压电驱动装置、压电驱动装置的驱动方法以及机器人制造方法及图纸

本发明专利技术涉及压电驱动装置、压电驱动装置的驱动方法以及机器人。在起动时，若以驱动状态下的共振频率驱动，则为了使触头不易从被驱动部件分开而需要较高的驱动电压，另一方面，若以停止状态下的共振频率驱动，则成为被驱动部件的移动量较小的非有效的动作。压电驱动装置具备压电振动体和驱动电路。压电振动体包括接触于被驱动部件的触头和根据驱动电压产生振动的压电元件。驱动电路在从停止状态起动时，将驱动电压的驱动频率设定成第一频率，从而开始驱动，在起动后的驱动状态下，将驱动电压的驱动频率设定为比第一频率小的第二频率。

Piezoelectric Driving Device, Driving Method of Piezoelectric Driving Device and Robot

The invention relates to a piezoelectric driving device, a driving method of a piezoelectric driving device and a robot. When starting, if driven by resonance frequency in the driving state, higher driving voltage is needed in order to make the contacts not easy to separate from the driven parts. On the other hand, if driven by resonance frequency in the stop state, it becomes an ineffective action with less movement of the driven parts. The piezoelectric driving device has a piezoelectric vibrator and a driving circuit. The piezoelectric vibrator includes contacts contacted with the driven parts and piezoelectric components that vibrate according to the driving voltage. When the driving circuit starts from the stop state, the driving frequency of the driving voltage is set to the first frequency to start driving. In the driving state after starting, the driving frequency of the driving voltage is set to the second frequency smaller than the first frequency.

【技术实现步骤摘要】
压电驱动装置、压电驱动装置的驱动方法以及机器人
本专利技术涉及压电驱动装置、具备压电驱动装置的机器人等各种装置。
技术介绍
压电驱动装置是使用压电元件使振动体振动，利用其振动使被驱动部件移动的装置。在专利文件1中公开了利用纵向振动和弯曲振动使压电驱动装置的前端的触头产生椭圆运动，通过该触头的椭圆运动使被驱动部件移动。在这样驱动被驱动部件时，交替出现触头接触被驱动部件的状态和从被接触部件分开的状态。专利文件1：日本特开2016-040994号公报然而，本专利技术的专利技术者发现在开始被驱动部件的驱动时存在如下问题。即，在压电驱动装置的停止状态下，触头处于被被驱动部件按压的状态，该停止状态的压电驱动装置的共振频率是与在驱动状态下共振频率明显不同的值。通常，停止状态下的共振频率成为比驱动状态下的共振频率高的值。因此，在起动时，以驱动状态下的共振频率驱动压电驱动装置时，为了使触头不易从被驱动部件分开而需要较高的驱动电压，触头一旦分开，由于驱动电压升高，产生迅速加速的问题。另一方面，若以停止状态下的共振频率驱动压电驱动装置，则产生被驱动部件的移动量较小的非有效的动作的问题。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述技术问题的至少一部分而提出的，能够作为以下的方式实现。(1)根据本专利技术的一方式，提供驱动被驱动部件的压电驱动装置。该压电驱动装置具备：压电振动体；以及驱动电路，电驱动所述压电振动体；所述压电振动体具备：触头，接触于所述被驱动部件；以及压电元件，根据从所述驱动电路供给的驱动电压产生振动，在从停止状态起动时，所述驱动电路将所述驱动电压的驱动频率设定为第一频率，从而开始驱动，在所述起动后的驱动状态下，所述驱动电路将所述驱动电压的驱动频率设定为比所述第一频率小的第二频率。根据该方式，在起动时和之后的驱动状态的双方以接近机械的共振频率的频率驱动压电振动体，因此能够以较大的力驱动被驱动部件。(2)在上述方式的压电驱动装置中，第一频率在所述第一共振频率和所述第二共振频率之中更接近所述第一共振频率，第二频率在所述第一共振频率和所述第二共振频率之中更接近所述第二共振频率。根据该方式，在起动时能够以较大的力使被驱动部件开始动作，另外，在起动后的驱动状态下，能够不以过大的力驱动被驱动部件。(3)在上述方式的压电驱动装置中，所述压电振动体可以被弹簧部件按压于所述被驱动部件。根据该方式，能够容易地得到如下结构：停止状态的压电振动体的第一共振频率比驱动状态的压电振动体的第二共振频率高。(4)在上述方式的压电驱动装置中，所述驱动电路可以将所述驱动状态的所述驱动电压的值设定为比所述起动时的所述驱动电压的值低。根据该方式，在起动时能够以较大的力使被驱动部件起动，另外，在起动后的驱动状态下，能够不以过大的力驱动被驱动部件。(5)在上述方式的压电驱动装置中，可以将所述驱动频率从所述第一频率降频扫描到所述第二频率。根据该方式，降频扫描驱动频率，能够顺畅地从起动时移动到驱动状态的动作。(6)在上述方式的压电驱动装置中，所述驱动电路具有：电压波形生成电路，生成具有所述驱动电压的电压波形的电压波形信号；以及电压放大电路，放大所述电压波形信号的电压而生成所述驱动电压，所述电压放大电路构成为所述第一频率的电压放大倍数比所述第二频率的电压放大倍数高。根据该方式，第一频率的电压放大倍数比第二频率的电压放大倍数高，因此在将驱动频率从第一频率降频扫描到第二频率时，能够平滑地降低驱动电压。(7)在上述方式的压电驱动装置中，所述电压放大电路具有共振频率，所述共振频率可以构成为比所述第一频率高。根据该方式，电压放大电路的共振频率比第一频率高，因此能够容易地得到第一频率的电压放大倍数比第二频率的电压放大倍数高的特性。本专利技术能够以各种方式实现，例如除压电驱动装置之外，能够以压电驱动装置的驱动方法，具备压电驱动装置的机器人等的各种方式实现。附图说明图1是示出具备第一实施方式的压电驱动装置的驱动机构的立体图。图2是压电振动模块的俯视图。图3是示出压电振动模块的振动的形态的俯视图。图4是示出压电振动模块的驱动电压波形的例子的图。图5是驱动电压生成部的构成的一个例子的框图。图6是示出实施方式的动作特性的图表。图7是示出具备第二实施方式的压电驱动装置的驱动机构的立体图。图8是第二实施方式的第二压电振动模块的俯视图。图9是示出其他实施方式的机器人的立体图。附图标记说明100、100a···压电振动体；110···振动部；120···支持部；130···连接部；140···压电振动模块；147、147A～147E···压电元件；150···压电振动模块；157···压电元件；160···触头；180···拾取电极；200···台；210···弹簧部件；220···被驱动部件；222···表面；300···驱动电路；310···驱动电压生成部；320···振动检测部；330···电压波形生成电路；340···电压放大电路；400、400a···压电驱动装置；1000···机器人；1010···基座；1020···臂；1030···臂；1040···臂；1050···臂；1060···臂；1070···臂；1080···机器人控制部；1090···末端执行器。具体实施方式<第一实施方式>图1是示出具备第一实施方式的压电驱动装置400的驱动机构的立体图。压电驱动装置400具备驱动被驱动部件220的压电振动体100、电驱动压电振动体100的驱动电路300。在该例子中，被驱动部件220是能够绕旋转轴O旋转的转子。但是，作为被驱动部件220，能够使用能够直线移动的部件等其他种类的部件。此外，针对一个被驱动部件220可以设置多个压电振动体100。压电振动体100具有能够振动的振动部110、支持振动部110的支持部120、连接振动部110和支持部120的一对连接部130。振动部110具有大致长方形的板状的形状。在振动部110的前端，设置有从振动部110向X方向延伸接触于被驱动部件220的触头160。在此，“从振动部110向X方向延伸”的语句表示设置在振动部110的X方向侧。触头160例如通过耐磨损性高的陶瓷形成，粘着于振动部110。压电振动体100的支持部120具有围着振动部110的基端侧(在图1中上端侧)的U字形的形状。另外，支持部120固定在作为支持部件的台200。通过弹簧部件210向被驱动部件220侧(在图1中下方侧)按压台200。此外，省略固定弹簧部件210的结构件的图示。触头160的前端接触于被驱动部件220的表面222。压电振动体100通过弹簧部件210被向被驱动部件220侧按压，由此，触头160以充分的摩擦力与被驱动部件220的表面222接触。因此，抑制滑动，经由触头160能够有效地将振动部110的振动传递给被驱动部件220。作为压电振动体100的结构，能够采用图1示出的构成之外的各种构成，例如可以省略支持部120和连接部130。此外，在下文中，为了说明方便，将振动部110和被驱动部件220的排列方向(即振动部110的长度方向)称为“第一方向X”，将与第一方向X交叉的压电振动体100的厚度方向(振动面的法线方向)称为“第二方向Y”，将在第一方向X和第二方向Y交叉的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压电驱动装置，其特征在于，驱动被驱动部件，所述压电驱动装置具备：压电振动体；以及驱动电路，电驱动所述压电振动体；所述压电振动体具备：触头，接触于所述被驱动部件；以及压电元件，根据从所述驱动电路供给的驱动电压产生振动，在从停止状态起动时，所述驱动电路将所述驱动电压的驱动频率设定为第一频率，从而开始驱动，在所述起动后的驱动状态下，所述驱动电路将所述驱动电压的驱动频率设定为比所述第一频率小的第二频率。

【技术特征摘要】
2017.07.28 JP 2017-1460291.一种压电驱动装置，其特征在于，驱动被驱动部件，所述压电驱动装置具备：压电振动体；以及驱动电路，电驱动所述压电振动体；所述压电振动体具备：触头，接触于所述被驱动部件；以及压电元件，根据从所述驱动电路供给的驱动电压产生振动，在从停止状态起动时，所述驱动电路将所述驱动电压的驱动频率设定为第一频率，从而开始驱动，在所述起动后的驱动状态下，所述驱动电路将所述驱动电压的驱动频率设定为比所述第一频率小的第二频率。2.根据权利要求1所述的压电驱动装置，其特征在于，停止状态的所述压电振动体的第一共振频率比驱动状态的所述压电振动体的第二共振频率高，所述第一频率在所述第一共振频率和所述第二共振频率之中更接近所述第一共振频率，所述第二频率在所述第一共振频率和所述第二共振频率之中更接近所述第二共振频率。3.根据权利要求1或2所述的压电驱动装置，其特征在于，所述压电振动体被弹簧部件按压于所述被驱动部件。4.根据权利要求1至3中任一项所述的压电驱动装置，其特征在于，所述驱动电路将所述驱动状态的所述驱动电压的值设定为比所述起动时的所述驱动电压的值低。5.根据权利要求1至4中任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：梶野喜一，
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