinal direction on both outer sides of the vibration portion 1 in the short direction. The holding member 8 is supported by the base 7 so as to be slidable along the slide portion 7a.

保持部材8の被駆動部5とは反対側と基台7との間には、付勢バネ6が設置されている。付勢バネ6は、保持部材8を介して振動部1を被駆動部5に向けて付勢し、この付勢力により、先端部4が被駆動部5に所定の力で当接する。付勢バネ6の付勢力は、被駆動部5と先端部4との間で適切な摩擦力が発生するように適宜設定されている。これにより、振動部1の振動が、先端部4を介して被駆動部5に効率良く伝達される。   A biasing spring 6 is installed between the side of the holding member 8 opposite to the driven portion 5 and the base 7. The urging spring 6 urges the vibrating part 1 toward the driven part 5 via the holding member 8, and the tip part 4 comes into contact with the driven part 5 with a predetermined force by this urging force. The biasing force of the biasing spring 6 is appropriately set so that an appropriate frictional force is generated between the driven portion 5 and the tip portion 4. Thereby, the vibration of the vibration part 1 is efficiently transmitted to the driven part 5 via the tip part 4.

次に、圧電モーター10の動作を説明する。まず、第2の状態としての通常駆動モードにおける動作を説明する。通常駆動モードでは、図2(b)に示すように、振動部1に第1屈曲振動又は第2屈曲振動のいずれか一方を励振させることにより屈曲振動を発生させて被駆動部5を駆動する。図2(b)において、第1屈曲振動が励振された場合の振動部1の振動状態を破線で示し、第2屈曲振動が励振された場合の振動部1の振動状態を2点鎖線で示す。   Next, the operation of the piezoelectric motor 10 will be described. First, the operation in the normal drive mode as the second state will be described. In the normal drive mode, as shown in FIG. 2B, the driven part 5 is driven by generating a bending vibration by exciting either the first bending vibration or the second bending vibration in the vibration part 1. . In FIG. 2B, the vibration state of the vibration part 1 when the first bending vibration is excited is indicated by a broken line, and the vibration state of the vibration part 1 when the second bending vibration is excited is indicated by a two-dot chain line. .

図2(b)に破線で示すように、振動部1に第1屈曲振動が励振されると、先端部4は、時計回りの楕円軌道R1を描くように動く。これにより、被駆動部5は、図2(a)に示す矢印の反時計回りに回転駆動される。また、図2(b)に2点鎖線で示すように、振動部1に第2屈曲振動が励振されると、先端部4は、反時計回りの楕円軌道R2を描くように動く。これにより、被駆動部5は、図2(a)に示す矢印とは反対の、時計回りに回転駆動される。   As shown by a broken line in FIG. 2B, when the first bending vibration is excited in the vibration part 1, the tip part 4 moves so as to draw a clockwise elliptical orbit R1. Thereby, the driven part 5 is rotationally driven in the counterclockwise direction of the arrow shown in FIG. Further, as shown by a two-dot chain line in FIG. 2B, when the second bending vibration is excited in the vibration part 1, the tip part 4 moves so as to draw a counterclockwise elliptical orbit R2. Thereby, the driven part 5 is rotationally driven in the clockwise direction opposite to the arrow shown in FIG.

通常駆動モードでは、駆動信号供給部30から共通電極9と電極部3a,3b,3c,3dとの間に駆動信号を供給する際に、第1屈曲振動用電極(電極部3a,3d)、又は第2屈曲振動用電極(電極部3b,3c)のいずれかが選択される。第1屈曲振動用電極を選択する場合と第2屈曲振動用電極を選択する場合とを切り替えることにより、被駆動部5を反時計回り及び時計回りの双方向に回転させることが可能である。   In the normal drive mode, when a drive signal is supplied from the drive signal supply unit 30 between the common electrode 9 and the electrode units 3a, 3b, 3c, 3d, the first bending vibration electrodes (electrode units 3a, 3d), Alternatively, one of the second bending vibration electrodes (electrode portions 3b and 3c) is selected. By switching between the case where the first bending vibration electrode is selected and the case where the second bending vibration electrode is selected, the driven portion 5 can be rotated counterclockwise and clockwise.

ところで、駆動信号供給部30から供給される駆動信号の電圧(以下では、駆動電圧という)がゼロ(0)の状態、すなわち、振動部1に駆動信号が供給されない非駆動状態では、先端部4が被駆動部5に当接しているので、先端部4と被駆動部5との間に摩擦力が働いている。したがって、この摩擦力を越える力が被駆動部5に加えられなければ、被駆動部5は、位置を移動する(回転する)ことなく保持される。圧電モーター10は、このような保持力を有することにより、電磁モーターやパルスモーターのように、被駆動部5の位置を保持するためのブレーキ機構を必要としない。   By the way, in the state where the voltage (hereinafter referred to as drive voltage) of the drive signal supplied from the drive signal supply unit 30 is zero (0), that is, in the non-drive state where the drive signal is not supplied to the vibration unit 1, the distal end portion 4. Is in contact with the driven part 5, a frictional force acts between the tip part 4 and the driven part 5. Therefore, if a force exceeding the frictional force is not applied to the driven part 5, the driven part 5 is held without moving (rotating) the position. The piezoelectric motor 10 does not require a brake mechanism for holding the position of the driven part 5 unlike the electromagnetic motor or the pulse motor because of the holding force.

図3において、駆動電圧の上昇に伴う被駆動部5の回転数の変化を実線で示す。非駆動状態から振動部1に屈曲振動を発生させ駆動電圧を上昇させていくと、屈曲振動が大きくなるに伴って先端部4の楕円軌道が大きくなり、先端部4により被駆動部5を駆動しようとする駆動力が大きくなる。しかしながら、図3に実線で示すように、駆動電圧が第1の電圧値としての電圧値V1よりも低い間は、被駆動部5は回転を開始しない。   In FIG. 3, the change in the number of rotations of the driven part 5 with the increase in the driving voltage is indicated by a solid line. When bending vibration is generated in the vibration part 1 from the non-driving state and the drive voltage is increased, the elliptical orbit of the tip part 4 increases as the bending vibration increases, and the driven part 5 is driven by the tip part 4. The driving force to be increased is increased. However, as shown by a solid line in FIG. 3, while the drive voltage is lower than the voltage value V1 as the first voltage value, the driven unit 5 does not start rotating.

電圧値V1は、先端部4による駆動力が摩擦力を上回って被駆動部5が回転を開始する電圧値であり、振動部1の振動特性や先端部4と被駆動部5との間の摩擦力等によって定まるものである。駆動電圧が電圧値V1に達すると被駆動部5が回転を開始し、駆動電圧の上昇に伴って被駆動部5の回転数も上昇する。この駆動電圧と回転数との関係は、例えばリニアな関係となり、第1屈曲振動による駆動状態、及び第2屈曲振動による駆動状態において同じである。   The voltage value V <b> 1 is a voltage value at which the driving force by the tip portion 4 exceeds the frictional force and the driven portion 5 starts to rotate, and the vibration characteristics of the vibrating portion 1 and the relationship between the tip portion 4 and the driven portion 5. It depends on the frictional force. When the drive voltage reaches the voltage value V1, the driven unit 5 starts rotating, and the rotational speed of the driven unit 5 increases as the drive voltage increases. The relationship between the driving voltage and the rotational speed is, for example, a linear relationship, and is the same in the driving state by the first bending vibration and the driving state by the second bending vibration.

駆動装置100は、このように通常駆動モードで振動部1に屈曲振動を発生させ、電圧値V1以上の駆動電圧で被駆動部5を回転駆動することにより、可動部60を移動させることができる。なお、駆動装置100における駆動電圧と回転数との関係は、振動部1の振動特性や、先端部4と被駆動部5との間の摩擦力等によって異なり、図3のようにリニアな関係とはならない場合がある。   In this way, the driving device 100 can move the movable portion 60 by generating flexural vibration in the vibration portion 1 in the normal drive mode and rotationally driving the driven portion 5 with a drive voltage equal to or higher than the voltage value V1. . Note that the relationship between the driving voltage and the rotation speed in the driving device 100 varies depending on the vibration characteristics of the vibration unit 1, the frictional force between the tip portion 4 and the driven portion 5, and the linear relationship as shown in FIG. 3. It may not be.

続いて、第1の状態としての教示モードにおける圧電モーター10の動作を説明する。教示モードでは、図2(c)に示すように、振動部1に縦振動を発生させる。図2(c)において、振動部1が縦振動を発生している状態を破線と2点鎖線とで示す。縦振動は、駆動信号供給部30から、共通電極9に対して共通信号が供給され、第1屈曲振動用電極(電極部3a,3d)及び第2屈曲振動用電極(電極部3b,3c)の双方に駆動信号が供給された場合に発生する。   Next, the operation of the piezoelectric motor 10 in the teaching mode as the first state will be described. In the teaching mode, as shown in FIG. 2C, longitudinal vibration is generated in the vibration unit 1. In FIG.2 (c), the state which the vibration part 1 is generating the longitudinal vibration is shown with a broken line and a dashed-two dotted line. For the longitudinal vibration, a common signal is supplied from the drive signal supply unit 30 to the common electrode 9, and the first bending vibration electrode (electrode portions 3a and 3d) and the second bending vibration electrode (electrode portions 3b and 3c). This occurs when a drive signal is supplied to both of these.

第1屈曲振動用電極及び第2屈曲振動用電極の双方に駆動信号が供給されると、振動部1に、互いに向きが異なる第1屈曲振動と第2屈曲振動との2つの屈曲振動が励振される。そうすると、励振された第1屈曲振動と第2屈曲振動とが合成されて、振動部1に、長手方向に沿って伸縮する縦振動が発生する。振動部1に縦振動が発生すると、先端部4は、図2(c)に矢印で示すように、長手方向に沿って往復動する。なお、長軸が長手方向に沿った楕円軌道を描くように、先端部4が動く場合もある。   When a drive signal is supplied to both the first bending vibration electrode and the second bending vibration electrode, two bending vibrations of the first bending vibration and the second bending vibration having different directions are excited in the vibration unit 1. Is done. Then, the excited first bending vibration and second bending vibration are combined, and longitudinal vibration that expands and contracts along the longitudinal direction is generated in the vibration unit 1. When longitudinal vibration occurs in the vibration part 1, the tip part 4 reciprocates along the longitudinal direction as indicated by an arrow in FIG. Note that the tip 4 may move so that the long axis draws an elliptical orbit along the longitudinal direction.

このように先端部4が長手方向に沿って往復動すると、先端部4と被駆動部5との接触は断続的になる。すなわち、先端部4が被駆動部5に接触した状態と、先端部4が被駆動部5から離れた状態とが繰り返され、先端部4が被駆動部5に接触したままの状態ではなくなる。これにより、非駆動状態に比べて保持力が低下する。この際、先端部4の往復動の方向が被駆動部5の回転中心に向かう方向であれば、駆動電圧を上昇させても被駆動部5は回転しない。   When the tip portion 4 reciprocates along the longitudinal direction in this way, the contact between the tip portion 4 and the driven portion 5 becomes intermittent. That is, the state in which the distal end portion 4 is in contact with the driven portion 5 and the state in which the distal end portion 4 is separated from the driven portion 5 are repeated, and the distal end portion 4 does not remain in contact with the driven portion 5. As a result, the holding force is reduced compared to the non-driven state. At this time, if the reciprocating direction of the tip portion 4 is the direction toward the rotation center of the driven portion 5, the driven portion 5 does not rotate even if the drive voltage is increased.

図3において、振動部1に縦振動を発生させ駆動電圧を上昇させたときの保持力の変化を破線で示す。保持力は、被駆動部5を外力で移動(回転)させようとした場合に、外力に抗して被駆動部5を保持しようとする力である。非駆動状態における保持力、すなわち保持力の最大値(Max)は、先端部4と被駆動部5との間の摩擦力によって決まる。   In FIG. 3, a change in holding force when a longitudinal vibration is generated in the vibration unit 1 to increase the drive voltage is indicated by a broken line. The holding force is a force for holding the driven unit 5 against the external force when the driven unit 5 is moved (rotated) by an external force. The holding force in the non-driven state, that is, the maximum value (Max) of the holding force is determined by the frictional force between the tip portion 4 and the driven portion 5.

非駆動状態から振動部1に縦振動を発生させ駆動電圧を上昇させていくと、保持力は、電圧値V0までは変化しないが、振動部1の縦振動が大きくなって先端部4が往復動を開始する電圧値V0に達すると低下し始める。そして、駆動電圧の上昇に伴って先端部4の往復動のストロークが大きくなるので、保持力は、最小値(Min)に到達するまで、例えば駆動電圧の変化とリニアな関係で、低下を続ける。   When longitudinal vibration is generated in the vibration part 1 from the non-driving state and the drive voltage is increased, the holding force does not change up to the voltage value V0, but the longitudinal vibration of the vibration part 1 increases and the tip part 4 reciprocates. When the voltage value V0 at which the movement starts is reached, it starts to decrease. As the drive voltage increases, the reciprocating stroke of the tip 4 increases, so that the holding force continues to decrease, for example, in a linear relationship with changes in the drive voltage until it reaches the minimum value (Min). .

なお、電圧値V0は、振動部1の振動特性や先端部4と被駆動部5との間の摩擦力等によって定まるものであり、電圧値V1よりも小さい。また、駆動電圧と保持力との関係は、振動部1の振動特性や、先端部4と被駆動部5との間の摩擦力等によって異なり、図3のようにリニアな関係とはならない場合がある。   The voltage value V0 is determined by the vibration characteristics of the vibrating portion 1, the frictional force between the tip portion 4 and the driven portion 5, and the like, and is smaller than the voltage value V1. Further, the relationship between the driving voltage and the holding force varies depending on the vibration characteristics of the vibrating portion 1 and the frictional force between the tip portion 4 and the driven portion 5, and does not have a linear relationship as shown in FIG. There is.

駆動装置100では、このように教示モードにおいて振動部1が縦振動を発生することで保持力が低下するので、可動部60を容易に手動で移動させて位置合わせを行うことができる。また、駆動装置100では、教示モードにおける駆動電圧を、電圧値V0以上、かつ、電圧値V1未満の範囲で変化させることが可能であり、この範囲内であれば任意の電圧値に設定することができる。これにより、可動部60に加えられた外力の大きさや、外力による被駆動部5の回転速度(移動速度)に応じて、駆動電圧を調整して保持力を制御することができる。   In the driving device 100, since the holding force is reduced when the vibration unit 1 generates the longitudinal vibration in the teaching mode as described above, the movable unit 60 can be easily moved manually for alignment. Further, in the driving device 100, the driving voltage in the teaching mode can be changed within the range of the voltage value V0 or more and less than the voltage value V1, and within this range, the driving voltage is set to an arbitrary voltage value. Can do. Accordingly, the holding force can be controlled by adjusting the driving voltage according to the magnitude of the external force applied to the movable portion 60 and the rotational speed (moving speed) of the driven portion 5 due to the external force.

なお、駆動装置100において、被駆動部5は、上述の回転駆動されるローターに限定されるものではない。被駆動部5は直線駆動されるリニア被駆動部であってもよく、被駆動部5の駆動方向は任意に構成できる。被駆動部5がリニア被駆動部である場合、第1屈曲振動用電極(電極部3a,3d)と第2屈曲振動用電極(電極部3b,3c)とを切り替えることにより、被駆動部5の直動方向を正方向と逆方向とで切り替えることができる。   In the driving device 100, the driven part 5 is not limited to the above-described rotor that is rotationally driven. The driven unit 5 may be a linear driven unit that is linearly driven, and the driving direction of the driven unit 5 can be arbitrarily configured. When the driven portion 5 is a linear driven portion, the driven portion 5 is switched by switching between the first bending vibration electrodes (electrode portions 3a and 3d) and the second bending vibration electrodes (electrode portions 3b and 3c). Can be switched between the forward direction and the reverse direction.

また、駆動装置100が、回転駆動される被駆動部5の回転数を増加又は減少して伝達する増減速機構をさらに備えた構成とすることも可能である。増減速機構を備えていると、被駆動部5の回転数を増加又は減少して所望の回転数を容易に得ることができる。   Further, the driving device 100 may further include a speed increasing / decreasing mechanism that transmits the rotational speed of the driven part 5 to be rotated and increased or decreased. When the speed increasing / decreasing mechanism is provided, the rotational speed of the driven portion 5 can be increased or decreased to easily obtain a desired rotational speed.

図1に戻って、可動部60は、圧電モーター10の被駆動部5(図2(a)参照)が駆動されることにより移動する。可動部60は、直接被駆動部5に接続されていてもよいし、ギア輪列、ローラー、ベルトとプーリー等の増減速機構や伝達機構を介して被駆動部5に接続されていてもよい。   Returning to FIG. 1, the movable portion 60 moves when the driven portion 5 (see FIG. 2A) of the piezoelectric motor 10 is driven. The movable part 60 may be directly connected to the driven part 5, or may be connected to the driven part 5 via an acceleration / deceleration mechanism such as a gear train, a roller, a belt and a pulley, or a transmission mechanism. .

力センサー50は、可動部60に設けられている。力センサー50は、可動部60に加えられた外力を検知し、検知した結果に基づく信号を、後述する駆動信号供給部30の副制御部22にフィードバックする。力センサー50は、例えば、圧力センサーやひずみゲージ等で構成される。   The force sensor 50 is provided in the movable part 60. The force sensor 50 detects an external force applied to the movable unit 60 and feeds back a signal based on the detected result to the sub-control unit 22 of the drive signal supply unit 30 described later. The force sensor 50 is composed of, for example, a pressure sensor or a strain gauge.

エンコーダー11は、圧電モーター10の被駆動部5に近い位置に設けられている。エンコーダー11は、被駆動部5の位置を検知し、検知した結果に基づくエンコーダー信号を副制御部22にフィードバックする。エンコーダー11による被駆動部5の位置の検知に基づいて、被駆動部5の回転速度(移動速度)等の回転状態を検出することができる。エンコーダー11は、例えば、フォトリフレクター、フォトインタラプター、MRセンサー等の、光方式や磁気方式の回転エンコーダー等で構成される。   The encoder 11 is provided at a position close to the driven part 5 of the piezoelectric motor 10. The encoder 11 detects the position of the driven unit 5 and feeds back an encoder signal based on the detected result to the sub-control unit 22. Based on the detection of the position of the driven part 5 by the encoder 11, it is possible to detect a rotational state such as the rotational speed (movement speed) of the driven part 5. The encoder 11 is composed of, for example, an optical or magnetic rotary encoder such as a photo reflector, a photo interrupter, or an MR sensor.

<駆動信号供給部>
続いて、図4及び図5を参照して、駆動信号供給部30の構成を説明する。図4は第1の実施形態に係る駆動信号供給部の概略構成を示すブロック図である。図5は、第1の実施形態に係る駆動信号供給部の要部を示すブロック図である。
<Drive signal supply unit>
Next, the configuration of the drive signal supply unit 30 will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 4 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the drive signal supply unit according to the first embodiment. FIG. 5 is a block diagram illustrating a main part of the drive signal supply unit according to the first embodiment.

図4に示すように、駆動信号供給部30は、制御部としての主制御部21及び副制御部22と、発振器31と、ゲインアンプ32と、PWM部33と、デジタルアンプ34と、整合回路40と、を備えている。   As shown in FIG. 4, the drive signal supply unit 30 includes a main control unit 21 and a sub control unit 22 as control units, an oscillator 31, a gain amplifier 32, a PWM unit 33, a digital amplifier 34, and a matching circuit. 40.

主制御部21は、CPU(Central Processing Unit)で構成される。主制御部21は、駆動装置100を含むシステム全体を制御する制御装置(図示省略)と、CAN(Controller Area Network)を介して接続されている。主制御部21は、例えば、駆動電圧の指令値を副制御部22に指示する等の、駆動装置100全体の制御を行う。   The main control unit 21 is composed of a CPU (Central Processing Unit). The main control unit 21 is connected to a control device (not shown) that controls the entire system including the drive device 100 via a CAN (Controller Area Network). The main control unit 21 performs overall control of the drive device 100, for example, instructing the sub-control unit 22 with a command value of the drive voltage.

副制御部22は、ロジックICやFPGA(Field Programmable Gate Array)等で構成される。副制御部22は、主制御部21とSPI(Serial Peripheral Interface)を介して接続されている。副制御部22は、主制御部21の指示に基づいて、発振器31で生成する信号の周波数、ゲインアンプ32の出力(増幅率)、スイッチ12(図5参照)の切り替え等の制御を行う。   The sub-control unit 22 is configured by a logic IC, an FPGA (Field Programmable Gate Array), or the like. The sub-control unit 22 is connected to the main control unit 21 via an SPI (Serial Peripheral Interface). The sub control unit 22 controls the frequency of the signal generated by the oscillator 31, the output (amplification factor) of the gain amplifier 32, switching of the switch 12 (see FIG. 5), and the like based on the instruction from the main control unit 21.

副制御部22は、力センサー50からフィードバックされた信号に基づいて、可動部60に外力が加えられたこと、及びその外力の大きさを検出する。また、副制御部22は、エンコーダー11からフィードバックされたエンコーダー信号に基づいて、被駆動部5の位置や回転速度(移動速度)等の回転状態を検出する。そして、副制御部22は、教示モードにおいて、被駆動部5に外力が伝達されたこと、すなわち被駆動部5が外力により回転(移動)したこと、及びその回転速度を検出する。   Based on the signal fed back from the force sensor 50, the sub-control unit 22 detects that an external force has been applied to the movable unit 60 and the magnitude of the external force. The sub-control unit 22 detects a rotation state such as the position of the driven unit 5 and the rotation speed (movement speed) based on the encoder signal fed back from the encoder 11. Then, in the teaching mode, the sub-control unit 22 detects that an external force is transmitted to the driven unit 5, that is, that the driven unit 5 is rotated (moved) by the external force and its rotation speed.

発振器31は、DDS(Direct Digital Synthesizer)等で構成される。発振器31は、圧電モーター10の振動部1に供給する駆動信号のもととなる信号を生成する。発振器31で生成された信号は、DAコンバーターによりアナログ信号に変換される。また、発振器31は、副制御部22の指示に基づいて、駆動信号の周波数を調整する。   The oscillator 31 is configured by a DDS (Direct Digital Synthesizer) or the like. The oscillator 31 generates a signal that is a source of a drive signal supplied to the vibration unit 1 of the piezoelectric motor 10. The signal generated by the oscillator 31 is converted into an analog signal by a DA converter. Further, the oscillator 31 adjusts the frequency of the drive signal based on an instruction from the sub-control unit 22.

ゲインアンプ32は、例えば、デジタルポテンショメーターとオペアンプとで構成される。ゲインアンプ32は、発振器31からのアナログ信号をデジタル制御により増幅する。ゲインアンプ32の出力レベルは、副制御部22の指示に基づいて制御(増加又は減少)される。ゲインアンプ32の出力レベルを増加又は減少させることにより、駆動信号の電圧(駆動電圧)が変化する。   The gain amplifier 32 is composed of, for example, a digital potentiometer and an operational amplifier. The gain amplifier 32 amplifies the analog signal from the oscillator 31 by digital control. The output level of the gain amplifier 32 is controlled (increased or decreased) based on an instruction from the sub-control unit 22. By increasing or decreasing the output level of the gain amplifier 32, the voltage (drive voltage) of the drive signal changes.

PWM部33は、PWM(Pulse Width Modulation)回路で構成される。PWM部33は、ゲインアンプ32からの入力信号におけるパルスのデューティー比を変えることにより、等価的なアナログ制御を行なう。   The PWM unit 33 is configured by a PWM (Pulse Width Modulation) circuit. The PWM unit 33 performs equivalent analog control by changing the duty ratio of the pulse in the input signal from the gain amplifier 32.

図5に示すように、デジタルアンプ34は、MOSトランジスターのHブリッジ回路で構成され、PWM部33との併用により、デジタルアンプとして機能する。デジタルアンプ34は、PWM部33からの信号の電力を増幅してスイッチングを行う。なお、主制御部21からの「Sleep」指示(図4参照)があると、デジタルアンプ34における電力を増幅してスイッチングを行う機能はOFF状態となる。   As shown in FIG. 5, the digital amplifier 34 is composed of a MOS transistor H-bridge circuit, and functions as a digital amplifier in combination with the PWM unit 33. The digital amplifier 34 performs switching by amplifying the power of the signal from the PWM unit 33. When there is a “Sleep” instruction (see FIG. 4) from the main control unit 21, the function of amplifying power in the digital amplifier 34 and performing switching is turned off.

整合回路40は、デジタルアンプ34と圧電モーター10との間に接続されている。整合回路40は、デジタルアンプ34のインピーダンスと圧電モーター10のインピーダンスとの整合(マッチング)をとるとともに、圧電モーター10への出力電圧を昇圧する役割を担う。整合回路40は、コイル等のインダクター41,42と、コンデンサー等のキャパシター43とで構成されるLC整合回路である。   The matching circuit 40 is connected between the digital amplifier 34 and the piezoelectric motor 10. The matching circuit 40 plays a role of matching the impedance of the digital amplifier 34 and the impedance of the piezoelectric motor 10 and boosting the output voltage to the piezoelectric motor 10. The matching circuit 40 is an LC matching circuit composed of inductors 41 and 42 such as coils and a capacitor 43 such as a capacitor.

デジタルアンプ34は、整合回路40を介して、圧電モーター10の第1屈曲振動用電極(電極部3a,3d)、第2屈曲振動用電極(電極部3b,3c)に駆動信号を出力し、共通電極9に共通信号を出力する。圧電モーター10の第1屈曲振動用電極及び第2屈曲振動用電極の前段にはスイッチ12が接続されている。   The digital amplifier 34 outputs drive signals to the first bending vibration electrodes (electrode portions 3a and 3d) and the second bending vibration electrodes (electrode portions 3b and 3c) of the piezoelectric motor 10 via the matching circuit 40, A common signal is output to the common electrode 9. A switch 12 is connected to the first stage of the first bending vibration electrode and the second bending vibration electrode of the piezoelectric motor 10.

スイッチ12は、副制御部22(図4参照)の指示に基づいて動作し、第1屈曲振動用電極及び第2屈曲振動用電極とデジタルアンプ34とが整合回路40を介して電気的に接続した状態又は電気的に切断した状態に切り替える。スイッチ12は、電磁リレー等のメカニカルリレーやフォトモスリレー等の電子式リレーで構成される。なお、スイッチ12に手動のトグルスイッチを用いる構成としてもよい。   The switch 12 operates based on an instruction from the sub-control unit 22 (see FIG. 4), and the first bending vibration electrode and the second bending vibration electrode and the digital amplifier 34 are electrically connected via the matching circuit 40. Switch to a disconnected or electrically disconnected state. The switch 12 is composed of a mechanical relay such as an electromagnetic relay or an electronic relay such as a photo moss relay. Note that a manual toggle switch may be used as the switch 12.

図5では、教示モードにおけるスイッチ12の状態を示している。教示モードでは、スイッチ12により、第1屈曲振動用電極及び第2屈曲振動用電極の双方をデジタルアンプ34と接続することで、振動部1が縦振動を発生する状態となる。また、通常駆動モードでは、スイッチ12により、第1屈曲振動用電極又は第2屈曲振動用電極のいずれかを選択してデジタルアンプ34と接続することで、振動部1が屈曲振動を発生する状態となる。そして、スイッチ12を切り替えることにより、被駆動部5の回転方向を反時計回りと時計回りとで切り替えることができる。   FIG. 5 shows the state of the switch 12 in the teaching mode. In the teaching mode, by connecting both the first bending vibration electrode and the second bending vibration electrode with the digital amplifier 34 by the switch 12, the vibration unit 1 enters a state of generating longitudinal vibration. In the normal drive mode, the switch 12 selects either the first bending vibration electrode or the second bending vibration electrode and connects it to the digital amplifier 34, whereby the vibration unit 1 generates bending vibration. It becomes. Then, by switching the switch 12, the rotation direction of the driven part 5 can be switched between counterclockwise and clockwise.

<圧電モーターの駆動方法>
続いて、図6を参照して、第1の実施形態に係る駆動装置100において教示作業を行う場合の圧電モーターの駆動方法を説明する。図6は、教示作業における圧電モーターの駆動方法を示すフローチャートである。上述の通り、教示作業を行う際は、圧電モーター10の振動部1に縦振動を発生させて教示モードとする。
<Piezoelectric motor drive method>
Next, with reference to FIG. 6, a method for driving the piezoelectric motor when performing the teaching work in the driving device 100 according to the first embodiment will be described. FIG. 6 is a flowchart showing a method of driving the piezoelectric motor in teaching work. As described above, when performing the teaching work, longitudinal vibration is generated in the vibration unit 1 of the piezoelectric motor 10 to enter the teaching mode.

教示作業をスタートする際は、副制御部22は、駆動信号供給部30からの駆動電圧をゼロ(0)に設定し、圧電モーター10を非駆動状態とする。駆動装置100では、可動部60に外力が加えられたことが検出されるまでは非駆動状態で待機する。非駆動状態では、保持力が最大値となっているので、例えば教示作業を行う操作者が可動部60を手動で移動させようとしても、被駆動部5の位置を保持する保持力が大きいため移動させることは困難である。しかしながら、可動部60を手動で移動させようとして可動部60に加えられた力は、力センサー50により検知される。   When starting the teaching work, the sub-control unit 22 sets the drive voltage from the drive signal supply unit 30 to zero (0) and puts the piezoelectric motor 10 in a non-driven state. The driving device 100 stands by in a non-driven state until it is detected that an external force has been applied to the movable portion 60. Since the holding force is the maximum value in the non-driving state, for example, even if the operator who performs the teaching work tries to move the movable portion 60 manually, the holding force for holding the position of the driven portion 5 is large. It is difficult to move. However, the force applied to the movable unit 60 to manually move the movable unit 60 is detected by the force sensor 50.

図6に示すように、非駆動状態において力センサー50が可動部60に加えられた外力を検知すると、副制御部22は、力センサー50からフィードバックされた信号に基づいて可動部60に外力が加えられたことを検出する(ステップS1)。   As shown in FIG. 6, when the force sensor 50 detects an external force applied to the movable unit 60 in the non-driven state, the sub-control unit 22 applies an external force to the movable unit 60 based on a signal fed back from the force sensor 50. The addition is detected (step S1).

可動部60に外力が加えられたことが検出された場合(ステップS1:YES)、副制御部22は、スイッチ12を切り替えて、第1屈曲振動用電極及び第2屈曲振動用電極の双方をデジタルアンプ34と接続する。そして、副制御部22は、振動部1に供給される駆動電圧を、保持力が低下し始める電圧値V0以上の電圧値に設定する(ステップS2)。これにより、駆動装置100は、振動部1が縦振動を発生する教示モードに移行する。   When it is detected that an external force is applied to the movable part 60 (step S1: YES), the sub-control part 22 switches the switch 12 to switch both the first bending vibration electrode and the second bending vibration electrode. Connect to digital amplifier 34. Then, the sub control unit 22 sets the drive voltage supplied to the vibration unit 1 to a voltage value equal to or higher than the voltage value V0 at which the holding force starts to decrease (step S2). As a result, the driving apparatus 100 shifts to a teaching mode in which the vibration unit 1 generates longitudinal vibration.

ステップS2で、振動部1が縦振動を発生し、駆動電圧を電圧値V0以上の電圧値に設定することにより被駆動部5の保持力が低下するので、被駆動部5を外力で容易に移動(回転)させることが可能となる。すなわち、可動部60を手動で動かして位置合わせを行うことが可能となる。ステップS2の設定を行った後、処理をステップS3に進める。   In step S2, the vibration part 1 generates longitudinal vibration, and the holding force of the driven part 5 is reduced by setting the driving voltage to a voltage value equal to or higher than the voltage value V0. Therefore, the driven part 5 can be easily driven by an external force. It can be moved (rotated). That is, it is possible to perform alignment by manually moving the movable part 60. After setting in step S2, the process proceeds to step S3.

ここで、本実施形態では、図3に示すように、教示モードにおける駆動電圧の電圧値を、図3に示すVrの範囲、すなわち、保持力が低下し始める電圧値V0以上で、かつ、通常駆動モードで被駆動部5が回転を開始する電圧値V1よりも低い電圧値としている。駆動電圧の電圧値を電圧値V1よりも低い電圧値とするのは、以下の理由による。   Here, in the present embodiment, as shown in FIG. 3, the voltage value of the drive voltage in the teaching mode is within the range of Vr shown in FIG. The voltage value is lower than the voltage value V1 at which the driven part 5 starts to rotate in the drive mode. The voltage value of the drive voltage is set to a voltage value lower than the voltage value V1 for the following reason.

振動部1が縦振動する際、先端部4の往復動の方向が被駆動部5の回転中心に向かう方向であれば被駆動部5は回転しないが、先端部4の往復動の方向が被駆動部5の回転中心に向かう方向からずれている場合、被駆動部5が回転してしまうことがあり得る。このような場合でも、駆動電圧を電圧値V1よりも低い電圧値とすることで、被駆動部5が先端部4の往復動によって回転してしまうことを抑止できる。   When the vibration part 1 vibrates longitudinally, the driven part 5 does not rotate if the reciprocating direction of the tip part 4 is directed toward the center of rotation of the driven part 5, but the reciprocating direction of the tip part 4 is When the driving unit 5 is deviated from the direction toward the rotation center, the driven unit 5 may be rotated. Even in such a case, the driven portion 5 can be prevented from rotating due to the reciprocating motion of the tip portion 4 by setting the driving voltage to a voltage value lower than the voltage value V1.

次に、図6に示すステップS3では、駆動電圧の電圧値の設定が変更された後所定の時間以内に被駆動部5が外力により移動(回転)したか否かを検出する。ステップS2の設定を行った後に可動部60を手動で移動させると、加えられた力が可動部60を介して伝達されて被駆動部5が移動(回転)するので、エンコーダー11により被駆動部5の移動(回転)が検知される。そして、エンコーダー11からフィードバックされたエンコーダー信号に基づいて、副制御部22は、被駆動部5に外力が加えられた(可動部60に加えられた力が被駆動部5に伝達された)ことを検出する。   Next, in step S3 shown in FIG. 6, it is detected whether or not the driven portion 5 has been moved (rotated) by an external force within a predetermined time after the setting of the voltage value of the driving voltage is changed. If the movable part 60 is manually moved after the setting in step S2, the applied force is transmitted through the movable part 60 and the driven part 5 moves (rotates), so that the driven part 5 is driven by the encoder 11. 5 movement (rotation) is detected. Then, based on the encoder signal fed back from the encoder 11, the sub-control unit 22 has applied an external force to the driven unit 5 (the force applied to the movable unit 60 has been transmitted to the driven unit 5). Is detected.

駆動電圧の電圧値の設定が変更された後所定の時間以内に、被駆動部5に外力が伝達されたことが検出された場合(ステップS3:YES)、副制御部22は、振動部1に縦振動をさせた状態で、駆動電圧を電圧値V0以上、電圧値V1未満の範囲内で変化させる(ステップS4)。   When it is detected that an external force has been transmitted to the driven unit 5 within a predetermined time after the setting of the voltage value of the driving voltage is changed (step S3: YES), the sub control unit 22 The drive voltage is changed within the range of the voltage value V0 or more and less than the voltage value V1 in a state where the vertical vibration is applied (step S4).

教示作業は、このステップS4の状態で行われる。ステップS4では、力センサー50により検出された外力の大きさ、及びエンコーダー11により検出された被駆動部5の回転状態に基づいて、駆動電圧を変化させることで、可動部60の位置合わせを行う際の圧電モーター10の保持力を調整する。   The teaching work is performed in the state of step S4. In step S4, the movable portion 60 is aligned by changing the drive voltage based on the magnitude of the external force detected by the force sensor 50 and the rotational state of the driven portion 5 detected by the encoder 11. The holding force of the piezoelectric motor 10 at the time is adjusted.

本実施形態では、力センサー50により検出された可動部60に加えられる力の大きさに応じて保持力を調整する場合と、エンコーダー11により検出された被駆動部5の回転状態に応じて保持力を調整する場合と、が選択できる。   In the present embodiment, the holding force is adjusted according to the magnitude of the force applied to the movable part 60 detected by the force sensor 50 and held according to the rotation state of the driven part 5 detected by the encoder 11. You can select whether to adjust the force.

例えば、力センサー50により検出された外力の大きさに応じて駆動電圧を変化させる場合、外力が大きいほど駆動電圧が高くなるようにすれば、操作者が可動部60を動かす力を強めると、保持力が小さくなって可動部60が移動し易くなる。そのため、可動部60を移動させる作業時間を短縮でき、位置合わせ作業を効率良く行うことができる。そして、操作者が力を緩めると、保持力が大きくなって可動部60が移動し難くなり位置合わせした位置からのずれが抑えられるので、可動部60の位置合わせをより確実に行うことができる。   For example, when the drive voltage is changed according to the magnitude of the external force detected by the force sensor 50, if the drive voltage is increased as the external force is increased, the operator increases the force for moving the movable unit 60. The holding force becomes small and the movable part 60 becomes easy to move. Therefore, the work time for moving the movable unit 60 can be shortened, and the alignment work can be performed efficiently. When the operator relaxes the force, the holding force increases and the movable part 60 becomes difficult to move and the displacement from the aligned position is suppressed, so that the movable part 60 can be aligned more reliably. .

また、上述とは逆に、外力が小さいほど駆動電圧が高くなる(保持力が小さくなる)ようにして、可動部60の位置合わせの際の微細な移動を行い易くしてもよい。例えば、位置合わせに高い精度が要求される場合にこのような設定にすれば、小さな力でも可動部60が移動し易くなるため、可動部60を少しずつ動かして位置を合わせることができる。そして、操作者が誤って力を入れ過ぎてしまっても、外力が大きいほど保持力が大きくなって可動部60が移動し難くなるため、可動部60の位置合わせを精度良く行うことができる。   Contrary to the above, the smaller the external force, the higher the drive voltage (the smaller the holding force) may be, so that the fine movement during the alignment of the movable portion 60 may be facilitated. For example, when such a setting is required when high accuracy is required for alignment, the movable part 60 can be easily moved even with a small force. Therefore, the position can be adjusted by moving the movable part 60 little by little. Even if the operator accidentally applies too much force, the holding force increases as the external force increases and the movable part 60 becomes difficult to move, so that the movable part 60 can be aligned with high accuracy.

このように、力センサー50により検出された可動部60に加えられる力の大きさに応じて保持力を調整することで、教示作業の内容や要求精度等に対応して、可動部60を移動させる動作の抵抗感(重さの度合い)を適宜調整して作業を行い易くすることができる。これにより、様々な教示作業において、可動部の位置合わせを効率良く、確実に、かつ、精度良く行うことができる。   In this way, by adjusting the holding force according to the magnitude of the force applied to the movable part 60 detected by the force sensor 50, the movable part 60 is moved in accordance with the content of the teaching work and the required accuracy. It is possible to easily adjust the resistance feeling (the degree of weight) of the operation to be performed. Thereby, in various teaching operations, the positioning of the movable part can be performed efficiently, reliably and accurately.

一方、エンコーダー11により検出された被駆動部5の回転状態に応じて駆動電圧を変化させる場合、被駆動部5の回転速度(移動速度)が速いほど駆動電圧が高くなるようにすれば、操作者が可動部60を速く動かそうとすると保持力が小さくなって可動部60が移動し易くなるため、可動部60を速く移動させることができる。そのため、可動部60を移動させる作業の時間を短縮できるので、位置合わせ作業を効率良く行うことができる。また、操作者が可動部60を動かす動作をやめると保持力が大きくなって可動部60が移動し難くなるため、位置合わせした位置からのずれが抑えられるので、可動部60の位置合わせをより確実に行うことができる。   On the other hand, when the drive voltage is changed in accordance with the rotation state of the driven part 5 detected by the encoder 11, if the drive voltage is increased as the rotational speed (moving speed) of the driven part 5 increases, When a person tries to move the movable part 60 quickly, the holding force is reduced and the movable part 60 is easily moved, so that the movable part 60 can be moved quickly. Therefore, since the time for the operation of moving the movable part 60 can be shortened, the alignment operation can be performed efficiently. In addition, when the operator stops moving the movable part 60, the holding force increases and the movable part 60 becomes difficult to move. Therefore, the displacement from the aligned position is suppressed, so that the position of the movable part 60 is further adjusted. It can be done reliably.

ここで、力センサー50として、例えば、複数の小さな圧力センサーがマトリックス状に配置されたセンサーを用いる場合、各圧力センサーで検知された力の総和が可動部60に加えられた力の大きさであるが、可動部60を動かす手段として、操作者の手で動かす場合と先端が細い治具等を用いて動かす場合とで、可動部60に加えられた力として検出される力の大きさは異なる。そのため、力センサー50により検出された力の大きさに応じて保持力を調整する場合、可動部60を動かす手段によって保持力が必ずしも同じにならない。一方、エンコーダー11により検出された被駆動部5の回転状態に応じて保持力を調整する場合、可動部60を動かす手段に関わらず、被駆動部5の回転速度(移動速度)によって同じ保持力を得ることができる。   Here, as the force sensor 50, for example, when a sensor in which a plurality of small pressure sensors are arranged in a matrix is used, the sum of the forces detected by the pressure sensors is the magnitude of the force applied to the movable unit 60. However, as a means for moving the movable part 60, the magnitude of the force detected as the force applied to the movable part 60 is different between the case where the movable part 60 is moved by the operator's hand and the case where the tip is moved using a jig having a thin tip. Different. Therefore, when the holding force is adjusted according to the magnitude of the force detected by the force sensor 50, the holding force is not necessarily the same by the means for moving the movable portion 60. On the other hand, when adjusting the holding force according to the rotation state of the driven part 5 detected by the encoder 11, the same holding force depends on the rotation speed (movement speed) of the driven part 5 regardless of the means for moving the movable part 60. Can be obtained.

ステップS4の設定を行った後、処理をステップS3に戻す。教示作業が継続している間は、ステップS3でエンコーダー11により被駆動部5に加えられた力が検出されるため、ステップS4の状態が維持される。   After setting in step S4, the process returns to step S3. While the teaching work is continued, the force applied to the driven portion 5 by the encoder 11 is detected in step S3, so that the state in step S4 is maintained.

ステップS3において、駆動電圧の電圧値の設定が変更された後所定の時間以内に、被駆動部5に外力が伝達されたことが検出されなかった場合(ステップS3:NO)、処理をステップS5に移行して教示モードでの動作を終了する。ステップS5では、駆動電圧をゼロ(0)に設定し非駆動状態とする。これにより、保持力が最大値となるので、被駆動部5が位置合わせを行った位置で保持される。ステップS5の後、処理をステップS6に進める。   If it is not detected in step S3 that an external force has been transmitted to the driven unit 5 within a predetermined time after the setting of the voltage value of the drive voltage is changed (step S3: NO), the process is performed in step S5. The operation in teaching mode is terminated. In step S5, the drive voltage is set to zero (0) to enter a non-drive state. As a result, the holding force becomes the maximum value, so that the driven portion 5 is held at the position where the alignment is performed. After step S5, the process proceeds to step S6.

ステップS6では、教示作業が終了したか否かを判定する。教示作業が終了した場合は、操作者の指示に基づいて、主制御部21に教示作業が終了した旨の信号が入力される。教示作業が終了していない場合(ステップS6:NO)、処理をステップS1に戻す。教示作業が終了した場合(ステップS6:YES)は、全処理を終了する。   In step S6, it is determined whether or not the teaching work has been completed. When the teaching work is completed, a signal indicating that the teaching work is completed is input to the main control unit 21 based on an instruction from the operator. If the teaching work has not been completed (step S6: NO), the process returns to step S1. When the teaching work is finished (step S6: YES), all the processes are finished.

以上、教示作業における圧電モーターの駆動方法について説明したが、駆動装置が力センサー50又はエンコーダー11のいずれか一方のみを備えた構成とすることも可能である。   As described above, the driving method of the piezoelectric motor in the teaching work has been described. However, the driving device may have only one of the force sensor 50 and the encoder 11.

しかしながら、力センサー50及びエンコーダー11の双方を備え、ステップS1とステップS3との2段階で外力を検出することで、可動部60に何らかの外力が加えられた場合に教示モードに移行して可動部60を動かすことが可能な状態とし、被駆動部5に力が伝達された場合に外力が不用意な接触や誤操作等によるものでなく意図して加えられたものであると判断して、保持力を変化させる。これにより、誤操作を抑えて確実に教示作業を行うことができる。また、エンコーダー11のみを備える場合、予め教示モードに設定しておく必要があるが、力センサー50も備えていることで非駆動状態で待機できるので、教示モードに移行するまでの待機中の消費電力を抑えることができる。   However, both the force sensor 50 and the encoder 11 are provided, and by detecting the external force in two stages of step S1 and step S3, when any external force is applied to the movable part 60, the mode is changed to the teaching mode and the movable part is moved. 60 can be moved, and when a force is transmitted to the driven part 5, it is determined that the external force is intentionally applied, not due to an inadvertent contact or erroneous operation, and is held. Change power. Thereby, it is possible to reliably perform teaching work while suppressing erroneous operations. Further, when only the encoder 11 is provided, it is necessary to set the teaching mode in advance. However, since the force sensor 50 is also provided, it is possible to stand by in a non-driven state. Power can be reduced.

以上述べたように、第1の実施形態に係る駆動装置100の構成、及びその駆動方法によれば、以下の効果が得られる。   As described above, according to the configuration of the driving apparatus 100 according to the first embodiment and the driving method thereof, the following effects can be obtained.

(1)駆動装置100では、圧電モーター10の振動部1に縦振動を発生させる教示モードにおいて、振動部1に供給する駆動信号の電圧値を変化させることが可能である。教示モードでは、振動部1が縦振動することにより、振動部1と被駆動部5との接触が断続的となるため、非駆動状態に比べて被駆動部5の位置を保持する保持力が低下するので、可動部60を手動で動かして位置合わせを行うことが可能となる。また、このような教示モードにおいて駆動信号の電圧値を変化させることができるので、可動部60を手動で動かして位置合わせを行う際に、例えば、動かす力の大きさ等に応じて保持力を調整することができる。これにより、可動部60を移動させる動作の抵抗感(重さの度合い)を調整できるので、可動部60の位置合わせを効率良く行うことができる。   (1) In the driving device 100, it is possible to change the voltage value of the drive signal supplied to the vibrating unit 1 in the teaching mode in which the vibrating unit 1 of the piezoelectric motor 10 generates longitudinal vibration. In the teaching mode, since the vibration unit 1 vibrates longitudinally, contact between the vibration unit 1 and the driven unit 5 becomes intermittent, so that the holding force for holding the position of the driven unit 5 is higher than that in the non-driven state. Since it falls, it becomes possible to move the movable part 60 manually and to perform alignment. In addition, since the voltage value of the drive signal can be changed in such a teaching mode, when the movable unit 60 is manually moved and aligned, for example, the holding force is set according to the magnitude of the moving force or the like. Can be adjusted. Thereby, since the resistance feeling (degree of weight) of the operation of moving the movable part 60 can be adjusted, the positioning of the movable part 60 can be performed efficiently.

(2)駆動装置100では、教示モードにおいて駆動信号供給部30が振動部1に供給する駆動信号の電圧値を、振動部1に屈曲振動を発生させる通常駆動モードにおいて被駆動部5が回転を開始する電圧値V1よりも低い範囲で変化させる。そのため、教示モードにおいて駆動信号の電圧値を上昇させると被駆動部5が駆動され回転してしまう場合でも、駆動信号の電圧値を電圧値V1よりも低い範囲で変化させることで、被駆動部5が駆動されて回転することを抑止できる。これにより、可動部60の位置合わせを確実に行うことができる。   (2) In the driving device 100, the voltage of the drive signal supplied to the vibration unit 1 by the drive signal supply unit 30 in the teaching mode is rotated, and the driven unit 5 rotates in the normal drive mode in which the vibration unit 1 generates bending vibration. The voltage is changed in a range lower than the starting voltage value V1. Therefore, even if the driven unit 5 is driven and rotated when the voltage value of the driving signal is increased in the teaching mode, the driven unit 5 is changed by changing the voltage value of the driving signal in a range lower than the voltage value V1. It can suppress that 5 drives and rotates. Thereby, alignment of the movable part 60 can be performed reliably.

(3)駆動装置100では、非駆動状態において可動部60に外力が加えられたことを力センサー50が検知した場合に、教示モードに移行する。そのため、可動部60を動かそうとする力を加えることで、可動部60を手動で動かして位置合わせできる状態に切り替えることができる。また、可動部60に力を加えるまでは非駆動状態で待機するので、待機中の消費電力を抑えることができる。   (3) In the driving device 100, when the force sensor 50 detects that an external force is applied to the movable part 60 in the non-driving state, the driving device 100 shifts to the teaching mode. Therefore, by applying a force for moving the movable part 60, the movable part 60 can be manually moved and switched to a state where it can be aligned. Moreover, since it waits in a non-driving state until force is applied to the movable part 60, the power consumption during standby can be suppressed.

(4)駆動装置100では、教示モードにおいて、力センサー50が検知した外力の大きさに基づいて駆動信号の電圧値を変化させるので、可動部60を手動で動かす力の大きさに応じて保持力を調整することができる。   (4) In the driving device 100, the voltage value of the driving signal is changed based on the magnitude of the external force detected by the force sensor 50 in the teaching mode, so that the driving device 100 is held according to the magnitude of the force for manually moving the movable unit 60. The power can be adjusted.

(5)駆動装置100では、教示モードにおいて外力により被駆動部5に加えられたことをエンコーダー11が検知した場合に、検知した被駆動部5の回転速度(移動速度)に基づいて駆動信号の電圧値を変化させる。そのため、可動部60を手動で動かすことによる被駆動部の回転速度(移動速度)に応じて保持力を調整することができる。   (5) In the driving device 100, when the encoder 11 detects that the external force is applied to the driven unit 5 in the teaching mode, the drive device 100 generates a drive signal based on the detected rotational speed (moving speed) of the driven unit 5. Change the voltage value. Therefore, the holding force can be adjusted according to the rotation speed (movement speed) of the driven part by manually moving the movable part 60.

(第2の実施形態)
<駆動装置>
次に、第2の実施形態に係る駆動装置の概略構成を説明する。第2の実施形態に係る駆動装置は、第1の実施形態に対して、圧電モーターの振動部の電極が5つの電極部に分割されている点が異なっているが、その他の構成はほぼ同じである。第1の実施形態と共通する構成要素については、同一の符号を付しその説明を省略する。
(Second Embodiment)
<Drive device>
Next, a schematic configuration of the drive device according to the second embodiment will be described. The driving device according to the second embodiment is different from the first embodiment in that the electrode of the vibration part of the piezoelectric motor is divided into five electrode parts, but the other configurations are substantially the same. It is. Constituent elements common to the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図7は、第2の実施形態に係る駆動装置の要部を示すブロック図である。図8は、第2の実施形態に係る圧電モーターの構成及び動作を示す模式図である。詳しくは、図8(a)は圧電モーターの平面図であり、図8(b)は通常駆動モードにおける圧電モーターの振動部の振動挙動を説明する図であり、図8(c)は教示モードにおける圧電モーターの振動部の振動挙動を説明する図である。   FIG. 7 is a block diagram illustrating a main part of the drive device according to the second embodiment. FIG. 8 is a schematic diagram illustrating the configuration and operation of the piezoelectric motor according to the second embodiment. Specifically, FIG. 8A is a plan view of the piezoelectric motor, FIG. 8B is a diagram for explaining the vibration behavior of the vibration part of the piezoelectric motor in the normal drive mode, and FIG. 8C is a teaching mode. It is a figure explaining the vibration behavior of the vibration part of the piezoelectric motor in FIG.

図7に示すように、第2の実施形態に係る駆動装置101は、圧電モーター10Aと、駆動信号供給部30と、スイッチ12Aと、図示を省略する可動部60と力センサー50とエンコーダー11と、を備えている。   As shown in FIG. 7, the drive device 101 according to the second embodiment includes a piezoelectric motor 10 </ b> A, a drive signal supply unit 30, a switch 12 </ b> A, a movable unit 60 (not shown), a force sensor 50, and an encoder 11. It is equipped with.

<圧電モーター>
図8(a)に示すように、第2の実施形態に係る圧電モーター10Aは、振動部2と、被駆動部5と、保持部材8と、付勢バネ6と、基台7と、を備えている。
<Piezoelectric motor>
As shown in FIG. 8A, the piezoelectric motor 10 </ b> A according to the second embodiment includes a vibrating unit 2, a driven unit 5, a holding member 8, a biasing spring 6, and a base 7. I have.

振動部2の電極3の表面は5分割されており、電極部3a,3b,3c,3dに加えて、電極部3eが設けられている。電極部3eは、電極部3a,3bと電極部3c,3dとの間の短手方向中央部に配置されており、電極部3a,3bを合わせた面積(電極部3c,3dを合わせた面積)とほぼ同じ面積を有している。電極部3eは、縦振動用電極として機能する。縦振動用電極である電極部3eに対して駆動信号が供給されることにより、振動部2に縦振動が励振される。   The surface of the electrode 3 of the vibration part 2 is divided into five, and an electrode part 3e is provided in addition to the electrode parts 3a, 3b, 3c, 3d. The electrode portion 3e is disposed at the center in the short-side direction between the electrode portions 3a and 3b and the electrode portions 3c and 3d, and the combined area of the electrode portions 3a and 3b (the combined area of the electrode portions 3c and 3d) ) And approximately the same area. The electrode portion 3e functions as a longitudinal vibration electrode. By supplying a drive signal to the electrode portion 3e which is an electrode for longitudinal vibration, longitudinal vibration is excited in the vibration portion 2.

図7では、教示モードにおけるスイッチ12Aの状態を示している。図7に示すように、第2の実施形態に係る駆動装置101では、教示モードにおいて駆動信号供給部30から縦振動用電極(電極部3e)のみに対して駆動信号が供給される。また、通常駆動モードにおいては、駆動信号供給部30から、縦振動用電極(電極部3e)に駆動信号が供給されるとともに、スイッチ12Aの切り替えにより選択された第1屈曲振動用電極(電極部3a,3d)又は第2屈曲振動用電極(電極部3b,3c)のいずれか一方に駆動信号が供給される。   FIG. 7 shows the state of the switch 12A in the teaching mode. As shown in FIG. 7, in the driving device 101 according to the second embodiment, the driving signal is supplied from the driving signal supply unit 30 only to the longitudinal vibration electrode (electrode unit 3e) in the teaching mode. In the normal drive mode, a drive signal is supplied from the drive signal supply unit 30 to the longitudinal vibration electrode (electrode unit 3e), and the first bending vibration electrode (electrode unit) selected by switching the switch 12A is used. 3a, 3d) or the second bending vibration electrode (electrode portions 3b, 3c) is supplied with a drive signal.

次に、圧電モーター10Aの動作を説明する。通常駆動モードでは、縦振動用電極と、第1屈曲振動用電極又は第2屈曲振動用電極のいずれか一方と、に駆動信号が供給されることにより、振動部2に縦振動と第1屈曲振動又は第2屈曲振動のいずれか一方の屈曲振動とが励振される。そうすると、振動部2は、縦振動と屈曲振動とが合成された屈曲振動を発生する。   Next, the operation of the piezoelectric motor 10A will be described. In the normal driving mode, the driving signal is supplied to the longitudinal vibration electrode and one of the first bending vibration electrode and the second bending vibration electrode, so that the vibration portion 2 is subjected to the longitudinal vibration and the first bending. Either one of the vibration and the second bending vibration is excited. Then, the vibration unit 2 generates a bending vibration in which the longitudinal vibration and the bending vibration are combined.

図8(b)において、縦振動と第1屈曲振動とが励振された場合の振動部2の振動状態を破線で示し、縦振動と第2屈曲振動とが励振された場合の振動部2の振動状態を2点鎖線で示す。図8(b)に破線で示すように、振動部2に縦振動と第1屈曲振動とが励振されると、先端部4は、時計回りの楕円軌道R1を描くように動く。これにより、被駆動部5は、図8(a)に示す矢印の反時計回りに回転駆動される。   In FIG. 8B, the vibration state of the vibration part 2 when the longitudinal vibration and the first bending vibration are excited is indicated by a broken line, and the vibration part 2 when the longitudinal vibration and the second bending vibration are excited is shown. The vibration state is indicated by a two-dot chain line. As shown by the broken line in FIG. 8B, when the longitudinal vibration and the first bending vibration are excited in the vibration portion 2, the tip portion 4 moves so as to draw a clockwise elliptical trajectory R1. Thereby, the driven part 5 is rotationally driven in the counterclockwise direction of the arrow shown in FIG.

また、図8(b)に2点鎖線で示すように、振動部2に縦振動と第2屈曲振動とが励振されると、先端部4は、反時計回りの楕円軌道R2を描くように動く。これにより、被駆動部5は、図8(a)に示す矢印とは反対の、時計回りに回転駆動される。したがって、第2の実施形態に係る圧電モーター10Aにおいても、第1屈曲振動用電極を選択する場合と第2屈曲振動用電極を選択する場合とを切り替えることにより、被駆動部5を反時計回り及び時計回りの双方向に回転させることが可能である。   Further, as shown by a two-dot chain line in FIG. 8B, when longitudinal vibration and second bending vibration are excited in the vibration portion 2, the tip portion 4 draws an anticlockwise elliptical orbit R2. Move. Thereby, the driven part 5 is rotationally driven in the clockwise direction opposite to the arrow shown in FIG. Therefore, also in the piezoelectric motor 10A according to the second embodiment, the driven unit 5 is rotated counterclockwise by switching between the case of selecting the first bending vibration electrode and the case of selecting the second bending vibration electrode. And it is possible to rotate in both directions clockwise.

一方、教示モードでは、縦振動用電極のみに駆動信号が供給されることにより、振動部2に縦振動のみが励振されるので、図8(c)に破線と2点鎖線とで示すように、振動部2に縦振動が発生する。これにより、第2の実施形態に係る圧電モーター10Aにおいても、先端部4は、図8(c)に矢印で示すように、長手方向に沿って往復動する。したがって、被駆動部5は回転せず、駆動電圧を保持力が低下し始める電圧値V0よりも高く設定することで、保持力を低下させることができる。   On the other hand, in the teaching mode, only the longitudinal vibration is excited in the vibration unit 2 by supplying the drive signal only to the longitudinal vibration electrode, and therefore, as shown by a broken line and a two-dot chain line in FIG. Then, longitudinal vibration is generated in the vibration part 2. Thereby, also in the piezoelectric motor 10A according to the second embodiment, the tip portion 4 reciprocates along the longitudinal direction as indicated by an arrow in FIG. Accordingly, the driven portion 5 does not rotate, and the holding force can be reduced by setting the drive voltage higher than the voltage value V0 at which the holding force starts to decrease.

このように、第2の実施形態に係る駆動装置101は、振動部2の電極が5分割され屈曲振動用の電極部3a,3b,3c,3dに加えて縦振動用の電極部3eを有する圧電モーター10Aを備えているが、第1の実施形態と同様に動作する。すなわち、駆動装置101の構成によれば、通常駆動モードでは圧電モーター10Aで駆動して可動部60を移動させ、教示モードでは手動で可動部60を移動させることができる。   As described above, the drive device 101 according to the second embodiment includes the electrode portion 3e for longitudinal vibration in addition to the electrode portions 3a, 3b, 3c, and 3d for bending vibration in which the electrode of the vibration portion 2 is divided into five. Although the piezoelectric motor 10A is provided, it operates in the same manner as in the first embodiment. In other words, according to the configuration of the driving device 101, the movable portion 60 can be moved by driving the piezoelectric motor 10A in the normal drive mode, and the movable portion 60 can be moved manually in the teaching mode.

また、教示モードでは、駆動電圧を変化させることにより、保持力を調整することで、可動部60を移動させる動作の抵抗感を適宜調整することができる。したがって、第1の実施形態に係る圧電モーターの駆動方法が適用できるので、第1の実施形態に係る駆動装置100と同様の効果が得られる。   In the teaching mode, by adjusting the holding force by changing the driving voltage, it is possible to appropriately adjust the resistance feeling of the operation of moving the movable portion 60. Therefore, since the driving method of the piezoelectric motor according to the first embodiment can be applied, the same effect as that of the driving device 100 according to the first embodiment can be obtained.

なお、教示モードにおいて、縦振動用電極と第1屈曲振動用電極及び第2屈曲振動用電極の双方とに駆動信号を供給することで、振動部2に縦振動を発生させる構成とすることも可能である。   In the teaching mode, the vibration unit 2 may be configured to generate longitudinal vibration by supplying drive signals to both the longitudinal vibration electrode and the first bending vibration electrode and the second bending vibration electrode. Is possible.

(第3の実施形態)
<電子部品搬送装置及び電子部品検査装置>
次に、第3の実施形態に係る電子部品搬送装置及び電子部品検査装置を説明する。第3の実施形態に係る電子部品搬送装置及び電子部品検査装置は、第1の実施形態又は第2の実施形態に係る駆動装置を備えている。以下では、第1の実施形態に係る駆動装置における構成要素の符号を付して説明し、第2の実施形態に係る駆動装置における構成要素の符号は省略する。
(Third embodiment)
<Electronic component conveying device and electronic component inspection device>
Next, an electronic component transport device and an electronic component inspection device according to a third embodiment will be described. The electronic component transport device and the electronic component inspection device according to the third embodiment include the drive device according to the first embodiment or the second embodiment. Hereinafter, the reference numerals of the components in the drive device according to the first embodiment will be given and described, and the reference numerals of the components in the drive device according to the second embodiment will be omitted.

図9は、第3の実施形態に係る電子部品搬送装置及び電子部品検査装置の構成を示す概略斜視図である。図9に示す電子部品検査装置200は、電子部品搬送装置230と、検査部としての検査装置240とを備えている。電子部品搬送装置230は、電子部品70を所定の場所に搬送するとともに、電子部品70を所定の位置に位置決めする機能を有する。検査装置240は、電子部品70の電気的特性を検査する機能を有する。   FIG. 9 is a schematic perspective view illustrating configurations of an electronic component transport device and an electronic component inspection device according to the third embodiment. The electronic component inspection apparatus 200 shown in FIG. 9 includes an electronic component transport apparatus 230 and an inspection apparatus 240 as an inspection unit. The electronic component conveying device 230 has a function of conveying the electronic component 70 to a predetermined place and positioning the electronic component 70 at a predetermined position. The inspection device 240 has a function of inspecting the electrical characteristics of the electronic component 70.

なお、電子部品70は、例えば、基板に半導体チップが実装されたものであるが、半導体チップ、LCD等の表示デバイス、水晶デバイス、各種センサー、インクジェットヘッド等であってもよい。   The electronic component 70 is, for example, a semiconductor chip mounted on a substrate, but may be a semiconductor chip, a display device such as an LCD, a crystal device, various sensors, an inkjet head, or the like.

図9に示すように、電子部品搬送装置230は、直方体状の基台206を備えている。基台206の長手方向をY方向とし、水平面においてY方向と直交する方向をX方向とする。そして、鉛直方向を−Z方向とする。   As shown in FIG. 9, the electronic component transport device 230 includes a rectangular parallelepiped base 206. The longitudinal direction of the base 206 is the Y direction, and the direction orthogonal to the Y direction on the horizontal plane is the X direction. The vertical direction is taken as the -Z direction.

基台206上において図中左側には、給材装置207が設置されている。給材装置207の上面には、Y方向に延びる一対の案内レール208a,208bが給材装置207のY方向全幅にわたり凸設されている。一対の案内レール208a,208bの上側には、直動機構を備えたステージ209が取付けられている。   On the base 206, a material supply device 207 is installed on the left side in the drawing. A pair of guide rails 208 a and 208 b extending in the Y direction is provided on the upper surface of the material supply device 207 so as to protrude over the entire width of the material supply device 207 in the Y direction. A stage 209 having a linear motion mechanism is attached to the upper side of the pair of guide rails 208a and 208b.

ステージ209の直動機構は、例えば、案内レール208a,208bに沿ってY方向に延びるリニアモーターを備えた直動機構である。この直動機構に所定のステップ数に相当する駆動信号がリニアモーターに入力されると、リニアモーターが前進又は後退して、ステージ209が同ステップ数に相当する分だけ、Y方向に沿って往動又は復動する。ステージ209のZ方向を向く面は載置面209aであり、載置面209aにはこれから検査される電子部品70が載置される。ステージ209には吸引式の基板チャック機構が設置されている。そして、基板チャック機構が電子部品70を載置面209aに固定するようになっている。   The linear motion mechanism of the stage 209 is, for example, a linear motion mechanism including a linear motor extending in the Y direction along the guide rails 208a and 208b. When a drive signal corresponding to a predetermined number of steps is input to the linear motion mechanism, the linear motor moves forward or backward, and the stage 209 moves in the Y direction by an amount corresponding to the number of steps. Move or return. The surface of the stage 209 facing the Z direction is a placement surface 209a, and the electronic component 70 to be inspected is placed on the placement surface 209a. A suction type substrate chuck mechanism is installed on the stage 209. The substrate chuck mechanism fixes the electronic component 70 to the mounting surface 209a.

基台206において給材装置207のY方向側には、撮像部210が設置されている。撮像部210は、受光する光を電気信号に変換するCCD(Charge Coupled Devices)素子等を搭載した電気回路基板、ズーム機構を備えた対物レンズ、落射照明装置、自動焦点合わせ機構を備えている。これにより、撮像部210と対向する場所に電子部品70が位置するとき、撮像部210は電子部品70を撮影して位置決めをすることができる。撮像部210は、電子部品70に光を照射してピント合わせをした後撮影することにより、ピンボケの無い画像を撮影することができる。   An imaging unit 210 is installed on the base 206 on the Y direction side of the material supply device 207. The imaging unit 210 includes an electric circuit board on which a CCD (Charge Coupled Devices) element that converts received light into an electric signal, an objective lens including a zoom mechanism, an epi-illumination device, and an automatic focusing mechanism. Thereby, when the electronic component 70 is located at a location facing the imaging unit 210, the imaging unit 210 can image and position the electronic component 70. The imaging unit 210 can shoot an image without blur by shooting after irradiating the electronic component 70 with light and focusing.

基台206において撮像部210のY方向側には、検査装置240が備える検査台211が設置されている。検査台211は、電子部品70を検査するときに電気信号を送受信するための治具である。なお、検査装置240は、検査台211と、把持部225と、制御部(制御装置226に含む)とで構成される。検査台211及び把持部225には、電子部品70の電気的特性を計測するための複数のプローブが配置されている。   On the base 206, an inspection table 211 provided in the inspection device 240 is installed on the Y direction side of the imaging unit 210. The inspection table 211 is a jig for transmitting and receiving electrical signals when inspecting the electronic component 70. The inspection device 240 includes an inspection table 211, a gripping unit 225, and a control unit (included in the control device 226). A plurality of probes for measuring the electrical characteristics of the electronic component 70 are arranged on the inspection table 211 and the grip portion 225.

基台206上において検査台211のY方向側には、除材装置212が設置されている。除材装置212の上面には、Y方向に延びる一対の案内レール213a,213bが全幅にわたり凸設されている。一対の案内レール213a,213bの上側には、直動機構を備えたステージ214が取付けられている。ステージ214の直動機構は、給材装置207が備える直動機構と同様の機構を用いることができる。ステージ214は、案内レール213a,213bに沿って往動又は復動する。ステージ214のZ方向を向く面は載置面214aであり、載置面214aには検査が終了した電子部品70が載置される。   A material removal device 212 is installed on the base 206 on the Y direction side of the inspection table 211. On the upper surface of the material removal device 212, a pair of guide rails 213a and 213b extending in the Y direction are provided so as to protrude over the entire width. A stage 214 having a linear motion mechanism is attached to the upper side of the pair of guide rails 213a and 213b. As the linear motion mechanism of the stage 214, a mechanism similar to the linear motion mechanism provided in the material supply device 207 can be used. The stage 214 moves forward or backward along the guide rails 213a and 213b. The surface of the stage 214 facing the Z direction is a placement surface 214a, and the electronic component 70 that has been inspected is placed on the placement surface 214a.

基台206の−X方向には、略直方体状の支持台215が設置されている。支持台215は、基台206に比べてZ方向に高い形状となっている。支持台215においてX方向を向く面には、Y方向に延びる一対のレール216a,216bが、支持台215のY方向全幅にわたり凸設されている。レール216a,216bのX方向側には、一対のレール216a,216bに沿って移動する直動機構を備えたYステージ217が取付けられている。   A support base 215 having a substantially rectangular parallelepiped shape is installed in the −X direction of the base 206. The support base 215 has a shape that is higher in the Z direction than the base 206. A pair of rails 216 a and 216 b extending in the Y direction is provided on the surface of the support base 215 facing the X direction so as to protrude over the entire width of the support base 215 in the Y direction. On the X direction side of the rails 216a and 216b, a Y stage 217 having a linear motion mechanism that moves along the pair of rails 216a and 216b is attached.

Yステージ217の直動機構は、第1の実施形態に係る駆動装置100、又は第2の実施形態に係る駆動装置101を用いて構成されている。レール216a,216bの少なくとも一方が、圧電モーター10の被駆動部5に相当する。ここでは、被駆動部5(レール216a,216b)は、直線駆動されるリニア被駆動部である。振動部1(図示省略)は、レール216a,216bの少なくとも一方に当接して、Yステージ217に備えられている。通常駆動状態で振動部1が振動することにより、固定されたレール216a,216bに対して、相対的にYステージ217がレール216a,216bに沿って往動又は復動する。   The linear motion mechanism of the Y stage 217 is configured using the driving device 100 according to the first embodiment or the driving device 101 according to the second embodiment. At least one of the rails 216 a and 216 b corresponds to the driven part 5 of the piezoelectric motor 10. Here, the driven parts 5 (rails 216a and 216b) are linear driven parts that are linearly driven. The vibrating portion 1 (not shown) is provided on the Y stage 217 in contact with at least one of the rails 216a and 216b. When the vibration unit 1 vibrates in the normal driving state, the Y stage 217 moves forward or backward along the rails 216a and 216b relative to the fixed rails 216a and 216b.

Yステージ217においてX方向を向く面には、X方向に延在する角柱状の腕部218が設置されている。腕部218において−Y方向を向く面には、X方向に延びる一対のレール219a,219bが腕部218のX方向全幅にわたり凸設されている。一対のレール219a,219bの−Y方向側には、レール219a,219bに沿って移動する直動機構を備えたXステージ220が取付けられている。   On the surface of the Y stage 217 facing the X direction, a prismatic arm portion 218 extending in the X direction is installed. A pair of rails 219 a and 219 b extending in the X direction is provided on the surface of the arm portion 218 facing the −Y direction so as to protrude over the entire width of the arm portion 218 in the X direction. An X stage 220 having a linear motion mechanism that moves along the rails 219a and 219b is attached to the −Y direction side of the pair of rails 219a and 219b.

Xステージ220の直動機構は、Yステージ217の直動機構と同様に、第1の実施形態に係る駆動装置100、又は第2の実施形態に係る駆動装置101を用いて構成されている。通常駆動状態でXステージ220に備えられた振動部1が振動することにより、被駆動部5であるレール219a,219bに対して、相対的にXステージ220がレール219a,219bに沿って往動又は復動する。   Similar to the linear motion mechanism of the Y stage 217, the linear motion mechanism of the X stage 220 is configured using the drive device 100 according to the first embodiment or the drive device 101 according to the second embodiment. The X stage 220 moves forward along the rails 219a and 219b relative to the rails 219a and 219b, which are the driven parts 5, when the vibration unit 1 provided in the X stage 220 vibrates in the normal driving state. Or return.

Xステージ220には、撮像部221及びZ移動装置222が設置されている。撮像部221は、撮像部210と同様な構造と機能を備えている。   An imaging unit 221 and a Z moving device 222 are installed on the X stage 220. The imaging unit 221 has the same structure and function as the imaging unit 210.

Z移動装置222は、内部に直動機構を備え、直動機構はZステージを昇降させる。Zステージには、回転装置223が接続されている。Z移動装置222は、回転装置223をZ方向に昇降させることができる。Z移動装置222の直動機構も、Yステージ217及びXステージ220の直動機構と同様に、第1の実施形態に係る駆動装置100、又は第2の実施形態に係る駆動装置101を用いて構成されている。   The Z moving device 222 includes a linear motion mechanism inside, and the linear motion mechanism moves the Z stage up and down. A rotating device 223 is connected to the Z stage. The Z moving device 222 can raise and lower the rotating device 223 in the Z direction. Similarly to the linear motion mechanism of the Y stage 217 and the X stage 220, the linear motion mechanism of the Z moving device 222 uses the drive device 100 according to the first embodiment or the drive device 101 according to the second embodiment. It is configured.

回転装置223は回転軸223aを備え、回転軸223aには把持部225が接続されている。把持部225には、検査対象となる電子部品70が把持される。回転装置223は、Z方向を軸にして、電子部品70を把持した状態で把持部225を回転させることができる。   The rotating device 223 includes a rotating shaft 223a, and a grip portion 225 is connected to the rotating shaft 223a. The gripping unit 225 grips the electronic component 70 to be inspected. The rotating device 223 can rotate the grip portion 225 while gripping the electronic component 70 around the Z direction.

回転装置223は、第1の実施形態に係る駆動装置100、又は第2の実施形態に係る駆動装置101を用いて構成され、回転軸223aを所定の角度に回動させる。ここでは、回転駆動される回転軸223aが、圧電モーター10の被駆動部5に相当する。   The rotating device 223 is configured using the driving device 100 according to the first embodiment or the driving device 101 according to the second embodiment, and rotates the rotating shaft 223a to a predetermined angle. Here, the rotational shaft 223 a that is rotationally driven corresponds to the driven portion 5 of the piezoelectric motor 10.

Yステージ217、Xステージ220、Z移動装置222、回転装置223等により可動部224が構成されている。なお、Yステージ217、Xステージ220、Z移動装置222、回転装置223のそれぞれには、第1の実施形態に係る駆動装置100、又は第2の実施形態に係る駆動装置101の力センサー50及びエンコーダー11が設けられている。   A movable portion 224 is configured by the Y stage 217, the X stage 220, the Z moving device 222, the rotating device 223, and the like. Each of the Y stage 217, the X stage 220, the Z moving device 222, and the rotating device 223 includes the force sensor 50 of the driving device 100 according to the first embodiment or the driving device 101 according to the second embodiment. An encoder 11 is provided.

基台206のX方向側には、制御装置226が設置されている。制御装置226は、電子部品70を検査する検査装置240を含む電子部品検査装置200の動作を制御する機能を備えている。また、制御装置226には、第1の実施形態に係る駆動装置100、又は第2の実施形態に係る駆動装置101の駆動信号供給部30が含まれている。制御装置226は、入力装置226a及び出力装置226bを備えている。   A control device 226 is installed on the X direction side of the base 206. The control device 226 has a function of controlling the operation of the electronic component inspection apparatus 200 including the inspection device 240 that inspects the electronic component 70. The control device 226 includes the drive device 100 according to the first embodiment or the drive signal supply unit 30 of the drive device 101 according to the second embodiment. The control device 226 includes an input device 226a and an output device 226b.

入力装置226aは、キーボードや入力コネクター等であり、信号やデータの他に操作者の指示を入力する装置である。出力装置226bは、表示装置や外部装置に出力する出力コネクター等であり、信号やデータを他装置へ出力する。出力装置226bは、電子部品検査装置200の状況を操作者に伝達する装置でもある。   The input device 226a is a keyboard, an input connector, or the like, and is a device that inputs an operator instruction in addition to signals and data. The output device 226b is an output connector or the like that outputs to a display device or an external device, and outputs signals and data to other devices. The output device 226b is also a device that transmits the status of the electronic component inspection device 200 to the operator.

電子部品検査装置200では、検査対象となる電子部品70を把持部225に把持して、電子部品搬送装置230の可動部224によりステージ209から検査台211へ搬送して位置決めした後、検査装置240により電気特性の検査を行う。電気特性の検査が終了すると、電子部品搬送装置230の可動部224により電子部品70をステージ214まで搬送する。   In the electronic component inspection apparatus 200, the electronic component 70 to be inspected is gripped by the grip portion 225, transported from the stage 209 to the inspection table 211 by the movable portion 224 of the electronic component transport device 230, and then inspected. The electrical characteristics are inspected. When the inspection of the electrical characteristics is completed, the electronic component 70 is transported to the stage 214 by the movable unit 224 of the electronic component transport device 230.

第3の実施形態に係る電子部品検査装置200(電子部品搬送装置230)は、可動部224を構成するYステージ217、Xステージ220、Z移動装置222、回転装置223に、第1の実施形態に係る駆動装置100、又は第2の実施形態に係る駆動装置101を備えている。   In the electronic component inspection apparatus 200 (electronic component transport apparatus 230) according to the third embodiment, the Y stage 217, the X stage 220, the Z moving apparatus 222, and the rotating apparatus 223 that constitute the movable unit 224 are used in the first embodiment. The drive apparatus 100 which concerns on this, or the drive apparatus 101 which concerns on 2nd Embodiment is provided.

したがって、駆動装置100,101を通常駆動モードで駆動してこれらの可動部224を所定の位置に移動させる作業を行う際に、予め可動部224を手動で移動させて所定の位置に位置合わせし、その位置情報(座標等)を制御装置226に記憶させておく教示作業を、教示モードで効率良く、確実に、かつ、精度良く行うことができる。   Therefore, when the drive devices 100 and 101 are driven in the normal drive mode and the movable unit 224 is moved to a predetermined position, the movable unit 224 is manually moved in advance and aligned with the predetermined position. The teaching work for storing the position information (coordinates, etc.) in the control device 226 can be performed efficiently, reliably and accurately in the teaching mode.

なお、電子部品検査装置200において、上述の電子部品搬送装置230の構成部分の一部を検査装置240側に備える構成としてもよい。   The electronic component inspection apparatus 200 may have a configuration in which a part of the components of the electronic component transport apparatus 230 described above is provided on the inspection apparatus 240 side.

(第4の実施形態)
<ロボット>
次に、第4の実施形態に係るロボットを説明する。第4の実施形態に係るロボットは、ロボットハンドを有し、ロボット及びロボットハンドの指部及び腕部の駆動装置として、第1の実施形態に係る駆動装置100、又は第2の実施形態に係る駆動装置101を備えている。以下では、第1の実施形態に係る駆動装置における構成要素の符号を付して説明し、第2の実施形態に係る駆動装置における構成要素の符号は省略する。
(Fourth embodiment)
<Robot>
Next, a robot according to a fourth embodiment will be described. The robot according to the fourth embodiment has a robot hand, and the driving device 100 according to the first embodiment or the driving device according to the second embodiment is used as a driving device for fingers and arms of the robot and the robot hand. A driving device 101 is provided. Hereinafter, the reference numerals of the components in the drive device according to the first embodiment will be given and described, and the reference numerals of the components in the drive device according to the second embodiment will be omitted.

図10は、第4の実施形態に係るロボットハンド及びロボットの構造を示す模式図である。詳しくは、図10(a)はロボットが備えるロボットハンドの構造を示す模式図であり、図10(b)はロボットの構造を示す模式図である。   FIG. 10 is a schematic diagram illustrating the structure of a robot hand and a robot according to the fourth embodiment. Specifically, FIG. 10A is a schematic diagram illustrating a structure of a robot hand included in the robot, and FIG. 10B is a schematic diagram illustrating a structure of the robot.

図10(a)に示すように、ロボットハンド300は、ハンド本体部301と、可動部としての2つの指部302と、制御装置307と、を備えている。2つの指部302は、ハンド本体部301に設置されている。   As shown in FIG. 10A, the robot hand 300 includes a hand main body portion 301, two finger portions 302 as a movable portion, and a control device 307. The two finger portions 302 are installed on the hand main body portion 301.

2つの指部302は、3つの関節部304と3つの指部材303とが交互に接続されて構成されている。3つの関節部304には、それぞれ第1の実施形態に係る駆動装置100、又は第2の実施形態に係る駆動装置101の圧電モーター10が設けられている。   The two finger portions 302 are configured by alternately connecting three joint portions 304 and three finger members 303. The three joint portions 304 are respectively provided with the driving device 100 according to the first embodiment or the piezoelectric motor 10 of the driving device 101 according to the second embodiment.

制御装置307には、駆動信号供給部30が配置されている。関節部304に設けられた圧電モーター10を駆動することにより、関節部304を回動させて指部302を人間の指のように所望の形態に変形(移動)させることが可能になっている。   A drive signal supply unit 30 is arranged in the control device 307. By driving the piezoelectric motor 10 provided in the joint part 304, the joint part 304 can be rotated to deform (move) the finger part 302 into a desired form like a human finger. .

図10(b)に示すように、ロボット310は、ロボット本体部311と、可動部としての2つの腕部312と、制御装置317と、を備えている。2つの腕部312は、ロボット本体部311に設置されている。   As shown in FIG. 10B, the robot 310 includes a robot main body 311, two arm portions 312 as movable portions, and a control device 317. The two arm portions 312 are installed on the robot body portion 311.

2つの腕部312は、3つの関節部314と2つの腕部材313とが交互に接続されて構成されている。3つの関節部314には、それぞれ第1の実施形態に係る駆動装置100、又は第2の実施形態に係る駆動装置101の圧電モーター10が設けられている。腕部312の一端はロボット本体部311に設置され、他端にはロボットハンド300が設置されている。ロボットハンド300は、図10(a)と同様の構成を有する。   The two arm portions 312 are configured by alternately connecting three joint portions 314 and two arm members 313. Each of the three joint portions 314 is provided with the driving device 100 according to the first embodiment or the piezoelectric motor 10 of the driving device 101 according to the second embodiment. One end of the arm 312 is installed on the robot body 311, and the robot hand 300 is installed on the other end. The robot hand 300 has the same configuration as that shown in FIG.

制御装置317には、第1の実施形態に係る駆動装置100、又は第2の実施形態に係る駆動装置101の駆動信号供給部30が配置されている。関節部314に設けられた圧電モーター10を駆動することにより、関節部314を回動させて腕部312を人間の腕のように所望の形態に変形させることが可能になっている。   In the control device 317, the drive device 100 according to the first embodiment or the drive signal supply unit 30 of the drive device 101 according to the second embodiment is arranged. By driving the piezoelectric motor 10 provided in the joint portion 314, the joint portion 314 can be rotated to deform the arm portion 312 into a desired form like a human arm.

第4の実施形態に係るロボットハンド300及びロボット310は、関節部304及び関節部314を回動させて指部302及び腕部312を変形(移動)させる装置として、第1の実施形態に係る駆動装置100、又は第2の実施形態に係る駆動装置101を備えている。   The robot hand 300 and the robot 310 according to the fourth embodiment are related to the first embodiment as a device that rotates (joins) the finger unit 302 and the arm unit 312 by rotating the joint unit 304 and the joint unit 314. The driving device 100 or the driving device 101 according to the second embodiment is provided.

したがって、駆動装置100,101を通常駆動モードで駆動してこれらの関節部304及び関節部314を回動させ、指部302や腕部312を所定の形態に変形させる作業を行う際に、予め指部302や腕部312を手動で移動させて所定の形態に変形させ、その位置情報(座標等)を制御装置307,317に記憶させておく教示作業を、教示モードで効率良く、確実に、かつ、精度良く行うことができる。   Accordingly, when the driving devices 100 and 101 are driven in the normal driving mode to rotate the joint portions 304 and the joint portions 314 to deform the finger portion 302 and the arm portion 312 into a predetermined form, The teaching operation in which the finger 302 and the arm 312 are manually moved to be deformed into a predetermined form and the position information (coordinates, etc.) is stored in the control devices 307 and 317 is efficiently and reliably performed in the teaching mode. And it can be performed with high accuracy.

なお、上述した実施の形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形及び応用が可能である。変形例を以下に述べる。   The above-described embodiment is merely an aspect of the present invention, and can be arbitrarily modified and applied within the scope of the present invention. A modification will be described below.

(変形例1)
上述した第1の実施形態及び第2の実施形態では、教示モードにおいて、力センサー50により検出された可動部60に加えられる力の大きさに応じて保持力を調整する場合と、エンコーダー11により検出された被駆動部5の回転速度(移動速度)に応じて保持力を調整する場合と、を選択する構成であったが、これに限定されるものではない。
(Modification 1)
In the first embodiment and the second embodiment described above, in the teaching mode, the holding force is adjusted according to the magnitude of the force applied to the movable part 60 detected by the force sensor 50, and the encoder 11 The case where the holding force is adjusted according to the detected rotation speed (movement speed) of the driven part 5 is selected, but the present invention is not limited to this.

例えば、可動部60に加えられる力の大きさに基づいて駆動信号の電圧値を変化させる場合と、被駆動部5の回転速度(移動速度)に基づいて駆動信号の電圧値を変化させる場合と、それらの双方に基づいて駆動信号の電圧値を変化させる場合と、それらの双方に関わらず駆動信号の電圧値を変化させない場合と、のいずれかに切り替える切り替え部を備えた構成としてもよい。   For example, when the voltage value of the drive signal is changed based on the magnitude of the force applied to the movable part 60, and when the voltage value of the drive signal is changed based on the rotation speed (movement speed) of the driven part 5. The switching unit may be configured to switch between the case where the voltage value of the drive signal is changed based on both of them and the case where the voltage value of the drive signal is not changed regardless of both of them.

なお、駆動信号の電圧値を変化させない場合、例えば、所望の保持力が得られるように駆動信号の電圧値を図3に示すVrの範囲において調整し、加える力に関わらず保持力が一定に保たれるようにすることも可能である。このように、可動部の構成や、位置合わせ作業の目的、内容等に応じて切り替え部で適宜切り替えることにより、様々な状況における位置合わせ作業をより精度良く、より効率良く、より確実に行うことができる。   When the voltage value of the drive signal is not changed, for example, the voltage value of the drive signal is adjusted in the range of Vr shown in FIG. 3 so that a desired holding force can be obtained, and the holding force is kept constant regardless of the applied force. It is also possible to keep it. As described above, the alignment operation in various situations can be performed more accurately, more efficiently, and more reliably by appropriately switching at the switching unit according to the configuration of the movable part, the purpose and contents of the alignment operation, and the like. Can do.

(変形例2)
また、上述した実施形態では、教示モードは駆動装置の教示作業を目的とするものであったが、これに限定されるものではない。例えば、教示モードを、操作者等の人が誤って装置に接触してしまった場合でも、その人に危害が与えられることを抑止する安全モードとして利用してもよい。
(Modification 2)
In the above-described embodiment, the teaching mode is intended for teaching operation of the driving device, but is not limited to this. For example, the teaching mode may be used as a safety mode for preventing a person from being harmed even if a person such as an operator accidentally touches the apparatus.

安全モードとする場合は、力センサー50及びエンコーダー11の代わりに、あるいは力センサー50及びエンコーダー11に加えて、赤外線、レーザー等のセンサーや体温を感知するセンサー等、人間の接近を検知できるセンサーを備えることが好ましい。これらのセンサーで人間の接近を検知した場合に圧電モーターの保持力を低下させるようにすれば、操作者等の人が誤って装置に接触してしまった場合でも可動部が移動してよけることが可能となるので、可動部との接触によりその人に危害が与えられることを抑止できる。   In the case of the safety mode, instead of the force sensor 50 and the encoder 11, or in addition to the force sensor 50 and the encoder 11, a sensor capable of detecting human approach, such as a sensor such as an infrared ray or a laser or a sensor for detecting body temperature. It is preferable to provide. If these sensors detect the approach of a person, the holding force of the piezoelectric motor is reduced, so that even if an operator or other person accidentally touches the device, the movable part can move. Therefore, it is possible to prevent the person from being harmed by contact with the movable part.

また、接触した際にその力の大きさに応じて駆動電圧を変化させ、例えば、接触した際の力が大きいほど保持力が小さくなって可動部が移動し易くなるようにすれば、接触に伴う衝撃が緩和されるとともに、力が小さくなると保持力が大きくなって可動部が移動し難くなるので、可動部の過度の位置ずれを抑えることができる。   Further, when the contact voltage is changed, the driving voltage is changed according to the magnitude of the force.For example, the larger the force when the contact is made, the smaller the holding force becomes and the movable part can be easily moved. The accompanying impact is alleviated, and when the force is reduced, the holding force is increased and the movable part is difficult to move, so that excessive displacement of the movable part can be suppressed.

(変形例3)
上述した実施形態では、駆動信号供給部30にデジタルアンプ34を用いていたが、これに限定されるものではなく、駆動信号供給部30にアナログアンプを用いた構成としてもよい。駆動信号供給部30にアナログアンプを用いる場合、PWM部33及び整合回路40は削除される。
(Modification 3)
In the above-described embodiment, the digital amplifier 34 is used for the drive signal supply unit 30. However, the present invention is not limited to this, and an analog amplifier may be used for the drive signal supply unit 30. When an analog amplifier is used for the drive signal supply unit 30, the PWM unit 33 and the matching circuit 40 are deleted.

1,2…振動部、5…被駆動部、10,10A…圧電モーター、11…第2の検知部としてのエンコーダー、30…駆動信号供給部、50…第1の検知部としての力センサー、60…可動部、70…電子部品、100,101…駆動装置、200…電子部品検査装置、224…可動部、230…電子部品搬送装置、240…検査部としての検査装置、300…ロボットハンド、302…可動部としての指部、310…ロボット、312…可動部としての腕部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,2 ... Vibration part, 5 ... Driven part, 10, 10A ... Piezoelectric motor, 11 ... Encoder as 2nd detection part, 30 ... Drive signal supply part, 50 ... Force sensor as 1st detection part, DESCRIPTION OF SYMBOLS 60 ... Movable part, 70 ... Electronic component, 100, 101 ... Drive apparatus, 200 ... Electronic component inspection apparatus, 224 ... Movable part, 230 ... Electronic component conveyance apparatus, 240 ... Inspection apparatus as an inspection part, 300 ... Robot hand, 302: Finger part as a movable part, 310 ... Robot, 312 ... Arm part as a movable part.

Claims (10)

可動部と、
縦振動及び屈曲振動を発生する振動部と、前記振動部の前記屈曲振動により駆動される
被駆動部と、を有し、前記振動部が前記被駆動部を駆動することにより前記可動部を移動
させる圧電モーターと、
前記振動部に駆動信号を供給する駆動信号供給部と、
前記被駆動部の移動速度を検知する被駆動部用検知部と、
を備え、
前記駆動信号供給部には、前記振動部に前記縦振動を発生させる第1の状態において、前記駆動信号の電圧値を変化させる制御部を含み、
前記制御部は、前記第1の状態において外力により前記被駆動部が移動したことを前記
被駆動部用検知部が検知した場合に、検知した前記被駆動部の前記移動速度に基づいて前記駆動信号の電圧値を変化させることを特徴とする駆動装置。
Moving parts;
A vibration part that generates longitudinal vibration and bending vibration; and a driven part that is driven by the bending vibration of the vibration part. The vibration part moves the movable part by driving the driven part. A piezoelectric motor,
A drive signal supply unit for supplying a drive signal to the vibration unit;
A detection unit for a driven unit that detects a moving speed of the driven unit;
With
The drive signal supply unit includes a control unit that changes a voltage value of the drive signal in a first state in which the vibration unit generates the longitudinal vibration,
The controller controls the driving based on the detected moving speed of the driven part when the driven part detecting part detects that the driven part is moved by an external force in the first state. A driving device characterized by changing a voltage value of a signal.
請求項1に記載の駆動装置であって、
前記制御部は、前記第1の状態において、前記振動部に前記屈曲振動を発生させる第2
の状態において前記被駆動部が駆動され移動を開始する前記駆動信号の電圧値である第1
の電圧値よりも低い範囲で、前記駆動信号の電圧値を変化させることを特徴とする駆動装
置。
The drive device according to claim 1,
In the first state, the control unit generates a second bending vibration in the vibration unit.
A voltage value of the drive signal that starts to move when the driven part is driven in the first state
A drive device characterized by changing the voltage value of the drive signal in a range lower than the voltage value of.
請求項1又は2に記載の駆動装置であって、
前記可動部に加えられた外力の大きさを検知する可動部用検知部を備え、
前記制御部は、非駆動状態において前記可動部に外力が加えられたことを前記可動部用検知部が検知した場合に前記第1の状態に移行させることを特徴とする駆動装置。
The drive device according to claim 1 or 2,
Comprising a movable part detector for detecting the magnitude of an external force applied to the movable part;
The control unit shifts to the first state when the movable unit detecting unit detects that an external force is applied to the movable unit in a non-driven state.
請求項3に記載の駆動装置であって、
前記制御部は、前記第1の状態において、前記可動部用検知部が検知した前記外力の大きさに基づいて、前記駆動信号の電圧値を変化させることを特徴とする駆動装置。
The drive device according to claim 3,
In the first state, the control unit changes the voltage value of the drive signal based on the magnitude of the external force detected by the movable unit detection unit.
可動部と、
縦振動及び屈曲振動を発生する振動部と、前記振動部の前記屈曲振動により駆動される
被駆動部と、を有し、前記振動部が前記被駆動部を駆動することにより前記可動部を移動
させる圧電モーターと、
前記振動部に駆動信号を供給する駆動信号供給部と、
前記可動部に加えられた外力の大きさを検知する可動部用検知部と、
前記被駆動部の移動速度を検知する被駆動部用検知部と、を備え、
前記駆動信号供給部には、前記振動部に前記縦振動を発生させる第1の状態において、前記駆動信号の電圧値を変化させる制御部を含み、
非駆動状態において前記可動部に外力が加えられたことを前記可動部用検知部が検知した場合に前記第1の状態に移行し、前記第1の状態においては、前記可動部用検知部が検知した前記外力の大きさに基づいて前記駆動信号の電圧値を変化させる場合と、
前記被駆動部用検知部が検知した前記被駆動部の前記移動速度に基づいて前記駆動信号の電圧値を変化させる場合と、
前記可動部用検知部が検知した前記外力の大きさと、前記被駆動部用検知部が検知した前記被駆動部の移動速度と、に基づいて前記駆動信号の電圧値を変化させる場合と、
前記可動部用検知部が検知した前記外力の大きさと、前記被駆動部用検知部が検知した前記被駆動部の移動速度と、に関わらず前記駆動信号の電圧値を変化させない場合と、
のいずれかに切り替える切り替え部を備えることを特徴とする駆動装置。
Moving parts;
A vibration part that generates longitudinal vibration and bending vibration; and a driven part that is driven by the bending vibration of the vibration part. The vibration part moves the movable part by driving the driven part. A piezoelectric motor,
A drive signal supply unit for supplying a drive signal to the vibration unit;
A movable part detecting unit for detecting the magnitude of an external force applied to the movable part;
A detection unit for a driven unit that detects a moving speed of the driven unit;
The drive signal supply unit includes a control unit that changes a voltage value of the drive signal in a first state in which the vibration unit generates the longitudinal vibration,
When the movable part detection unit detects that an external force has been applied to the movable part in the non-driven state, the first unit moves to the first state. In the first state, the movable part detection unit Changing the voltage value of the drive signal based on the magnitude of the detected external force;
Changing the voltage value of the drive signal based on the moving speed of the driven portion detected by the driven portion detection unit;
When changing the voltage value of the drive signal based on the magnitude of the external force detected by the movable part detector and the moving speed of the driven part detected by the driven part detector;
Regardless of the magnitude of the external force detected by the movable part detector and the moving speed of the driven part detected by the driven part detector, the voltage value of the drive signal is not changed, and
A drive unit comprising a switching unit for switching to any of the above.
可動部と、
縦振動及び屈曲振動を発生する振動部と、前記振動部の前記屈曲振動により駆動される
被駆動部と、を有し、前記振動部が前記被駆動部を駆動することにより前記可動部を移動
させる圧電モーターと、
前記振動部に駆動信号を供給する駆動信号供給部と、を備えた圧電モーターの駆動方法
であって、
前記振動部に前記縦振動を発生させる第1の状態において、外力により前記被駆動部が前記移動したことを検知した場合に、検知した前記被駆動部の前記移動の速度に基づいて前記駆動信号の電圧値を変化させることを特徴とする圧電モーターの駆動方法。
Moving parts;
A vibration part that generates longitudinal vibration and bending vibration; and a driven part that is driven by the bending vibration of the vibration part. The vibration part moves the movable part by driving the driven part. A piezoelectric motor,
A driving signal supply unit that supplies a driving signal to the vibrating unit, and a driving method of a piezoelectric motor comprising:
In the first state in which the vibration unit generates the longitudinal vibration, the drive signal is detected based on the detected moving speed of the driven unit when it is detected that the driven unit is moved by an external force. A method for driving a piezoelectric motor, wherein the voltage value of the piezoelectric motor is changed.
電子部品を所定の位置に移動させる電子部品搬送装置であって、
前記電子部品を保持して移動可能な可動部と、
縦振動及び屈曲振動を発生する振動部と、前記振動部の前記屈曲振動により駆動される
被駆動部と、を有し、前記振動部が前記被駆動部を駆動することにより前記可動部を移動
させる圧電モーターと、
前記振動部に駆動信号を供給する駆動信号供給部と、を備え、
前記駆動信号供給部は、前記振動部に前記縦振動を発生させる第1の状態において、外力により前記被駆動部が前記移動したことを検知した場合に、検知した前記被駆動部の前記移動の速度に基づいて前記駆動信号の電圧値を変化させる制御部を含むことを特徴とする電子部品搬送装置。
An electronic component transport apparatus that moves an electronic component to a predetermined position,
A movable part capable of holding and moving the electronic component;
A vibration part that generates longitudinal vibration and bending vibration; and a driven part that is driven by the bending vibration of the vibration part. The vibration part moves the movable part by driving the driven part. A piezoelectric motor,
A drive signal supply unit for supplying a drive signal to the vibration unit,
In the first state in which the vibration unit generates the longitudinal vibration, the drive signal supply unit detects the movement of the driven unit detected when detecting that the driven unit is moved by an external force. An electronic component transport apparatus comprising: a control unit that changes a voltage value of the drive signal based on speed.
電子部品を所定の位置に移動配置させて、前記電子部品の電気的検査を行う電子部品検
査装置であって、
前記電子部品を検査する検査部と、
前記電子部品を保持して移動可能な可動部と、
縦振動及び屈曲振動を発生する振動部と、前記振動部の前記屈曲振動により駆動される
被駆動部と、を有し、前記振動部が前記被駆動部を駆動することにより前記可動部を移動
させる圧電モーターと、
前記振動部に駆動信号を供給する駆動信号供給部と、を備え、
前記駆動信号供給部は、前記振動部に前記縦振動を発生させる第1の状態において、外力により前記被駆動部が前記移動したことを検知した場合に、検知した前記被駆動部の前記移動の速度に基づいて前記駆動信号の電圧値を変化させる制御部を含むことを特徴とする電子部品検査装置。
An electronic component inspection apparatus that moves and arranges an electronic component at a predetermined position and performs an electrical inspection of the electronic component,
An inspection unit for inspecting the electronic component;
A movable part capable of holding and moving the electronic component;
A vibration part that generates longitudinal vibration and bending vibration; and a driven part that is driven by the bending vibration of the vibration part. The vibration part moves the movable part by driving the driven part. A piezoelectric motor,
A drive signal supply unit for supplying a drive signal to the vibration unit,
In the first state in which the vibration unit generates the longitudinal vibration, the drive signal supply unit detects the movement of the driven unit detected when detecting that the driven unit is moved by an external force. An electronic component inspection apparatus comprising: a control unit that changes a voltage value of the drive signal based on speed.
可動部と、
縦振動及び屈曲振動を発生する振動部と、前記振動部の前記屈曲振動により駆動される
被駆動部と、を有し、前記振動部が前記被駆動部を駆動することにより前記可動部を移動
させる圧電モーターと、
前記振動部に駆動信号を供給する駆動信号供給部と、を備え、
前記駆動信号供給部は、前記振動部に前記縦振動を発生させる第1の状態において、外力により前記被駆動部が前記移動したことを検知した場合に、検知した前記被駆動部の前記移動の速度に基づいて前記駆動信号の電圧値を変化させる制御部を含むことを特徴とするロボットハンド。
Moving parts;
A vibration part that generates longitudinal vibration and bending vibration; and a driven part that is driven by the bending vibration of the vibration part. The vibration part moves the movable part by driving the driven part. A piezoelectric motor,
A drive signal supply unit for supplying a drive signal to the vibration unit,
In the first state in which the vibration unit generates the longitudinal vibration, the drive signal supply unit detects the movement of the driven unit detected when detecting that the driven unit is moved by an external force. A robot hand comprising a control unit that changes a voltage value of the drive signal based on a speed.
可動部と、
縦振動及び屈曲振動を発生する振動部と、前記振動部の前記屈曲振動により駆動される
被駆動部と、を有し、前記振動部が前記被駆動部を駆動することにより前記可動部を移動
させる圧電モーターと、
前記振動部に駆動信号を供給する駆動信号供給部と、を備え、
前記駆動信号供給部は、前記振動部に前記縦振動を発生させる第1の状態において、外力により前記被駆動部が前記移動したことを検知した場合に、検知した前記被駆動部の前記移動の速度に基づいて前記駆動信号の電圧値を変化させる制御部を含むことを特徴とするロボット。
Moving parts;
A vibration part that generates longitudinal vibration and bending vibration; and a driven part that is driven by the bending vibration of the vibration part. The vibration part moves the movable part by driving the driven part. A piezoelectric motor,
A drive signal supply unit for supplying a drive signal to the vibration unit,
In the first state in which the vibration unit generates the longitudinal vibration, the drive signal supply unit detects the movement of the driven unit detected when detecting that the driven unit is moved by an external force. A robot comprising: a control unit that changes a voltage value of the drive signal based on speed.
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