JP6782462B2

JP6782462B2 - 部品ピックアップ機構

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Publication number: JP6782462B2
Application number: JP2015195576A
Authority: JP
Inventors: 世傑徐; 矢野　健; 健矢野; 和夫八鍬; 昭雄矢野; 秀登梶原
Original assignee: Mechano Transformer Corp
Current assignee: Mechano Transformer Corp
Priority date: 2015-10-01
Filing date: 2015-10-01
Publication date: 2020-11-11
Anticipated expiration: 2035-10-01
Also published as: JP2017070133A

Description

本発明は、電子部品等の部品をピックアップする部品ピックアップ機構に関する。

例えば、電子部品をテーピングするテーピング装置においては、電子部品をテープに挿入するために、電子部品を吸着ノズルで吸着して高速でピックアップする電子部品のピックアップ機構が用いられている（例えば、特許文献１）。

特開２００２−２４０８０２号公報

しかしながら、近時、電子部品は小型化が進み、真空吸着では抵抗が大きすぎ、電子部品を安定的にピックアップすることが困難になりつつある。したがって、真空吸着に代わる部品ピックアップ機構が求められているが、小型の部品を十分に安定的にかつ高速にピックアップすることが可能な技術は未だ確立されているとは言い難い。

したがって、本発明は、小型の部品を安定的にかつ高速でピックアップすることができる部品ピックアップ機構を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明は、以下の（１）〜（９）を提供する。

（１）部品をピックアップする部品ピックアップ機構であって、
部品を保持するハンドと、
電圧が印加されることにより所定方向に伸縮変位する圧電素子を用いて前記ハンドを動かすアクチュエータ部と、
前記アクチュエータ部の前記圧電素子に電圧を与えて駆動させるドライバーと、
前記圧電素子の駆動を制御する制御部と
を具備し、
前記ハンドは、相対的に直線移動して接離する第１部材と第２部材とを有し、
前記アクチュエータ部は、
電圧が印加されることにより所定方向に伸縮変位する第１の圧電素子、および前記第１の圧電素子の伸縮変位を所定方向の拡大された直線的変位として出力する第１の変位拡大機構を有し、前記第１の変位拡大機構の直線的変位により、前記第１部材を直線的に移動させる第１の圧電アクチュエータを少なくとも備え、
少なくとも前記第１の変位拡大機構の直線的変位により、前記第１部材と前記第２部材との間に相対的な直線移動を生じさせて、これらを接離させることにより部品の保持および開放を行うことを特徴とする部品ピックアップ機構。

（２）前記アクチュエータ部は、
前記第１の圧電アクチュエータと対向して設けられ、電圧が印加されることにより所定方向に伸縮変位する第２の圧電素子、および前記圧電素子の変位を前記第１の変位拡大機構と同方向の拡大された直線的変位として出力する第２の変位拡大機構を有し、前記第２の変位拡大機構の直線的変位により、前記第２部材を直線的に移動させる第２の圧電アクチュエータと、
前記第１の圧電アクチュエータおよび前記第２の圧電アクチュエータを支持するベース部材とをさらに備え、
前記第１の変位拡大機構の直線的変位および前記第２の変位拡大機構の直線的変位により、前記第１部材と前記第２部材との間に相対的な直線移動を生じさせて、これらを接離させることにより部品の保持および開放を行うことを特徴とする上記（１）に記載の部品ピックアップ機構。

（３）部品をピックアップする部品ピックアップ機構であって、
部品を保持するハンドと、
電圧が印加されることにより所定方向に伸縮変位する圧電素子を用いて前記ハンドを動かすアクチュエータ部と、
前記アクチュエータ部の前記圧電素子に電圧を与えて駆動させるドライバーと、
前記圧電素子の駆動を制御する制御部と
前記ドライバーから前記圧電素子に流入する電流値を検出する電流値検出手段と
を具備し、
前記制御部は、前記ドライバーから前記圧電素子に連続的に変化する電圧が供給されている際に、前記電流値検出手段により、前記圧電素子に流入する電流値の変化が検出されたときが、前記ハンドが部品に当接した瞬間であるとして前記圧電素子の駆動を制御することを特徴とする部品ピックアップ機構。

（４）前記アクチュエータ部は、前記圧電素子の伸縮変位を拡大するとともに、前記ハンドに部品の保持動作をさせるように変位を伝達する変位拡大機構を有することを特徴とする上記（３）に記載の部品ピックアップ機構。

（５）部品をピックアップする部品ピックアップ機構であって、
部品を保持するハンドと、
電圧が印加されることにより所定方向に伸縮変位する圧電素子を用いて前記ハンドを動かすアクチュエータ部と、
前記アクチュエータ部の前記圧電素子に電圧を与えて駆動させるドライバーと、
前記圧電素子の駆動を制御する制御部と、
前記ドライバーから前記圧電素子に流入する電流値を検出する電流値検出手段と
を具備し、
前記ハンドは、相対的に直線移動して接離する第１部材と第２部材とを有し、
前記アクチュエータ部は、
電圧が印加されることにより所定方向に伸縮変位する第１の圧電素子、および前記第１の圧電素子の伸縮変位を所定方向の拡大された直線的変位として出力する第１の変位拡大機構を有し、前記第１の変位拡大機構の直線的変位により、前記第１部材を直線的に移動させる第１の圧電アクチュエータを少なくとも備え、
少なくとも前記第１の変位拡大機構の直線的変位により、前記第１部材と前記第２部材との間に相対的な直線移動を生じさせて、これらを接離させることにより部品の保持および開放を行い、
前記制御部は、前記ドライバーから前記第１の圧電素子に連続的に変化する電圧が供給されている際に、前記電流値検出手段により、前記第１の圧電素子に流入する電流値の変化が検出されたときが、前記ハンドの前記第１の部材が部品に当接する瞬間であるとして前記第１の圧電素子の駆動を制御することを特徴とする部品ピックアップ機構。

（６）前記アクチュエータ部は、
前記第１の圧電アクチュエータと対向して設けられ、電圧が印加されることにより所定方向に伸縮変位する第２の圧電素子、および前記圧電素子の変位を前記第１の変位拡大機構と同方向の拡大された直線的変位として出力する第２の変位拡大機構を有し、前記第２の変位拡大機構の直線的変位により、前記第２部材を直線的に移動させる第２の圧電アクチュエータと、
前記第１の圧電アクチュエータおよび前記第２の圧電アクチュエータを支持するベース部材とをさらに備え、
前記第１の変位拡大機構の直線的変位および前記第２の変位拡大機構の直線的変位により、前記第１部材と前記第２部材との間に相対的な直線移動を生じさせて、これらを接離させることにより部品の保持および開放を行い、
前記制御部は、前記ドライバーから前記第１の圧電素子および前記第２の圧電素子に連続的に変化する電圧が供給されている際に、前記電流値検出手段により、前記第１の圧電素子または前記第２の圧電素子に流入する電流値の変化が検出されたときが、前記ハンドの前記第１の部材または前記第２の部材が部品に当接する瞬間であるとして前記第１の圧電素子および前記第２の圧電素子の駆動を制御することを特徴とする上記（５）に記載の部品ピックアップ機構。

（７）前記第１の変位拡大機構は、前記第１の圧電素子の長さ方向の一端面および他端面がそれぞれ取り付けられる２つの取り付け部と、前記第１の圧電素子の一方側の前記２つの取り付け部の間に設けられ、変位を出力する出力部を有する変位伝達部とを有し、
前記第１の変位拡大機構の前記変位伝達部は、前記第１の圧電素子が伸縮変位した際に、前記出力部が前記第１の圧電素子の伸縮方向に直交する方向に直線的に変位することを特徴とする上記（１）または上記（５）に記載の部品ピックアップ機構。

（８）前記第１の変位拡大機構は、前記第１の圧電素子の長さ方向の一端面および他端面がそれぞれ取り付けられる２つの取り付け部と、前記第１の圧電素子の一方側の前記２つの取り付け部の間に設けられ、変位を出力する出力部を有する変位伝達部とを有し、
前記第２の変位拡大機構は、前記第２の圧電素子の長さ方向の一端面および他端面にそれぞれ取り付けられた２つの取り付け部と、前記第２の圧電素子の一方側の前記２つの取り付け部の間に設けられ、変位を出力する出力部を有する変位伝達部とを有し、
前記第１の変位拡大機構および前記第２の変位拡大機構の前記変位伝達部は、それぞれ、前記第１の圧電素子および前記第２の圧電素子が伸縮変位した際に、前記出力部が前記第１の圧電素子および前記第２の圧電素子の伸縮方向に直交する方向に直線的に変位することを特徴とする上記（２）または上記（６）に記載の部品ピックアップ機構。

（９）前記ハンドにより部品を保持したときの保持力を計測する保持力計測部をさらに具備し、
前記保持力計測部により計測された保持力が、前記制御部に送られて制御に用いられることを特徴とする上記（１）から上記（８）のいずれかに記載の部品ピックアップ機構。

本発明によれば、ハンドの第１部材および第２部材を相対的に直線的に移動させて部品の保持および開放を行うので、部品を保持する面積を大きくすることができるとともに、保持力を均一とすることができる。このため、小さな部品であっても安定的にピックアップすることができる。また、圧電素子を用いた圧電アクチュエータは小型化が可能であり、かつ数ｋＨｚ以上の高速応答が可能であるため、圧電素子を用いた圧電アクチュエータを用いることにより、小型の部品を高速でのピックアップすることが可能である。

また、アクチュエータ部を第１の圧電アクチュエータおよび第２の圧電アクチュエータを備えたものとすることにより、ハンドの第１部材および第２部材をそれぞれ別個の圧電素子を用いて移動させて部品の保持を行うことができるので、部品を保持する際にきめ細かい制御を行うことができる。このため、小さな部品をより安定的にピックアップすることができる。

また、本発明によれば、ドライバーから圧電素子に連続的に変化する電圧が供給されている際に、電流値検出手段により、圧電素子に流入する電流値の変化が検出されたときが、ハンドが部品に当接した瞬間であるとして圧電素子の駆動を制御するようにすることにより、部品のピックアップ動作をより制御性よく確実に、かつ安定的に行うことができる。

本発明の第１の実施形態に係る部品ピックアップ機構を示す概略構成図である。図１の部品ピックアップ機構におけるアクチュエータ部を示す正面図である。本発明の第１の実施形態に係る部品ピックアップ機構による部品ピックアップ動作を説明するための図である。本発明の第１の実施形態に係る部品ピックアップ機構の変形例を示す概略構成図である。図４の部品ピックアップ機構におけるアクチュエータ部を示す正面図である。本発明の第２の実施形態に係る部品ピックアップ機構を示す概略構成図である。圧電アクチュエータを等価回路で表現した図である。本発明の第２の実施形態に係る部品ピックアップ機構における圧電素子への印加電圧と圧電素子へ流入する電流値との関係を示す図であり、印加電圧を連続的に増加させ、ハンドの第１部材および第２部材が部分に当接したときの圧電素子へ流入する電流値の変化を示している。本発明の第２の実施形態に係る部品ピックアップ機構の変形例を示す概略構成図である。本発明の第２の実施形態に係る部品ピックアップ機構の他の変形例を示す概略構成図である。本発明の第３の実施形態に係る部品ピックアップ機構を示す概略構成図である。リング状の部品をハンドの第１部材および第２部材により保持する様子を説明する図である。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

＜第１の実施形態＞
図１は本発明の第１の実施形態に係る部品ピックアップ機構を示す概略構成図、図２は図１の部品ピックアップ機構におけるアクチュエータ部を示す正面図である。なお、図１では、便宜上、アクチュエータ部は底面図として示している。

第１の実施形態に係る部品ピックアップ機構１００は、部品をピックアップするものであり、例えば、電子部品をテーピングするテーピング装置において電子部品をテープに挿入する際等に用いられる。

この部品ピックアップ装置１００は、部品を保持するハンド１と、ハンド１を動かすためのアクチュエータ部２と、ドライバー３と、制御部４とを有している。

ハンド１は、第１部材１１と第２部材１２とを有し、第１部材１１と第２部材１２により部品Ｐを保持する。本実施形態では部品Ｐとしてチップ状のものを用い、第１部材１１と第２部材１２により部品Ｐを把持する例を示している。

アクチュエータ部２は、第１の圧電アクチュエータ２０と、第２のアクチュエータ３０と、これらが取り付けられるベース部材４０を有する。

ベース部材４０は、互いに対向する第１部分４１および第２部分４２と、これらを繋ぐ接続部４３とを有するＵ字状をなしている。そして、第１部分４１の内側に第１の圧電アクチュエータ２０が取り付けられ、第２の部分４２の内側に第２の圧電アクチュエータ３０が取り付けられて、第１の圧電アクチュエータ２０および第２の圧電アクチュエータ３０が互いに対向するようになっている。

第１の圧電アクチュエータ２０は、電圧が印加されることにより矢印Ａの方向に伸縮変位する第１の圧電素子２１と、第１の圧電素子の伸縮変位を矢印Ａ方向と直交する矢印Ｂ方向の拡大された直線的変位として出力する第１の変位拡大機構２２とを有する。

また、第２の圧電アクチュエータ３０は、電圧が印加されることにより、第１の圧電素子と同様、矢印Ａの方向に伸縮変位する第２の圧電素子３１と、第２の圧電素子の伸縮変位を、第１の変位拡大機構２２と同様、矢印Ｂ方向の拡大された直線的変位として出力する第２の変位拡大機構３２とを有する。

そして、第１の変位拡大機構２２の直線的変位および第２の変位拡大機構３２の直線的変位により、ハンド１の第１部材１１および第２部材１２が接離して部品Ｐの把持（保持）および開放を行うようになっている。

第１の圧電素子２１および第２の圧電素子３１は、板状の圧電体が電極を挟んで複数積層され、電圧の印加により伸縮変位が生じる積層型の圧電素子で構成されている。圧電材料としては、例えばチタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ_３；ＰＺＴ）を用いることができる。

第１の変位拡大機構２２は、第１の圧電素子の長さ方向の一端面および他端面がそれぞれ取り付けられる２つの取り付け部５１，５２と、第１の圧電素子２１の一方側に沿って取り付け部５１，５２の間に設けられ、直線的変位を出力する出力部を有する変位伝達部５３と、第１の圧電素子２１の他方側に沿って取り付け部５１，５２の間に設けられた固定部５４とを有する。

変位伝達部５３は、第１ヒンジ５５と、第１中間部材５６と、第２ヒンジ５７と、出力部材５８と、第３ヒンジ５９と、第２中間部材６０と、第４ヒンジ６１とを有し、第１中間部材５６が第１ヒンジ５５を介して一方の取り付け部５１に連結され、第２中間部材６０が第４ヒンジ６１を介して他方の取り付け部５２に連結されており、出力部材５８は、それぞれ第２ヒンジ５７および第３ヒンジ５９を介して第１中間部材５６および第２中間部材６０に連結されている。一方、固定部５４は、第５ヒンジ６３と、固定部材６４と、第６ヒンジ６５とを有し、固定部材６４がベース部材４０の第１部分４１の内側に固定され、取り付け部５１と固定部材６４との間に第５ヒンジ６３が設けられ、取り付け部５２と固定部材６４との間に第６ヒンジ６５が設けられている。

第２の変位拡大機構２２は、第２の圧電素子３１の長さ方向の一端面および他端面がそれぞれ取り付けられる２つの取り付け部７１，７２と、第２の圧電素子３１の一方側に沿って取り付け部７１，７２の間に設けられ、直線的変位を出力する出力部を有する変位伝達部７３と、第２の圧電素子３１の他方側に沿って取り付け部７１，７２の間に設けられた固定部７４とを有する。

変位伝達部７３は、第１ヒンジ７５と、第１中間部材７６と、第２ヒンジ７７と、出力部材７８と、第３ヒンジ７９と、第２中間部材８０と、第４ヒンジ８１とを有し、第１中間部材７６が第１ヒンジ７５を介して一方の取り付け部７１に連結され、第２中間部材８０が第４ヒンジ８１を介して他方の取り付け部７２に連結されており、出力部材７８は、それぞれ第２ヒンジ７７および第３ヒンジ７９を介して第１中間部材７６および第２中間部材８０に連結されている。一方、固定部７４は、第５ヒンジ８３と、固定部材８４と、第６ヒンジ８５とを有し、固定部材８４がベース部材４０の第２部分４２の内側に固定され、取り付け部７１と固定部材８４との間に第５ヒンジ８３が設けられ、取り付け部７２と固定部材６４との間に第６ヒンジ８５が設けられている。

第１の変位拡大機構２２の第１〜第６ヒンジ５５，５７，５９，６１，６３，６５、および第２の変位拡大機構３２の第１〜第６ヒンジ７５，７７，７９，８１，８３，８５は、可撓性およびばね性を有し、第１の圧電素子２１および第２の圧電素子３１が矢印Ａ方向に伸縮することにより撓んで出力部材５８，７８から、例えば１０〜３０倍程度に拡大された直線的変位が矢印Ｂ方向に出力されるようになっている。

このとき、第１の変位拡大機構２２において、第１ヒンジ５５および第４ヒンジ６１は、第２ヒンジ５７および第３ヒンジ５９よりも外側に設けられており、第２の変位拡大機構３２においても、第１ヒンジ７５および第４ヒンジ８１は、第２ヒンジ７７および第３ヒンジ７９よりも外側に設けられているので、第１の圧電素子２１および第２圧電素子２２に電圧が印加されて伸長した際に、第１の変位拡大機構２２の出力部材５８および第２の変位拡大機構３２出力部材７８は、第１の圧電素子２１および第２の圧電素子３１に対して外側へ変位する。

ハンド１の第１部材１１および第２部材１２は、それぞれ出力部材５８および出力部材７８に、これらの先端部が第１の変位拡大機構２２および第１の変位拡大機構３２の下方に突出するように取り付けられており（図２参照）、第１部材１１および第２部材１２の先端部により部品Ｐをピックアップするようになっている。

第１部材１１および第２部材１２は、第１の圧電素子２１および第２の圧電素子３１に電圧が印加されていないときには、互いに離隔して部品Ｐを把持（保持）していない状態となっている。一方、第１の圧電素子２１および第２の圧電素子３１に電圧が印加されて、第１の圧電素子２１および第２の圧電素子３１が伸長し、出力部材５８および出力部材７８がそれぞれ第１の圧電素子２１および第２の圧電素子３１の外側へ直線的に変位することにより、第１部材１１および第２部材１２は互いに近接する方向に直線的に移動し、部材Ｐを把持（保持）するようになっている。

第１の変位拡大機構２２の第１〜第６ヒンジ５５，５７，５９，６１，６３，６５、および第２の変位拡大機構３２の第１〜第６ヒンジ７５，７７，７９，８１，８３，８５の配置を変更することにより、第１の圧電素子２１および第２の圧電素子３１に電圧を印加していないときに、ハンド１の第１部材１１および第２部材１２が部品Ｐを挟持した状態とし、電圧の印加により第１部材１１および第２部材１２が開くようにすることもできる。

なお、ハンド１の第１部材１１および第２部材１２は、交換可能とすることが好ましい。

ドライバー３は、第１の圧電素子２１および第２の圧電素子３１に電圧を印加して伸縮させるためのものであり、電源、信号処理部、増幅器等から構成されている。

制御部４は、入力された外部信号に基づいてドライバー３に制御信号を出力し、ドライバー３が圧電素子２１および第２の圧電素子３１に印加する電圧を制御して、ハンド１による部品Ｐのピックアップ動作を制御する。

このように構成された部品ピックアップ装置１００においては、制御部４に外部信号が入力されることにより、制御部４がこの外部信号に基づいてドライバー３に制御信号を出力する。ドライバー３は、制御信号に基づいて第１の圧電素子２１および第２の圧電素子３１に所定の電圧を印加し、これらを矢印Ａ方向に伸縮変位させる。そして、第１の変位拡大機構２２および第２の変位拡大機構３２により、これら第１の圧電素子２１および第２の圧電素子３１の伸縮変位を矢印Ａ方向に直交する矢印Ｂ方向の拡大された直線的変位として出力し、これによりハンド１の第１部材１１および第２部材１２を直線移動させ、これらを接離させて部品Ｐの把持（保持）および開放を行う。

具体的には、第１部材１１および第２部材１２が離隔して部品Ｐを把持（保持）していない状態から、制御部４からの制御信号に基づいて、ドライバー３から第１の圧電素子２１および第２の圧電素子３１に電圧が印加され、印加電圧の増加によりこれらが伸長すると、第１の変位拡大機構２２の出力部材５８および第２の変位拡大機構３２の出力部材７８は、それぞれ第１の圧電素子２１および第２の圧電素子３１の外側へ直線的に変位する。これにともなって、第１部材１１および第２部材１２は互いに近接する方向に直線的に移動し、図３（ａ）に示すように、部材Ｐを把持（保持）する。一方、部品Ｐを把持（保持）した状態から第１の圧電素子２１および第２の圧電素子３１への印加電圧を低下させることにより、第１の圧電素子２１および第２の圧電素子３１は縮退変位し、出力部材５８および出力部材７８は、それぞれ第１の圧電素子２１および第２の圧電素子３１に近づく方向に直線的に変位する。これにともなって、第１部材１１および第２部材１２は互いに離隔する方向に直線的に移動し、図３（ｂ）に示すように、部材Ｐを開放する。

以上のように、本実施形態によれば、第１の圧電アクチュエータ２０および第２の圧電アクチュエータ３０の第１の圧電素子２１および第２の圧電素子３１に個別に電圧を印加することによりこれらを伸縮させ、これらの伸縮変位を第１の変位拡大機構２２および第２の変位拡大機構３２により拡大された直線的変位として出力し、これにともなって、ハンド１の第１部材１１および第２部材１２を直線的に移動させて部品Ｐの把持（保持）および開放を行う。

このように、ハンド１の第１部材１１および第２部材１２を相対的に直線移動させて部品Ｐの把持（保持）および開放を行うので、部品を把持（保持）する面積を大きくすることができるとともに、把持力（保持力）を均一とすることができる。このため、小さな部品であっても安定的にピックアップすることができる。

また、圧電素子を用いた圧電アクチュエータは小型化が可能であり、かつ数ｋＨｚ以上の高速応答が可能であるため、本実施形態のように圧電素子を用いた圧電アクチュエータを用いることにより、小型の部品を高速でのピックアップすることが可能である。

また、ハンド１の第１部材１１および第２部材１２をそれぞれ別個の圧電素子を用いて移動させて部品の把持（保持）を行うので部品を把持（保持）する際にきめ細かい制御を行うことができる。このため、小さな部品をより安定的にピックアップすることができる。

さらに、圧電素子自体の変位は小さいが、変位拡大機構で圧電素子の変位を１０〜３０倍程度に拡大するので、部品のピックアップに十分な変位を得ることができる。

上記例では、ハンド１の第１部材１１および第２部材１２の両方を直線移動させて部品Ｐの把持（保持）または開放を行う例について示したが、これらの一方のみを直線移動させても、第１部材１１および第２部材１２に相対的な直線移動を生じさせてこれらを接離させることができる。その例を図４および図５に示す。

本例では、第１の圧電アクチュエータ２０のみを設けたアクチュエータ部２′を有している。図１および図２の部品ピックアップ機構の第２の圧電アクチュエータ３０が存在していた部分には、ベース部材４０の第２部分４２が張り出しており、ハンド１の第２部材１２は第２部分４２に取り付けられている。

このような構成の部品ピックアップ機構においても、制御部４に外部信号が入力されることにより、制御部４がこの外部信号に基づいてドライバー３に制御信号を出力する。本例では、ドライバー３は、制御信号に基づいて第１の圧電アクチュエータ２０の第１の圧電素子２１に所定の電圧を印加し、これらを矢印Ａ方向に伸縮変位させる。そして、第１の変位拡大機構２２により、これら第１の圧電素子２１の伸縮変位を矢印Ａ方向に直交する矢印Ｂ方向の拡大された直線的変位として出力し、これによりハンド１の第１部材１１を直線移動させ、第１部材１１と第２部材１２との間に相対的な直線移動を生じさせてこれらを接離させ、部品Ｐの把持（保持）および開放を行う。

このように、ハンド１の一方の部材のみを直線移動させる際も、第１部材１１および第２部材１２を相対的に直線移動させて部品Ｐの把持（保持）および開放を行うことができる。このため、部品を保持する面積を大きくすることができるとともに、把持力（保持力）を均一とすることができ、小さな部品であっても安定的にピックアップすることができる。また、圧電素子を用いた圧電アクチュエータは小型化が可能であり、かつ数ｋＨｚ以上の高速応答が可能であるため、本実施形態のように圧電素子を用いた圧電アクチュエータを用いることにより、小型の部品を高速でのピックアップすることが可能である。

＜第２の実施形態＞
図６は、本発明の第２の実施形態に係る部品ピックアップ機構を示す概略構成図である。第２の実施形態の部品ピックアップ機構１００′は、基本構成は図１および図２に示す第１の実施形態の部品ピックアップ機構１００と同様であるが、制御回路構成が異なっている。したがって、図１および図２と同じ部分には同じ符号を付して説明を省略する。

部品ピックアップ機構１００′は、第１の実施形態の部品ピックアップ機構１００に対して、電流値検出部９０と、第１の圧電アクチュエータ２０における第１の圧電素子２１の接地線路に、第１の圧電素子２１に対して直列に接続された抵抗器９１と、第２の圧電アクチュエータ３０における第２の圧電素子３１の接地線路に、第２の圧電素子３１に対して直列に接続された抵抗器９２とが付加されている。

第１の圧電素子２１の接地線路には、抵抗器９１の上流側に電圧検出線路９３が接続されている。また、第２の圧電素子３１の接地線路には、抵抗器９２の上流側に電圧検出線路９４が接続されている。これら電圧検出線路９３および９４は、電流値検出部９０に接続されており、電流値検出部９０において、抵抗器９１に基づく電圧および抵抗器９２に基づく電圧が検出される。これらの電圧値は、第１の圧電素子２１および第２の圧電素子３１に流入する電流値に比例するので電流値検出部９０はこれらの電流値を検出することになる。電流値検出部９０の検出信号は、制御部４に出力される。

特開２０１０−２３６９７４号公報に記載されているように、圧電素子を用いた圧電アクチュエータは、印加電圧と圧電素子に流入した電荷を計測することにより、対象物に付与する力や変位を求めることができる。

具体的には、圧電アクチュエータは、電気回路デバイスと機械機能デバイスの両方の特性を併せ持っており、図７に示すような力−電圧対応を基にした等価回路で表すことができる。圧電アクチュエータ２００は、電気回路デバイスとしての電気入力端子２０１および２０１′と、機械機能デバイスとしての機械出力端子２０２および２０２′とを有し、電気回路デバイスと機械機能デバイスの両方の特性を併せ持っており、図７ではこれらが統一的に一つの等価回路で表現されている。図７において電気系の入力側に並列に入っているコンデンサ２１１は容量Ｃ_ｄは、圧電アクチュエータが拘束された場合の容量値に一致し、この容量Ｃ_ｄは制動容量と呼ばれる。コンデンサ２１１の右側には、巻き線比１：Ａを持つ理想変成器２１４が存在している。Ａは電気機械変換係数と称され、電気系の量と機械系の量を相互変換するもので、Ｎ／Ｖ（Ｎ：ニュートン、Ｖ：ボルト）の次元を持つ係数である。この理想変成器２４を境に左側は電気系であり、電圧（Ｖ：ボルト）、電流（Ａ：アンペア）及び電荷（Ｑ：クーロン）の次元を持つ電気量で計測される世界、右側は機械系であり、変位（ｍ：メートル）、力（Ｎ：ニュートン）の次元を持つ機械量で計測される世界である。また、機械系の側では、圧電アクチュエータ２００の剛性ｋの逆数のコンプライアンス２１２が直列に配列されている。剛性ｋの持つ次元はＮ／ｍ（Ｎ：ニュートン、ｍ：メートル）である。ｋの逆数のコンプライアンスが静電容量に対応している。

圧電アクチュエータ２００の電気入力端子２０１−２０１′間の電圧をＶ_１、流入した電荷量をＱ_１とし、機械出力端子２０２−２０２′間の電圧は力−電圧対応に従って発生力ｆ_２を表しており、機械出力端子２０２−２０２′から流出する電荷量は、発生変位ξ_２を表している。そうすると、図７から、圧電アクチュエータの発生力ｆ_２と発生変位ξ_２は、下記のとおりとなる。

ｆ₂＝（Ｃ_ｄ・ｋ／Ａ＋Ａ）・Ｖ_１−（ｋ／Ａ）・Ｑ_１・・・（１）
ξ_２＝−（Ｃ_ｄ／Ａ）・Ｖ_１＋（１／Ａ）・Ｑ_１・・・（２）

ここで、等価回路定数であるＣ_ｄ、Ａ、ｋは定数であるので、電圧Ｖ_１およびその時に流入した電荷量Ｑ_１を計測すれば、発生力ｆ_２および発生変位ξ_２を算出することができる。

しかし、電荷量Ｑ₁を得るためには、電流値を計測し積分する方法が一般的であるが、このような作業は煩雑であり、誤差が生じやすい。また、上記（１）、（２）式は、任意時点での機械回路の状態を電気入力回路の電圧、電荷の量から推定するものであり時間の概念が存在しない。

一方、本実施形態のように、第１の圧電素子２１および第２の圧電素子３１の変位を利用して、ハンド１により部品Ｐをピックアップする場合、ドライバー３からの印加電圧を増加させることにより第１の圧電素子２１および第２の圧電素子３１の変位は大きくなるが、ハンド１の第１部材１１および第２部材１２が部品Ｐに当接した後は、第１の圧電素子２１をおよび第２の圧電素子３１が拘束されるので、印加電圧を増加させても発生変位は変化しない。したがって、ドライバー３から連続的に変化する電圧を第１の圧電素子２１および第２の圧電素子３１に印加すると、第１部材１１および第２部材１２が部品Ｐに当接した瞬間に電荷の値に変化が生じる。電荷量は電流を積分したものであるから、電荷量が変化することは、第１の圧電素子２１および第２の圧電素子３１に流入する電流値が変化することに他ならず、電流値検出部９０により電流値の変化を検出することによって、第１部材１１および第２部材１２が部品Ｐに当接した瞬間を検出することができる。実際に、図６において、第１の圧電素子２１をおよび第２の圧電素子３１へ印加する電圧値を変化させると、図８に示すように、第１部材１１および第２部材１２が部品Ｐに当接した瞬間に電流値（抵抗器に基づく電圧値）が変化する。

制御部４は、電流値検出部９０からこのような電流値変化の信号を受け取ることにより、ハンド１の第１の部材１１および第２の部材１２が部品に当接する瞬間であるとして第１の圧電素子２１の駆動および第２の圧電素子３１の駆動を制御することができ、これを利用して部品Ｐのピックアップ動作をより制御性よく確実に、かつ安定的に行うことができる。

すなわち、例えば、第１部材１１および第２部材１２が部品Ｐに当接してから部品Ｐを完全に把持（保持）するまでの第１の圧電素子２１および第２の圧電素子３１の変位量を予め把握しておけば、電流値検出部９０から電流値の変化の信号を受け取った時点で第１の圧電素子２１および第２の圧電素子３１を所定量変位させることにより、部品Ｐを確実かつ安定的にピックアップすることができる。また、第１の圧電素子２１および第２の圧電素子３１を所定量変位させた後に、印加電圧が一定になるように制御することにより、部品Ｐに作用する力を一定に保つことができる。また、部品Ｐが壊れやすいものである場合には、第１部材１１および第２部材１２が部品Ｐに当接したことを検出した時点で印加電圧が一定になるように制御することにより、部品Ｐの破壊を極力防止することもできる。このように、部品Ｐの種類に応じて適度な把持力（保持力）で部品を把持（保持）することができる。また、このように第１部材１１および第２部材１２が部品Ｐに当接することを検出することができるので、誤動作異により部品Ｐを破壊するおそれを小さくすることができる。

図９は、第２の実施形態の第１の変形例に係る部品ピックアップ機構の概略構成図である。本実施形態においても、ハンド１の第１部材１１および第２部材１２の一方のみを直線移動させ、これらの間に相対的な直線移動を生じさせてこれらを接離させるようにすることができ、図９ではそのような例を示している。

本例では、図４および図５の例と同様、第１の圧電アクチュエータ２０のみを設けたアクチュエータ部２′を有している。図１および図２の部品ピックアップ機構の第２の圧電アクチュエータ３０が存在していた部分には、ベース部材４０の第２部分４２が張り出しており、ハンド１の第２部材１２は第２部分４２に取り付けられている。

第１の圧電素子２１の接地線路には、抵抗器９１の上流側に電圧検出線路９３が接続されている。圧検出線路９３は、電流値検出部９０に接続されており、電流値検出部９０において、抵抗器９１に基づく電圧が検出される。この電圧値は、第１の圧電素子２１に流入する電流値に比例するので電流値検出部９０はこれらの電流値を検出することになる。電流値検出部９０の検出信号は、制御部４に出力される。制御部４は、ドライバー３から第１の圧電素子２１に連続的に変化する電圧が供給されている際に、電流値検出部９０により、第１の圧電素子２１に流入する電流値の変化が検出されたときが、ハンド１の第１の部材１１が部品に当接する瞬間であるとして第１の圧電素子２１の駆動を制御することができ、これを利用して部品Ｐのピックアップ動作をより制御性よく確実に、かつ安定的に行うことができる。

図１０は、第２の実施形態の第２の変形例に係る部品ピックアップ装置の概略構成図である。この例では、図６の構成に加え、ハンド１の第１部材１１および第２部材１２の部品Ｐを把持（保持）する把持面（保持面）に把持力計測部（保持力計測部）９５および把持力計測部（保持力計測部）９６を設け、把持力計測部９５および把持力計測部９６で計測された把持力を制御部４に出力する。なお、図１０では、第１の圧電アクチュエータ２０および第２の圧電アクチュエータ３０の詳細な構成は省略している。

把持力計測部（保持力計測部）９５および９６としては、ロードセルや歪ゲージを用いることができる。なお、把持力計測部（保持力計測部）９５および９６のいずれか一方を設けるようにしてもよい。

このように、把持力計測部（保持力計測部）９５、９６を設けることにより、第１部材１１および第２部材１２により部品Ｐを把持した際の把持力（保持力）を把握し、それを制御部４による制御に利用することができる。これにより、第１部材１１および第２部材１２が物品Ｐに当接した後に実際に物品Ｐに加わる把持力（保持力）を検出し、把持力（保持力）が所定の範囲になるように制御することができる。また、把持力（保持力）の検出信号を外部信号に対してフィードバックすることにより、外部信号自体を調整することができる。ただし、電流値検出部９０による電流値と、把持力計測部の値のデータを実験により予め取得しておけば、把持力計測部９５、９６を設けなくても同様の効果を得ることができる。

このような把持力計測部（保持力計測部）は、電流値検出部９０を設けない場合であっても、ハンド１の把持力（保持力）が所定範囲を超えないように制御する場合等に有効である。したがって、上記第１の実施形態におけるハンド１の第１部材１１および／または第２部材１２に把持力計測部（保持力計測部）を設けてもよい。

＜第３の実施形態＞
図１１は、本発明の第３の実施形態に係る部品ピックアップ機構を示す概略構成図である。第２の実施形態では、アクチュエータ部を第１の実施形態と同様の構成とした上で、電流値検出部９０ならびに抵抗器９１および９２を付加した構成としたが、第３の実施形態の部品ピックアップ機構１００″は、アクチュエータ部を一つの圧電素子と変位拡大機構とを備えた構成とした上で、第２の実施形態と同様、電流検出部および抵抗器を付加した構成としている。

部品ピックアップ機構１００″のアクチュエータ部２″は、電圧が印加されることにより矢印Ａの方向に伸縮変位する一つの圧電素子１１１と、圧電素子１１１の変位を拡大して出力する変位拡大機構１１２とを有する。

変位拡大機構１１２は、圧電素子１１１が装着される第１部分１２０と、圧電素子１１１の変位を拡大する動作を行う第２部分１３０とを有する。圧電素子１１１の変位は、第１部分１２０に伝達され、さらに第２部分１３０に伝達されるとともに拡大される。

第１部分１２０は、圧電素子１１１が挿入される切り欠き１２３を有するＵ字状に形成された固定部１２１と、圧電素子１１１の伸縮によって移動するキャップ状をなす移動部１２２とを有する。固定部１２１には圧電素子１１１の一端が接続され、移動部１２２には圧電素子１１１の他端が接続されており、伸縮素子１が長手方向に伸縮する際に、伸縮素子１の一端が固定され、他端の移動にともなって移動部２２が移動するようになっている。移動部１２２は、切り欠き部１２３に入り込むように設けられている。なお、固定部１２１には、ボルト等によって基材（図示せず）に取り付けるための厚さ方向に貫通する取り付け穴１２４が複数形成されている。

第２部分１３０は、一端部が固定部１２１および移動部１２２にそれぞれヒンジ結合され、他端部が変位対象物を変位させる第１アーム１３１ａおよび第２アーム１３１ｂを有している。第１アーム１３１ａの基端部は、固定部１２１における切り欠き部１２３の一方側の上端から延びる第１ヒンジ１３２ａと、移動部１２２の上端から延びる第２ヒンジ１３３ａに接続されており、第２アーム１３１ｂの基端部は、固定部２１における切り欠き部１２３の他方側の上端から延びる第３ヒンジ１３２ｂと、移動部１２２の上端から延びる第４ヒンジ１３３ｂに接続されている。第１アーム１３１ａおよび第２アーム１３１ｂは圧電素子１１１の長手方向軸線に対称に設けられており、これら第１アーム１３１ａおよび第２アーム１３１ｂは、湾曲して、それぞれ固定部２１の一方の側面および他方の側面に沿うように延びている。そして、第１アーム１３１ａおよび第２アーム１３１ｂの先端部は近接しており、それぞれに部品Ｐをピックアップするためのハンド１を構成する第１部材１１および第２部材１２が取り付けられている。

第１〜第４ヒンジ１３２ａ、１３２ｂ、１３３ａ、１３３ｂは可撓性およびばね性を有する材料によって構成され、上述のように第１ヒンジ１３２ａは第１アーム１３１ａおよび固定部１２１と一体的に設けられ、第３ヒンジ１３３ａは第１アーム１３１ａおよび移動部１２２と一体的に設けられ、第２ヒンジ１３２ｂは第２アーム１３１ｂおよび固定部１２１と一体的に設けられ、第４ヒンジ１３３ｂは第２アーム１３１ｂおよび移動部１２２と一体的に設けられている。このため、圧電素子１１１に電圧が印加されて伸長することにより移動部１２２が上方移動し、第１〜第４ヒンジ１３２ａ、１３２ｂ、１３３ａ、１３３ｂが撓みまたは曲げ変形し、第１アーム１３１ａおよび第２アーム１３１ｂがそれらの先端が近接する方向に回動するようになっている。すなわち、第２ヒンジ１３３ａが力点、第１ヒンジ１３２ａが支点、第１アーム１３１ａの先端部が作用点となるとともに、第４ヒンジ１３３ｂが力点、第３ヒンジ１３２ｂが支点、第２アーム１３１ｂの先端部が作用点として作用し、第１アーム１３１ａおよび第２アーム１３１ｂの先端部にはテコの原理により１０〜３０倍に拡大した回動変位が現れる。また、圧電素子１１１が伸長した状態から電圧を減少させることにより、圧電素子１１１が縮退し、第１アーム１３１ａおよび１３１ｂが逆方向に回動変位する。

この拡大された回動変位により、ハンド１の第１部材１１および第２部材１２が接離して部品Ｐの把持（保持）および開放を行うようになっている。

部品ピックアップ機構１００″は、第２の実施形態における電流値検出部９０と同様の電流値検出部１４０を有している。また、圧電素子１１１の接地線路には圧電素子１１１に対して直列に接続された抵抗器１４１が設けられている。また、圧電素子１１１の接地線路には、抵抗器１４１の上流側に電圧検出線路１４２が接続されており、電流値検出部９０において、抵抗器９１に基づく電圧が検出される。この電圧値は圧電素子１１１に流入する電流値に比例するので、電流値検出部１４０はこれらの電流値を検出することになる。電流値検出部１４０の検出信号は、制御部４に出力される。

本実施形態においては、ドライバー３から連続的に変化する電圧を圧電素子１１１に印加すると、第２の実施形態と同様、第１部材１１および第２部材１２が部品Ｐに当接した瞬間に電荷の値に変化が生じ、それにともなって、圧電素子１１１に流入する電流値が変化する。このため、電流値検出部１４０において電流値の変化を検出することにより、ハンド１の第１部材１１および第２部材１２が部品Ｐに当接した瞬間を検出することができる。

制御部４は、電流値検出部１４０からこのような電流値変化の信号を受け取ることにより、これを利用して部品Ｐのピックアップ動作を確実かつ安定的に行うことができる。すなわち、例えば、第１部材１１および第２部材１２が部品Ｐに当接してから部品Ｐを完全に把持（保持）するまでの圧電素子１１１の変位量を予め把握しておけば、電流値検出部１４０から電流値の変化の信号を受け取った時点で圧電素子１１１を所定量変位させることにより、部品Ｐを確実かつ安定的にピックアップすることができる。また、圧電素子１１１を所定量変位させた後に、印加電圧が一定になるように制御することにより、部品Ｐに作用する力を一定に保つことができる。また、部品Ｐが壊れやすいものである場合には、第１部材１１および第２部材１２が部品Ｐに当接した直後に印加電圧が一定になるように制御することもできる。また、このように第１部材１１および第２部材１２が部品Ｐに当接することを検出することができるので、誤動作異により部品Ｐを破壊するおそれを小さくすることができる。

本実施形態のアクチュエータ部２″では、ハンド１の第１部材１１および第２部材１２を一つの圧電素子１１１により変位拡大機構１１２を介して動作させ、しかも第１部材１１および第２部材１２に作用する変位は直線変位ではなく回動変位であるため、第１の実施形態および第２の実施形態のアクチュエータ部２および２′よりも部品ピックアップの安定性および制御性は低いが、このようにハンド１の第１部材１１および第２部材１２が部品Ｐに当接した瞬間を検出ことができるので、確実で安定的な部品Ｐのピックアップ動作を行うことができる。

本実施形態においても、第２の実施形態と同様、ハンド１の第１部材１１および第２部材１２の部品Ｐを把持（保持）する把持面（保持面）の両方または一方に把持力計測部（保持力計測部）を設け、これにより計測された把持力（保持力）を制御部４に出力し、第１部材１１および第２部材１２が物品Ｐに当接した後に実際に物品Ｐに加わる把持力（保持力）を検出し、把持力（保持力）が所定の範囲になるように制御してもよい。

＜他の適用＞
以上、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく、本発明の思想の範囲内で種々の変更が可能である。例えば、変位拡大機構は上記実施形態の構造に限定されるものでなく、ヒンジを適宜組み合わせた種々のタイプの変位拡大機構を用いることができる。

また、ピックアップする部品は電子部品に限らず、種々の部品に適用することができる。さらに、部品はチップ状に限らず、例えば図１２に示すようにリング状の部品Ｐ′でもよく。その場合には、図示するようにハンド１の第１部材１１および第２部材１２を部品Ｐ′の空間に挿入し、第１の圧電素子および第２の圧電素子の電圧を減少させ、第１部材１１および第２部材１２を離隔するようにして部品Ｐ′を保持することができる。

１；ハンド
２，２′，２″；アクチュエータ部
３；ドライバー
４；制御部
１１；第１部材
１２；第２部材
２０；第１の圧電アクチュエータ
２１；第１の圧電素子
２２；第１の変位拡大機構
３０；第２の圧電アクチュエータ
３１；第２の圧電素子
３２；第２の変位拡大機構
４０；ベース部材
９０；電流値検出部
１００，１００′，１００″；部品ピックアップ機構

Claims

チップ状の電子部品をピックアップする部品ピックアップ機構であって、
チップ状の電子部品を保持するハンドと、
電圧が印加されることにより所定方向に伸縮変位する圧電素子を用いて前記ハンドを動かすアクチュエータ部と、
前記アクチュエータ部の前記圧電素子に電圧を与えて駆動させるドライバーと、
前記圧電素子の駆動を制御する制御部と
を具備し、
前記ハンドは、相対的に直線移動して接離する第１部材と第２部材とを有し、
前記アクチュエータ部は、
電圧が印加されることにより所定方向に伸縮変位する第１の圧電素子、および、前記第１の圧電素子が装着され、前記第１の圧電素子の伸縮変位を所定方向の拡大された直線的変位として出力する第１の変位拡大機構を有し、前記第１の変位拡大機構の直線的変位により、前記第１部材を直線的に移動させる第１の圧電アクチュエータを少なくとも備え、
前記第１の変位拡大機構は、前記第１の圧電素子の長さ方向の一端面および他端面がそれぞれ取り付けられる２つの取り付け部と、前記第１の圧電素子の一方側の前記２つの取り付け部の間にこれらを繋ぐように設けられ、変位を出力する出力部を中央に有する変位伝達部とを有し、
前記第１の変位拡大機構の前記変位伝達部は、一方の取り付け部と前記変位出力部とにヒンジを介して取り付けられた一方の中間部材、および他方の取り付け部と前記変位出力部とにヒンジを介して取り付けられた他方の中間部材を有し、前記第１の圧電素子が伸縮変位した際に、前記出力部が前記第１の圧電素子の伸縮方向に直交する方向に直線的に変位し、
少なくとも前記第１の変位拡大機構の直線的変位により前記第１部材と前記第２部材との間に相対的な直線移動を生じさせて、これらを接離させることによりチップ状の電子部品の保持および開放を行うことを特徴とする部品ピックアップ機構。
前記アクチュエータ部は、
前記第１の圧電アクチュエータと対向して設けられ、電圧が印加されることにより所定方向に伸縮変位する第２の圧電素子、および、前記第２の圧電素子が装着され、前記第２の圧電素子の伸縮変位を前記第１の変位拡大機構と同方向の拡大された直線的変位として出力する第２の変位拡大機構を有し、前記第２の変位拡大機構の直線的変位により、前記第２部材を直線的に移動させる第２の圧電アクチュエータと、
前記第１の圧電アクチュエータおよび前記第２の圧電アクチュエータを支持するベース部材とをさらに備え、
前記第２の変位拡大機構は、前記第２の圧電素子の長さ方向の一端面および他端面がそれぞれ取り付けられる２つの取り付け部と、前記第２の圧電素子の一方側の前記２つの取り付け部の間にこれらを繋ぐように設けられ、変位を出力する出力部を中央に有する変位伝達部とを有し、
前記第２の変位拡大機構の前記変位伝達部は、一方の取り付け部と前記変位出力部とにヒンジを介して取り付けられた一方の中間部材、および他方の取り付け部と前記変位出力部とにヒンジを介して取り付けられた他方の中間部材を有し、前記第２の圧電素子が伸縮変位した際に、前記出力部が前記第２の圧電素子の伸縮方向に直交する方向に直線的に変位し、
前記第１の変位拡大機構の直線的変位および前記第２の変位拡大機構の直線的変位により、前記第１部材と前記第２部材との間に相対的な直線移動を生じさせて、これらを接離させることによりチップ状の電子部品の保持および開放を行うことを特徴とする請求項１に記載の部品ピックアップ機構。
チップ状の電子部品をピックアップする部品ピックアップ機構であって、
チップ状の電子部品を保持するハンドと、
電圧が印加されることにより所定方向に伸縮変位する圧電素子を用いて前記ハンドを動かすアクチュエータ部と、
前記アクチュエータ部の前記圧電素子に電圧を与えて駆動させるドライバーと、
前記圧電素子の駆動を制御する制御部と、
前記ドライバーから前記圧電素子に流入する電流値を検出する電流値検出手段と
を具備し、
前記ハンドは、相対的に直線移動して接離する第１部材と第２部材とを有し、
前記アクチュエータ部は、
電圧が印加されることにより所定方向に伸縮変位する第１の圧電素子、および、前記第１の圧電素子が装着され、前記第１の圧電素子の伸縮変位を所定方向の拡大された直線的変位として出力する第１の変位拡大機構を有し、前記第１の変位拡大機構の直線的変位により、前記第１部材を直線的に移動させる第１の圧電アクチュエータを少なくとも備え、
前記第１の変位拡大機構は、前記第１の圧電素子の長さ方向の一端面および他端面がそれぞれ取り付けられる２つの取り付け部と、前記第１の圧電素子の一方側の前記２つの取り付け部の間にこれらを繋ぐように設けられ、変位を出力する出力部を中央に有する変位伝達部とを有し、
前記第１の変位拡大機構の前記変位伝達部は、一方の取り付け部と前記変位出力部とにヒンジを介して取り付けられた一方の中間部材、および他方の取り付け部と前記変位出力部とにヒンジを介して取り付けられた他方の中間部材を有し、前記第１の圧電素子が伸縮変位した際に、前記出力部が前記第１の圧電素子の伸縮方向に直交する方向に直線的に変位し、
少なくとも前記第１の変位拡大機構の直線的変位により、前記第１部材と前記第２部材との間に相対的な直線移動を生じさせて、これらを接離させることによりチップ状の電子部品の保持および開放を行い、
前記制御部は、前記電流値検出手段による検出信号を受け取り、前記ドライバーから前記第１の圧電素子に連続的に変化する電圧が供給されている際に、前記電流値検出手段により、前記第１の圧電素子に流入する電流値の変化が検出されたときが、前記ハンドの前記第１の部材がチップ状の電子部品に当接する瞬間であるとして前記第１の圧電素子の駆動を制御することを特徴とする部品ピックアップ機構。
前記アクチュエータ部は、
前記第１の圧電アクチュエータと対向して設けられ、電圧が印加されることにより所定方向に伸縮変位する第２の圧電素子、および、前記第２の圧電素子が装着され、前記第２の圧電素子の伸縮変位を前記第１の変位拡大機構と同方向の拡大された直線的変位として出力する第２の変位拡大機構を有し、前記第２の変位拡大機構の直線的変位により、前記第２部材を直線的に移動させる第２の圧電アクチュエータと、
前記第１の圧電アクチュエータおよび前記第２の圧電アクチュエータを支持するベース部材とをさらに備え、
前記第２の変位拡大機構は、前記第２の圧電素子の長さ方向の一端面および他端面がそれぞれ取り付けられる２つの取り付け部と、前記第２の圧電素子の一方側の前記２つの取り付け部の間にこれらを繋ぐように設けられ、変位を出力する出力部を中央に有する変位伝達部とを有し、
前記第２の変位拡大機構の前記変位伝達部は、一方の取り付け部と前記変位出力部とにヒンジを介して取り付けられた一方の中間部材、および他方の取り付け部と前記変位出力部とにヒンジを介して取り付けられた他方の中間部材を有し、前記第２の圧電素子が伸縮変位した際に、前記出力部が前記第２の圧電素子の伸縮方向に直交する方向に直線的に変位し、
前記第１の変位拡大機構の直線的変位および前記第２の変位拡大機構の直線的変位により、前記第１部材と前記第２部材との間に相対的な直線移動を生じさせて、これらを接離させることによりチップ状の電子部品の保持および開放を行い、
前記制御部は、前記ドライバーから前記第１の圧電素子および前記第２の圧電素子に連続的に変化する電圧が供給されている際に、前記電流値検出手段により、前記第１の圧電素子または前記第２の圧電素子に流入する電流値の変化が検出されたときが、前記ハンドの前記第１の部材または前記第２の部材がチップ状の電子部品に当接する瞬間であるとして前記第１の圧電素子および前記第２の圧電素子の駆動を制御することを特徴とする請求項３に記載の部品ピックアップ機構。
前記ハンドによりチップ状の電子部品を保持したときの保持力を計測する保持力計測部をさらに具備し、
前記保持力計測部により計測された保持力が、前記制御部に送られて制御に用いられることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の部品ピックアップ機構。