KR20090064573A - Object handling device - Google Patents

Object handling device Download PDF

Info

Publication number
KR20090064573A
KR20090064573A KR1020097007446A KR20097007446A KR20090064573A KR 20090064573 A KR20090064573 A KR 20090064573A KR 1020097007446 A KR1020097007446 A KR 1020097007446A KR 20097007446 A KR20097007446 A KR 20097007446A KR 20090064573 A KR20090064573 A KR 20090064573A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
piezoelectric element
element means
rotor
stator
drive control
Prior art date
Application number
KR1020097007446A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101036115B1 (en
Inventor
마사키 다카산
가즈오 세이키
츠요시 고데라
Original Assignee
가부시키가이샤 도요다 지도숏키
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 도요다 지도숏키 filed Critical 가부시키가이샤 도요다 지도숏키
Publication of KR20090064573A publication Critical patent/KR20090064573A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101036115B1 publication Critical patent/KR101036115B1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/0009Gripping heads and other end effectors comprising multi-articulated fingers, e.g. resembling a human hand
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/02Gripping heads and other end effectors servo-actuated
    • B25J15/0206Gripping heads and other end effectors servo-actuated comprising articulated grippers
    • B25J15/022Gripping heads and other end effectors servo-actuated comprising articulated grippers actuated by articulated links
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/02Sensing devices
    • B25J19/028Piezoresistive or piezoelectric sensing devices
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02NELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/10Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors
    • H02N2/106Langevin motors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02NELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/10Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors
    • H02N2/108Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors around multiple axes of rotation, e.g. spherical rotor motors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

A current is supplied from a drive control section (T) to the piezoelectric element means (3) of a vibration actuator (A) and a rotor (4) is rotated thus handling an object by means of a joint mechanism. To grasp the object by the joint mechanism and sustain such state, current supply from the drive control section (T) to the piezoelectric element means (3) is stopped and rotation of the rotor (4) for the stator (2) is prevented by static torque, thus sustaining a state where the object (M) is grasped by the joint mechanism. When current supply is stopped, the drive control section (T) detects stress and temperature by measuring the voltage of each piezoelectric element plate in the piezoelectric element means (3) and when a stress more than a predetermined value is detected, the drive control section (T) supplies a current to the piezoelectric element means (3) such that the state of the joint mechanism at that time is sustained and drives the vibration actuator (A).

Description

물체 핸들링 장치{OBJECT HANDLING DEVICE}Object handling device {OBJECT HANDLING DEVICE}

본 발명은, 물체 핸들링 장치에 관한 것으로, 특히 물체를 파지하거나 이동하거나 하는 로봇 핸드 등의 물체 핸들링 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an object handling apparatus, and more particularly, to an object handling apparatus such as a robot hand for gripping or moving an object.

최근, 물체를 파지하거나 또는 이동하는 등의 핸들링을 실시할 수 있는 로봇 핸드 등의 물체 핸들링 장치가 알려져 있다.In recent years, object handling apparatuses, such as a robot hand which can handle handling, such as holding an object or moving, are known.

예를 들어, 특허문헌 1 에 개시되어 있는 로봇 핸드는, 구동원으로서의 모터를 갖고 있고, 이 모터의 회전력이 와이어를 통해 복수의 관절에 전달되어 구동됨으로써 손가락이 구부러져 물체를 파지할 수 있다.For example, the robot hand disclosed in Patent Document 1 has a motor as a drive source, and the rotational force of the motor is transmitted to a plurality of joints through a wire to be driven, whereby the finger can be bent and the object can be gripped.

(특허문헌 1) 일본 공개특허공보 2001-277174호(Patent Document 1) Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-277174

발명이 해결하고자 하는 과제Problems to be Solved by the Invention

그러나, 일반적으로 범용의 모터에서는 통전을 정지시키면 회전축에서의 정지를 유지할 수 없게 되는 것이 많고, 따라서, 특허문헌 1 의 로봇 핸드에 의해 물체를 파지하여 그 상태를 유지하고자 하면, 모터에 계속해서 통전할 필요가 있어 에너지 소비량이 높아진다.In general, however, in general-purpose motors, it is often impossible to maintain a stop on the rotating shaft when the energization is stopped. Therefore, when the robot hand of Patent Literature 1 grips an object to maintain the state, the motor is continuously energized. It is necessary to increase the energy consumption.

또한, 정전 등에 의해 모터에 대한 통전이 정지되면 로봇 핸드의 파지력이 저하되어, 로봇 핸드로부터 물체가 낙하될 우려가 있다.In addition, when power supply to the motor is stopped due to a power failure or the like, the holding force of the robot hand is lowered, and there is a fear that an object may fall from the robot hand.

본 발명은 이러한 문제점을 해소하기 위해서 이루어진 것으로, 구동원에 통전하지 않아도 물체에 대한 핸들링 상태를 계속해서 유지할 수 있는 물체 핸들링 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide an object handling apparatus capable of continuously maintaining a handling state for an object even without energizing a drive source.

과제를 해결하기 위한 수단Means to solve the problem

본 발명에 관련된 물체 핸들링 장치는, 스테이터와, 예압 수단에 의해 스테이터에 가압 접촉되는 로터와, 스테이터에 연결되는 압전 소자 수단을 갖는 진동 액추에이터와, 압전 소자 수단에 통전하여 스테이터를 진동시킴으로써 로터를 회전시켜서 물체를 핸들링하기 위한 구동 제어부를 구비하고, 압전 소자 수단에 대한 통전의 정지시에, 예압 수단에 의한 가압에 의해 로터의 회전이 방지되어 로터의 상기 물체에 대한 핸들링 상태가 유지되고, 구동 제어부는, 압전 소자 수단에 대한 통전의 정지시에 압전 소자 수단의 전압을 측정함으로써 압전 소자 수단에 가해지는 응력을 검출하고, 소정치 이상의 응력을 검출하였을 때에는, 압전 소자 수단에 통전함으로써 로터에 회전 토크를 부여하여 로터의 물체에 대한 핸들링 상태를 유지하는 것이다.An object handling apparatus according to the present invention includes a stator, a rotor in pressure contact with the stator by a preloading means, a vibration actuator having piezoelectric element means connected to the stator, and a piezoelectric element means to rotate the rotor by vibrating the stator. And a drive control section for handling the object, and at the time of stopping the energization of the piezoelectric element means, the rotation of the rotor is prevented by the pressurization by the preloading means to maintain the handling state of the rotor with respect to the object. The rotor detects the stress applied to the piezoelectric element means by measuring the voltage of the piezoelectric element means when the energization of the piezoelectric element means stops, and when detecting a stress higher than or equal to a predetermined value, the rotor torque is supplied to the rotor by energizing the piezoelectric element means. To maintain the handling of the rotor object.

발명의 효과Effects of the Invention

본 발명에 의하면, 구동원에 통전하지 않아도 물체에 대한 핸들링 상태를 계속해서 유지할 수 있다.According to the present invention, the handling state with respect to an object can be maintained continuously, without energizing a drive source.

도 1 은 본 발명의 실시형태에 관련된 물체 핸들링 장치를 나타내는 일부 파 단 사시도이다.1 is a partially broken perspective view showing an object handling apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2 는 실시형태에 있어서의 진동 액추에이터 및 구동 제어부를 나타내는 단면도이다.It is sectional drawing which shows the vibration actuator and drive control part in embodiment.

도 3 은 실시형태에서 사용된 압전 소자 수단의 구성을 나타내는 부분 단면도이다.3 is a partial cross-sectional view showing the configuration of piezoelectric element means used in the embodiment.

도 4 는 실시형태에서 사용된 압전 소자 수단의 3 쌍의 압전 소자판의 분극 방향을 나타내는 사시도이다.4 is a perspective view showing the polarization direction of three pairs of piezoelectric element plates of the piezoelectric element means used in the embodiment.

도 5 는 실시형태에 있어서의 제 1 압전 소자부의 구성을 나타내는 사시도이다.5 is a perspective view illustrating a configuration of a first piezoelectric element portion in an embodiment.

도 6 은 실시형태에 있어서의 제 2 압전 소자부의 구성을 나타내는 사시도이다.6 is a perspective view illustrating a configuration of a second piezoelectric element portion in the embodiment.

도 7 은 본 발명의 실시형태에 관련된 물체 핸들링 장치에 의해 물체를 파지한 모습을 나타내는 사시도이다.7 is a perspective view showing a state in which an object is gripped by the object handling apparatus according to the embodiment of the present invention.

도 8 은 본 발명의 다른 실시형태에 있어서의 진동 액추에이터 및 구동 제어부를 나타내는 단면도이다.It is sectional drawing which shows the vibration actuator and drive control part in other embodiment of this invention.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태Best Mode for Carrying Out the Invention

이하, 본 발명의 실시형태를 첨부 도면에 기초하여 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described based on an accompanying drawing.

도 1 에, 본 발명의 실시형태에 관련된 물체 핸들링 장치의 일부를 파단한 사시도를 나타낸다. 이 물체 핸들링 장치는, 예를 들어 로봇 핸드의 손가락 1 개를 구성하는 것으로, 구동원으로서의 진동 액추에이터 (A) 를 갖고 있다. 이 진동 액추에이터 (A) 에서는, 기부 블록 (1) 과 스테이터 (2) 사이에 압전 소자 수단 (3) 이 배치됨과 함께, 스테이터 (2) 에 형성된 오목부 안에 구체상의 로터 (4) 가 자유롭게 회전할 수 있도록 수용되어 있다. 또한, 압전 소자 수단 (3) 에는 이 압전 소자 수단 (3) 의 구동을 제어하기 위한 구동 제어부 (T) 가 접속되어 있어, 구동 제어부 (T) 를 사용하여 압전 소자 수단 (3) 를 구동시킴으로써 스테이터 (2) 를 진동시켜 로터 (4) 를 복수의 축 둘레로 회전할 수 있도록 구성되어 있다.FIG. 1: shows the perspective view which broke part of the object handling apparatus which concerns on embodiment of this invention. This object handling apparatus comprises one finger of a robot hand, for example, and has the vibration actuator A as a drive source. In this vibrating actuator A, the piezoelectric element means 3 is arranged between the base block 1 and the stator 2, and the spherical rotor 4 can freely rotate in the recess formed in the stator 2. It is housed for that. Moreover, the drive control part T for controlling the drive of this piezoelectric element means 3 is connected to the piezoelectric element means 3, and the stator is driven by driving the piezoelectric element means 3 using the drive control part T. FIG. It is comprised so that the rotor 4 may be rotated about several shafts by vibrating (2).

또한, 이 물체 핸들링 장치는, 진동 액추에이터 (A) 의 로터 (4) 를 제 1 관절로 하여 이 로터 (4) 의 회전에 의해 구동되는 관절 기구를 갖고 있다. 관절 기구는, 그 기단이 로터 (4) 에 고정됨과 함께 로터 (4) 의 표면에서 로터 (4) 의 직경 방향 외측을 향하여 직선상으로 연장되는 출력축 부재 (5) 를 갖고 있고, 출력축 부재 (5) 의 선단에 제 1 베벨 기어 (6) 가 고정되어 있다. 출력축 부재 (5) 의 외주부에는, 환상(環狀)의 2 개의 플레이트 (7) 가 각각 출력축 부재 (5) 에 대하여 자유롭게 회전할 수 있게 배치됨과 함께, 이들 플레이트 (7) 의 외주부에는 대략 통형상의 제 1 마디 (B) 가 고정되어 있고, 제 1 마디 (B) 의 내부에 2 개의 플레이트 (7), 출력축 부재 (5) 의 일부 및 제 1 베벨 기어 (6) 가 수용되어 있다.This object handling apparatus also has a joint mechanism driven by the rotation of the rotor 4 with the rotor 4 of the vibration actuator A as the first joint. The joint mechanism has an output shaft member 5 whose base end is fixed to the rotor 4 and extends linearly from the surface of the rotor 4 toward the radially outer side of the rotor 4, and the output shaft member 5 The first bevel gear 6 is fixed to the tip of the head. On the outer circumferential portion of the output shaft member 5, two annular plates 7 are arranged so as to be free to rotate with respect to the output shaft member 5, respectively, while the outer circumferential portions of these plates 7 have a substantially cylindrical shape. The first node B is fixed, and two plates 7, a part of the output shaft member 5, and the first bevel gear 6 are housed inside the first node B.

제 1 마디 (B) 의 선단에는, 제 2 관절의 축 (S1) 을 통해 대략 통형상의 제 2 마디 (C) 가 기울어 움직임 (傾動) 가능하게 연결되어 있다. 제 2 마디 (C) 의 선단에는, 제 3 관절의 축 (S2) 을 통해 대략 통형상의 제 3 마디 (D) 가 기울 어 움직임 가능하게 연결되어 있으며, 제 3 마디 (D) 의 선단은 반구형상으로 형성되어 있다.A substantially cylindrical second node C is inclinedly connected to the distal end of the first node B via an axis S1 of the second joint. To the end of the second node (C), a substantially cylindrical third node (D) is inclinedly connected through the axis (S2) of the third joint, and the tip of the third node (D) is hemisphere. It is formed in a shape.

출력축 부재 (5) 의 선단에 위치하는 제 1 베벨 기어 (6) 에는, 제 2 관절의 축 (S1) 상에서 제 2 마디 (C) 의 기단부에 고정되는 제 2 베벨 기어 (8) 가 맞물려 있다. 또한, 제 1 베벨 기어 (6) 에는, 이 제 2 베벨 기어 (8) 에 대향하도록 배치되는 제 3 베벨 기어 (9) 가 맞물려 있고, 이들 제 2 베벨 기어 (8) 와 제 3 베벨 기어 (9) 는 서로 독립적으로 제 2 관절의 축 (S1) 둘레로 회전 가능하게 배치되어 있다. 또한, 제 3 베벨 기어 (9) 에는 제 4 베벨 기어 (10) 가 맞물려 있으며, 이 제 4 베벨 기어 (10) 에는 제 5 베벨 기어 (11) 가 일체로 형성되어 있다. 제 5 베벨 기어 (11) 에는, 제 3 관절의 축 (S2) 상에서 제 3 마디 (D) 의 기단부에 고정되는 제 6 베벨 기어 (12) 가 맞물려 있다.The second bevel gear 8 fixed to the proximal end of the second node C is engaged with the first bevel gear 6 positioned at the tip of the output shaft member 5 on the shaft S1 of the second joint. Moreover, the 3rd bevel gear 9 arrange | positioned so as to oppose this 2nd bevel gear 8 is meshed with the 1st bevel gear 6, These 2nd bevel gear 8 and 3rd bevel gear 9 Are independently rotatably arranged around the axis S1 of the second joint. In addition, the fourth bevel gear 10 meshes with the third bevel gear 9, and the fifth bevel gear 11 is integrally formed with the fourth bevel gear 10. The fifth bevel gear 11 is engaged with the sixth bevel gear 12 fixed to the proximal end of the third node D on the axis S2 of the third joint.

제 2 ∼ 제 5 베벨 기어 (8 ∼ 11) 는 제 2 마디 (C) 의 내부에 수용되어 있고, 제 2 마디 (C) 의 내면에 장착된 베어링 (13) 에 의해 제 4 베벨 기어 (10) 및 제 5 베벨 기어 (11) 의 축이 자유롭게 회전할 수 있게 지지되어 있다. 또한, 제 6 베벨 기어 (12) 는 제 3 마디 (D) 의 내부에 수용되어 있다.The second to fifth bevel gears 8 to 11 are housed inside the second node C, and the fourth bevel gear 10 is provided by a bearing 13 mounted on the inner surface of the second node C. And the shaft of the fifth bevel gear 11 is rotatably supported. In addition, the sixth bevel gear 12 is housed inside the third node D. FIG.

제 1 의 가요성 유지 부재 (14) 에 의해, 제 1 마디 (B) 는 스테이터 (2) 에 대하여 기울어 움직임 가능하게 또한 그 축 둘레로 회전하지 않도록 유지되어 있다. 또한, 제 2 의 가요성 유지 부재 (15) 에 의해, 제 2 마디 (C) 는 제 1 마디 (B) 에 대하여 기울어 움직임 가능하게 또한 그 축 둘레로 회전하지 않도록 유지됨과 함께, 제 2 마디 (C) 에 고정된 제 2 베벨 기어 (8) 가 제 1 베벨 기어 (6) 에 맞물리고, 제 3 베벨 기어 (9) 가 제 1 베벨 기어 (6) 및 제 4 베벨 기어 (10) 에 각각 맞물린 상태가 유지된다. 또, 제 3 의 가요성 유지 부재 (16) 에 의해, 제 3 마디 (D) 는 제 2 마디 (C) 에 대하여 기울어 움직임 가능하게 또한 그 축 둘레로 회전하지 않도록 유지됨과 함께, 제 3 마디 (D) 에 고정되어 있는 제 6 베벨 기어 (12) 가 제 5 베벨 기어 (11) 에 맞물린 상태가 유지된다. 이들 제 1 ∼ 제 3 유지 부재 (14 ∼ 16) 에 의해 제 1 마디 (B), 제 2 마디 (C) 및 제 3 마디 (D) 는 진동 액추에이터 (A) 로부터 빠지지 않도록 유지되어 있다.By the first flexible retaining member 14, the first node B is held so as to be tilted relative to the stator 2 and not to rotate about its axis. In addition, by the second flexible retaining member 15, the second node C is held in such a manner that the second node C is tilted relative to the first node B and does not rotate about its axis. The second bevel gear 8 fixed to C) is engaged with the first bevel gear 6, and the third bevel gear 9 is engaged with the first bevel gear 6 and the fourth bevel gear 10, respectively. The state is maintained. In addition, by the third flexible holding member 16, the third node D is held so as to be tilted relative to the second node C and not rotate about its axis, and the third node ( The sixth bevel gear 12 fixed to D) is held in engagement with the fifth bevel gear 11. By these 1st-3rd holding members 14-16, the 1st node B, the 2nd node C, and the 3rd node D are hold | maintained so that it may not come out from the vibration actuator A. FIG.

그리고, 제 2 관절의 축 (S1) 은 출력축 부재 (5) 에 대하여 수직으로 배치됨과 함께, 제 3 관절의 축 (S2) 은, 제 2 관절의 축 (S1) 에 평행함과 함께 제 4 베벨 기어 (10) 및 제 5 베벨 기어 (11) 의 축에 수직으로 배치되어 있다.And while the axis S1 of the second joint is disposed perpendicular to the output shaft member 5, the axis S2 of the third joint is parallel to the axis S1 of the second joint, and the fourth bevel. It is arrange | positioned perpendicular to the axis of the gear 10 and the 5th bevel gear 11.

다음으로, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 진동 액추에이터 (A) 는, 초음파 진동에 의해 로터 (4) 를 회전시키는 초음파 액추에이터로 구성되어 있다. 기부 블록 (1) 과 스테이터 (2) 사이에 원통상의 압전 소자 수단 (3) 이 끼워져 지지됨과 함께, 기부 블록 (1) 과 스테이터 (2) 가 압전 소자 수단 (3) 내에 통과된 연결 볼트 (17) 를 통해서 서로 연결됨으로써, 진동 액추에이터 (A) 전체적으로는 대략 원기둥상의 외형을 갖고 있다. 여기서, 설명의 편의상, 기부 블록 (1) 으로부터 스테이터 (2) 로 향하는 원기둥상의 외형의 중심축을 Z 축으로 규정하고, Z 축에 대하여 수직 방향으로 X 축이, Z 축 및 X 축에 대하여 수직으로 Y 축이 각각 연장되어 있는 것으로 한다.Next, as shown in FIG. 2, the vibration actuator A is comprised by the ultrasonic actuator which rotates the rotor 4 by ultrasonic vibration. A connecting bolt through which the cylindrical piezoelectric element means 3 is inserted and supported between the base block 1 and the stator 2, and the base block 1 and the stator 2 are passed through the piezoelectric element means 3 ( By connecting to each other via 17), the vibration actuator A as a whole has an approximately cylindrical shape. Here, for convenience of description, the central axis of the cylindrical outline from the base block 1 to the stator 2 is defined as the Z axis, and the X axis in the direction perpendicular to the Z axis is perpendicular to the Z axis and the X axis. It is assumed that the Y axis extends, respectively.

압전 소자 수단 (3) 은, 각각 XY 평면 상에 위치하고 또한 서로 포개진 평판 상의 제 1 ∼ 제 3 압전 소자부 (31 ∼ 33) 를 갖고 있고, 이들 제 1 ∼ 제 3 압전 소자부 (31 ∼ 33) 는 각각 구동 제어부 (T) 에 접속되어 있다.The piezoelectric element means 3 has the 1st-3rd piezoelectric element parts 31-33 on the flat plate located on the XY plane, and mutually superimposed, respectively, and these 1st-3rd piezoelectric element parts 31-33. Are connected to the drive control unit T, respectively.

스테이터 (2) 에는, 압전 소자 수단 (3) 에 접하는 면과는 반대측에 오목부 (18) 가 형성되어 있고, 이 오목부 (18) 내에 구체(球體)상의 로터 (4) 가 수용되어 있다. 오목부 (18) 는, 로터 (4) 의 직경보다 작은 내경을 갖는 소경부 (19) 와, 로터 (4) 의 직경보다 큰 내경을 갖는 대경부 (20) 로 이루어지고, 이들 소경부 (19) 와 대경부 (20) 의 경계부에 XY 평면 상에 위치하는 고리형의 단차 (21) 가 형성되어 있다. 로터 (4) 는, 오목부 (18) 내의 단차 (21) 에 맞닿음으로써 자유롭게 회전할 수 있게 지지되어 있다.In the stator 2, the recessed part 18 is formed in the opposite side to the surface which contact | connects the piezoelectric element means 3, The spherical rotor 4 is accommodated in this recessed part 18. As shown in FIG. The recessed part 18 consists of the small diameter part 19 which has an internal diameter smaller than the diameter of the rotor 4, and the large diameter part 20 which has an internal diameter larger than the diameter of the rotor 4, These small diameter parts 19 ) And an annular step 21 positioned on the XY plane at the boundary between the large diameter portion 20 and the large diameter portion 20. The rotor 4 is supported by being able to rotate freely by contacting the step 21 in the recessed part 18.

또, 제 1 유지 부재 (14) 는, 로터 (4) 를 스테이터 (2) 에 대하여 소정의 압력으로 가압 접촉시키도록, 제 1 마디 (B) 를 스테이터 (2) 에 대하여 유지하고 있다. 즉, 제 1 유지 부재 (14) 는, 로터 (4) 를 스테이터 (2) 에 대하여 가압하는 예압 수단을 구성하고 있다.Moreover, the 1st holding member 14 has hold | maintained the 1st node B with respect to the stator 2 so that the rotor 4 may be pressure-contacted with respect to the stator 2 by predetermined pressure. That is, the 1st holding member 14 comprises the preload means which pressurizes the rotor 4 with respect to the stator 2. As shown in FIG.

도 3 에 나타내는 바와 같이, 제 1 ∼ 제 3 압전 소자부 (31 ∼ 33) 는 절연 시트 (34 ∼ 37) 를 개재하여 스테이터 (2) 및 기부 블록 (1) 으로부터, 또한 서로 절연된 상태로 배치되어 있다. 압전 소자 수단 (3) 의 제 1 압전 소자부 (31) 는, 전극판 (38), 압전 소자판 (39), 전극판 (40), 압전 소자판 (41) 및 전극판 (42) 이 순차 포개진 구조를 갖고 있다. 마찬가지로 제 2 압전 소자부 (32) 는, 전극판 (43), 압전 소자판 (44), 전극판 (45), 압전 소자판 (46) 및 전극판 (47) 이 순차 포개진 구조를 갖고, 제 3 압전 소자부 (33) 는, 전극판 (48), 압전 소자판 (49), 전극판 (50), 압전 소자판 (51) 및 전극판 (52) 이 순차 포개진 구조를 갖고 있다.As shown in FIG. 3, the 1st-3rd piezoelectric element parts 31-33 are arrange | positioned in the state insulated from each other from the stator 2 and the base block 1 via the insulating sheets 34-37. It is. As for the 1st piezoelectric element part 31 of the piezoelectric element means 3, the electrode plate 38, the piezoelectric element plate 39, the electrode plate 40, the piezoelectric element plate 41, and the electrode plate 42 are sequentially It has a nested structure. Similarly, the second piezoelectric element portion 32 has a structure in which the electrode plate 43, the piezoelectric element plate 44, the electrode plate 45, the piezoelectric element plate 46, and the electrode plate 47 are sequentially stacked. The third piezoelectric element portion 33 has a structure in which the electrode plate 48, the piezoelectric element plate 49, the electrode plate 50, the piezoelectric element plate 51, and the electrode plate 52 are sequentially stacked.

도 4 에 나타내는 바와 같이, 제 1 압전 소자부 (31) 의 한 쌍의 압전 소자판 (39 및 41) 은, Y 축 방향으로 2 분할된 부분이 서로 역극성을 가지고 각각 Z 축 방향 (두께 방향) 으로 팽창과 수축의 반대되는 변형 거동을 행하도록 분극되어 있고, 압전 소자판 (39) 과 압전 소자판 (41) 은 서로 뒤집혀 배치되어 있다.As shown in FIG. 4, in the pair of piezoelectric element plates 39 and 41 of the first piezoelectric element portion 31, portions divided in two in the Y-axis direction have opposite polarities to each other in the Z-axis direction (thickness direction). ), And the piezoelectric element plate 39 and the piezoelectric element plate 41 are arranged upside down.

제 2 압전 소자부 (32) 의 한 쌍의 압전 소자판 (44 및 46) 은 2 분할되지 않고 전체가 Z 축 방향 (두께 방향) 으로 팽창 또는 수축의 변형 거동을 행하도록 분극되어 있고, 압전 소자판 (44) 과 압전 소자판 (46) 은 서로 뒤집혀 배치되어 있다.The pair of piezoelectric element plates 44 and 46 of the second piezoelectric element portion 32 are polarized so as not to be divided into two, but the whole performs deformation behavior of expansion or contraction in the Z axis direction (thickness direction), and the piezoelectric element The plate 44 and the piezoelectric element plate 46 are arranged upside down with each other.

제 3 압전 소자부 (33) 의 한 쌍의 압전 소자판 (49 및 51) 은, X 축 방향으로 2 분할된 부분이 서로 역극성을 가지고 각각 Z 축 방향 (두께 방향) 으로 팽창과 수축의 반대되는 변형 거동을 행하도록 분극되어 있고, 압전 소자판 (49) 과 압전 소자판 (51) 은 서로 뒤집혀 배치되어 있다.In the pair of piezoelectric element plates 49 and 51 of the third piezoelectric element portion 33, the portions divided in two in the X-axis direction have opposite polarities to each other and are opposite to expansion and contraction in the Z-axis direction (thickness direction), respectively. The piezoelectric element plate 49 and the piezoelectric element plate 51 are arranged inverted to each other so as to perform the deforming behavior to be obtained.

이들 제 1 ∼ 제 3 압전 소자부 (31 ∼ 33) 의 6 장의 압전 소자판 (39, 41, 44, 46, 49, 51) 은 각각 구동 제어부 (T) 로부터 통전됨으로써 진동을 발생하여 스테이터 (2) 를 진동시키도록 구성되어 있다.The six piezoelectric element plates 39, 41, 44, 46, 49, and 51 of these first to third piezoelectric element portions 31 to 33 are respectively energized from the drive control section T to generate vibrations, thereby stator 2 ) Is configured to vibrate.

도 5 에 나타내는 바와 같이, 제 1 압전 소자부 (31) 의 적층 방향의 일단부에 위치하는 전극판 (38) 은, 압전 소자판 (39) 의 2 분할된 부분 (P1a 및 P2a) 에 각각 대응하고 Y 축 방향을 따라서 2 개의 부분 (E1a 및 E2a) 으로 분할되어 있다. 마찬가지로, 제 1 압전 소자부 (31) 의 적층 방향의 타단부에 배치되어 있는 전극판 (42) 도, 압전 소자판 (41) 의 2 분할된 부분 (P1b 및 P2b) 에 각각 대응하고 Y 축 방향을 따라서 2 개의 부분 (E1b 및 E2b) 으로 분할되어 있다. 이들 전극판 (38) 의 2 개의 부분 (E1a 및 E2a) 과, 전극판 (42) 의 2 개의 부분 (E1b 및 E2b) 으로부터 각각 단자가 인출되어 구동 제어부 (T) 에 접속되어 있다. 제 1 압전 소자부 (31) 의 적층 방향의 중간부에 위치하는 전극판 (40) 은, 2 개로 분할되지 않고 전기적으로 접지되어 있다.As shown in FIG. 5, the electrode plate 38 positioned at one end portion in the stacking direction of the first piezoelectric element portion 31 corresponds to the two divided portions P1a and P2a of the piezoelectric element plate 39, respectively. And divided into two parts E1a and E2a along the Y-axis direction. Similarly, the electrode plate 42 disposed on the other end of the first piezoelectric element portion 31 in the stacking direction also corresponds to the two divided portions P1b and P2b of the piezoelectric element plate 41, respectively, in the Y axis direction. Thus divided into two parts E1b and E2b. Terminals are drawn out from the two parts E1a and E2a of these electrode plates 38 and the two parts E1b and E2b of the electrode plates 42, respectively, and are connected to the drive control unit T. The electrode plates 40 located in the middle portion of the stacking direction of the first piezoelectric element portion 31 are electrically grounded without being divided into two.

여기서, 구동 제어부 (T) 로부터 압전 소자 수단 (3) 에 대한 통전이 정지되어 있을 때에, 압전 소자 수단 (3) 에 Y 방향의 응력 (f) 이 작용함과 함께 온도가 t 만큼 상승하였을 때, 응력 (f) 에서 기인하여 압전 소자판 (39) 의 2 개의 부분 (P1a 및 P2a) 에 각각 발생하는 전압을 Vfa, 압전 소자판 (41) 의 2 개의 부분 (P1b 및 P2b) 에 각각 발생하는 전압을 Vfb 로 하고, 온도 상승 (t) 에서 기인하여 압전 소자판 (39) 의 2 개의 부분 (P1a 및 P2a) 에 각각 발생하는 전압을 Vta, 압전 소자판 (41) 의 2 개의 부분 (P1b 및 P2b) 에 각각 발생하는 전압을 Vtb 로 하면, 구동 제어부 (T) 에 의해 전극판 (38) 의 2 개의 부분 (E1a 및 E2a) 을 통해서 각각 측정되는 압전 소자판 (39) 의 2 분할된 부분 (P1a 및 P2a) 의 전압 (V1a 및 V2a) 은, Here, when the energization from the drive control part T to the piezoelectric element means 3 is stopped, when the stress f in the Y direction acts on the piezoelectric element means 3 and the temperature rises by t, The voltage generated in the two portions P1a and P2a of the piezoelectric element plate 39 due to the stress f is the voltage generated in the two portions P1b and P2b of the piezoelectric element plate 41, respectively. Is Vfb, and the voltages generated at the two portions P1a and P2a of the piezoelectric element plate 39 due to the temperature rise t are respectively Vta and the two portions P1b and P2b of the piezoelectric element plate 41. ), When the voltage generated at each Vb is set to Vtb, the two divided portions P1a of the piezoelectric element plate 39 respectively measured by the driving control section T through the two portions E1a and E2a of the electrode plate 38. And the voltages V1a and V2a of P2a),

V1a = Vfa+Vta … (1) V1a = Vfa + Vta... (One)

V2a = Vfa-Vta … (2)V2a = Vfa-Vta... (2)

이 되고, 또한, 구동 제어부 (T) 에 의해 전극판 (42) 의 2 개의 부분 (E1b 및 E2b) 을 통해서 각각 측정되는 압전 소자판 (41) 의 2 분할된 부분 (P1b 및 P2b) 의 전압 (V1b 및 V2b) 은, And the voltages of the two divided portions P1b and P2b of the piezoelectric element plates 41 respectively measured by the driving control section T via the two portions E1b and E2b of the electrode plate 42. V1b and V2b),

V1b = Vfb+Vtb … (3) V1b = Vfb + Vtb... (3)

V2b = Vfb-Vtb … (4)V2b = Vfb-Vtb... (4)

가 된다. 또, 압전 소자판 (39) 의 2 개의 부분 (P1a 및 P2a) 은 분극 극성이 반대이기 때문에, 식 (1) 및 (2) 에서는 온도 상승 (t) 에서 기인하는 전압 Vta 의 부호가 반대가 된다. 마찬가지로, 압전 소자판 (41) 의 2 개의 부분 (P1b 및 P2b) 도 분극 극성이 반대이기 때문에, 식 (3) 및 (4) 에서는 온도 상승 (t) 에서 기인하는 전압 Vtb 의 부호가 반대가 된다.Becomes In addition, since the polarization polarities of the two portions P1a and P2a of the piezoelectric element plate 39 are opposite, in the formulas (1) and (2), the sign of the voltage Vta resulting from the temperature rise t is reversed. . Similarly, since the polarization polarities of the two portions P1b and P2b of the piezoelectric element plate 41 are also opposite, in the formulas (3) and (4), the sign of the voltage Vtb resulting from the temperature rise t is reversed. .

식 (1) 및 (2) 로부터, From the formulas (1) and (2),

Vfa = (1/2)ㆍ(V1a+V2a) … (5) Vfa = (1/2) ... (V1a + V2a)... (5)

Vta = (1/2)ㆍ(V1a-V2a) … (6)Vta = (1/2) ... (V1a-V2a)... (6)

가 되고, 식 (3) 및 (4) 에서, And in the formulas (3) and (4),

Vfb = (1/2)ㆍ(V1b+V2b) … (7) Vfb = (1/2) ... (V1b + V2b)... (7)

Vtb = (1/2)ㆍ(V1b-V2b) … (8)Vtb = (1/2)-(V1b-V2b)... (8)

이 된다. 그래서, 압전 소자판 (39) 과 압전 소자판 (41) 의 평균을 내어, 응력 (f) 에서 기인하는 전압 Vf 와 온도 상승 (t) 에서 기인하는 전압 Vt 는, Becomes Therefore, the piezoelectric element plate 39 and the piezoelectric element plate 41 are averaged, and the voltage Vt resulting from the stress f and the voltage Vt resulting from the temperature rise t are

Vf = (1/2)ㆍ(Vfa+Vfb) Vf = (1/2) · (Vfa + Vfb)

= (1/4)ㆍ(V1a+V2a+V1b+V2b) … (9)    = (1/4) · (V1a + V2a + V1b + V2b)... (9)

Vt = (1/2)ㆍ(Vta+Vtb) Vt = (1/2) · (Vta + Vtb)

= (1/4)ㆍ(V1a+V1b-V2a-V2b) … (10)   = (1/4) (V1a + V1b-V2a-V2b)... 10

이 된다. 즉, 응력 (f) 은 (V1a+V2a+V1b+V2b) 에 비례하고, 온도 상승 (t) 은 (V1a+V2a-V1b-V2b) 에 비례한다. 따라서, 압전 소자 수단 (3) 에 대한 통전 정지시에, 구동 제어부 (T) 는, 압전 소자판 (39) 의 2 분할된 부분 (P1a 및 P2a) 에 발생하는 전압 (V1a 및 V2a) 과 압전 소자판 (41) 의 2 분할된 부분 (P1b 및 P2b) 에 발생하는 전압 (V1b 및 V2b) 을 각각 측정함으로써, 압전 소자 수단 (3) 에 대하여 Y 방향에 발생하는 응력 (f) 과 온도 상승 (t) 을 검출할 수 있다.Becomes That is, the stress f is proportional to (V1a + V2a + V1b + V2b), and the temperature rise t is proportional to (V1a + V2a-V1b-V2b). Accordingly, at the time of stopping the energization of the piezoelectric element means 3, the drive control unit T includes the voltages V1a and V2a and the piezoelectric elements generated in the two divided portions P1a and P2a of the piezoelectric element plate 39. By measuring the voltages V1b and V2b generated in the two divided portions P1b and P2b of the plate 41, respectively, the stress f and the temperature rise t generated in the Y direction with respect to the piezoelectric element means 3. ) Can be detected.

또한, 도시하지 않지만, 제 3 압전 소자부 (33) 에 있어서도, 제 1 압전 소자부 (31) 와 마찬가지로, 그 적층 방향의 양단부에 위치하는 전극판 (48 및 52) 이 각각 압전 소자판 (49 및 51) 의 2 분할된 부분에 대응하여 X 축 방향을 따라서 2 개의 부분으로 분할되어 있고, 각 전극판 (48 및 52) 의 2 분할된 부분으로부터 각각 단자가 인출되어 구동 제어부 (T) 에 접속되어 있다. 또한, 제 3 압전 소자부 (33) 의 적층 방향의 중간부에 위치하는 전극판 (50) 은, 2 분할되지 않고, 전기적으로 접지되어 있다.Although not shown, also in the third piezoelectric element portion 33, similarly to the first piezoelectric element portion 31, the electrode plates 48 and 52 positioned at both ends in the stacking direction thereof are each a piezoelectric element plate 49. And two portions along the X-axis direction corresponding to the two divided portions of 51), and terminals are drawn out from the two divided portions of the respective electrode plates 48 and 52, respectively, and connected to the drive control section T. FIG. It is. Moreover, the electrode plate 50 located in the intermediate part of the lamination direction of the 3rd piezoelectric element part 33 is not divided into two, and is electrically grounded.

이 제 3 압전 소자부 (33) 에 있어서는, 압전 소자 수단 (3) 에 대한 통전 정지시에, 압전 소자판 (49) 의 2 분할된 부분에 발생하는 전압과 압전 소자판 (51) 의 2 분할된 부분에 발생하는 전압을 구동 제어부 (T) 에서 각각 측정함으로써, 압전 소자 수단 (3) 에 대하여 X 방향에 발생하는 응력 (f) 과 온도 상승 (t) 을 검출할 수 있다.In the third piezoelectric element portion 33, the voltage generated in the two divided portions of the piezoelectric element plate 49 and the two divisions of the piezoelectric element plate 51 at the time of stopping the energization of the piezoelectric element means 3. By measuring the voltage which generate | occur | produces in the part with which it was carried out by the drive control part T, the stress f and temperature rise t which generate | occur | produce in the X direction with respect to the piezoelectric element means 3 can be detected.

또한, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 제 2 압전 소자부 (32) 의 3 개의 전극판 (43, 45, 47) 은 모두 2 분할되어 있지 않고, 제 2 압전 소자부 (32) 의 적층 방향의 양단부에 위치하는 전극판 (43 및 47) 으로부터 각각 단자가 인출되어 구동 제어부 (T) 에 접속되어 있다. 제 2 압전 소자부 (32) 의 적층 방향의 중간부에 위치하는 전극판 (45) 은 전기적으로 접지되어 있다.In addition, as shown in FIG. 6, the three electrode plates 43, 45, 47 of the 2nd piezoelectric element part 32 are not divided into two, and both ends of the 2nd piezoelectric element part 32 in the lamination direction. Terminals are pulled out from the electrode plates 43 and 47 positioned at, respectively, and are connected to the drive control unit T. FIG. The electrode plate 45 located in the middle portion of the stacking direction of the second piezoelectric element portion 32 is electrically grounded.

여기서, 구동 제어부 (T) 로부터 압전 소자 수단 (3) 에 대한 통전이 정지되어 있을 때에, 압전 소자 수단 (3) 에 Z 방향의 응력 (f) 이 발생함과 함께 온도가 t 만큼 상승하였을 때에, 응력 (f) 에서 기인하여 압전 소자판 (44 및 46) 에 각각 발생하는 전압을 Vf1 및 Vf2 로 하고, 온도 상승 (t) 에서 기인하여 압전 소자판 (44 및 46) 에 각각 발생하는 전압을 Vt1 및 Vt2 로 하면, 구동 제어부 (T) 에 의해 전극판 (43 및 47) 을 통해서 각각 측정되는 압전 소자판 (44 및 46) 의 전압 V1 및 V2 는, Here, when the energization from the drive control part T to the piezoelectric element means 3 is stopped, when the stress f in the Z direction is generated in the piezoelectric element means 3 and the temperature rises by t, The voltages generated in the piezoelectric element plates 44 and 46 respectively due to the stress f are Vf1 and Vf2, and the voltages generated in the piezoelectric element plates 44 and 46 respectively due to the temperature rise t are denoted by Vt1. And Vt2, the voltages V1 and V2 of the piezoelectric element plates 44 and 46 measured by the drive control unit T via the electrode plates 43 and 47, respectively,

V1 = Vf1+Vt1 … (11) V1 = Vf1 + Vt1... (11)

V2 = Vf2+Vt2 … (12) V2 = Vf2 + Vt2... (12)

가 된다. 여기서, 상기의 Vt1 및 Vt2 를 Y 방향 또는 X 방향에서 구한 온도 상승 (t) 에서 기인하는 전압 Vt 와 근사시키면, 상기 서술한 식 (11) 및 (12) 는, Becomes Here, when said Vt1 and Vt2 are approximated with the voltage Vt resulting from the temperature rise (t) calculated | required in the Y direction or the X direction, Formula (11) and (12) mentioned above are

V1 = Vf1+Vt V1 = Vf1 + Vt

V2 = Vf2+Vt V2 = Vf2 + Vt

가 되고, 한 쌍의 압전 소자판 (44 및 46) 의 평균을 내고, 응력 (f) 에서 기인하는 전압 Vf 는, Becomes the average of the pair of piezoelectric element plates 44 and 46, and the voltage Vf resulting from the stress f is

Vf = (1/2)ㆍ(Vf1+Vf2) Vf = (1/2) · (Vf1 + Vf2)

= (1/2)ㆍ(V1+V2-2Vt)   = (1/2) · (V1 + V2-2Vt)

가 된다. 즉, 응력 (f) 은 (V1+V2-2Vt) 에 비례한다. 따라서, 압전 소자 수단 (3) 에 대한 통전 정지시에, 구동 제어부 (T) 는 한 쌍의 압전 소자판 (44 및 46) 에 발생하는 전압 V1 및 V2 를 측정함으로써, 압전 소자 수단 (3) 에 대하여 Z 방향에 발생하는 응력 (f) 을 검출할 수 있다.Becomes That is, the stress f is proportional to (V1 + V2-2Vt). Therefore, when the energization stops with respect to the piezoelectric element means 3, the drive control part T measures the voltages V1 and V2 which generate | occur | produce in the pair of piezoelectric element boards 44 and 46, and the piezoelectric element means 3 The stress f generated in the Z direction can be detected.

또, 제 2 압전 소자부 (32) 의 한 쌍의 압전 소자판 (44 및 46) 을 서로 상이한 열팽창 계수를 갖는 재료로 형성하면, 이들 압전 소자판 (44 및 46) 에 발생하는 전압 V1 및 V2 를 측정함으로써, 응력뿐만 아니라 온도도 검출할 수 있다.In addition, when the pair of piezoelectric element plates 44 and 46 of the second piezoelectric element portion 32 are formed of a material having a different thermal expansion coefficient, the voltages V1 and V2 generated in these piezoelectric element plates 44 and 46 are different. By measuring, not only the stress but also the temperature can be detected.

다음으로, 본 발명의 실시형태에 관련된 물체 핸들링 장치의 동작에 관해서 설명한다. 구동 제어부 (T) 로부터 진동 액추에이터 (A) 의 제 1 압전 소자부 (31) 의 전극판 (38 및 42) 에 각각 스테이터 (2) 의 고유 진동수에 가까운 주파수의 교류 전압을 인가하여 한 쌍의 압전 소자판 (39 및 41) 에 통전하면, 이들 한 쌍의 압전 소자판 (39 및 41) 의 2 분할된 부분이 Z 축 방향으로 팽창과 수축을 교대로 반복하여, 스테이터 (2) 에 Y 축 방향의 굽힘 진동 (flexural oscillation) 을 발생한다.Next, operation | movement of the object handling apparatus which concerns on embodiment of this invention is demonstrated. A pair of piezoelectric elements are applied from the drive control unit T to the electrode plates 38 and 42 of the first piezoelectric element unit 31 of the vibration actuator A, respectively, with a frequency close to the natural frequency of the stator 2. When the element plates 39 and 41 are energized, the two divided portions of the pair of piezoelectric element plates 39 and 41 alternately repeat expansion and contraction in the Z axis direction, and the stator 2 in the Y axis direction. Flexural oscillation occurs.

또한, 구동 제어부 (T) 로부터 진동 액추에이터 (A) 의 제 2 압전 소자부 (32) 의 전극판 (43 및 47) 에 각각 스테이터 (2) 의 고유 진동수에 가까운 주파수의 교류 전압을 인가하여 한 쌍의 압전 소자판 (44 및 46) 에 통전하면, 이들 한 쌍의 압전 소자판 (44 및 46) 이 Z 축 방향으로 팽창과 수축을 반복하여, 스테이터 (2) 에 Z 축 방향의 종(縱)진동을 발생한다.Further, a pair of AC voltages having a frequency close to the natural frequency of the stator 2 is applied to the electrode plates 43 and 47 of the second piezoelectric element portion 32 of the vibration actuator A from the drive control unit T, respectively. When the piezoelectric element plates 44 and 46 are supplied with electricity, the pair of piezoelectric element plates 44 and 46 repeats expansion and contraction in the Z axis direction, so that the stator 2 has a longitudinal direction in the Z axis direction. Generate vibration.

그리고, 구동 제어부 (T) 로부터 진동 액추에이터 (A) 의 제 3 압전 소자부 (33) 의 전극판 (48 및 52) 에 각각 스테이터 (2) 의 고유 진동수에 가까운 주파수의 교류 전압을 인가하여 한 쌍의 압전 소자판 (49 및 51) 에 통전하면, 이들 한 쌍의 압전 소자판 (49 및 51) 의 2 분할된 부분이 Z 축 방향으로 팽창과 수축을 교대로 반복하여, 스테이터 (2) 에 X 축 방향의 굽힘 진동을 발생한다.Then, a pair of AC voltages having a frequency close to the natural frequency of the stator 2 is applied to the electrode plates 48 and 52 of the third piezoelectric element portion 33 of the vibration actuator A from the drive control unit T, respectively. When the piezoelectric element plates 49 and 51 are energized, two divided portions of the pair of piezoelectric element plates 49 and 51 alternately repeat expansion and contraction in the Z-axis direction, so that the stator 2 has an X value. Generates bending vibration in the axial direction.

또, 구동 제어부 (T) 로부터 제 1 압전 소자부 (31) 의 전극판 (38 및 42) 에 교류 전압을 인가할 때에는, 각 전극판 (38 및 42) 의 2 분할된 부분에 서로 같은 값의 전압이 동시에 인가되도록 설정되어 있다. 마찬가지로, 구동 제어부 (T) 로부터 제 3 압전 소자부 (33) 의 전극판 (48 및 52) 에 교류 전압을 인가할 때에도, 각 전극판 (48 및 52) 의 2 분할된 부분에 서로 같은 값의 전압이 동시에 인가되도록 설정되어 있다.Moreover, when applying an alternating voltage to the electrode plates 38 and 42 of the 1st piezoelectric element part 31 from the drive control part T, the two values of each electrode plate 38 and 42 have the same value. The voltage is set to be applied at the same time. Similarly, even when an alternating current voltage is applied to the electrode plates 48 and 52 of the third piezoelectric element portion 33 from the drive control section T, the two divided portions of each electrode plate 48 and 52 have the same value. The voltage is set to be applied at the same time.

전술한 바와 같이, 구동 제어부 (T) 에 의해 진동 액추에이터 (A) 의 압전 소자 수단 (3) 에 통전함으로써, 제 1 압전 소자부 (31) 에 의한 Y 축 방향의 굽힘 진동, 제 2 압전 소자부 (32) 에 의한 Z 축 방향의 종진동 및 제 3 압전 소자부 (33) 에 의한 X 축 방향의 굽힘 진동 중 2 개 또는 3 개 모두를 조합한 복합 진동을 발생시켜, 스테이터 (2) 의 단차 (21) 에 타원 진동을 형성함으로써, 로터 (4) 를 3차원 방향으로 자유롭게 회전 구동할 수 있다.As described above, the bending control in the Y-axis direction by the first piezoelectric element part 31 and the second piezoelectric element part are conducted by energizing the piezoelectric element means 3 of the vibration actuator A by the drive control unit T. As shown in FIG. (32) generates a combined vibration in which two or all of the longitudinal vibration in the Z-axis direction and the bending vibration in the X-axis direction by the third piezoelectric element portion 33 are combined to generate the step of the stator 2. By providing the elliptic vibration to the 21, the rotor 4 can be freely driven to rotate in the three-dimensional direction.

여기서, 진동 액추에이터 (A) 의 로터 (4) 를 회전시켜 출력축 부재 (5) 를 스테이터 (2) 에 대하여 기울어 움직이게 하면, 출력축 부재 (5) 의 기울어 움직임에 동반하여 제 1 마디 (B), 제 2 마디 (C) 및 제 3 마디 (D) 가 서로의 상대 자세를 유지한 채로 스테이터 (2) 에 대하여 기울어 움직이게 된다.Here, when the rotor 4 of the vibrating actuator A is rotated so that the output shaft member 5 is inclined with respect to the stator 2, the first node B, the first node B, and the first movement are accompanied by the tilt movement of the output shaft member 5. The second section C and the third section D are tilted relative to the stator 2 while maintaining the relative posture of each other.

또한, 진동 액추에이터 (A) 의 로터 (4) 를 회전시켜 출력축 부재 (5) 를 그 자신의 축 둘레로 회전시키면, 출력축 부재 (5) 와 함께 제 1 베벨 기어 (6) 가 회전한다. 이 제 1 베벨 기어 (6) 의 회전에 동반하여 제 2 베벨 기어 (8) 가 제 2 관절의 축 (S1) 둘레로 회전함으로써 제 2 마디 (C) 가 제 1 마디 (B) 에 대하여 기울어 움직임과 함께, 제 3 ∼ 제 5 베벨 기어 (9 ∼ 11) 를 통해서 제 6 베벨 기어 (12) 가 제 3 관절의 축 (S2) 둘레로 제 2 베벨 기어 (8) 와 동일 방향으로 회전함으로써 제 3 마디 (D) 가 제 2 마디 (C) 에 대하여 기울어 움직이게 된다.In addition, when the rotor 4 of the vibration actuator A is rotated to rotate the output shaft member 5 around its own axis, the first bevel gear 6 rotates together with the output shaft member 5. Accompanied by the rotation of the first bevel gear 6, the second bevel gear 8 is rotated about the axis S1 of the second joint, so that the second node C tilts relative to the first node B. And the sixth bevel gear 12 rotates in the same direction as the second bevel gear 8 around the axis S2 of the third joint through the third to fifth bevel gears 9 to 11. The node D moves inclined with respect to the second node C.

또, 로터 (4) 를 회전시켜 출력축 부재 (5) 의 스테이터 (2) 에 대한 기울어 움직임과 출력축 부재 (5) 의 축 둘레 회전을 동시에 실시하면, 제 1 마디 (B) 가 스테이터 (2) 에 대하여 기울어 움직이게 되면서, 제 1 마디 (B) 에 대하여 제 2 마디 (C) 가, 또한 제 2 마디 (C) 에 대하여 제 3 마디 (D) 가 각각 기울어 움직이게 된다.Moreover, when the rotor 4 is rotated and the tilting motion of the output shaft member 5 with respect to the stator 2 and the rotation around the axis of the output shaft member 5 are simultaneously performed, the first node B is connected to the stator 2. The second node C is tilted relative to the first node B, and the third node D is tilted relative to the second node C while being tilted relative to the first node B. As shown in FIG.

이와 같이, 구동 제어부 (T) 에 의해 진동 액추에이터 (A) 의 압전 소자 수단 (3) 에 통전하여 로터 (4) 를 회전시킴으로써 관절 기구의 제 1 마디 (B), 제 2 마디 (C) 및 제 3 마디 (D) 를 각각 기울어 움직이게 할 수 있어, 이 관절 기구를 사용하여 물체를 이동시키거나, 물체를 파지하거나 할 수 있다. 즉, 관절 기구에 의해 물체를 핸들링할 수 있다.In this manner, the first control unit B, the second node C, and the first unit B of the joint mechanism are operated by energizing the piezoelectric element means 3 of the vibration actuator A by the drive control unit T to rotate the rotor 4. Each of the three nodes (D) can be tilted to move, so that the joint mechanism can be used to move or grip the object. That is, the object can be handled by the joint mechanism.

여기서, 예를 들어 도 7 에 나타낸 바와 같은 물체 (M) 를 관절 기구에 의해 파지하고 그 상태를 유지하고자 할 때에는, 구동 제어부 (T) 로부터 진동 액추에이터 (A) 의 압전 소자 수단 (3) 에 대한 통전을 정지한다. 이와 같이 통전을 정지하더라도, 진동 액추에이터 (A) 의 로터 (4) 는 예압 수단으로서의 제 1 유지 부재 (14) 에 의해 소정의 압력으로 스테이터 (2) 에 가압 접촉되어 있기 때문에, 로터 (4) 와 스테이터 (2) 사이의 정지 토크에 의해 스테이터 (2) 에 대한 로터 (4) 의 회전이 방지되게 된다. 그 결과, 스테이터 (2), 관절 기구의 제 1 마디 (B), 제 2 마디 (C) 및 제 3 마디 (D) 의 상대 자세가 그대로의 상태로 유지되고, 이것에 의해 관절 기구로 물체 (M) 를 파지한 상태를 유지할 수 있다. 이와 같이, 구동 제어부 (T) 로부터 압전 소자 수단 (3) 에 대한 통전을 정지함으로써, 관절 기구에 의한 물체 (M) 의 핸들링 상태가 유지된다.Here, for example, when the object M as shown in FIG. 7 is gripped by the joint mechanism and the state is to be maintained, the drive control unit T is connected to the piezoelectric element means 3 of the vibration actuator A. FIG. Stop energization. Even if the energization is stopped in this way, since the rotor 4 of the vibration actuator A is in pressure contact with the stator 2 at a predetermined pressure by the first holding member 14 as the preloading means, the rotor 4 The rotation of the rotor 4 with respect to the stator 2 is prevented by the stop torque between the stators 2. As a result, the relative postures of the stator 2, the first node B, the second node C, and the third node D of the joint mechanism are maintained intact, whereby the object ( M) can be held. In this way, by stopping the energization of the piezoelectric element means 3 from the drive control part T, the handling state of the object M by a joint mechanism is maintained.

따라서, 관절 기구로 물체 (M) 를 파지한 상태를 유지하기 위해서 진동 액추에이터 (A) 에 계속해서 통전할 필요는 없어, 이것에 의해 에너지 소비량의 저감을 도모할 수 있다. 또한, 구동 제어부 (T) 로부터 압전 소자 수단 (3) 에 대한 통전을 정지함으로써 관절 기구의 그 때의 상태가 유지되기 때문에, 관절 기구에 의해 물체 (M) 가 파지되어 있을 때에 정전 등에 의해 구동 제어부 (T) 로부터 압전 소자 수단 (3) 에 대한 통전이 갑자기 정지되어도 물체 (M) 를 계속해서 파지할 수 있어, 관절 기구로부터 물체 (M) 가 낙하하는 것을 방지할 수 있다.Therefore, in order to maintain the state which hold | maintained the object M with a joint mechanism, it is not necessary to continue to energize the vibration actuator A, and, thereby, energy consumption can be reduced. In addition, since the state at that time of the joint mechanism is maintained by stopping the energization of the piezoelectric element means 3 from the drive controller T, the drive controller is controlled by a power failure or the like when the object M is held by the joint mechanism. Even when the energization of the piezoelectric element means 3 suddenly stops from (T), the object M can be held continuously, and the object M can be prevented from falling from the joint mechanism.

또한, 전술한 바와 같이 구동 제어부 (T) 로부터 압전 소자 수단 (3) 에 대한 통전을 정지하였을 때에도 구동 제어부 (T) 는 온 상태인 채로 되어, 구동 제어 부 (T) 는 압전 소자 수단 (3) 의 제 1 ∼ 제 3 압전 소자부 (31 ∼ 33) 의 6 장의 압전 소자판 (39, 41, 44, 46, 49, 51)의 전압을 각각 측정함으로써 압전 소자 수단 (3) 에 대한 X, Y, Z 방향의 응력 및 온도를 검출한다.In addition, even when the energization of the piezoelectric element means 3 is stopped from the drive control unit T as described above, the drive control unit T remains in the ON state, and the drive control unit T is the piezoelectric element means 3. X, Y to the piezoelectric element means 3 by measuring the voltages of the six piezoelectric element plates 39, 41, 44, 46, 49 and 51 of the first to third piezoelectric element portions 31 to 33 of , Z stress and temperature are detected.

예를 들어, 관절 기구 또는 이 관절 기구에 의해 파지되어 있는 물체 (M) 에 대하여 외력이 작용하여, 관절 기구로부터 로터 (4) 및 스테이터 (2) 를 통해서 압전 소자 수단 (3) 에 응력이 발생하면, 그 때 압전 소자판에 발생하는 전압이 구동 제어부 (T) 에서 측정됨으로써 응력이 검출된다. 여기서, 검출한 응력이 소정치 이상이면, 구동 제어부 (T) 는 이 응력의 방향에 대응하는 압전 소자 수단 (3) 의 압전 소자판에 통전하여 로터 (4) 에 회전 토크를 부여함으로써, 이 때의 관절 기구에 의한 물체 (M) 의 핸들링 상태를 유지한다. 따라서, 관절 기구로 물체 (M) 를 파지하고 있을 때에 관절 기구 또는 물체 (M) 에 외력이 작용하더라도 물체 (M) 를 낙하시키지 않고 계속해서 파지할 수 있다.For example, an external force acts on the articulation mechanism or the object M held by the articulation mechanism, and stress is generated in the piezoelectric element means 3 from the articulation mechanism via the rotor 4 and the stator 2. Then, a stress is detected by measuring the voltage which generate | occur | produces in a piezoelectric element plate in that case by the drive control part T. Here, if the detected stress is more than the predetermined value, the drive control part T will energize the piezoelectric element plate of the piezoelectric element means 3 corresponding to the direction of this stress, and will give a rotor torque to the rotor 4 at this time, Maintains the handling state of the object M by the articulation mechanism. Therefore, even when an external force is applied to the joint mechanism or the object M when the object M is gripped by the joint mechanism, the grip can be continued without dropping the object M. FIG.

이와 같이, 응력의 검출 및 응력에 대한 핸들링 제어를 이 물체 핸들링 장치 자체에 의해 자동으로 실시할 수 있다.In this way, the detection of stress and the handling control for the stress can be automatically performed by the object handling apparatus itself.

또한, 구동 제어부 (T) 는 압전 소자 수단 (3) 에 대한 통전 정지시에도 온 상태로 유지됨과 함께, 진동 액추에이터 (A) 는 통전시의 응답성이 우수하기 때문에, 구동 제어부 (T) 는 소정치 이상의 응력을 검출하였을 때에 압전 소자 수단 (3) 에 통전하여 즉시 진동 액추에이터 (A) 를 구동함으로써, 물체를 관절 기구로 파지한 상태를 유지할 수 있다.In addition, since the drive control part T is kept on even when the electricity supply stops with respect to the piezoelectric element means 3, and the vibration actuator A is excellent in responsiveness at the time of electricity supply, the drive control part T is small. When the stationary abnormality stress is detected, the piezoelectric element means 3 is energized and the vibration actuator A is immediately driven to maintain the state in which the object is held by the joint mechanism.

압전 소자 수단 (3) 의 압전 소자판 (39, 41, 44, 46, 49, 51) 을 응력 센서 및 온도 센서로서 겸용하여 응력 및 온도를 검출할 수 있기 때문에, 응력 센서나 온도 센서를 새롭게 형성할 필요가 없고, 따라서, 이 물체 핸들링 장치의 구조의 간소화 및 소형화가 실현됨과 함께 제조 비용을 저감할 수 있다.Since the piezoelectric element plates 39, 41, 44, 46, 49, 51 of the piezoelectric element means 3 can be used as stress sensors and temperature sensors to detect stress and temperature, a stress sensor and a temperature sensor are newly formed. There is no need to do this, and therefore, the structure of the object handling apparatus can be simplified and downsized, and the manufacturing cost can be reduced.

이러한 물체 핸들링 장치는, 로봇 핸드의 손가락뿐만 아니라, 로봇의 다리와 같이 복수의 관절을 갖는 각종 부분에 적용할 수 있다.Such an object handling apparatus can be applied not only to the finger of the robot hand but also to various parts having a plurality of joints such as the legs of the robot.

또, 구동 제어부 (T) 는, 압전 소자 수단 (3) 에 대한 통전 및 통전 정지를 번갈아 연속적으로 실시하여 응력 및 온도의 검출과 진동 액추에이터 (A) 의 구동을 번갈아 실시할 수도 있다.In addition, the drive control part T may alternately perform the energization and the energization stop with respect to the piezoelectric element means 3, and may alternately perform the detection of a stress and a temperature, and the drive of a vibration actuator A. FIG.

또한, 브리지 회로를 구성하거나 함으로써 응력 및 온도의 검출과 진동 액추에이터 (A) 의 구동을 동시에 실시할 수도 있고, 이것에 의해, 관절 기구에 의한 물체의 핸들링을 고정밀도로 실시할 수 있다. 이 경우에 검출되는 응력은, 구동에 의해 발생하는 힘과 실제 핸들링에서 가해지는 응력이 합성된 힘이다.In addition, by configuring the bridge circuit, the detection of stress and temperature and the drive of the vibration actuator A can be simultaneously performed, whereby the handling of the object by the joint mechanism can be performed with high accuracy. The stress detected in this case is the combined force of the force generated by the driving and the stress applied in the actual handling.

또한, 상기 서술한 실시형태에 있어서, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 진동 액추에이터 (A) 는 압전 소자 수단 (3) 과는 별도로, 압전 소자 수단 (3) 과 동일 구조를 갖고 주로 센서로서 사용되는 제 2 압전 소자 수단 (61) 을 갖고, 이 제 2 압전 소자 수단 (61) 을 압전 소자 수단 (3) 과 적층하여 배치함과 함께, 압전 소자 수단 (3) 에 대한 통전시에도 이 제 2 압전 소자 수단 (61) 에는 통전되지 않도록 구성할 수도 있다. 이와 같이 구성하면, 압전 소자 수단 (3) 에 통전하여 진동 액추에이터 (A) 를 구동하고 있을 때에도 구동 제어부 (T) 는 제 2 압전 소자 수단 (61) 의 압전 소자판의 전압을 측정함으로써 응력 및 온도를 검출할 수 있다.In addition, in the above-mentioned embodiment, as shown in FIG. 8, the vibration actuator A has the same structure as the piezoelectric element means 3, and is mainly used as a sensor, apart from the piezoelectric element means 3. It has a 2nd piezoelectric element means 61, this 2nd piezoelectric element means 61 is laminated | stacked and arrange | positioned with the piezoelectric element means 3, and this 2nd piezoelectric element also when energizing with the piezoelectric element means 3 is carried out. The means 61 can also be configured to not be energized. With this arrangement, even when the vibration actuator A is driven by energizing the piezoelectric element means 3, the drive control section T measures the voltage and the stress of the piezoelectric element plate of the second piezoelectric element means 61 by stress and temperature. Can be detected.

또, 물체를 핸들링할 때에, 압전 소자 수단 (3) 에 의한 구동력으로는 부족한 경우에, 구동 제어부 (T) 는 제 2 압전 소자 수단 (61) 에도 통전하여, 압전 소자 수단 (3) 과 제 2 압전 소자 수단 (61) 의 쌍방의 구동력에 의해 진동 액추에이터 (A) 를 구동할 수 있다.Moreover, when handling an object, when the driving force by the piezoelectric element means 3 is insufficient, the drive control part T energizes also the 2nd piezoelectric element means 61, and the piezoelectric element means 3 and the 2nd The vibrating actuator A can be driven by the driving force of both the piezoelectric element means 61.

또, 상기 서술한 실시형태에서의 관절 장치는 서로 연결된 복수의 베벨 기어를 갖고 있었지만, 이것에 한정되는 것은 아니고, 각종 링크 기구 또는 와이어 접속 등을 가지고 로터 (4) 의 회전에 의해 복수의 관절을 구동하는 관절 기구도 사용할 수 있다.Moreover, although the articulation apparatus in embodiment mentioned above had a some bevel gear connected to each other, it is not limited to this, It has various link mechanisms, a wire connection, etc., and it connects a some joint by rotation of the rotor 4, and the like. A driving joint mechanism can also be used.

또한, 상기 서술한 실시형태에서는 3 개의 관절을 갖는 관절 기구를 사용하였지만, 2 개 이하의 관절, 또는 4 개 이상의 관절을 갖는 관절 기구를 진동 액추에이터 (A) 의 로터 (4) 의 회전에 의해 구동하여 물체를 핸들링하도록 구성할 수도 있다.In addition, although the joint mechanism which has three joints was used in embodiment mentioned above, the joint mechanism which has two or less joints or four or more joints is driven by the rotation of the rotor 4 of the vibration actuator A. FIG. To handle the object.

또한, 관절 기구를 사용하는 대신에, 로터 (4) 에 연결되어 이 로터 (4) 의 회전에 의해 구동됨으로써 물체를 핸들링하는 각종 기구를 사용할 수도 있다.In addition, instead of using an articulation mechanism, it is also possible to use various mechanisms which are connected to the rotor 4 and driven by the rotation of the rotor 4 to handle objects.

또한, 로터 (4) 에 의해 직접적으로 물체를 핸들링하는 물체 핸들링 장치를 구성할 수도 있다.It is also possible to construct an object handling apparatus for handling the object directly by the rotor 4.

또, 상기한 실시형태의 진동 액추에이터 (A) 에서는 스테이터 (2) 와 로터 (4) 의 접촉은 단차 (21) 였지만, 이 구성에 한정되지 않는다. 타원 운동을 전달할 수 있으면 평면으로 접촉하도록 하거나 곡면으로 접촉해도 되며, 환상이 아니어도 된다.Moreover, in the vibration actuator A of the above-mentioned embodiment, although the contact of the stator 2 and the rotor 4 was the level | step difference 21, it is not limited to this structure. If the elliptic motion can be transmitted, it may be brought into flat contact or curved contact, and may not be annular.

또한, 상기한 실시형태에 있어서, Z 축 방향의 종진동, Y 축 방향 또는 X 축 방향의 굽힘 진동 대신에, 서로 직교하지 않는 복수의 진동을 조합한 복합 진동을 발생시켜 로터 (4) 를 회전시킬 수도 있다.In addition, in the above embodiment, instead of the longitudinal vibration in the Z-axis direction, the bending vibration in the Y-axis direction, or the X-axis direction, a composite vibration is generated by combining a plurality of vibrations not perpendicular to each other to rotate the rotor 4. You can also

또한, 스테이터 (2) 와 로터 (4) 의 접촉 부분에 타원 운동을 발생시키고 있었지만, 각 축 방향의 진폭을 제어함으로써 원 운동을 발생시켜도 된다.In addition, although the elliptical motion was generated in the contact part of the stator 2 and the rotor 4, you may generate a circular motion by controlling the amplitude of each axial direction.

또, 상기한 실시형태에서는, X 축 방향의 굽힘 진동, Y 축 방향의 굽힘 진동, Z 축 방향의 종진동을 각각 별도의 압전 소자부에서 발생시키고, 진동을 합성시켜 복합 진동을 발생시키고 있었지만, 하나의 압전 소자부를 복수로 분극하고, 각 분극 전극에 인가하는 전압을 개별적으로 컨트롤해도 된다. 즉 위상, 진폭 등이 상이한 교류 전압을 합성한 전압을 각 분극 전극에 인가하여 단일 압전 소자부에서 복합 진동을 발생시켜도 된다.In addition, in the above embodiment, bending vibration in the X-axis direction, bending vibration in the Y-axis direction, and longitudinal vibration in the Z-axis direction are generated in separate piezoelectric element portions, and the vibrations are synthesized to generate a composite vibration. One piezoelectric element portion may be polarized in plural and the voltage applied to each polarization electrode may be individually controlled. That is, a composite vibration may be generated in a single piezoelectric element portion by applying a voltage obtained by synthesizing an alternating voltage having different phases, amplitudes, or the like to each polarizing electrode.

압전 소자 수단 (3) 은, 통전시에는 스테이터 (2) 를 진동시켜 로터 (4) 를 회전시키고, 비통전시에는 응력 및 온도의 센서로서 사용할 수 있는 1 장의 압전 소자판만을 갖는 것이어도 된다.The piezoelectric element means 3 may rotate only the rotor 4 by vibrating the stator 2 at the time of energization, and may have only one piezoelectric element plate which can be used as a sensor of stress and temperature at the time of non-energization.

또한, 판형상 압전 소자에 한정되지 않고, 각종 형상의 압전 소자를 사용할 수도 있다.In addition, not only the plate-shaped piezoelectric element but also various piezoelectric elements can be used.

그리고, 상기한 실시형태에서는, 로터 (4) 가 구체상이고, 압전 소자 수단 (3) 에 의해 스테이터 (2) 를 진동시켜 로터 (4) 를 복수의 축 둘레로 회전시키는 다자유도의 진동 액추에이터를 사용하였지만, 그 대신에 로터를 단일한 축의 둘레로 회전시키는 1 자유도의 진동 액추에이터도 사용할 수 있다.In the above-described embodiment, the rotor 4 is concrete, and a multiple degree of freedom vibration actuator is used in which the stator 2 is vibrated by the piezoelectric element means 3 to rotate the rotor 4 around a plurality of axes. However, one degree of freedom vibration actuator can also be used instead of rotating the rotor around a single axis.

또한, 구체상의 로터 (4) 대신에, 환상의 로터를 사용할 수도 있다.In addition, instead of the spherical rotor 4, an annular rotor can also be used.

Claims (8)

스테이터와, 예압 수단에 의해 상기 스테이터에 가압 접촉되는 로터와, 상기 스테이터에 연결되는 압전 소자 수단을 갖는 진동 액추에이터와, A vibrating actuator having a stator, a rotor in pressure contact with the stator by preloading means, piezoelectric element means connected to the stator, 상기 압전 소자 수단에 통전하여 상기 스테이터를 진동시킴으로써 상기 로터를 회전시켜서 물체를 핸들링하기 위한 구동 제어부를 구비하고, A driving control part for energizing the piezoelectric element means and rotating the rotor to vibrate the stator to handle an object; 상기 압전 소자 수단에 대한 통전의 정지시에, 상기 예압 수단에 의한 가압에 의해 상기 로터의 회전이 방지되어 상기 로터의 상기 물체에 대한 핸들링 상태가 유지되고, When the energization of the piezoelectric element means is stopped, the rotation of the rotor is prevented by the pressurization by the preloading means to maintain the handling state of the rotor with respect to the object, 상기 구동 제어부는, 상기 압전 소자 수단에 대한 통전의 정지시에 상기 압전 소자 수단의 전압을 측정함으로써 상기 압전 소자 수단에 가해지는 응력을 검출하고, 소정치 이상의 응력을 검출하였을 때에는, 상기 압전 소자 수단에 통전함으로써 상기 로터에 회전 토크를 부여하여 상기 로터의 상기 물체에 대한 핸들링 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 물체 핸들링 장치.The drive control section detects the stress applied to the piezoelectric element means by measuring the voltage of the piezoelectric element means when the energization of the piezoelectric element means is stopped, and when detecting a stress equal to or greater than a predetermined value, the piezoelectric element means. And apply rotational torque to the rotor to maintain the handling state of the rotor with respect to the object. 제 1 항에 있어서, 상기 구동 제어부는, 상기 압전 소자 수단의 전압을 측정함으로써 온도도 검출하는 물체 핸들링 장치.The object handling apparatus according to claim 1, wherein the drive control unit also detects a temperature by measuring a voltage of the piezoelectric element means. 제 2 항에 있어서, 상기 구동 제어부는, 상기 압전 소자 수단에 대한 통전 정지시에 상기 압전 소자 수단의 전압을 측정함으로써 온도도 검출하는 물체 핸들 링 장치.The object handling apparatus according to claim 2, wherein the drive control unit also detects a temperature by measuring a voltage of the piezoelectric element means at the time of stopping the energization of the piezoelectric element means. 제 1 항에 있어서, 상기 구동 제어부는, 상기 압전 소자 수단에 대한 통전 및 통전 정지를 번갈아 연속적으로 실시하는 물체 핸들링 장치.The object handling apparatus according to claim 1, wherein the drive control unit continuously performs alternating energization and energization stop for the piezoelectric element means. 제 1 항에 있어서, 상기 로터에 연결되어 상기 로터의 회전에 의해 구동되는 관절 기구를 추가로 구비하고, 상기 압전 소자 수단에 통전하여 상기 로터를 회전시킴으로써 상기 관절 기구가 상기 물체를 핸들링하는 물체 핸들링 장치.The object handling device of claim 1, further comprising a joint mechanism connected to the rotor and driven by the rotation of the rotor, wherein the joint mechanism handles the object by energizing the piezoelectric element means to rotate the rotor. Device. 제 5 항에 있어서, 상기 관절 기구는 복수의 관절을 갖고, 상기 로터의 회전에 의해 상기 복수의 관절이 구동되는 물체 핸들링 장치.The apparatus of claim 5, wherein the articulation mechanism has a plurality of joints, and the plurality of joints are driven by the rotation of the rotor. 제 1 항에 있어서, 상기 압전 소자 수단은 서로 적층된 복수의 압전 소자판을 갖고, 상기 구동 제어부는, 상기 압전 소자 수단에 통전하여 상기 스테이터를 진동시킴으로써 상기 스테이터와 상기 로터의 접촉 부분에 타원 운동 및 원 운동의 일방을 발생시켜 상기 로터를 복수의 축 둘레로 회전시킴과 함께, 상기 압전 소자 수단에 대한 통전 정지시에, 상기 압전 소자 수단의 적어도 하나의 압전 소자판의 전압을 측정함으로써, 상기 압전 소자 수단에 가해지는 응력을 검출하는 물체 핸들링 장치.2. The piezoelectric element means according to claim 1, wherein the piezoelectric element means has a plurality of piezoelectric element plates stacked on each other, and the drive control part ellipses the contact portion between the stator and the rotor by energizing the piezoelectric element means to vibrate the stator. And generating one of the circular motions to rotate the rotor around a plurality of axes, and measure the voltage of at least one piezoelectric element plate of the piezoelectric element means when the energization stops with respect to the piezoelectric element means. An object handling apparatus for detecting stress applied to the piezoelectric element means. 제 1 항에 있어서, 상기 진동 액추에이터는 상기 압전 소자 수단과 적층되는 제 2 압전 소자 수단을 갖고, 상기 구동 제어부는, 상기 압전 소자 수단에 대한 통전시에 상기 제 2 압전 소자 수단의 전압을 측정함으로써 상기 압전 소자 수단에 가해지는 응력을 검출함과 함께, 상기 로터를 회전시켜 상기 물체를 핸들링할 때에 구동력이 부족한 경우에는, 상기 제 2 압전 소자 수단에 통전하여 상기 압전 소자 수단과 상기 제 2 압전 소자 수단의 양쪽에 의해 상기 스테이터를 진동시키는 물체 핸들링 장치.2. The vibration actuator according to claim 1, wherein said vibration actuator has a second piezoelectric element means laminated with said piezoelectric element means, and said drive control section measures the voltage of said second piezoelectric element means by energizing said piezoelectric element means. When the driving force is insufficient when detecting the stress applied to the piezoelectric element means and handling the object by rotating the rotor, the second piezoelectric element means is energized to supply the piezoelectric element means and the second piezoelectric element. An object handling apparatus for vibrating the stator by both means.
KR1020097007446A 2006-10-19 2007-08-30 Object handling device KR101036115B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006285082A JP4760660B2 (en) 2006-10-19 2006-10-19 Object handling device
JPJP-P-2006-285082 2006-10-19

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090064573A true KR20090064573A (en) 2009-06-19
KR101036115B1 KR101036115B1 (en) 2011-05-23

Family

ID=39313763

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020097007446A KR101036115B1 (en) 2006-10-19 2007-08-30 Object handling device

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP4760660B2 (en)
KR (1) KR101036115B1 (en)
TW (1) TWI339935B (en)
WO (1) WO2008047512A1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5045577B2 (en) * 2008-06-26 2012-10-10 株式会社豊田自動織機 Robot hand mechanism, robot having robot hand mechanism, and control method of robot hand mechanism
JP5304788B2 (en) * 2008-07-17 2013-10-02 株式会社豊田自動織機 Vibration actuator
CN106514699B (en) * 2016-12-08 2018-11-20 南京航空航天大学 A kind of Three Degree Of Freedom machine swivel of hand and its working method

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0683980B2 (en) * 1989-09-04 1994-10-26 工業技術院長 Robot hand
JPH09109081A (en) * 1995-10-11 1997-04-28 Canon Inc Grip device and grip force generating method
JPH10277983A (en) * 1997-04-08 1998-10-20 Canon Inc Robot hand
JP3871293B2 (en) * 1999-03-10 2007-01-24 学校法人慶應義塾 Object gripping control method by hand or manipulator
JP2002264065A (en) * 2001-03-13 2002-09-18 Yaskawa Electric Corp Wafer conveying robot

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008100317A (en) 2008-05-01
TW200826467A (en) 2008-06-16
JP4760660B2 (en) 2011-08-31
TWI339935B (en) 2011-04-01
WO2008047512A1 (en) 2008-04-24
KR101036115B1 (en) 2011-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10044295B2 (en) Piezoelectric actuator and robot
JP2009136939A (en) Robot hand
KR101036115B1 (en) Object handling device
JPS59230473A (en) Drive device
JP4328412B2 (en) Vibration type actuator and vibration type drive device
Liu et al. S 2 worm: A fast-moving untethered insect-scale robot with 2-DoF transmission mechanism
JP6248709B2 (en) Force detection device and robot
Takemura et al. Characteristics of an ultrasonic motor capable of generating a multi-degrees of freedom motion
JPWO2002015378A1 (en) Folding type piezoelectric stator, folding type piezoelectric actuator and their applications
JP4780770B2 (en) Vibration actuator
KR100968394B1 (en) Vibration actuator
Bansevičius Latest trends in the development of piezoelectric multi-degree-of-freedom actuators/sensors
JP4888375B2 (en) Robot hand
JP7297489B2 (en) Vibration type actuator and driving device for vibration type actuator
US20220209687A1 (en) Piezoelectric Motor with Bending Travelling Wave
US6492760B1 (en) Actuator
JP4998244B2 (en) Vibration actuator, control method therefor, and robot hand
JP2008221345A (en) Robot hand
TWI345871B (en) Vibration actuater
Goda et al. Examination of hemispherical shell stator for lightweight spherical ultrasonic motor
WO2007058467A1 (en) Omni-directional ultrasonic piezoelectric actuator system
KR101085808B1 (en) Vibration actuator and method of driving the same
JP2009044815A (en) Vibration actuator
JP4654884B2 (en) Multi-degree-of-freedom ultrasonic motor
US20220238788A1 (en) Robot and end effector

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee