《压电马达、驱动装置、电子部件检查装置及输送装置.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《压电马达、驱动装置、电子部件检查装置及输送装置.pdf(35页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 103151957 A (43)申请公布日 2013.06.12 CN 103151957 A *CN103151957A* (21)申请号 201210521329.3 (22)申请日 2012.12.06 2011-266556 2011.12.06 JP H02N 2/02(2006.01) H02N 2/04(2006.01) G01R 31/00(2006.01) B65G 47/74(2006.01) (71)申请人 精工爱普生株式会社 地址 日本东京都 (72)发明人 宫泽修 (74)专利代理机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 代理人 李洋。
2、 王轶 (54) 发明名称 压电马达、 驱动装置、 电子部件检查装置及输 送装置 (57) 摘要 本发明涉及压电马达、 驱动装置、 电子部件检 查装置及输送装置。 在压电马达中, 将由压电材料 形成并在端部设置有凸部的振动体收纳于振动体 壳体, 将振动体的凸部连同振动体壳体朝对象物 推压, 通过使振动体振动而驱动对象物。 使将振动 体壳体朝基台的滑动部推压的前方侧压弹簧的端 面与振动体壳体嵌合, 以免振动体壳体因驱动时 的反作用力而脱离。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 3 页 说明书 17 页 附图 14 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请。
3、 权利要求书3页 说明书17页 附图14页 (10)申请公布号 CN 103151957 A CN 103151957 A *CN103151957A* 1/3 页 2 1. 一种压电马达, 其特征在于, 该压电马达通过使包含压电材料的振动体振动, 并使突出设置于所述振动体的端面的 凸部与对象物接触, 来使所述对象物移动, 其中, 所述压电马达具备 : 振动体壳体, 该振动体壳体收纳所述振动体 ; 基台, 在该基台设置有滑动部, 且所述振动体壳体安装于所述基台, 所述振动体壳体在 所述滑动部滑动 ; 加压弹性体, 该加压弹性体对从所述振动体壳体突出的所述凸部朝所述对象物的方向 施力 ; 以及 。
4、侧压弹性体, 该侧压弹性体从与所述振动体壳体的滑动方向交叉的方向对所述振动体 壳体朝所述基台的所述滑动部施力, 所述侧压弹性体的与所述振动体壳体接触的一侧的端面与所述振动体壳体嵌合。 2. 根据权利要求 1 所述的压电马达, 其特征在于, 所述基台具备侧压弹性体保持部, 该侧压弹性体保持部支承所述侧压弹性体的不与所 述振动体壳体接触的一侧的端面, 所述侧压弹性体的与所述侧压弹性体保持部接触的一侧的端面与所述侧压弹性体保 持部嵌合。 3. 根据权利要求 2 所述的压电马达, 其特征在于, 所述加压弹性体相对于所述振动体壳体而设置于设置有所述滑动部的一侧、 或设置于 设置有所述侧压弹性体的一侧。 。
5、4. 一种驱动装置, 其特征在于, 该驱动装置具备权利要求 3 所述的压电马达。 5. 一种印刷装置, 其特征在于, 该印刷装置具备权利要求 3 所述的压电马达。 6. 一种机械手, 其特征在于, 该机械手具备权利要求 3 所述的压电马达。 7. 一种机器人, 其特征在于, 该机器人具备权利要求 6 所述的机械手。 8. 一种电子部件检查装置, 其特征在于, 该电子部件检查装置将所把持的电子部件安装于检查插座, 并检查所述电子部件的电 气特性, 其中, 使用权利要求 3 所述的压电马达来进行所述电子部件相对于所述检查插座的对位。 9. 一种电子部件输送装置, 其特征在于, 该电子部件输送装置用。
6、于输送所把持的电子部件, 其中, 使用权利要求 3 所述的压电马达来进行所述电子部件的对位。 10. 一种电子部件输送装置, 其特征在于, 该电子部件输送装置具备 : 权 利 要 求 书 CN 103151957 A 2 2/3 页 3 把持装置, 该把持装置把持电子部件 ; 移动装置, 该移动装置使所述把持装置沿相互正交的第一轴和第二轴、 以及与所述第 一轴和所述第二轴正交的第三轴共计三个轴的轴向移动 ; 以及 控制装置, 该控制装置控制所述移动装置的动作, 其中, 所述把持装置内置有 : 第一压电马达, 该第一压电马达使所述电子部件沿所述第一轴 的轴向移动 ; 第二压电马达, 该第二压电马。
7、达使所述电子部件沿所述第二轴的轴向移动 ; 以及第三压电马达, 该第三压电马达使所述电子部件绕所述第三轴旋转, 所述第一压电马达至第三压电马达为权利要求 3 所述的压电马达。 11. 一种电子部件检查装置, 其特征在于, 该电子部件检查装置具备 : 检查插座, 电子部件安装于该检查插座, 且该检查插座检查所述电子部件的电气特 性 ; 把持装置, 该把持装置把持所述电子部件 ; 移动装置, 该移动装置使所述把持装置沿相互正交的第一轴和第二轴、 以及与所述第 一轴和所述第二轴正交的第三轴共计三个轴的轴向移动 ; 拍摄装置, 从所述检查插座观察, 所述拍摄装置设置在所述第一轴上或者所述第二轴 上, 。
8、且所述拍摄装置检测安装于所述检查插座的所述电子部件的姿势 ; 上游侧工作台, 该上游侧工作台将所述电子部件从所述检查插座输送至与所述拍摄装 置连结的所述第一轴或者所述第二轴上的规定位置 ; 下游侧工作台, 该下游侧工作台从与自所述检查插座观察设置有所述拍摄装置的一侧 相反侧的规定位置输送所述电子部件 ; 以及 控制装置, 该控制装置控制所述移动装置的动作, 其中, 所述控制装置具备 : 第一控制部, 该第一控制部使把持着所述上游侧工作台输送来的所述电子部件的所述 把持装置移动至所述拍摄装置的上方 ; 第二控制部, 该第二控制部通过使所述把持装置移动而将由所述拍摄装置确认姿势后 的所述电子部件安。
9、装于所述检查插座 ; 以及 第三控制部, 该第三控制部通过使所述把持装置移动而将在所述检查插座对所述电气 特性进行检查后的所述电子部件从所述检查插座载置于所述下游侧工作台, 所述把持装置内置有 : 第一压电马达, 该第一压电马达根据由所述拍摄装置检测到的 所述电子部件的姿势而使所述电子部件沿所述第一轴的轴向移动 ; 第二压电马达, 该第二 压电马达根据由所述拍摄装置检测到的所述电子部件的姿势而使所述电子部件沿所述第 二轴的轴向移动 ; 以及第三压电马达, 该第三压电马达根据由所述拍摄装置检测到的所述 电子部件的姿势而使所述电子部件绕所述第三轴旋转, 所述第一压电马达至第三压电马达为权利要求 3。
10、 所述的压电马达。 12. 一种电子部件检查装置, 其特征在于, 该电子部件检查装置将所把持的电子部件安装于检查插座, 并检查所述电子部件的电 权 利 要 求 书 CN 103151957 A 3 3/3 页 4 气特性, 其中, 所述电子部件检查装置具备压电马达, 该压电马达进行所述电子部件相对于所述检查 插座的对位, 所述压电马达具备 : 振动体, 该振动体包含压电材料而形成, 并在端面突出设置有凸部 ; 振动体壳体, 该振动体壳体收纳所述振动体 ; 基台, 在该基台设置有滑动部, 且所述振动体壳体安装于所述基台, 所述振动体壳体在 所述滑动部滑动 ; 加压弹性体, 该加压弹性体对从所述振。
11、动体壳体突出的所述凸部朝对象物的方向施 力 ; 以及 侧压弹性体, 该侧压弹性体从与所述振动体壳体的滑动方向交叉的方向对所述振动体 壳体朝所述基台的所述滑动部施力, 所述侧压弹性体的与所述振动体壳体接触的一侧的端面与所述振动体壳体嵌合。 13. 一种电子部件输送装置, 其特征在于, 该电子部件输送装置用于输送所把持的电子部件, 其中, 该电子部件输送装置具备进行所述电子部件的对位的压电马达, 所述压电马达具备 : 振动体, 该振动体包含压电材料而形成, 并在端面突出设置有凸部 ; 振动体壳体, 该振动体壳体收纳所述振动体 ; 基台, 在该基台设置有滑动部, 且所述振动体壳体安装于所述基台, 所。
12、述振动体壳体在 所述滑动部滑动 ; 加压弹性体, 该加压弹性体对从所述振动体壳体突出的所述凸部朝对象物的方向施 力 ; 以及 侧压弹性体, 该侧压弹性体从与所述振动体壳体的滑动方向交叉的方向对所述振动体 壳体朝所述基台的所述滑动部施力, 所述侧压弹性体的与所述振动体壳体接触的一侧的端面与所述振动体壳体嵌合。 权 利 要 求 书 CN 103151957 A 4 1/17 页 5 压电马达、 驱动装置、 电子部件检查装置及输送装置 技术领域 0001 本发明涉及压电马达、 驱动装置、 电子部件检查装置、 电子部件输送装置、 印刷装 置、 机械手、 以及机器人。 背景技术 0002 公知有通过使由。
13、压电材料形成的部件 (压电部件) 振动来驱动对象物的压电马达。 该压电马达具有以下特征 : 与利用电磁力使转子旋转的方式的电磁马达相比, 该压电马达 体型小、 且能够获得较大的驱动力, 进而能够以高分辨率来定位对象物。因此, 例如作为照 相机的驱动机构等各种装置的致动器被使用 (专利文献 1 等) 。 0003 压电马达以如下的原理动作。 首先, 将压电部件形成为大致长方体形状, 并在长度 方向上的端面设置凸部。 然后, 通过对压电部件施加规定频率的电压, 来同时产生压电部件 伸缩的方式的振动、 和压电部件弯曲的方式的振动。 于是, 压电部件的端面开始进行朝一个 方向旋转的椭圆运动。 因此, 。
14、通过将设置于端面的凸部按压于对象物, 能够利用在凸部与对 象物之间发挥作用的摩擦力使对象物朝一定方向移动。 0004 因此, 压电马达需要在将设置于压电部件的端面的凸部按压于对象物的状态下使 用。 并且, 需要保持压电部件, 以免在驱动对象物时压电部件因凸部从对象物受到的反作用 力而脱离。然而, 必须允许压电部件的振动, 以使凸部进行椭圆运动。因此, 使用以下构造 : 将压电部件以使凸部突出的状态收纳于第一壳体, 并将该第一壳体以能够滑动的状态收纳 于第二壳体 (例如, 专利文献 2) 。在该构造中, 利用第一壳体以允许压电部件的振动的状态 保持压电部件, 并且利用设置于第二壳体的弹簧从后侧对。
15、第一壳体朝对象物施力。 此外, 还 使用弹簧从第一壳体的侧面将第一壳体的相反侧的侧面按压于第二壳体的内壁面。 通过这 样做, 能够将压电部件的凸部连同第一壳体按压于对象物。并且, 压电部件以允许振动的 状态被保持在第一壳体内, 此外, 利用弹簧将第一壳体的侧面按压于第二壳体的内壁面, 因 此, 即便驱动对象物, 压电部件也不会因凸部受到的反作用力而移动。 0005 专利文献 1 : 日本特开 2008 187768 号公报 0006 专利文献 2 : 日本特开 2009 33788 号公报 0007 但是, 近年来, 对于搭载了压电马达的装置的小型化以及性能提高的要求日益增 高, 与此相伴, 。
16、对于压电马达, 也要求实现进一步的小型化以及驱动精度的提高。 发明内容 0008 本发明是为了解决现有技术所具有的上述课题的至少一部分而完成的, 其目的在 于提供能够使压电马达小型化、 并使驱动精度提高的技术。 0009 为了解决上述课题的至少一部分, 本发明的压电马达采用了以下的结构。 即, 该压 电马达的特征在于, 0010 该压电马达通过使包含压电材料的振动体振动, 并使突出设置于所述振动体的端 面的凸部与对象物接触, 来使所述对象物移动, 其中, 说 明 书 CN 103151957 A 5 2/17 页 6 0011 该压电马达具备 : 0012 振动体壳体, 该振动体壳体收纳所述振。
17、动体 ; 0013 基台, 在该基台设置有滑动部, 且所述振动体壳体安装于所述基台, 所述振动体壳 体在所述滑动部滑动 ; 0014 加压弹性体, 该加压弹性体对从所述振动体壳体突出的所述凸部朝所述对象物的 方向施力 ; 以及 0015 侧压弹性体, 该侧压弹性体从与所述振动体壳体的滑动方向交叉的方向对所述振 动体壳体朝所述基台的所述滑动部施力, 0016 所述侧压弹性体的与所述振动体壳体接触的一侧的端面与所述振动体壳体嵌合。 0017 在这样的本发明的压电马达中, 通过在使振动体的凸部连同振动体壳体一起与对 象物接触的状态下使振动体振动, 能够使对象物移动。 并且, 由于利用侧压弹性体将振动。
18、体 壳体按压于基台的滑动部, 因此, 在驱动对象物时, 振动体不会因凸部从对象物受到的反作 用力而脱离。这里, 振动体壳体能够在相对于对象物接近或远离的方向上滑动。不仅如此, 从与振动体壳体的滑动方向交叉的方向将振动体壳体按压于滑动部的侧压弹性体的与振 动体壳体接触的一侧的端面与振动体壳体嵌合。 0018 这样, 侧压弹性体的端面不会相对于振动体壳体相对移动。 因此, 无需在侧压弹性 体的端面与振动体壳体之间设置具有耐磨损性的部件、 滚子等, 因此能够使压电马达小型 化。当然, 由于振动体壳体相对于对象物滑动, 因此, 在侧压弹性体的端面与振动体壳体嵌 合的构造中, 侧压弹性体不仅将振动体壳体。
19、按压于基台的滑动部, 还产生沿着阻碍振动体 壳体的滑动的方向的力。该力在使将振动体的凸部按压于对象物的力变动的方向发挥作 用, 因此会使在凸部与对象物之间产生的摩擦力变动, 结果成为使压电马达的驱动力变动 的主要因素。 但是, 实际上, 因侧压弹性体的端面在其与振动体壳体之间滑动而产生的摩擦 力的变动、 因设置于侧压弹性体与振动体壳体之间的滚子滚动时的摩擦力的变动所引起的 影响更大, 因而, 通过形成为侧压弹性体的端面在其与振动体壳体之间不滑动的构造, 反而 能够减少将振动体的凸部按压于对象物的力的变动。并且, 通过侧压弹性体的端面与振动 体壳体嵌合, 侧压弹性体对推压凸部的推压力赋予的变动是。
20、比因加压弹性体的制造偏差而 引起的推压力的偏差小的值。根据以上的理由, 通过采用侧压弹性体的端面与振动体壳体 嵌合的构造, 能够抑制将振动体的凸部按压于对象物的力的变动。 结果, 能够使压电马达的 驱动力稳定, 并且能够在每次通过振动体的振动使凸部进行椭圆运动时使对象物移动相同 的距离。因此, 根据本发明, 能够使压电马达小型化、 且能够提高驱动精度。 0019 另外, 加压弹性体或侧压弹性体只要能够对振动体壳体施力即可, 能够使用螺旋 弹簧、 板簧等各种方式的弹簧。并且, 例如在使用板簧作为侧压弹性体的情况下, 侧压弹性 体的表面中的、 与振动体壳体接触而施力的部分成为侧压弹性体的端面。 另。
21、一方面, 通过使 螺旋弹簧大幅变形而进行使用, 从而能够以即便振动体壳体滑动、 作用力也几乎不变的状 态进行使用, 因此能够作为加压弹性体或侧压弹性体而适当地进行使用。 并且, 侧压弹性体 的端面只要以使得当振动体壳体滑动时该端面与该振动体壳体之间不滑动的方式嵌合即 可。 因而, 作为侧压弹性体的端面与振动体壳体嵌合的方式, 例如可以在振动体壳体设置凹 部并使侧压弹性体的端面与该凹部嵌合, 也可以从振动体壳体设置突起并使侧压弹性体的 端面与该突起嵌合。 此外, 也可以从侧压弹性体的端面设置突起, 并使该突起与设置于振动 说 明 书 CN 103151957 A 6 3/17 页 7 体壳体的凹。
22、部嵌合。 0020 并且, 在上述本发明的压电马达的基础上, 还可以利用侧压弹性体保持部支承侧 压弹性体的不与振动体壳体接触的一侧的端面, 并使侧压弹性体的与侧压弹性体保持部接 触的一侧的端面与侧压弹性体保持部嵌合。 0021 这样, 侧压弹性体的不与振动体壳体接触的一侧的端面也不会滑动。 因此, 能够避 免因滑动导致摩擦力变动、 将振动体的凸部按压于对象物的力变动的情况。 结果, 能够进一 步提高压电马达的驱动精度。 0022 并且, 在上述本发明的压电马达基础上, 还可以不将加压弹性体设置于振动体壳 体的后侧 (与面向对象物的一侧相反的一侧) , 而相对于振动体壳体将其设置于设置有滑动 部。
23、的一侧、 或设置于设置有侧压弹性体的一侧。 0023 这样, 与在振动体壳体的后侧设置加压弹性体的情况相比, 能够缩短压电马达的 长度。结果, 能够使压电马达进一步小型化。 0024 并且, 可以使用上述本发明的压电马达构成驱动装置、 印刷装置、 机械手、 以及机 器人等。 0025 本发明的压电马达的体型小、 且能够实现高驱动精度。因而, 若使用本发明的压 电马达构成驱动装置、 印刷装置、 机械手以及机器人等, 则能够获得小型且高性能的驱动装 置、 印刷装置、 机械手以及机器人等。 0026 并且, 也可以使用本发明的压电马达构成如下的电子部件检查装置。 即、 该电子部 件检查装置将所把持的。
24、电子部件安装于检查插座, 并检查所述电子部件的电气特性, 其中, 使用上述本发明的任意压电马达进行电子部件相对于检查插座的对位。 0027 如上所述, 本发明的压电马达的体型小、 且能够实现高驱动精度, 因此能够实现能 够高精度地对电子部件进行对位且小型的电子部件检查装置。 0028 或者, 还能够以如下方式实现本发明的电子部件检查装置。 即、 该电子部件检查装 置的特征在于, 0029 该电子部件检查装置将所把持的电子部件安装于检查插座, 并检查所述电子部件 的电气特性, 其中, 0030 所述电子部件检查装置具备压电马达, 该压电马达进行所述电子部件相对于所述 检查插座的对位, 0031 。
25、所述压电马达具备 : 0032 振动体, 该振动体包含压电材料而形成, 并在端面突出设置有凸部 ; 0033 振动体壳体, 该振动体壳体收纳所述振动体 ; 0034 基台, 在该基台设置有滑动部, 且所述振动体壳体安装于所述基台, 所述振动体壳 体在所述滑动部滑动 ; 0035 加压弹性体, 该加压弹性体对从所述振动体壳体突出的所述凸部朝对象物的方向 施力 ; 以及 0036 侧压弹性体, 该侧压弹性体从与所述振动体壳体的滑动方向交叉的方向对所述振 动体壳体朝所述基台的所述滑动部施力, 0037 所述侧压弹性体的与所述振动体壳体接触的一侧的端面与所述振动体壳体嵌合。 0038 此外, 能够以如。
26、下方式实现上述本发明的电子部件检查装置, 即、 该电子部件检查 说 明 书 CN 103151957 A 7 4/17 页 8 装置的特征在于, 具备 : 0039 检查插座, 电子部件安装于该检查插座, 且该检查插座检查所述电子部件的电气 特性 ; 0040 把持装置, 该把持装置把持所述电子部件 ; 0041 移动装置, 该移动装置使所述把持装置沿相互正交的第一轴和第二轴、 以及与所 述第一轴和所述第二轴正交的第三轴共计三个轴的轴向移动 ; 0042 拍摄装置, 从所述检查插座观察, 所述拍摄装置设置在所述第一轴上或者所述第 二轴上, 针对安装于所述检查插座的所述电子部件, 所述拍摄装置检。
27、测所述电子部件的在 所述第一轴以及所述第二轴的方向上的位置以及绕所述第三轴的角度来作为所述电子部 件的姿势 ; 0043 上游侧工作台, 该上游侧工作台将所述电子部件从所述检查插座输送至与所述拍 摄装置连结的所述第一轴或者所述第二轴上的规定位置 ; 0044 下游侧工作台, 该下游侧工作台从与从所述检查插座观察设置有所述拍摄装置的 一侧相反侧的规定位置输送所述电子部件 ; 以及 0045 控制装置, 该控制装置控制所述移动装置的动作, 其中, 0046 所述控制装置具备 : 0047 第一控制部, 该第一控制部使把持着所述上游侧工作台输送来的所述电子部件的 所述把持装置移动至所述拍摄装置的上方。
28、 ; 0048 第二控制部, 该第二控制部通过使所述把持装置移动而将由所述拍摄装置确认姿 势后的所述电子部件安装于所述检查插座 ; 以及 0049 第三控制部, 该第三控制部通过使所述把持装置移动而将在所述检查插座对所述 电气特性进行检查后的所述电子部件从所述检查插座载置于所述下游侧工作台, 0050 所述把持装置内置有 : 第一压电马达, 该第一压电马达根据由所述拍摄装置检测 到的所述电子部件的姿势而使所述电子部件沿所述第一轴的轴向移动 ; 第二压电马达, 该 第二压电马达根据由所述拍摄装置检测到的所述电子部件的姿势而使所述电子部件沿所 述第二轴的轴向移动 ; 以及第三压电马达, 该第三压电。
29、马达根据由所述拍摄装置检测到的 所述电子部件的姿势而使所述电子部件绕所述第三轴旋转, 0051 所述第一压电马达至第三压电马达为技术方案 1 至 3 中任一项所述的压电马达。 0052 具有这样的结构的电子部件检查装置能够在使用设置于把持装置的第一至第三 压电马达调整电子部件的姿势后将电子部件安装于检查插座。这里, 本发明的压电马达的 体积小、 且能够高精度地驱动对象物, 因此特别适合作为设置于把持装置的第一至第三压 电马达。 0053 此外, 还可以使用本发明的压电马达构成如下的电子部件输送装置。 即、 该电子部 件输送装置用于输送所把持的电子部件, 其中, 使用上述的本发明的任一项的压电马。
30、达来 进行所述电子部件的对位。 0054 如上所述, 本发明的压电马达的体积小、 且能够实现高驱动精度, 因此, 能够实现 高精度地对电子部件进行定位、 且小型的电子部件输送装置。 0055 或者, 还能够以如下方式实现本发明的电子部件输送装置, 即、 该电子部件输送装 置的特征在于, 说 明 书 CN 103151957 A 8 5/17 页 9 0056 该电子部件输送装置用于输送所把持的电子部件, 其中, 0057 该电子部件输送装置具备进行所述电子部件的对位的压电马达, 0058 所述压电马达具备 : 0059 振动体, 该振动体包含压电材料而形成, 并在端面突出设置有凸部 ; 006。
31、0 振动体壳体, 该振动体壳体收纳所述振动体 ; 0061 基台, 在该基台设置有滑动部, 且所述振动体壳体安装于所述基台, 所述振动体壳 体在所述滑动部滑动 ; 0062 加压弹性体, 该加压弹性体对从所述振动体壳体突出的所述凸部朝对象物的方向 施力 ; 以及 0063 侧压弹性体, 该侧压弹性体从与所述振动体壳体的滑动方向交叉的方向对所述振 动体壳体朝所述基台的所述滑动部施力, 0064 所述侧压弹性体的与所述振动体壳体接触的一侧的端面与所述振动体壳体嵌合。 0065 此外, 还能够以如下的方式实现上述本发明的电子部件输送装置, 即、 该电子部件 输送装置的特征在于, 0066 该电子部件。
32、输送装置具备 : 0067 把持装置, 该把持装置把持电子部件 ; 0068 移动装置, 该移动装置使所述把持装置沿相互正交的第一轴和第二轴、 以及与所 述第一轴和所述第二轴正交的第三轴共计三个轴的轴向移动 ; 以及 0069 控制装置, 该控制装置控制所述移动装置的动作, 其中, 0070 所述把持装置具有 : 第一压电马达, 该第一压电马达使所述电子部件沿所述第一 轴的轴向移动 ; 第二压电马达, 该第二压电马达使所述电子部件沿所述第二轴的轴向移动 ; 以及第三压电马达, 该第三压电马达使所述电子部件绕所述第三轴旋转, 0071 所述第一压电马达至第三压电马达为技术方案 1 至 3 中任一。
33、项所述的压电马达。 附图说明 0072 图 1 是示出本实施例的压电马达的大体结构的说明图。 0073 图 2 是示出本实施例的主体部的构造的分解组装图。 0074 图 3 是示出压电马达的动作原理的说明图。 0075 图 4 是示出本实施例的压电马达的前方侧压弹簧以及后方侧压弹簧的安装构造 的说明图。 0076 图 5 是例示出安装前方侧压弹簧以及后方侧压弹簧的其它方式的说明图。 0077 图 6 是示出由于压电马达 10 的主体部 100 沿 X 方向滑动而前方侧压弹簧挠曲的 情况的说明图。 0078 图 7 是在前方侧压弹簧以及后方侧压弹簧与第二侧壁体之间设置了滚子的参考 例的压电马达的。
34、剖视图。 0079 图 8 是例示出未在振动体壳体的侧面设置供前方侧压弹簧嵌合的凹部的情况的 说明图。 0080 图 9 是例示出未在前方壳体内设置供前方侧压弹簧嵌合的凹部的情况的说明图。 0081 图 10 是例示出将前方侧压弹簧 212s 安装在前方壳体内的其它方式的说明图。 说 明 书 CN 103151957 A 9 6/17 页 10 0082 图 11 是在前方侧压弹簧的中心轴的位置处得到的压电马达的剖视图。 0083 图 12 是示出第一变形例的压电马达的构造的剖视图。 0084 图 13 是示出第二变形例的压电马达的构造的剖视图。 0085 图 14 是示出第三变形例的压电马达。
35、的构造的剖视图。 0086 图 15 是示出第四变形例的压电马达的构造的剖视图。 0087 图 16 是例示出组装有本实施例的压电马达而构成的电子部件检查装置的立体 图。 0088 图 17 是内置于把持装置的微调机构的说明图。 0089 图 18 是例示出组装有本实施例的压电马达的印刷装置的立体图。 0090 图 19 是例示出组装有本实施例的压电马达的机械手的说明图。 0091 图 20 是例示出具备机械手的机器人的说明图。 具体实施方式 0092 以下, 为了明确上述的本发明的内容, 按如下的顺序对实施例进行说明。 0093 A. 装置结构 : 0094 B. 压电马达的动作原理 : 0。
36、095 C. 侧压弹簧的安装构造 : 0096 D. 变形例 : 0097 E. 应用例 : 0098 A. 装置结构 : 0099 图 1 是示出本实施例的压电马达 10 的大体结构的说明图。在图 1 的 (a) 中示出 了本实施例的压电马达 10 的整体图, 在图 1 的 (b) 中示出了分解组装图。如图 1 的 (a) 所 示, 本实施例的压电马达 10 大体上由主体部 100 和基台部 200 构成。主体部 100 安装在基 台部 200 内, 并能够在该状态下沿一个方向滑动。另外, 在本说明书中, 将主体部 100 的滑 动方向称为 X 方向。并且, 如图中所示, 将与 X 方向正交。
37、的方向分别称为 Y 方向、 Z 方向。 0100 主体部100以及基台部200分别组合多个部件而构成。 例如, 基台部200是通过利 用固定螺钉 240 将第一侧壁体 210 以及第二侧壁体 220 紧固在呈大致矩形形状的基板 230 的上表面的两侧而构成的 (参照图 1 的 (b) ) 。当组装压电马达 10 时, 使用固定螺钉 240 将 第一侧壁体 210 以及第二侧壁体 220 从主体部 100 的上方安装于基板 230。 0101 并且, 在第一侧壁体 210 形成有三个凹部 : 前方壳体 212、 中央壳体 214、 以及后方 壳体 216。进而, 当将第一侧壁体 210 安装于基。
38、板 230 时, 以将前方侧压弹簧 212s 收纳在 前方壳体 212、 将后方侧压弹簧 216s 收纳在后方壳体 216 的状态进行安装。结果, 主体部 100 成为被前方侧压弹簧 212s 以及后方侧压弹簧 216s 按压于第二侧壁体 220 的状态。并 且, 在主体部 100 的侧面的、 面向第二侧壁体 220 的一侧, 安装有前侧滚子 102r 以及后侧滚 子 106r。此外, 在主体部 100 的侧面设置有加压弹簧 222s。该加压弹簧 222s 在前侧滚子 102r 的后侧位置沿 X 方向推压主体部 100。另外, 在本实施例中, 前方侧压弹簧 212s 以及 后方侧压弹簧 216。
39、s 与本发明的 “侧压弹性体” 对应, 加压弹簧 222s 与本发明的 “加压弹性 体” 对应。此外, 基台部 200 与本发明的 “基台” 对应, 构成基台部 200 的第一侧壁体 210 以 及第二侧壁体 220 分别与本发明的 “侧压弹性体保持部” 以及 “滑动部” 对应。 说 明 书 CN 103151957 A 10 7/17 页 11 0102 并且, 在主体部 100 的与设置了前侧滚子 102r 以及后侧滚子 106r 的一侧相反侧 的侧面, 朝 Z 方向 (在附图上为上方) 设置有推压滚子 104r。在安装第一侧壁体 210 后的状 态下, 该推压滚子 104r 被收纳于第一。
40、侧壁体 210 的中央壳体 214。并且, 在主体部 100 的设 置有推压滚子104r的部分的背面侧与基板230之间设置有推压弹簧232s。 因此, 形成为推 压滚子 104r 相对于中央壳体 214 的内表面被朝 Z 方向 (附图上的上方) 推压的状态。 0103 图 2 是示出本实施例的主体部 100 的构造的分解组装图。主体部 100 大体上形成 为在振动体壳体 120 内收纳有振动部 110 的构造。振动部 110 由利用压电材料形成为长方 体形状而成的振动体112、 安装在振动体112的长度方向 (X方向) 的端面的陶瓷制的驱动凸 部 114、 以及将振动体 112 的一个侧面分割。
41、成四部分而设置成的四块表面电极 116 等构成。 另外, 虽然在图2中未示出, 但是, 在与设置有四块表面电极116的一侧相反侧的侧面, 设置 有覆盖侧面几乎整面的背面电极, 该背面电极接地。另外, 在本实施例中, 驱动凸部 114 与 本发明的 “凸部” 对应。 0104 振动部 110 以由树脂制的缓冲部件 130 从设置有表面电极 116 以及背面电极的两 个侧面 (在图 2 中, 为 Z 方向的两个侧面) 夹持的状态被收纳于振动体壳体 120。此外, 从表 面电极 116 侧的缓冲部件 130 的上方放置压板 140、 碟形弹簧 142、 以及压盖 144, 并利用固 定螺钉 146 。
42、将压盖 144 紧固于振动体壳体 120。因此, 虽然振动部 110 被碟形弹簧 142 的弹 力推压, 但通过树脂制的缓冲部件 130 剪切变形, 该振动部 110 以振动体 112 能够振动的状 态被收纳在振动体壳体 120 内。 0105 B. 压电马达的动作原理 : 0106 图3是示出压电马达10的动作原理的说明图。 对于压电马达10, 当以一定周期对 振动部 110 的表面电极 116 施加电压时, 振动部 110 的驱动凸部 114 进行椭圆运动, 从而压 电马达 10 动作。振动部 110 的驱动凸部 114 进行椭圆运动的理由如下。 0107 首先, 众所周知, 振动体 11。
43、2 具有当施加正电压时伸长的性质。因而, 如图 3 的 (a) 所示, 当反复进行在对四个表面电极 116 全部施加正电压后解除施加电压的操作时, 振动 体 112 反复进行在长度方向 (X 方向) 伸缩的动作。将像这样振动体 112 在长度方向 (X 方 向) 反复伸缩的动作称为 “伸缩振动” 。并且, 当改变施加正电压的频率时, 当达到某个确定 的频率时, 伸缩量突然变大, 产生一种共振现象。在伸缩振动中产生共振的频率 (共振频率) 由振动体 112 的物性、 振动体 112 的尺寸 (宽度 W、 长度 L、 厚度 T) 决定。 0108 并且, 如图 3 的 (b) 或图 3 的 (c)。
44、 所示, 以相互位于对角线的位置的两个表面电极 116 为一组 (表面电极 116a 以及表面电极 116d 的组、 或表面电极 116b 以及表面电极 116c 的组) , 以一定周期施加正电压。于是, 振动体 112 的长度方向 (X 方向) 的前端部 (安装有驱 动凸部 114 的部分) 反复进行在图中朝右方向或左方向摆头的动作。例如, 如图 3 的 (b) 所 示, 当以一定周期对表面电极 116a 以及表面电极 116d 的组施加正电压时, 振动体 112 反复 进行使前端部在图中朝右方向摆动的动作。并且, 如图 3 的 (c) 所示, 当以一定周期对表面 电极 116b 以及表面电。
45、极 116c 的组施加正电压时, 振动体 112 反复进行使前端部在图中朝 左方向摆动的动作。将这样的振动体 112 的动作称为 “弯曲振动” 。对于这样的弯曲振动, 也存在由振动体 112 的物性、 振动体 112 的尺寸 (宽度 W、 长度 L、 厚度 T) 决定的共振频率。 因而, 当以该共振频率对相互位于对角线的位置的两个表面电极 116 施加正电压时, 振动 体 112 朝右方向或左方向 (Y 方向) 大幅度摆头而进行振动。 说 明 书 CN 103151957 A 11 8/17 页 12 0109 这里, 图 3 的 (a) 所示的伸缩振动的共振频率与图 3 的 (b) 或图 3。
46、 的 (c) 所示的 弯曲振动的共振频率均由振动体 112 的物性、 振动体 112 的尺寸 (宽度 W、 长度 L、 厚度 T) 决 定。因而, 若适当地选择振动体 112 的尺寸 (宽度 W、 长度 L、 厚度 T) , 则能够使共振频率一 致。进而, 当以共振频率对上述的振动体 112 施加如图 3 的 (b) 或图 3 的 (c) 所示的弯曲振 动的方式的电压时, 在产生图 3 的 (b) 或图 3 的 (c) 所示的弯曲振动的同时, 也会由于共振 而诱发图 3 的 (a) 的伸缩振动。结果, 在以图 3 的 (b) 所示的方式施加了电压的情况下, 振 动体 112 的前端部分 (安装。
47、有驱动凸部 114 的部分) 沿图中顺时针方向开始进行椭圆运动。 并且, 在以图 3 的 (c) 所示的方式施加了电压的情况下, 振动体 112 的前端部分沿图中的逆 时针方向开始进行椭圆运动。 0110 压电马达10利用这样的椭圆运动驱动对象物。 即、 在将振动体112的驱动凸部114 按压于对象物的状态下产生椭圆运动。于是, 驱动凸部 114 反复进行如下动作 : 在振动体 112 伸长时, 在被按压于对象物的状态下从左向右 (或从右向左) 移动, 然后, 在振动体 112 收缩时, 在从对象物离开的状态下返回至原来的位置。结果, 对象物借助从驱动凸部 114 受 到的摩擦力而朝一个方向被。
48、驱动。并且, 对象物所受到的驱动力与在该对象物和驱动凸部 114 之间产生的摩擦力相等, 因此, 驱动力的大小由驱动凸部 114 与对象物之间的摩擦系数 和将驱动凸部 114 按压于对象物的力决定。 0111 根据以上说明的压电马达10的动作原理可知, 压电马达10需要在将驱动凸部114 按压于对象物的状态下使用。 因此, 在本实施例的压电马达10中形成为 : 具备驱动凸部114 的主体部 100 能够相对于基台部 200 滑动, 并利用设置在主体部 100 与基台部 200 之间的 加压弹簧 222s 将从主体部 100 突出的驱动凸部 114 按压于对象物 (参照图 1) 。 0112 并。
49、且, 当驱动对象物时, 驱动凸部 114 从对象物受到反作用力。进而, 该反作用力 被传递至主体部100。 如上所述, 必须形成为主体部100能够相对于基台部200滑动, 但是, 当主体部 100 因在驱动时受到的反作用力而沿与滑动方向正交的方向脱离时, 不能向对象 物传递足够的驱动力。并且, 当主体部 100 脱离时, 驱动凸部 114 的移动量减少, 因此对象 物的驱动量变少。此外, 主体部 100 的脱离量未必总是稳定, 所以导致对象物的驱动量不稳 定。因此, 如图 1 所示, 在本实施例的压电马达 10 中, 从与主体部 100 的滑动方向正交的方 向, 利用前方侧压弹簧 212s 以及后方侧压弹簧 216s 将主体部 100 按压于第二侧壁体 220。 这里, 在本实施例的压电马达 10 中, 前方侧压弹簧 212s 以及后。