压电驱动装置的控制方法、压电驱动装置及机器人制造方法及图纸

提供压电驱动装置的控制方法、压电驱动装置及机器人，该压电驱动装置即使在使用间歇的驱动信号的情况下也能够高精度地驱动驱动用压电元件。压电驱动装置的控制方法其特征在于，压电驱动装置具有：振动体，通过对驱动用压电元件施加包含周期信号的驱动信号而振动；被驱动部，通过振动体的振动而驱动；及驱动信号生成部，使用基于目标脉冲占空比生成的脉冲信号来生成驱动信号，驱动信号生成部检测在驱动用压电元件中产生的电压振幅，并基于电压振幅生成目标脉冲占空比，其中驱动信号包括间歇信号，该间歇信号由输出周期信号的输出期间和中断周期信号的输出的中断期间构成，驱动信号生成部检测输出期间电压振幅，而不检测中断期间电压振幅。

【技术实现步骤摘要】
压电驱动装置的控制方法、压电驱动装置及机器人
本专利技术涉及压电驱动装置的控制方法、压电驱动装置及机器人。
技术介绍
专利文献1中公开了一种驱动装置，该驱动装置具有：超声波马达，具有根据电压的施加而伸缩并通过伸缩动作来驱动可动部的压电元件；和驱动信号生成部，间歇地输出周期信号。驱动信号生成部具有：基本信号生成部，将一定振幅的交流信号作为基本信号输出；脉冲信号生成部，输出以比基本信号周期长的周期反复接通和断开的脉冲信号；及开关部，仅在脉冲信号的接通时间内原样输出基本信号。由于从这样的驱动信号生成部输出的驱动信号为间歇信号，所以与脉冲信号的占空比为100％的情况相比，能够降低超声波马达的驱动速度。另一方面，正在研究以下情况：在使用压电元件的驱动装置中，检测交流驱动信号的电压振幅，并以减小该检测结果电压振幅与目标电压振幅之差的方式，进行改变驱动信号的生成条件的反馈控制。在这样的反馈控制中，需要持续监控实际输出的驱动信号的振幅与目标电压振幅之差。而且，当驱动信号是间歇信号时，需要对原样输出基本信号的接通时间的电压振幅和不输出基本信号的断开时间的电压振幅分别进行反馈。具体而言，将从开关部输出的驱动信号分配在开关部与压电元件之间，并返回到确定驱动信号的生成条件的脉冲信号生成部。然而，开关部在接通时间输出基本信号，并且在断开时间处于高阻抗状态，从而以不输出基本信号的方式工作。因此，在断开时间内，开关部与压电元件之间的电路处于浮置状态。当在这样的驱动装置中进行反馈控制时，即使在不输出基本信号的断开时间内，超声波马达也持续驱动，因此在压电元件中产生伴随压电效果的电荷，与驱动信号无关的电压振幅返回到脉冲信号生成部。其结果，检测到未预期的电压振幅，驱动信号的精度降低。因此，存在无法高精度地进行目标驱动的问题。专利文献1：日本特开2007-244181号公报
技术实现思路
本专利技术的应用例涉及的压电驱动装置的控制方法，其特征在于，所述压电驱动装置具有：振动体，具有驱动用压电元件，通过对所述驱动用压电元件施加包含周期信号的驱动信号而振动；被驱动部，通过所述振动体的振动而驱动该被驱动部；及驱动信号生成部，使用基于目标脉冲占空比生成的脉冲信号来生成所述驱动信号，所述驱动信号生成部检测在所述驱动用压电元件中产生的电压振幅，并基于所述电压振幅生成所述目标脉冲占空比，所述驱动信号包括间歇信号，所述间歇信号由输出所述周期信号的输出期间和中断所述周期信号的输出的中断期间构成，当将所述输出期间的所述电压振幅作为输出期间电压振幅并将所述中断期间的所述电压振幅作为中断期间电压振幅时，所述驱动信号生成部检测所述输出期间电压振幅，而不检测所述中断期间电压振幅。附图说明图1是示出第一实施方式涉及的压电驱动装置的俯视图。图2是示出图1所示压电致动器包括的振动体的电极配置的俯视图。图3是图2的A-A线剖视图。图4是图2的B-B线剖视图。图5是图2的C-C线剖视图。图6是图2的D-D线剖视图。图7是用于说明驱动信号的图。图8是用于说明压电致动器的驱动状态的示意性俯视图。图9是用于说明压电致动器的驱动状态的示意性俯视图。图10是压电马达的电路图。图11是用于说明脉冲信号的脉冲占空比的图。图12是示出第一PWM波形生成部及第一驱动电路的电路图。图13是示出脉冲占空比过小时的脉冲信号的图。图14是示出包括间歇生成的周期信号的驱动信号的图。图15是表示目标脉冲占空比与间歇占空比之间的关系的一例的图。图16是表示基于图15所示目标脉冲占空比与间歇占空比之间的关系驱动转子时，目标驱动信号表示的目标驱动电压与转子的旋转速度之间关系的一例的曲线图。图17是表示目标脉冲占空比与间歇占空比之间的关系的另一例的曲线图。图18是图10所示的第一电压检测部的概念图。图19是表示周期信号的一例的图。图20是用于说明在第一驱动信号中包括间歇信号时，第一电压检测部检测的电压振幅及第一电压检测部输出的电压振幅检测值的图。图21是用于说明实施方式涉及的压电驱动装置的控制方法的流程图。图22是表示包括压电马达的机器人的结构的示意性立体图。图23是表示包括压电马达的打印机的结构的示意性立体图。附图标记说明1...压电马达；2...转子；3...驱动部；4...中心轴；5...外周面；6...压电致动器；7...施力部件；8...控制装置；11...主面；12...编码器；13...标尺；14...光学元件；15...发光元件；16...摄像元件；17...振动体；18...支承部；19...第一方向；20...第二方向；21...连接部；21a...第一连接部；21b...第二连接部；22...凸部；23...第一压电元件；24...第二压电元件；25...第三压电元件；26...第四压电元件；27...第五压电元件；28...第六压电元件；31...第七压电元件；32...压电元件单元；33...基板；34...第十一压电元件；35...第十二压电元件；36...第十三压电元件；37...第十四压电元件；38...第十五压电元件；41...第十六压电元件；42...第十七压电元件；43...保护层；44...第一电极；45...压电体；46...第二电极；47...粘接剂；48...第一驱动信号；48A...连续信号；48B...间歇信号；50...第二驱动信号；51...第三驱动信号；52...拾取信号；53...第一箭头；54...第二箭头；55...第三箭头；56...第四箭头；57...电压控制部；58...第一电压控制部；61...第二电压控制部；62...频率控制部；63...位置指令控制部；64...位置控制部；65...速度控制部；66...第一驱动信号生成部；67...第二驱动信号生成部；68...第一驱动电压控制部；71...第一PWM波形生成部；72...第一驱动电路；72a...第一开关元件；72b...第二开关元件；72c...LC谐振电路；72d...线圈；72e...电容器；73...比较部；74...输出部；75...第一反馈电路；76...第二驱动电压控制部；77...第二PWM波形生成部；78...第二驱动电路；83...第二反馈电路；84...位置指令；85...速度指令；86...目标驱动信号；87...第一目标脉冲占空比信号；88...频率指令；89...比较结果信号；91...第一脉冲信号；92...第一脉冲电压；93...第二脉冲电压；94...脉冲宽度；95...脉冲期间；96...第一反转脉冲信号；97...切换电压；103...第一相关线；104...第二相关线；105...第三相关线；111...第二目标脉冲占空比信号；112...第二脉冲信号；114...PU电压控制部；115...第三驱动信号生成部；116...第三驱动电压控制部；11本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压电驱动装置的控制方法，其特征在于，具有：/n振动体，具有驱动用压电元件，通过对所述驱动用压电元件施加包含周期信号的驱动信号而振动；/n被驱动部，通过所述振动体的振动而驱动该被驱动部；及/n驱动信号生成部，使用基于目标脉冲占空比生成的脉冲信号来生成所述驱动信号，/n所述驱动信号生成部检测在所述驱动用压电元件中产生的电压振幅，并基于所述电压振幅生成所述目标脉冲占空比，/n所述驱动信号包括间歇信号，所述间歇信号由输出所述周期信号的输出期间和中断所述周期信号的输出的中断期间构成，/n当将所述输出期间的所述电压振幅作为输出期间电压振幅并将所述中断期间的所述电压振幅作为中断期间电压振幅时，所述驱动信号生成部检测所述输出期间电压振幅，而不检测所述中断期间电压振幅。/n

【技术特征摘要】
20190426 JP 2019-0863661.一种压电驱动装置的控制方法，其特征在于，具有：
振动体，具有驱动用压电元件，通过对所述驱动用压电元件施加包含周期信号的驱动信号而振动；
被驱动部，通过所述振动体的振动而驱动该被驱动部；及
驱动信号生成部，使用基于目标脉冲占空比生成的脉冲信号来生成所述驱动信号，
所述驱动信号生成部检测在所述驱动用压电元件中产生的电压振幅，并基于所述电压振幅生成所述目标脉冲占空比，
所述驱动信号包括间歇信号，所述间歇信号由输出所述周期信号的输出期间和中断所述周期信号的输出的中断期间构成，
当将所述输出期间的所述电压振幅作为输出期间电压振幅并将所述中断期间的所述电压振幅作为中断期间电压振幅时，所述驱动信号生成部检测所述输出期间电压振幅，而不检测所述中断期间电压振幅。


2.根据权利要求1所述的压电驱动装置的控制方法，其特征在于，
所述驱动用压电元件包括：
使所述振动体伸缩振动的伸缩压电元件；及
使所述振动体弯曲振动的弯曲压电元件，
所述驱动信号生成部不检测在所述弯曲压电元件中产生的所述中断期间电压振幅。


3.根据权利要求1所述的压电驱动装置的控制方法，其特征在于，
所述驱动用压电元件包括：
使所述振动体伸缩振动的伸缩压电元件；及
使所述振动体弯曲振动的弯曲压电元件，
所述驱动信号生成部不检测在所述伸缩压电元件中产生的所述中断期间电压振幅。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的压电驱动装置的控制方法，其特征在于，
所述驱动信号生成部根据所述输出期间和所述中断期间之和与所述输出期间之...

【专利技术属性】
技术研发人员：斋藤英俊，
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