压电驱动器以及机器臂制造技术

本发明专利技术涉及压电驱动器以及机器臂。本发明专利技术的压电驱动器具有压电元件、通过对压电元件施加信号而振动的振动板、以及通过振动板的振动而被驱动的被驱动体，振动板通过第一频率的信号以第一模式振动，通过第二频率的信号以第二模式振动，通过第三频率的信号以第三模式振动，第一频率与第二频率不同，第一频率与第三频率不同。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及压电驱动器。
技术介绍
压电驱动器是具有将高频的交流电压等驱动电压转换为机械振动的压电元件、和被压电元件驱动的被驱动体的驱动装置。作为该压电驱动器的形态，已知有将转子、长条形状的部件作为被驱动体的压电驱动器(例如，专利文献I)。压电驱动器经由从包含压电元件的振动体突出的凸部传递压电元件的弯曲振动，使转子向规定的方向旋转。在专利文献I所述的压电驱动器中，振动体的凸部以描绘椭圆轨道的方式振动。而且，构成为通过向振动体的各电极的通电模式的选择来变更振动体的振动模式，改变振动体的凸部的振动的方向，由此，能够使转子向正方向和反方向(逆时针和顺时针)的任意一个方向旋转。另外，在专利文献I所述的压电驱动器中，通过螺旋弹簧朝向转子对振动体进行施压。这样的压电驱动器例如，作为机器臂的关节等各机器臂的各部的驱动源被注目。对机器臂进行示教时，使压电驱动器停止，并从外部施加力来使机器臂的关节弯曲、伸展。专利文献1:日本特开2007 - 189900号公报然而，在专利文献I所述的压电驱动器中，对机器臂进行示教时，压电驱动器停止，振动体的凸部一直与转子抵接，所以成为转子被制动的状态，因此，需要施加在该制动的保持力以上的力。另外，在机器臂的驱动源具有减速机的情况下，根据其减速比，需要更大的力。另外，例如，对机器臂示教具有专门的技术的手感等微妙的动作的情况下，若上述保持力较大则存在难以正确地传递该手感这样的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供在欲以压电驱动器以外的外部的力使被驱动体位移时，能够容易且可靠地使被驱动体位移的压电驱动器。本专利技术是为了解决上述的课题的至少一部分而完成的，能够作为以下的方式或者应用例实现。应用例I本专利技术所涉及的压电驱动器的特征在于，具有:压电元件；振动板，其通过对上述压电元件施加信号而振动；以及被驱动体，其通过上述振动板的振动而被驱动，上述振动板通过第一频率的信号以第一模式振动，通过第二频率的信号以第二模式振动，通过第三频率的信号以第三模式振动，上述第一频率与上述第二频率不同，上述第一频率与上述第三频率不同。由此，在第三模式的振动例如为纵向振动的情况下，通过该振动板进行纵向振动，能够不使被驱动体位移，并且，与非驱动状态的情况相比能够使振动板与被驱动体之间的摩擦力减少。由此，在欲以压电驱动器以外的外部的力使被驱动体位移时，能够容易且可靠地使被驱动体位移。由此，例如，在将本专利技术的压电驱动器应用于机器臂，作为该机器臂的关节的驱动源使用的情况下，在对机器臂进行示教时，通过使振动板纵向振动，能够以外部的力容易且可靠地使机器臂的关节弯曲、伸展，由此，能够容易且可靠地进行上述示教。另外，通过振动板进行第一模式的振动，能够使被驱动体位移。另外，第一频率与第二频率不同，第一频率与第三频率不同，从而能够以最佳的频率使振动板以各模式振动，由此，能够分别增大各模式的振动的大小。由此，通过振动板以第三模式进行振动，能够使振动板与被驱动体之间的摩擦力进一步减少。应用例2在本专利技术所涉及的压电驱动器中，优选上述第三模式的振动为纵向振动。由此，能够更可靠地不使被驱动体位移，并且，与非驱动状态的情况相比能够使振动板与被驱动体之间的摩擦力减少。应用例3在本专利技术所涉及的压电驱动器中，优选上述第二模式的振动为弯曲振动，上述第一模式的振动为上述弯曲振动与上述纵向振动的合成振动。由此，通过振动板进行合成振动，能够高效地使被驱动体位移。应用例4在本专利技术所涉及的压电驱动器中，优选具有设置于上述压电元件的多个电极，在使上述振动板以上述第三模式振动时，上述信号被施加给上述多个电极。由此，能够容易且可靠地使振动板以第三模式振动，另外，能够使其较大地振动。应用例5在本专利技术所涉及的压电驱动器中，优选在使上述振动板以上述第三模式振动时，控制供给到上述压电元件的电流的大小。若施加信号的电极的总面积增大，则振动板的共振时的压电元件的阻抗降低，由此，采用控制施加到压电元件的电压的大小的电压控制的情况下，供给到压电元件的电流(电力)增大，在压电元件的发热量增大。而且，若上述发热量增大，则根据其他的条件，存在振动板的共振时的压电元件的阻抗进一步降低，供给到压电元件的电流进一步增大，而振动板的振动不稳定的情况。与此相对，在本专利技术所涉及的压电驱动器中，通过采用控制供给到压电元件的电流的大小的电流控制，与采用上述电压控制的情况相比，能够减少在压电元件的发热量，由此，能够抑制振动板的共振时的压电元件的阻抗的降低，能够使振动稳定，另外，能够减少消耗电力。应用例6在本专利技术所涉及的压电驱动器中，优选具有设置于上述压电元件的多个电极，在使上述振动板以上述第三模式振动时，上述信号被施加给上述多个电极中的一部分电极。由此，与将信号施加给所有的电极来使振动板以第三模式振动的情况相比，能够提高振动板的共振时的压电元件的阻抗，由此，能够使振动稳定，另外，能够减少消耗电力。应用例7在本专利技术所涉及的压电驱动器中，优选上述被驱动体被设置成能够旋转，上述振动板的与上述被驱动体抵接的部分的上述第三模式的振动的振动方向是朝向上述被驱动体的旋转中心的方向。由此，能够抑制在振动板以第三模式振动时被驱动体旋转。应用例8在本专利技术所涉及的压电驱动器中，优选上述被驱动体被设置成能够移动，上述被驱动体的与上述振动板抵接的部分的移动方向与上述第三模式的振动的振动方向正交。由此，能够抑制在振动板以第三模式振动时被驱动体移动。【附图说明】图1是表示本专利技术的压电驱动器的第一实施方式的俯视图。图2是图1中的A — A线的剖视图。图3是图1所示的压电驱动器的振动体的立体图。图4是用于说明图1所示的压电驱动器的动作的振动体的图。图5是用于说明图1所示的压电驱动器的动作的振动体的图。图6是用于说明图1所示的压电驱动器的动作的振动体的图。图7是表示本专利技术的压电驱动器的第二实施方式中的振动体的立体图。图8是表示本专利技术的压电驱动器的第三实施方式的俯视图。【具体实施方式】以下，基于附图所示的优选的实施方式对本专利技术的压电驱动器进行详细说明。第一实施方式图1是表示本专利技术的压电驱动器的第一实施方式的俯视图。图2是图1中的A —A线的剖视图。图3是图1所示的压电驱动器的振动体的立体图。图4是用于说明图1所示的压电驱动器的动作的振动体的图。图5是用于说明图1所示的压电驱动器的动作的振动体的图。图6是用于说明图1所示的压电驱动器的动作的振动体的图。此外，以下，为了方便说明，将图2、图3、图4中的上侧称为“上”或者“上方”，将下侧称为“下”或者“下方”(图7也相同)。另外，在图1?图6图示了 X轴、y轴以及z轴作为相互正交的三个轴。将与x轴平行的方向称为“ X轴方向”，将与I轴平行的方向称为“y轴方向”，将与z轴平行的方向称为“Z轴方向”。另外，将由X轴和I轴规定的平面称为“Xy平面”，将由I轴和Z轴规定的平面称为“yz平面”，将由Z轴和X轴规定的平面称为“XZ平面”。另外，在X方向、X方向以及z方向上，将箭头前端侧设为“ + (正)侧”，将箭头基端侧设为“一(负)侧”。此外，振动体、振动板、压电元件以及各电极的长边方向分别为X轴方向，短边方向(宽度方向)分别为y轴方向，厚度方向分别为z轴方向(图7以及图8也相同)。另外，在图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压电驱动器，其特征在于，具有：压电元件；振动板，其通过对所述压电元件施加信号而振动；以及被驱动体，其通过所述振动板的振动而被驱动，所述振动板通过第一频率的信号以第一模式振动，通过第二频率的信号以第二模式振动，通过第三频率的信号以第三模式振动，所述第一频率与所述第二频率不同，所述第一频率与所述第三频率不同。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：上条浩一，宫泽修，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP