JPH0197584A - 圧電セラミック把握装置 - Google Patents
圧電セラミック把握装置Info
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- JPH0197584A JPH0197584A JP62255187A JP25518787A JPH0197584A JP H0197584 A JPH0197584 A JP H0197584A JP 62255187 A JP62255187 A JP 62255187A JP 25518787 A JP25518787 A JP 25518787A JP H0197584 A JPH0197584 A JP H0197584A
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- grasping device
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Landscapes
- Manipulator (AREA)
- Gripping Jigs, Holding Jigs, And Positioning Jigs (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
（発明の技術分野）
本発明は、圧電セラミックバイモルフと振動体を主に構
成したところの、所定の周波数の交流電界を印加するこ
とにより、振動体に往復運動を与えることによりチャッ
キング機能を特徴とした圧電セラミック把握装置に関す
るもの。
成したところの、所定の周波数の交流電界を印加するこ
とにより、振動体に往復運動を与えることによりチャッ
キング機能を特徴とした圧電セラミック把握装置に関す
るもの。
（発明の利用分野）
本発明は、ロボットハンド、医療器具、チャッキング装
置、半導体製造装置等に適用し、ワークのつかみあるい
は挟むことに係るチャッキング装置に関する把握装置。
置、半導体製造装置等に適用し、ワークのつかみあるい
は挟むことに係るチャッキング装置に関する把握装置。
（発明の背景）
自発分極をもつ結晶の温度を変えると、原子の熱振動状
態を変えるし、熱膨張により結晶の大きさも変わる。そ
のため自発分極は一般に温度の関数で、この結晶の温度
を変えると、自発分極の温度による変化分が結晶の表面
に現われ、電位差を発生する。この現象を焦電性という
。焦電性結晶に応力を加えれば、分極の状態が変化する
から、必ず圧電性をも示す。電気石や酒石酸は典型的な
焦電性結晶で、自発分極の方向と逆向きに電界をかけて
も、絶縁破壊を起こすまで自発分極の向きは変わらない
。ところが、ロシェル塩やチタン酸バリウムでは、電界
によって自発分極の方向が簡単に変化し、交流電界を加
えると、強磁性体のＢ−８曲線のように、Ｐ−Ｅヒステ
レシス曲線を描く。このよ：＝、外部電界によって自発
分極の向きを反転させることのできる性質を特に強誘電
性という。強誘電体は、必ず焦電性、圧電性をも示すが
、焦電性のものが強誘電体であるとは限らないのである
。
態を変えるし、熱膨張により結晶の大きさも変わる。そ
のため自発分極は一般に温度の関数で、この結晶の温度
を変えると、自発分極の温度による変化分が結晶の表面
に現われ、電位差を発生する。この現象を焦電性という
。焦電性結晶に応力を加えれば、分極の状態が変化する
から、必ず圧電性をも示す。電気石や酒石酸は典型的な
焦電性結晶で、自発分極の方向と逆向きに電界をかけて
も、絶縁破壊を起こすまで自発分極の向きは変わらない
。ところが、ロシェル塩やチタン酸バリウムでは、電界
によって自発分極の方向が簡単に変化し、交流電界を加
えると、強磁性体のＢ−８曲線のように、Ｐ−Ｅヒステ
レシス曲線を描く。このよ：＝、外部電界によって自発
分極の向きを反転させることのできる性質を特に強誘電
性という。強誘電体は、必ず焦電性、圧電性をも示すが
、焦電性のものが強誘電体であるとは限らないのである
。
・各種振動モードと圧電的諸室数
横効果
Ｕｌ２：’３５Ｅ３Ｔ１
共振周波数をｒ就、反共振周波数ｆＡ とするとき、Ｋ
３１は ただし、△ｒ＝ｆａ ｆ＊ で与えられる。また、振動方向の長さを１としたとき、
周波数定数は で与えられる。
３１は ただし、△ｒ＝ｆａ ｆ＊ で与えられる。また、振動方向の長さを１としたとき、
周波数定数は で与えられる。
縦効果
また振動方向の長さｌとするとき、周波数定数は
で与えられる。
・Ｕｌ：弾性エネルギー
・Ｕ２：電気エネルギー
・Ｕ、２：圧電エネルギー
・ε１．：比誘電率 （ｍ″／Ｎ）・Ｅ３：
電界 （Ｖ／ｍ）・Ｓ、、：弾性コンプ
ライアンス（ｍ’ ／ Ｎ ）・Ｔ、：応力
（Ｎ ／ ｍ″）・ｄｉ＋ ：圧電ひずみ定数
（Ｃ／ｍ）・ρ ：密度 （ｇ
／ ｃｕｔ ）また、従来の把握装置あるいはチャッキ
ング装置等においては、把握装置の動力源として油圧シ
リンダ、エアーシリング、ＤＣサーボモータ、ステッピ
ングモータ、ソレノイド等を使用して駆動されていたの
であるが、これらは小さな把握力を把握機構に与える事
を極めて困難とする欠点を有する共に把握機構が複数か
つ高価な付帯設備を伴うものである。
電界 （Ｖ／ｍ）・Ｓ、、：弾性コンプ
ライアンス（ｍ’ ／ Ｎ ）・Ｔ、：応力
（Ｎ ／ ｍ″）・ｄｉ＋ ：圧電ひずみ定数
（Ｃ／ｍ）・ρ ：密度 （ｇ
／ ｃｕｔ ）また、従来の把握装置あるいはチャッキ
ング装置等においては、把握装置の動力源として油圧シ
リンダ、エアーシリング、ＤＣサーボモータ、ステッピ
ングモータ、ソレノイド等を使用して駆動されていたの
であるが、これらは小さな把握力を把握機構に与える事
を極めて困難とする欠点を有する共に把握機構が複数か
つ高価な付帯設備を伴うものである。
（発明の目的）
本発明は、圧電セラミックバイモルフに所定の周波数の
交流電界を印加することにより、振動体に振動を与える
ことによりつかみあるいは挟む作用を与えチャッキング
機能を特徴とした把握装置、小型化、軽量化、低コスト
化、構造が単純化を可能とした圧電セラミック把握装置
を提供することを目的とするものである。
交流電界を印加することにより、振動体に振動を与える
ことによりつかみあるいは挟む作用を与えチャッキング
機能を特徴とした把握装置、小型化、軽量化、低コスト
化、構造が単純化を可能とした圧電セラミック把握装置
を提供することを目的とするものである。
（発明の概要）
本発明は、前記目的を達成するためのものであり、ＰＡ
素子は、積層セラミック技術を活用して圧電セラミック
の厚さを薄膜化すると同時に積層繞結一体化して行うこ
とを特徴とするところの圧電セラミック把握装置。
素子は、積層セラミック技術を活用して圧電セラミック
の厚さを薄膜化すると同時に積層繞結一体化して行うこ
とを特徴とするところの圧電セラミック把握装置。
（発明の実施例）
本発明による圧電セラミック把握装置を第１図〜第３図
に示す実施例において説明する。
に示す実施例において説明する。
第１図は、圧電セラミック層１−１と内部電極２により
構成したところの本発明の圧電セラミック把握装置の実
施例を示す斜視図である。
構成したところの本発明の圧電セラミック把握装置の実
施例を示す斜視図である。
長方形の形状を有する薄板の圧電セラミック層１−１は
長さ方向は作用面に垂直な方向に均一層１−２）不均一
層１−３、保護層３に分かれている。均一層１−２は、
ＰＡ素子の主として伸縮する部分で、圧電セラミック層
１−１とコバルトあるいはパラジウム合金内部電極２が
交互に積み重ねて形成される。不均一層１−３は、均一
層１−２と保護層３の間の発生するせん断芯力を緩和す
るために挿入した部分で、圧電セラミック層１−１と内
部電極２とを交互に積み重ねており、保護層３は電極を
挟んでいない圧電セラミックｌからなっている。ＰＡ素
子の圧電セラミック１の正面４にすべての内部電極２が
露出して内部電極２間の電極的接続に際しては、あらか
じめ内部電極２の一層ふきにガラス膜からなる絶縁保護
５を形成した後に、外部電極６をその上に塗布している
。
長さ方向は作用面に垂直な方向に均一層１−２）不均一
層１−３、保護層３に分かれている。均一層１−２は、
ＰＡ素子の主として伸縮する部分で、圧電セラミック層
１−１とコバルトあるいはパラジウム合金内部電極２が
交互に積み重ねて形成される。不均一層１−３は、均一
層１−２と保護層３の間の発生するせん断芯力を緩和す
るために挿入した部分で、圧電セラミック層１−１と内
部電極２とを交互に積み重ねており、保護層３は電極を
挟んでいない圧電セラミックｌからなっている。ＰＡ素
子の圧電セラミック１の正面４にすべての内部電極２が
露出して内部電極２間の電極的接続に際しては、あらか
じめ内部電極２の一層ふきにガラス膜からなる絶縁保護
５を形成した後に、外部電極６をその上に塗布している
。
外部電極６にリード線を接続されることにより構成され
た積層圧電アクチニエータ素子を中央に配置し、両側７
．８には空間が設けられ、積層圧電アクチニエータ素子
の両側９．１０にはレバーが一体に設けられる。レバー
の先端部１１．１２にチャッキング部が設けられる。焼
成されて形成された後には圧電セラミックｌあるいはゴ
ム、樹脂、プラスチックス等がその上塗布される。
た積層圧電アクチニエータ素子を中央に配置し、両側７
．８には空間が設けられ、積層圧電アクチニエータ素子
の両側９．１０にはレバーが一体に設けられる。レバー
の先端部１１．１２にチャッキング部が設けられる。焼
成されて形成された後には圧電セラミックｌあるいはゴ
ム、樹脂、プラスチックス等がその上塗布される。
第２図は、この発明の実施例を示す正面図である。
凹形状に形成した本体１３の中央部に積層圧電アクチコ
ータ素子１４を設けられる。両側にはレバー１５．１６
が形成され、積層圧電アクチュータ素子１４とレバー１
５．１６の間に孔１７．１８が設けられる。レバー１５
．１６の先端部にはチャッキング１Ｉｌｓ１９．２０が
設けられ、その上にゴム、Ｉ！ｔ ｑ＝、プラスチック
等が塗布されて構成される。
ータ素子１４を設けられる。両側にはレバー１５．１６
が形成され、積層圧電アクチュータ素子１４とレバー１
５．１６の間に孔１７．１８が設けられる。レバー１５
．１６の先端部にはチャッキング１Ｉｌｓ１９．２０が
設けられ、その上にゴム、Ｉ！ｔ ｑ＝、プラスチック
等が塗布されて構成される。
第３図は、積層圧電アクチュータ素子１４とレバー１５
．１６および変位拡大機構本体２１を主に構成したとこ
ろの本発明の圧電セラミック把握装置の斜視図を示すも
のである。積層圧電アクチュータ素子１４は長方形を有
する。
．１６および変位拡大機構本体２１を主に構成したとこ
ろの本発明の圧電セラミック把握装置の斜視図を示すも
のである。積層圧電アクチュータ素子１４は長方形を有
する。
積層圧電アクチニータ素子１４とレバー１５．１６の間
には孔２２．２３が設けられる。レバー１５．１６の先
端にはチャッキング部２４．２５が設けられ、圧電セラ
ミックあるいはゴム、樹脂、プラスチック等がその上に
塗布される。変位拡大機構本体２】の両側２６．２７に
は空間が設けられる。レバー１５．１６と変位拡大機構
本体２１の間に支点２８が設けられる。
には孔２２．２３が設けられる。レバー１５．１６の先
端にはチャッキング部２４．２５が設けられ、圧電セラ
ミックあるいはゴム、樹脂、プラスチック等がその上に
塗布される。変位拡大機構本体２】の両側２６．２７に
は空間が設けられる。レバー１５．１６と変位拡大機構
本体２１の間に支点２８が設けられる。
（発明の効果）
本発明の圧電セラミック把握装置は、圧電セラミックバ
イモルフに所定の周波数の交流電界を印加することによ
り、振動体に振動を与えることによりチャッキング機能
を備えたことにより比較的小さな把握力を発生させる事
を可能としたものであり、小型軽量化、低コスト化、構
造が単純化等で利用価値の高いものである。
イモルフに所定の周波数の交流電界を印加することによ
り、振動体に振動を与えることによりチャッキング機能
を備えたことにより比較的小さな把握力を発生させる事
を可能としたものであり、小型軽量化、低コスト化、構
造が単純化等で利用価値の高いものである。
第１図と第２図および第３図は本発明の圧電セラミック
把握装置の実施例による斜視図を示すものである。
把握装置の実施例による斜視図を示すものである。
Claims (3)
- （１）圧電セラミックバイモルフ、振動体を主に構成し
たところの、所定の周波数の交流電界を印加することに
より、つかみあるいは挟む作用を与えることを特徴とし
た圧電セラミック把握装置。 - （２）特許請求の範囲第１項記載の圧電セラミック把握
装置において、圧電セラミックバイモルフの振動により
変位時の衝撃による作用を与えることを特徴とした圧電
セラミック把握装置。 - （３）特許請求の範囲第１項記載の圧電セラミック把握
装置において、変位拡大機構を設けられた構造を有する
ことを特徴とした圧電セラミック把握装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62255187A JPH0197584A (ja) | 1987-10-09 | 1987-10-09 | 圧電セラミック把握装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62255187A JPH0197584A (ja) | 1987-10-09 | 1987-10-09 | 圧電セラミック把握装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0197584A true JPH0197584A (ja) | 1989-04-17 |
Family
ID=17275244
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62255187A Pending JPH0197584A (ja) | 1987-10-09 | 1987-10-09 | 圧電セラミック把握装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0197584A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0810636A2 (en) * | 1996-05-30 | 1997-12-03 | Applied Materials, Inc. | Piezoelectric wafer gripping system for robot blades |
| JP4717065B2 (ja) * | 2005-03-25 | 2011-07-06 | 平田機工株式会社 | マイクログリッパ |
| CN111300304A (zh) * | 2020-03-06 | 2020-06-19 | 黄山学院 | 一种压电材料电极化夹持装置 |
-
1987
- 1987-10-09 JP JP62255187A patent/JPH0197584A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0810636A2 (en) * | 1996-05-30 | 1997-12-03 | Applied Materials, Inc. | Piezoelectric wafer gripping system for robot blades |
| EP0810636A3 (en) * | 1996-05-30 | 2003-02-12 | Applied Materials, Inc. | Piezoelectric wafer gripping system for robot blades |
| JP4717065B2 (ja) * | 2005-03-25 | 2011-07-06 | 平田機工株式会社 | マイクログリッパ |
| CN111300304A (zh) * | 2020-03-06 | 2020-06-19 | 黄山学院 | 一种压电材料电极化夹持装置 |
| CN111300304B (zh) * | 2020-03-06 | 2021-07-06 | 黄山学院 | 一种压电材料电极化夹持装置 |
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