JP2019068545A - Piezoelectric drive device, robot, electronic component conveyance apparatus, printer, and projector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、圧電駆動装置、ロボット、電子部品搬送装置、プリンターおよびプロジェクターに関するものである。 The present invention relates to a piezoelectric drive device, a robot, an electronic component transfer device, a printer, and a projector.
圧電素子によって振動体を振動させて被駆動部材を駆動する圧電アクチュエーターが知られている（例えば、特許文献１参照）。例えば、特許文献１に記載の装置は、回動可能なロータリー・ステージと、ロータリー・ステージを回動させる駆動力を発生させるピエゾアクチュエーターと、ロータリー・ステージの回動角度を検出する角度検出手段と、を有し、角度検出手段がエンコーダーディスクおよびエンコーダーセンサーを有する。
There is known a piezoelectric actuator which vibrates a vibrating body by a piezoelectric element to drive a driven member (see, for example, Patent Document 1). For example, the apparatus described in
特許文献１に記載の装置では、異物（例えば外部から侵入した異物等）がエンコーダーディスクまたはエンコーダーセンサーに付着し、角度検出手段の検出不良を招く可能性があるという課題がある。
In the device described in
本発明の目的は、駆動状態の検出を安定して行うことができる圧電駆動装置を提供すること、また、この圧電駆動装置を備えるロボット、電子部品搬送装置、プリンターおよびプロジェクターを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a piezoelectric drive device capable of stably detecting a drive state, and to provide a robot, an electronic component transfer device, a printer and a projector provided with the piezoelectric drive device. .
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の適用例または形態として実現することが可能である。 The present invention has been made to solve at least a part of the above-mentioned problems, and can be realized as the following applications or embodiments.
本適用例の圧電駆動装置は、第１部材と、
前記第１部材に対して相対的に移動または回動可能に設けられている第２部材と、
前記第１部材に配置されている被駆動部材と、
前記第２部材に配置され、前記第１部材を前記第２部材に対して相対的に移動または回動させる駆動力を前記被駆動部材に伝達する圧電アクチュエーターと、
前記第１部材および前記第２部材のうちの一方に配置され、スケール面を有する光学スケールと、
前記第１部材および前記第２部材のうちの他方に配置され、前記光学スケールからの透過光または反射光を受光するセンサー面を有するセンサーと、
前記第１部材または前記第２部材に設けられ、前記スケール面または前記センサー面を延長した面に交差する部分を有する構造体と、を備えることを特徴とする。
The piezoelectric drive device of this application example includes a first member;
A second member movable or rotatable relative to the first member;
A driven member disposed on the first member;
A piezoelectric actuator disposed in the second member and transmitting a driving force to the driven member to move or rotate the first member relative to the second member;
An optical scale disposed on one of the first member and the second member and having a scale surface;
A sensor disposed on the other of the first member and the second member and having a sensor surface that receives transmitted light or reflected light from the optical scale;
And a structure provided on the first member or the second member and having a portion intersecting the scale surface or a surface extending the sensor surface.
このような圧電駆動装置によれば、第１部材または第２部材に設けられた構造体がスケール面またはセンサー面を延長した面に交差する部分を有するため、当該部分が外部からスケール面とセンサー面との間への異物の侵入を阻止する壁として機能する。そのため、外部からの異物がスケール面およびセンサー面のうちの少なくとも一方に付着することを低減することができる。その結果、駆動状態の検出を安定して行うことができる。 According to such a piezoelectric drive device, since the structure provided on the first member or the second member has a portion intersecting the scale surface or the surface extending the sensor surface, the portion is externally connected to the scale surface and the sensor It acts as a wall that prevents foreign matter from entering between the faces. Therefore, it can be reduced that foreign substances from the outside adhere to at least one of the scale surface and the sensor surface. As a result, detection of the driving state can be stably performed.
本適用例の圧電駆動装置では、前記構造体は、前記スケール面と前記センサー面とが対向する領域と、前記被駆動部材と前記圧電アクチュエーターとが接触する領域との間に位置する部分を有することが好ましい。 In the piezoelectric drive device according to this application example, the structure has a portion located between the region where the scale surface and the sensor surface face each other and the region where the driven member and the piezoelectric actuator contact each other. Is preferred.
これにより、被駆動部材と圧電アクチュエーターとが接触する領域で発生する摩耗粉がスケール面とセンサー面との間（スケール面とセンサー面とが対向する領域）に侵入することを低減することができる。 In this way, it is possible to reduce that the wear dust generated in the area where the driven member and the piezoelectric actuator contact is intruded between the scale surface and the sensor surface (the region where the scale surface and the sensor surface face each other). .
本適用例の圧電駆動装置では、前記構造体は、前記第１部材の厚さ方向から見たとき、前記スケール面と前記センサー面とが対向する領域の４方を囲んでいることが好ましい。 In the piezoelectric drive device according to the application example, it is preferable that the structural body encloses four sides of a region in which the scale surface and the sensor surface face each other when viewed in the thickness direction of the first member.
これにより、外部からの異物がスケール面およびセンサー面に付着することを好適に低減することができる。 As a result, adhesion of foreign matter from the outside to the scale surface and the sensor surface can be suitably reduced.
本適用例の圧電駆動装置では、前記スケール面と前記センサー面とが対向する領域は、前記被駆動部材と前記圧電アクチュエーターとが接触する領域に対して、前記スケール面と前記センサー面とが並ぶ方向にずれていることが好ましい。 In the piezoelectric drive device according to this application example, in the region where the scale surface and the sensor surface face each other, the scale surface and the sensor surface are aligned with respect to the region where the driven member contacts the piezoelectric actuator. It is preferable to be offset in the direction.
これにより、被駆動部材と圧電アクチュエーターとの接触により生じた摩耗粉がスケール面とセンサー面との間（スケール面とセンサー面とが対向する領域）へ侵入するのを好適に低減することができる。 Thereby, it is possible to preferably reduce that the wear powder generated by the contact between the driven member and the piezoelectric actuator invades between the scale surface and the sensor surface (the area where the scale surface and the sensor surface are opposed). .
本適用例の圧電駆動装置では、前記第１部材または前記第２部材は、前記光学スケールが設置される凸部を有することが好ましい。 In the piezoelectric drive device according to this application example, the first member or the second member preferably has a convex portion on which the optical scale is installed.
これにより、スケール面とセンサー面とが対向する領域を、被駆動部材と圧電アクチュエーターとが接触する領域に対して、スケール面とセンサー面とが並ぶ方向（特に鉛直方向上方）にずらすことができる。そのため、被駆動部材と圧電アクチュエーターとの接触により生じた摩耗粉がスケール面とセンサー面との間（スケール面とセンサー面とが対向する領域）へ侵入するのをより好適に低減することができる。また、構造体の設計が容易となるという利点もある。 As a result, the area where the scale surface and the sensor surface face each other can be shifted in the direction in which the scale surface and the sensor surface are aligned (particularly, vertically upward) with respect to the region where the driven member and the piezoelectric actuator contact each other. . Therefore, it is possible to more preferably reduce the ingress of wear powder generated by the contact between the driven member and the piezoelectric actuator into the space between the scale surface and the sensor surface (the area where the scale surface and the sensor surface face each other). . There is also the advantage that the design of the structure is facilitated.
本適用例の圧電駆動装置では、前記第１部材または前記第２部材は、前記被駆動部材が設置される凹部を有することが好ましい。 In the piezoelectric drive device according to this application example, the first member or the second member preferably has a recess in which the driven member is installed.
これにより、スケール面とセンサー面とが対向する領域を、被駆動部材と圧電アクチュエーターとが接触する領域に対して、スケール面とセンサー面とが並ぶ方向（特に鉛直方向上方）にずらすことができる。そのため、被駆動部材と圧電アクチュエーターとの接触により生じた摩耗粉がスケール面とセンサー面との間（スケール面とセンサー面とが対向する領域）へ侵入するのをより好適に低減することができる。 As a result, the area where the scale surface and the sensor surface face each other can be shifted in the direction in which the scale surface and the sensor surface are aligned (particularly, vertically upward) with respect to the region where the driven member and the piezoelectric actuator contact each other. . Therefore, it is possible to more preferably reduce the ingress of wear powder generated by the contact between the driven member and the piezoelectric actuator into the space between the scale surface and the sensor surface (the area where the scale surface and the sensor surface face each other). .
本適用例のロボットは、本適用例の圧電駆動装置を備えることを特徴とする。
このようなロボットによれば、圧電駆動装置が安定した駆動状態の検出結果を用いて高精度な駆動を行うことができる。そのため、このような圧電駆動装置の駆動特性を利用して、ロボットの特性を向上させることができる。
The robot of this application example is characterized by including the piezoelectric drive device of this application example.
According to such a robot, high-precision driving can be performed using the detection result of the stable driving state of the piezoelectric drive device. Therefore, the characteristics of the robot can be improved by utilizing the drive characteristics of such a piezoelectric drive device.
本適用例の電子部品搬送装置は、本適用例の圧電駆動装置を備えることを特徴とする。
このような電子部品搬送装置によれば、圧電駆動装置が安定した駆動状態の検出結果を用いて高精度な駆動を行うことができる。そのため、このような圧電駆動装置の駆動特性を利用して、電子部品搬送装置の特性を向上させることができる。
The electronic component transfer apparatus of this application example is characterized by including the piezoelectric drive apparatus of this application example.
According to such an electronic component transport apparatus, the piezoelectric drive device can perform highly accurate drive using the detection result of the stable drive state. Therefore, the characteristics of the electronic component transfer device can be improved by utilizing the drive characteristics of such a piezoelectric drive device.
本適用例のプリンターは、本適用例の圧電駆動装置を備えることを特徴とする。
このようなプリンターによれば、圧電駆動装置が安定した駆動状態の検出結果を用いて高精度な駆動を行うことができる。そのため、このような圧電駆動装置の駆動特性を利用して、プリンターの特性を向上させることができる。
The printer of this application example is characterized by including the piezoelectric drive device of this application example.
According to such a printer, high-precision driving can be performed using the detection result of the stable driving state of the piezoelectric drive device. Therefore, the characteristics of the printer can be improved by utilizing the drive characteristics of such a piezoelectric drive device.
本適用例のプロジェクターは、本適用例の圧電駆動装置を備えることを特徴とする。
このようなプロジェクターによれば、圧電駆動装置が安定した駆動状態の検出結果を用いて高精度な駆動を行うことができる。そのため、このような圧電駆動装置の駆動特性を利用して、プロジェクターの特性を向上させることができる。
The projector of this application example is characterized by including the piezoelectric drive device of this application example.
According to such a projector, it is possible to perform high-precision driving using the detection result of the stable driving state of the piezoelectric drive device. Therefore, the characteristics of the projector can be improved by utilizing the drive characteristics of such a piezoelectric drive device.
以下、本発明の圧電駆動装置、ロボット、電子部品搬送装置、プリンターおよびプロジェクターを添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, a piezoelectric drive device, a robot, an electronic component transfer device, a printer and a projector according to the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the attached drawings.
１．圧電駆動装置
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る圧電駆動装置を示す断面図である。図２は、図１に示す圧電駆動装置をＺ軸方向から見た図（一部省略した図）である。図３は、図１に示す圧電駆動装置が備える圧電アクチュエーターの平面図である。図４は、図３に示す圧電アクチュエーターの動作を説明するための図である。図５は、図１に示す圧電駆動装置の部分拡大断面図である。
1. Piezoelectric Drive Device <First Embodiment>
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a piezoelectric drive device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a view (a partially omitted view) of the piezoelectric drive device shown in FIG. 1 as viewed from the Z-axis direction. FIG. 3 is a plan view of a piezoelectric actuator provided in the piezoelectric drive device shown in FIG. FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the piezoelectric actuator shown in FIG. FIG. 5 is a partial enlarged cross-sectional view of the piezoelectric drive device shown in FIG.
なお、図２では、説明の便宜上、駆動部５および検出部６のそれぞれの一部および第２部材３の図示を省略している。また、以下では、説明の便宜上、互いに直交している３軸であるＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を適宜用いて説明を行う。また、各図において、これらの軸を示す矢印の先端側を「＋」、基端側を「−」とする。また、Ｘ軸に平行な方向を「Ｘ軸方向」、Ｙ軸に平行な方向を「Ｙ軸方向」、Ｚ軸に平行な方向を「Ｚ軸方向」という。また、Ｘ軸およびＹ軸の双方に平行な平面（法線がＺ軸方向となる平面）を「ＸＹ平面」、Ｘ軸およびＺ軸の双方に平行な平面（法線がＹ軸方向となる平面）を「ＸＺ平面」という。Ｙ軸およびＺ軸の双方に平行な平面（法線がＸ軸方向となる平面）を「ＹＺ平面」という。
In FIG. 2, for convenience of explanation, illustration of a part of each of the
図１に示す圧電駆動装置１は、第１部材２と、第２部材３と、第２部材３を第１部材２に対してＸ軸方向に相対的に移動させるように案内する案内機構４と、第２部材３を第１部材２に対してＸ軸方向に相対的に移動させる駆動部５と、第１部材２に対する第２部材３のＸ軸方向での相対的な移動を検出する検出部６（エンコーダー）と、を有する。
The
第１部材２および第２部材３は、それぞれ、例えば、金属材料、セラミックス材料等で構成され、ＸＹ平面に沿った略板状の全体形状を有する。また、第１部材２および第２部材３の平面視での外形は、それぞれ、図示では、矩形（四角形）であるが、これに限定されず、例えば、五角形等の他の多角形、円形、楕円形等であってもよい。
Each of the
ここで、図１に示すように、第１部材２の一方（図１中の上側）の面には、凹部２３および凸部２４が形成されている。そして、凹部２３の底面は、後述する駆動部５の被駆動部材５１が設置される設置面２１を構成している。また、凸部２４の頂面は、後述する検出部６の光学スケール６１が設置される設置面２２を構成している。
Here, as shown in FIG. 1, a
このように、第１部材２の一方（図１中の上側）の面には、凹部２３および凸部２４が形成されることにより、ＸＹ平面に沿った互いに高さの異なる設置面２１、２２が形成されている。図２に示すように、凹部２３は、Ｘ軸方向に沿って延びており、これに伴い、設置面２１も、Ｘ軸方向に沿って延びている。また、凸部２４は、Ｘ軸方向に沿って延びており、これに伴い、設置面２２も、Ｘ軸方向に沿って延びている。
Thus, by forming the
図１に示すように、第２部材３の一方（図１中の上側）の面には、第１部材２とは反対側に開放している凹部３１が形成されている。また、第２部材３には、凹部３１の底面に開口し、第２部材３の厚さ方向（Ｚ軸方向）に貫通している孔３２、３３が形成されている。孔３２には、後述する駆動部５の圧電アクチュエーター５２が挿通される。また、孔３３には、後述する検出部６のセンサー６２が挿通される。
As shown in FIG. 1, a
また、第２部材３の他方（図１中の下側）の面には、第１部材２側に向けて突出している構造体３４（凸部）が設けられている。この構造体３４は、図２に示すように、Ｚ軸方向から見たとき、後述する検出部６の光学スケール６１およびセンサー６２を全周にわたって囲むように形成されている。ここで、構造体３４の内側には、第１部材２側に開放している凹部３５が形成されている。この凹部３５内には、後述する検出部６の光学スケール６１およびセンサー６２が収納される。
Further, on the other surface (lower side in FIG. 1) of the
案内機構４は、直動軸受であり、図１に示すように、前述した第１部材２と第２部材３との間に配置されている。この案内機構４は、１対のスライダー４１と、１対のスライダー４１に対応して設けられている１対のレール４２と、スライダー４１とレール４２との間に設けられている複数のボール４３と、を有する。
The
１対のレール４２は、それぞれ、Ｘ軸方向に沿って延びて配置され、第２部材３にネジ等を用いて固定されている。１対のスライダー４１は、それぞれ、対応するレール４２に沿って移動可能であり、第１部材２に例えばネジ等を用いて固定されている。また、スライダー４１、レール４２およびボール４３は、第１部材２および第２部材３のＸ軸方向以外の方向での相対的な移動を規制（制限）するように構成されている。なお、スライダー４１、レール４２およびボール４３は、第１部材２および第２部材３のＸ軸方向での相対的な移動を所定範囲内に規制（制限）するように構成されていてもよい。また、ボール４３に代えて、スライダー４１とレール４２との間で転動するコロを用いてもよい。
Each pair of
駆動部５は、第１部材２に設置されている被駆動部材５１と、被駆動部材５１に駆動力を伝達する複数（図示では３つ）の圧電アクチュエーター５２と、複数の圧電アクチュエーター５２を第２部材３に対して支持している複数（図示では３つ）の支持部材５３と、を有する。
The driving
被駆動部材５１は、前述した第１部材２の設置面２１上に設置され、例えば接着剤等を用いて第１部材２に固定されている。この被駆動部材５１は、板状またはシート状をなし、例えばセラミックス材料等の比較的耐摩耗性の高い材料で構成されている。また、被駆動部材５１は、図２に示すように、Ｘ軸方向に沿って延びている。
The driven
複数の圧電アクチュエーター５２は、Ｘ軸方向に沿って並んで配置されている。図３に示すように、圧電アクチュエーター５２は、振動部５２１と、支持部５２２と、これらを接続している１対の接続部５２３と、振動部５２１から突出している突出部５２４と、を有している。
The plurality of
振動部５２１は、ＸＺ平面に沿った板状をなしている。また、振動部５２１は、Ｚ軸方向に沿って延びている長手形状をなしている。この振動部５２１は、振動部５２１の幅方向（Ｘ軸方向）の中央部に振動部５２１の長手方向に沿って配置されている圧電素子５２１５と、圧電素子５２１５に対して振動部５２１の幅方向の一方側に振動部５２１の長手方向に沿って配置されている２つの圧電素子５２１１、５２１２と、圧電素子５２１５に対して振動部５２１の幅方向の他方側に振動部５２１の長手方向に沿って配置されている２つの圧電素子５２１３、５２１４と、を有する。
The vibrating
このような振動部５２１は、図示しないが、例えば、シリコン基板等の２つの基板と、これらの基板間に配置されているチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等の圧電体と、圧電体の表裏に適宜設けられている複数の電極（より具体的には、圧電素子５２１１〜５２１４に対応して一方の面に設けられた複数の個別電極、および、圧電素子５２１１〜５２１４に共通して他方の面に設けられた１つの共通電極）と、を有している。ここで、支持部５２２および１対の接続部５２３は、それぞれ、例えば、前述した振動部５２１が有する２つの基板と一体で形成されている２つの基板を有する。また、支持部５２２は、例えば、前述した振動部５２１が有する圧電体と同等の厚さを有する絶縁性のスペーサーが当該２つの基板間に介挿されている。
Such a vibrating
突出部５２４は、振動部５２１の長手方向（Ｚ軸方向）での一方（図３中の下側）の端部（先端部）には、その幅方向での中央部に突出部５２４が突出して設けられている。突出部５２４は、例えば、セラミックス等の耐摩耗性に優れた材料で構成され、振動部５２１に接着剤等により接合されている。この突出部５２４は、振動部５２１の振動を被駆動部材５１へ摩擦摺動により伝達する機能を有する。なお、突出部５２４の形状は、振動部５２１の駆動力を被駆動部材５１に伝達可能であればよく、図示の形状に限定されない。
The
支持部材５３は、例えば、金属材料、セラミックス材料等で構成され、第２部材３に対して、例えばネジ等を用いて固定されている。また、支持部材５３は、前述した支持部５２２に対し、シリコン製の板バネ等の弾性部材（図示せず）を介して取り付けられている。この弾性部材は、例えば、支持部５２２に接着剤等により取り付けられ、一方、支持部材５３にネジ等を用いて固定されている。
The
以上のような駆動部５が有する圧電アクチュエーター５２は、図示しない回路部から所定周波数の駆動信号が圧電素子５２１１〜５２１５に適宜入力されることにより作動する。例えば、圧電素子５２１１、５２１４への駆動信号と圧電素子５２１２、５２１３への駆動信号との位相差を１８０°とし、圧電素子５２１１、５２１４への駆動信号と圧電素子５２１５への駆動信号との位相差を−９０°〜＋９０°とすることで、図４に示すように、各圧電素子５２１１〜５２１５の伸縮により、振動部５２１がＳ字形状に屈曲振動し、これにより、突出部５２４の先端が図中矢印αで示す方向に楕円運動する。その結果、被駆動部材５１は、突出部５２４から一方向（図中矢印βで示す方向）に駆動力を繰り返し受ける。これにより、第１部材２および第２部材３がＸ軸方向に相対的に移動する。
The
なお、図４に示す場合とは逆方向に、第１部材２および第２部材３をＸ軸方向に相対的に移動させる場合には、前述した駆動信号を１８０°反転させた駆動信号を用いればよい。
When the
検出部６は、光学式のリニアエンコーダーである。この検出部６は、第１部材２に設置されている光学スケール６１と、光学スケール６１の移動を検出するセンサー６２と、センサー６２を第２部材３に対して支持している基板６３と、を有する。
The
光学スケール６１は、前述した第１部材２の設置面２２上に設置され、例えば接着剤等を用いて第１部材２に固定されている。この光学スケール６１は、例えば、スリット板、偏光板等である。また、光学スケール６１は、図２に示すように、Ｘ軸方向に沿って延びている。
The
センサー６２は、図示しないが、光学スケール６１に光を照射する半導体レーザー等の発光素子と、光学スケール６１からの反射光を受光するフォトダイオード等の受光素子と、を含んで構成されている。
Although not shown, the
基板６３は、例えば、配線基板であり、ネジ等を用いて第２部材３に固定されている。この基板６３は、第２部材３の凹部３１側の面上に設置され、センサー６２を支持するとともに、センサー６２に電気的に接続されている。ここで、基板６３は、センサー６２が前述した孔３３に挿通されるように、センサー６２が設置されている面を第１部材２側に向けて配置されている。
The
以上のような検出部６では、第１部材２に対する第２部材３のＸ軸方向での相対的な移動状態（位置、移動速度等）に応じて、センサー６２の受光素子の出力信号の波形が変化する。したがって、この受光素子の出力信号に基づいて、第１部材２に対する第２部材３のＸ軸方向での相対的な移動状態を検出することができる。
In the
以上のように、圧電駆動装置１は、第１部材２と、第１部材２に対して相対的に移動可能に設けられている第２部材３と、第１部材２に配置されている被駆動部材５１と、第２部材３に配置され、第１部材２を第２部材３に対して相対的に移動させる駆動力を被駆動部材５１に伝達する圧電アクチュエーター５２と、第１部材２および第２部材３のうちの一方（本実施形態では第１部材２）に配置され、スケール面６１１を有する光学スケール６１と、第１部材２および第２部材３のうちの他方（本実施形態では第２部材３）に配置され、光学スケール６１からの反射光を受光するセンサー面６２１を有するセンサー６２と、第１部材２または第２部材３（本実施形態では第２部材３）に設けられ、スケール面６１１またはセンサー面６２１（本実施形態では両方）を延長した面ｆ１、ｆ２（図５参照）に交差する部分を有する構造体３４と、を備える。
As described above, the
このような圧電駆動装置１によれば、第１部材２または第２部材３（本実施形態では第２部材３）に設けられた構造体３４がスケール面６１１またはセンサー面６２１（本実施形態では両方）を延長した面ｆ１、ｆ２に交差する部分を有するため、当該部分が外部からスケール面６１１とセンサー面６２１との間への異物の侵入を阻止する壁として機能する。そのため、外部からの異物がスケール面６１１およびセンサー面６２１のうちの少なくとも一方（本実施形態では両方）に付着することを低減することができる。その結果、駆動状態の検出を安定して行うことができる。
According to such a
なお、「スケール面」とは、光学スケール６１のセンサー６２側の面のことを言う。「センサー面」とは、センサー６２の光学スケール６１側の面であって、センサー６２が有する発光素子の発光面および受光素子の受光面のうちの少なくとも一方を含む面のことを言う。
The “scale surface” refers to the surface of the
ここで、構造体３４と第１部材２との間の領域Ｓ２は、スケール面６１１とセンサー面６２１とが対向する領域Ｓ１に対して−Ｚ軸方向（下側）にずれている。これにより、外部からの異物がスケール面６１１およびセンサー面６２１に付着することを好適に低減することができる。
Here, the region S2 between the
この領域Ｓ２のＺ軸方向での長さＬ１は、構造体３４が第１部材２に接触しない限り小さいことが好ましいが、その接触を防止しつつ異物の流通を低減する観点から、０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下であることが好ましく、１ｍｍ以上３ｍｍ以下であることがより好ましい。また、領域Ｓ２の内外方向での長さＬ２（構造体３４の先端部の厚さ）は、圧電駆動装置１の大型化を防止しつつ異物の流通を低減する観点から、１ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることが好ましく、５ｍｍ以上２０ｍｍ以下であることがより好ましい。また、同様の観点から、Ｌ２／Ｌ１は、１以上１００以下であることが好ましく、２以上２０以下であることがより好ましい。
The length L1 of this region S2 in the Z-axis direction is preferably small as long as the
また、構造体３４は、スケール面６１１とセンサー面６２１とが対向する領域Ｓ１の４方を囲んでいる。すなわち、構造体３４は、第１部材２の厚さ方向であるＺ軸方向から見たとき、領域Ｓ１の全周を囲んでいる。これにより、外部からの異物がスケール面６１１およびセンサー面６２１に付着することを好適に低減することができる。
Further, the
さらに、構造体３４は、スケール面６１１とセンサー面６２１とが対向する領域Ｓ１と、被駆動部材５１と圧電アクチュエーター５２とが接触する領域Ｃとの間に位置する部分を有する。すなわち、構造体３４は、領域Ｓ１と領域Ｃとの間を遮るように配置されている部分を有する。これにより、被駆動部材５１と圧電アクチュエーター５２とが接触する領域Ｃで発生する摩耗粉がスケール面６１１とセンサー面６２１との間（スケール面６１１とセンサー面６２１とが対向する領域Ｓ１）に侵入することを低減することができる。
Furthermore, the
さらに、スケール面６１１とセンサー面６２１とが対向する領域Ｓ１は、被駆動部材５１と圧電アクチュエーター５２とが接触する領域Ｃに対して、スケール面６１１とセンサー面６２１とが並ぶ方向（Ｚ軸方向）にずれている。すなわち、領域Ｓ１および領域Ｃは、高さ（Ｚ軸方向での位置）が互いに異なる。これにより、被駆動部材５１と圧電アクチュエーター５２との接触により生じた摩耗粉がスケール面６１１とセンサー面６２１との間（スケール面６１１とセンサー面６２１とが対向する領域Ｓ１）へ侵入するのを好適に低減することができる。
Further, in the region S1 where the
ここで、第１部材２は、光学スケール６１が設置される凸部２４を有する。これにより、スケール面６１１とセンサー面６２１とが対向する領域Ｓ１を、被駆動部材５１と圧電アクチュエーター５２とが接触する領域Ｃに対して、スケール面６１１とセンサー面６２１とが並ぶ方向であるＺ軸方向（特に鉛直方向上方）にずらすことができる。そのため、被駆動部材５１と圧電アクチュエーター５２との接触により生じた摩耗粉がスケール面６１１とセンサー面６２１との間（スケール面６１１とセンサー面６２１とが対向する領域Ｓ１）へ侵入するのをより好適に低減することができる。また、第１部材２に凸部２４を設けることで、領域Ｓ１の周囲を囲む構造体３４との接触を避けるように第２部材３を形成することができ、そのため、構造体３４の設計が容易となるという利点もある。
Here, the
なお、光学スケール６１が第２部材３に設置される場合には、第２部材３に、光学スケール６１が設置される凸部を設けることで、前述したのと同様の効果を得ることができる。
In the case where the
また、第１部材２は、被駆動部材５１が設置される凹部２３を有する。これにより、この点でも、スケール面６１１とセンサー面６２１とが対向する領域Ｓ１を、被駆動部材５１と圧電アクチュエーター５２とが接触する領域Ｃに対して、スケール面６１１とセンサー面６２１とが並ぶ方向であるＺ軸方向（特に鉛直方向上方）にずらすことができる。そのため、被駆動部材５１と圧電アクチュエーター５２との接触により生じた摩耗粉がスケール面６１１とセンサー面６２１との間（スケール面６１１とセンサー面６２１とが対向する領域Ｓ１）へ侵入するのをより好適に低減することができる。
The
なお、被駆動部材５１が第２部材３に設置される場合には、第２部材３に、被駆動部材５１が設置される凹部を設けることで、前述したのと同様の効果を得ることができる。
When the driven
また、被駆動部材５１の圧電アクチュエーター５２と接触する面は、光学スケール６１のスケール面６１１と同じ側を向いている。すなわち、これらの面は、ともに図５中上側（鉛直方向上方）を向いている。これにより、被駆動部材５１および光学スケール６１をともに第１部材２に設置し、圧電アクチュエーター５２およびセンサー６２をともに第２部材３に設置することができる。そのため、圧電アクチュエーター５２およびセンサー６２から引き出される配線（図示せず）の配置を簡単化することができる。
Further, the surface of the driven
以上、第１実施形態について説明した。なお、本実施形態では、領域Ｓ１への異物の侵入を阻止する壁として機能する構造体として構造体３４が第２部材３に設けられている場合を例に説明したが、これに限定されず、例えば、前述した構造体３４に代えて、または、構造体３４に加えて、当該機能を有する構造体を第１部材２に設けてもよい。この場合、当該構造体の頂面が領域Ｓ１よりも第２部材３側に位置するように、当該構造体を第１部材２から第２部材３側に向けて突出させればよい。
The first embodiment has been described above. In the present embodiment, the case where the
また、本実施形態では、構造体３４が領域Ｓ１の全周を囲むように設けられているが、これに限定されず、構造体３４の周方向での一部が欠損していてもよい。
Further, in the present embodiment, the
さらに、本実施形態では、構造体３４が第２部材３と一体で構成されているが、これに限定されず、構造体３４が第２部材３と別体で構成されていてもよく、この場合、構造体３４を第２部材３にネジ止め、接着剤等により固定すればよい。
Furthermore, in the present embodiment, the
＜第２実施形態＞
図６は、本発明の第２実施形態に係る圧電駆動装置を示す断面図である。図７は、図６に示す圧電駆動装置をＺ軸方向から見た図（一部省略した図）である。なお、以下の説明では、本実施形態に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図６および図７において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
Second Embodiment
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a piezoelectric drive device according to a second embodiment of the present invention. FIG. 7 is a view (a partially omitted view) of the piezoelectric drive device shown in FIG. 6 as viewed from the Z-axis direction. In the following description, the present embodiment will be described focusing on differences from the above-described embodiment, and the description of the same matters will be omitted. Moreover, in FIG. 6 and FIG. 7, about the structure similar to embodiment mentioned above, the same code | symbol is attached | subjected.
図６に示す圧電駆動装置１Ａは、第１部材８と、第２部材９と、第２部材９を第１部材８に対してＺ軸に平行な軸線ａＺまわりに相対的に回動可能に支持している軸受４Ａと、第２部材９を第１部材８に対して軸線ａＺまわりに相対的に回動させる駆動部５Ａと、第１部材８に対する第２部材９の軸線ａＺまわりの相対的な回動を検出する検出部６Ａ（エンコーダー）と、を有する。
The
ここで、第１部材８および第２部材９の軸線ａＺまわりの相対的な回動の角度範囲は、３６０°以下の所定の角度以下に制限されていてもよいし、３６０°以上であってもよい。この角度範囲が３６０°以上である場合、すなわち、第１部材８および第２部材９が軸線ａＺまわりに相対的に回転可能である場合、圧電駆動装置１Ａを圧電モーターとして用いることができる。
Here, the angular range of relative rotation around the axis line aZ of the
第１部材８および第２部材９は、それぞれ、例えば、金属材料、セラミックス材料等で構成されている。図７に示すように、第１部材８の平面視での外形は円形であり、第２部材９の平面視での外形は矩形（四角形）であるが、これらの外形は、これに限定されない。
The
ここで、図６に示すように、第１部材８の一方（図６中の上側）の面には、凹部８３および凸状の構造体８６が形成されている。そして、凹部８３の底面は、後述する駆動部５Ａの被駆動部材５４が設置される設置面８１を構成している。構造体８６は、凹部８３の外周を囲むように環状をなしている。そして、構造体８６の外側であって、第１部材８の一方（図６中の上側）の面には、後述する検出部６Ａの光学スケール６４が設置される設置面８２が設けられている。
Here, as shown in FIG. 6, a
このように、第１部材８の一方（図６中の上側）の面には、凹部８３が形成されることにより、互いに高さの異なる設置面８１、８２が形成されている。また、第２部材９には、凹部８３の底面に開口し、軸線ａＺを中心として第２部材９の厚さ方向（Ｚ軸方向）に貫通している孔８４が形成されている。図７に示すように、凹部８３および孔８４の外形は、それぞれ、Ｚ軸方向から見たとき（以下、「平面視」ともいう）、軸線ａＺを中心とする円形をなしている。これに伴い、設置面８１は、平面視で、軸線ａＺを中心とする円環状をなしている。また、設置面８２は、平面視で、軸線ａＺを中心とする円環状をなしている。
As described above, the recessed
また、図６に示すように、第１部材８の外周面８５には、幅（径）が小さい縮径部８５１と、縮径部８５１に対して＋Ｚ軸方向側において縮径部８５１よりも幅（径）が大きい拡径部８５２と、を有する。なお、第１部材８の平面視での外形は、図示では、円形であるが、これに限定されず、例えば、四角形、五角形等の他の多角形、楕円形等であってもよい。また、孔８４は、必要に応じて設ければよく、省略してもよい。
Further, as shown in FIG. 6, the outer
図６に示すように、第２部材９の一方（図６中の上側）の面には、第１部材８側に開放している凹部９１と、第１部材８とは反対側に開放している凹部９２と、凹部９１、９２の両底面に開口して第２部材９を厚さ方向（Ｚ軸方向）に貫通している孔９３と、が形成されている。凹部９１は、平面視で、円形をなしており、この凹部９１内には、前述した第１部材８が挿入されている。
As shown in FIG. 6, in the surface of one side (the upper side in FIG. 6) of the second member 9, a
軸受４Ａは、図６に示すように、前述した第１部材８と第２部材９との間に配置されている。この軸受４Ａは、内輪４４と、外輪４５と、これらの間に設けられている複数のボール４６と、を有する。
The bearing 4A is disposed between the
内輪４４は、前述した第１部材８の外周面８５（縮径部８５１）に嵌合して固定されている。外輪４５は、前述した第２部材９の凹部９１の内周面に嵌合して固定されている。また、内輪４４、外輪４５およびボール４６は、第１部材８および第２部材９の軸線ａＺまわりの回動方向以外の方向での相対的な移動を規制（制限）するように構成されている。なお、ボール４６に代えて、内輪４４と外輪４５との間で転動するコロを用いてもよい。
The
駆動部５Ａは、図６に示すように、第１部材８に設置されている被駆動部材５４と、被駆動部材５４に駆動力を伝達する複数（図示では３つ）の圧電アクチュエーター５２と、複数の圧電アクチュエーター５２を第２部材３に対して支持している複数（３つの）の支持部材５５と、を有する。
As shown in FIG. 6, the
被駆動部材５４は、前述した第１部材８の設置面８１上に設置され、例えば接着剤等を用いて第１部材８に固定されている。また、被駆動部材５４は、図７に示すように、平面視で、軸線ａＺを中心とする円環状をなしている。ここで、被駆動部材５４は、前述した被駆動部材５１と同様、板状またはシート状をなし、例えばセラミックス材料等の比較的耐摩耗性の高い材料で構成されている。なお、被駆動部材５４の平面視形状は、図示の形状（環状）に限定されず、例えば、圧電駆動装置１Ａの可動範囲によっては、周方向での一部が欠損していてもよい。
The driven
複数の支持部材５５は、複数の圧電アクチュエーター５２に対応して設けられ、複数の圧電アクチュエーター５２が軸線ａＺを中心とする同一円周上に沿って並ぶように配置されている。そして、各支持部材５５は、支持部５２２および第２部材９のそれぞれに対して、例えばネジ等を用いて固定されている。ここで、支持部材５５は、前述した支持部材５３と同様、例えば、金属材料、セラミックス材料等で構成されている。なお、駆動部５Ａの複数の圧電アクチュエーター５２の配置は、図示の配置に限定されず、例えば、軸線ａＺを中心とする同一円周上に等角度間隔に並んでいなくてもよい。
The plurality of
以上のような駆動部５Ａの圧電アクチュエーター５２は、前述した駆動部５の圧電アクチュエーター５２と同様に作動することで、被駆動部材５４に駆動力を与え、第１部材８および第２部材９を軸線ａＺまわりに相対的に回動させる。
The
検出部６Ａは、第１部材８に設置されている光学スケール６４と、光学スケール６４の移動を検出するセンサー６２と、センサー６２を第２部材９に対して支持している基板（図示せず）と、を有する。
The
光学スケール６４は、前述した第１部材８の設置面８２上に設置され、例えば接着剤等を用いて第１部材８に固定されている。この光学スケール６４は、前述した光学スケール６１と同様、例えば、スリット板、偏光板等である。ただし、光学スケール６４は、平面視で、軸線ａＺを中心とする円環状をなしている。なお、光学スケール６４の平面視形状は、図示の形状（環状）に限定されず、例えば、圧電駆動装置１Ａの可動範囲によっては、周方向での一部が欠損していてもよい。
The
以上のような検出部６Ａでは、第１部材８に対する第２部材９の軸線ａＺまわりの相対的な回動状態（回動位置、角速度等）に応じて、センサー６２の受光素子の出力信号の波形が変化する。したがって、この受光素子の出力信号に基づいて、第１部材８に対する第２部材９の軸線ａＺまわりの相対的な回動状態を検出することができる。
In the
以上のように、圧電駆動装置１Ａは、第１部材８と、第１部材８に対して相対的に回動可能に設けられている第２部材９と、第１部材８に配置されている被駆動部材５４と、第２部材９に配置され、第１部材８を第２部材９に対して相対的に回動させる駆動力を被駆動部材５４に伝達する圧電アクチュエーター５２と、第１部材８および第２部材９のうちの一方（本実施形態では第１部材８）に配置され、スケール面６４１を有する光学スケール６４と、第１部材８および第２部材９のうちの他方（本実施形態では第２部材９）に配置され、光学スケール６４からの反射光を受光するセンサー面６２１を有するセンサー６２と、第１部材８および前記第２部材９のうちの少なくとも一方（本実施形態では第１部材８）に設けられ、スケール面６４１およびセンサー面６２１のうちの少なくとも一方（本実施形態では両方）を延長した面に交差する部分を有する構造体８６と、を備える。
As described above, the
このような圧電駆動装置１Ａによれば、第１部材８および第２部材９のうちの少なくとも一方（本実施形態では第１部材８）に設けられた構造体８６がスケール面６４１およびセンサー面６２１のうちの少なくとも一方（本実施形態では両方）を延長した面に交差する部分を有するため、当該部分が外部からスケール面６４１とセンサー面６２１との間への異物の侵入を阻止する壁として機能する。そのため、外部からの異物がスケール面６４１およびセンサー面６２１のうちの少なくとも一方（本実施形態では両方）に付着することを低減することができる。その結果、駆動状態の検出を安定して行うことができる。
According to such a
ここで、構造体８６は、スケール面６４１とセンサー面６２１とが対向する領域と、被駆動部材５４と圧電アクチュエーター５２とが接触する領域との間に位置する部分を有する。すなわち、構造体８６は、これらの領域の間を遮るように配置されている部分を有する。これにより、被駆動部材５４と圧電アクチュエーター５２とが接触する領域で発生する摩耗粉がスケール面６４１とセンサー面６２１との間（スケール面６４１とセンサー面６２１とが対向する領域）に侵入することを低減することができる。
Here, the
特に、構造体８６は、スケール面６４１および被駆動部材５４の全周にわたって設けられている。これにより、外部からの異物がスケール面６４１およびセンサー面６２１に付着することを好適に低減することができる。これにより、被駆動部材５４と圧電アクチュエーター５２とが接触する領域で発生する摩耗粉がスケール面６４１とセンサー面６２１との間に侵入することを好適に低減することができる。
In particular, the
さらに、スケール面６４１とセンサー面６２１とが対向する領域は、被駆動部材５４と圧電アクチュエーター５２とが接触する領域に対して、スケール面６４１とセンサー面６２１とが並ぶ方向（Ｚ軸方向）にずれている。すなわち、これらの領域は、高さ（Ｚ軸方向での位置）が互いに異なる。これにより、被駆動部材５４と圧電アクチュエーター５２との接触により生じた摩耗粉がスケール面６４１とセンサー面６２１との間（スケール面６４１とセンサー面６２１とが対向する領域）へ侵入するのを好適に低減することができる。
Further, in the region where the
ここで、第１部材８は、被駆動部材５４が設置される凹部８３を有する。これにより、スケール面６４１とセンサー面６２１とが対向する領域を、被駆動部材５４と圧電アクチュエーター５２とが接触する領域に対して、スケール面６４１とセンサー面６２１とが並ぶ方向であるＺ軸方向（特に鉛直方向上方）にずらすことができる。そのため、被駆動部材５４と圧電アクチュエーター５２との接触により生じた摩耗粉がスケール面６４１とセンサー面６２１との間（スケール面６４１とセンサー面６２１とが対向する領域）へ侵入するのをより好適に低減することができる。
Here, the
なお、被駆動部材５４が第２部材９に設置される場合には、第２部材９に、被駆動部材５４が設置される凹部を設けることで、前述したのと同様の効果を得ることができる。
When the driven
以上、第２実施形態について説明した。なお、本実施形態では、スケール面６４１とセンサー面６２１とが対向する領域への異物の侵入を阻止する壁として機能する構造体として構造体８６が第１部材８に設けられている場合を例に説明したが、これに限定されず、例えば、前述した構造体８６に代えて、または、構造体８６に加えて、当該機能を有する構造体を第２部材９（例えば凹部９１の底面）に設けてもよい。この場合、当該構造体の頂面が、スケール面６４１とセンサー面６２１とが対向する領域よりも第１部材８側に位置するように、当該構造体を第２部材９から第１部材８側に向けて突出させればよい。
The second embodiment has been described above. In the present embodiment, the
また、本実施形態では、構造体８６が被駆動部材５４の全周を囲むように設けられているが、これに限定されず、構造体８６の周方向での一部が欠損していてもよい。
Further, in the present embodiment, the
さらに、本実施形態では、構造体８６が第１部材８と一体で構成されているが、これに限定されず、構造体８６が第１部材８と別体で構成されていてもよく、この場合、構造体８６を第１部材８にネジ止め、接着剤等により固定すればよい。
Furthermore, in the present embodiment, the
＜第３実施形態＞
図８は、本発明の第３実施形態に係る圧電駆動装置（圧電駆動ユニット）の概略構成を示す斜視図である。なお、以下の説明では、本実施形態に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図８において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
Third Embodiment
FIG. 8 is a perspective view showing a schematic configuration of a piezoelectric drive device (piezoelectric drive unit) according to a third embodiment of the present invention. In the following description, the present embodiment will be described focusing on differences from the above-described embodiment, and the description of the same matters will be omitted. Further, in FIG. 8, the same components as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals.
図８に示す圧電駆動装置１０は、Ｘ軸方向（図中矢印Ｘ１で示す方向）、Ｙ軸方向（図中矢印Ｙ１で示す方向）およびＺ軸まわり（図中矢印θ１で示す方向）の駆動を行う圧電駆動ユニットである。この圧電駆動装置１０は、Ｘ軸方向での駆動を行う圧電駆動装置１Ｘ（第１圧電駆動装置）と、Ｙ軸方向での駆動を行う圧電駆動装置１Ｙ（第２圧電駆動装置）と、Ｚ軸まわりの駆動を行う圧電駆動装置１θ（第３圧電駆動装置）と、を有し、これらがＺ軸方向に沿って並んで連結されている。
The
ここで、圧電駆動装置１Ｘ、１Ｙは、それぞれ、前述した第１実施形態の圧電駆動装置１である。ただし、圧電駆動装置１ＹのＸＹ平面内での姿勢は、圧電駆動装置１Ｘとは９０°異なる。ここで、圧電駆動装置１Ｙの第２部材３は、圧電駆動装置１Ｘの第１部材２に対して、前述した姿勢となるように、例えばネジ、ボルト／ナット等を用いて固定されている。なお、圧電駆動装置１Ｙの第２部材３は、圧電駆動装置１Ｘの第１部材２と一体で構成されていてもよい。
Here, each of the
圧電駆動装置１θは、前述した第２実施形態の圧電駆動装置１Ａである。ここで、第２部材９には、前述した圧電駆動装置１Ｙの第１部材２が例えばネジ、ボルト／ナット等を用いて固定されている。なお、第２部材９は、前述した圧電駆動装置１Ｙの第１部材２と一体で構成されていてもよい。
以上のような第３実施形態によっても、駆動状態の検出を安定して行うことができる。
The piezoelectric drive device 1θ is the
Also according to the third embodiment as described above, the detection of the driving state can be stably performed.
２．ロボット
次に、本発明のロボットの実施形態について説明する。
2. Robot Next, an embodiment of a robot of the present invention will be described.
図９は、本発明のロボットの実施形態を示す斜視図である。
図９に示すロボット１０００は、いわゆる６軸ロボットであり、例えば、精密機器やこれを構成する部品（対象物）の給材、除材、搬送および組立等の作業を行うのに用いられる。
FIG. 9 is a perspective view showing an embodiment of a robot of the present invention.
The
ロボット１０００は、床や天井に固定されるベース１０１０と、ベース１０１０に回動自在に連結されたアーム１０２０と、アーム１０２０に回動自在に連結されたアーム１０３０と、アーム１０３０に回動自在に連結されたアーム１０４０と、アーム１０４０に回動自在に連結されたアーム１０５０と、アーム１０５０に回動自在に連結されたアーム１０６０と、アーム１０６０に回動自在に連結されたアーム１０７０と、これらアーム１０２０、１０３０、１０４０、１０５０、１０６０、１０７０の駆動を制御する制御部１０８０と、を有している。また、アーム１０７０にはハンド接続部が設けられており、ハンド接続部にはロボット１０００に実行させる作業に応じたエンドエフェクター１０９０が装着される。
The
また、各関節部のうちの全部または一部には、圧電モーターとして、前述した第２実施形態の圧電駆動装置１Ａが搭載されている。この圧電駆動装置１Ａの駆動によって各アーム１０２０、１０３０、１０４０、１０５０、１０６０、１０７０が回動する。圧電駆動装置１Ａの駆動は、制御部１０８０によって制御される。
In addition, the
以上のようなロボット１０００は、圧電駆動装置１Ａを備える。このようなロボット１０００によれば、圧電駆動装置１Ａが安定した駆動状態の検出結果を用いて高精度な駆動を行うことができる。そのため、このような圧電駆動装置１Ａの駆動特性を利用して、ロボット１０００の特性を向上させることができる。
The
３．電子部品搬送装置
次に、本発明の電子部品搬送装置の実施形態について説明する。
3. Electronic Component Transfer Device Next, an embodiment of the electronic component transfer device of the present invention will be described.
図１０は、本発明の電子部品搬送装置の実施形態を示す斜視図である。
図１０に示す電子部品搬送装置２０００は、電子部品検査装置に適用されており、基台２１００と、基台２１００の側方に配置された支持台２２００と、を有している。また、基台２１００には、検査対象の電子部品Ｑが載置されてＹ軸方向に搬送される上流側ステージ２１１０と、検査済みの電子部品Ｑが載置されてＹ軸方向に搬送される下流側ステージ２１２０と、上流側ステージ２１１０と下流側ステージ２１２０との間に位置し、電子部品Ｑの電気的特性を検査する検査台２１３０と、が設けられている。なお、電子部品Ｑの例として、例えば、半導体、半導体ウェハー、ＣＬＤやＯＬＥＤ等の表示デバイス、水晶デバイス、各種センサー、インクジェットヘッド、各種ＭＥＭＳデバイス等などが挙げられる。
FIG. 10 is a perspective view showing an embodiment of the electronic component transfer apparatus of the present invention.
An electronic
また、支持台２２００には、支持台２２００に対してＹ軸方向に移動可能なＹステージ２２１０が設けられており、Ｙステージ２２１０には、Ｙステージ２２１０に対してＸ軸方向に移動可能なＸステージ２２２０が設けられており、Ｘステージ２２２０には、Ｘステージ２２２０に対してＺ軸方向に移動可能な電子部品保持部２２３０が設けられている。
Further, the
また、電子部品保持部２２３０は、前述した圧電駆動装置１０と、電子部品Ｑを保持する保持部２２３３と、を有している。ここで、圧電駆動装置１０は、微小な位置決めを行う位置決めユニットとして用いられる。圧電駆動装置１０が備える圧電駆動装置１Ｘの第２部材３は、Ｘステージ２２２０に対して固定されている。また、保持部２２３３は、圧電駆動装置１０が備える圧電駆動装置１θの第１部材８に対して固定されている。
In addition, the electronic
以上のような電子部品搬送装置２０００は、圧電駆動装置１０（１、１Ａ）を備える。このような電子部品搬送装置２０００によれば、圧電駆動装置１０（１、１Ａ）が安定した駆動状態の検出結果を用いて高精度な駆動を行うことができる。そのため、このような圧電駆動装置１０（１、１Ａ）の駆動特性を利用して、電子部品搬送装置２０００の特性を向上させることができる。
The electronic
４．プリンター
図１１は、本発明のプリンターの実施形態を示す斜視図である。
図１１に示すプリンター３０００は、インクジェット記録方式のプリンターである。このプリンター３０００は、装置本体３０１０と、装置本体３０１０の内部に設けられている印刷機構３０２０、給紙機構３０３０および制御部３０４０と、を備えている。
4. Printer FIG. 11 is a perspective view showing an embodiment of the printer of the present invention.
A
装置本体３０１０には、記録用紙Ｐを設置するトレイ３０１１と、記録用紙Ｐを排出する排紙口３０１２と、液晶ディスプレイ等の操作パネル３０１３とが設けられている。
The apparatus
印刷機構３０２０は、ヘッドユニット３０２１と、キャリッジモーター３０２２と、キャリッジモーター３０２２の駆動力によりヘッドユニット３０２１を往復動させる往復動機構３０２３と、を備えている。ヘッドユニット３０２１は、インクジェット式記録ヘッドであるヘッド３０２１ａと、ヘッド３０２１ａにインクを供給するインクカートリッジ３０２１ｂと、ヘッド３０２１ａおよびインクカートリッジ３０２１ｂを搭載したキャリッジ３０２１ｃと、を有している。往復動機構３０２３は、キャリッジ３０２１ｃを往復移動可能に支持しているキャリッジガイド軸３０２３ａと、キャリッジモーター３０２２の駆動力によりキャリッジ３０２１ｃをキャリッジガイド軸３０２３ａ上で移動させるタイミングベルト３０２３ｂと、を有している。
The
給紙機構３０３０は、互いに圧接している従動ローラー３０３１および駆動ローラー３０３２と、駆動ローラー３０３２を駆動する給紙モーターである圧電駆動装置１Ａ（圧電モーター）と、を有している。
The
制御部３０４０は、例えばパーソナルコンピュータ等のホストコンピュータから入力された印刷データに基づいて、印刷機構３０２０や給紙機構３０３０等を制御する。
The
このようなプリンター３０００では、給紙機構３０３０が記録用紙Ｐを一枚ずつヘッドユニット３０２１の下部近傍へ間欠送りする。このとき、ヘッドユニット３０２１が記録用紙Ｐの送り方向とほぼ直交する方向に往復移動して、記録用紙Ｐへの印刷が行なわれる。
In such a
以上説明したようなプリンター３０００は、圧電駆動装置１Ａを備える。このようなプリンター３０００によれば、圧電駆動装置１Ａが安定した駆動状態の検出結果を用いて高精度な駆動を行うことができる。そのため、このような圧電駆動装置１Ａの駆動特性を利用して、プリンター３０００の特性を向上させることができる。
The
５．プロジェクター
図１２は、本発明のプロジェクターの実施形態を示す模式図である。
5. Projector FIG. 12 is a schematic view showing an embodiment of the projector of the present invention.
図１２に示すプロジェクター４０００は、赤色光を出射する光源４１００Ｒと、緑色光を出射する光源４１００Ｇと、青色光を出射する光源４１００Ｂと、レンズアレイ４２００Ｒ、４２００Ｇ、４２００Ｂと、透過型の液晶ライトバルブ（光変調部）４３００Ｒ、４３００Ｇ、４３００Ｂと、クロスダイクロイックプリズム４４００と、投射レンズ（投射部）４５００と、前述した圧電駆動装置１０と、を有している。
The
光源４１００Ｒ、４１００Ｇ、４１００Ｂから出射された光は、各レンズアレイ４２００Ｒ、４２００Ｇ、４２００Ｂを介して、液晶ライトバルブ４３００Ｒ、４３００Ｇ、４３００Ｂに入射する。各液晶ライトバルブ４３００Ｒ、４３００Ｇ、４３００Ｂは、入射した光をそれぞれ画像情報に応じて変調する。
The light emitted from the
各液晶ライトバルブ４３００Ｒ、４３００Ｇ、４３００Ｂによって変調された３つの色光は、クロスダイクロイックプリズム４４００に入射して合成される。クロスダイクロイックプリズム４４００によって合成された光は、投射光学系である投射レンズ４５００に入射する。投射レンズ４５００は、液晶ライトバルブ４３００Ｒ、４３００Ｇ、４３００Ｂによって形成された像を拡大して、スクリーン（表示面）４６００に投射する。これにより、スクリーン４６００上に所望の映像が映し出される。ここで、投射レンズ４５００は、圧電駆動装置１０に支持されており、圧電駆動装置１０の駆動により位置および姿勢の変更（位置決め）が可能となっている。これにより、スクリーン４６００に投射される映像の形状や大きさ等を調整することができる。
The three color lights modulated by the respective liquid
なお、上述の例では、光変調部として透過型の液晶ライトバルブを用いたが、液晶以外のライトバルブを用いてもよいし、反射型のライトバルブを用いてもよい。このようなライトバルブとしては、例えば、反射型の液晶ライトバルブや、デジタルマイクロミラーデバイス（Digital Micromirror Device）が挙げられる。また、投射光学系の構成は、使用されるライトバルブの種類によって適宜変更される。また、プロジェクターとしては、光をスクリーン上で走査させることにより、表示面に所望の大きさの画像を表示させる走査型のプロジェクターであってもよい。 In the above example, a transmissive liquid crystal light valve is used as the light modulation unit, but a light valve other than liquid crystal may be used, or a reflective light valve may be used. As such a light valve, for example, a reflective liquid crystal light valve and a digital micromirror device can be mentioned. In addition, the configuration of the projection optical system is appropriately changed according to the type of light valve used. The projector may be a scanning projector that displays an image of a desired size on the display surface by scanning light on a screen.
以上のように、プロジェクター４０００は、圧電駆動装置１０（１、１Ａ）を備える。このようなプロジェクター４０００によれば、圧電駆動装置１０（１、１Ａ）が安定した駆動状態の検出結果を用いて高精度な駆動を行うことができる。そのため、このような圧電駆動装置１０（１、１Ａ）の駆動特性を利用して、プロジェクター４０００の特性を向上させることができる。
As described above, the
以上、本発明の圧電駆動装置、ロボット、電子部品搬送装置、プリンターおよびプロジェクターを、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、各実施形態を適宜組み合わせてもよい。 The piezoelectric drive device, the robot, the electronic component transfer device, the printer, and the projector according to the present invention have been described above based on the illustrated embodiments, but the present invention is not limited to this. It can be replaced with any configuration having the same function. In addition, any other component may be added to the present invention. Also, the embodiments may be combined as appropriate.
また、前述した実施形態では圧電駆動装置をロボット、電子部品搬送装置、プリンターおよびプロジェクターに適用した構成について説明したが、圧電駆動装置は、これら以外の各種電子デバイスに適用することができる。また、圧電駆動装置は、プリンターに用いる場合、プリンターの紙送りローラーの駆動源に限定されず、例えば、プリンターのインクジェットヘッドの駆動源等に適用することもできる。 Further, although the configuration in which the piezoelectric drive device is applied to a robot, an electronic component transfer device, a printer, and a projector has been described in the embodiment described above, the piezoelectric drive device can be applied to various electronic devices other than these. When the piezoelectric drive device is used in a printer, it is not limited to the drive source of the paper feed roller of the printer, and may be applied to, for example, a drive source of an inkjet head of the printer.
前述した実施形態では、反射型の光学エンコーダーを用いた場合を例に説明したが、透過型の光学エンコーダーを用いてもよい。この場合、センサーが有する発光素子および受光素子は、光学スケールを挟むように配置される。そしては、センサーは、光学スケールからの透過光を受光する。 In the embodiment described above, the case of using a reflective optical encoder has been described as an example, but a transmissive optical encoder may be used. In this case, the light emitting element and the light receiving element of the sensor are disposed to sandwich the optical scale. And, the sensor receives the transmitted light from the optical scale.
１…圧電駆動装置、１Ａ…圧電駆動装置、１Ｘ…圧電駆動装置、１Ｙ…圧電駆動装置、１θ…圧電駆動装置、２…第１部材、３…第２部材、４…案内機構、４Ａ…軸受、５…駆動部、５Ａ…駆動部、６…検出部、６Ａ…検出部、８…第１部材、９…第２部材、１０…圧電駆動装置、２１…設置面、２２…設置面、２３…凹部、２４…凸部、３１…凹部、３２…孔、３３…孔、３４…構造体、３５…凹部、４１…スライダー、４２…レール、４３…ボール、４４…内輪、４５…外輪、４６…ボール、５１…被駆動部材、５２…圧電アクチュエーター、５３…支持部材、５４…被駆動部材、５５…支持部材、６１…光学スケール、６２…センサー、６３…基板、６４…光学スケール、８１…設置面、８２…設置面、８３…凹部、８４…孔、８５…外周面、８６…構造体、９１…凹部、９２…凹部、９３…孔、５２１…振動部、５２２…支持部、５２３…接続部、５２４…突出部、６１１…スケール面、６２１…センサー面、６４１…スケール面、８５１…縮径部、８５２…拡径部、１０００…ロボット、１０１０…ベース、１０２０…アーム、１０３０…アーム、１０４０…アーム、１０５０…アーム、１０６０…アーム、１０７０…アーム、１０８０…制御部、１０９０…エンドエフェクター、２０００…電子部品搬送装置、２１００…基台、２１１０…上流側ステージ、２１２０…下流側ステージ、２１３０…検査台、２２００…支持台、２２１０…Ｙステージ、２２２０…Ｘステージ、２２３０…電子部品保持部、２２３３…保持部、３０００…プリンター、３０１０…装置本体、３０１１…トレイ、３０１２…排紙口、３０１３…操作パネル、３０２０…印刷機構、３０２１…ヘッドユニット、３０２１ａ…ヘッド、３０２１ｂ…インクカートリッジ、３０２１ｃ…キャリッジ、３０２２…キャリッジモーター、３０２３…往復動機構、３０２３ａ…キャリッジガイド軸、３０２３ｂ…タイミングベルト、３０３０…給紙機構、３０３１…従動ローラー、３０３２…駆動ローラー、３０４０…制御部、４０００…プロジェクター、４１００Ｂ…光源、４１００Ｇ…光源、４１００Ｒ…光源、４２００Ｂ…レンズアレイ、４２００Ｇ…レンズアレイ、４２００Ｒ…レンズアレイ、４３００Ｂ…液晶ライトバルブ、４３００Ｇ…液晶ライトバルブ、４３００Ｒ…液晶ライトバルブ、４４００…クロスダイクロイックプリズム、４５００…投射レンズ、４６００…スクリーン、５２１１…圧電素子、５２１２…圧電素子、５２１３…圧電素子、５２１４…圧電素子、５２１５…圧電素子、Ｃ…領域、Ｐ…記録用紙、Ｑ…電子部品、Ｓ１…領域、Ｓ２…領域、Ｘ１…矢印、Ｙ１…矢印、ａＺ…軸線、ｆ１…面、ｆ２…面、α…矢印、β…矢印、θ１…矢印
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記第１部材に対して相対的に移動または回動可能に設けられている第２部材と、
前記第１部材に配置されている被駆動部材と、
前記第２部材に配置され、前記第１部材を前記第２部材に対して相対的に移動または回動させる駆動力を前記被駆動部材に伝達する圧電アクチュエーターと、
前記第１部材および前記第２部材のうちの一方に配置され、スケール面を有する光学スケールと、
前記第１部材および前記第２部材のうちの他方に配置され、前記光学スケールからの透過光または反射光を受光するセンサー面を有するセンサーと、
前記第１部材または前記第２部材に設けられ、前記スケール面または前記センサー面を延長した面に交差する部分を有する構造体と、を備えることを特徴とする圧電駆動装置。 A first member,
A second member movable or rotatable relative to the first member;
A driven member disposed on the first member;
A piezoelectric actuator disposed in the second member and transmitting a driving force to the driven member to move or rotate the first member relative to the second member;
An optical scale disposed on one of the first member and the second member and having a scale surface;
A sensor disposed on the other of the first member and the second member and having a sensor surface that receives transmitted light or reflected light from the optical scale;
A structure provided on the first member or the second member and having a portion intersecting the scale surface or a surface obtained by extending the sensor surface.
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