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TWI568555B - 驅動裝置、電子零件搬送裝置、電子零件檢查裝置、機器人手部、及機器人 - Google Patents

驅動裝置、電子零件搬送裝置、電子零件檢查裝置、機器人手部、及機器人 Download PDF

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Publication number
TWI568555B
TWI568555B TW101145324A TW101145324A TWI568555B TW I568555 B TWI568555 B TW I568555B TW 101145324 A TW101145324 A TW 101145324A TW 101145324 A TW101145324 A TW 101145324A TW I568555 B TWI568555 B TW I568555B
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TW
Taiwan
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piezoelectric
electronic component
movable portion
motor
driving
Prior art date
Application number
TW101145324A
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English (en)
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TW201328836A (zh
Inventor
浦野治
Original Assignee
精工愛普生股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 精工愛普生股份有限公司 filed Critical 精工愛普生股份有限公司
Publication of TW201328836A publication Critical patent/TW201328836A/zh
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Description

驅動裝置、電子零件搬送裝置、電子零件檢查裝置、機器人手部、及機器人
本發明係關於一種驅動裝置、電子零件搬送裝置、電子零件檢查裝置、機器人手部、及機器人。
已知以個別之驅動電路驅動複數個馬達而使可動部移動之驅動裝置。此種驅動裝置係用作例如定位裝置，藉由以驅動電路依序驅動使可動部沿不同之方向移動之複數個馬達，而可將可動部定位於特定位置。於先前之定位裝置中，一般使用電磁馬達或脈衝馬達，但針對每個馬達而需要以不使處於非驅動狀態之轉子旋轉之方式保持之制動機構，。
針對此而提出有使用壓電馬達(壓電致動器)之驅動裝置(例如參照專利文獻1)。由於壓電馬達係以摩擦力將於壓電元件產生之振動傳遞至旋轉部，即便於非驅動狀態下，亦可藉由摩擦力保持旋轉部之位置，故而不需要制動機構。因此，於使用有如專利文獻1所記載之壓電馬達之驅動裝置中，與使用有電磁馬達或脈衝馬達之驅動裝置相比，可謀求驅動裝置之小型化、輕量化。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2001-136760號公報
然而，由於專利文獻1所記載之驅動裝置係以個別之驅動電路驅動各壓電馬達，故而需要與壓電馬達為相同數量之驅動電路、及將壓電馬達與驅動電路連接之佈線。因此，存在難以使驅動裝置進一步小型化、輕量化、低成本化之課題。又，由於壓電馬達設置於保持零件等而移動之可動部，但驅動電路設置於自可動部離開之位置，因此存在如下課題：將壓電馬達與驅動電路連接之佈線越多，則因佈線之重量或佈線束而產生之抑制力越會成為使可動部移動時之負載，有時難以進行精密之定位。
本發明係為解決上述課題中之至少一部分而完成者，可作為以下形態或應用例而實現。
[應用例1]本應用例之驅動裝置之特徵在於包括：可動部；複數個壓電馬達，其等使上述可動部於特定方向移動；驅動電路，其驅動上述複數個壓電馬達；及複數個切換機構，其等使上述複數個壓電馬達中之至少一者與上述驅動電路電性連接或斷開。
根據該構成，複數個切換機構使複數個壓電馬達中之至少一者與驅動電路電性連接或斷開。因此，藉由以切換機構切換而選擇性地使與驅動電路電性連接之壓電馬達驅動，從而能以共用之驅動電路分時驅動複數個壓電馬達而使可動部移動。藉此，可相對於壓電馬達之數量而使驅動電路之數量及將壓電馬達與驅動電路連接之佈線之數量減少。而且，由於佈線之數量變少，故而可降低因佈線之重 量或佈線束而產生之對可動部之負載。又，由於使用壓電馬達，故而與使用電磁馬達或脈衝馬達之情形相比，可不需要針對每個馬達而設置之制動機構。其結果，可謀求驅動裝置之小型化、輕量化、低成本化。
[應用例2]如上述應用例之驅動裝置，較佳為上述複數個壓電馬達包括使上述可動部於不同之方向移動之壓電馬達。
根據該構成，進行切換而使令可動部沿不同之方向移動之壓電馬達個別地驅動，藉此可使可動部容易且高精度地向所需之位置移動。
[應用例3]如上述應用例之驅動裝置，較佳為上述複數個切換機構係針對每個上述壓電馬達而設置。
根據該構成，由於針對每個壓電馬達而設置切換機構，故而可以共用之驅動電路逐個且個別地驅動複數個壓電馬達。
[應用例4]如上述應用例之驅動裝置，較佳為上述切換機構包括光電MOS(Metal Oxide Semiconductor，金屬氧化物半導體)繼電器(Photo MOS Relay)。
根據該構成，由於切換機構包括光電MOS繼電器，故而與包括機械繼電器(電磁繼電器)之情形相比，連接及斷開時之動作時間較短，消耗電力較小，且壽命較長。藉此，可提供更高性能且高可靠性之驅動裝置。
[應用例5]本應用例之電子零件搬送裝置係使電子零件移動至特定位置者，其特徵在於包括：可動部，其保持上 述電子零件，且可移動；複數個壓電馬達，其等使上述可動部於特定方向移動；驅動電路，其驅動上述複數個壓電馬達；及複數個切換機構，其等設置於上述複數個壓電馬達與上述驅動電路之間，且使上述複數個壓電馬達中之至少一者與上述驅動電路電性連接或斷開。
根據該構成，設置於複數個壓電馬達與驅動電路之間之切換機構使複數個壓電馬達中之至少一者與驅動電路電性連接或斷開。因此，藉由以切換機構切換而選擇性地使與驅動電路電性連接之壓電馬達驅動，從而能以共用之驅動電路分時驅動複數個壓電馬達而使可動部移動。藉此，可相對於壓電馬達之數量而使驅動電路之數量及將壓電馬達與驅動電路連接之佈線之數量減少。而且，由於佈線之數量變少，故而可降低因佈線之重量或佈線束而產生之對可動部之負載。又，與使用電磁馬達或脈衝馬達之情形相比，可不需要針對每個馬達而設置之制動機構。其結果，可謀求電子零件搬送裝置之小型化、輕量化、低成本化。
[應用例6]如上述應用例之電子零件搬送裝置，較佳為進而包括使上述可動部沿第1方向往返移動之直動機構，上述複數個壓電馬達包括使上述可動部於上述第1方向移動之第1壓電馬達、及使上述可動部於與上述第1方向不同之第2方向移動之第2壓電馬達，且上述第1壓電馬達相對於上述直動機構而配置於較上述第2壓電馬達更靠上述可動部側。
根據該構成，使可動部沿藉由直動機構而使可動部往返 移動之第1方向移動之第1壓電馬達，配置於較使可動部沿第2方向移動之第2壓電馬達更靠可動部側。於壓電馬達為非驅動狀態下，若藉由直動機構使可動部沿第1方向往返移動，則移動方向相同之第1壓電馬達與移動方向不同之第2壓電馬達相比，因往返移動之慣性力移動而偏移之可能性較高。於可動部配置於較直動機構更靠鉛垂方向下方之情形時，若第2壓電馬達配置於較第1壓電馬達更靠可動部側、即更靠鉛垂方向下方，則第2壓電馬達之重力會施加於第1壓電馬達，因此，作用於第1壓電馬達之慣性力會變大。與此相對，藉由將第1壓電馬達配置於較第2壓電馬達更靠鉛垂方向下方，可將作用於第1壓電馬達之慣性力降低與第2壓電馬達之重力相當之量。藉此，可抑制第1壓電馬達移動而偏移。
[應用例7]本應用例之電子零件檢查裝置係使電子零件移動配置於特定位置而進行上述電子零件之電性檢查者，其特徵在於包括：檢查部，其檢查上述電子零件；可動部，其保持上述電子零件，且可移動；複數個壓電馬達，其等使上述可動部於特定方向移動；驅動電路，其驅動上述複數個壓電馬達；及複數個切換機構，其等設置於上述複數個壓電馬達與上述驅動電路之間，且使上述複數個壓電馬達中之至少一者與上述驅動電路電性連接或斷開。
根據該構成，設置於複數個壓電馬達與驅動電路之間之切換機構使複數個壓電馬達中之至少一者與驅動電路電性連接或斷開。因此，藉由以切換機構進行切換而選擇性地 使與驅動電路電性連接之壓電馬達驅動，從而能以共用之驅動電路分時驅動複數個壓電馬達而使可動部移動。藉此，可相對於壓電馬達之數量而使驅動電路之數量及將壓電馬達與驅動電路連接之佈線之數量減少。而且，由於佈線之數量減少，故而可降低因佈線之重量或佈線束而產生之對可動部之負載。又，與使用電磁馬達或脈衝馬達之情形相比，可不需要針對每個馬達而設置之制動機構。其結果，可謀求電子零件檢查裝置之小型化、輕量化、低成本化。
[應用例8]如上述應用例之電子零件檢查裝置，較佳為進而包括使上述可動部沿第1方向往返移動之直動機構，上述複數個壓電馬達包括使上述可動部於上述第1方向移動之第1壓電馬達、及使上述可動部於與上述第1方向不同之第2方向移動之第2壓電馬達，且上述第1壓電馬達相對於上述直動機構而配置於較上述第2壓電馬達更靠上述可動部側。
根據該構成，使可動部沿藉由直動機構而使可動部往返移動之第1方向移動之第1壓電馬達，配置於較使可動部沿第2方向移動之第2壓電馬達更靠可動部側。於壓電馬達為非驅動狀態下，若藉由直動機構使可動部沿第1方向往返移動，則移動方向相同之第1壓電馬達與移動方向不同之第2壓電馬達相比，因往返移動之慣性力移動而偏移之可能性較高。於可動部配置於較直動機構更靠鉛垂方向下方之情形時，若第2壓電馬達配置於較第1壓電馬達更靠可動 部側即更靠鉛垂方向下方，則第2壓電馬達之重力會施加於第1壓電馬達，因此，作用於第1壓電馬達之慣性力會變大。與此相對，藉由將第1壓電馬達配置於較第2壓電馬達更靠鉛垂方向下方，可使作用於第1壓電馬達之慣性力降低與第2壓電馬達之重力相當之量。藉此，可抑制第1壓電馬達移動而產生偏移。
[應用例9]本應用例之機器人手部之特徵在於包括：可動部；複數個壓電馬達，其等使上述可動部於特定方向移動；驅動電路，其驅動上述複數個壓電馬達；及複數個切換機構，其等設置於上述複數個壓電馬達與上述驅動電路之間，且使上述複數個壓電馬達中之至少一者與上述驅動電路電性連接或斷開。
根據該構成，設置於複數個壓電馬達與驅動電路之間之切換機構使複數個壓電馬達中之至少一者與驅動電路電性連接或斷開。因此，藉由以切換機構切換而選擇性地使與驅動電路電性連接之壓電馬達驅動，從而能以共用之驅動電路分時驅動複數個壓電馬達而使可動部移動。藉此，可相對於壓電馬達之數量而使驅動電路之數量及將壓電馬達與驅動電路連接之佈線之數量減少。而且，由於佈線之數量減少，故而可降低因佈線之重量或佈線束而產生之對可動部之負載。又，由於使用壓電馬達，故而與使用電磁馬達或脈衝馬達之情形相比，可不需要針對每個馬達而設置之制動機構。其結果，可謀求機器人手部之小型化、輕量化、低成本化。
[應用例10]本應用例之機器人之特徵在於包括：可動部；複數個壓電馬達，其等使上述可動部於特定方向移動；驅動電路，其驅動上述複數個壓電馬達；及複數個切換機構，其等設置於上述複數個壓電馬達與上述驅動電路之間，且使上述複數個壓電馬達中之至少一者與上述驅動電路電性連接或斷開。
根據該構成，設置於複數個壓電馬達與驅動電路之間之切換機構使複數個壓電馬達中之至少一者與驅動電路電性連接或斷開。因此，藉由以切換機構切換而選擇性地使與驅動電路電性連接之壓電馬達驅動，從而能以共用之驅動電路分時驅動複數個壓電馬達而使可動部移動。藉此，可相對於壓電馬達之數量而使驅動電路之數量及將壓電馬達與驅動電路連接之佈線之數量減少。而且，由於佈線之數量減少，故而可降低因佈線之重量或佈線束而產生之對可動部之負載。又，由於使用壓電馬達，故而與使用電磁馬達或脈衝馬達之情形相比，可不需要針對每個馬達而設置之制動機構。其結果，可謀求機器人之小型化、輕量化、低成本化。
以下，參照圖式對本發明之實施形態進行說明。再者，於參照之各圖式中，為容易理解地表示構成，存在各構成要素之尺寸之比率、角度等不同之情形。
(第1實施形態) <驅動裝置>
首先，對第1實施形態之驅動裝置之概略構成進行說明。圖1係表示第1實施形態之驅動裝置之概略構成之方塊圖。如圖1所示，第1實施形態之驅動裝置100包括3個驅動單元101a、101b、101c。
驅動單元101a、101b、101c分別具有相同之構成，藉由標註於符號末尾之a、b、c而使各驅動單元101、與各驅動單元101包括之可動部50、驅動電路30、作為切換機構之繼電器21、22、23、24、及壓電馬達11、12、13、14相對應。
即，驅動裝置100包括可動部50a、50b、50c、驅動電路30a、30b、30c、壓電馬達11a、11b、11c、12a、12b、12c、13a、13b、13c、14a、14b、14c、及繼電器21a、21b、21c、22a、22b、22c、23a、23b、23c、24a、24b、24c。以下，省略標註於符號末尾之a、b、c進行說明。
於各驅動單元101中，於可動部50設置有4個壓電馬達11、12、13、14。繼電器21、22、23、24係針對每個壓電馬達11、12、13、14而設置。即，壓電馬達11、12、13、14分別1對1地連接於繼電器21、22、23、24，經由繼電器21、22、23、24而連接於驅動壓電馬達11、12、13、14之驅動電路30。
繼電器21、22、23、24例如包括光電MOS繼電器。繼電器21、22、23、24基於自驅動電路30輸出之選擇信號而動作，而使壓電馬達11、12、13、14之各者與驅動電路30電性連接或斷開。藉由繼電器21、22、23、24之切換，而對 壓電馬達11、12、13、14中之與驅動電路30電性連接之壓電馬達選擇性地供給來自驅動電路30之驅動信號。又，藉由壓電馬達11、12、13、14中之被供給有來自驅動電路30之驅動信號的壓電馬達之動作，而將編碼器信號反饋(feedback)至驅動電路30。
驅動裝置100係如下之12軸之多軸驅動裝置，即，於3個驅動單元101a、101b、101c之各者，利用繼電器21、22、23、24之切換而將4個(4軸)壓電馬達11、12、13、14中之任一者選擇性地連接於驅動電路30並分時驅動，藉此使3個可動部50之各者移動至所需之位置。對驅動裝置100之驅動控制方法於下文敍述。
再者，本實施形態設為於繼電器21、22、23、24使用光電MOS繼電器之構成，但亦可為使用機械繼電器(電磁繼電器)之構成。然而，光電MOS繼電器與機械繼電器相比，由於連接及斷開之動作(應答)時間較短，故而可迅速地進行切換，並且消耗電力較小，壽命較長。因此，較佳為將光電MOS繼電器用於繼電器21、22、23、24。
<壓電馬達>
其次，對壓電馬達11、12、13、14之構成進行說明。圖2係表示用於第1實施形態之驅動裝置中之壓電馬達之構成之模式圖。圖3係表示第1實施形態之驅動裝置之構成之方塊圖。
壓電馬達11、12、13、14具有相同之構成。如圖2所示，壓電馬達11、12、13、14分別包括振動體1、被驅動 體5、保持構件8、賦能彈簧6及基座7。振動體1、被驅動體5、保持構件8及賦能彈簧6設置於基座7上。再者，此處，以被驅動體5係被旋轉驅動之轉子之情形為例進行說明。
於圖2所示之俯視下，振動體1為包括短邊1a及長邊1b之大致矩形形狀。於以下之說明中，將沿著短邊1a之方向稱為短邊方向，將沿著長邊1b之方向稱為長度方向。振動體1例如包括形成為板狀之壓電元件，但亦可為積層有壓電元件與振動板之積層體。
壓電元件包含表現電氣機械轉換作用之壓電材料，例如係將具有以通式ABO3所示之鈣鈦礦構造之金屬氧化物作為材料而形成。作為此種金屬氧化物，可列舉鋯鈦酸鉛(Pb(Zr,Ti)O3：PZT(lead zirconate titanate))、鈮酸鋰(LiNbO3)等。
於振動體1之表面設置有包含Ni、Au、Ag等導電性金屬之電極3。電極3係藉由形成於振動體1之短邊方向之中央部及長度方向之中央部的槽部而大致4等分。藉此，電極3被分割為作為個別電極而相互被電性隔離之電極部3a、3b、3c、3d之4個電極部。又，於振動體1之相反側之表面設置有共用電極9(參照圖3)。
電極3之4個電極部中之以相互成為對角之方式配置且成對之電極部3a、3d係作為第1彎曲振動用電極而發揮功能。又，以成為與電極部3a、3d交叉之對角之方式配置且成對之電極部3c、3b係作為第2彎曲振動用電極而發揮功 能。配置有電極部3a、3d之區域、及配置有電極部3c、3b之區域分別成為沿振動體1之短邊方向激發彎曲振動的彎曲振動激發區域。
振動體1係以於被驅動體5側突出之方式延伸設置，且包括抵接於被驅動體5之側面(圓周面)之滑動部4。又，振動體1包括向短邊方向兩外側延伸設置之一對腕部1c。於腕部1c設置有沿厚度方向貫穿之貫穿孔，經由插通貫穿孔之螺絲而將腕部1c固定於保持構件8。藉此，振動體1相對於保持構件8以能以腕部1c為基點彎曲振動之狀態被保持。
被驅動體5具有圓盤形狀，且配置於振動體1之設置有滑動部4之側。被驅動體5係以立設於基座7上之棒狀之軸5a為旋轉中心而旋轉自如地被保持。於壓電馬達11、12、13、14之各者，於距被驅動體5較近之位置設置有編碼器51、52、53、54(參照圖3)。編碼器51、52、53、54將基於被驅動體5之位置或旋轉速度之編碼器信號E1、E2、E3、E4反饋至驅動電路30。
基座7於振動體1之短邊方向之兩外側包括沿長度方向延伸配置之一對滑動部7a。保持構件8係相對於基座7可沿滑動部7a滑動移動地被支撐。
於保持構件8之與被驅動體5為相反之側與基座7之間設置有賦能彈簧6。賦能彈簧6經由保持構件8而向被驅動體5對振動體1賦能，藉由該賦能力，而使滑動部4以特定之力抵接於被驅動體5。賦能彈簧6之賦能力係以於被驅動體5與滑動部4之間產生適當之摩擦力之方式適當設定。藉 此，振動體1之振動經由滑動部4而效率佳地傳遞至被驅動體5。
若自驅動電路30(參照圖1)對共用電極9供給共用信號(圖3所示之COM)，且對作為第1彎曲振動用電極之電極部3a、3d供給驅動信號(圖3所示之DrvA)，則激發振動體1進行沿短邊方向彎曲之彎曲振動。藉由該彎曲振動，而使滑動部4以描畫順時針方向之橢圓軌道之方式滑動。藉此，如圖2中以箭頭所示，被驅動體5朝逆時針方向旋轉。
另一方面，若對共用電極9供給共用信號(COM)，對作為第2彎曲振動用電極之電極部3c、3b供給驅動信號(圖3所示之DrvB)，則激發振動體1進行沿短邊方向彎曲之彎曲振動。藉由該彎曲振動，而使滑動部4以描畫逆時針方向之橢圓軌道之方式滑動。藉此，被驅動體5朝與圖2所示之箭頭相反之順時針方向旋轉。
如上述般，壓電馬達11、12、13、14於自驅動電路30對共用電極9與電極部3a、3b、3c、3d之間供給驅動信號時，藉由切換選擇第1彎曲振動用電極(電極部3a、3d)之情形、與選擇第2彎曲振動用電極(電極部3c、3b)之情形，而可使被驅動體5朝逆時針方向及順時針方向之兩方向旋轉。藉此，可於正方向與反方向切換使可動部50(參照圖1)移動之方向。
再者，被驅動體5並不限定於上述之旋轉驅動之轉子。被驅動體5亦可為直線驅動之線性被驅動體，被驅動體5之驅動方向可任意地構成。於被驅動體5為線性被驅動體之 情形時，藉由切換第1彎曲振動用電極(電極部3a、3d)與第2彎曲振動用電極(電極部3c、3b)，可於正方向與反方向切換被驅動體5之直動方向。
如圖3所示，僅對壓電馬達11、12、13、14中之以繼電器21、22、23、24而電性連接於驅動電路30之壓電馬達，供給彎曲振動用電極之驅動信號(DrvA或DrvB)及共用信號(COM)而進行驅動。以繼電器21、22、23、24斷開與驅動電路30之電性連接的壓電馬達成為非驅動狀態。
於非驅動狀態下，被驅動體5藉由於與滑動部4之間發揮作用之摩擦力而被保持於停止旋轉時之位置。因此，壓電馬達11、12、13、14無需如電磁馬達或脈衝馬達般於非驅動狀態下為不使轉子旋轉而針對每個馬達設置之制動機構。因此，藉由使用壓電馬達11、12、13、14，可謀求驅動裝置100之小型化、輕量化、低成本化。
再者，壓電馬達11、12、13、14亦可進而包括增速或減速地傳遞被驅動體5之旋轉之增減速機構。若包括增減速機構，則可使被驅動體5之旋轉速度增速或減速，而容易地獲得所需之旋轉速度。
<驅動電路>
其次，對第1實施形態之驅動電路之概略構成進行說明。圖4係表示第1實施形態之驅動電路之構成之方塊圖。如圖4所示，驅動電路30(30a、30b、30c)包括主控制部40、副控制部41、振盪器31、增益放大器(gain amplifier)32、PWM(Pulse Width Modulation，脈寬調變)部33、數位 放大器(digital amplifier)34、電感器-電容器(inductor condenser)35、36、及繼電器37、38。
主控制部40包括CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)。主控制部40經由CAN(Controller Area Network，控制器區域網路)而與控制包括驅動裝置100之系統整體之控制裝置(省略圖示)連接。主控制部40基於控制裝置之指示，而進行以繼電器21、22、23、24切換而分時驅動壓電馬達11、12、13、14等之驅動裝置100之動作控制。
副控制部41包括邏輯IC(Integrated Circuit，積體電路)或FPGA(Field Programmable Gate Array，場可程式化閘陣列)等。副控制部41經由SPI(Serial Peripheral Interface，串列周邊介面)而與主控制部40連接。副控制部41基於主控制部40之指示，而進行於振盪器31生成之信號之頻率、增益放大器32之放大率、繼電器37、38之切換等之控制。又，副控制部41基於自編碼器51、52、53、54反饋之編碼器信號(圖3所示之E1、E2、E3、E4)，而檢測壓電馬達11、12、13、14之被驅動體5之位置或旋轉速度。
振盪器31包括DDS(Direct Digital Synthesizer，直接數位合成器)等。振盪器31生成成為供給至壓電馬達11、12、13、14之振動體1之驅動信號之來源的信號。於振盪器31生成之信號藉由DA(digital-analog，數字-類比)轉換器而轉換為類比信號。又，振盪器31基於副控制部41之指示而調整驅動信號之頻率。
增益放大器32例如包括數位電位器(digital potentiometer) 及運算放大器(operational amplifier)。增益放大器32係藉由數位控制控制而放大來自振盪器31之類比信號。又，增益放大器32基於副控制部41之指示，而調整驅動信號之電壓值。
PWM部33包括PWM(Pulse Width Modulation)電路。PWM部33係藉由改變來自增益放大器32之輸入信號中之脈衝之占空比(Duty ratio)，而進行等效之類比控制。
數位放大器34包括MOS電晶體之H橋電路，藉由與PWM部33之併用而作為數位放大器發揮功能。數位放大器34放大來自PWM部33之信號之功率而進行開關。再者，若存在來自主控制部40之「休眠」指示，則放大功率而進行開關之功能成為關閉狀態。
電感器-電容器35、36對自數位放大器34輸出之驅動信號之波形進行整形而形成正弦波。又，電感器-電容器35、36亦兼具作為過濾器電路、壓電馬達11、12、13、14之整合電路、升壓電路等之功能。
自電感器-電容器35經由繼電器37而對壓電馬達11、12、13、14之第1彎曲振動用電極(圖2所示之電極部3a、3d)輸出驅動信號(DrvA)，經由繼電器38而對第2彎曲振動用電極(圖2所示之電極部3c、3b)輸出驅動信號(DrvB)。自電感器-電容器36對壓電馬達11、12、13、14之共用電極9(參照圖3)輸出共用信號(COM)。
繼電器37、38包括光電MOS繼電器。繼電器37、38基於副控制部41之指示而動作，從而切換第1彎曲振動用電極 (電極部3a、3d)、第2彎曲振動用電極(電極部3c、3b)與電感器-電容器35電性連接之狀態與電性切斷之狀態。藉由切換繼電器37、38而選擇第1彎曲振動用電極(電極部3a、3d)或第2彎曲振動用電極(電極部3c、3b)，從而使壓電馬達11、12、13、14之被驅動體5朝逆時針方向或順時針方向旋轉。
<驅動控制方法>
其次，對第1實施形態之驅動裝置之驅動控制方法進行說明。圖5係說明第1實施形態之驅動裝置之驅動控制方法之圖。
如之前參照圖1所說明般，於驅動單元101a、101b、101c之各者，自驅動電路30對繼電器21、22、23、24及壓電馬達11、12、13、14輸出選擇信號及驅動信號。圖5(a)模式性地表示自驅動電路30對繼電器21、22、23、24及壓電馬達11、12、13、14輸出之選擇信號及驅動信號之構成。
如圖5(a)所示，選擇信號包括分時地依序出現之信號S1、S2、S3、S4。信號S1係於自例如動作開始等基準時間點起經過時間T1後出現，信號S2係於自時間T1起經過時間T2後出現。而且，信號S3係於自時間T2起經過時間T3後出現，信號S4係於自時間T3起經過時間T4後出現。又，驅動信號與信號S1、S2、S3、S4同步，並且與信號S1、S2、S3、S4之各者之持續時間對應地輸出。
信號S1係使繼電器21為連接狀態之信號，同樣地，信號 S2、S3、S4分別係使繼電器22、23、24個別地為連接狀態之信號。繼電器21、22、23、24中之由選擇信號(信號S1、S2、S3、S4)指定之繼電器成為連接狀態，除此以外之繼電器成為切斷狀態。因此，僅使壓電馬達11、12、13、14中之與基於選擇信號而成為連接狀態之繼電器對應的壓電馬達選擇性地電性連接於驅動電路30。
如圖5(b)所示，經過時間T1後，由於以選擇信號(信號S1)指定之繼電器21成為連接狀態，僅使壓電馬達11電性連接於驅動電路30，故而僅將驅動信號供給至壓電馬達11。又，如圖5(c)所示，自時間T1起經過時間T2後，由於以選擇信號(信號S2)指定之繼電器22成為連接狀態，僅使壓電馬達12電性連接於驅動電路30，故而僅將驅動信號供給至壓電馬達12。
同樣地，經過圖5(d)所示之時間T3後，繼電器23成為連接狀態，而將驅動信號供給至壓電馬達13，經過圖5(e)所示之時間T4後，繼電器24成為連接狀態，而僅將驅動信號供給至壓電馬達14。如此，可藉由一個驅動電路30而分時地依序驅動4個壓電馬達11、12、13、14。又，藉此，可使與驅動電路30連接之佈線於4個壓電馬達11、12、13、14共用。
此時，於3個驅動單元101a、101b、101c，藉由同步供給選擇信號及驅動信號，而可同步驅動各壓電馬達11、12、13、14。即，可使圖1所示之可動部50a、50b、50c同步移動。
此處，藉由4個壓電馬達11、12、13、14使圖1所示之可動部50(50a、50b、50c)移動之方向可相同，亦可分別不同。例如若使利用壓電馬達11、12、13、14之各者之移動方向為相互正交之X方向、Y方向、Z方向之3方向、及以Z方向為旋轉軸旋轉之θ方向，則透過藉由繼電器21、22、23、24之切換，而使壓電馬達11、12、13、14依序驅動，從而可使可動部50沿X方向、Y方向、Z方向、θ方向依序移動，而移動配置於所需之位置。
或者，若藉由增減速機構按照壓電馬達11、12、13、14之順序減緩使可動部50移動之速度(減小使可動部50移動之距離)，則透過藉由繼電器21、22、23、24之切換而使壓電馬達11、12、13、14依序驅動，從而可階段性地微細地進行可動部50之位置對準。
再者，驅動裝置100所具備之驅動單元之數量、連接於一個驅動電路30之壓電馬達之數量並不限定於上述數量。又，亦可構成為將複數個壓電馬達連接於一個繼電器，且一起進行該等複數個壓電馬達與驅動電路30之電性連接及切斷。
如上所述，根據第1實施形態之驅動裝置100之構成，可獲得以下效果。
(1)設置於壓電馬達11、12、13、14與驅動電路30之間之繼電器21、22、23、24使壓電馬達11、12、13、14中之至少一者與驅動電路30電性連接或斷開。因此，藉由以繼電器21、22、23、24切換而選擇性地使與驅動電路30電性連 接之壓電馬達驅動，而能以共用之驅動電路30分時驅動複數個壓電馬達11、12、13、14。藉此，可相對於壓電馬達11、12、13、14之數量而使驅動電路30之數量及佈線之數量減少。又，由於使用壓電馬達，故而與使用電磁馬達或脈衝馬達之情形相比，可不需要針對每個馬達而設置之制動機構。其結果，可謀求驅動裝置100之小型化、輕量化、低成本化。
(2)若使壓電馬達11、12、13、14之各者之移動方向為相互正交之X方向、Y方向、Z方向之3方向、及以Z方向為旋轉軸旋轉之θ方向，則藉由切換繼電器21、22、23、24，可個別地驅動壓電馬達11、12、13、14，而個別地進行使可動部50沿X方向、Y方向、Z方向、θ方向之不同方向移動之動作。藉此，可使可動部50容易且高精度地朝所需之位置移動。
(3)由於針對每個壓電馬達11、12、13、14而設置繼電器21、22、23、24，故而可利用共用之驅動電路30逐個且個別地驅動複數個壓電馬達11、12、13、14。
(4)由於繼電器21、22、23、24包括光電MOS繼電器，故而與包括機械繼電器(電磁繼電器)之情形相比，連接及斷開時之動作時間較短，消耗電力較小，且壽命較長。藉此，可提供更高性能且高可靠性之驅動裝置100。
(第2實施形態) <驅動裝置>
其次，對第2實施形態之驅動裝置進行說明。第2實施形 態之驅動裝置與第1實施形態相比，於激發壓電馬達之振動體不僅進行彎曲振動亦進行縱向振動之方面不同，其他構成大致相同。對與第1實施形態共用之構成要素標註相同符號，並省略其說明。
圖6係表示用於第2實施形態之驅動裝置中之壓電馬達之構成之模式圖。圖7係表示第2實施形態之驅動裝置之構成之方塊圖。圖8係表示第2實施形態之驅動電路之構成之方塊圖。
第2實施形態之驅動裝置102與第1實施形態之驅動裝置100同樣地包括3個驅動單元(省略圖示)，於各驅動單元中包括驅動電路30、壓電馬達61、62、63、64、及繼電器21、22、23、24。如圖6所示，壓電馬達61、62、63、64分別包括振動體2、被驅動體5、保持構件8、賦能彈簧6及基座7。
振動體2之電極3之表面分成5個部分，除電極部3a、3b、3c、3d以外，亦設置有電極部3e。電極部3e配置於電極部3a、3b與電極部3c、3d之間之短邊方向中央部，且具有與電極部3a、3b之合計面積(電極部3c、3d之合計面積)大致相同之面積。電極部3e作為縱向振動用電極而發揮功能。所謂縱向振動係指於振動體2沿長度方向伸縮之振動。
如圖7所示，壓電馬達61、62、63、64分別藉由繼電器21、22、23、24而與驅動電路30電性連接或斷開。對電性連接於驅動電路30之壓電馬達供給第1彎曲振動用信號 (DrvA)或第2彎曲振動用信號(DrvB)中之任一者、及縱向振動用之驅動信號(Drv)。
若對振動體2之電極部3a、3d供給第1彎曲振動用之驅動信號(DrvA)，對電極部3e供給縱向振動用之驅動信號(Drv)，則激發沿振動體2之短邊方向彎曲之彎曲振動、及沿長度方向伸縮之縱向振動。藉由合成上述彎曲振動與縱向振動而激發振動體2，從而滑動部4以描畫順時針方向之橢圓軌道之方式滑動，因此，被驅動體5朝逆時針方向旋轉。
另一方面，若對振動體2之電極部3c、3b供給第2彎曲振動用之驅動信號(DrvB)，對電極部3e供給縱向振動用之驅動信號(Drv)，則藉由合成彎曲振動與縱向振動而激發振動體2，從而滑動部4以描畫逆時針方向之橢圓軌道之方式滑動，因此，被驅動體5朝順時針方向旋轉。
如圖8所示，第2實施形態之驅動裝置102之驅動電路30除輸出縱向振動用之驅動信號(Drv)之方面以外，具有與第1實施形態相同之構成。不論繼電器37、38之動作如何，均自電感器-電容器35輸出縱向振動用之驅動信號(Drv)。
如上述般，第2實施形態之驅動裝置102係包括將振動體2之電極分成5個部分而除具有彎曲振動用之電極部3a、3b、3c、3d以外還具有縱向振動用之電極部3e之壓電馬達61、62、63、64，但與第1實施形態同樣地，藉由繼電器21、22、23、24而選擇性地與驅動電路30電性連接。藉 此，於第2實施形態之驅動裝置102中，亦可獲得與第1實施形態之驅動裝置100相同之效果。
(第3實施形態) <電子零件搬送裝置及電子零件檢查裝置>
其次，對第3實施形態之電子零件搬送裝置及電子零件檢查裝置進行說明。第3實施形態之電子零件搬送裝置及電子零件檢查裝置包括具有與第1實施形態之驅動裝置之基本構成相同之構成的定位機構。對與第1實施形態共用之構成要素標註相同符號，並省略其說明。
首先，對以第3實施形態之電子零件搬送裝置及電子零件檢查裝置進行搬送或檢查之電子零件之一例進行說明。圖9係表示第3實施形態之電子零件之一例之圖。詳細而言，圖9(a)係表示電子零件之構造之模式側視圖，圖9(b)及圖9(c)係表示電子零件之構造之概略立體圖。圖9(b)係表示形成有半導體元件之面，圖9(c)係表示僅形成有電極之面。
如圖9(a)、(b)、(c)所示，電子零件70包括四邊形之基板71。將基板71之一面設為第1面70a，將另一面設為第2面70b。如圖9(b)所示，於第1面70a設置有四邊形之半導體晶片72，於半導體晶片72之周圍配置有排列成2排之第1電極73a。如圖9(c)所示，於第2面70b呈格子狀地配置有第2電極73b。於基板71內，佈線層與絕緣層積層而形成，半導體晶片72經由佈線層之佈線而連接於包括第1電極73a及第2電極73b之電極73。
其次，對第3實施形態之電子零件搬送裝置及電子零件檢查裝置之概略構成進行說明。圖10係表示第3實施形態之電子零件搬送裝置及電子零件檢查裝置之概略構成之方塊圖。圖11及圖12係說明第3實施形態之電子零件檢查裝置之要部之構成之圖。詳細而言，圖11(a)係自正面觀察電子零件檢查裝置200之圖，圖11(b)係自上方觀察電子零件檢查裝置200之圖。又，圖12(a)、(b)、(c)係電子零件檢查裝置200之剖面圖。再者，於圖11及圖12中，省略電子零件70之圖示。
如圖10所示，第3實施形態之電子零件檢查裝置200包括控制裝置210、作為直動機構之直動驅動裝置220、檢查裝置230、進料裝置240、卸料裝置250、第1攝像部260、第2攝像部270、及定位機構110。直動驅動裝置220、檢查裝置230、進料裝置240、卸料裝置250、第1攝像部260、第2攝像部270、及定位機構110經由輸入輸出介面而連接於控制裝置210。
再者，第3實施形態之電子零件搬送裝置205除不包括檢查裝置230之方面以外，具有與電子零件檢查裝置200共用之構成。以下，對電子零件檢查裝置200進行說明，除與檢查裝置230相關之說明以外，亦兼作電子零件搬送裝置205之說明。
控制裝置210控制電子零件檢查裝置200整體之動作。控制裝置210包括作為處理器之進行各種運算處理之CPU、或記憶各種資訊之記憶體。
於記憶體中設定記憶記述電子零件檢查裝置200之動作之控制順序之程式的記憶區域、用以記憶電子零件70之形狀或電極之座標資料等之記憶區域、用以記憶檢查裝置230之探針位置之座標資料之記憶區域等。CPU按照記憶於記憶體內之程式，進行用以使電子零件檢查裝置200之各部動作而檢查電子零件70之電氣特性之控制。
直動驅動裝置220包括藉由線性馬達等而分別沿X方向、Y方向、Z方向直動(往返)之X移動部221、Y移動部222、Z移動部223，且驅動該等移動部。於圖11(a)、(b)中，將水平方向正面側設為作為第2方向之X方向，將於水平面內與X方向正交之方向(自正面觀察時為右方)設為作為第1方向之Y方向，將與X方向及Y方向正交之方向(垂直方向上方)設為Z方向。
如圖11(a)所示，電子零件檢查裝置200包括基座201及支撐部202。基座201為大致長方體狀。支撐部202支撐於設置於基座201上之直動驅動裝置220(參照圖10)上，藉由直動驅動裝置220驅動X移動部221、Y移動部222、Z移動部223(參照圖10)，而相對於基座201沿X方向、Y方向、Z方向移動。再者，控制裝置210配置於基座201之Y方向之端部等距支撐部202較遠之位置。
於支撐部202設置有保持電子零件70且可移動之可動部81、可移動地保持可動部81之頭部80、及使可動部81於特定方向移動之定位機構110。頭部80設置於支撐部202之基座201側(-Z方向)，且包括4個頭部80a、80b、80c、80d。
藉由直動驅動裝置220使支撐部202沿Y方向移動(往返)，藉此使頭部80a、80b移動至(往返於)定位位置P1與檢查位置P3，使頭部80c、80d移動至(往返於)定位位置P2與檢查位置P3。再者，相對於檢查位置P3，定位位置P1配置於圖之右側(Y方向)，定位位置P2配置於圖之左側(-Y方向)。
如圖12(a)、(b)、(c)所示，可動部81於各頭部80之基座201側(-Z方向)均配置有4個而合計設置有16個。於可動部81之大致中央設置有吸附部(省略圖示)，藉由以真空泵等抽吸設置於吸附部內部之流路內之空氣，而可將電子零件70保持於基座201側。再者，圖12(a)、(b)、(c)模式性地表示於頭部80a之位置沿X方向切斷基座201時之剖面。
如圖11(a)所示，定位機構110包括4個驅動單元111a、111b、111c、111d。驅動單元111a、111b、111c、111d係與標註於符號末尾之a、b、c、d對應地配置於頭部80a、80b、80c、80d。定位機構110係應用第1實施形態之驅動裝置100之基本構成之定位機構。可利用定位機構110使可動部81移動，而將電子零件70移動配置於特定位置。對定位機構110之構成於下文敍述。
檢查裝置230係檢查電子零件70之電氣特性之裝置。如圖11(a)、(b)所示，檢查裝置230配置於基座201之上表面之檢查位置P3，且包括檢查台231。於檢查台231設置有8個檢查插口232。於檢查插口232設置有用以收發用以進行檢查之電氣信號之多個探針(省略圖示)，若將保持於可動 部81之電子零件70插入至檢查插口232，則該等探針與電子零件70之電極接觸，而實現電性連接。
圖11(b)所示之進料裝置240係供給用於檢查之電子零件70之裝置。進料裝置240包括載置用於檢查之電子零件70之供給托盤241、242、及藉由線性馬達等使供給托盤241、242直動之直動機構(省略圖示)。供給托盤241、242排列配置於Y方向。
圖12(b)中僅表示供給托盤241側，但供給托盤241、242係藉由直動機構而沿X方向移動，且於對可動部81供給電子零件70之位置(定位位置P1、P2)、與於供給托盤上載置電子零件70之位置(定位位置P1、P2之X側)之間往返。
圖11(b)所示之卸料裝置250係卸除檢查結束之電子零件70之裝置。卸料裝置250包括載置檢查完畢之電子零件70之回收托盤251、252、及藉由線性馬達等使回收托盤251、252直動之直動機構(省略圖示)。回收托盤251、252排列配置於Y方向。
圖12(c)中僅表示回收托盤251側，但回收托盤251、252係藉由直動機構而沿X方向移動，且於自可動部81回收電子零件70之位置(定位位置P1、P2)、與自回收托盤卸除電子零件70之位置(定位位置P1、P2之-X側)之間往返。
圖11(a)、(b)所示之第1攝像部260配置於定位位置P1，且包括2個攝像裝置261、262。於定位位置P1形成有自基座201之上表面凹下而設置、且沿X方向延伸之槽部。攝像裝置261、262以沿Y方向排列之方式配置於槽部內。攝像 裝置261、262包括將接收之光轉換為電氣信號之CCD(Charge Coupled Devices，電荷耦合器件)元件等。
圖12(a)中僅表示攝像裝置261側，但攝像裝置261、262藉由直動機構(省略圖示)而於槽部內沿X方向移動(往返)，且輸出保持於可動部81且對向配置之電子零件70之圖像。藉由攝像裝置261、262，而於定位位置P1可一次光學性地識別2個電子零件70之配置位置。又，藉由攝像裝置261、262沿X方向移動，可光學性地識別合計8個電子零件70之配置位置。
圖11(a)、(b)所示之第2攝像部270配置於定位位置P2，且包括2個攝像裝置271、272。於定位位置P2形成有自基座201之上表面凹下而設置、且沿X方向延伸之槽部。攝像裝置271、272以沿Y方向排列之方式配置於槽部內。攝像裝置271、272包括與攝像裝置261、262相同之元件，且與攝像裝置261、262同樣地，於槽部內沿X方向移動(往返)，且輸出電子零件70之圖像。藉此，於定位位置P2，亦可一次光學性地識別2個而合計8個電子零件70之配置位置。
<定位機構>
其次，參照圖13對定位機構110之構成進行說明。圖13係表示第3實施形態之電子零件檢查裝置之定位機構之概略構成之方塊圖。
如圖13所示，定位機構110係如下之多軸定位機構，即於4個驅動單元111a、111b、111c、111d之各者包括12個壓 電馬達11、12、13、14，以4個驅動電路90a、90b、90c、90d驅動合計48個(48軸)壓電馬達。驅動單元111a、111b、111c、111d分別具有相同之構成，藉由標註於符號末尾之a、b、c、d，而使各驅動單元111、與繼電器21、22、23、24及壓電馬達11、12、13、14相對應。以下，省略標註於符號末尾之a、b、c、d進行說明。
各驅動單元111包括驅動電路90、4個繼電器21、22、23、24、及12個壓電馬達11(X)、11(Y)、11(θ)、12(X)、12(Y)、12(θ)、13(X)、13(Y)、13(θ)、14(X)、14(Y)、14(θ)。12個壓電馬達具有相同之構成，藉由標註於各壓電馬達之符號末尾之(X)、(Y)、(θ)，而表示各壓電馬達使可動部81(參照圖11)分別沿X方向、Y方向、θ方向移動。此處，θ方向係以Z方向為旋轉軸而於包括X方向及Y方向之面內旋轉之方向。
以下，將使可動部81沿X方向移動之壓電馬達11、12、13、14總稱為作為第2壓電馬達之X方向用壓電馬達。又，將使可動部81沿Y方向移動之壓電馬達11、12、13、14總稱為作為第1壓電馬達之Y方向用壓電馬達。又，將使可動部81沿θ方向移動之壓電馬達11、12、13、14總稱為θ方向用壓電馬達。
對繼電器21連接3個壓電馬達11(X，Y，θ)。而且，藉由繼電器21之切換而使3個壓電馬達11(X，Y，θ)成為與驅動電路90電性連接之狀態、或斷開之狀態。同樣地，分別對繼電器22連接壓電馬達12(X，Y，θ)，對繼電器23連接壓 電馬達13(X，Y，θ)，對繼電器24連接壓電馬達14(X，Y，θ)。
驅動電路90具有與第1實施形態中之驅動電路30相同之構成，但為驅動3個壓電馬達11(X，Y，θ)，而包括各為3個之振盪器31、增益放大器32、PWM部33、數位放大器34、電感器-電容器35、36、及繼電器37、38。
雖未圖示，但自驅動電路90對繼電器21、22、23、24及壓電馬達11(X，Y，θ)、12(X，Y，θ)、13(X，Y，θ)、14(X，Y，θ)輸出選擇信號及驅動信號，且將來自編碼器之編碼器信號反饋至驅動電路90。因此，藉由4個繼電器21、22、23、24，可切換為將12個壓電馬達11(X，Y，θ)、12(X，Y，θ)、13(X，Y，θ)、14(X，Y，θ)與驅動電路90電性連接之狀態、或斷開之狀態。
再者，如圖12(a)所示，繼電器21、22、23、24設置於支撐部202。又，壓電馬達設置於頭部80，例如自Z方向按照壓電馬達11(X)、11(Y)、11(θ)之順序配置。即，使可動部81沿X方向移動之X方向用壓電馬達，配置於相較使可動部81沿Y方向移動之Y方向用壓電馬達靠上方。另一方面，驅動電路90與控制裝置210(未圖示)一併配置於基座201之Y方向之端部等自壓電馬達離開之位置。
如上述般，由於定位機構110係以共用之驅動電路90驅動12個壓電馬達11(X，Y，θ)、12(X，Y，θ)、13(X，Y，θ)、14(X，Y，θ)，故而可相對於壓電馬達之數量而使驅動電路90之數量及佈線之數量減少。因此，可謀求定位機 構110之小型化、輕量化、低成本化。
進而，由於配置於分離之位置之驅動電路90與壓電馬達11(X，Y，θ)、12(X，Y，θ)、13(X，Y，θ)、14(X，Y，θ)之間之佈線之數量較少即可，故而可將使支撐部202或可動部81移動時之因佈線之重量或佈線束之抑制力而產生之負載抑制得較小，因此，可易於進行定位，從而可進行更精密之定位。
<定位機構之驅動控制方法>
繼而，參照圖14對定位機構110之驅動控制方法、及與定位相關之電子零件檢查裝置200之動作進行說明。圖14係說明第3實施形態之電子零件檢查裝置之定位機構之驅動控制方法之圖。再者，圖14係自上方(Z方向)觀察電子零件檢查裝置200之圖。
(於頭部80a、80b之定位)
於圖14(a)中，頭部80a、80b配置於定位位置P1，頭部80c、80d配置於檢查位置P3。於頭部80a、80b，供給托盤241(參照圖11(b))移動至定位位置P1，電子零件70(未圖示)被供給並保持於合計為8個之可動部81之各者。於供給托盤241自定位位置P1沿X方向移動後，於定位位置P1，對保持於頭部80a、80b之可動部81之8個電子零件70，逐2個地依序進行定位。
此處，首先，攝像裝置261、262配置於-X方向側之與可動部81重合之位置。而且，於各位置，針對保持於可動部81之2個電子零件70，一面以攝像裝置261、262光學性地 識別配置位置，一面驅動壓電馬達11a(X，Y，θ)、11b(X，Y，θ)，使可動部81沿X方向、Y方向、θ方向移動而於特定位置進行定位。此時，藉由來自驅動電路90之選擇信號，而於頭部80a、80b僅驅動壓電馬達11a(X，Y，θ)、11b(X，Y，θ)。
繼而，攝像裝置261、262沿X方向移動，而配置於與自-X方向側起第2個可動部81重合之位置，僅驅動壓電馬達12a(X，Y，θ)、12b(X，Y，θ)，對接下來之2個電子零件70進行定位。如此，藉由攝像裝置261、262沿X方向移動，並且依序切換而驅動壓電馬達，從而完成頭部80a、80b上之8個電子零件70之定位。
(於頭部80c、80d之電氣特性檢查)
當於定位位置P1，於頭部80a、80b進行電子零件70之定位之期間，於檢查位置P3，於頭部80c、80d將8個電子零件70插入至檢查插口232(參照圖11(b))，而進行8個電子零件70之電氣特性檢查。
其次，若定位位置P1處之定位及檢查位置P3處之電氣特性檢查結束，則藉由直動驅動裝置220(參照圖10)使支撐部202(參照圖11(a))沿-Y方向移動。藉此，如圖14(b)所示，頭部80a、80b配置於檢查位置P3，頭部80c、80d配置於定位位置P2。
(於頭部80c、80d之定位)
於頭部80c、80d，回收托盤252(參照圖11(b))移動至定位位置P2，自合計8個可動部81回收檢查結束之電子零件 70。回收托盤252自定位位置P2移動至-X方向後，供給托盤242(參照圖11(b))移動至定位位置P2，於頭部80c、80d之可動部81保持檢查前之8個電子零件70。供給托盤242自定位位置P2沿X方向移動後，於定位位置P2，對8個電子零件70，逐2個地依序進行定位。
此處，攝像裝置271、272配置於-X方向側之與可動部81重合之位置，一面對2個電子零件70光學性地識別配置位置，一面驅動壓電馬達11c(X，Y，θ)、11d(X，Y，θ)，而於特定位置進行定位。而且，藉由使攝像裝置271、272依序沿X方向移動，切換壓電馬達之驅動而進行驅動，從而結束頭部80c、80d之8個電子零件70之定位。
(於頭部80a、80b之電氣特性檢查)
當於定位位置P2，於頭部80c、80d，進行電子零件70之定位之期間，於檢查位置P3，於頭部80a、80b，將8個電子零件70插入至檢查插口232，而進行8個電子零件70之電氣特性檢查。
其次，若定位位置P2之定位及檢查位置P3之電氣特性檢查結束，則藉由直動驅動裝置220使支撐部202沿Y方向移動。藉此，如圖14(a)所示，頭部80a、80b配置於定位位置P1，頭部80c、80d配置於檢查位置P3。而且，於頭部80a、80b，回收托盤251(參照圖11(b))移動至定位位置P1，自合計8個可動部81回收電子零件70。
以下，與上述同樣地，反覆進行於頭部80a、80b之定位及電氣特性檢查、以及於頭部80c、80d之定位及電氣特性 檢查。
此外，每當反覆進行上述定位及電氣特性檢查時，便藉由直動驅動裝置220反覆使支撐部202沿Y方向往返移動。如此一來，設置於頭部80a、80b、80c、80d之48個壓電馬達亦於非驅動狀態下與支撐部202一併反覆沿Y方向往返移動。利用該直動驅動裝置220之Y方向之移動與利用壓電馬達的Y方向之移動相比，移動速度及移動距離均較大。
因此，每當進行利用直動驅動裝置220之Y方向之移動時，Y方向之慣性力便作用於48個壓電馬達。壓電馬達於非驅動狀態下亦因被驅動體5與滑動部4之間之摩擦力(參照圖2)而保持為不移動，但若慣性力較大，則存在移動而自所定位之位置偏移之情形。於此種情形時，與利用直動驅動裝置220之直動方向為相同方向之Y方向用壓電馬達與X方向用壓電馬達或θ方向用壓電馬達相比，更容易移動。又，由於對Y方向用壓電馬達施加之重力越大，慣性力越大，故而更容易移動。
因此，於定位機構110中，將Y方向用壓電馬達配置於較X方向用壓電馬達更靠-Z方向之可動部81側、即更靠下方(鉛垂方向)。因此，由於X方向用壓電馬達之重力不施加於Y方向用壓電馬達，故而與將Y方向用壓電馬達配置於較X方向用壓電馬達更靠上之情形相比，可將作用於Y方向用壓電馬達之慣性力抑制得較小。藉此，即便利用直動驅動裝置220反覆使支撐部202沿Y方向往返移動，亦可抑制由因慣性力而導致Y方向用壓電馬達移動所引起之位置 偏移。
再者，定位機構110之壓電馬達可應用如下構成中之任一者，即，於第1實施形態中之振動體1以4分割形成電極，及於第2實施形態中之振動體2以5分割形成電極。又，定位機構110所具備之驅動單元之數量、或連接於一個驅動電路90之壓電馬達之數量並不限定於上述數量，亦可構成為針對每個壓電馬達而設置有繼電器。
如上所述，根據第3實施形態之電子零件檢查裝置200所具備之定位機構110之構成，可獲得以下效果。
(1)由於以共用之驅動電路90驅動12個壓電馬達11(X，Y，θ)、12(X，Y，θ)、13(X，Y，θ)、14(X，Y，θ)，故而可相對於壓電馬達之數量而使驅動電路90之數量及佈線之數量減少。因此，可謀求定位機構110之小型化、輕量化、低成本化。
進而，由於配置於分離之位置之驅動電路90與壓電馬達11(X，Y，θ)、12(X，Y，θ)、13(X，Y，θ)、14(X，Y，θ)之間之佈線之數量較少即可，故而可將使支撐部202或可動部81移動時之因佈線之重量或佈線束之抑制力而產生之負載抑制得較小，因此，可易於進行定位，從而可進行更精密之定位。
(2)將Y方向用壓電馬達配置於較X方向用壓電馬達更靠下方(鉛垂方向)。因此，與將Y方向用壓電馬達配置於較X方向用壓電馬達更靠上方之情形相比，可將作用於Y方向用壓電馬達之慣性力抑制得小X方向用壓電馬達之重力之 量。藉此，即便反覆沿Y方向往返移動，亦可抑制由因慣性力而導致之Y方向用壓電馬達移動所引起之位置偏移。
(第4實施形態) <機器人手部及機器人>
其次，對第4實施形態之機器人手部及機器人進行說明。第4實施形態之機器人手部及機器人包括具有與第1實施形態之驅動裝置相同之構成的驅動裝置作為關節部之驅動裝置。對與第1實施形態共用之構成要素標註相同符號，並省略其說明。
圖15係表示第4實施形態之機器人手部及機器人之構造之模式圖。圖15(a)係表示機器人手部之構造之模式圖。如圖15(a)所示，機器人手部300包括手主體部301、2個手指部302a、302b、及控制裝置307。2個手指部302a、302b設置於手主體部301。
手指部302a係將作為可動部之3個關節部304a、305a、306a、與3個手指構件303a交替地連接而構成。於關節部304a、305a、306a分別設置有壓電馬達11a、12a、13a及繼電器21a、22a、23a。手指部302b係將作為可動部之3個關節部304b、305b、306b與3個手指構件303b交替地連接而構成。於關節部304b、305b、306b分別設置有壓電馬達11b、12b、13b及繼電器21b、22b、23b。
於控制裝置307配置有驅動電路30a、30b。於驅動電路30a連接有壓電馬達11a、12a、13a及繼電器21a、22a、23a。藉由基於來自驅動電路30a之選擇信號之繼電器 21a、22a、23a之切換，而分時驅動壓電馬達11a、12a、13a，從而關節部304a、305a、306a旋動。同樣地，於驅動電路30b連接有壓電馬達11b、12b、13b及繼電器21b、22b、23b，藉由基於來自驅動電路30b之選擇信號之繼電器21b、22b、23b之切換，而分時驅動壓電馬達11b、12b、13b，從而關節部304b、305b、306b旋動。藉此，可使手指部302a、302b如人類之手指般變形為所需之形態。
圖15(b)係表示機器人之構造之模式圖。如圖15(b)所示，機器人310包括機器人主體部311、2個腕部312a、312b、及控制裝置317。2個腕部312a、312b設置於機器人主體部311。
腕部312a係將作為可動部之3個關節部314a、315a、316a與2個腕構件313a交替地連接而構成。於關節部314a、315a、316a分別設置有壓電馬達11e、12e、13e及繼電器21e、22e、23e。腕部312a之一端設置於機器人主體部311，且於另一端設置有機器人手部300a。機器人手部300a具有與圖15(a)相同之構成。
腕部312b係將作為可動部之3個關節部314b、315b、316b與2個腕構件313b交替地連接而構成。於關節部314b、315b、316b分別設置有壓電馬達11f、12f、13f及繼電器21f、22f、23f。腕部312b之一端設置於機器人主體部311，於另一端設置有機器人手部300b。機器人手部300b具有與圖15(a)相同之構成，但於關節部包括連接於驅動電路30c、30d之各者之各3個壓電馬達及繼電器(省略圖示)。
於控制裝置317配置有驅動電路30a、30b、30c、30d、30e、30f。於驅動電路30e連接有壓電馬達11e、12e、13e及繼電器21e、22e、23e。藉由基於來自驅動電路30e之選擇信號之繼電器21e、22e、23e之切換，而分時驅動壓電馬達11e、12e、13e，從而關節部314a、315a、316a旋動。
同樣地，於驅動電路30f連接有壓電馬達11f、12f、13f及繼電器21f、22f、23f，藉由基於來自驅動電路30f之選擇信號之繼電器21f、22f、23f之切換，而分時驅動壓電馬達11f、12f、13f，從而關節部314b、315b、316b旋動。藉此，可使腕部312a、312b如人類之腕般變形為所需之形態。
如上所述，根據第4實施形態之機器人手部300及機器人310之構成，可獲得以下效果。再者，省略標註於符號末尾之a、b、c、d等。
(1)因於各關節部具備與第1實施形態之驅動裝置100相同之驅動裝置，故而可相對於壓電馬達11、12、13之數量而使驅動電路30之數量及佈線之數量減少。又，由於使用壓電馬達，故而與使用電磁馬達或脈衝馬達之情形相比，可不需要針對每個馬達而設置之制動機構。其結果，可謀求機器人手部300及機器人310之小型化、輕量化、低成本化。
(2)由於配置於分離之位置之驅動電路30與壓電馬達11、12、13之間的佈線之數量減少即可，故而將使手指部302及腕部312變形時之因佈線之重量或佈線束之抑制力而產 生之負載抑制得較小，因此，於機器人手部300之手指部302及機器人310之腕部312，可進行更精密之動作。
再者，上述實施形態僅表示本發明之一態樣，於本發明之範圍內可任意地變形及應用。以下，對變形例進行敍述。
(變形例1)
例如，於上述第1實施形態中，構成為自設置於壓電馬達11、12、13、14之各者之編碼器51、52、53、54個別地將編碼器信號反饋至驅動電路30，但並不限定於此。亦可構成為於編碼器側亦設置有複數個繼電器，以繼電器切換編碼器51、52、53、54。或者，亦可構成為於編碼器51、52、53、54將信號編序或編碼並反饋至驅動電路30，且於驅動電路30進行並行化或解碼。根據此種構成，可使驅動電路30與編碼器51、52、53、54之間的佈線之數量減少。
(變形例2)
又，於上述第1實施形態中，於驅動電路30使用數位放大器34，但並不限定於此，亦可構成為於驅動電路30使用類比放大器。於在驅動電路30使用類比放大器之情形時，省去PWM部33及電感器-電容器35、36。
(變形例3)
又，於上述第3實施形態中，構成為於定位機構110之頭部80a、80b及頭部80c、80d，交替地實施定位及電氣特性檢查，但並不限定於此。亦可構成為於頭部80a、80b及頭部80c、80d一起進行定位及電氣特性檢查。又，於該情形 時，可使定位位置P1、P2為相同位置，亦可構成為供給托盤241、242及回收托盤251、252沿Y方向移動。
(變形例4)
又，於上述第3實施形態中，作為電子零件之一例，對在基板71安裝有半導體晶片72之電子零件70進行了說明，但電子零件並不限定於該構成。電子零件亦可為半導體晶片、LCD(Liquid Crystal Display，液晶顯示裝置)等顯示器件、水晶器件、各種感測器、噴墨頭等。
11(11a、11b、11c)‧‧‧壓電馬達
12(12a、12b、12c)‧‧‧壓電馬達
13(13a、13b、13c)‧‧‧壓電馬達
14(14a、14b、14c)‧‧‧壓電馬達
21(21a、21b、21c)‧‧‧繼電器
22(22a、22b、22c)‧‧‧繼電器
23(23a、23b、23c)‧‧‧繼電器
24(24a、24b、24c)‧‧‧繼電器
30(30a、30b、30c)‧‧‧驅動電路
50(50a、50b、50c)‧‧‧可動部
61、62、63、64‧‧‧壓電馬達
70‧‧‧電子零件
81‧‧‧可動部
90‧‧‧驅動電路
100‧‧‧驅動裝置
101a‧‧‧驅動單元
101b‧‧‧驅動單元
101c‧‧‧驅動單元
102‧‧‧驅動裝置
200‧‧‧電子機器檢查裝置
205‧‧‧電子零件搬送裝置
220‧‧‧作為直動機構之直動驅動裝置
300‧‧‧機器人手部
304、305、306‧‧‧作為可動部之關節部
310‧‧‧機器人
314、315、316‧‧‧作為可動部之關節部
圖1係表示第1實施形態之驅動裝置之概略構成之方塊圖。
圖2係表示用於第1實施形態之驅動裝置中之壓電馬達之構成之模式圖。
圖3係表示第1實施形態之驅動裝置之構成之方塊圖。
圖4係表示第1實施形態之驅動電路之構成之方塊圖。
圖5(a)~(e)係說明第1實施形態之驅動裝置之驅動控制方法之圖。
圖6係表示用於第2實施形態之驅動裝置中之壓電馬達之構成之模式圖。
圖7係表示第2實施形態之驅動裝置之構成之方塊圖。
圖8係表示第2實施形態之驅動電路之構成之方塊圖。
圖9(a)~(c)係表示第3實施形態之電子零件之一例之圖。
圖10係表示第3實施形態之電子零件搬送裝置及電子零件檢查裝置之概略構成之方塊圖。
圖11(a)、11(b)係說明第3實施形態之電子零件檢查裝置之要部之構成之圖。
圖12(a)~(c)係說明第3實施形態之電子零件檢查裝置之要部之構成之圖。
圖13係表示第3實施形態之電子零件檢查裝置之定位機構之概略構成之方塊圖。
圖14(a)、14(b)係說明第3實施形態之電子零件檢查裝置之定位機構之驅動控制方法之圖。
圖15(a)、15(b)係表示第4實施形態之機器人手部及機器人之構造之模式圖。
11(11a、11b、11c)‧‧‧壓電馬達
12(12a、12b、12c)‧‧‧壓電馬達
13(13a、13b、13c)‧‧‧壓電馬達
14(14a、14b、14c)‧‧‧壓電馬達
21(21a、21b、21c)‧‧‧繼電器
22(22a、22b、22c)‧‧‧繼電器
23(23a、23b、23c)‧‧‧繼電器
24(24a、24b、24c)‧‧‧繼電器
30(30a、30b、30c)‧‧‧驅動電路
50(50a、50b、50c)‧‧‧可動部
100‧‧‧驅動裝置
101a‧‧‧驅動單元
101b‧‧‧驅動單元
101c‧‧‧驅動單元

Claims (11)

  1. 一種驅動裝置，其特徵在於包括：複數個可動部，其等使物體移動；複數個壓電馬達，其等使上述可動部移動；複數個驅動電路，其等驅動上述壓電馬達；及複數個切換機構，其等使上述壓電馬達與上述驅動電路電性連接或斷開；其中上述驅動電路之數量小於上述壓電馬達之數量；且上述壓電馬達之各者包含凸部，該凸部經調適以接觸驅動構件，來移動上述可動部之各者。
  2. 如請求項1之驅動裝置，其中上述驅動電路之數量係2個以上。
  3. 如請求項1或2之驅動裝置，其中上述可動部之移動方向係彼此不同。
  4. 如請求項1或2之驅動裝置，其中上述切換機構之數量係2個以上；且上述切換機構係分別設置於上述壓電馬達。
  5. 如請求項1或2之驅動裝置，其中上述切換機構之各者包括光電MOS繼電器(photo-MOS relay)。
  6. 一種電子零件搬送裝置，其特徵在於包括：可動部，其保持上述電子零件而移動；複數個壓電馬達，其等使上述可動部移動；複數個驅動電路，其等驅動上述壓電馬達；及複數個切換機構，其等使上述壓電馬達與上述驅動電 路電性連接或斷開；其中上述驅動電路之數量小於上述壓電馬達之數量；且上述壓電馬達之各者包含凸部，該凸部經調適以接觸驅動構件，來移動上述複數個可動部。
  7. 如請求項6之電子零件搬送裝置，其進而包括使上述可動部沿第1方向往返移動之直動機構，上述複數個壓電馬達包括使上述可動部於上述第1方向移動之第1壓電馬達、及使上述可動部於與上述第1方向不同之第2方向移動之第2壓電馬達，且上述第1壓電馬達相對於上述直動機構而配置於較上述第2壓電馬達更靠上述可動部側。
  8. 一種電子零件檢查裝置，其係使電子零件移動至特定位置而進行上述電子零件之電性檢查者，其特徵在於包括：檢查部，其檢查上述電子零件；可動部，其保持上述電子零件，且可移動；複數個壓電馬達，其等使上述可動部於特定方向移動；單一驅動電路，其驅動上述複數個壓電馬達；及複數個切換機構，其等設置於上述複數個壓電馬達與上述驅動電路之間，且使上述複數個壓電馬達中之至少一者與上述驅動電路電性連接或斷開；其中上述複數個壓電馬達之各者包含凸部，該凸部經調適以接觸驅動構件，來移動上述可動部。
  9. 如請求項8之電子零件檢查裝置，其進而包括使上述可動部沿第1方向往返移動之直動機構，上述複數個壓電馬達包括使上述可動部於上述第1方向移動之第1壓電馬達、及使上述可動部於與上述第1方向不同之第2方向移動之第2壓電馬達，且上述第1壓電馬達相對於上述直動機構而配置於較上述第2壓電馬達更靠上述可動部側。
  10. 一種機器人手部，其特徵在於包括：請求項1至5之任一驅動裝置。
  11. 一種機器人，其特徵在於包括：請求項1至5之任一驅動裝置。
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