專利名稱:壓電馬達、驅(qū)動裝置、機器手、機器人、打印機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及壓電馬達、使用了該壓電馬達的驅(qū)動裝置、機器人、電子部件搬送裝置、電子部件檢查裝置以及打印機。
背景技術(shù):
以往,公開了使用平板的壓電元件的面內(nèi)振動來使被驅(qū)動體進行旋轉(zhuǎn)或者進行直線運動的壓電馬達(壓電促動器)。作為這樣的壓電馬達的一個例子,公開有利用彈性部件在恒定方向?qū)ο喈?dāng)于壓電元件的振動的節(jié)點的側(cè)面位置施力而進行保持的構(gòu)造(例如,參照專利文獻I)。此外,作為另一個例子,公開了在與形成有長方體的供給電極的一個面正交的4個側(cè)面設(shè)置對壓電元件進行支承的支承體,利用彈性部件對壓電元件施加壓縮力從而利用該支承體支承壓電元件的構(gòu)造(例如,參照專利文獻2 )。并且,公開了在壓電元件的厚度方向施加按壓力來支承壓電元件的按壓體在壓電素子的伸縮方向與壓電元件一起移動的壓電馬達的構(gòu)造(例如,參照專利文獻3 )。專利文獻1:日本特開平8-237971號公報專利文獻2:國際公開W02007/080851號小冊子專利文獻3:日本特開2007-189900號公報在上述的專利文獻I以及專利文獻2中,配置以限制壓電元件的振動方向特別是限制相對于彎曲振動而振動的方式保持壓電元件的彈性部件,由此壓電元件的振動通過彈性部件而向保持機體泄漏,存在損失被驅(qū)動體的驅(qū)動能量的課題。此外,在專利文獻3的構(gòu)造中,從引導(dǎo)殼體的引導(dǎo)部產(chǎn)生振動泄漏,也存在導(dǎo)致驅(qū)動能量向被驅(qū)動體的傳遞效率降低的課題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述課題的至少一部分而完成的,能夠通過以下的方式或者應(yīng)用例實現(xiàn)。(應(yīng)用例I)本應(yīng)用例所涉及的壓電馬達的特征在于,具備:壓電元件,被激振成彎曲振動模式而振動,或者同時激振被上述彎曲振動模式和縱向振動模式而振動;上部支承部件,與在上述壓電元件的第一主面的四角方向分離地配置的支承部面進行接觸;按壓部件,與上述上部支承部件的與上述第一主面相對的面進行面接觸;下部支承部件,隔著上述壓電元件配設(shè)在相對于上述上部支承部件呈面對稱的位置并與上述壓電元件進行面接觸;機架部件,與相對于上述下部支承部件與上述壓電元件的接觸面位于相反側(cè)的面進行面接觸;以及彈性部件,在將上述機架部件、上述下部支承部件、上述壓電元件、上述上部支承部件、上述按壓部件按順序?qū)盈B的狀態(tài)下,在上述支承部的位置進行按壓。根據(jù)本應(yīng)用例,以利用上部支承部件和下部支承部件夾住在壓電元件的第一主面四角方向分離地配置的支承部的方式進行按壓、保持,所以能夠可靠地保持壓電元件并能夠抑制振動向上部支承部件和下部支承部件泄漏,從而提高驅(qū)動能量向被驅(qū)動體的傳遞效率。(應(yīng)用例2)在上述應(yīng)用例所涉及的壓電馬達中優(yōu)選為,上述支承部配置在通過上述壓電元件的次級彎曲振動的節(jié)點并與上述壓電元件的縱向振動正交的線上的范圍。本應(yīng)用例的壓電元件具有一級縱向振動模式和次級彎曲振動模式。通過次級彎曲振動的節(jié)點并與壓電元件的縱向振動正交的線上的位置的壓電元件的位移比其它位置的位移小,所以若在該位置按壓、支承壓電元件,則能夠抑制振動朝上部支承部件和下部支承部件泄漏。(應(yīng)用例3)在上述應(yīng)用例所涉及的壓電馬達中優(yōu)選為,在上述壓電元件的上述第一主面的配置有上述支承部的位置形成有激振電極,在上述壓電元件的與上述第一主面相對的第二主面形成有共用電極,在上述上部支承部件的與上述激振電極的接觸面形成有凹凸,在上述下部支承部件的與上述共用電極的接觸面形成有凹凸。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu),在利用彈性部件以隔著壓電元件的方式按壓上部支承部件和下部支承部件時,上部支承部件的凹凸被轉(zhuǎn)印到激振電極并且下部支持部件的凹凸被轉(zhuǎn)印到共用電極,從而接觸面的摩擦力增大,能夠可靠地保持壓電元件,由此能夠進一步抑制振動泄漏。(應(yīng)用例4)在上述應(yīng)用例所涉及的壓電馬達中優(yōu)選為,在上述壓電元件的上述第一主面的配置有上述支承部的位置形成有激振電極,在上述壓電元件的第二主面形成有共用電極,在上述激振電極的與上述上部支承部件的接觸面形成有凹凸,在上述共用電極的與上述下部支承部件的接觸面形成有凹凸。 在這樣的結(jié)構(gòu)中,激振電極的凹凸被轉(zhuǎn)印到上部支承部件,共用電極的凹凸被轉(zhuǎn)印到下部支承部件,從而接觸面的摩擦力增大,能夠可靠地保持壓電元件,由此能夠進一步抑制振動泄漏。(應(yīng)用例5)在上述應(yīng)用例所涉及的壓電馬達中優(yōu)選為,在上述壓電元件的上述第一主面的配置有上述支承部的位置形成有激振電極,在上述壓電元件的第二主面形成有共用電極,在上述上部支承部件和上述激振電極雙方的接觸面形成有凹凸,在上述下部支承部件和上述共用電極雙方的接觸面形成有凹凸。這樣,若形成在激振電極和上部支承部件雙方形成凹凸并在共用電極和下部支承部件雙方形成凹凸的結(jié)構(gòu),則能夠更可靠地保持壓電元件,由此能夠進一步抑制振動泄漏。此外,這樣的結(jié)構(gòu)在各接觸面的硬度大致相等的情況下是有效的。(應(yīng)用例6)在上述應(yīng)用例所涉及的壓電馬達中優(yōu)選為,在上述上部支承部件和上述激振電極的接觸面以及上述下部支承部件和上述共用電極的接觸面的任意一方或者雙方形成有凹凸,并且在上述上部支承部件和上述按壓部件的接觸面的任意一方或者雙方、在上述下部支承部件和上述機架部件的接觸面形成有凹凸。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu),除了在壓電元件的接觸面形成的凹凸之外,還在上部支承部件與按壓部件的接觸面、下部支承部件與機架部件的接觸面形成凹凸,從而上部支承部件與按壓部件的接觸面以及下部支承部件與機架部件的接觸面的摩擦力增大,能夠進一步可靠地保持壓電元件,由此能夠進一步抑制振動泄漏。(應(yīng)用例7)本應(yīng)用例所涉及的驅(qū)動裝置的特征在于,具備:上述各應(yīng)用例中任一項所述的壓電馬達;對上述突起部朝被驅(qū)動體施力的彈性部件;以及由于上述突起部的橢圓運動而被驅(qū)動的被驅(qū)動體。根據(jù)本應(yīng)用例,如上所述,使用振動泄漏小的壓電馬達,從而提高驅(qū)動能量向被驅(qū)動體傳遞的效率,能夠?qū)崿F(xiàn)高效率的驅(qū)動裝置。(應(yīng)用例8)在上述應(yīng)用例的驅(qū)動裝置中優(yōu)選為,具備:上述各應(yīng)用例中任一項所述的壓電馬達和被驅(qū)動體,該被驅(qū)動體具有與上述突起部抵接的接觸面和正交于上述第一主面的旋轉(zhuǎn)軸或者平行于上述第一主面的旋轉(zhuǎn)軸的。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu),在具有正交于縱向振動方向的旋轉(zhuǎn)軸的情況下,能夠利用突起部按壓、驅(qū)動圓柱狀的被驅(qū)動體的側(cè)面并使其旋轉(zhuǎn)。此外,在具有平行于縱向振動方向的旋轉(zhuǎn)軸的情況下,能夠利用突起部按壓、驅(qū)動圓盤狀的被驅(qū)動體的平面并使被驅(qū)動體旋轉(zhuǎn)。(應(yīng)用例9)在上述應(yīng)用例所涉及的驅(qū)動裝置中優(yōu)選為,具備上述各應(yīng)用例中任一項所述的壓電馬達、對上述被驅(qū)動體進行支承的直線狀的導(dǎo)軌以及具有與上述突起部抵接的接觸面并能夠沿著上述導(dǎo)軌移動的被驅(qū)動體。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu),能夠高效地沿著導(dǎo)軌呈直線狀驅(qū)動被驅(qū)動體。(應(yīng)用例10)在上述應(yīng)用例所涉及的驅(qū)動裝置中優(yōu)選為,具有:上述各應(yīng)用例中任一項所述的壓電馬達;與上述突起部抵接的面呈直線狀延伸的固定軌道;以及對上述突起部朝上述固定軌道施力的彈性部件,利用上述突起部的橢圓運動,上述壓電馬達能夠沿著上述固定軌道移動。在這樣的結(jié)構(gòu)中,壓電馬達本身能夠相對于固定軌道而沿著固定軌道移動。因此,例如,若在壓電馬達安裝卷筒紙的切割裝置等作為其他的功能機構(gòu),則能夠使切割裝置等以規(guī)定的速度、方向高效地移動。(應(yīng)用例11)本應(yīng)用例所涉及的機器人的在于,具備臂;連結(jié)上述臂的關(guān)節(jié)部;配置于上述關(guān)節(jié)部的上述應(yīng)用例所述的驅(qū)動裝置。根據(jù)本應(yīng)用例,使用沒有振動泄漏且驅(qū)動力的傳遞效率高的驅(qū)動裝置,從而可以實現(xiàn)能夠使臂高效率地驅(qū)動的機器人。此外,在具有把持工件的指部的機器手中,若將指部作為很小的臂,則只要在指部間的關(guān)節(jié)使用上述驅(qū)動裝置,就能夠?qū)崿F(xiàn)小型化且高效率的機器手的驅(qū)動。(應(yīng)用例12)
本應(yīng)用例所涉及的電子部件輸送裝置的特征在于,具備:把持電子部件的把持部;使上述把持部在X軸方向移動的X軸驅(qū)動裝置;以及使把持部在正交于X軸方向的Y軸方向移動的Y軸驅(qū)動裝置,X軸驅(qū)動裝置和Y軸驅(qū)動裝置是應(yīng)用例10所述的驅(qū)動裝置。根據(jù)本應(yīng)用例,使用沒有振動泄漏且驅(qū)動力的傳遞效率高的驅(qū)動裝置,從而可以實現(xiàn)能夠使把持部高效率地移動的電子部件輸送裝置。(應(yīng)用例13)本應(yīng)用例所涉及的電子部件檢查裝置的特征在于,具備:對被檢查部件進行檢查的檢查部;使上述檢查部在X軸方向移動的第一驅(qū)動裝置;以及使上述檢查部在正交于上述X軸方向的Y軸方向移動的第二驅(qū)動裝置,上述第一驅(qū)動裝置和上述第二驅(qū)動裝置是應(yīng)用例10所述的驅(qū)動裝置。根據(jù)本應(yīng)用例,上述驅(qū)動裝置能夠?qū)崿F(xiàn)小型化、輕型化,所以能夠?qū)崿F(xiàn)驅(qū)動負荷小且利用驅(qū)動裝置使檢查部迅速移動到被檢查部件的位置并移動到正確的位置的電子部件檢查裝置。(應(yīng)用例14)本應(yīng)用例所涉及的打印機的特征在于,具備:輸送記錄介質(zhì)的輸送機構(gòu);向上述記錄介質(zhì)排出液滴的排出頭;以及能夠在正交于上述記錄介質(zhì)的輸送方向的方向移動的應(yīng)用例10所述的驅(qū)動裝置。在本應(yīng)用例中,使用上述驅(qū)動裝置,能夠?qū)崿F(xiàn)小型化、輕型化,并能夠?qū)崿F(xiàn)驅(qū)動負荷小的打印機。
圖1是表示壓電馬達的俯視圖。圖2是表示圖1的D-D切斷面的剖視圖。圖3是表示壓電元件的結(jié)構(gòu)以及驅(qū)動方法的示意圖,圖3 (a)是靜止時的俯視圖,圖3 (b)以及圖3 (C)表示壓電元件的振動和被驅(qū)動體的驅(qū)動方法,圖3 Cd)是表示將圖3 (b)和圖3 (c)的振動合成的示意圖。圖4是表示壓電元件的支承部S1、S2、S3、S4與支承部件的關(guān)系的俯視圖。圖5是示意性地表示壓電元件的按壓保持構(gòu)造的剖視圖。圖6是表示第一實施例的示意圖,圖6 (a)表示按壓前的狀態(tài),圖6 (b)是表示按壓的狀態(tài)的一部分的剖視圖,圖6 (C)、圖6 (d)是表示凹凸T的形狀例的剖視圖和俯視圖。圖7是表示第二實施例的一部分的示意圖,圖7 Ca)表示按壓前的狀態(tài),圖7 (b)表示凹凸形狀的一個例子,圖7 (c)是表示按壓的狀態(tài)的剖視圖。圖8是表示變形例所涉及的第一支承部件以及第二支承部件的形狀的俯視圖,圖8 (a)表示變形例1,圖8 (b)表示變形例2,圖8 (c)表示變形例3,圖8 Cd)表示變形例4。圖9是不意性地表不第四實施例的一部分的剖視圖。圖10表示驅(qū)動裝置的第一實施例,圖10 (a)是俯視圖,圖10 (b)是表示圖10 (a)的E-E切斷面的剖視圖。圖11表示驅(qū)動裝置的第二實施例,圖11 (a)是俯視圖,圖11 (b)是表示圖11 (a)的F-F切斷面的剖視圖。圖12是表示機器人的簡要結(jié)構(gòu)的立體圖。圖13是簡略地表不機器手的外觀圖。圖14是表示電子部件檢查裝置的一個例子的立體圖。圖15是表示打印機的簡要結(jié)構(gòu)的立體圖。圖16是表示切割裝置的一個例子的剖視圖。符號說明10…壓電馬達,20…壓電元件,20a…第一主面,20b…第二主面,22…第一激振電極,23...第二激振電極,24...第三激振電極,25...第四激振電極,26...共用電極,30...第一支承部件,30a…接觸面,31…第二支承部件,32…第三支承部件,32a…接觸面,33…第四支承部件,70...殼體。
具體實施例方式以下,參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。此外,在以下的說明中所參照的圖是為了能夠識別各部件的大小而使各部件以及部分的縱橫的比例尺與實際不同的示意圖。(壓電馬達)圖1是表示壓電馬達10的俯視圖,圖2是表示圖1的D-D切斷面的剖視圖。在圖1、圖2中,壓電馬達10具備:具有矩形的平面并利用面內(nèi)振動對被驅(qū)動體進行驅(qū)動的壓電元件20、以及與在壓電元件20的第一主面20a的四角方向分離地配置的支承部的每一個抵接的第一支承部件30和第二支承部件31。此外,將第一支承部件30以及第二支承部件31作為上部支承部件。壓電馬達10還具備:由按壓第一支承部件30的第一按壓板40和按壓第二支承部件31的第二按壓板41構(gòu)成的按壓部件、與壓電元件20的與第一主面20a相對的第二主面20b抵接并隔著壓電元件20而配設(shè)在相對于第一支承部件30呈面對稱的位置的第三支承部件32以及配設(shè)于第二支承部件31的面對稱的位置的第四支承部件33。將上述第三支承部件32和第四支承部件33作為下部支承部件。壓電馬達10還具備將上述下部支承部件向壓電元件20按壓的作為機架部件的殼體70。而且,具備作為彈性部件的第一壓緊彈簧60以及第二壓緊彈簧61,它們在殼體70的殼體底面71按順序?qū)⑾虏恐С胁考?第三支承部件32以及第四支持部件33)、壓電元件20、上部支承部件(第一支承部件30以及第二支承部件31)、按壓部件(第一按壓板40以及第二按壓板41)層疊從而在支承部的位置進行按壓。第一壓緊彈簧60被夾持在第一按壓板40與第一固定板50之間,將固定螺釘80緊固于殼體70,從而將第一支承部件30和第三支承部件32按壓到壓電元件20。第二壓緊彈簧61被夾持在第二按壓板41與第二固定板51之間,將固定螺釘80緊固于殼體70,從而將第二支承部件31和第四支承部件33按壓到壓電元件20。此外,在圖2中,表示了第一壓緊彈簧60以及第二壓緊彈簧61不進行按壓的初始狀態(tài)。此時,如圖2所示,在第一固定板50以及第二固定板51與殼體70之間,在厚度方向存在間隙。這是為了在將壓 電元件20、上部支承部件、下部支承部材、第一按壓板40以及第二按壓板41層疊了的情況下,利用第一壓緊彈簧60和第二壓緊彈簧61吸收上述構(gòu)成要素的厚度的差別。此外,在本實施方式中,第一壓緊彈簧60和第二壓緊彈簧61的按壓力大致為數(shù)kg。在壓電元件20的短邊側(cè)的端部設(shè)置有突起部28。突起部28與被驅(qū)動體接觸并利用其摩擦力使被驅(qū)動體驅(qū)動,所以采用與被驅(qū)動體的摩擦系數(shù)高且耐磨損性出色的材料。例如,采用氧化鋯、陶瓷等硬質(zhì)材料。突起部28由于壓電元件20的彎曲振動而進行橢圓運動,并驅(qū)動被驅(qū)動體。接著,對用于本實施例的壓電馬達10的壓電元件20以及驅(qū)動方法進行說明。圖3是表示壓電元件20的結(jié)構(gòu)以及驅(qū)動方法的示意圖,圖3 (a)是靜止時的俯視圖,圖3 (b)以及圖3 (c)表示壓電元件20的振動和被驅(qū)動體的驅(qū)動方法,圖3 Cd)是表示將圖3 (b)和圖3 (c)的振動合成的示意圖。在圖3 Ca)中,在壓電元件20的壓電體21的第一主面20a側(cè)形成有第一激振電極22、第二激振電極23、第三激振電極24、第四激振電極25。此外,在與第一主面20a是正反關(guān)系的第二主面20b側(cè),共用電極26 (參照圖2)形成于壓電體21的第二主面20b側(cè)的幾乎整個面。壓電體21的材料只要是具有壓電性的材料,則沒有特別限定,但優(yōu)選使用PZT(鋯鈦酸鉛)。此外,第一激振電極22、第二激振電極23、第三激振電極24、第四激振電極25以及共用電極26的材質(zhì)只要是導(dǎo)電性金屬,則沒有限定,但也可以采用對Ag漿料進行絲網(wǎng)印刷等來形成的方法、對Al、Au、W、Cu、Ag等實施派射法、蒸鍍法等方法而形成。此外,第一激振電極22與第三激振電極24電連接,第二激振電極23與第四激振電極25電連接。根據(jù)這樣的電極構(gòu)成,激勵如下的縱向振動,即、若對第一激振電極22和第三激振電極24施加電荷,則壓電體21伸長(用實線的箭頭表示),若除去電荷則復(fù)原。另一方面,激勵如下的縱向振動,即、若對第二激振電極23和第四激振電極25施加電荷,則壓電體21伸長(用虛線的箭頭表示),若除去電荷則復(fù)原。這樣,對第一激振電極22和第三激振電極24,或者對第二激振電極23和第四激振電極25施加電荷,由此激振壓電元件20進行彎曲振動。參照圖3 (b)、(c)、(d)對這樣被激勵的彎曲振動進行說明。圖3 (b)表示在第一激振電極22以及第三激振電極24與共用電極26之間施加電荷,而不對第二激振電極23和第四激振電極25施加電荷的情況,在第一激振電極22以及第三激振電極24所形成的范圍激勵縱向振動(參照圖3 (a))。然而,由于不對第二激振電極23和第四激振電極25施加電荷所以不激勵縱向振動,其結(jié)果是,如圖3 (b)所示,壓電元件20在第一主面20a和第二主面20b的平面內(nèi)激勵次級彎曲振動。其結(jié)果是,突起部28沿圖示的橢圓軌道%的箭頭方向進行橢圓運動。由于突起部28由被驅(qū)動體90按壓,所以利用突起部28在方向的橢圓軌道,使抵接被驅(qū)動體90朝凡方向移動。此外,如圖3 (b)所示,用L表示彎曲振動的中心軸,用Ρ1、Ρ2、Ρ3表示振動的節(jié)點,用La表示振動模式。在突起部28與被驅(qū)動體90的接觸部分,利用突起部28的橢圓軌道Qp借助接觸部的摩擦力對被驅(qū)動體90產(chǎn)生驅(qū)動力。利用該驅(qū)動力朝方向驅(qū)動被驅(qū)動體90。圖3 (C)表示在第二激振電極23以及第四激振電極25與共用電極26之間施加電荷而不對第一激振電極22以及第三激振電極24施加電荷的情況,在第二激振電極23和第四激振電極25所形成的范圍激勵縱向振動(參照圖3 (a))。然而,由于沒有對第一激振電極22以及第三激振電極24施加電荷,所以不激勵縱向振動,其結(jié)果是,如圖3 (c)所示,壓電元件20在第一主面20a和第二主面20b的平面內(nèi)激勵次級彎曲振動。圖3 (c)所示的次級彎曲振動相對于圖3 (b)所示的次級彎曲振動為相反相位。其結(jié)果是,突起部28沿圖示的橢圓軌道Qk的箭頭方向進行橢圓運動。由于突起部28由被驅(qū)動體90按壓,所以利用突起部28在Qk方向的橢圓運動,朝Hk方向驅(qū)動被驅(qū)動體90。此外,如圖3 (C)所示,用L表示彎曲振動的中心軸,用P1、P2、P3表示振動的節(jié)點,用Lb表示振動模式。在突起部28與被驅(qū)動體90的接觸部分,利用突起部28的橢圓軌道Qk,借助摩擦力而對被驅(qū)動體90產(chǎn)生驅(qū)動力。利用該驅(qū)動力朝Hk方向驅(qū)動被驅(qū)動體90。這樣,切換電荷朝第一激振電極22以及第三激振電極24、和朝第二激振電極23以及第四激振電極25的施加,由此改變壓電元件20的彎曲振動的方向,能夠容易切換被驅(qū)動體90的驅(qū)動方向。結(jié)合圖3 Cd)對上述的壓電元件20的彎曲振動以及縱向振動的2種振動模式下的振動的節(jié)點進行說明。圖3 (d)是表示壓電元件20的振動模式的概念圖。如圖3 (d)所示,壓電元件20表示出使用圖3 (b)、圖3 (C)進行說明的振動狀態(tài)的振動模式La、Lb。如將振動模式La、Lb合成表示,則在振動的中心軸L上存在振動的節(jié)點P1、P2、P3。通過該振動的節(jié)點P1、P2、P3并在正交于壓電元件20的縱向振動的方向延長的線PrUPr2,Pr3 (以下表示為節(jié)點線Prl、Pr2、Pr3)上的范圍是壓電元件20的位移比其他的位置小的區(qū)域。因此,優(yōu)選在節(jié)點線Prl、Pr2、Pr3上的范圍配置對壓電元件20進行按壓、支承的支承部,更優(yōu)選在最靠近壓電元件20的外形部的含有振動的節(jié)點P2、P3的區(qū)域配置支承部。接著,參照圖4、圖5對壓電元件20的按壓、支承構(gòu)造進行說明。圖4是表示壓電元件20的支承部S1、S2、S3、S4與支承部件的關(guān)系的俯視圖。這里,以在節(jié)點線Pr2上跨越第一激振電極22和第二激振電極23的方式配置第一支承部件30。第一支承部件30與第一激振電極22交叉的區(qū)域為支承部SI,第一支承部件30與第二激振電極23交叉的區(qū)域為支承部S2。以隔著壓電元件20與第一支承部件30大致呈面對稱的方式配置第三支承部件32。另一方面,以在節(jié)點線Pr3上跨越第三激振電極24和第四激振電極25的方式配置第二支承部件31。第二支承部件31與第三激振電極24交叉的區(qū)域為支持部S3,第二支承部件31與第四激振電極25交叉的區(qū)域為支承部S4。以隔著壓電元件20與第二支承部件31大致呈面對稱的方式配置第四支承部件33。如以上說明,支承部S1、S2、S3、S4分別配置在壓電元件20的四角方向。此外,本實施方式的壓電元件20是長度為30mm、寬度為7.5mm、厚度為3.0mm的扁平的長方體,與其他的步進電機、伺服電機相比,能夠?qū)崿F(xiàn)壓電馬達10的小型、輕型化。圖5是示意性地表示壓電元件20的按壓保持構(gòu)造的剖視圖,表示了圖4的C-C切斷面。如圖5所示,壓電元件20在殼體底面71上配設(shè)有第三支承部件32以及第四支承部件33,并且在第三支承部件32以及第四支承部件33的上部重疊壓電元件20,在壓電元件20的上部重疊第一支承部件30以及第二支承部件31,而且將第一按壓板40以及第二按壓板41層疊,并在支承部S1、S2、S3、S4的位置(參照圖4)利用第一壓緊彈簧60和第二壓緊彈簧61 (圖示省略)而借助按壓力F進行按壓、支承。而且,具體如圖4、圖5所不,第一支承部件30與第一激振電極22的表面22a和第二激振電極23的表面23a進行面接觸,第二支承部件31與第三激振電極24的表面24a和第四激振電極25的表面25a進行面接觸。此外,第三支承部材32以及第四支承部件33與共用電極26的表面26a進行面接觸。此外,優(yōu)選在上述各要素的接觸面形成凹凸而增大摩擦力來進行壓電素子20的按壓、支承。此外,也可以形成如下構(gòu)造:將第一支承部件30和第二支承部件31—體形成來作為上部支承部件,并在上部支承部件上設(shè)置對第一支承部S1、第二支承部S2、第三支承部S3、第四支承部S4的每一個進行按壓的突出設(shè)置部。在圖6、圖7中表示實施例來對上述各要素的接觸面的結(jié)構(gòu)進行說明。(第一實施例)圖6是表不第一實施例的不意圖,圖6 (a)表不按壓前的狀態(tài),圖6 (b)是表不按壓的狀態(tài)的一部分的剖視圖。在本實施例中,表示了在第一支承部件30、第二支承部件31、第三支承部件32以及第四支承部件與壓電元件20的接觸面形成有凹凸T的結(jié)構(gòu)。此外,圖6 (C)、圖6 (d)例示了凹凸T的形狀。此外,第一支持部件30、第二支承部件31、第三支承部件32、第四支承部件33是大致相同的式樣,所以例示第一支承部件30和與第一支承部件30相對的第三支承部件32來進行說明。如圖6 Ca)所示,在第一支承部件30的與壓電元件20接觸側(cè)的表面30a以及在第三支承部件32的靠近壓電元件20側(cè)的表面32a形成有凹凸T。在本實施例中,第一支承部件30、第二支承部件31、第三支承部件32以及第四支承部材33的材質(zhì)為聚酰亞胺或者ABS樹脂等,每一個是長度為5.0mm、寬度為6.5mm、厚度為1.0mm的長方體。此外,第一激振電極22、第二激振電極23、第三激振電極24、第四激振電極25以及共用電極26為Ag漿料。接下來,如圖6 (b)所示,若利用按壓力F押壓第一支承部件30和第三支承部件32,則第一支承部件30的凹凸T以在激振電極22、23的表面22a、23a被轉(zhuǎn)印的方式卡入。此外,第三支承部件32的凹凸T以在共用電極26的表面26a被轉(zhuǎn)印的方式卡入。這樣,第一支承部件30和第三支承部件32的凹凸T卡入各電極表面從而能夠增大接觸面的摩擦力。此外,凹凸T能夠采用各種形態(tài),所以例示代表性的實施例進行說明。圖6 (C)是直線地形成凹凸T的例子,上層表示剖視圖,下層表示俯視圖。凹凸T在與壓電元件20的縱向振動方向大致正交的方向形成為直線狀。使用銼、砂紙、硬質(zhì)的轉(zhuǎn)印模等形成該凹凸T。凹凸T的間距、深度由作為對象的各電極的表面硬度決定。圖6 (d)是將凹凸T形成為點狀的例子,上層表示剖視圖,下層表示俯視圖。凹凸T在第一支承部件30的表面30a上可以如圖示那樣排列,也可以隨機配置。利用硬質(zhì)的轉(zhuǎn)印模等形成這樣的凹凸T。凹凸T的大小、形狀、配置數(shù)量、深度由作為對象的各電極的表面硬度決定。此外,凹凸也可以形成于各電極,參照圖7對第二實施例進行說明。
(第二實施例)圖7是表示第二實施例的一部分的示意圖,圖7 (a)表示按壓前的狀態(tài),圖7 (b)表示凹凸形狀的一個例子,圖7 (C)是表示按壓的狀態(tài)的剖視圖。本實施例是在形成于壓電元件20的第一激振電極22、第二激振電極23、第三激振電極24、第四激振電極25以及共用電極26上形成有凹凸的結(jié)構(gòu)。例示第一支承部件30、第一激振電極22、第三支承部件32以及共用電極26進行說明。此外,對與第一實施例(參照圖6)相同的部分標注相同的符號。如圖7 (a)所示,在第一支承部件30以及第二支承部件31不形成凹凸T。另一方面,在第一激振電極22以及共用電極26上形成有凹凸T2。如圖7 (b)所示,在第一支承部件30與第一激振電極22的交叉區(qū)域,即在支承部SI的區(qū)域,將第一激振電極22形成圖案從而形成凹凸T2。共用電極26也如此。通過絲網(wǎng)印刷能夠使凹凸T2容易地形成所希望的形狀,相當(dāng)于凸部或者凹部的部分的寬度以及間距由電極材料和支承部件的表面硬度決定。而且,如圖7 (C)所示,若隔著壓電元件20利用第一支承部件30和第三支承部件32通過按壓力F進行按壓,則第一激振電極22的凹凸T2在第一支承部件30的表面30a以轉(zhuǎn)印的方式卡入。此外,共用電極26的凹凸T2在第三支承部件32的表面32a以轉(zhuǎn)印的方式卡入。這樣,各電極的凹凸T2在支承部材的表面30a以及32a卡入從而能夠增大接觸面的摩擦力。此時,將各支承部件的表面硬度<各電極的硬度的材質(zhì)進行組合。此外,激振電極側(cè)的凹凸T2和共用電極側(cè)的凹凸T2的形狀未必一定要相同。上述壓電馬達10利用作為上部支承部件的第一支承部件30及第二支承部件31、和作為下部支承部件第三支承部件32及第四支承部件33將分離地配置于壓電元件20的四角方向的第一支承部S1、第二支承部S2、第三支承部S3、第四支承部S4的每一個以平衡地夾住的方式按壓并保持。由此,能夠可靠地支承壓電元件20并抑制振動泄漏,從而能夠提高驅(qū)動能量向被驅(qū)動體90的傳遞效率。此外,將第一支承部SI以及第二支承部S2配置于通過壓電元件20的次級彎曲振動的節(jié)點P2的節(jié)點線Pr2上的區(qū)域,將第三支承部S3以及第四支承部S4配置于通過壓電元件20的次級彎曲振動的節(jié)點P3的節(jié)點線Pr3上的區(qū)域。在節(jié)點線Pr2、Pr3上,壓電元件20的位移比在其他位置的位移小,所以若在該位置對壓電素子20進行按壓、支承,則能夠進一步抑制振動泄漏的產(chǎn)生。此外,在第一主面20a側(cè)的第一支承部SI的配置位置配置有第一激振電極22,在第二支承部S2的配置位置配置有第二激振電極23,在第三支承部S3的配置位置配置有第三激振電極24,在第四支承部S4的配置位置配置有第四激振電極25,在壓電元件20的第二主面?zhèn)刃纬捎泄灿秒姌O26。而且,在第一支承部件30、第二支承部件31、第三支承部件32、第四支承部件33分別與第一激振電極22、第二激振電極23、第三激振電極24、第四激振電極25的各接觸面形成有凹凸T。而且,在按壓、支承壓電元件20時,凹凸T被轉(zhuǎn)印到各電極的表面,從而能夠增大接觸面的摩擦力,能夠?qū)弘娫?0進行更可靠的支承,從而能夠進一步抑制振動泄漏。此外,與上述情況相反,在第一激振電極22、第二激振電極23、第三激振電極24、第四激振電極25的每一個上形成凹凸T2,來使凹凸T2在各支承部件的接觸面轉(zhuǎn)印,從而能夠增大接觸面的摩擦力。(第三實施例)在上述第一實施例中,表示了在第一支承部件30、第二支承部件31、第三支承部件32、第四支承部件33形成凹凸T的例子,在第二實施例中,表示了在第一激振電極22、第二激振電極23、第三激振電極24、第四激振電極25形成凹凸T2的例子,但也可以在各支承部件和各電極雙方的接觸面形成凹凸。雖然省略圖示,但例如在第一支承部件30、第二支承部件31、第三支承部件32、第四支承部件33與壓電元件20的各接觸面形成上述第一實施例(參照圖6 (c)、(d))所示的凹凸T。并且,在第一激振電極22、第二激振電極23、第三激振電極24和第四激振電極25、以及共用電極26與第一支承部件30、第二支承部件31、第三支承部件32、第四支承部件33的每一接觸面形成第二實施例(參照圖7 (b))所示的凹凸T2。這樣,根據(jù)在第一激振電極22、第二激振電極23、第三激振電極24、第四激振電極25和共用電極26、以及第一支承部件30、第二支承部件31、第三支承部件32、第四支承部件33雙方的接觸面形成凹凸T或者凹凸T2的構(gòu)成,能夠更可靠地支承壓電元件20,從而能夠進一步抑制振動泄漏。此外,這樣的結(jié)構(gòu)在各接觸面的硬度大致相同的情況下是有效的。在以上說明的第一實施例 第三實施例中,例示了將第一支承部件30以及第二支承部件31、第三支承部件32以及第四支承部件33的俯視形狀設(shè)為長方形而支承部Sf S4的形狀為四邊形的情況,但上述形狀并不局限于長方形而是能夠采用各種形狀,所以將其作為變形例來進行圖示和說明。此外,對與上述的第一實施例相同的結(jié)構(gòu)部分標注相同的符號。(變形例)圖8是例示變形例所涉及的第一支承部件30以及第二支承部件31的形狀的俯視圖,圖8 (a)表示變形例1,圖8 (b)表示變形例2,圖8 (c)表示變形例3,圖8 (d)表示變形例4。此外,第三支承部件32、第四支承部件33的形狀與第一支承部件30相同。因此,例示第一支承部件30和第二支承部件31來進行說明。如圖8 Ca)所示,變形例I是第一支承部件30以及第二支承部件與壓電元件20的接觸面為橢圓形的例子。如圖8 (b)所示,變形例2是第一支承部件30以及第二支承部件與壓電元件20的接觸面為壓電元件20的寬度方向端部一側(cè)變窄的變形六邊形。如圖8(c)所示,變形例3是第一支承部件30以及第二支承部件與壓電元件20的接觸面為菱形形狀的例子。此外,如圖8 (d)所示,變形例4表示了第一支承部件30以及第二支承部件與壓電元件20的接觸面為軌道形狀的例子。使用以上說明的變形例,來形成上述的第一實施例 第三實施例所示的凹凸T或者凹凸T2,從而也能夠得到相同的效果。(第四實施例)接著,對壓電馬達10的第四實施例進行說明。在上述實施例f實施例3中,在各支承部件以及各電極的接觸面的任意一方或者雙方形成有凹凸T或者凹凸T2,但第四實施例的特征在于,進一步在上部支承部件與按壓板的接觸面、以及下部支承部件與殼體70的接觸面都形成凹凸。圖9是示意性地表示第四實施例的一部分的剖視圖。此外,例示作為上部支承部件之一的第一支承部件30以及作為下部支承部件之一的第三支承部件32來進行說明。對與實施例1相同的部分標注相同的符號。此外,在圖9中,雖然省略了圖示,但在第一支承部件30與第一激振電極22的接觸面的任意一方或者雙方、以及在第三支承部件32與共用電極26的接觸面的任意一方或者雙方形成有圖6或圖7所示的凹凸T、T2。在圖9中,在第一按壓板40的與第一支承部件30的接觸面40a上形成有與上述第一實施例(參照圖6 (c)、(d))相同的凹凸T。此外,在殼體底面71的接觸面71a上也形成有與第一按壓板40相同的凹凸T3。如圖9所不,若利用第一按壓板40和殼體70經(jīng)由第一支承部件30和第三支承部件32而通過按壓力F對壓電元件20進行按壓,則以第一按壓板40的凹凸T在第一支承部件30的接觸面30b轉(zhuǎn)印的方式卡入。此外,殼體底面71的凹凸T在第三支持部件32的接觸面32b以轉(zhuǎn)印的方式卡入。此外,凹凸T可以形成 于第一支承部件30的與第一按壓板40的接觸面30b,也可以形成于第三支承部件32的與殼體底面71的接觸面32b。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu),除了形成上述的第一實施例 第三實施例所說明的凹凸T或者凹凸T2之外,還在第一支承部件30與第一按壓板40的接觸面、以及第二支承部件31與第二按壓板41的接觸面形成凹凸T,并在第三支承部件32以及第四支承部件33與殼體底面71的接觸面形成凹凸T。因此,提高上述接觸面上的摩擦力,能夠更加可靠地支承壓電元件20,由此能夠進一步抑制振動泄漏。(驅(qū)動裝置 第一實施例)接著,對使用了上述壓電馬達10的驅(qū)動裝置100進行說明。圖10表示驅(qū)動裝置的第一實施例,圖10 (a)是俯視圖,圖10 (b)是表示圖10 (a)的E-E切斷面的剖視圖。本實施例的驅(qū)動裝置100具有:上述的第一實施例 第四實施例所說明的壓電馬達10 ;以及具有與壓電馬達10的突起部28抵接的接觸面131和與壓電馬達10的縱向振動方向正交的旋轉(zhuǎn)軸132的作為被驅(qū)動部件的轉(zhuǎn)子130。這里,將與壓電馬達10的縱向振動方向正交的旋轉(zhuǎn)軸132置換為正交于壓電馬達10的第一主面20a (或者第二主面20b)的旋轉(zhuǎn)軸132來說明。壓電馬達10以被配置到機架85的狀態(tài)安裝于基臺110。轉(zhuǎn)子130被基臺110和上基臺140軸支承為能夠旋轉(zhuǎn)。在殼體70的長邊方向的一側(cè)的側(cè)面形成有切口部72、73。此外,在機架85的、切口部72、73的各自的配置位置架設(shè)有支承軸86、87。而且,利用作為彈性部件的螺旋彈簧91、92將壓電馬達10按壓于支承軸86、87,從而限制寬度方向的位置。此外,利用螺旋彈簧93朝轉(zhuǎn)子130對壓電馬達10施力,從而對轉(zhuǎn)子130的接觸面131施加所產(chǎn)生的按壓力。這樣構(gòu)成的驅(qū)動裝置100在供給電力時能夠根據(jù)上述的壓電馬達10的驅(qū)動原理(參照圖3)使轉(zhuǎn)子130以旋轉(zhuǎn)軸132為旋轉(zhuǎn)中心進行順時針或者逆時針旋轉(zhuǎn)。此外,在轉(zhuǎn)子為環(huán)狀(表示為圓環(huán)轉(zhuǎn)子150)的情況下,能夠?qū)弘婑R達10配置于圓環(huán)轉(zhuǎn)子150的內(nèi)周面內(nèi)側(cè)。在這樣的構(gòu)造中,使壓電馬達10的突起部28與圓環(huán)轉(zhuǎn)子150的內(nèi)周面151 (相當(dāng)于接觸面)抵接,從而能夠使圓環(huán)轉(zhuǎn)子150以旋轉(zhuǎn)軸152為旋轉(zhuǎn)中心進行順時針或者逆時針旋轉(zhuǎn)。此外,雖然省略了圖示,但也能夠?qū)崿F(xiàn)具有被驅(qū)動體的驅(qū)動裝置,上述被驅(qū)動體具有與突起部28抵接的接觸面和與壓電馬達10的第一主面20a平行的旋轉(zhuǎn)軸132。
這樣的被驅(qū)動體是具有旋轉(zhuǎn)軸的圓盤狀的轉(zhuǎn)子,突起部28的接觸面與轉(zhuǎn)子的平面抵接。因此,例如也能夠應(yīng)用于使突起部28與圓盤狀盤子那樣的轉(zhuǎn)子的表面抵接來進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的情況。因此,本實施例的驅(qū)動裝置100采用上述的振動泄漏小的壓電馬達10,從而能夠提高驅(qū)動能量向轉(zhuǎn)子130、圓環(huán)轉(zhuǎn)子150等被驅(qū)動體傳遞的效率,并能夠?qū)崿F(xiàn)驅(qū)動效率高的驅(qū)動裝置100。此外,利用螺旋彈簧93通過所產(chǎn)生的按壓力來朝轉(zhuǎn)子130、圓環(huán)轉(zhuǎn)子150對突起部28施力,從而能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的驅(qū)動。此外,這樣的驅(qū)動裝置100相對于采用一般的伺服電機、步進電機等的驅(qū)動裝置,對進一步需要輕型、小型化的機器人的關(guān)節(jié)部是有效的。(驅(qū)動裝置 第二實施例)接著,對第二實施例所涉及的驅(qū)動裝置100進行說明。本實施例的驅(qū)動裝置100的特征在于,構(gòu)成使被驅(qū)動體或者壓電馬達10本身被直線驅(qū)動的情況。圖11表示驅(qū)動裝置100的第二實施例,圖11 Ca)是俯視圖,圖11 (b)是表示圖11 (a)的F-F切斷面的剖視圖。本實施例的驅(qū)動裝置100構(gòu)成為具備:上述的第一實施例 第四實施例所說明的壓電馬達10 ;直線狀的導(dǎo)軌125 ;以及具有與設(shè)置在壓電馬達10的突起部28抵接的直線狀的接觸面121,并由導(dǎo)軌125支承且能夠沿著導(dǎo)軌125移動的被驅(qū)動體120。壓電馬達10的支承構(gòu)造與驅(qū)動裝置100的第二實施例(參照圖10)相同,所以省略說明。在本實施例的驅(qū)動裝置100中,以相對于基臺110平行的方式安裝壓電馬達10和導(dǎo)軌125,被驅(qū)動體120相對于導(dǎo)軌125為可動體。這樣構(gòu)成的驅(qū)動裝置100在供給電力時根據(jù)上述壓電馬達10的驅(qū)動原理(參照圖3)`能夠使被驅(qū)動體120沿著導(dǎo)軌125 (圖中箭頭Htl方向)往復(fù)驅(qū)動。此外,如果使圖11所示的被驅(qū)動體120與導(dǎo)軌125 —體化而形成固定軌道126并形成能夠使壓電馬達10沿著固定軌道126移動的被驅(qū)動體,則驅(qū)動裝置100在供給電力時根據(jù)上述壓電馬達10的驅(qū)動原理(參照圖3)使壓電馬達10本身沿著固定軌道126 (圖中箭頭H1方向)往復(fù)驅(qū)動。因此,驅(qū)動裝置100采用上述的振動泄漏小的壓電馬達10從而能夠提高驅(qū)動能量向被驅(qū)動體120傳遞的效率,并能夠?qū)崿F(xiàn)高效率化。在將壓電馬達10形成為固定體的結(jié)構(gòu)的情況下,能夠使被驅(qū)動體120沿著導(dǎo)軌125直線往復(fù)運動,例如,對在XY臺上使被驅(qū)動體120在X方向或者Y方向移動的裝置是有效的。此外,在將壓電馬達10本身作為被驅(qū)動體的結(jié)構(gòu)中,能夠使壓電馬達10沿著固定軌道126進行往復(fù)驅(qū)動,若在壓電馬達10安裝其他的功能裝置,則能夠在XY臺上使功能裝置在X方向或者Y方向移動。例如,若使用拍攝裝置作為功能裝置,則作為檢查裝置是有效的,若使用墨水排出頭、卷筒紙的切斷切割裝置,則對于打印機等是有效的。此外,利用螺旋彈簧93通過所產(chǎn)生的按壓力朝被驅(qū)動體120或者固定軌道對突起部28施力,從而在使被驅(qū)動體直線驅(qū)動的情況下也實現(xiàn)能夠穩(wěn)定的驅(qū)動。(機器人)
接著,對使用了上述驅(qū)動裝置100的機器人200進行說明。圖12是表示機器人200的簡要結(jié)構(gòu)的立體圖。機器人200具備主體部210、臂部220以及機器手230。圖示的機器人200被分類為所謂的多關(guān)節(jié)型機器人。將主體部210固定于例如地面、墻壁、天棚、能夠移動的臺車上等。臂部220相對于主體部210能夠轉(zhuǎn)動或者彎折地設(shè)置,在主體部210中內(nèi)置有產(chǎn)生用于使臂部220旋轉(zhuǎn)的動力的未圖示的馬達、控制馬達的控制部等。臂部220由第一框架221、第二框架222、第三框架223、第四框架224以及第五框架225構(gòu)成。第一框架221經(jīng)由旋轉(zhuǎn)彎折機構(gòu)而能夠旋轉(zhuǎn)或者能夠彎折地與主體部210連接。第二框架222經(jīng)由旋轉(zhuǎn)彎折機構(gòu)而與第一框架221以及第三框架223連接。第三框架223經(jīng)由旋轉(zhuǎn)彎折機構(gòu)而與第二框架222以及第四框架224連接。第四框架224經(jīng)由旋轉(zhuǎn)彎折機構(gòu)而與第三框架223以及第五框架225連接。第五框架225經(jīng)由旋轉(zhuǎn)彎折機構(gòu)而與第四框架224連接。臂部220通過控制部的控制,使各框架22廣225以各旋轉(zhuǎn)彎折機構(gòu)為中心而復(fù)合地進行旋轉(zhuǎn)或者彎折動作。在臂部220的第五框架225中的與第四框架224連接的端部的相反側(cè)的端部,連接有機器手連接部226,在機器手連接部226上安裝有機器手230。在機器手連接部226中內(nèi)置有具備使機器手230進行旋轉(zhuǎn)動作的壓電馬達10的驅(qū)動裝置100,使機器手230能夠把持對象物(工件)。此外,能夠形成在將第一框架22廣第五框架225的每一個連接的各旋轉(zhuǎn)彎折機構(gòu)中使用驅(qū)動裝置100的結(jié)構(gòu),在旋轉(zhuǎn)彎折機構(gòu)中設(shè)置具有圖10所示的壓電馬達10和作為被驅(qū)動體的轉(zhuǎn)子130的驅(qū)動裝置100,從而使旋轉(zhuǎn)彎折軸(未圖示)旋轉(zhuǎn)。此外,也可以形成在轉(zhuǎn)子130與旋轉(zhuǎn)彎折軸之間設(shè)置減速機構(gòu)的構(gòu)造。本實施方式的機器人200使用沒有上述的振動泄漏且驅(qū)動力的傳遞效率高的驅(qū)動裝置100,從而能夠使臂部220以高效率驅(qū)動。此外,機器手230需要輕型、小型的驅(qū)動裝置,所以使用上述驅(qū)動裝置100是有效的。圖13是簡要地表示機器手230的外觀圖。機器手230具備與基部231連接的作為小型臂的指部240。在基部231與指部240的連接部以及連接各指部的關(guān)節(jié)部232安裝有驅(qū)動裝置100。驅(qū)動裝置100具備圖10所示的壓電馬達10和作為被驅(qū)動體的轉(zhuǎn)子130,能夠使指部240分別獨立地轉(zhuǎn)動,并能夠像人的手指那樣以所希望的形態(tài)驅(qū)動。這樣,若在機器手230的關(guān)節(jié)部232使用驅(qū)動裝置100,則能夠?qū)崿F(xiàn)高效率驅(qū)動和機器手230的輕型化。此外,驅(qū)動裝置100除了能夠應(yīng)用于上述多關(guān)節(jié)型機器人之外,還能夠應(yīng)用于正交型機器人,因此,作為正交型機器人的應(yīng)用例,對電子部件輸送裝置、電子部件檢查裝置進行說明。(電子部件輸送裝置)首先,對電子部件輸送裝置進行說明。此外,省略圖示。電子部件輸送裝置具備:把持電子部件的把持部;使把持部在X軸方向移動的X軸驅(qū)動裝置;以及使把持部在正交于X軸方向的Y軸方向移動的Y軸驅(qū)動裝置。在X軸驅(qū)動裝置以及Y軸驅(qū)動裝置中使用圖11所示的驅(qū)動裝置100,具有壓電馬達10和與突起部28抵接的面以直線狀延伸的固定軌道126,利用突起部28的橢圓運動,壓電馬達10能夠沿著固定軌道126移動。此外,在X軸驅(qū)動裝置中,固定軌道126在Y軸方向延伸,在Y軸驅(qū)動裝置中,固定軌道126在X軸方向延伸。把持部相當(dāng)于圖12、13所示的機器人200的機器手230,能夠采用具有指部240和關(guān)節(jié)部232的構(gòu)造。此外,能夠在關(guān)節(jié)部232中采用驅(qū)動裝置100。這樣的電子部件輸送裝置采用沒有振動泄漏且驅(qū)動力的傳遞效率高的驅(qū)動裝置,從而能夠使把持部以高效率移動。即,能夠以高效率輸送電子部件。(電子部件檢查裝置)圖14是表示電子部件檢查裝置的一個例子的立體圖。電子部件檢查裝置300具備長方體狀的裝置基臺301。這里,將裝置基臺301的長邊方向設(shè)為Y方向,將在水平面上與Y方向正交的方向設(shè)為X方向。而且,將與XY平面正交的方向(高度方向)設(shè)為Z方向。在裝置基臺301上,在圖中左側(cè)配置有供料裝置310。在供料裝置310的上表面,遍及供料裝置310的Y方向整個寬度地配設(shè)有在Y方向延伸的一對導(dǎo)軌311。在一對導(dǎo)軌311的上側(cè)安裝有具備直動機構(gòu)的工作臺312。工作臺312的直動機構(gòu)具備例如能夠沿著導(dǎo)軌311而在Y方向移動的線性馬達。而且,若向線性馬達輸入與規(guī)定的步數(shù)對應(yīng)的驅(qū)動信號,則線性馬達前進或者后退,工作臺312沿Y方向往動或者復(fù)動相當(dāng)于相同步數(shù)的量。在工作臺312上載置電子部件W。在裝置基臺301上,在供料裝置310的靠近Y方向側(cè)配置有第二拍攝部381。第二拍攝部381具備:搭載有將接收的光轉(zhuǎn)換為電信號的CCD (Charge Coupled Devices:電荷耦合元件)元件等的電氣電路基板、具備變焦機構(gòu)的物鏡、落射照明裝置、自動對焦機構(gòu)。在電子部件W位于同第二拍攝部381相對的位置時,第二拍攝部381能夠?qū)﹄娮硬考進行拍攝。而且,第二拍攝部381向電子部件W照射光,在對焦之后進行拍攝,由此能夠拍攝對焦了的圖像。在裝置基臺301上,在第二拍攝部381的靠近Y (+)方向側(cè)設(shè)置有檢查臺302。檢查臺302是用于在檢查電子部件W時收發(fā)電信號的夾具。在裝置基臺301上,在檢查臺302的靠近Y (+)方向側(cè)配置有出料裝置320。在出料裝置320的上表面配置有在Y方向延伸的一對導(dǎo)軌321。在導(dǎo)軌321上安裝有具備直動機構(gòu)的工作臺322。工作臺322的直動機構(gòu)能夠采用與工作臺312的直動機構(gòu)相同的機構(gòu)。而且,工作臺322沿著導(dǎo)軌321進行往動或者復(fù)動。在工作臺322上載置電子部件W。在裝置基臺301的X(-)方向配置有近似長方體狀的支承臺303。與裝置基臺301相比,支承臺303形成為在Z (+)方向較高的形狀。在支承臺303上,在朝向X (+)方向的面配置有在Y方向延伸的一對導(dǎo)軌331,并安裝有具備沿著導(dǎo)軌331移動的直動機構(gòu)的Y工作臺370。導(dǎo)軌371相當(dāng)于上述驅(qū)動裝置100中的固定軌道126(參照圖11),將Y工作臺370支承為能夠移動。Y工作臺370具有包含上述壓電馬達10的驅(qū)動裝置100。與導(dǎo)軌371的Y工作臺370相對的平面是供壓電馬達10的突起部28抵接的接觸面121 (參照圖11)。而且,使壓電馬達10振動,由此Y工作臺370沿著導(dǎo)軌371在Y方向進行往動或者復(fù)動。在Y工作臺370上的朝向X (+)方向的面上,朝X (+)方向延伸有臂部330。在臂部330的朝向Y (_)方向的面配置有朝X (+)方向延伸的一對導(dǎo)軌331。而且,安裝有具備沿著導(dǎo)軌331移動的直動機構(gòu)的X工作臺340。導(dǎo)軌331相當(dāng)于上述驅(qū)動裝置100中的固定軌道126(參照圖11),將X工作臺340支承為能夠移動。X工作臺340具有包含上述壓電馬達10的驅(qū)動裝置100。導(dǎo)軌331的一部分平面是供壓電馬達10的突起部28抵接的接觸面121 (參照圖11)。而且,使壓電馬達10振動,由此X工作臺340沿著導(dǎo)軌331在X方向進行往動或者復(fù)動。在X工作臺340上配置有作為拍攝部的第一拍攝部380以及Z移動裝置350。第一拍攝部380具備與第二拍攝部381相同的構(gòu)造和功能。Z移動裝置350在內(nèi)部具備直動機構(gòu),直動機構(gòu)使Z工作臺(未圖示)升降。而且,在Z工作臺上配設(shè)有旋轉(zhuǎn)裝置360。而且,Z移動裝置350能夠使旋轉(zhuǎn)裝置360在Z方向升降。Z移動裝置350的直動機構(gòu)與沿著導(dǎo)軌371被驅(qū)動的Y工作臺370以及沿著導(dǎo)軌331被驅(qū)動的X工作臺340 —樣,也可以具備上述驅(qū)動裝置100。在裝置基臺301上設(shè)置有作為控制部的控制裝置390??刂蒲b置390具備對電子部件檢查裝置300的整體動作進行控制的功能。并且,控制裝置390具備對電子部件W進行檢查的功能。此外,雖然省略了圖示,但控制裝置390具備輸入裝置、輸出裝置。輸入裝置是鍵盤、輸入連接器等,是除了信號、數(shù)據(jù)之外還輸入操作者的指示的裝置。輸出裝置是向顯示裝置、外部裝置輸出的輸出連接器等,將信號、數(shù)據(jù)向其他裝置輸出。在上述的結(jié)構(gòu)中,在檢查部305進行作為檢查對象的電子部件W的出料供料、圖像處理、電特性計測等。此外,利用導(dǎo)軌371、Y工作臺370、導(dǎo)軌331、X工作臺340、Z移動裝置350、旋轉(zhuǎn)裝置360等,將電子部件W從供料裝置310向檢查臺302輸送,而且一直輸送到出料裝置320。由電子部件檢查裝置300檢查的電子部件W —般設(shè)置在清潔環(huán)境、即防塵環(huán)境下。此外,在將電子部件W載置于檢查臺302之前,根據(jù)由第一拍攝部380、第二拍攝部381得到的電子部件W的圖像來進行圖像處理從而相對于檢查臺302的規(guī)定位置來正確地限制電子部件W的位置。很多情況下電子部件W小型、精密且具有多功能,所以通常進行所謂的全數(shù)檢查。因此,對于電子部件W的一系列的檢查時間而言,由于應(yīng)檢查的電子部件W的數(shù)量非常多,所以希望能夠進行更短時間的檢查處理。特別是希望縮短占用檢查時間的電子部件W的輸送時間。因此,具備使用了上述壓電馬達10的驅(qū)動裝置100的Y工作臺370、X工作臺340乃至Z移動裝置350能夠更短地控制到達規(guī)定的移動速度之前的加速時間以及停止之前的減速時間,從而能夠?qū)崿F(xiàn)檢查時間短的電子部件檢查裝置300。此外,作為電子部件W的代表性的部件,可以列舉“半導(dǎo)體”、“CLD、OLED等顯示設(shè)備”,“水晶設(shè)備”,“各種傳感器”,“噴墨頭”,“各種MEMS設(shè)備”等。此外,具備上述壓電馬達10的驅(qū)動裝置100并不局限于電子部件檢查裝置300,也能夠應(yīng)用于具有使功能要素進行直線移動或者旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的功能的裝置。因此,例示打印機作為上述裝置的一個例子來進行說明。(打印機)圖15是表示打印機400的簡要結(jié)構(gòu)的立體圖。打印機400具備:輸送片狀的記錄介質(zhì)的輸送臺401、設(shè)置于輸送臺401的一方的端部并在輸送臺401的寬度方向(X方向)延伸的導(dǎo)軌410、能夠沿著導(dǎo)軌410往復(fù)移動并排出液滴的排出頭420、切割裝置430以及進行打印機整體的控制的控制裝置450。在本實施例的打印機400中,記錄介質(zhì)是卷筒紙500,具備能夠使卷筒紙500在Y方向往復(fù)移動的輸送裝置(未圖示)。此外,液滴是含有墨水、金屬細粉的液體等。因此,在本實施例中,將排出頭420作為墨水排出頭420,能夠在相對于卷筒紙500的輸送方向(Y方向)正交的方向(X方向)往復(fù)移動。此外,墨水排出頭420能夠采用使用了各種公知技術(shù)的結(jié)構(gòu),所以省略說明。切割裝置430具備:沿著導(dǎo)軌410而能夠往復(fù)移動的驅(qū)動裝置100和在規(guī)定的位置切斷卷筒紙500的刀具。因此,對切割裝置430進行說明。圖16是表示切割裝置430的一個例子的剖視圖。切割裝置430具備驅(qū)動裝置100和安裝于驅(qū)動裝置100的切刀440。驅(qū)動裝置100采用圖11所示的構(gòu)造,導(dǎo)軌410相當(dāng)于作為固定體的固定軌道126,是具備壓電馬達10的被驅(qū)動體。壓電馬達10配置在由下機架431和上機架432所形成的空間內(nèi),并且被固定于下機架431。而且,固定于刀具框441的切刀440安裝于下機架431。刀具440的刀尖突出到能夠切斷卷筒紙500的位置。切割裝置430使分別形成于下機架431和上機架432的槽部與在導(dǎo)軌410的圖示上下方向設(shè)置的引導(dǎo)部411、412吻合,從而被支承于導(dǎo)軌410。而且,壓電馬達10的突起部28與導(dǎo)軌410的接觸面413抵接,利用突起部28的橢圓驅(qū)動,壓電馬達10本身沿著導(dǎo)軌410進行往復(fù)移動。此時,利用刀具440切斷卷筒紙500。此外,刀具440在墨水排出頭420排出墨水時位于從卷筒紙500的寬度方向離開的位置,在墨水排出結(jié)束時,或者在不排出墨水時沿X方向移動,在規(guī)定的位置切斷卷筒紙500。在輸送臺401的與卷筒紙500接觸的上表面的刀具440的移動軌跡范圍形成有槽402,或者配置為比刀具440硬度低的材質(zhì)(例如樹脂等),從而能夠延長刀具壽命。此外,安裝能夠使刀具440在Z方向往復(fù)移動的Z驅(qū)動機構(gòu),能夠采用使用驅(qū)動裝置100作為該Z動驅(qū)動機構(gòu)的構(gòu)造。此外,對于墨水排出頭420的驅(qū)動,能夠采用使用了切割裝置430的驅(qū)動裝置100。此外,在本實施例的打印機400中,墨水排出頭420和切割裝置430由共用的導(dǎo)軌410支承,但也可以分別采用專用的導(dǎo)軌。這樣,打印機400具備切割裝置430,切割裝置430具備圖11所說明的構(gòu)造的驅(qū)動裝置100。該驅(qū)動裝置100具備上述的能夠高效率驅(qū)動的壓電馬達10,所以能夠?qū)崿F(xiàn)小型化、輕型化,并能夠?qū)崿F(xiàn)驅(qū)動負荷小的打印機400。
權(quán)利要求
1.一種壓電馬達,其特征在于,具備: 壓電元件,被激振成彎曲振動模式而振動,或者同時被激振成所述彎曲振動模式和縱向振動模式而振動; 上部支承部件,與在所述壓電元件的第一主面的四角方向分離地配置的支承部進行面接觸; 按壓部件,與所述上部支承部件的與所述第一主面相對的面進行面接觸; 下部支承部件,隔著所述壓電元件配設(shè)在相對于所述上部支承部件呈面對稱的位置并與所述壓電元件進行面接觸; 機架部件,與相對于所述下部支承部件與所述壓電元件的接觸面位于相反側(cè)的面進行面接觸;以及 彈性部件,在將所述機架部件、所述下部支承部件、所述壓電元件、所述上部支承部件、所述按壓部件按順序?qū)盈B的狀態(tài)下,在所述支承部的位置進行按壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電馬達,其特征在于, 所述支承部配置在通過所述壓電元件的次級彎曲振動的節(jié)點并與所述壓電元件的縱向振動正交的線上的范圍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓電馬達,其特征在于, 在所述壓電元件的所述第一主面的配置有所述支承部的位置形成有激振電極,在所述壓電元件的與所述第一主面相對的第二主面形成有共用電極,在所述上部支承部件的與所述激振電極的接觸面形成有凹凸,在所述下部支承部件的與所述共用電極的接觸面形成有凹凸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓電馬達,其特征在于, 在所述壓電元件的所述第一主面的配置有所述支承部的位置形成有激振電極,在所述壓電元件的與所述第一主面相對的第二主面形成有共用電極,在所述激振電極的與所述上部支承部件的接觸面形成有凹凸,在所述共用電極的與所述下部支承部件的接觸面形成有凹凸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓電馬達,其特征在于, 在所述壓電元件的所述第一主面的配置有所述支承部的位置形成有激振電極,在所述壓電元件的與所述第一主面相對的第二主面形成有共用電極,在所述上部支承部件和所述激振電極雙方的接觸面形成有凹凸,在所述下部支承部件和所述共用電極雙方的接觸面形成有凹凸。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的壓電馬達,其特征在于, 在所述上部支承部件和所述按壓部件的接觸面的任意一方或者雙方形成有凹凸,在所述下部支承部件和所述機架部件的接觸面的任意一方或者雙方形成有凹凸。
7.—種驅(qū)動裝置,其特征在于,具備: 權(quán)利要求廣權(quán)利要求6中的任一項所述的壓電馬達; 由于所述支承部的橢圓運動而被驅(qū)動的被驅(qū)動體;以及 對所述支承部朝所述被驅(qū)動體施力的彈性部件。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的驅(qū)動裝置,其特征在于, 所述被驅(qū)動體具有:與所述支承部抵接的接觸面;和 正交于所述第一主面的旋轉(zhuǎn)軸或者平行于所述第一主面的旋轉(zhuǎn)軸。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的驅(qū)動裝置,其特征在于, 所述驅(qū)動裝置具備對所述被驅(qū)動體進行支承的直線狀的導(dǎo)軌, 所述被驅(qū)動體具有與所述支承部抵接的接觸面,并被支承為能夠沿著所述導(dǎo)軌移動。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的驅(qū)動裝置,其特征在于, 所述驅(qū)動裝置具有與所述支承部抵接的面呈直線狀延伸的固定軌道和對所述支承部朝所述固定軌道施力的彈性部件, 利用所述支承部的橢圓運動,所述壓電馬達能夠沿著所述固定軌道移動。
11.一種機器人,其特征在于,具備: 臂; 連結(jié)所述臂的關(guān)節(jié)部;以及 配置于所述關(guān)節(jié)部的權(quán)利要求8所述的驅(qū)動裝置。
12.一種電子部件輸送裝置,其特征在于,具備: 把持電子部件的把持部; 使所述把持部在X軸方向移動的X軸驅(qū)動裝置;以及 使所述把持部在正交于所述X軸方向的Y軸方向移動的Y軸驅(qū)動裝置, 所述X軸驅(qū)動裝置和所述Y軸驅(qū)動裝置是權(quán)利要求10所述的驅(qū)動裝置。
13.一種電子部件檢查裝置,其特征在于,具備: 對被檢查部件進行檢查的檢查部; 使所述檢查部在X軸方向移動的第一驅(qū)動裝置;以及 使所述檢查部在正交于所述X軸方向的Y軸方向移動的第二驅(qū)動裝置, 所述第一驅(qū)動裝置和所述第二驅(qū)動裝置是權(quán)利要求10所述的驅(qū)動裝置。
14.一種打印機,其特征在于,具備: 輸送記錄介質(zhì)的輸送機構(gòu); 向所述記錄介質(zhì)排出液滴的排出頭;以及 能夠在正交于所述記錄介質(zhì)的輸送方向的方向移動的權(quán)利要求10所述的驅(qū)動裝置。
15.一種壓電馬達,其特征在于,具備: 壓電元件; 第一支承部件和第二支承部件,配置在所述壓電元件的一側(cè)的面并支承所述壓電元件; 第三支承部件和第四支承部件,配置在所述壓電元件的一側(cè)的面的相反側(cè)的另一側(cè)的面并支承所述壓電元件; 按壓部件,從所述一側(cè)的面按壓所述第一支承部件和所述第二支承部件; 機架部件,從所述另一側(cè)的面按壓所述第三支承部件和所述第四支承部件;以及 彈性部件,與所述按壓部件接觸并朝向所述壓電元件按壓所述按壓部件, 所述第三支承部件隔著所述壓電元件與所述第一支承部件相對配置, 所述第四支承部件隔著所述壓電元件與所述第二支承部件相對配置, 所述一側(cè)的面以及所述另一側(cè)的面包括所述壓電元件進行彎曲振動的方向。
16.—種機器手,其特征在于,具備: 指部; 關(guān)節(jié)部,連結(jié)所述指部; 壓電元件,配置于所述關(guān)節(jié)部; 第一支承部件和第二支承部件,配置在所述壓電元件的一側(cè)的面并支承所述壓電元件; 第三支承部件和第四支承部件,配置在所述壓電元件的一側(cè)的面相反側(cè)的另一側(cè)的面并支承所述壓電元件; 按壓部件,從所述一側(cè)的面按壓所述第一支承部件和所述第二支承部件; 機架部件,從所述另一側(cè)的面按壓所述第三支承部件和所述第四支承部件;以及 彈性部件,與所述按壓部件接觸并朝向所述壓電元件按壓所述按壓部件, 所述第三支承部件隔著所述壓電元件與所述第一支承部件相對配置, 所述第四支承部件隔著所述壓電元件與所述第二支承部件相對配置, 所述一側(cè)的面以及所述另一側(cè)的面包括所述壓電元件進行彎曲振動的方向。
17.一種機器人,其特征在于,具備權(quán)利要求16所述的機器手。
18.一種電子部件輸送裝置,其特征在于,具備權(quán)利要求15所述的壓電馬達。
全文摘要
本發(fā)明提供壓電馬達、驅(qū)動裝置、機器手、機器人、打印機。壓電馬達具備壓電元件、支承壓電元件的第一支承部件、第二支承部件、第三支承部件和第四支承部件、按壓第一支承部件和第二支承部件的按壓部、與第三支承部件和第四支承部件接觸的殼體以及對按壓部進行按壓的按壓板。
文檔編號H02N2/00GK103151952SQ20121051753
公開日2013年6月12日 申請日期2012年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月6日
發(fā)明者上條浩一, 宮澤修 申請人:精工愛普生株式會社