專利名稱：致動器、機(jī)械手、機(jī)器人、電子部件輸送裝置及檢查裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及致動器、機(jī)械手、機(jī)器人、電子部件輸送裝置、電子部件檢查裝置及打印機(jī)。
背景技術(shù)：
作為現(xiàn)有的致動器的驅(qū)動方法，公知有如下的方法:以兩種振動模式對壓電體進(jìn)行激振、使壓電體的端部所具備的突起具有橢圓軌道、從而朝規(guī)定的方向驅(qū)動與突起部接觸的被驅(qū)動部。在該致動器中，為了對壓電體朝被驅(qū)動體側(cè)施力，在保持殼體內(nèi)經(jīng)由彈性部件推壓并保持壓電體的振動面的側(cè)面?zhèn)龋⒗檬┝C(jī)構(gòu)朝被驅(qū)動體的方向?qū)Ρ３謿んw施力，由此對壓電體朝被驅(qū)動體側(cè)施力(專利文獻(xiàn)1、2)?；蛘?，還公開有如下結(jié)構(gòu):對夾持壓電體的外緣部的一部分、并保持壓電體的保持殼體朝被驅(qū)動體側(cè)施力，從而對壓電體朝被驅(qū)動體側(cè)施力(專利文獻(xiàn)3)。專利文獻(xiàn)1:國際公開第2007 / 80851號小冊子專利文獻(xiàn)2:國際公開第2008 / 93799號小冊子專利文獻(xiàn)3:日本特開2007 - 189900號公報但是，在上述專利文獻(xiàn)1、2中，由于相對于壓電體的振動方向、特別是相對于彎曲振動以限制振動的方式配置保持壓電體的彈性部件，存在壓電體的振動通過彈性部件泄漏到保持殼體、被驅(qū)動體的驅(qū)動能量大量損失的顧慮。并且，在專利文獻(xiàn)3中，存在發(fā)生來自保持壓電體的保持殼體的引導(dǎo)部的振動泄漏，被驅(qū)動體的驅(qū)動能量大量損失的顧慮。因此，提供如下致動器:將壓電體保持于保持殼體，抑制壓電體的振動向保持殼體泄漏，切實(shí)地將壓電體的振動轉(zhuǎn)換為被驅(qū)動體的驅(qū)動。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述課題，能夠以下述方式或應(yīng)用例實(shí)現(xiàn)本發(fā)明?！矐?yīng)用例I〕本應(yīng)用例的致動器的特征在于，具備:壓電元件，該壓電元件以縱向振動模式與彎曲振動模式被激振而振動；被驅(qū)動體，該被驅(qū)動體與所述壓電元件所具備的接觸部接觸，并通過所述接觸部的振動而被驅(qū)動；保持部，該保持部保持所述壓電元件；以及基臺，該基臺具有對所述保持部朝所述被驅(qū)動體側(cè)施力的施力機(jī)構(gòu)，所述保持部配置在與所述壓電元件的振動面交差的方向，且具有第一支承部和第二支承部，所述第一支承部配置于所述壓電元件的一側(cè)，所述第二支承部隔著所述壓電元件與所述第一支承部對置、且配置于所述壓電元件的另一側(cè)。根據(jù)本應(yīng)用例的致動器，通過具備從與包含振動方向的振動面交差的方向?qū)弘娫┝σ詩A持該壓電元件的第一支承部、第二支承部，由于不對振動進(jìn)行約束，因此能夠抑制壓電元件的振動向保持部泄漏的情況，并能獲得高效的驅(qū)動。由此，壓電元件的振動使接觸部產(chǎn)生擺動，并能轉(zhuǎn)換為與接觸部抵接的被驅(qū)動體的旋轉(zhuǎn)或直線運(yùn)動，而毫無浪費(fèi)。即，能夠獲得高驅(qū)動效率的致動器。
〔應(yīng)用例2〕在上述應(yīng)用例的基礎(chǔ)上，應(yīng)用例2的特征在于，所述壓電元件的由第一支承部與第二支承部支承的支承區(qū)域至少包含一個振動的節(jié)點(diǎn)，該振動的節(jié)點(diǎn)是所述壓電元件的所述縱向振動模式的振動的節(jié)點(diǎn)、且是所述彎曲振動模式的振動的節(jié)點(diǎn)。根據(jù)上述應(yīng)用例，通過將第一支承部及第二支承部的配置設(shè)置在包含壓電元件的振動的節(jié)點(diǎn)的區(qū)域，由于該區(qū)域是壓電元件的振動面上的、由振動所引發(fā)的移動量少的區(qū)域、即振幅小的區(qū)域，因此能夠進(jìn)一步抑制向保持殼體20的振動泄漏?！矐?yīng)用例3〕在上述應(yīng)用例的基礎(chǔ)上，應(yīng)用例3的特征在于，所述第一支承部及所述第二支承部中的至少一方包含緩沖部。根據(jù)上述應(yīng)用例，通過具備在與振動面交差的方向夾持壓電元件的、包含緩沖材料的第一支承部、第二支承部，能夠抑制壓電元件的振動向保持部泄漏。由此，壓電元件的振動使接觸部產(chǎn)生擺動，并轉(zhuǎn)換為與接觸部抵接的被驅(qū)動體的旋轉(zhuǎn)或直線運(yùn)動，而毫無浪費(fèi)。即，能夠獲得高驅(qū)動效率的致動器。并且，作為振動位移，緩沖材料允許振動面方向的振動，由此能夠維持驅(qū)動被驅(qū)動體所需的振動。此外，雖然在包含節(jié)點(diǎn)的區(qū)域也分布有振動位移，但通過允許該振動位移，能夠維持驅(qū)動被驅(qū)動體所需的振動。即，能夠獲得高驅(qū)動效率的致動器。〔應(yīng)用例4〕在上述應(yīng)用例的基礎(chǔ)上，應(yīng)用例4的特征在于，所述第一支承部及所述第二支承部中的至少一方包含彈性部。根據(jù)上述應(yīng)用例，通過在第一支承部及第二支承部中的至少任一方配置彈性部件，能夠借助相對于彈性部件的彈力的、保持部件與壓電元件之間的摩擦力抑制由振動所弓I起的保持部件與壓電元件之間的相對錯位?！矐?yīng)用例5〕本應(yīng)用例的機(jī)械手具備上述應(yīng)用例所涉及的致動器。對于本應(yīng)用例的機(jī)械手，即便為了增加動作的自由度而具備多臺馬達(dá)，與使用電磁式馬達(dá)等的情況相比，也能夠?qū)崿F(xiàn)小型化、輕量化?！矐?yīng)用例6〕本應(yīng)用例的機(jī)器人具備上述應(yīng)用例所涉及的致動器或機(jī)械手。本應(yīng)用例的機(jī)器人的驅(qū)動分辨率較精細(xì)，并且是基于高速振動的致動器進(jìn)行驅(qū)動，因此能夠準(zhǔn)確地保持作業(yè)對象物，并準(zhǔn)確地將作業(yè)對象物高速地輸送至目標(biāo)位置，能夠縮短機(jī)器人的動作時間，實(shí)現(xiàn)高生產(chǎn)效率。并且能夠進(jìn)行復(fù)雜的電子設(shè)備組裝作業(yè)等?！矐?yīng)用例7〕本應(yīng)用例的電子部件輸送裝置具備上述應(yīng)用例所涉及的致動器。本應(yīng)用例的電子部件輸送裝置的驅(qū)動分辨率較精細(xì)、且進(jìn)行高速振動，因此能夠?qū)㈦娮硬考雀咚俚剌斔椭翜?zhǔn)確的位置，能縮短電子部件的檢查時間、組裝時間。并且，還能進(jìn)行復(fù)雜的電子設(shè)備組裝作業(yè)等?！矐?yīng)用例8〕本應(yīng)用例的電子部件檢查裝置具備上述應(yīng)用例所涉及的致動器或電子部件輸送裝置。本應(yīng)用例的電子部件檢查裝置具備驅(qū)動分辨率精細(xì)、且進(jìn)行高速振動的致動器或電子部件輸送裝置，由此能夠?qū)⒆鳛闄z查對象的電子部件等高速地輸送至準(zhǔn)確的位置，能夠縮短電子部件的檢查時間、組裝時間?！矐?yīng)用例9〕本應(yīng)用例的打印機(jī)具備上述應(yīng)用例所涉及的致動器。對于本應(yīng)用例的打印機(jī)，通過在驅(qū)動裝置部位具備驅(qū)動分辨率精細(xì)、且進(jìn)行高速振動的致動器，能夠準(zhǔn)確地將驅(qū)動對象物高速地輸送至目標(biāo)位置，能夠縮短打印機(jī)的動作時間，實(shí)現(xiàn)高生產(chǎn)效率。并且，由于能夠高速地進(jìn)行驅(qū)動，因此能夠順暢地進(jìn)行對切斷進(jìn)行較長的直線驅(qū)動的打印介質(zhì)的刀具的驅(qū)動。


圖1中，(a)是第一實(shí)施方式所涉及的致動器的平面圖，(b)是(a)中所示的A —K'部的剖視圖，(C)是(a)中所示的B— B'部的剖視圖。圖2示出第一實(shí)施方式所涉及的壓電元件的電極配置，Ca)是表面平面圖，(b)是側(cè)視圖，(C)是背面平面圖。圖3是第一實(shí)施方式所涉及的壓電元件的振動動作的說明圖。圖4是示出第一實(shí)施方式所涉及的致動器的其他方式的剖視圖。圖5是示出第一實(shí)施方式所涉及的致動器的其他方式的剖視圖。圖6是示出第二實(shí)施方式所涉及的機(jī)械手的外觀圖。圖7是示出第三實(shí)施方式所涉及的機(jī)器人的外觀圖。圖8是示出第四實(shí)施方式所涉及的電子部件檢查裝置的外觀圖。圖9中，Ca)是第五實(shí)施方式所涉及的打印機(jī)的立體圖，(b)是(a)中所示的打印機(jī)所具備的切割頭的平面圖。
具體實(shí)施例方式下面參照

本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式。(第一實(shí)施方式)圖1示出第一實(shí)施方式的致動器，(a)為平面圖，(b)為(a)中所示的A — 部的剖視圖，(C)為(a)中所示的B — B'部的剖視圖。如圖的I (a)所示，致動器100具備:作為保持部件的保持殼體20 ;壓電元件10,該壓電元件10由保持殼體20保持；基臺50,該基臺50具備彈簧固定部50a，作為保持殼體20的施力機(jī)構(gòu)的彈簧60安裝于該彈簧固定部50a ；以及被驅(qū)動體71或被驅(qū)動體72。被驅(qū)動體71沿圖示的R方向被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，被驅(qū)動體72沿圖示的H方向被直線驅(qū)動。在本實(shí)施方式所涉及的致動器100中，通過以被驅(qū)動體72所示的H方向的直線驅(qū)動進(jìn)行說明，但也可以是被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的被驅(qū)動體71。保持殼體20的施力部20a由彈簧60相對于基臺50所具備的彈簧固定部50a朝被驅(qū)動體72施力，壓電元件10經(jīng)由被施力的保持殼體20而被朝被驅(qū)動體72施力。在壓電元件10設(shè)置有突起部10a，該突起部IOa具有與被驅(qū)動體72接觸的接觸部，詳細(xì)說明后述，通過壓電元件10的振動，突起部IOa以描畫橢圓軌道的方式擺動，通過該橢圓運(yùn)動，被驅(qū)動體72沿H方向被直線驅(qū)動。如圖1的(b)、(C)所示，保持殼體20具備殼體主體21以及通過螺釘23固定于殼體主體21的壓板22，經(jīng)由第一支承部30與第二支承部40將壓電元件10保持在殼體主體21的支承面21a與壓板22之間。第一支承部30配置于壓板22與壓電元件10之間，具備與壓電元件10抵接的作為緩沖部的緩沖部件31、以及配置于緩沖部件31與壓板22之間的作為彈性部的碟形彈簧32。并且，使用緩沖材料將第二支承部40配置于殼體主體21的支承面21a與壓電元件10之間。利用這樣配置的第一支承部30、壓電元件10及第二支承部40，并借助第一支承部30的碟形彈簧32的彈力將壓電元件10夾持于壓板22與殼體主體21的支承面21a之間，并將其保持、固定于保持殼體20。作為構(gòu)成緩沖部件31及第二支承部40的緩沖材料，使用具有不使在壓電元件10激發(fā)的振動朝保持殼體20側(cè)泄漏的性能的材料。該性能用動態(tài)粘彈性(tan δ )表示，在本實(shí)施方式所涉及的致動器100中，優(yōu)選tan δ <0.05。此處的動態(tài)粘彈性(tan δ )是指:當(dāng)在拉伸模式下對材料施加正弦波應(yīng)變ε時，在材料上產(chǎn)生的應(yīng)力σ相對于輸入的應(yīng)變產(chǎn)生延遲相位S。使用該相位S對材料的動態(tài)粘性進(jìn)行定量化的參數(shù)就是動態(tài)粘彈性(tanS)。S卩，動態(tài)粘彈性大、即相位δ大表示所施加的應(yīng)變在材料內(nèi)部產(chǎn)生傳遞延遲。換言之，能夠使振動的傳遞更加緩慢，從而抑制向保持殼體20的振動泄漏。作為形成緩沖部件31及第二支承部40的緩沖材料，例如優(yōu)選使用橡膠、彈性體、聚酰亞胺等，但由于因致動器100的驅(qū)動而容易產(chǎn)生熱量，所以能夠更為優(yōu)選地使用耐熱性優(yōu)異的聚酰亞胺。并且，即便在緩沖材料僅具有彈性的情況下，也存在減少振動位移的效果，因此存在能夠抑制傳遞至保護(hù)殼體的振動的效果。圖2示出壓電元件10的形態(tài)，Ca)是表面平面圖，(b)是側(cè)視圖，(C)是背面平面圖。如圖2的(a)所示，壓電元件10在壓電體IOb的一側(cè)的面IOc上形成有激發(fā)彎曲振動的電極11、12、13、14。此外，在另一側(cè)的面IOd上形成有共用電極15。作為壓電體10b，只要是具有壓電性的材料即可，并無限定，但是優(yōu)選使用PZT (鋯鈦酸鉛)。作為電極，只要是導(dǎo)電金屬即可，并無限定，例如使用濺射法、蒸鍍法等方法形成Al、Au、Ag、W、Cu等。并且，因?yàn)橥黄鸩縄Oa與被驅(qū)動體72接觸，并利用其摩擦來驅(qū)動被驅(qū)動體72，因此利用與被驅(qū)動體72之間的摩擦系數(shù)高、且耐磨性優(yōu)異的材料形成突起部10a，并利用未圖示的方法進(jìn)行固定。或者也可以通過將與被驅(qū)動體72之間的摩擦系數(shù)高、且耐磨性優(yōu)異的材料涂覆在與壓電體IOb —體形成的突起部IOa的表面上而形成該突起部10a。作為突起部IOa所使用的耐磨性優(yōu)異的材料，優(yōu)選使用陶瓷、例如氧化鋁等。圖3是示意性地說明壓電元件10的動作的平面圖。如圖3的(a)所示，通過在電極11、13與圖2所示的共用電極15之間施加電荷、而不在電極12、14施加電荷，在壓電元件10的與電極11、13相對應(yīng)的部位激發(fā)圖示箭頭所示的縱向振動。但是，因?yàn)闆]有在電極12、14施加電荷，因此在電極12、14不會激發(fā)縱向振動，結(jié)果，電極11、13縱向振動、電極12、14不振動，由此，壓電元件10產(chǎn)生彎曲振動并像壓電元件IOA那樣振動。在壓電元件10產(chǎn)生該縱向振動與由縱向振動所引發(fā)的彎曲振動，突起部IOa沿圖示的橢圓軌道Qk的箭頭方向擺動。突起部IOa沿橢圓軌道的Qk方向的擺動向圖示Hk方向驅(qū)動與突起部IOa抵接的被驅(qū)動體72。通過圖3的(b)說明的壓電元件10的動作是朝扎方向驅(qū)動被驅(qū)動體72的狀態(tài)，該扎方向與通過上述圖3的(a)說明了的被驅(qū)動體72朝Hk方向的驅(qū)動方向相反。如圖3的(b)所示，在電極12、14與圖2所示的共用電極15之間施加電荷、而不在電極11、13施加電荷，由此，在壓電元件10的與電極12、14相對應(yīng)的部位激發(fā)圖示箭頭所示的縱向振動。但是，因?yàn)槲丛陔姌O11、13施加電荷，因此在電極11、13不會激發(fā)縱向振動，結(jié)果，電極12、14縱向振動、電極11、13不振動，由此，壓電元件10產(chǎn)生彎曲振動并像壓電元件IOB那樣振動。在壓電元件10產(chǎn)生該縱向振動與由縱向振動所引發(fā)的彎曲振動,突起部IOa向圖示的橢圓軌道％的箭頭方向擺動。突起部IOa沿橢圓軌道的％方向的擺動向圖示扎方向驅(qū)動與該突起部IOa抵接的被驅(qū)動體72。
通過這樣切換對電極11、12、13、14施加的電荷，能夠改變壓電元件10的彎曲振動的方向，能夠容易地切換被驅(qū)動體72的驅(qū)動方向。使用圖3的(c )說明上述壓電元件10的彎曲振動及縱向振動這兩個振動模式中的振動的節(jié)點(diǎn)。圖3的(c)示出壓電元件10的振動模式的示意圖。如圖3的(c)所示，通過使用圖3的(a)、(b)說明了的振動狀態(tài)的彎曲振動模式而使壓電元件10成為壓電元件10A、10B所示的振動狀態(tài)。此時,沿著處于振動停止?fàn)顟B(tài)的壓電元件10的縱向振動模式的振動方向的、在本實(shí)施方式所涉及的壓電元件10中成為中心線的線L，在處于振動狀態(tài)的壓電元件IOA中形成為像線LA那樣彎曲的軌跡，并在壓電元件IOB中形成為像線LB那樣彎曲的軌跡。與該彎曲振動模式相對應(yīng)的線LA及線LB、和與縱向振動模式相對應(yīng)的線L相互交叉的位置被稱為振動的節(jié)點(diǎn)P1、P2、P3 (以下稱為節(jié)點(diǎn) P1、P2、P3)。該節(jié)點(diǎn)P1、P2、P3是壓電元件10的振動中在振動面內(nèi)的移動少、即振幅小的位置，因此，對本實(shí)施方式所涉及的致動器100所具備的壓電元件10進(jìn)行支承的第一支承部30及第二支承部40被配置為支承包含節(jié)點(diǎn)Pl在內(nèi)的區(qū)域。另外，第一支承部30及第二支承部40所支承的位置并不限于此，例如可以如作為圖1的(a)所示的A — A'方向的剖視圖的圖4的(a)所示，像第一支承部3A及第二支承部4A那樣支承節(jié)點(diǎn)P2、P3這兩處，或者還可以如圖4的(b)所示，像第一支承部3B及第二支承部4B那樣支承節(jié)點(diǎn)P1、P2、P3這三處。圖5示出第一支承部30及第二支承部40的其他方式，并且是與圖1的(a)所示的B — B'部相當(dāng)?shù)钠室晥D。圖5的(a)所示的第一支承部30作為彈性部件而配置有螺旋彈簧33。通過配置螺旋彈簧33，能夠容易地調(diào)整經(jīng)由緩沖部件31及緩沖材料的第二支承部40對壓電元件10的保持力，并且能長久地維持穩(wěn)定的彈力，能夠獲得穩(wěn)定的壓電元件10的振動。在圖5的(b)所示的第一支承部30及第二支承部40雙方配置有作為彈性部件的碟形彈簧32、42，在碟形彈簧32、42與壓電元件10之間配置有緩沖部件31、41。通過這樣在支承部30、40雙方配置碟形彈簧32、42，能夠均衡地配置經(jīng)由緩沖部件31、41對壓電元件10施加的推壓力。圖5的(C)所示的第一支承部34、第二支承部43都由緩沖材料形成，當(dāng)將第一支承部34、壓電元件10、第二支承部43夾持在壓板24與殼體主體21的支承面21a之間時，壓板24a如圖示的壓板24a那樣彎曲，通過彎曲的應(yīng)力，壓板24構(gòu)成為彈性部件。通過形成這樣的結(jié)構(gòu)，不需要作為彈性部件的碟形彈簧32、33、42、螺旋彈簧33，因此能夠獲得低成本的致動器100。在圖5的(d)所示的第一支承部30配置有碟形彈簧32、和緩沖部件31，該緩沖部件31配置在碟形彈簧32與壓電元件10之間，但并未配置圖1所示的致動器100的第二支承部40，而以形成于殼體主體21的突起部21b作為第二支承部。通過形成這樣的結(jié)構(gòu)，能夠獲得成本更低的致動器100。本實(shí)施方式所涉及的致動器100具備包含緩沖材料的第一支承部30、第二支承部40，該第一支承部30、第二支承部40在與振動面交叉的方向上夾持壓電元件10，由此，能夠抑制壓電元件10的振動向保持殼體20泄漏的情況。由此,壓電元件10的振動使突起部IOa產(chǎn)生擺動，并能夠轉(zhuǎn)換為與突起部IOa抵接的被驅(qū)動體71、72的旋轉(zhuǎn)或直線運(yùn)動，而毫無浪費(fèi)。即，能夠獲得驅(qū)動效率高的致動器。此外，通過將支承部30、40設(shè)置在包含壓電元件10的振動的節(jié)點(diǎn)的區(qū)域，該支承部30、40設(shè)置在因壓電元件10的振動而產(chǎn)生的移動較少的區(qū)域、換言之為振幅小的區(qū)域，因此能夠抑制振動向保持殼體20泄漏的情況。此外，在保持殼體20內(nèi)，利用設(shè)置于第一支承部30以及第二支承部40中的至少任一方的作為彈性部件的碟形彈簧32、螺旋彈簧33，或者利用壓板24的彎曲彈性推壓緩沖部件31、由緩沖材料形成的支承部34、43，能夠利用針對該反作用力的、保持殼體20與壓電元件10之間的摩擦力抑制因振動而產(chǎn)生的相對的錯位。另外,緩沖部件31、由緩沖材料形成的支承部34、43的支承壓電元件10的支承區(qū)域也可以利用粘接劑等固定。(第二實(shí)施方式)圖6是示出具備第一實(shí)施方式所涉及的致動器100的機(jī)械手1000的外觀圖。圖6所示的機(jī)械手1000所具備的致動器100是第一實(shí)施方式所涉及的致動器100，采用具備被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的被驅(qū)動體71的(參照圖1)方式，并用作后述機(jī)械手1000的關(guān)節(jié)部的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動馬達(dá)。機(jī)械手1000具備與基部110連接的指部120。在基部110與指部120連接的連接部130、以及指部120的關(guān)節(jié)部140組裝有作為馬達(dá)的致動器100。并且，在機(jī)械手1000具備控制部150，能夠由控制部150通過致動器100的驅(qū)動使連接部130及關(guān)節(jié)部140轉(zhuǎn)動，使指部120像人的手指那樣變形為希望的形態(tài)。(第三實(shí)施方式)圖7是示出具備第二實(shí)施方式所涉及的機(jī)械手1000的機(jī)器人2000的結(jié)構(gòu)的外觀圖。機(jī)器人2000具備:主體部210、臂部220及機(jī)械手1000，圖示的機(jī)器人2000被分類為所謂的多關(guān)節(jié)型機(jī)器人。主體部210被固定于例如地板、墻壁、天花板、可移動的臺車上等。臂部220設(shè)置為能夠相對于主體部210移動，在主體部210內(nèi)置有未圖示的致動器、控制致動器的控制部等，其中，該致動器產(chǎn)生用于使臂部220旋轉(zhuǎn)的動力。臂部220由第一框架221、第二框架222、第三框架223、第四框架224及第五框架225構(gòu)成。第一框架221經(jīng)由旋轉(zhuǎn)彎曲軸以能夠旋轉(zhuǎn)或能夠彎曲的方式與主體部210連接。第二框架222經(jīng)由旋轉(zhuǎn)彎曲軸與第一框架221及第三框架223連接。第三框架223經(jīng)由旋轉(zhuǎn)彎曲軸與第二框架222及第四框架224連接。第四框架224經(jīng)由旋轉(zhuǎn)彎曲軸與第三框架223及第五框架225連接。第五框架225經(jīng)由旋轉(zhuǎn)彎曲軸與第四框架224連接。對于臂部220，通過控制部的控制，使各框架22廣225以各旋轉(zhuǎn)彎曲軸為中心復(fù)合地旋轉(zhuǎn)或彎曲運(yùn)動。在臂部220的第五框架225中的與第四框架224所被設(shè)置的一側(cè)相反的一側(cè)連接有機(jī)械手連接部230，在機(jī)械手連接部230安裝有機(jī)械手1000。在機(jī)械手連接部230內(nèi)置有對機(jī)械手1000施加旋轉(zhuǎn)動作的致動器100，機(jī)械手1000能夠把持對象物。通過使用小型、輕量的機(jī)械手1000，能夠提供通用性強(qiáng)、可實(shí)施復(fù)雜的電子設(shè)備組裝作業(yè)、檢查等的機(jī)器人。(第四實(shí)施方式)圖8是示出具備作為正交機(jī)器人的一個實(shí)施方式的電子部件輸送機(jī)器人的電子部件檢查裝置的外觀圖，其中，該電子部件輸送機(jī)器人具備第一實(shí)施方式所涉及的致動器100。圖8所示的電子部件檢查裝置3000 (以下稱為檢查裝置3000)是具備如下部分的裝置:具有檢查電子部件的電氣特性的功能的部分3100 (以下稱為檢查部3100)、以及在規(guī)定的位置之間輸送電子部件的作為電子部件輸送機(jī)器人的輸送裝置部分3200(以下稱為輸送裝置部3200)。圖8所示的檢查裝置3000具備長方體狀的裝置基臺300。將裝置基臺300的長度方向設(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。并且將鉛垂方向設(shè)為Z (—)方向。在裝置基臺300上，在圖中左側(cè)設(shè)置有進(jìn)料裝置310。在進(jìn)料裝置310的上表面，遍及進(jìn)料裝置310的Y方向的整個寬度地凸出設(shè)置有一對沿Y方向延伸的導(dǎo)軌321a、321b。在一對導(dǎo)軌321a、321b的上側(cè)安裝有具備直動機(jī)構(gòu)的載物臺330。該載物臺330的直動機(jī)構(gòu)例如是具備沿導(dǎo)軌321a、321b在Y方向延伸的線性馬達(dá)的直動機(jī)構(gòu)。進(jìn)而，在該直動機(jī)構(gòu)中，當(dāng)朝線性馬達(dá)輸入與規(guī)定的步數(shù)相對應(yīng)的驅(qū)動信號時，線性馬達(dá)前進(jìn)或后退，從而使載物臺330沿Y方向去往移動或返回移動與該步數(shù)相應(yīng)的量。載物臺330的面向Z方向的面是載置面330a，在載置面330a載置有電子部件500。在載物臺330設(shè)置有吸引式的基板裝夾機(jī)構(gòu)。進(jìn)而，基板裝夾機(jī)構(gòu)將電子部件500固定于載置面330a。在裝置基臺300，在進(jìn)料裝置310的Y方向側(cè)設(shè)置有作為攝像部的第二攝像部342。第二攝像部342具備:搭載有將所接收的光轉(zhuǎn)換為電信號的C⑶元件(Charge CoupledDevices:電荷耦合元件)等的電路基板、具備變焦機(jī)構(gòu)的物鏡、反射照明裝置及自動對焦機(jī)構(gòu)。由此，當(dāng)電子部件500位于與第二攝像部342對置的位置時，第二攝像部342能夠拍攝電子部件500。進(jìn)而，第二攝像部342向電子部件500照射光并在對焦后進(jìn)行拍攝，由此能夠拍攝出對焦后的圖像。在裝置基臺300，在第二攝像部342的Y方向側(cè)設(shè)置有檢查臺350。檢查臺350是用于在檢查電子部件500時收發(fā)電信號的工具。在裝置基臺300，在檢查臺350的Y方向側(cè)設(shè)置有出料裝置360。在出料裝置360的上表面，遍及整個寬度地凸出設(shè)置有一對沿Y方向延伸的導(dǎo)軌322a、322b。在一對導(dǎo)軌322a、322b的上側(cè)安裝有具備直動機(jī)構(gòu)的載物臺370。載物臺370的直動機(jī)構(gòu)可以使用與進(jìn)料裝置310所具備的直動機(jī)構(gòu)相同的機(jī)構(gòu)。進(jìn)而，載物臺370沿導(dǎo)軌322a、322b去往移動或返回移動。載物臺370的面向Z方向的面是載置面370a，在載置面370a載置有電子部件 500。在裝置基臺300的X ( 一)方向設(shè)置有近似長方體狀的支承臺400。支承臺400為在Z ( + )方向比裝置基臺300高的形狀。在支承臺400的面向X方向的面，遍及支承臺400的Y方向整個寬度地凸出設(shè)置有一對沿Y方向延伸的作為被驅(qū)動體的驅(qū)動軌411a、411b。在驅(qū)動軌411a、411b的X方向側(cè)安裝有沿一對驅(qū)動軌411a、411b移動的、具備直動機(jī)構(gòu)的Y載物臺420。驅(qū)動軌411a或驅(qū)動軌411b中的至少一方為第一實(shí)施方式所涉及的致動器100的被驅(qū)動體72 (參照圖1)，在Y載物臺420的直動機(jī)構(gòu)安裝有與驅(qū)動軌411a及驅(qū)動軌411b中的任意一方或雙方相抵接的壓電元件10，通過使Y載物臺420所具備的壓電元件10振動，Y載物臺420相對于固定的驅(qū)動軌411a、411b相對地沿驅(qū)動軌411a、411b去往移動或返回移動。在Y載物臺420的面向X方向的面設(shè)置有沿X方向延伸的棱柱狀的臂部430。在臂部430的面向一 Y方向的面，遍及臂部430的X方向整個寬度地凸出設(shè)置有一對沿X方向延伸的驅(qū)動軌412a、412b。在一對驅(qū)動軌412a、412b的一 Y方向側(cè)安裝有沿驅(qū)動軌412a、412b移動的、具備直動機(jī)構(gòu)的X載物臺440。驅(qū)動軌412a或驅(qū)動軌412b中的至少一方為第一實(shí)施方式所涉及的致動器100的被驅(qū)動體72 (參照圖1)，在X載物臺440的直動機(jī)構(gòu)安裝有與驅(qū)動軌412a及驅(qū)動軌412b中的任意一方或雙方相抵接的壓電元件10,通過使X載物臺440所具備的壓電元件10振動，X載物臺440相對于固定的驅(qū)動軌412a、412b相對地沿驅(qū)動軌412a、412b去往移動或返回移動。在X載物臺440設(shè)置有作為攝像部的第一攝像部341及Z移動裝置450。第一攝像部341具備與第二攝像部342相同的構(gòu)造與功能。進(jìn)而，由第一攝像部341及第二攝像部342構(gòu)成攝像部。Z移動裝置450在內(nèi)部具有直動機(jī)構(gòu)，直動機(jī)構(gòu)使Z載物臺升降。進(jìn)而，在Z載物臺連接有旋轉(zhuǎn)裝置460。進(jìn)而，Z移動裝置450能夠使旋轉(zhuǎn)裝置460沿Z方向升降。Z移動裝置450的直動機(jī)構(gòu)可以與沿驅(qū)動軌411a、411b被驅(qū)動的Y載物臺420及沿驅(qū)動軌412a、412b被驅(qū)動的X載物臺440同樣具備第一實(shí)施方式所涉及的致動器100。旋轉(zhuǎn)裝置460具備旋轉(zhuǎn)軸460a，在旋轉(zhuǎn)軸460a連接有把持部380。由此，旋轉(zhuǎn)裝置460能夠使把持部380以Z方向?yàn)檩S旋轉(zhuǎn)。在本實(shí)施方式中，旋轉(zhuǎn)裝置460使用第一實(shí)施方式所涉及的致動器100中的、使用了被驅(qū)動體71 (參照圖1)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)，并將其與減速裝置組合而構(gòu)成，旋轉(zhuǎn)裝置460使旋轉(zhuǎn)軸460a轉(zhuǎn)動規(guī)定的角度。另外，作為旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，能夠使用步進(jìn)馬達(dá)或伺服馬達(dá)。在使用伺服馬達(dá)的情況下，馬達(dá)的種類并無特殊限定，能夠使用AC馬達(dá)、DC馬達(dá)、無芯馬達(dá)、超聲波馬達(dá)等。由上述Y載物臺420、X載物臺440、Z移動裝置450及旋轉(zhuǎn)裝置460等構(gòu)成活動部470。在裝置基臺300的X方向側(cè)設(shè)置有作為控制部的控制裝置390?？刂蒲b置390具有控制檢查裝置3000的動作的功能。此外，控制裝置390具有檢查電子部件500的功能。各控制裝置390具有輸入裝置390a及輸出裝置390b。輸入裝置390a是鍵盤、輸入連接器等，是除了輸入信號、數(shù)據(jù)之外還輸入操作者的指示的裝置。輸出裝置390b是向顯示裝置、外部裝置進(jìn)行輸出的輸出連接器等，并向其他裝置輸出信號、數(shù)據(jù)。此外，輸出裝置390b還是將檢查裝置3000的狀況傳遞給操作者的裝置。在上述結(jié)構(gòu)中，檢查部3100的主要構(gòu)成部件是裝置基臺300、進(jìn)料裝置310、載物臺330、第一攝像部341、第二攝像部342、檢查臺350、出料裝置360、載物臺370等，進(jìn)行作為檢查對象的電子部件500的進(jìn)出料、圖像處理、電氣特性測量等。并且，輸送裝置部3200的主要構(gòu)成部件是支承臺400、驅(qū)動軌411a、411b、Y載物臺420、臂部430、驅(qū)動軌412a、412b、X載物臺440、Z移動裝置450、旋轉(zhuǎn)裝置460等，將電子部件500從進(jìn)料裝置310輸送至檢查臺350、進(jìn)而輸送至出料裝置360。由檢查裝置3000檢查的電子部件500通常被設(shè)置于清潔的環(huán)境、即防塵環(huán)境下。并且，雖未進(jìn)行圖示，但在檢查臺350配置有多個用于測量電子部件500的電氣特性的探針，必須將電子部件500從進(jìn)料裝置310輸送到檢查臺350，以便將電子部件500的應(yīng)與探針接觸的位置相對于全部的探針準(zhǔn)確地配置。在將電子部件500載置于檢查臺350前，根據(jù)利用第一攝像部341、第二攝像部342獲得的電子部件500的圖像進(jìn)行圖像處理并利用輸送裝置部3200將電子部件500的位置與檢查臺350所具備的探針的位置準(zhǔn)確地對位，從而將電子部件500載置于檢查臺350。此外，由于電子部件500進(jìn)一步小型化，且不斷精密化、多功能化，因此通常都進(jìn)行所謂的完成檢查。因而，對于電子部件500的一系列檢查的檢查時間，由于應(yīng)檢查的電子部件500的數(shù)量極多，所以要求能夠進(jìn)行更短時間的檢查處理，特別是要求縮短占用檢查時間的電子部件500的輸送時間。故而，通過在檢查裝置3000安裝具備第一實(shí)施方式所涉及的致動器100的Y載物臺420、X載物臺440、以及Z移動裝置450，能夠進(jìn)行控制以縮短達(dá)到規(guī)定的移動速度的加速時間、以及到停止為止的減速時間，能夠得到檢查時間短的電子部件檢查裝置。另外，能夠作為檢查作為電子部件500的例如半導(dǎo)體、LCD等顯示設(shè)備、水晶設(shè)備、各類傳感器設(shè)備、噴頭、各類MEMS設(shè)備等的電子部件檢查裝置加以應(yīng)用。(第五實(shí)施方式)圖9示出第五實(shí)施方式所涉及的打印機(jī)，Ca)是示出打印機(jī)的立體圖，(b)是示出Ca)所示的打印機(jī)所具備的切割頭的平面圖。如圖9的(a)所示，打印機(jī)4000具備:在印刷紙張520進(jìn)行印刷的印刷部510、在與印刷部510之間保持并引導(dǎo)印刷紙張520的載物臺亦即稿臺530、用于切斷印刷后的印刷紙張520的切割頭550、以及控制打印機(jī)4000的控制部580。在該情況下，切割頭550采用沿與印刷紙張520所被輸送的方向正交的方向切斷印刷紙張520的方式，且具有用于切斷印刷紙張520的刀具550a。進(jìn)而，如圖9的(b)所示，用于切斷印刷紙張520的機(jī)構(gòu)具備:支承切割頭550并引導(dǎo)切割頭550移動的導(dǎo)軌540、使切割頭550沿導(dǎo)軌540移動的環(huán)形帶560、用于使切割頭550與環(huán)形帶560連結(jié)的帶連結(jié)部550b、為了驅(qū)動環(huán)形帶560而設(shè)置于切割頭550移動的始端側(cè)及終端側(cè)的驅(qū)動軸570a以及從動軸570b。通過致動器100使驅(qū)動軸570a旋轉(zhuǎn)，從而驅(qū)動環(huán)形帶560。在該情況下，致動器100的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由加速裝置590向驅(qū)動軸570a傳遞。在此種結(jié)構(gòu)的打印機(jī)4000中，當(dāng)致動器100進(jìn)行驅(qū)動時，驅(qū)動軸570a旋轉(zhuǎn)，通過驅(qū)動軸570a的旋轉(zhuǎn)，使環(huán)形帶560在驅(qū)動軸570a與從動軸570b之間旋轉(zhuǎn)，與旋轉(zhuǎn)的環(huán)形帶560連結(jié)的切割頭550沿導(dǎo)軌540移動。由此，切割頭550的刀具550a切斷印刷紙張520。打印機(jī)4000使 用致動器100對驅(qū)動軸570a進(jìn)行驅(qū)動，能夠?qū)Ⅱ?qū)動軸570a周圍形成為緊湊的結(jié)構(gòu)，因此能夠?qū)崿F(xiàn)小型化，并具有高耐久性。標(biāo)號說明:10…壓電元件;20…保持殼體;30…第一支承部;40…第二支承部;50…基臺；60…彈簧；71、72…被驅(qū)動體；100…致動器。
權(quán)利要求
1.一種致動器，其特征在于， 該致動器具備: 壓電兀件，該壓電兀件以縱向振動模式與彎曲振動模式被激振而振動； 被驅(qū)動體，該被驅(qū)動體與所述壓電元件所具備的接觸部接觸，并通過所述接觸部的振動而被驅(qū)動； 保持部，該保持部保持所述壓電元件；以及 基臺，該基臺具有對所述保持部朝所述被驅(qū)動體側(cè)施力的施力機(jī)構(gòu)， 其中， 所述保持部配置在與所述壓電元件的振動面交差的方向，且具有第一支承部和第二支承部，所述第一支承部配置于所述壓電元件的一側(cè)，所述第二支承部隔著所述壓電元件與所述第一支承部對置、且配置于所述壓電元件的另一側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的致動器，其特征在于， 所述壓電元件的由所述第一支承部與所述第二支承部支承的支承區(qū)域至少包含一個振動的節(jié)點(diǎn)，該振動的節(jié)點(diǎn)是所述壓電元件的所述縱向振動模式的振動的節(jié)點(diǎn)、且是所述彎曲振動模式的振動的節(jié)點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的致動器，其特征在于， 所述第一支承部及所述第二支承部中的至少一方包含緩沖部。
4.根據(jù)權(quán)利要求廣 3中任一項(xiàng)所述的致動器，其特征在于， 所述第一支承部及所述第二支承部中的至少一方包含彈性部。
5.一種機(jī)械手，其特征在于， 該機(jī)械手具備權(quán)利要求Γ4中任一項(xiàng)所述的致動器。
6.—種機(jī)器人,其特征在于， 該機(jī)器人具備權(quán)利要求Γ4中任一項(xiàng)所述的致動器、或權(quán)利要求5中所述的機(jī)械手。
7.一種電子部件輸送裝置，其特征在于， 該電子部件輸送裝置具備權(quán)利要求廣4中任一項(xiàng)所述的致動器。
8.一種電子部件檢查裝置，其特征在于， 該電子部件檢查裝置具備權(quán)利要求廣4中任一項(xiàng)所述的致動器、或權(quán)利要求7中所述的電子部件輸送裝置。
9.一種打印機(jī)，其特征在于， 該打印機(jī)具備權(quán)利要求廣4中任一項(xiàng)所述的致動器。
10.一種致動器，其特征在于， 該致動器具備: 壓電元件； 第一支承部，該第一支承部配置于所述壓電元件的一個面，并支承所述壓電元件；以及第二支承部，該第二支承部配置于所述壓電元件的與一個面相反的一側(cè)的另一個面，并支承所述壓電元件， 所述一個面及所述另一個面包含所述壓電元件進(jìn)行彎曲振動的方向。
11.一種機(jī)械手，其特征在于， 該機(jī)械手具備:指部; 關(guān)節(jié)部，該關(guān)節(jié)部連結(jié)所述指部； 壓電元件，該壓電元件配置于所述關(guān)節(jié)部； 第一支承部，該第一支承部配置于所述壓電元件的一個面，并支承所述壓電元件；以及第二支承部，該第二支承部配置于所述壓電元件的與一個面相反的一側(cè)的另一個面，并支承所述壓電元件， 所述一個面及所述另一個面包含所述壓電元件進(jìn)行彎曲振動的方向。
12.一種機(jī)器人，其特征在于， 該機(jī)器人具備權(quán)利要求11所述的機(jī)械手。
13.一種電子部件輸送裝置，其特征在于， 該電子部件輸送裝 置具備權(quán)利要求10所述的致動器。
全文摘要
本發(fā)明提供致動器、機(jī)械手、機(jī)器人、電子部件輸送裝置及檢查裝置。本發(fā)明的致動器的特征在于，該致動器具備振動的壓電元件與保持上述壓電元件的保持部，上述保持部配置于上述壓電元件的振動面，且具有第一支承部和第二支承部，第一支承部配置于上述壓電元件的一側(cè)，第二支承部配置于上述壓電元件的另一側(cè)。
文檔編號H02N2/00GK103151953SQ20121052016
公開日2013年6月12日 申請日期2012年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月6日
發(fā)明者宮澤修 申請人:精工愛普生株式會社