JPS6025284A - 位置決め装置 - Google Patents
位置決め装置Info
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- JPS6025284A JPS6025284A JP58132742A JP13274283A JPS6025284A JP S6025284 A JPS6025284 A JP S6025284A JP 58132742 A JP58132742 A JP 58132742A JP 13274283 A JP13274283 A JP 13274283A JP S6025284 A JPS6025284 A JP S6025284A
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- piezoelectric elements
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Links
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 abstract description 5
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract 2
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/0095—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing combined linear and rotary motion, e.g. multi-direction positioners
Landscapes
- Control Of Position Or Direction (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は作業機の位置決め装置に係シ、特に高精度の位
置決めに好適な位置決め装置に関する。
置決めに好適な位置決め装置に関する。
従来の作業機は、空間の任意の位置に腕の先端の作業部
を位置決めするように構成されている。
を位置決めするように構成されている。
腕の構成としては、直交座標型、多関節型、円筒座標型
等の種々のものがある。いずれも、腕の自由度に相当す
る方向に腕の先端の作業部を移動し、指定された位置に
位置決めする機能を有している。
等の種々のものがある。いずれも、腕の自由度に相当す
る方向に腕の先端の作業部を移動し、指定された位置に
位置決めする機能を有している。
この位置決め装置には、各自由度方向に比較的大きな距
離を高速で移動させることと高精度に位置決めするとい
う２つの相反する能力を要求される場合が多い。これに
対して、従来の位置決め装置においては、位置決めに必
要な腕の自由度が各方向にそれぞれ一つずつ岐けられて
いるものが多い。このため、各自由に方向に比較的大き
な距離を移動させさらに高精度に位置決めするためには
、腕の機構や駆動部の実現が非常に困難となっている。
離を高速で移動させることと高精度に位置決めするとい
う２つの相反する能力を要求される場合が多い。これに
対して、従来の位置決め装置においては、位置決めに必
要な腕の自由度が各方向にそれぞれ一つずつ岐けられて
いるものが多い。このため、各自由に方向に比較的大き
な距離を移動させさらに高精度に位置決めするためには
、腕の機構や駆動部の実現が非常に困難となっている。
この結果、このうちどちらかが犠牲となっておシ、作業
機として十分な性能をもつに至っていないとｈう欠点が
あった。
機として十分な性能をもつに至っていないとｈう欠点が
あった。
本発明は上記の問題点を解決するためのものであり、本
発明の目的とするところは作業機において高精度に作業
部を位置決めすることが可能な位置決め装置を提供する
ことにある。
発明の目的とするところは作業機において高精度に作業
部を位置決めすることが可能な位置決め装置を提供する
ことにある。
本発明の特徴とするところは、空間の任意の位置に腕の
先端の作業部を位置決めするように構成した作業機にお
いて、その腕の先端に圧電素子によって作業部を各座標
方向に移動させる機構を各各モジュール化して縦列に結
合して構成したものであシ、またこの機構を一平面内に
包合して結合して構成したものである。
先端の作業部を位置決めするように構成した作業機にお
いて、その腕の先端に圧電素子によって作業部を各座標
方向に移動させる機構を各各モジュール化して縦列に結
合して構成したものであシ、またこの機構を一平面内に
包合して結合して構成したものである。
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図は本発明を適用した作業機の一例を示す概観図で
ある。作業機はベース１、旋回台２、腕３．４，５、旋
回部６および作業部７から構成されている。旋回台２、
腕３，４．５および旋回部Δ を各々駆動し制御することによって、作業部７を作業対
象の指定位置に対して粗調整して位置決めすることがで
きる。すなわち、作業部７は空間に対してＸ方向、Ｙ方
向、２方向およびθ方向に移動し、指定された位置の十
分近くに位置決めされる。第１図において、８は本発明
の位置決め装置であム作業部７をＸ方向、Ｙ方向、２方
向およびθ方向に微調整して位置決めする機能を有して
いる。すなわち、作業部７は再び指定された位置に対し
てＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向およびθ方向に移動し、指定
された位置に精密に位置決めされる。
ある。作業機はベース１、旋回台２、腕３．４，５、旋
回部６および作業部７から構成されている。旋回台２、
腕３，４．５および旋回部Δ を各々駆動し制御することによって、作業部７を作業対
象の指定位置に対して粗調整して位置決めすることがで
きる。すなわち、作業部７は空間に対してＸ方向、Ｙ方
向、２方向およびθ方向に移動し、指定された位置の十
分近くに位置決めされる。第１図において、８は本発明
の位置決め装置であム作業部７をＸ方向、Ｙ方向、２方
向およびθ方向に微調整して位置決めする機能を有して
いる。すなわち、作業部７は再び指定された位置に対し
てＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向およびθ方向に移動し、指定
された位置に精密に位置決めされる。
第２図は本発明の装置の第１の実施例を示す概観図であ
る。位置決め装置８は、Ｘ方向の微調部Ａ、Ｙ方向の微
調部Ｂ、 Ｚ方向の微調部Ｃおよびθ方向の微調部りと
から構成されておシ、これが腕の先端に向って縦方向に
直列に結合した形態となっている。Ｘ方向の微調部Ａは
、基部９と可動部１０と基部９に対して可動部１０を移
動させる圧電素子１１ａ、ｌｌｂとから構成されている
。
る。位置決め装置８は、Ｘ方向の微調部Ａ、Ｙ方向の微
調部Ｂ、 Ｚ方向の微調部Ｃおよびθ方向の微調部りと
から構成されておシ、これが腕の先端に向って縦方向に
直列に結合した形態となっている。Ｘ方向の微調部Ａは
、基部９と可動部１０と基部９に対して可動部１０を移
動させる圧電素子１１ａ、ｌｌｂとから構成されている
。
また、Ｙ方向の微調部Ｂは、基部１２と可動部１３と圧
電素子１４ａ、１４ｂから構成されている。また、Ｚ方
向の微調部Ｃは、基部１５と可動部１６と圧電素子１７
ａ、１７ｂとから構成されている。また、θ方向の微調
部りは第３図に示すように基部１８と可動部１９と圧電
素子２０ａ。
電素子１４ａ、１４ｂから構成されている。また、Ｚ方
向の微調部Ｃは、基部１５と可動部１６と圧電素子１７
ａ、１７ｂとから構成されている。また、θ方向の微調
部りは第３図に示すように基部１８と可動部１９と圧電
素子２０ａ。
２０ｂ、２０ｃ、２０ｄおよび回転支部２１とから構成
されている。各微調部相互の結合は、第２図に示した点
線の部分Ｅ、Ｆ、Ｇにおいて、上方の微調部の可動部と
下方の微脚部の基部を結合することによって簡単に行な
うことができる。すなわち、各微調部Ａ−Ｄは各々モジ
ュール化されているので、自在に選択して結合できる。
されている。各微調部相互の結合は、第２図に示した点
線の部分Ｅ、Ｆ、Ｇにおいて、上方の微調部の可動部と
下方の微脚部の基部を結合することによって簡単に行な
うことができる。すなわち、各微調部Ａ−Ｄは各々モジ
ュール化されているので、自在に選択して結合できる。
Ｘ方向の微脚部Ａの位置決め動作において、第２図のＸ
方向の左向きに可動部工０を移動させる場合には、圧電
素子１１ａを収縮させ同時に圧電素子１１ｂを伸長させ
る。この収縮と伸長の長さを等しくとることによって基
部９に変形を与えることなく可動部１０のみを移動させ
ることができる。また圧電素子１１ ａ、 １ ｌ ｂ
’ｆｒ予め伸長した状態で組み込むことによって、可動
部１０の位置剛性を高くすることができる。Ｙ方向の微
調部ＢＸＺ方向の微調部Ｃの位置決め動作も上述と同様
である。θ方向の微調部りの位置決め動作において、第
３図のθ方向の時計回シ向きに可動部１９を移動させる
場合には、圧電素子２０ａ、２０ｄを収縮させ、同時に
圧電素子２０ｂ、２０ｃを伸長させる。この収縮と伸長
の長さを等しくとることによって、基部１９を回転支部
２１の回シに回転させることができる。
方向の左向きに可動部工０を移動させる場合には、圧電
素子１１ａを収縮させ同時に圧電素子１１ｂを伸長させ
る。この収縮と伸長の長さを等しくとることによって基
部９に変形を与えることなく可動部１０のみを移動させ
ることができる。また圧電素子１１ ａ、 １ ｌ ｂ
’ｆｒ予め伸長した状態で組み込むことによって、可動
部１０の位置剛性を高くすることができる。Ｙ方向の微
調部ＢＸＺ方向の微調部Ｃの位置決め動作も上述と同様
である。θ方向の微調部りの位置決め動作において、第
３図のθ方向の時計回シ向きに可動部１９を移動させる
場合には、圧電素子２０ａ、２０ｄを収縮させ、同時に
圧電素子２０ｂ、２０ｃを伸長させる。この収縮と伸長
の長さを等しくとることによって、基部１９を回転支部
２１の回シに回転させることができる。
第４図、第５図は本発明の装置の第２の実施例を示す概
観図である。位置決め装置８は、第４図に示すように基
部２２内に格納されている。第５図は、第４図に示す位
置決め装置８を下方からみた図である。この図において
、基部２２の内部には、Ｘ方向およびθ方向に微調動作
を行なう可動部２３と圧電素子２４ａ、２４ｂ、２４ｃ
、２４ｄおよびＹ方向に微調動作を行なう可動部２５と
圧電素子２６ａ、２６ｂを一平面内に配置している。
観図である。位置決め装置８は、第４図に示すように基
部２２内に格納されている。第５図は、第４図に示す位
置決め装置８を下方からみた図である。この図において
、基部２２の内部には、Ｘ方向およびθ方向に微調動作
を行なう可動部２３と圧電素子２４ａ、２４ｂ、２４ｃ
、２４ｄおよびＹ方向に微調動作を行なう可動部２５と
圧電素子２６ａ、２６ｂを一平面内に配置している。
すなわち、各微調部は各々包合しているので、コンパク
トに結合できる。Ｘ方向の微調動作を述べるに、第５図
に示すＸ方向の上向きに可動部２３を移動させる場合に
は、圧電素子２４ａ、２４ｃ全収縮させ同時に圧電素子
２４ｂ、２４ｄを伸長させる。この収縮と伸長との長さ
を等しくとることによって基部２３に変形を与えること
なく可動部２３のみを移動させることができる。また圧
電素子２４ａ、２４ｂ、 ２４ ｃ、２４ｄを予め伸長
した状態で組み込むことによって、可動部２３の位置剛
性を高くすることができる。Ｙ方向の微調動作も上述と
同様である。θ方向の微調動作について述べるに、微少
角度であれば、圧電素子２４ａ。
トに結合できる。Ｘ方向の微調動作を述べるに、第５図
に示すＸ方向の上向きに可動部２３を移動させる場合に
は、圧電素子２４ａ、２４ｃ全収縮させ同時に圧電素子
２４ｂ、２４ｄを伸長させる。この収縮と伸長との長さ
を等しくとることによって基部２３に変形を与えること
なく可動部２３のみを移動させることができる。また圧
電素子２４ａ、２４ｂ、 ２４ ｃ、２４ｄを予め伸長
した状態で組み込むことによって、可動部２３の位置剛
性を高くすることができる。Ｙ方向の微調動作も上述と
同様である。θ方向の微調動作について述べるに、微少
角度であれば、圧電素子２４ａ。
２４ｂ、２４ｃ、２４ｄを伸長あるいは収縮させて、可
動部２３にそのまま回転運動させることができるが、第
３図に示したような構成の６方向の微調部Ｄｔ−組み込
むこともできる。
動部２３にそのまま回転運動させることができるが、第
３図に示したような構成の６方向の微調部Ｄｔ−組み込
むこともできる。
本発明によれば、作業機が本来持っている腕によって比
較的大きな距離を高速で移動させ、指定された位置の十
分近くに粗調整して位置決めした段、指定された位置に
対して極めて精密に位置決動部が容易に実現できるよう
になる。また本発明の位置決め装置は小型で高性能なも
のでおるので、作業機として十分な性能をもつものが構
成できる。
較的大きな距離を高速で移動させ、指定された位置の十
分近くに粗調整して位置決めした段、指定された位置に
対して極めて精密に位置決動部が容易に実現できるよう
になる。また本発明の位置決め装置は小型で高性能なも
のでおるので、作業機として十分な性能をもつものが構
成できる。
第１図は本発明の装置の一実施例を備えた作業機の概観
図、第２図は本発明の装置の第１の実施例を示す斜視図
、第３図は第２図に示す微調部りの平面図、第４図は本
発明の装置の第２の実施例を示す斜視図、第５図は第４
図に示す本発明の装置の第２の実施例の平面図である。 ｌ・・・ベース、２・・・旋回台、３，４．５・・・腕
、６・・・旋回部、７川作業部、８・・・位置決め装置
、９゜１２．１５，１８．２２・・・基部、１０，１３
゜１６．１９，２３．２５−・・可動部、１１ ａ、
ｌ’ｌ ｂ。 １４ａ、１４ｂ、１７ａ、１７ｂ、２．Ｏａ 〜２０ｄ
。 ２４ａ〜２４ｄ、２６ａ、２６ｂ−圧電素子、２１・・
・回転支部。 χ Ｉ 図 第 ２１２１ 第 ３ 図 １９ ｖＪＳ図 ２４ｂ ２４４
図、第２図は本発明の装置の第１の実施例を示す斜視図
、第３図は第２図に示す微調部りの平面図、第４図は本
発明の装置の第２の実施例を示す斜視図、第５図は第４
図に示す本発明の装置の第２の実施例の平面図である。 ｌ・・・ベース、２・・・旋回台、３，４．５・・・腕
、６・・・旋回部、７川作業部、８・・・位置決め装置
、９゜１２．１５，１８．２２・・・基部、１０，１３
゜１６．１９，２３．２５−・・可動部、１１ ａ、
ｌ’ｌ ｂ。 １４ａ、１４ｂ、１７ａ、１７ｂ、２．Ｏａ 〜２０ｄ
。 ２４ａ〜２４ｄ、２６ａ、２６ｂ−圧電素子、２１・・
・回転支部。 χ Ｉ 図 第 ２１２１ 第 ３ 図 １９ ｖＪＳ図 ２４ｂ ２４４
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、空間の任意の位置に位置決めするものにおいて、２
部材間に圧電素子を配置した第１軸方向の移動部と、２
部材間に圧電素子を配置した第２軸方向の移動部と、２
部材間に圧電素子を配置した１軸回シの移動部とを備え
たことを特徴とする位置決め装置。 ２、前記移動部を積層配置したことを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の位置決め装置。 ３、前記移動部を選択的に積層配置したことを特徴とす
る特許請求の範囲第２．ＩＪＩ記載の位置決め装置。 ４、前記移動部を一平面間に配置したことを特徴とする
特ｆｆ請求の範囲第１項記載の位置決め装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58132742A JPS6025284A (ja) | 1983-07-22 | 1983-07-22 | 位置決め装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58132742A JPS6025284A (ja) | 1983-07-22 | 1983-07-22 | 位置決め装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6025284A true JPS6025284A (ja) | 1985-02-08 |
Family
ID=15088527
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58132742A Pending JPS6025284A (ja) | 1983-07-22 | 1983-07-22 | 位置決め装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6025284A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62214413A (ja) * | 1986-03-15 | 1987-09-21 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 微細位置決め装置 |
| JPS62214412A (ja) * | 1986-03-15 | 1987-09-21 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 微細位置決め装置 |
| JPS6366613A (ja) * | 1986-09-09 | 1988-03-25 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 微細位置決め装置 |
| JPS6366614A (ja) * | 1986-09-09 | 1988-03-25 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 微細位置決め装置 |
| JPS6366615A (ja) * | 1986-09-09 | 1988-03-25 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 微細位置決め装置 |
| JPS63137307A (ja) * | 1986-11-29 | 1988-06-09 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 微細位置決め装置 |
| JPS63137306A (ja) * | 1986-11-29 | 1988-06-09 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 微細位置決め装置 |
| JPS63137308A (ja) * | 1986-11-29 | 1988-06-09 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 微細位置決め装置 |
| JPH06230827A (ja) * | 1993-09-10 | 1994-08-19 | Yotaro Hatamura | 微細位置決め装置 |
| WO2002035695A1 (fr) * | 2000-10-20 | 2002-05-02 | Fujitsu Limited | Organe de commande piezo-electrique, procede d'entrainement et dispositif de stockage d'informations |
| WO2006098010A1 (ja) * | 2005-03-16 | 2006-09-21 | Hirata Corporation | 精密位置決め装置 |
| CN105094147A (zh) * | 2014-04-23 | 2015-11-25 | 中国科学院物理研究所 | 精密致动装置 |
-
1983
- 1983-07-22 JP JP58132742A patent/JPS6025284A/ja active Pending
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62214413A (ja) * | 1986-03-15 | 1987-09-21 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 微細位置決め装置 |
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| US6870710B2 (en) | 2000-10-20 | 2005-03-22 | Fujitsu Limited | Piezoelectric actuator, driving method and information storage device |
| KR100724711B1 (ko) * | 2000-10-20 | 2007-06-04 | 후지쯔 가부시끼가이샤 | 압전 액츄에이터, 구동 방법, 및 정보 기억 장치 |
| WO2006098010A1 (ja) * | 2005-03-16 | 2006-09-21 | Hirata Corporation | 精密位置決め装置 |
| JPWO2006098010A1 (ja) * | 2005-03-16 | 2008-08-21 | 平田機工株式会社 | 精密位置決め装置 |
| US7745972B2 (en) | 2005-03-16 | 2010-06-29 | Hirata Corporation | Precise positioning apparatus |
| JP4679572B2 (ja) * | 2005-03-16 | 2011-04-27 | 平田機工株式会社 | 精密位置決め装置 |
| CN105094147A (zh) * | 2014-04-23 | 2015-11-25 | 中国科学院物理研究所 | 精密致动装置 |
| EP3136399A4 (en) * | 2014-04-23 | 2017-04-12 | Institute Of Physics Chinese Academy Of Sciences | Precision actuating device |
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