(57)【要約】【課題】安定した駆動と省電力化の両立を図ることのできる圧電駆動装置、電子部品搬送装置およびロボットを提供する。【解決手段】圧電駆動装置は、支持部と、支持部に対して第１方向に移動可能な第１移動部と、第１移動部に対して第２方向に移動可能な第２移動部と、第１圧電アクチュエーターの駆動によって第１移動部が支持部に対して移動し、第１圧電アクチュエーターの停止によって第１移動部が支持部に保持される第１駆動部と、第２圧電アクチュエーターの駆動によって第２移動部が第１移動部に対して移動し、第２圧電アクチュエーターの停止によって第２移動部が第１移動部に保持される第２駆動部と、を有し、第１移動部を支持部に保持する第１保持力と、第２移動部を第１移動部に保持する第２保持力と、が互いに異なっている。【選択図】図１１
2019092295.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持部と、
前記支持部に支持され、前記支持部に対して第１方向に移動可能な第１移動部と、
前記第１移動部に支持され、前記第１移動部に対して前記第１方向と交差する第２方向に移動可能な第２移動部と、
第１圧電アクチュエーターを備え、前記第１圧電アクチュエーターの駆動によって前記第１移動部が前記支持部に対して前記第１方向に移動し、前記第１圧電アクチュエーターの停止によって前記第１移動部が前記支持部に保持される第１駆動部と、
第２圧電アクチュエーターを備え、前記第２圧電アクチュエーターの駆動によって前記第２移動部が前記第１移動部に対して前記第２方向に移動し、前記第２圧電アクチュエーターの停止によって前記第２移動部が前記第１移動部に保持される第２駆動部と、を有し、
前記第１移動部を前記支持部に保持する第１保持力と、前記第２移動部を前記第１移動部に保持する第２保持力と、が互いに異なっていることを特徴とする圧電駆動装置。
【請求項２】
前記第１移動部を前記支持部に対して移動させる第１駆動力と、前記第２移動部を前記第１移動部に対して移動させる第２駆動力と、が互いに異なっている請求項１に記載の圧電駆動装置。
【請求項３】
前記第１圧電アクチュエーターおよび前記第２圧電アクチュエーターは、互いに同じ構成であり、
前記第１駆動部が備える前記第１圧電アクチュエーターの数と、前記第２駆動部が備える前記第２圧電アクチュエーターの数と、が互いに異なっている請求項１または２に記載の圧電駆動装置。
【請求項４】
前記第１駆動部は、複数の前記第１圧電アクチュエーターが積層されている圧電モジュールを有し、
前記第２駆動部は、複数の前記第２圧電アクチュエーターが積層されている圧電モジュールを有している請求項１ないし３のいずれか１項に記載の圧電駆動装置。
【請求項５】
前記支持部は、前記第２方向に移動可能であり、
前記第２保持力は、前記第１保持力よりも大きい請求項１ないし４のいずれか１項に記載の圧電駆動装置。
【請求項６】
前記第２移動部に支持され、前記第２移動部に対して前記第１方向および前記第２方向に交差する第３方向に沿う軸まわりに回動可能な第３移動部と、
第３圧電アクチュエーターを備え、前記第３圧電アクチュエーターの駆動によって前記第３移動部が前記第２移動部に対して回動し、前記第３圧電アクチュエーターの停止によって前記第３移動部が前記第２移動部に保持される第３駆動部と、を有する請求項１ないし５のいずれか１項に記載の圧電駆動装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の圧電駆動装置を備えることを特徴とする電子部品搬送装置。
【請求項８】
第１部材と、
前記第１部材に支持され、前記第１部材に対して変位可能な第２部材と、
前記第２部材に支持され、前記第２部材に対して変位可能な第３部材と、
第１圧電アクチュエーターを備え、前記第１圧電アクチュエーターの駆動によって前記第２部材が前記第１部材に対して変位し、前記第１圧電アクチュエーターの停止によって前記第２部材が前記第１部材に保持される第１駆動部と、
第２圧電アクチュエーターを備え、前記第２圧電アクチュエーターの駆動によって前記第３部材が前記第２部材に対して変位し、前記第２圧電アクチュエーターの停止によって前記第３部材が前記第２部材に保持される第２駆動部と、を有し、
前記第２部材を前記第１部材に保持する第１保持力と、前記第３部材を前記第２部材に保持する第２保持力と、が互いに異なっていることを特徴とするロボット。
【請求項９】
前記第２部材を前記第１部材に対して移動させる第１駆動力と、前記第３部材を前記第２部材に対して移動させる第２駆動力と、が互いに異なっている請求項８に記載のロボット。
【請求項１０】
前記第１圧電アクチュエーターおよび前記第２圧電アクチュエーターは、互いに同じ構成であり、
前記第１駆動部が備える前記第１圧電アクチュエーターの数と、前記第２駆動部が備える前記第２圧電アクチュエーターの数と、が互いに異なっている請求項８または９に記載のロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電駆動装置、電子部品搬送装置およびロボットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、支持台と、支持台上に配置された第１移動体と、第１移動体上に配置された第２移動体と、支持台に対して第１移動体をＸ軸方向に移動させる第１圧電アクチュエーターと、第１移動体に対して第２移動体をＹ軸方向に移動させる第２圧電アクチュエーターと、を有するステージが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１２２３８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようなステージでは、第１移動体上に第２移動体が配置されていることから、支持台に対して第１移動体をＸ軸方向に移動させるために必要な駆動力および支持台に対して第１移動体が動かないように保持するのに必要な保持力の方が、第１移動体に対して第２移動体をＹ軸方向に移動させるために必要な駆動力および第１移動体に対して第２移動体が動かないように保持するのに必要な保持力よりも大きくなる。
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、説明はないものの図面等から推測するに、第１圧電アクチュエーターおよび第２圧電アクチュエーターとして同じ圧電アクチュエーターを用いていると思われる。そのため、例えば、支持台に対して第１移動体を移動させるための駆動力および支持台に対して第１移動体を保持するための保持力を基準に第１、第２圧電アクチュエーターを選択すれば、第２圧電アクチュエーターの駆動力および保持力が過剰となってしまう。これでは、駆動電力が無駄となるおそれがある。反対に、第１移動体に対して第２移動体を移動させるための駆動力および第１移動体に対して第２移動体を保持するための保持力を基準に第１、第２圧電アクチュエーターを選択すれば、第１圧電アクチュエーターの駆動力および保持力が不足してしまう。これでは、ステージの安定した駆動を行うことができなくなるおそれがある。
【０００６】
このように、特許文献１に記載されているステージでは、ステージの安定した駆動と省電力化の両立が困難であるという問題が生じるおそれがある。
【０００７】
本発明の目的は、安定した駆動と省電力化の両立を図ることのできる圧電駆動装置、電子部品搬送装置およびロボットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的は、下記の本発明により達成される。
【０００９】
本発明の圧電駆動装置は、支持部と、
前記支持部に支持され、前記支持部に対して第１方向に移動可能な第１移動部と、
前記第１移動部に支持され、前記第１移動部に対して前記第１方向と交差する第２方向に移動可能な第２移動部と、
第１圧電アクチュエーターを備え、前記第１圧電アクチュエーターの駆動によって前記第１移動部が前記支持部に対して前記第１方向に移動し、前記第１圧電アクチュエーターの停止によって前記第１移動部が前記支持部に保持される第１駆動部と、
第２圧電アクチュエーターを備え、前記第２圧電アクチュエーターの駆動によって前記第２移動部が前記第１移動部に対して前記第２方向に移動し、前記第２圧電アクチュエーターの停止によって前記第２移動部が前記第１移動部に保持される第２駆動部と、を有し、
前記第１移動部を前記支持部に保持する第１保持力と、前記第２移動部を前記第１移動部に保持する第２保持力と、が互いに異なっていることを特徴とする。
これにより、第１保持力および第２保持力を独立して適正に設定することができるため、第１保持力および第２保持力の一方が過剰となったり、反対に不足したりすることが抑制される。そのため、安定した駆動と省電力化の両立を図ることのできる圧電駆動装置となる。
【００１０】
本発明の圧電駆動装置では、前記第１移動部を前記支持部に対して移動させる第１駆動力と、前記第２移動部を前記第１移動部に対して移動させる第２駆動力と、が互いに異なっていることが好ましい。
これにより、第１駆動力および第２駆動力を独立して適正に設定することができるため、第１駆動力および第２駆動力の一方が過剰となったり、反対に不足したりすることが抑制される。そのため、安定した駆動と省電力化の両立を図ることのできる圧電駆動装置となる。
【００１１】
本発明の圧電駆動装置では、前記第１圧電アクチュエーターおよび前記第２圧電アクチュエーターは、互いに同じ構成であり、
前記第１駆動部が備える前記第１圧電アクチュエーターの数と、前記第２駆動部が備える前記第２圧電アクチュエーターの数と、が互いに異なっていることが好ましい。
これにより、圧電アクチュエーターの数を適宜設定するだけで、簡単に、第１、第２保持力および第１、第２駆動力を適切に設定することができる。
【００１２】
本発明の圧電駆動装置では、前記第１駆動部は、複数の前記第１圧電アクチュエーターが積層されている圧電モジュールを有し、
前記第２駆動部は、複数の前記第２圧電アクチュエーターが積層されている圧電モジュールを有していることが好ましい。
これにより、複数の圧電アクチュエーターを別々に配置する場合と比べて、第１駆動部および第２駆動部の省スペース化を図ることができる。そのため、圧電駆動装置の小型化および軽量化を図ることができる。
【００１３】
本発明の圧電駆動装置では、前記支持部は、前記第２方向に移動可能であり、
前記第２保持力は、前記第１保持力よりも大きいことが好ましい。
これにより、支持部が第２方向に移動することにより生じる加速度にも耐えられる必要十分な大きさの第２保持力を確保することができる。
【００１４】
本発明の圧電駆動装置では、前記第２移動部に支持され、前記第２移動部に対して前記第１方向および前記第２方向に交差する第３方向に沿う軸まわりに回動可能な第３移動部と、
第３圧電アクチュエーターを備え、前記第３圧電アクチュエーターの駆動によって前記第３移動部が前記第２移動部に対して回動し、前記第３圧電アクチュエーターの停止によって前記第３移動部が前記第２移動部に保持される第３駆動部と、を有することが好ましい。
このように、第１移動部および第２移動部に加えてさらに第３移動部を追加することで可動軸が３軸となり、圧電駆動装置の利便性がより向上する。
【００１５】
本発明の電子部品搬送装置は、本発明の圧電駆動装置を備えることを特徴とする。
これにより、圧電駆動装置の効果を享受でき、安定した駆動と省電力化の両立を図ることのできる電子部品搬送装置となる。
【００１６】
本発明のロボットは、第１部材と、
前記第１部材に支持され、前記第１部材に対して変位可能な第２部材と、
前記第２部材に支持され、前記第２部材に対して変位可能な第３部材と、
第１圧電アクチュエーターを備え、前記第１圧電アクチュエーターの駆動によって前記第２部材が前記第１部材に対して変位し、前記第１圧電アクチュエーターの停止によって前記第２部材が前記第１部材に保持される第１駆動部と、
第２圧電アクチュエーターを備え、前記第２圧電アクチュエーターの駆動によって前記第３部材が前記第２部材に対して変位し、前記第２圧電アクチュエーターの停止によって前記第３部材が前記第２部材に保持される第２駆動部と、を有し、
前記第２部材を前記第１部材に保持する第１保持力と、前記第３部材を前記第２部材に保持する第２保持力と、が互いに異なっていることを特徴とする。
これにより、第１保持力および第２保持力を独立して適正に設定することができるため、第１保持力および第２保持力の一方が過剰となったり、反対に不足したりすることが抑制される。そのため、安定した駆動と省電力化の両立を図ることのできるロボットとなる。
【００１７】
本発明のロボットでは、前記第２部材を前記第１部材に対して移動させる第１駆動力と、前記第３部材を前記第２部材に対して移動させる第２駆動力と、が互いに異なっていることが好ましい。
これにより、第１駆動力および第２駆動力を独立して適正に設定することができるため、第１駆動力および第２駆動力の一方が過剰となったり、反対に不足したりすることが抑制される。そのため、安定した駆動と省電力化の両立を図ることのできるロボットとなる。
【００１８】
本発明のロボットでは、前記第１圧電アクチュエーターおよび前記第２圧電アクチュエーターは、互いに同じ構成であり、
前記第１駆動部が備える前記第１圧電アクチュエーターの数と、前記第２駆動部が備える前記第２圧電アクチュエーターの数と、が互いに異なっていることが好ましい。
これにより、圧電アクチュエーターの数を適宜設定するだけで、簡単に、第１、第２保持力および第１、第２駆動力を適切に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電子部品搬送装置を示す斜視図である。
【図２】図１に示す電子部品搬送装置が有する電子部品保持装置を示す斜視図である。
【図３】図２に示す電子部品保持装置が有するＸ移動部を示す平面図である。
【図４】図３中のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図２に示す電子部品保持装置が有するＹ移動部を示す平面図である。
【図６】図５中のＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】図２に示す電子部品保持装置が有するθ移動部および保持部を示す断面図である。
【図８】図２に示す電子部品保持装置が有するθ移動部を示す平面図である。
【図９】図８中のＣ−Ｃ線断面図である。
【図１０】圧電アクチュエーターを示す平面図である。
【図１１】圧電アクチュエーターに印加する電圧を示す図である。
【図１２】図１１に示す電圧を印加した時の圧電アクチュエーターの駆動を示す図である。
【図１３】圧電アクチュエーターに印加する電圧を示す図である。
【図１４】図１３に示す電圧を印加した時の圧電アクチュエーターの駆動を示す図である。
【図１５】圧電モジュールが有する付勢部を示す斜視図である。
【図１６】本発明の第２実施形態に係るロボットを示す斜視図である。
【図１７】図１６に示すロボットが有する駆動部を示す断面図である。
【図１８】図１６に示すロボットが有する駆動部を示す断面図である。
【図１９】図１６に示すロボットが有する駆動部を示す断面図である。
【図２０】図１６に示すロボットが有する駆動部を示す断面図である。
【図２１】図１６に示すロボットが有する駆動部を示す断面図である。
【図２２】図１６に示すロボットが有する駆動部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の圧電駆動装置、電子部品搬送装置およびロボット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。
【００２１】
＜第１実施形態＞
まず、本発明の第１実施形態に係る電子部品搬送装置について説明する。
【００２２】
図１は、本発明の第１実施形態に係る電子部品搬送装置を示す斜視図である。図２は、図１に示す電子部品搬送装置が有する電子部品保持装置を示す斜視図である。図３は、図２に示す電子部品保持装置が有するＸ移動部を示す平面図である。図４は、図３中のＡ−Ａ線断面図である。図５は、図２に示す電子部品保持装置が有するＹ移動部を示す平面図である。図６は、図５中のＢ−Ｂ線断面図である。図７は、図２に示す電子部品保持装置が有するθ移動部および保持部を示す断面図である。図８は、図２に示す電子部品保持装置が有するθ移動部を示す平面図である。図９は、図８中のＣ−Ｃ線断面図である。図１０は、圧電アクチュエーターを示す平面図である。図１１は、圧電アクチュエーターに印加する電圧を示す図である。図１２は、図１１に示す電圧を印加した時の圧電アクチュエーターの駆動を示す図である。図１３は、圧電アクチュエーターに印加する電圧を示す図である。図１４は、図１３に示す電圧を印加した時の圧電アクチュエーターの駆動を示す図である。図１５は、圧電モジュールが有する付勢部を示す斜視図である。
【００２３】
なお、以下では、説明の便宜上、互いに直交している３軸をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸とする。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、本実施形態では、Ｚ軸方向マイナス側（矢印の向きと反対側）が、鉛直方向下側となっている。
【００２４】
図１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いる。このような電子部品搬送装置２０００は、基台２１００と、基台２１００の側方に配置された支持台２２００と、各部の駆動を制御する制御装置２３００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。検査対象の電子部品Ｑとしては、特に限定されず、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デバイス等が挙げられる。
【００２５】
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Ｚ軸方向に移動可能なＺステージ２２２０が設けられており、Ｚステージ２２２０には圧電駆動装置としての電子部品保持装置１が設けられている。
【００２６】
また、制御装置２３００は、コンピューターで構成され、例えば、プロセッサ（ＣＰＵ）、メモリ、Ｉ／Ｆ（インターフェース）等を有している。そして、プロセッサが、メモリに格納されている所定のプログラム（コード列）を実行することで、電子部品搬送装置２０００の各部（特に、電子部品保持装置１）の駆動を制御する。なお、前記プログラムは、Ｉ／Ｆを介して外部のサーバーからダウンロードしてもよい。また、制御装置２３００の構成の全部または一部は、電子部品搬送装置２０００の外部に設けられ、ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）等の通信網を介して接続された構成となっていてもよい。
【００２７】
図２に示すように、電子部品保持装置１は、Ｚステージ２２２０に固定された支持部２と、支持部２の鉛直方向下側に位置し、支持部２に対してＸ軸方向に移動可能なＸ移動部３と、Ｘ移動部３の鉛直方向下側に位置し、Ｘ移動部３に対してＹ軸方向に移動可能なＹ移動部４と、Ｙ移動部４の鉛直方向下側に位置し、Ｙ移動部４に対してＺ軸まわり（θ方向）に移動可能なθ移動部５と、θ移動部５に設けられ、電子部品Ｑを保持する保持部６と、を有している。
【００２８】
また、電子部品保持装置１は、支持部２に対してＸ移動部３を移動させたり、支持部２に対してＸ移動部３が移動しないように保持したりするＸ駆動部７と、Ｘ移動部３に対してＹ移動部４を移動させたり、Ｘ移動部３に対してＹ移動部４が移動しないように保持したりするＹ駆動部８と、Ｙ移動部４に対してθ移動部５を移動させたり、Ｙ移動部４に対してθ移動部５が移動しないように保持したりするθ駆動部９と、を有している。このような電子部品保持装置１によれば、支持部２に対してＸ移動部３を移動させ、Ｘ移動部３に対してＹ移動部４を移動させ、Ｙ移動部４に対してθ移動部５を移動させることで、保持部６で保持した電子部品Ｑの位置や向きを微調整することができる。そのため、保持部６で保持した電子部品Ｑを精度よく検査台２１３０に供給することができる。
【００２９】
図２に示すように、Ｘ移動部３は、支持部２の下側に位置し、支持部２に固定されたベース３１と、ベース３１に対してＸ軸方向に移動可能なステージ３２と、を有している。ベース３１の下面にはＸ軸方向に延びた一対のレール３１１が設けられており、これら一対のレール３１１に沿ってステージ３２が移動する。また、図３に示すように、ベース３１には収納空間３１２が形成されており、収納空間３１２にはＸ駆動部７が備える圧電モジュール２００Ｘが配置されている。
【００３０】
Ｘ駆動部７は、ステージ３２の上面に固定された被駆動部材７１と、ベース３１に固定された２つの圧電モジュール２００Ｘと、を有している。被駆動部材７１は、長尺な板状をなし、ステージ３２の上面にＸ軸方向に沿って配置されている。一方、各圧電モジュール２００Ｘは、ベース３１の収納空間３１２に収納された状態で、ベース３１に固定されている。図４に示すように、ベース３１に固定された状態では、各圧電モジュール２００Ｘは、被駆動部材７１に向けて付勢されており、適当な摩擦力を持って被駆動部材７１の上面に当接している。各圧電モジュール２００Ｘを停止させると、前記摩擦力によってステージ３２がベース３１に保持され、ベース３１に対するステージ３２の移動が抑制される。反対に、各圧電モジュール２００Ｘを駆動させると、各圧電モジュール２００Ｘの駆動力が被駆動部材７１に伝わり、ステージ３２がベース３１に対して移動する。
【００３１】
図２に示すように、Ｙ移動部４は、ステージ３２の下側に位置し、ステージ３２に固定されたベース４１と、ベース４１に対してＹ軸方向に移動可能なステージ４２と、を有している。ベース４１の下面にはＹ軸方向に延びた一対のレール４１１が設けられており、これら一対のレール４１１に沿ってステージ４２が移動する。また、図５に示すように、ベース４１内には収納空間４１２が形成されており、収納空間４１２にはＹ駆動部８が備える圧電モジュール２００Ｙが配置されている。
【００３２】
Ｙ駆動部８は、ステージ４２の上面に固定された被駆動部材８１と、ベース４１に固定された３つの圧電モジュール２００Ｙと、を有している。被駆動部材８１は、長尺な板状をなし、ステージ４２の上面にＹ軸方向に沿って配置されている。一方、各圧電モジュール２００Ｙは、ベース４１の収納空間４１２に収納された状態で、ベース４１に固定されている。図６に示すように、ベース４１に固定された状態では、各圧電モジュール２００Ｙは、被駆動部材８１に向けて付勢されており、適当な摩擦力を持って被駆動部材８１の上面に当接している。各圧電モジュール２００Ｙを停止させると、前記摩擦力によってステージ４２がベース４１に保持され、ベース４１に対するステージ４２の移動が抑制される。反対に、各圧電モジュール２００Ｙを駆動させると、各圧電モジュール２００Ｙの駆動力が被駆動部材８１に伝わり、ステージ４２がベース４１に対して移動する。
【００３３】
図２に示すように、θ移動部５は、ステージ４２の下側に位置し、ステージ４２に固定されたベース５１と、ベース５１に対してθ方向に移動可能なステージ５２と、を有している。また、図７に示すように、ベース５１とステージ５２とは、Ｚ軸を回転軸とする軸受５３を介して接続されており、軸受５３の中心軸Ｏまわりにステージ５２が回転する。軸受５３は、例えば、ボールベアリングからなり、ベース５１に固定された内輪５３１と、ステージ５２に固定された外輪５３２と、内輪５３１と外輪５３２との間に設けられた複数のボール５３３と、を有している。また、図８に示すように、ベース５１内には収納空間５１２が形成されており、収納空間５１２にはθ駆動部９が備える圧電モジュール２００θが配置されている。
【００３４】
θ駆動部９は、ステージ５２の上面に固定された被駆動部材９１と、ベース５１に固定された２つの圧電モジュール２００θと、を有している。被駆動部材９１は、円環状をなし、ステージ５２の上面に軸受５３の中心軸Ｏと同心的に配置されている。一方、各圧電モジュール２００θは、ベース５１の収納空間５１２に収納された状態で、ベース５１に固定されている。図９に示すように、ベース５１に固定された状態では、各圧電モジュール２００θは、被駆動部材９１に向けて付勢されており、適当な摩擦力を持って被駆動部材９１の上面に当接している。各圧電モジュール２００θを停止させると、前記摩擦力によってステージ５２がベース５１に保持され、ベース５１に対するステージ５２の移動が抑制される。反対に、各圧電モジュール２００θを駆動させると、各圧電モジュール２００θの駆動力が被駆動部材９１に伝わり、ステージ５２がベース５１に対して中心軸Ｏ回りに回動する。
【００３５】
図２に示すように、保持部６は、ステージ５２の下側に位置し、ステージ５２に固定されている。保持部６には、その下面である吸着面６１に開放する吸着孔６２が設けられており、吸着孔６２内を減圧することで電子部品Ｑを保持部６の吸着面６１に吸着保持できるようになっている。ただし、電子部品Ｑの保持方法としては、吸着に限定されない。
【００３６】
以上、電子部品保持装置１の構成について簡単に説明した。以下では、Ｘ駆動部７、Ｙ駆動部８およびθ駆動部９について詳細に説明する。前述したように、Ｘ駆動部７は、被駆動部材７１と、被駆動部材７１に駆動力を伝達する２つの圧電モジュール２００Ｘと、を有している。また、Ｙ駆動部８は、被駆動部材８１と、被駆動部材８１に駆動力を伝達する３つの圧電モジュール２００Ｙと、を有している。また、θ駆動部９は、被駆動部材９１と、被駆動部材９１に駆動力を伝達する２つの圧電モジュール２００θと、を有している。
【００３７】
被駆動部材７１、８１、９１は、同じ材料で構成されており、表面（圧電アクチュエーター１００と当接する面）の摩擦係数が互いにほぼ等しくなっている。なお、被駆動部材７１、８１、９１の構成材料としては、特に限定されないが、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を用いることが好ましい。これにより、十分に高い摩擦係数が得られると共に耐久性に優れ、摩擦係数を経時的に十分に高く維持することのできる被駆動部材７１、８１、９１が得られる。ただし、被駆動部材７１、８１、９１は、互いに異なる材料で構成されていてもよいし、摩擦係数が互いに異なっていてもよい。
【００３８】
また、圧電モジュール２００Ｘ、２００Ｙ、２００θは、それぞれ、同じ構成の圧電アクチュエーター１００を備えている。圧電アクチュエーター１００は、図１０に示すように、振動部１１０と、振動部１１０を支持する支持部１２０と、振動部１１０と支持部１２０とを接続する一対の接続部１３０と、振動部１１０の先端部に設けられ、被駆動部材７１、８１、９１に振動部１１０の駆動力を伝達する伝達部１４０と、を有している。
【００３９】
また、振動部１１０には５つの圧電素子１１１、１１２、１１３、１１４、１１５が設けられている。圧電素子１１３は、振動部１１０の幅方向の中央部において、振動部１１０の長手方向に沿って配置されている。この圧電素子１１３に対して振動部１１０の幅方向の一方側には圧電素子１１１、１１２が振動部１１０の長手方向に沿って配置され、他方側には圧電素子１１４、１１５が振動部１１０の長手方向に沿って配置されている。これら各圧電素子１１１、１１２、１１３、１１４、１１５は、電圧の印加によって、振動部１１０の長手方向に伸縮する。
【００４０】
このような圧電アクチュエーター１００では、例えば、図１１に示す電圧Ｖ１を圧電素子１１１、１１５に印加し、電圧Ｖ２を圧電素子１１３に印加し、電圧Ｖ３を圧電素子１１２、１１４に印加すると、振動部１１０が長手方向に伸縮すると共に幅方向に屈曲してＳ字状に屈曲振動し、これに伴って、伝達部１４０が図１２に示すように図中反時計回りに楕円運動する。反対に、図１３中の電圧Ｖ１’を圧電素子１１１、１１５に印加し、電圧Ｖ２’を圧電素子１１３に印加し、電圧Ｖ３’を圧電素子１１２、１１４に印加すると、振動部１１０が長手方向に伸縮すると共に幅方向に屈曲してＳ字状に屈曲振動し、これに伴って、伝達部１４０が図１４に示すように図中時計回りに楕円運動する。このような伝達部１４０の楕円運動が被駆動部材７１、８１、９１に伝わることで、ステージ３２がベース３１に対してＸ軸方向に移動し、ステージ４２がベース４１に対してＹ軸方向に移動し、ステージ５２がベース５１に対してθ方向に移動する。
【００４１】
このような圧電アクチュエーター１００には付勢部１６０が取り付けられており、この付勢部１６０を介して圧電アクチュエーター１００がベース３１、４１、５１に固定されている。付勢部１６０は、圧電アクチュエーター１００を被駆動部材７１、８１、９１に向けて付勢する機能を有しており、図１５に示すように、圧電アクチュエーター１００を挟持する一対の基板１６０Ａを有している。また、一対の基板１６０Ａは、それぞれ、基部１６１と、固定部１６２と、基部１６１と固定部１６２とを接続するばね部１６３と、を有している。そして、接着剤等を介して基部１６１に圧電アクチュエーター１００が固定されている。また、固定部１６２は、ベース３１、４１、５１に固定される部分であり、ベース３１に固定するための貫通孔１６２ａが２つ設けられている。なお、図１５では、説明の便宜上、付勢部１６０が４枚の圧電アクチュエーター１００の積層体を保持する構成について図示している。
【００４２】
図３に示すように、Ｘ駆動部７では、２つの圧電モジュール２００Ｘは、それぞれ、積層された２つの圧電アクチュエーター１００を有している。すなわち、Ｘ駆動部７は、合計で４つの圧電アクチュエーター１００を有している。なお、４つの圧電アクチュエーター１００は、それぞれ、同じように駆動するように制御されている。すなわち、４つの圧電アクチュエーター１００には、図１１や図１３に示す電圧が同時に印加される。
【００４３】
また、図４に示すように、２つの圧電モジュール２００Ｘは、Ｘ軸方向に並んで配置されており、固定部１６２においてベース３１に固定（ネジ止め）されている。そして、各圧電モジュール２００Ｘは、ベース３１に固定された状態で、ばね部１６３の弾性を利用して被駆動部材７１に向けて付勢されており、伝達部１４０の先端部が被駆動部材７１の上面に押し付けられている。そのため、各圧電モジュール２００Ｘが停止しているときは、伝達部１４０と被駆動部材７１との間に十分な摩擦力が働き、ベース３１にステージ３２が保持され、ベース３１に対するステージ３２の移動が規制される。これに対して、各圧電モジュール２００Ｘを駆動して、伝達部１４０を楕円運動させることで、ステージ３２をベース３１に対してＸ軸方向に移動させることができる。
【００４４】
ここで、ベース３１にステージ３２を保持するための保持力Ｆｘｓおよびベース３１に対してステージ３２をＸ軸方向に移動させるための駆動力Ｆｘｄは、それぞれ、Ｘ駆動部７が有する圧電アクチュエーター１００の数に比例する。すなわち、圧電アクチュエーター１００の数が多い程、保持力Ｆｘｓおよび駆動力Ｆｘｄがそれぞれ大きくなり、圧電アクチュエーター１００の数が少ない程、保持力Ｆｘｓおよび駆動力Ｆｘｄがそれぞれ小さくなる。前述したように、ステージ３２にはＹ移動部４、θ移動部５および保持部６が吊り下げられており、これらの重量がステージ３２に加わっている。そのため、比較的大きい保持力Ｆｘｓおよび駆動力Ｆｘｄが必要となる。そこで、本実施形態では、Ｘ駆動部７に、圧電アクチュエーター１００を４つ配置し、必要十分な大きさの保持力Ｆｘｓおよび駆動力Ｆｘｄを確保している。
【００４５】
上述のように、本実施形態では、Ｘ駆動部７は、２つの圧電アクチュエーター１００が積層された圧電モジュール２００Ｘを２つ有しているが、例えば、４つの圧電アクチュエーター１００が積層された圧電モジュール２００Ｘを１つ有する構成や、１つの圧電アクチュエーター１００を備える圧電モジュール２００Ｘを４つ有する構成によっても、圧電アクチュエーター１００の数が変わらないため、実質的に同じ大きさの保持力Ｆｘｓおよび駆動力Ｆｘｄを発揮することができる。
【００４６】
なお、圧電モジュール２００Ｘの数や１つの圧電モジュール２００Ｘが有する圧電アクチュエーター１００の数としては、特に限定されない。例えば、圧電モジュール２００Ｘは、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。また、１つの圧電モジュール２００Ｘが有する圧電アクチュエーター１００の数は、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。
【００４７】
図５に示すように、Ｙ駆動部８では、３つの圧電モジュール２００Ｙは、それぞれ、積層された４つの圧電アクチュエーター１００を有している。すなわち、Ｙ駆動部８は、合計で１２個の圧電アクチュエーター１００を有している。なお、１２個の圧電アクチュエーター１００は、それぞれ、同じように駆動するように制御されている。すなわち、１２個の圧電アクチュエーター１００には、図１１や図１３に示す電圧が同時に印加される。
【００４８】
また、図６に示すように、３つの圧電モジュール２００Ｙは、Ｙ軸方向に並んで配置されており、固定部１６２においてベース４１に固定（ネジ止め）されている。そして、各圧電モジュール２００Ｙは、ベース４１に固定された状態で、ばね部１６３の弾性を利用して被駆動部材８１に向けて付勢されており、伝達部１４０の先端部が被駆動部材８１の上面に押し付けられている。そのため、各圧電モジュール２００Ｙが停止しているときは、伝達部１４０と被駆動部材８１との間に十分な摩擦力が働き、ベース４１にステージ４２が保持され、ベース４１に対するステージ４２の移動が規制される。これに対して、各圧電モジュール２００Ｙを駆動して、伝達部１４０を楕円運動させることで、ステージ４２をベース４１に対してＹ軸方向に移動させることができる。
【００４９】
Ｘ駆動部７の説明で既に述べたように、ベース４１にステージ４２を保持するための保持力Ｆｙｓおよびベース４１に対してステージ４２をＹ軸方向に移動させる駆動力Ｆｙｄは、それぞれ、Ｙ駆動部８が有する圧電アクチュエーター１００の数に比例する。前述したように、ステージ４２は、ステージ３２よりも下方にあるため、ステージ４２に加わる重量は、ステージ３２に加わる重量よりも小さい。そのため、重量の観点から言えば、必要十分な保持力Ｆｙｓおよび駆動力Ｆｙｄは、保持力Ｆｘｓおよび駆動力Ｆｘｄよりも小さくなり、Ｙ駆動部８に配置する圧電アクチュエーター１００の数は、Ｘ駆動部７に配置する圧電アクチュエーター１００の数よりも少なく済む。
【００５０】
しかしながら、前述したように、電子部品保持装置１は、Ｙステージ２２１０に支持されているため、Ｙステージ２２１０がＹ軸方向に移動すると、ステージ４２に、このステージ４２の移動方向と同じＹ軸方向の加速度（慣性）が加わる。そのため、この加速度によってベース４１に対してステージ４２がＹ軸方向に移動してしまわないように、保持力Ｆｙｓを重量の観点から算出される必要十分な値よりも大きく設計する必要がある。そこで、本実施形態では、Ｙ駆動部８に、圧電アクチュエーター１００を１２個配置し、Ｙステージ２２１０のＹ軸方向への移動にも耐えられる必要十分な大きさの保持力Ｆｙｓおよび駆動力Ｆｙｄを確保している。
【００５１】
上述のように、本実施形態では、Ｙ駆動部８は、４つの圧電アクチュエーター１００が積層された圧電モジュール２００Ｙを３つ有しているが、例えば、１２個の圧電アクチュエーター１００が積層された圧電モジュール２００Ｙを１つ有する構成や、６つの圧電アクチュエーター１００が積層された圧電モジュール２００Ｙを２つ有する構成や、２つの圧電アクチュエーター１００が積層された圧電モジュール２００Ｙを６つ有する構成や、１つの圧電アクチュエーター１００を備えた圧電モジュール２００Ｙを１２個有する構成によっても、圧電アクチュエーター１００の数が変わらないため、実質的に同じ大きさの保持力Ｆｙｓおよび駆動力Ｆｙｄを発揮することができる。
【００５２】
なお、圧電モジュール２００Ｙの数や１つの圧電モジュール２００Ｙが有する圧電アクチュエーター１００の数としては、特に限定されない。例えば、圧電モジュール２００Ｙは、１つまたは２つであってもよいし、４つ以上であってもよい。また、１つの圧電モジュール２００Ｙが有する圧電アクチュエーター１００の数は、１つ、２つまたは３つであってもよいし、５つ以上であってもよい。
【００５３】
図８に示すように、θ駆動部９では、２つの圧電モジュール２００θは、それぞれ、積層された２つの圧電アクチュエーター１００を有している。すなわち、θ駆動部９は、合計で４つの圧電アクチュエーター１００を有している。なお、４つの圧電アクチュエーター１００は、それぞれ、同じように駆動するように制御されている。すなわち、４つの圧電アクチュエーター１００には、図１１や図１３に示す電圧が同時に印加される。
【００５４】
また、２つの圧電モジュール２００θは、軸受５３の中心軸Ｏまわりに並んで配置されており、固定部１６２においてベース５１に固定（ネジ止め）されている。図９に示すように、各圧電モジュール２００θは、ベース５１に固定された状態で、ばね部１６３の弾性を利用して被駆動部材９１に向けて付勢されており、伝達部１４０の先端部が被駆動部材９１の上面に押し付けられている。そのため、各圧電モジュール２００θが停止しているときは、伝達部１４０と被駆動部材９１との間に十分な摩擦力が働き、ベース５１にステージ５２が保持され、ベース５１に対するステージ５２の移動が規制される。これに対して、各圧電モジュール２００θを駆動して、伝達部１４０を楕円運動させることで、ステージ５２をベース５１に対してθ方向に移動させることができる。
【００５５】
Ｘ駆動部７の説明で既に述べたように、ベース５１にステージ５２を保持するための保持力Ｆθｓおよびベース５１に対してステージ５２をθ方向に移動させる駆動力Ｆθｄは、それぞれ、θ駆動部９が有する圧電アクチュエーター１００の数に比例する。前述したように、ステージ５２は、ステージ３２よりも下方にあるため、ステージ５２に加わる重量は、ステージ３２に加わる重量よりも小さい。そのため、重量の観点から言えば、必要十分な保持力Ｆθｓおよび駆動力Ｆθｄは、保持力Ｆｘｓおよび駆動力Ｆｘｄよりも小さくなり、θ駆動部９に配置する圧電アクチュエーター１００の数は、Ｘ駆動部７に配置する圧電アクチュエーター１００の数よりも少なく済む。
【００５６】
しかしながら、前述したように、ステージ５２は、ベース５１に対して軸受５３の中心軸まわりに回転するため、直動移動するステージ３２、４２と比べて圧電アクチュエーター１００の駆動力の伝達効率が悪い。そのため、この伝達効率の悪さを補うために、駆動力Ｆθｄを重量の観点から算出される必要十分な値よりも大きく設計する必要がある。そこで、本実施形態では、θ駆動部９に、圧電アクチュエーター１００を４つ配置し、必要十分な大きさの保持力Ｆθｓおよび駆動力Ｆθｄを確保している。
【００５７】
上述のように、本実施形態では、θ駆動部９は、２つの圧電アクチュエーター１００が積層された圧電モジュール２００θを２つ有しているが、例えば、４つの圧電アクチュエーター１００が積層された圧電モジュール２００θを１つ有する構成や、１つの圧電アクチュエーター１００を備える圧電モジュール２００θを４つ有する構成によっても、圧電アクチュエーター１００の数が変わらないため、実質的に同じ大きさの保持力Ｆθｓおよび駆動力Ｆθｄを発揮することができる。
【００５８】
なお、圧電モジュール２００θの数や１つの圧電モジュール２００θが有する圧電アクチュエーター１００の数としては、特に限定されない。例えば、圧電モジュール２００θは、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。また、１つの圧電モジュール２００θが有する圧電アクチュエーター１００の数は、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。
【００５９】
以上のように、Ｘ駆動部７、Ｙ駆動部８およびθ駆動部９では、互いに同じ構成の圧電アクチュエーター１００を用い、それぞれの駆動部７、８、９で圧電アクチュエーター１００の数を適切に設定することで、必要十分な保持力Ｆｘｓ、Ｆｙｓ、Ｆθｓおよび駆動力Ｆｘｄ、Ｆｙｄ、Ｆθｄを発揮できるようになっている。このような構成によれば、保持力Ｆｘｓ、Ｆｙｓ、Ｆθｓおよび駆動力Ｆｘｄ、Ｆｙｄ、Ｆθｄが過剰となったり、反対に、保持力Ｆｘｓ、Ｆｙｓ、Ｆθｓおよび駆動力Ｆｘｄ、Ｆｙｄ、Ｆθｄが不足したりすることがなく、安定した駆動と省電力化の両立を図ることのできる電子部品保持装置１となる。
【００６０】
以上、圧電駆動装置としての電子部品保持装置１について説明した。このような電子部品保持装置１は、前述したように、支持部２と、支持部２に支持され、支持部２に対してＸ軸方向（第１方向）に移動可能なステージ３２（第１移動部）と、ステージ３２に支持され、ステージ３２に対してＸ軸方向と交差するＹ軸方向（第２方向）に移動可能なステージ４２（第２移動部）と、圧電アクチュエーター１００（第１圧電アクチュエーター）を備え、圧電アクチュエーター１００の駆動によってステージ３２が支持部２に対してＸ方向に移動し、圧電アクチュエーター１００の停止によってステージ３２が支持部２に保持されるＸ駆動部７（第１駆動部）と、圧電アクチュエーター１００（第２圧電アクチュエーター）を備え、圧電アクチュエーター１００の駆動によってステージ４２がステージ３２に対してＹ軸方向に移動し、圧電アクチュエーター１００の停止によってステージ４２がステージ３２に保持されるＹ駆動部８（第２駆動部）と、を有している。そして、ステージ３２を支持部２に保持する保持力Ｆｘｓ（第１保持力）と、ステージ４２をステージ３２に保持する保持力Ｆｙｓ（第２保持力）と、が互いに異なっている。このような構成によれば、保持力Ｆｘｓ、Ｆｙｓを一括して同値で設定することなく、保持力Ｆｘｓ、Ｆｙｓを独立して適正に設定することができるため、保持力Ｆｘｓ、Ｆｙｓの一方が過剰となったり、反対に不足したりすることが抑制される。そのため、安定した駆動と省電力化の両立を図ることのできる電子部品保持装置１となる。
【００６１】
なお、保持力Ｆｘｓ、Ｆｙｓの大小関係としては、特に限定されず、Ｆｘｓ＞Ｆｙｓであってもよいし、Ｆｘｓ＜Ｆｙｓであってもよい。
【００６２】
また、前述したように、電子部品保持装置１では、ステージ３２を支持部２に対して移動させる駆動力Ｆｘｄ（第１駆動力）と、ステージ４２をステージ３２に対して移動させる駆動力Ｆｙｄ（第２駆動力）と、が互いに異なっている。このような構成によれば、駆動力Ｆｘｄ、Ｆｙｄを一括して同値で設定することなく、駆動力Ｆｘｄ、Ｆｙｄを独立して適正に設定することができるため、駆動力Ｆｘｄ、Ｆｙｄの一方が過剰となったり、反対に不足したりすることが抑制される。そのため、安定した駆動と省電力化の両立を図ることのできる電子部品保持装置１となる。
【００６３】
なお、駆動力Ｆｘｄ、Ｆｙｄの大小関係としては、特に限定されず、Ｆｘｄ＞Ｆｙｄであってもよいし、Ｆｘｄ＜Ｆｙｄであってもよい。
【００６４】
また、前述したように、Ｘ駆動部７が備える圧電アクチュエーター１００およびＹ駆動部８が備える圧電アクチュエーター１００は、互いに同じ構成であり、Ｘ駆動部７が備える圧電アクチュエーター１００の数と、Ｙ駆動部８が備える圧電アクチュエーター１００の数と、が互いに異なっている。このように、同じ構成の圧電アクチュエーター１００を用いることで、圧電アクチュエーター１００の数を適宜設定するだけで、簡単に、保持力Ｆｘｓ、Ｆｙｓおよび駆動力Ｆｘｄ、Ｆｙｄを適切に設定することができる。なお、「同じ構成の圧電アクチュエーター１００」とは、「同条件であれば、実質的に同じ（製造上不可避な誤差等を含む）駆動力および保持力を発揮することができる圧電アクチュエーター１００」の意味である。このような条件を満足すれば、例えば、Ｘ駆動部７、Ｙ駆動部８が備える圧電アクチュエーター１００の構成、形状等が互いに異なっていてもよい。ただし、本実施形態のように、Ｘ駆動部７、Ｙ駆動部８が備える圧電アクチュエーター１００は、互いに同じ構成であることが好ましい。これにより、１種類の圧電アクチュエーター１００を準備すれば足りるため、製造コストの低減を図ることができる。
【００６５】
また、前述したように、Ｘ駆動部７は、複数の圧電アクチュエーター１００が積層されている圧電モジュール２００Ｘを有している。また、Ｙ駆動部８は、複数の圧電アクチュエーター１００が積層されている圧電モジュール２００Ｙを有している。これにより、複数の圧電アクチュエーター１００を別々に配置する場合と比べて、Ｘ駆動部７およびＹ駆動部８の省スペース化を図ることができる。そのため、電子部品保持装置１の小型化および軽量化を図ることができる。
【００６６】
また、前述したように、支持部２は、Ｙ軸方向に移動可能であり、保持力Ｆｙｓは、保持力Ｆｘｓよりも大きく設定されている。これにより、支持部２がＹ軸方向に移動することにより生じる加速度にも耐えられる必要十分な大きさの保持力Ｆｙｓを確保することができる。
【００６７】
また、前述したように、電子部品保持装置１は、ステージ４２に支持され、ステージ４２に対してＸ軸方向およびＹ軸方向に交差するＺ軸方向（第３方向）に沿う軸まわりに回動可能なステージ５２（第３移動部）と、圧電アクチュエーター１００（第３圧電アクチュエーター）を備え、圧電アクチュエーター１００の駆動によってステージ５２がステージ４２に対して回動し、圧電アクチュエーター１００の停止によってステージ５２がステージ４２に保持されるθ駆動部９（第３駆動部）と、を有している。このように、ステージ３２、４２に加えてさらにステージ５２を追加することで可動軸が３軸となり、電子部品保持装置１の利便性がより向上し、特に、本実施形態のような電子部品搬送装置２０００に適した構成となる。
【００６８】
また、前述したように、電子部品搬送装置２０００は、上述したような電子部品保持装置１を備える。これにより、電子部品保持装置１の効果を享受でき、安定した駆動と省電力化の両立を図ることのできる電子部品搬送装置２０００となる。
【００６９】
なお、前述したように、本実施形態では、支持部２の鉛直方向下側にＸ移動部３が位置し、Ｘ移動部３の鉛直方向下側にＹ移動部４が位置し、Ｙ移動部４の鉛直方向下側にθ移動部５が位置しているが、これらの並びは、特に限定されない。例えば、支持部２の鉛直方向上側にＸ移動部３が位置し、Ｘ移動部３の鉛直方向上側にＹ移動部４が位置し、Ｙ移動部４の鉛直方向上側にθ移動部５が位置していてもよい。また、支持部２、Ｘ移動部３、Ｙ移動部４およびθ移動部５が水平方向に並んで配置されていてもよい。また、本実施形態では、鉛直方向上側からＸ移動部３、Ｙ移動部４およびθ移動部５の順で配置されているが、これに限定されず、例えば、鉛直方向上側からＸ移動部３、θ移動部５およびＹ移動部４の順で配置されていてもよいし、θ移動部５、Ｘ移動部３およびＹ移動部４の順で配置されていてもよい。
【００７０】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係るロボットについて説明する。
【００７１】
図１６は、本発明の第２実施形態に係るロボットを示す斜視図である。図１７ないし図２２は、それぞれ、図１６に示すロボットが有する駆動部を示す断面図である。
【００７２】
図１６に示すロボット１０００は、精密機器やこれを構成する部品の給材、除材、搬送および組立等の作業を行うことができる。ロボット１０００は、６軸ロボットであり、床や天井に固定されるベース１０１０（第１部材）と、ベース１０１０に回動自在に連結されたアーム１０２０（第２部材）と、アーム１０２０に回動自在に連結されたアーム１０３０（第３部材）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装置１０８０と、を有している。
【００７３】
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。
【００７４】
ベース１０１０とアーム１０２０とを接続する関節部分にはベース１０１０に対してアーム１０２０を回動させるための駆動部１３１０が設けられ、アーム１０２０とアーム１０３０とを接続する関節部分にはアーム１０２０に対してアーム１０３０を回動させるための駆動部１３２０が設けられ、アーム１０３０とアーム１０４０とを接続する関節部分にはアーム１０３０に対してアーム１０４０を回動させるための駆動部１３３０が設けられ、アーム１０４０とアーム１０５０とを接続する関節部分にはアーム１０４０に対してアーム１０５０を回動させるための駆動部１３４０が設けられ、アーム１０５０とアーム１０６０とを接続する関節部分にはアーム１０５０に対してアーム１０６０を回動させるための駆動部１３５０が設けられ、アーム１０６０とアーム１０７０とを接続する関節部分にはアーム１０６０に対してアーム１０７０を回動させるための駆動部１３６０が設けられている。
【００７５】
ここで、基端側のアーム程、加わる荷重が大きくなるため、ベース１０１０に対してアーム１０２０を回動させるために必要十分な駆動力Ｆｄ１およびベース１０１０にアーム１０２０を保持するために必要十分な保持力Ｆｓ１は、アーム１０２０に対してアーム１０３０を回動させるために必要十分な駆動力Ｆｄ２およびアーム１０２０にアーム１０３０を保持するために必要十分な保持力Ｆｓ２よりも大きい。また、駆動力Ｆｄ２および保持力Ｆｓ２は、アーム１０３０に対してアーム１０４０を回動させるために必要十分な駆動力Ｆｄ３およびアーム１０３０にアーム１０４０を保持するために必要十分な保持力Ｆｓ３よりも大きい。また、駆動力Ｆｄ３および保持力Ｆｓ３は、アーム１０４０に対してアーム１０５０を回動させるために必要十分な駆動力Ｆｄ４およびアーム１０４０にアーム１０５０を保持するために必要十分な保持力Ｆｓ４よりも大きい。また、駆動力Ｆｄ４および保持力Ｆｓ４は、アーム１０５０に対してアーム１０６０を回動させるために必要十分な駆動力Ｆｄ５およびアーム１０５０にアーム１０６０を保持するために必要十分な保持力Ｆｓ５よりも大きい。また、駆動力Ｆｄ５および保持力Ｆｓ５は、アーム１０６０に対してアーム１０７０を回動させるために必要十分な駆動力Ｆｄ６およびアーム１０６０にアーム１０７０を保持するために必要十分な保持力Ｆｓ６よりも大きい。すなわち、Ｆｄ１＞Ｆｄ２＞Ｆｄ３＞Ｆｄ４＞Ｆｄ５＞Ｆｄ６であり、Ｆｓ１＞Ｆｓ２＞Ｆｓ３＞Ｆｓ４＞Ｆｓ５＞Ｆｓ６である。
【００７６】
そのため、図１７に示すように、駆動部１３１０では、２つの圧電アクチュエーター１００が積層された６つの圧電モジュール２００（すなわち、計１２個の圧電アクチュエーター１００）を備え、必要十分な駆動力Ｆｄ１および保持力Ｆｓ１を確保している。また、図１８に示すように、駆動部１３２０では、５つの圧電モジュール２００（すなわち、計１０個の圧電アクチュエーター１００）を備え、必要十分な駆動力Ｆｄ２および保持力Ｆｓ２を確保している。また、図１９に示すように、駆動部１３３０では、４つの圧電モジュール２００（すなわち、計８個の圧電アクチュエーター１００）を備え、必要十分な駆動力Ｆｄ３および保持力Ｆｓ３を確保している。また、図２０に示すように、駆動部１３４０では、３つの圧電モジュール２００（すなわち、計６個の圧電アクチュエーター１００）を備え、必要十分な駆動力Ｆｄ４および保持力Ｆｓ４を確保している。また、図２１に示すように、駆動部１３５０では、２つの圧電モジュール２００（すなわち、計４個の圧電アクチュエーター１００）を備え、必要十分な駆動力Ｆｄ５および保持力Ｆｓ５を確保している。また、図２２に示すように、駆動部１３６０では、１つの圧電モジュール２００（すなわち、計２個の圧電アクチュエーター１００）を備え、必要十分な駆動力Ｆｄ６および保持力Ｆｓ６を確保している。なお、駆動部１３１０、１３２０、１３３０、１３４０、１３５０、１３６０が用いている圧電アクチュエーター１００は、前述した第１実施形態と同様に、互いに同じ構成となっている。また、前述した第１実施形態と同様に、圧電モジュール２００は、付勢部１６０を有している。
【００７７】
以上のように、駆動部１３１０、１３２０、１３３０、１３４０、１３５０、１３６０では、互いに同じ構成の圧電アクチュエーター１００を用い、それぞれの駆動部１３１０、１３２０、１３３０、１３４０、１３５０、１３６０で圧電アクチュエーター１００の数を適切に設定することで、それぞれ、必要十分な保持力Ｆｓ１、Ｆｓ２、Ｆｓ３、Ｆｓ４、Ｆｓ５、Ｆｓ６および駆動力Ｆｄ１、Ｆｄ２、Ｆｄ３、Ｆｄ４、Ｆｄ５、Ｆｄ６を発揮できるようになっている。そのため、保持力Ｆｓ１、Ｆｓ２、Ｆｓ３、Ｆｓ４、Ｆｓ５、Ｆｓ６および駆動力Ｆｄ１、Ｆｄ２、Ｆｄ３、Ｆｄ４、Ｆｄ５、Ｆｄ６が過剰となったり、反対に、保持力Ｆｓ１、Ｆｓ２、Ｆｓ３、Ｆｓ４、Ｆｓ５、Ｆｓ６および駆動力Ｆｄ１、Ｆｄ２、Ｆｄ３、Ｆｄ４、Ｆｄ５、Ｆｄ６が不足したりすることがなく、安定した駆動と省電力化の両立を図ることのできるロボット１０００となる。
【００７８】
なお、各駆動部１３１０、１３２０、１３３０、１３４０、１３５０、１３６０が有する圧電モジュール２００の数や１つの圧電モジュール２００が有する圧電アクチュエーター１００の数としては、特に限定されず、ロボット１０００の構成（各アームに加わる荷重等）に合わせて適宜設定することができる。
【００７９】
以上、ロボット１０００について説明した。このようなロボット１０００は、前述したように、ベース１０１０（第１部材）と、ベース１０１０に支持され、ベース１０１０に対して変位可能なアーム１０２０（第２部材）と、アーム１０２０に支持され、アーム１０２０に対して変位可能なアーム１０３０（第３部材）と、圧電アクチュエーター１００（第１圧電アクチュエーター）を備え、圧電アクチュエーター１００の駆動によってアーム１０２０がベース１０１０に対して変位し、圧電アクチュエーター１００の停止によってアーム１０２０がベース１０１０に保持される駆動部１３１０（第１駆動部）と、圧電アクチュエーター１００（第２圧電アクチュエーター）を備え、圧電アクチュエーター１００の駆動によってアーム１０３０がアーム１０２０に対して変位し、圧電アクチュエーター１００の停止によってアーム１０３０がアーム１０２０に保持される駆動部１３２０（第２駆動部）と、を有している。そして、アーム１０２０をベース１０１０に保持する保持力Ｆｓ１（第１保持力）と、アーム１０３０をアーム１０２０に保持する保持力Ｆｓ２（第２保持力）と、が互いに異なっている。このような構成によれば、保持力Ｆｓ１、Ｆｓ２を独立して適正に設定することができるため、保持力Ｆｓ１、Ｆｓ２の一方が過剰となったり、反対に不足したりすることが抑制される。そのため、安定した駆動と省電力化の両立を図ることのできるロボット１０００となる。
【００８０】
また、前述したように、ロボット１０００では、アーム１０２０をベース１０１０に対して移動させる駆動力Ｆｄ１（第１駆動力）と、アーム１０３０をアーム１０２０に対して移動させる駆動力Ｆｄ２（第２駆動力）と、が互いに異なっている。このような構成によれば、駆動力Ｆｄ１、Ｆｄ２を独立して適正に設定することができるため、駆動力Ｆｄ１、Ｆｄ２の一方が過剰となったり、反対に不足したりすることが抑制される。そのため、安定した駆動と省電力化の両立を図ることのできるロボット１０００となる。
【００８１】
また、前述したように、駆動部１３１０が備える圧電アクチュエーター１００および駆動部１３２０が備える圧電アクチュエーター１００は、互いに同じ構成であり、駆動部１３１０が備える圧電アクチュエーター１００の数と、駆動部１３２０が備える圧電アクチュエーター１００の数と、が互いに異なっている。このように、同じ構成の圧電アクチュエーター１００を用いることで、圧電アクチュエーター１００の数を適宜設定するだけで、簡単に、保持力Ｆｓ１、Ｆｓ２および駆動力Ｆｄ１、Ｆｄ２を適切に設定することができる。
【００８２】
なお、本実施形態では、説明の便宜上、ベース１０１０を第１部材とし、アーム１０２０を第２部材とし、アーム１０３０を第３部材としているが、ベース１０１０、アーム１０２０、１０３０、１０４０、１０５０、１０６０、１０７０のいずれを第１部材、第２部材および第３部材としてもよい。また、ロボット１０００の構成としては、本実施形態の構成に限定されず、例えば、水平多関節ロボット（スカラロボット）であってもよい。
【００８３】
以上、本発明の圧電駆動装置、電子部品搬送装置およびロボットを、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。
【００８４】
また、前述した実施形態では、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸がそれぞれ直交しているが、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸は、交差していればよく直交していなくてもよい。
【符号の説明】
【００８５】
１…電子部品保持装置、２…支持部、３…Ｘ移動部、３１…ベース、３１１…レール、３１２…収納空間、３２…ステージ、４…Ｙ移動部、４１…ベース、４１１…レール、４１２…収納空間、４２…ステージ、５…θ移動部、５１…ベース、５１２…収納空間、５２…ステージ、５３…軸受、５３１…内輪、５３２…外輪、５３３…ボール、６…保持部、６１…吸着面、６２…吸着孔、７…Ｘ駆動部、７１…被駆動部材、８…Ｙ駆動部、８１…被駆動部材、９…θ駆動部、９１…被駆動部材、１００…圧電アクチュエーター、１１０…振動部、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５…圧電素子、１２０…支持部、１３０…接続部、１４０…伝達部、１６０…付勢部、１６０Ａ…基板、１６１…基部、１６２…固定部、１６２ａ…貫通孔、１６３…ばね部、２００、２００Ｘ、２００Ｙ、２００θ…圧電モジュール、１０００…ロボット、１０１０…ベース、１０２０、１０３０、１０４０、１０５０、１０６０、１０７０…アーム、１０８０…制御装置、１０９０…エンドエフェクター、１３１０、１３２０、１３３０、１３４０、１３５０、１３６０…駆動部、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…Ｚステージ、２３００…制御装置、Ｏ…中心軸、Ｑ…電子部品、Ｖ１、Ｖ１’、Ｖ２、Ｖ２’、Ｖ３、Ｖ３’…電圧
【図１】
2019092295.tif 000003
【図２】
2019092295.tif 000004
【図３】
2019092295.tif 000005
【図４】
2019092295.tif 000006
【図５】
2019092295.tif 000007
【図６】
2019092295.tif 000008
【図７】
2019092295.tif 000009
【図８】
2019092295.tif 000010
【図９】
2019092295.tif 000011
【図１０】
2019092295.tif 000012
【図１１】
2019092295.tif 000013
【図１２】
2019092295.tif 000014
【図１３】
2019092295.tif 000015
【図１４】
2019092295.tif 000016
【図１５】
2019092295.tif 000017
【図１６】
2019092295.tif 000018
【図１７】
2019092295.tif 000019
【図１８】
2019092295.tif 000020
【図１９】
2019092295.tif 000021
【図２０】
2019092295.tif 000022
【図２１】
2019092295.tif 000023
【図２２】
2019092295.tif 000024