力檢測裝置、機械手和電子部件搬運裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供能夠使裝置小型化且使力檢測的精度提高的力檢測裝置、機械手和電子部件搬運裝置、電子部件檢查裝置、部件加工裝置以及移動體。本發(fā)明的力檢測裝置具備第一基板、第二基板、設(shè)置于上述第一基板與上述第二基板之間的電路基板、以及搭載于上述電路基板且根據(jù)外力輸出信號的元件，在上述電路基板的配置有上述元件的部位形成有孔，在上述第一基板設(shè)置有第一凸部，其插入上述孔且朝向上述元件突出。另外，從相對于上述第一基板而垂直的方向觀察，上述元件配置于上述第一凸部內(nèi)。
【專利說明】力檢測裝置、機械手和電子部件搬運裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及力檢測裝置、機械手、電子部件搬運裝置、電子部件檢查裝置、部件加工裝置以及移動體。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來，以提高生產(chǎn)效率為目的，針對工廠等生產(chǎn)施設(shè)的工業(yè)用機械手的引入正在推進。這樣的工業(yè)機械手具備能夠相對于一個或多個軸向而驅(qū)動的臂和安裝于臂前端側(cè)的手部、部件檢查用器具或者部件搬運用器具等末端執(zhí)行器，能夠執(zhí)行部件的組裝作業(yè)、部件加工作業(yè)等部件制造作業(yè)、部件搬運作業(yè)以及部件檢查作業(yè)等。
[0003]在這樣的工業(yè)用機械手中，例如，在臂與末端執(zhí)行器之間設(shè)置有力檢測裝置。作為用于工業(yè)用機械手的力檢測裝置，使用例如專利文獻I所公開的那樣的力檢測裝置。專利文獻I所記載的力檢測裝置具備一對基板、和設(shè)置于該一對基板之間且具有結(jié)晶圓板的元件。另外，對元件施加增壓。若對上述基板施加外力，則一對基板相對移位，通過元件來檢測作用于一對基板之間的力。在使用這樣的具有結(jié)晶圓板的元件的力檢測裝置中，將因外力而產(chǎn)生的結(jié)晶圓板的變形轉(zhuǎn)換為電壓而輸出。
[0004]專利文獻1:日本特開平4-231827號公報
[0005]然而，在以往的力檢測裝置中，包括將從結(jié)晶圓板輸出的電荷轉(zhuǎn)換為電壓的電路等的電路基板設(shè)置于一對基板的外側(cè)，因此，存在裝置整體大型化之類的問題。
[0006]因此，為了解決這樣的問題，實現(xiàn)裝置整體的小型化，考慮將電路基板設(shè)置于一對基板之間，在該電路基板上搭載元件。
[0007]然而，由于在按壓板與元件之間夾設(shè)有電路基板，所以電路基板成為緩沖材，使施加于元件的力分散，由此，無法對元件施加充分的增壓，另外，存在力檢測的精度降低之類的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于提供能夠使裝置小型化并且使力檢測的精度提高的力檢測裝置、機械手、電子部件搬運裝置、電子部件檢查裝置、部件加工裝置以及移動體。
[0009]本發(fā)明為了解決上述的課題的至少一部分而產(chǎn)生，作為以下的方式或者應(yīng)用例而實現(xiàn)。
[0010]本發(fā)明的力檢測裝置的特征在于，具備:第一基板；第二基板；電路基板，其設(shè)置于上述第一基板與上述第二基板之間；以及元件，其搭載于上述電路基板且根據(jù)外力輸出信號，在上述電路基板的配置有上述元件的部位形成有孔，在上述第一基板設(shè)置有第一凸部，上述第一凸部插入上述孔且朝向上述元件突出。
[0011]由此，由于電路基板設(shè)置于第一基板與第二基板之間，所以能夠使裝置小型化。
[0012]另外，能夠通過第一凸部與第二基板不經(jīng)由電路基板而夾持元件。由此，能夠防止電路基板成為緩沖部件而使施加于元件的力分散的情況，因此，能夠?qū)υ浞值厥┘釉鰤?，另外，能夠使力檢測的精度提聞。
[0013]在本發(fā)明的力檢測裝置中，優(yōu)選從與上述第一基板垂直的方向觀察，上述元件配置于上述第一凸部內(nèi)。
[0014]由此，在進行力檢測時，由于施加于第一基板或者第二基板的外力施加于元件整體，所以與該外力施加于元件的一部分的情況相比較，能夠得到較大的檢測信號，因此，能夠進行更聞精度的力檢測。
[0015]在本發(fā)明的力檢測裝置中，優(yōu)選上述元件由上述第一凸部與上述第二基板所夾持。
[0016]由此，能夠?qū)υ┘釉鰤海虼?能夠檢測正反兩方向的力。
[0017]在本發(fā)明的力檢測裝置中，優(yōu)選上述元件由上述第一凸部與上述第二基板而增壓。
[0018]由此，能夠檢測正反兩方向的力。
[0019]在本發(fā)明的力檢測裝置中，優(yōu)選上述第二基板的與上述第一基板對置的面是平面。
[0020]由此，在制造時不需要第二基板與元件之間的對位，能夠容易地制造力檢測裝置。
[0021]在本發(fā)明的力檢測裝置中，優(yōu)選具有第二凸部，上述第二凸部設(shè)置于上述第二基板且朝向上述元件突出，上述元件配置于上述第一凸部與上述第二凸部之間。
[0022]由此，能夠通過第一凸部與第二凸部且不經(jīng)由電路基板而夾持元件。由此，能夠防止電路基板成為緩沖部件而使施加于元件的力分散的情況，因此，能夠?qū)υ浞值厥┘釉鰤?，另外，能夠使力檢測的精度提高。
[0023]在本發(fā)明的力檢測裝置中，優(yōu)選從與上述第一基板垂直的方向觀察，上述元件配置于上述第二凸部內(nèi)。
[0024]由此，在進行力檢測時，由于施加于第一基板或者第二基板的外力施加于元件整體，因此與該外力施加于元件的一部分的情況相比較，能夠得到較大的檢測信號，因此，能夠進行更聞精度的力檢測。
[0025]在本發(fā)明的力檢測裝置中，優(yōu)選上述元件由上述第一凸部與上述第二凸部所夾持。
[0026]由此，能夠?qū)υ┘釉鰤海虼?能夠檢測正反兩方向的力。
[0027]在本發(fā)明的力檢測裝置中，優(yōu)選具備供上述元件配置且具有凹部的第一部件和對上述凹部進行密封的第二部件。
[0028]由此，使耐氣性、耐水性提高。即，通過第一部件以及第二部件，能夠保護元件，從而能夠提供可靠性高的力檢測裝置。
[0029]在本發(fā)明的力檢測裝置中，優(yōu)選上述第一凸部與上述第一部件抵接。
[0030]由此，能夠通過第一凸部與第二基板經(jīng)由第一部件而夾持元件，從而能夠?qū)υ┘釉鰤?，因此，能夠檢測正反兩方向的力。
[0031]在本發(fā)明的力檢測裝置中，優(yōu)選在上述第一部件設(shè)置有與上述元件以及上述電路基板電連接的端子。
[0032]由此，能夠通過簡易的結(jié)構(gòu)而使元件與電路基板電連接，因此，能夠減少力檢測裝置的制造時的麻煩、時間、成本。
[0033]在本發(fā)明的力檢測裝置中，優(yōu)選具有多個上述元件，上述各元件以沿上述第一基板或者上述第二基板的周向等角度間隔的方式配置。
[0034]由此，能夠不偏離地檢測外力，從而能夠進行更高精度的力檢測。
[0035]在本發(fā)明的力檢測裝置中，優(yōu)選上述第一基板與上述第二基板以使上述第一凸部成為內(nèi)側(cè)且使上述第一基板的表面與上述第二基板的表面隔開間隔的方式對置。
[0036]由此，能夠通過第一凸部與第二基板不經(jīng)由電路基板而將施加于第一基板或者第二基板的外力施加于元件。由此，能夠防止電路基板成為緩沖部件而使施加于元件的力分散的情況，因此，能夠?qū)υ浞值厥┘釉鰤?，另外，能夠使力檢測的精度提高。
[0037]在本發(fā)明的力檢測裝置中，優(yōu)選上述孔是貫穿上述電路基板的通孔。
[0038]由此，能夠通過第一凸部與第二基板且不經(jīng)由電路基板而夾持元件。由此，能夠防止電路基板成為緩沖部件而使施加于元件的力分散的情況，因此，能夠?qū)υ浞值厥┘釉鰤海硗?，能夠使力檢測的精度提高。
[0039]本發(fā)明的機械手的特征在于，具備:臂；末端執(zhí)行器，其設(shè)置于上述臂；以及力檢測裝置，其設(shè)置于上述臂與上述末端執(zhí)行器之間且對施加于上述末端執(zhí)行器的外力進行檢測，上述力檢測裝置具備:第一基板；第二基板；電路基板，其設(shè)置于上述第一基板與上述第二基板之間；以及元件，其搭載于上述電路基板且根據(jù)外力輸出信號，在上述電路基板的配置有上述元件的部位形成有孔，在上述第一基板設(shè)置有第一凸部，上述第一凸部插入上述孔且朝向上述元件突出。
[0040]由此，能夠得到與上述本發(fā)明的力檢測裝置相同的效果。而且，能夠反饋力檢測裝置所檢測出的外力，從而能夠更加精密地執(zhí)行作業(yè)。另外，通過力檢測裝置所檢測出的外力能夠檢測末端執(zhí)行器對障礙物的接觸等。因此，能夠容易地進行以往的位置控制中困難的躲避障礙物動作、避免對象物損傷動作等，從而能夠更安全地執(zhí)行作業(yè)。
[0041]本發(fā)明的電子部件搬運裝置的特征在于，具備:把持部，其把持電子部件；和力檢測裝置，其對施加于上述把持部的外力進行檢測，上述力檢測裝置具備:第一基板；第二基板；電路基板，其設(shè)置于上述第一基板與上述第二基板之間；以及元件，其搭載于上述電路基板且根據(jù)外力輸出信號，在上述電路基板的配置有上述元件的部位形成有孔，在上述第一基板設(shè)置有第一凸部，上述第一凸部插入上述孔且朝向上述元件突出。
[0042]由此，能夠得到與上述本發(fā)明的力檢測裝置相同的效果。而且，能夠反饋力檢測裝置所檢測出的外力，從而能夠更加精密地執(zhí)行作業(yè)。另外，通過力檢測裝置所檢測出的外力，能夠檢測把持部對障礙物的接觸等。因此，能夠容易地進行以往的位置控制中困難的躲避障礙物動作、避免對象物損傷動作等，從而能夠更安全地執(zhí)行電子部件搬運作業(yè)。
[0043]本發(fā)明的電子部件檢查裝置的特征在于，具備:把持部，其把持電子部件；檢查部，其檢查上述電子部件；以及力檢測裝置，其對施加于上述把持部的外力進行檢測，上述力檢測裝置具備:第一基板；第二基板；電路基板，其設(shè)置于上述第一基板與上述第二基板之間；以及元件，其搭載于上述電路基板且根據(jù)外力輸出信號，在上述電路基板的配置有上述元件的部位形成有孔，在上述第一基板設(shè)置有第一凸部，上述第一凸部插入上述孔且朝向上述兀件關(guān)出。
[0044]由此，能夠得到與上述本發(fā)明的力檢測裝置相同的效果。而且，能夠反饋力檢測裝置所檢測出的外力，從而能夠更加精密地執(zhí)行作業(yè)。另外，通過力檢測裝置所檢測出的外力，能夠檢測把持部對障礙物的接觸等。因此，能夠容易地進行以往的位置控制中困難的躲避障礙物動作、避免對象物損傷動作等，從而能夠更安全地執(zhí)行電子部件檢查作業(yè)。
[0045]本發(fā)明的部件加工裝置的特征在于，具備:工具移位部，其安裝工具且使上述工具位移；和力檢測裝置，其對施加于上述工具的外力進行檢測，上述力檢測裝置具備:第一基板；第二基板；電路基板，其設(shè)置于上述第一基板與上述第二基板之間；以及元件，其搭載于上述電路基板且根據(jù)外力輸出信號，在上述電路基板的配置有上述元件的部位形成有孔，在上述第一基板設(shè)置有第一凸部，上述第一凸部插入上述孔且朝向上述元件突出。
[0046]由此，能夠得到與上述本發(fā)明的力檢測裝置相同的效果。而且，部件加工裝置通過反饋力檢測裝置所檢測出的外力，能夠更加精密地執(zhí)行部件加工作業(yè)。另外，通過力檢測裝置所檢測出的外力，能夠檢測把持部對障礙物的接觸等。因此，能夠在工具與障礙物等接觸的情況下緊急停止，從而能夠執(zhí)行更安全的部件加工作業(yè)。
[0047]本發(fā)明的移動體的特征在于，具備:動力部，其供給用于移動的動力；以及力檢測裝置，其對由上述移動所產(chǎn)生的外力進行檢測，上述力檢測裝置具備:第一基板；第二基板；電路基板，其設(shè)置于上述第一基板與上述第二基板之間；以及元件，其搭載于上述電路基板且根據(jù)外力輸出信號，在上述電路基板的配置有上述元件的部位形成有孔，在上述第一基板設(shè)置有第一凸部，上述第一凸部插入上述孔且朝向上述元件突出。
[0048]由此，能夠得到與上述本發(fā)明的力檢測裝置相同的效果。而且，力檢測裝置能夠?qū)σ虬殡S著移動產(chǎn)生的振動、加速度等而產(chǎn)生的外力進行檢測，從而移動體能夠執(zhí)行姿勢控制、振動控制以及加速控制等的控制。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0049]圖1是表示本發(fā)明的力檢測裝置的第一實施方式的剖視圖。
[0050]圖2是圖1所示的力檢測裝置的俯視圖。
[0051]圖3是概略地表示圖1所示的力檢測裝置的電路圖。
[0052]圖4是概略地表示圖1所示的力檢測裝置的電荷輸出元件的剖視圖。
[0053]圖5是表示本發(fā)明的力檢測裝置的第二實施方式的剖視圖。
[0054]圖6是圖5所示的力檢測裝置的俯視圖。
[0055]圖7是表示本發(fā)明的力檢測裝置的第三實施方式的俯視圖。
[0056]圖8是圖7中的A-A線的剖視圖。
[0057]圖9是概略地表示圖7所示的力檢測裝置的電路圖。
[0058]圖10是表示使用本發(fā)明的力檢測裝置的單臂機械手的一例的圖。
[0059]圖11是表示使用本發(fā)明的力檢測裝置的多臂機械手的一例的圖。
[0060]圖12是表示使用本發(fā)明的力檢測裝置的電子部件檢查裝置以及電子部件搬運裝置的一例的圖。
[0061]圖13是表示使用本發(fā)明的力檢測裝置的電子部件搬運裝置的一例的圖。
[0062]圖14是表示使用本發(fā)明的力檢測裝置的部件加工裝置的一例的圖。
[0063]圖15是表示使用本發(fā)明的力檢測裝置的移動體的一例的圖。

【具體實施方式】
[0064]以下，基于附圖所示的優(yōu)選實施方式，對本發(fā)明的力檢測裝置、機械手、電子部件搬運裝置、電子部件檢查裝置、部件加工裝置以及移動體詳細地進行說明。
[0065]第一實施方式
[0066]圖1是表示本發(fā)明的力檢測裝置的第一實施方式的剖視圖。圖2是圖1所示的力檢測裝置的俯視圖。圖3是概略地表示圖1所示的力檢測裝置的電路圖。圖4是概略地表示圖1所示的力檢測裝置的電荷輸出元件的剖視圖。
[0067]此外，以下，為了方便說明，將圖1中的上側(cè)稱為“上”或者“上方”，將圖1中的下側(cè)稱為“下”或者“下方”。
[0068]圖1以及圖2所示的力檢測裝置I具有檢測外力(包括力矩)的功能，即、對沿相互正交的三個軸(a (X)軸、β (Y)軸、Y (Z)軸)而施加的外力進行檢測的功能。
[0069]力檢測裝置I具備:第一基板2 ;第二基板3，其從第一基板2隔開規(guī)定的間隔而配置且與第一基板2對置；模擬電路基板(電路基板)4，其設(shè)置于第一基板2與第二基板3之間；數(shù)字電路基板5，其設(shè)置于第一基板2與第二基板3之間且與模擬電路基板4電連接；傳感器設(shè)備6，其搭載于模擬電路基板且具有根據(jù)施加的外力而輸出信號的電荷輸出元件(元件)10以及收納電荷輸出元件10的封裝體60 ;以及兩個增壓螺栓(固定部件)71。
[0070]如圖3所不,模擬電路基板4具備轉(zhuǎn)換輸出電路90a,其將從搭載的傳感器設(shè)備6的電荷輸出元件10輸出的電荷Qx轉(zhuǎn)換為電壓Vx ;轉(zhuǎn)換輸出電路90b，其將從電荷輸出元件10輸出的電荷Qz轉(zhuǎn)換為電壓Vz ；以及轉(zhuǎn)換輸出電路90c，其將從電荷輸出元件10輸出的電荷Qy轉(zhuǎn)換為電壓Vy。另外，數(shù)字電路基板5具備對施加的外力進行檢測的外力檢測電路40。該數(shù)字電路基板5配置于比模擬電路基板4更靠近第一基板2側(cè)，即、配置于模擬電路基板4與第一基板之間。
[0071]如圖1所示，傳感器設(shè)備6配置于模擬電路基板4的靠第二基板3側(cè)的面，且被設(shè)置于第一基板2的后述的凸部(第一凸部)21與第二基板3夾持。S卩，電荷輸出兀件10經(jīng)由封裝體60而被凸部21與第二基板3夾持、增壓。此外，雖然可以將第一基板2與第二基板3中的任意一個作為施力側(cè)的基板，但在本實施方式中，將第二基板3作為施力側(cè)的基板進行說明。另外，電荷輸出元件10也可以配置于模擬電路基板4的靠第一基板2側(cè)的面。
[0072]第一基板2、第二基板3、模擬電路基板4以及數(shù)字電路基板5的形狀分別沒有特別地限定，但在本實施方式中，在第一基板2、第二基板3、模擬電路基板4以及數(shù)字電路基板5的俯視中，它們的外形形狀呈圓形。另外，作為在第一基板2、第二基板3、模擬電路基板4以及數(shù)字電路基板5的俯視中的上述的其他的外形形狀，例如可舉出四邊形、五邊形等多邊形以及橢圓形等。另外，作為第一基板2、第二基板3、模擬電路基板4的各元件以及各布線以外的部位、數(shù)字電路基板5的各元件以及各布線以外的部位的構(gòu)成材料，分別沒有特別地限定，例如能夠使用各種樹脂材料、各種金屬材料等。
[0073]<電荷輸出元件(元件)>
[0074]電荷輸出元件10具有的功能是分別根據(jù)沿相互正交的三個軸(a (X)軸、β (Y)軸、Y (Z)軸)施加(受到)的外力而輸出三種電荷Qx、Qy、Qz。
[0075]電荷輸出元件10的形狀沒有特別地限定，但在本實施方式中，在俯視第一基板2，即、從垂直于第一基板2的方向觀察，呈四邊形。另外，電荷輸出元件10在俯視中的上述其他的外形形狀例如可舉出五邊形等其他的多邊形、圓形以及橢圓形等。
[0076]如圖4所示，電荷輸出元件10具有與地線(基準電位點)相接的四個接地電極層
11、根據(jù)與β軸平行的外力(剪切力)而輸出電荷Qy的第一傳感器12、根據(jù)與Y軸平行的外力(壓縮/拉伸力)而輸出電荷Qz的第二傳感器13、以及根據(jù)與α軸平行的外力(剪切力)而輸出電荷Qx的第三傳感器14，接地電極層11與各傳感器12、13、14交互地層疊。此夕卜，在圖4中，將接地電極層11以及傳感器12、13、14的層疊方向作為Y軸方向，將與Y軸方向正交且相互正交的方向分別作為ct軸方向、β軸方向。
[0077]在圖示的結(jié)構(gòu)中，從圖4中的下側(cè)按照第一傳感器12、第二傳感器13、第三傳感器14的順序?qū)盈B，但本發(fā)明并不局限于此。傳感器12、13、14的層疊順序是任意的。
[0078]接地電極層11是與地線(基準電位點)相接的電極。構(gòu)成接地電極層11的材料沒有特別地限定，優(yōu)選例如金、鈦、鋁、銅、鐵或含有它們的合金。在這些之中特別優(yōu)選使用作為鐵合金的不銹鋼的材料。由不銹鋼構(gòu)成的接地電極層11具有良好的耐久性以及耐腐蝕性。
[0079]第一傳感器12具有根據(jù)沿β軸施加(受到)的外力(剪切力)而輸出電荷Qy的功能。第一傳感器12構(gòu)成為:根據(jù)沿β軸的正方向施加的外力而輸出正電荷，根據(jù)沿β軸的負方向施加的外力而輸出負電荷。
[0080]第一傳感器12具有第一壓電體層121,其具有第一結(jié)晶軸CAl ;第二壓電體層123，其與第一壓電體層121對置地設(shè)置且具有第二結(jié)晶軸CA2 ;以及輸出電極層122，其設(shè)置于第一壓電體層121與第二壓電體層123之間且輸出電荷Q。
[0081]第一壓電體層121由具有在β軸的負方向上定向的第一結(jié)晶軸CAl的壓電體構(gòu)成。在相對于第一壓電體層121的表面施加沿著β軸的正方向的外力的情況下，由于壓電效果而在第一壓電體層121內(nèi)感應(yīng)出電荷。其結(jié)果,在第一壓電體層121的靠輸出電極層122側(cè)表面附近聚集正電荷，且在第一壓電體層121的靠接地電極層11側(cè)表面附近聚集負電荷。相同地，在相對于第一壓電體層121的表面施加沿著β軸的負方向的外力的情況下，在第一壓電體層121的靠輸出電極層122側(cè)表面附近聚集負電荷，且在第一壓電體層121的靠接地電極層11側(cè)表面附近聚集正電荷。
[0082]第二壓電體層123由具有在β軸的正方向上定向的第二結(jié)晶軸CA2的壓電體構(gòu)成。在相對于第二壓電體層123的表面施加沿著β軸的正方向的外力的情況下，由于壓電效果而在第二壓電體層123內(nèi)感應(yīng)出電荷。其結(jié)果，在第二壓電體層123的靠輸出電極層122側(cè)表面附近聚集正電荷，且在第二壓電體層123的靠接地電極層11側(cè)表面附近聚集負電荷。相同地，在相對于第二壓電體層123的表面施加沿著β軸的負方向的外力的情況下，在第二壓電體層123的靠輸出電極層122側(cè)表面附近聚集負電荷，且在第二壓電體層123的靠接地電極層11側(cè)表面附近聚集正電荷。
[0083]這樣，第一壓電體層121的第一結(jié)晶軸CAl朝向與第二壓電體層123的第二結(jié)晶軸CA2的方向相反的方向。由此，與通過第一壓電體層121或者第二壓電體層123的僅其中一個和輸出電極層122而構(gòu)成第一傳感器12的情況相比較，能夠使輸出電極層122附近聚集的正電荷或者負電荷增加。其結(jié)果，能夠使從輸出電極層122輸出的電荷Q增加。
[0084]此外，作為第一壓電體層121以及第二壓電體層123的構(gòu)成材料，可舉出:水晶、黃晶、鈦酸鋇、鈦酸鉛、鋯鈦酸鉛(PZT:Pb (Zr，Ti)03)、鈮酸鋰、鉭酸鋰等。在這些之中特別優(yōu)選水晶。因為由水晶構(gòu)成的壓電體層具有動態(tài)范圍廣、剛性高、固有振動頻率高、耐負載性高等的優(yōu)越特性。另外，像第一壓電體層121以及第二壓電體層123那樣，相對于沿著層的表面方向的外力(剪切力)而產(chǎn)生電荷的壓電體層能夠由Y切割水晶構(gòu)成。
[0085]輸出電極層122具有將在第一壓電體層121內(nèi)以及第二壓電體層123內(nèi)產(chǎn)生的正電荷或者負電荷作為電荷Qy而輸出的功能。如上述的那樣，在對第一壓電體層121的表面或者第二壓電體層123的表面施加沿著β軸的正方向的外力的情況下，在輸出電極層122附近聚集正電荷。其結(jié)果，正電荷Qy從輸出電極層122輸出。另一方面,在對第一壓電體層121的表面或者第二壓電體層123的表面施加沿著β軸的負方向的外力的情況下，在輸出電極層122附近聚集負電荷。其結(jié)果，負電荷Qy從輸出電極層122輸出。
[0086]另外，優(yōu)選輸出電極層122的寬度在第一壓電體層121以及第二壓電體層123的寬度以上。在輸出電極層122的寬度比第一壓電體層121或者第二壓電體層123窄的情況下，第一壓電體層121或者第二壓電體層123的一部分不與輸出電極層122接觸。因此，存在無法將在第一壓電體層121或者第二壓電體層123所產(chǎn)生的電荷的一部分從輸出電極層122輸出的情況。其結(jié)果，導(dǎo)致從輸出電極層122輸出的電荷Qy減少。此外，后述的輸出電極層132、142也如此。
[0087]第二傳感器13具有根據(jù)沿Y軸施加(受到)的外力(壓縮/拉伸力)而輸出電荷Qz的功能。第二傳感器13構(gòu)成為:根據(jù)與Y軸平行的壓縮力而輸出正電荷，且根據(jù)與Y軸平行的拉伸力而輸出負電荷。
[0088]第二傳感器13具有第三壓電體層131，其具有第三結(jié)晶軸CA3 ;第四壓電體層133，其與第三壓電體層131對置地設(shè)置且具有第四結(jié)晶軸CA4;以及輸出電極層132，其設(shè)置于第三壓電體層131與第四壓電體層133之間且輸出電荷Qz。
[0089]第三壓電體層131由具有在Y軸的正方向上定向的第三結(jié)晶軸CA3的壓電體構(gòu)成。在相對于第三壓電體層131的表面施加與Y軸平行的壓縮力的情況下，通過壓電效果而在第三壓電體層131內(nèi)感應(yīng)出電荷。其結(jié)果，在第三壓電體層131的靠輸出電極層132側(cè)表面附近聚集正電荷，且在第三壓電體層131的靠接地電極層11側(cè)表面附近聚集負電荷。相同地，在相對于第三壓電體層131的表面施加與Y軸平行的拉伸力的情況下，在第三壓電體層131的靠輸出電極層132側(cè)表面附近聚集負電荷，且在第三壓電體層131的靠接地電極層11側(cè)表面附近聚集正電荷。
[0090]第四壓電體層133由具有在Y軸的負方向上定向的第四結(jié)晶軸CA4的壓電體構(gòu)成。在相對于第四壓電體層133的表面施加與Y軸平行的壓縮力的情況下，通過壓電效果而在第四壓電體層133內(nèi)感應(yīng)出電荷。其結(jié)果，在第四壓電體層133的靠輸出電極層132側(cè)表面附近聚集正電荷，且在第四壓電體層133的靠接地電極層11側(cè)表面附近聚集負電荷。相同地，在相對于第四壓電體層133的表面而施加與Y軸平行的拉伸力的情況下，在第四壓電體層133的靠輸出電極層132側(cè)表面附近聚集負電荷，在第四壓電體層133的靠接地電極層11側(cè)表面附近聚集正電荷。
[0091]作為第三壓電體層131以及第四壓電體層133的構(gòu)成材料，能夠使用與第一壓電體層121以及第二壓電體層123相同的構(gòu)成材料。另外，像第三壓電體層131以及第四壓電體層133那樣,相對于與層的表面方向垂直的外力(壓縮/拉伸力)而產(chǎn)生電荷的壓電體層能夠由X切割水晶構(gòu)成。
[0092]輸出電極層132具有將在第三壓電體層131內(nèi)以及第四壓電體層133內(nèi)所產(chǎn)生的正電荷或者負電荷作為電荷Qz而輸出的功能。如上述的那樣，在對第三壓電體層131的表面或者第四壓電體層133的表面施加與Y軸平行的壓縮力的情況下，在輸出電極層132附近聚集正電荷。其結(jié)果，正電荷Qz從輸出電極層132輸出。另一方面,在對第三壓電體層131的表面或者第四壓電體層133的表面施加與Y軸平行的拉伸力的情況下，在輸出電極層132附近聚集負電荷。其結(jié)果，負電荷Qz從輸出電極層132輸出。
[0093]第三傳感器14具有根據(jù)沿α軸施加(受到)的外力(剪切力)而輸出電荷Qx的功能。第三傳感器14構(gòu)成為:根據(jù)沿α軸的正方向施加的外力而輸出正電荷，且根據(jù)沿α軸的負方向施加的外力而輸出負電荷。
[0094]第三傳感器14具有第五壓電體層141，其具有第五結(jié)晶軸CA5 ;第六壓電體層143，其與第五壓電體層141對置地設(shè)置且具有第六結(jié)晶軸CA6 ;以及輸出電極層142，其設(shè)置于第五壓電體層141與第六壓電體層143之間且輸出電荷Qx。
[0095]第五壓電體層141由具有在α軸的負方向上定向的第五結(jié)晶軸CA5的壓電體構(gòu)成。在相對于第五壓電體層141的表面施加沿著α軸的正方向的外力的情況下，通過壓電效果而在第五壓電體層141內(nèi)感應(yīng)出電荷。其結(jié)果,在第五壓電體層141的靠輸出電極層142側(cè)表面附近聚集正電荷，且在第五壓電體層141的靠接地電極層11側(cè)表面附近聚集負電荷。相同地，在相對于第五壓電體層141的表面而施加沿著α軸的負方向的外力的情況下，在第五壓電體層141的靠輸出電極層142側(cè)表面附近聚集負電荷，且在第五壓電體層141的靠接地電極層11側(cè)表面附近聚集正電荷。
[0096]第六壓電體層143由具有在α軸的正方向上定向的第六結(jié)晶軸CA6的壓電體構(gòu)成。在相對于第六壓電體層143的表面施加沿著α軸的正方向的外力的情況下，通過壓電效果而在第六壓電體層143內(nèi)感應(yīng)出電荷。其結(jié)果，在第六壓電體層143的靠輸出電極層142側(cè)表面附近聚集正電荷，且在第六壓電體層143的靠接地電極層11側(cè)表面附近聚集負電荷。相同地，在相對于第六壓電體層143的表面而施加沿著α軸的負方向的外力的情況下，在第六壓電體層143的靠輸出電極層142側(cè)表面附近聚集負電荷，且在第六壓電體層143的靠接地電極層11側(cè)表面附近聚集正電荷。
[0097]作為第五壓電體層141以及第六壓電體層143的構(gòu)成材料，能夠使用與第一壓電體層121以及第二壓電體層123相同的構(gòu)成材料。另外，像第五壓電體層141以及第六壓電體層143那樣,相對于沿著層的表面方向的外力(剪切力)而產(chǎn)生電荷的壓電體層與第一壓電體層121以及第二壓電體層123相同，能夠由Y切割水晶構(gòu)成。
[0098]輸出電極層142具有將在第五壓電體層141內(nèi)以及第六壓電體層143內(nèi)所產(chǎn)生的正電荷或者負電荷作為電荷Qx而輸出的功能。如上述的那樣，在對第五壓電體層141的表面或者第六壓電體層143的表面施加沿著α軸的正方向的外力的情況下，在輸出電極層142附近聚集正電荷。其結(jié)果，正電荷Qx從輸出電極層142輸出。另一方面,在對第五壓電體層141的表面或者第六壓電體層143的表面施加沿著α軸的負方向的外力的情況下，在輸出電極層142附近聚集負電荷。其結(jié)果,負電荷Qx從輸出電極層142輸出。
[0099]這樣，第一傳感器12、第二傳感器13以及第三傳感器14以使各傳感器的力檢測方向相互正交的方式層疊。由此，各傳感器能夠根據(jù)相互正交的力的成分而分別感應(yīng)電荷。因此，電荷輸出元件10能夠根據(jù)沿著三個軸(a (X)軸、β (Y)軸、Y (Z)軸)的外力而分別輸出三種電荷Qx、Qy、Qz。
[0100]<傳感器設(shè)備>
[0101]傳感器設(shè)備6具有上述電荷輸出兀件10和收納電荷輸出兀件10的封裝體60。
[0102]封裝體60具有基部(第一部件)61，其具有凹部611 ;以及蓋體(第二部件)62，其與該基部61接合。電荷輸出元件10設(shè)置于基部61的凹部611，該基部61的凹部611由蓋體62密封。由此，能夠保護電荷輸出元件10，從而能夠提供可靠性高的力檢測裝置I。此外，電荷輸出元件10的上表面與蓋體62接觸。另外，封裝體60的蓋體62配置于上側(cè)，即、第二基板3側(cè)，基部61配置于下側(cè)，SP、第一基板2側(cè)，該基部61固定于模擬電路基板4。通過該結(jié)構(gòu)，基部61和蓋體62由凸部21與第二基板3夾持、增壓，從而通過該基部61與蓋體62來對電荷輸出元件10進行夾持、增壓。
[0103]另外，作為基部61的構(gòu)成材料并沒有特別地限定，例如，能夠使用陶瓷等絕緣性材料等。另外，作為蓋體62的構(gòu)成材料并沒有特別地限定，例如，能夠使用不銹鋼等各種金屬材料等。此外，基部61的構(gòu)成材料與蓋體62的構(gòu)成材料可以相同，另外也可以不同。
[0104]另外，封裝體60的形狀并沒有特別地限定，但在本實施方式中，在第一基板2的俯視中呈四邊形。此外，封裝體60在俯視中的上述的其他的形狀可舉出:例如五邊形等其他的多邊形、圓形以及橢圓形等。另外，在封裝體60的形狀為多邊形的情況下，例如，其角部可以是圓角，另外，也可以是斜切角。
[0105]另外，在本實施方式中，蓋體62呈板狀，其中央部625與外周部626之間的部位彎曲，從而中央部625朝向第二基板3而突出。中央部625的形狀并沒有特別地限定，但在本實施方式中，第一基板2的俯視中呈與電荷輸出元件10相同的形狀，S卩、四邊形。此外，蓋體62的中央部625的上表面以及下面都是平面。
[0106]另外,在封裝體60的基部61的下表面的端部設(shè)置有多個與電荷輸出兀件10電連接的端子63。各端子63分別與模擬電路基板4電連接，由此,使電荷輸出兀件10與模擬電路基板4電連接。此外，端子63的個數(shù)并沒有特別地限定，但在本實施方式中為四個，即、端子63分別設(shè)置于基部61的四個角部。
[0107]〈轉(zhuǎn)換輸出電路〉
[0108]在電荷輸出元件10連接有轉(zhuǎn)換輸出電路90a、90b、90c。轉(zhuǎn)換輸出電路90a具有將從電荷輸出元件10輸出的電荷Qx轉(zhuǎn)換為電壓Vx的功能。轉(zhuǎn)換輸出電路90b具有將從電荷輸出元件10輸出的電荷Qz轉(zhuǎn)換為電壓Vz的功能。轉(zhuǎn)換輸出電路90c具有將從電荷輸出元件10輸出的電荷Qy轉(zhuǎn)換為電壓Vy的功能。由于轉(zhuǎn)換輸出電路90a、90b、90c是相同的，所以以下，以轉(zhuǎn)換輸出電路90c為代表進行說明。
[0109]轉(zhuǎn)換輸出電路90c具有將從電荷輸出元件10輸出的電荷Qy轉(zhuǎn)換為電壓Vy而輸出電壓Vy的功能。轉(zhuǎn)換輸出電路90c具有運算放大器91、電容器92以及開關(guān)元件93。運算放大器91的第一輸入端子(負輸入)與電荷輸出兀件10的輸出電極層122連接,運算放大器91的第二輸入端子(正輸入)與地線(基準電位點)相接。另外，運算放大器91的輸出端子與外力檢測電路40連接。電容器92在運算放大器91的第一輸入端子與輸出端子之間連接。開關(guān)元件93在運算放大器91的第一輸入端子與輸出端子之間連接，且與電容器92并聯(lián)。另外，開關(guān)元件93與驅(qū)動電路(未圖示)連接，且開關(guān)元件93根據(jù)來自驅(qū)動電路的開/關(guān)信號，執(zhí)行開關(guān)動作。
[0110]在開關(guān)元件93斷開的情況下，從電荷輸出元件10輸出的電荷Qy存儲于具有電容量Cl的電容器92，且作為電壓Vy而輸出至外力檢測電路40。接下來，在開關(guān)元件93連通的情況下，電容器92的兩端子之間短路。其結(jié)果，存儲于電容器92的電荷Qy放電而成為O庫倫，且輸出至外力檢測電路40的電壓V成為O伏。將開關(guān)元件93成為連通的狀態(tài)稱為使轉(zhuǎn)換輸出電路90c復(fù)位。此外，從理想的轉(zhuǎn)換輸出電路90c輸出的電壓Vy與從電荷輸出元件10輸出的電荷Qy的積蓄量成正比。
[0111]開關(guān)兀件93 例如為 MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field EffectTransistor金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)等半導(dǎo)體開關(guān)元件。由于半導(dǎo)體開關(guān)元件與機械式開關(guān)相比是小型以及輕型的，所以對力檢測裝置I的小型化以及輕型化有利。以下，作為代表例，對使用MOSFET作為開關(guān)元件93的情況進行說明。
[0112]開關(guān)元件93具有漏電極、源電極以及柵電極。開關(guān)元件93的漏電極或者源電極的一方與運算放大器91的第一輸入端子連接，漏電極或者源電極的另一方與運算放大器91的輸出端子連接。另外，開關(guān)元件93的柵電極與驅(qū)動電路(未圖示)連接。
[0113]可以在各轉(zhuǎn)換輸出電路90a、90b、90c的開關(guān)元件93連接相同的驅(qū)動電路，也可以分別連接不同的驅(qū)動電路。從驅(qū)動電路向各開關(guān)元件93輸入全部同步的開/關(guān)信號。因此，各轉(zhuǎn)換輸出電路90a、90b、90c的開關(guān)元件93的動作同步。即，各轉(zhuǎn)換輸出電路90a、90b、90c的開關(guān)元件93的開/關(guān)的時刻一致。
[0114]<外力檢測電路>
[0115]外力檢測電路40具有基于從轉(zhuǎn)換輸出電路90a輸出的電壓Vx、從轉(zhuǎn)換輸出電路90b輸出的電壓Vz、以及從轉(zhuǎn)換輸出電路90c輸出的電壓Vy對施加的外力進行檢測的功能。外力檢測電路40具有與轉(zhuǎn)換輸出電路90a、90b、90c連接的AD轉(zhuǎn)換器401、和與AD轉(zhuǎn)換器401連接的運算部402。
[0116]AD轉(zhuǎn)換器401具有將電壓Vx、Vy、Vz從模擬信號向數(shù)字信號轉(zhuǎn)換的功能。通過AD轉(zhuǎn)換器401而進行了數(shù)字轉(zhuǎn)換的電壓Vx、Vy、Vz被輸入至運算部402。
[0117]即，在施加使第一基板2以及第二基板3的相對位置在a (X)軸方向上相互偏離的外力的情況下，AD轉(zhuǎn)換器401輸出電壓Vx。相同地，在施加使第一基板2以及第二基板3的相對位置在β (Y)軸方向上相互偏離的外力的情況下，AD轉(zhuǎn)換器401輸出電壓Vy。另夕卜，在施加使第一基板2以及第二基板3的相對位置在Y (Z)軸方向上相互偏離的外力的情況下，AD轉(zhuǎn)換器401輸出電壓Vz。
[0118]運算部402對被數(shù)字轉(zhuǎn)換的電壓Vx、Vy、Vz進行例如消除各轉(zhuǎn)換輸出電路90a、90b,90c之間的靈敏度之差的修正等各種處理。而且，運算部402輸出與從電荷輸出元件10輸出的電荷Qx、Qy、Qz的積蓄量成正比的三個信號。由于這三個信號與施加于電荷輸出元件10的三個軸向力(剪切力以及壓縮/拉伸力)對應(yīng)，所以力檢測裝置I能夠檢測施加于電荷輸出元件10的三個軸向力。
[0119]如圖1以及圖2所示，在該力檢測裝置I中，在第一基板2設(shè)置有凸部(第一凸部)21。該第一基板2與第二基板3以使凸部21成為內(nèi)側(cè)且使第一基板2的面與第二基板3的面隔開間隔的方式對置。此外，凸部21的上表面(與第二基板3對置的面)211是平面。該凸部21可以與第一基板2 —體地形成，另外也可以由單獨部件形成。此外，凸部21的構(gòu)成材料沒有特別地限定，例如能夠使用與第一基板2相同的材料。
[0120]另外，凸部21的位置沒有特別地限定，但在本實施方式中，凸部21配置于第一基板2的中央部。
[0121]另外，凸部21的形狀并沒有特別地限定，但在本實施方式中，在第一基板2的俯視中，凸部21的形狀呈與電荷輸出元件10相同的形狀，S卩、四邊形。此外，作為凸部21的俯視的上述其他的形狀，例如可舉出:四邊形、五邊形等多邊形以及橢圓形等。
[0122]另外，在模擬電路基板4的配置有電荷輸出元件10的部位，S卩、中央部形成有供凸部21插入的孔41。該孔41是貫穿模擬電路基板4的通孔?？?1的形狀沒有特別地限定，但在本實施方式中，在第一基板2的俯視中，孔41的形狀呈與凸部21相同的形狀，S卩、四邊形。此外，將模擬電路基板4支承于凸部21。
[0123]相同地，在數(shù)字電路基板5的配置有電荷輸出元件10的部位，即，中央部形成有供凸部21插入的孔51?？?1的形狀沒有特別地限定，但在本實施方式中，在第一基板2的俯視中，孔51的形狀呈與凸部21相同的形狀，S卩、四邊形。此外，將數(shù)字電路基板5支承于凸部21。
[0124]此外，在模擬電路基板4形成有供兩個增壓螺栓71插通的兩個孔42，相同地，在數(shù)字電路基板5形成有供兩個增壓螺栓71插通的兩個孔52。
[0125]凸部21插入模擬電路基板4的孔41以及數(shù)字電路基板5的51，且朝向電荷輸出元件10突出。而且，傳感器設(shè)備6被凸部21與第二基板3夾持，由此，電荷輸出元件10經(jīng)由封裝體60被凸部21與第二基板3夾持。此外，第二基板3的下表面(與第一基板2對置的面)36是平面，該下表面36與傳感器設(shè)備6的蓋體62的中央部抵接，凸部21的上表面211與基部61抵接。
[0126]另外，凸部21的尺寸沒有特別地限定，但在第一基板2的俯視中，凸部21的面積優(yōu)選在電荷輸出元件10的面積以上，更優(yōu)選比電荷輸出元件10的面積大。此外，在圖示的結(jié)構(gòu)中，凸部21的面積比電荷輸出元件10的面積更大。而且，在第一基板2的俯視中(從與第一基板2垂直的方向觀察)，電荷輸出兀件10配置于凸部21內(nèi)，另外，電荷輸出兀件10的中心線與凸部21的中心線一致。在該情況下，在第一基板2的俯視中，只要電荷輸出元件10不從凸部21露出即可。由此，能夠?qū)﹄姾奢敵鲈?0整體施加增壓，另外，在進行力檢測時,能夠?qū)﹄姾奢敵鲈?0整體施加外力，從而能夠進行精度更高的力檢測。
[0127]另外，第一基板2與第二基板3通過兩個增壓螺栓71來固定。此外，在允許兩個固定對象物的相互的規(guī)定量的移動的同時進行通過增壓螺栓71進行的“固定”。具體而言，通過兩個增壓螺栓71，在允許第一基板2與第二基板3相互在第二基板3的表面方向的規(guī)定量的移動的同時對第一基板2與第二基板3進行固定。此外，這在其他的實施方式中也相同。
[0128]各增壓螺栓71分別以其頭部715在第二基板3側(cè)的方式配置，從形成于第二基板3的孔35插入，并插通模擬電路基板4的孔42以及數(shù)字電路基板5的孔52，其外螺紋716與形成于第一基板2的內(nèi)螺紋25旋合。而且，通過各增壓螺栓71對電荷輸出元件10施加規(guī)定大小的Z軸方向(參照圖4)的壓力，S卩、增壓。此外，上述增壓的大小并沒有特別地限定，可以適當?shù)卦O(shè)定。
[0129]另外，各增壓螺栓71的位置并沒有特別地限定，但在本實施方式中，各增壓螺栓71以沿第一基板2、第二基板3、模擬電路基板4以及數(shù)字電路基板5的周向等角度間隔(180°間隔)的方式，即、以在第二基板3的俯視中隔著電荷輸出元件10而對置的方式配置。由此，能夠平衡地固定第一基板2與第二基板3，另外，能夠平衡地對各電荷輸出元件10施加增壓。此外，增壓螺栓71的個數(shù)并不局限于兩個，例如，也可以是三個以上。
[0130]此外，作為各增壓螺栓71的構(gòu)成材料并沒有特別地限定，例如，能夠使用各種樹脂材料、各種金屬材料等。
[0131]如以上說明的那樣，根據(jù)該力檢測裝置1，由于模擬電路基板4以及數(shù)字電路基板5設(shè)置于第一基板2與第二基板3之間，所以能夠使裝置小型化。
[0132]另外，通過凸部21與第二基板3，能夠不經(jīng)由模擬電路基板4以及數(shù)字電路基板5而夾持傳感器設(shè)備6,即、能夠經(jīng)由封裝體60而夾持電荷輸出兀件10。由此,能夠?qū)﹄姾奢敵鲈?0充分地施加增壓，另外，能夠使力檢測的精度提高。
[0133]另外，由于封裝體60的蓋體62的中央部625朝向第二基板3突出，所以即使第二基板3的下表面36是平面，也能夠?qū)﹄姾奢敵鲈?0充分地施加增壓，另外，在力檢測時，能夠防止難以施加外力的情況。而且，由于第二基板3的下表面36是平面，所以在制造時不需要進行第二基板3與電荷輸出元件10的對位，從而能夠容易地制造力檢測裝置I。
[0134]<第二實施方式>
[0135]圖5是表示本發(fā)明的力檢測裝置的第二實施方式的剖視圖。圖6是圖5所示的力檢測裝置的俯視圖。
[0136]此外，以下，為了方便說明，將圖5中的上側(cè)稱為“上”或者“上方”，將下側(cè)稱為“下”或者“下方”。
[0137]以下，以與上述第一實施方式的不同點為中心對第二實施方式進行說明，對相同的事項省略說明。
[0138]如圖5所示，在第二實施方式的力檢測裝置I中，在第二基板3也設(shè)置有凸部(第二凸部)31。凸部31配置于與電荷輸出元件10對應(yīng)的位置，且朝向電荷輸出元件10突出。另外，凸部31的下表面(與第一基板2對置的面)311是平面。該凸部31可以與第二基板3一體地形成，另外，也可以形成為單獨部件。此外，凸部31的構(gòu)成材料沒有特別地限定，例如，能夠使用與第二基板3相同的材料。
[0139]另外，凸部31的形狀并沒有特別地限定，但在本實施方式中，在第一基板2的俯視中，凸部31的形狀呈與電荷輸出元件10相同的形狀，S卩、四邊形。此外，作為凸部31的俯視中的上述的其他的形狀，例如可舉出:四邊形、五邊形等多邊形以及橢圓形等。
[0140]傳感器設(shè)備6配置于凸部21與凸部31之間，凸部31的下表面311與蓋體62抵接，凸部21的上表面211與基部61抵接。即，傳感器設(shè)備6由凸部21與凸部31夾持，由此，電荷輸出元件10經(jīng)由封裝體60而由凸部21與凸部31夾持。
[0141]另外，凸部31的尺寸并沒有特別地限定，但在第一基板2的俯視中，凸部31的面積優(yōu)選在電荷輸出元件10的面積以上，更優(yōu)選比電荷輸出元件10的面積大。此外，在圖示的結(jié)構(gòu)中，凸部31的面積比電荷輸出元件10的面積更大。而且，在第一基板2的俯視中(從與第一基板2垂直的方向觀察)，電荷輸出兀件10配置在凸部31內(nèi)，另外，電荷輸出兀件10的中心線與凸部21的中心線一致。在該情況下，只要電荷輸出元件10在第一基板2的俯視中不從凸部31露出即可。由此，能夠?qū)﹄姾奢敵鲈?0整體施加增壓，另外，在進行力檢測時,對電荷輸出元件10整體施加外力，從而能夠進行精度更高的力檢測。
[0142]根據(jù)該力檢測裝置1，能夠得到與上述的第一實施方式相同的效果。
[0143]第三實施方式
[0144]圖7是表示本發(fā)明的力檢測裝置的第三實施方式的俯視圖。圖8是圖7中的A-A線的剖視圖。圖9是概略地表示圖7所示的力檢測裝置的電路圖。
[0145]以下，以與上述的第一實施方式的不同點為中心對第三實施方式進行說明，對相同的事項省略說明。
[0146]圖7以及圖8所示的第三實施方式的力檢測裝置I具有檢測外力(包括力矩)的功能，即、檢測六個軸向力(x、y、z軸方向的平移力成分(剪切力)以及繞x、y、z軸的旋轉(zhuǎn)力成分(力矩))的功能。
[0147]如圖7以及圖8所示，力檢測裝置I具有四個傳感器設(shè)備6和四個增壓螺栓71。各傳感器設(shè)備6的位置并沒有特別地限定，但本實施方式中，各傳感器設(shè)備6，即、各電荷輸出元件10以沿第一基板2、第二基板3、模擬電路基板4的周向等角度間隔(90°間隔)的方式配置。由此，能夠沒有偏差地檢測外力。而且，能夠檢測六個軸向力。另外，在本實施方式中，各電荷輸出兀件10全部朝向相同的方向，但并不局限于此。
[0148]另外，在第一基板2以與各傳感器設(shè)備6對應(yīng)的方式設(shè)置有四個凸部21。此外，由于該凸部21在第一實施方式已經(jīng)說明，所以省略其說明。
[0149]此外，傳感器設(shè)備6的個數(shù)并不局限于上述四個，例如也可以是兩個、三個或者五個以上。其中，傳感器設(shè)備6的個數(shù)優(yōu)選為多個，更優(yōu)選為三個以上。此外，若力檢測裝置I至少具有三個傳感器設(shè)備6，則能夠檢測六個軸向力。在傳感器設(shè)備6為三個的情況下，由于傳感器設(shè)備6的個數(shù)少，所以能夠使力檢測裝置I輕型化。另外，由于在傳感器設(shè)備6如圖示的那樣為四個的情況下，通過后述的非常簡單的運算而能夠求出六個軸向力，所以能夠使運算部402簡單化。
[0150]<轉(zhuǎn)換輸出電路>
[0151]如圖9所示，各電荷輸出元件10分別與轉(zhuǎn)換輸出電路90a、90b、90c連接。各轉(zhuǎn)換輸出電路90a、90b、90c與上述的第一、第二實施方式的轉(zhuǎn)換輸出電路90相同，所以省略其說明。
[0152]<外力檢測電路>
[0153]外力檢測電路40具有基于從各轉(zhuǎn)換輸出電路90a輸出的電壓Vxl、Vx2、Vx3、Vx4、從各轉(zhuǎn)換輸出電路90b輸出的電壓Vzl、Vz2、Vz3、Vz4、以及從各轉(zhuǎn)換輸出電路90c輸出的電壓Vyl、Vy2、Vy3、Vy4而檢測所施加的外力的功能。外力檢測電路40具有與轉(zhuǎn)換輸出電路90a、90b、90c連接的AD轉(zhuǎn)換器401和與AD轉(zhuǎn)換器401連接的運算部402。
[0154]AD 轉(zhuǎn)換器 401 具有將電壓 Vx 1、Vy 1、Vz 1、Vx2、Vy2、Vz2、Vx3、Vy3、Vz3、Vx4、Vy4、Vz4從模擬信號向數(shù)字信號轉(zhuǎn)換的功能。將通過AD轉(zhuǎn)換器401而被數(shù)字轉(zhuǎn)換的電壓Vxl、VyUVzU Vx2, Vy2、Vz2、Vx3、Vy3、Vz3、Vx4、Vy4、Vz4 輸入運算部 402。
[0155]即，在施加使第一基板2以及第二基板3的相對位置在a (X)軸方向上相互偏離的外力的情況下，AD轉(zhuǎn)換器401輸出電壓Vxl、Vx2、Vx3、Vx4。相同地，在施加使第一基板2以及第二基板3的相對位置在β (Y)軸方向上相互偏離的外力的情況下，AD轉(zhuǎn)換器401輸出電壓Vyl、Vy2、Vy3、Vy4。另外，在施加使第一基板2以及第二基板3的相對位置在Y(Z)軸方向上相互偏離的外力的情況下，AD轉(zhuǎn)換器401輸出電壓Vzl、Vz2、Vz3、Vz4。
[0156]另外，第一基板2以及第二基板3能夠進行相互繞X軸旋轉(zhuǎn)的相對位移、繞y軸旋轉(zhuǎn)的相對位移以及繞Z軸旋轉(zhuǎn)的相對位移，從而能夠?qū)殡S著各旋轉(zhuǎn)的外力傳遞到電荷輸出元件10。
[0157]運算部402具有基于被數(shù)字轉(zhuǎn)換的電壓Vxl、VyU VzU Vx2、Vy2、Vz2、Vx3、Vy3、Vz3、Vx4、Vy4、Vz4而對X軸方向的平移力成分Fx、Y軸方向的平移力成分Fy、Z軸方向的平移力成分X軸的旋轉(zhuǎn)力成分y軸的旋轉(zhuǎn)力成分My、繞z軸的旋轉(zhuǎn)力成分Mz進行計算的功能。能夠通過以下算式求出各力成分。
[0158]Fx = Vxl + Vx2 + Vx3 + Vx4
[0159]Fy = Vyl + Vy2 + Vy3 + Vy4
[0160]Fz = Vzl + Vz2 + Vz3 + Vz4
[0161]Mx = bX (Vz4-Vz2)
[0162]My = aX (Vz3_Vzl)
[0163]Mz = bX (Vx2-Vx4) + aX (Vyl-Vy3)
[0164]其中，a、b為常數(shù)。
[0165]這樣，力檢測裝置I能夠檢測六個軸向力。
[0166]此外，運算部402例如也可以形成為進行消除各轉(zhuǎn)換輸出電路90a、90b、90c之間的靈敏度之差的修正等。
[0167]另外，如圖7以及圖8所示，第一基板2與第二基板3通過四個增壓螺栓71來固定。此外，增壓螺栓71的個數(shù)并不局限于四個，例如也可以為兩個、三個或者五個以上。
[0168]另外，各增壓螺栓71的位置并沒有特別地限定，但在本實施方式中，各增壓螺栓71以沿第一基板2、第二基板3、模擬電路基板4、數(shù)字電路基板5的周向等角度間隔(90°間隔)的方式配置。由此，能夠平衡地固定第一基板2與第二基板3，另外，能夠平衡地對各電荷輸出兀件10施加增壓。
[0169]根據(jù)該力檢測裝置1，能夠得到與上述的第一實施方式相同的效果。
[0170]此外，第三實施方式也能夠在第二實施方式中適用。即，也可以在第三實施方式的第二基板3設(shè)置第二實施方式的凸部31。
[0171]<單臂機械手的實施方式>
[0172]接下來，基于圖10對本發(fā)明的機械手的實施方式即單臂機械手進行說明。以下，以與上述的第一、第二以及第三實施方式的不同點為中心對本實施方式進行說明，對相同的事項省略說明。
[0173]圖10是表示使用本發(fā)明的力檢測裝置的單臂機械手的一例的圖。圖10的單臂機械手500具有基臺510、臂520、設(shè)置于臂520的前端側(cè)的末端執(zhí)行器530、以及設(shè)置于臂520與末端執(zhí)行器530之間的力檢測裝置100。此外，使用與上述的各實施方式相同的裝置作為力檢測裝置100。
[0174]基臺510具有對產(chǎn)生用于使臂520轉(zhuǎn)動的動力的致動器(未圖示)和對致動器進行控制的控制部(未圖示)等進行收納的功能。另外，基臺510固定在例如地板、墻壁、頂棚以及能夠移動的臺車上等。
[0175]臂520具有第一臂單元521、第二臂單元522、第三臂單元523、第四臂單元524以及第五臂單元525，且通過能夠轉(zhuǎn)動地連結(jié)相鄰的臂彼此而構(gòu)成。由于控制部的控制而使臂520以各臂單元的連結(jié)部為中心地復(fù)合地旋轉(zhuǎn)或者屈曲，從而對臂520進行驅(qū)動。
[0176]末端執(zhí)行器530具有把持對象物的功能。末端執(zhí)行器530具有第一指531以及第二指532。在通過臂520的驅(qū)動使末端執(zhí)行器530到達規(guī)定的動作位置之后，通過對第一指531以及第二指532的分離距離進行調(diào)整，因而能夠把持對象物。
[0177]此外，這里，末端執(zhí)行器530是手部，但在本發(fā)明中，并不局限于此。作為末端執(zhí)行器的其他例子，例如可舉出:部件檢查用器具、部件搬運用器具、部件加工用器具、部件組裝用器具以及測量器等。這對于其他的實施方式的末端執(zhí)行器也相同。
[0178]力檢測裝置100具有檢測施加于末端執(zhí)行器530的外力的功能。通過將力檢測裝置100所檢測出的力反饋到基臺510的控制部，從而單臂機械手500能夠更加精密地執(zhí)行作業(yè)。另外，通過力檢測裝置100所檢測出的力，單臂機械手500能夠檢測出末端執(zhí)行器530對障礙物的接觸等。因此，能夠容易地進行以往的位置控制中困難的躲避障礙物動作以及避免對象物損傷動作等，從而能夠使單臂機械手500更加安全地執(zhí)行作業(yè)。
[0179]此外，在圖示的結(jié)構(gòu)中，臂520由共計五個臂單元構(gòu)成，但本發(fā)明并不局限于此。臂520由一個臂單元構(gòu)成的情況、由2?4個臂單元構(gòu)成的情況以及由六個以上臂單元構(gòu)成的情況也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0180]<多臂機械手的實施方式>
[0181]接下來，基于圖11對本發(fā)明的機械手的實施方式即多臂機械手進行說明。以下，以與上述的第一、第二、第三以及第四實施方式的不同點為中心對本實施方式進行說明，對相同的事項省略說明。
[0182]圖11是表示使用本發(fā)明的力檢測裝置的多臂機械手的一例的圖。圖11的多臂機械手600具有基臺610、第一臂620、第二臂630、設(shè)置于第一臂620的前端側(cè)的第一末端執(zhí)行器640a、設(shè)置于第二臂630的前端側(cè)的第二末端執(zhí)行器640b、以及設(shè)置于第一臂620與第一末端執(zhí)行器640a之間和設(shè)置于第二臂630與第二末端執(zhí)行器640b之間的力檢測裝置100。此外，使用與上述的各實施方式相同的裝置作為力檢測裝置100。
[0183]基臺610具有對產(chǎn)生用于使第一臂620以及第二臂630轉(zhuǎn)動的動力的致動器(未圖示)和對致動器進行控制的控制部(未圖示)等進行收納的功能。另外，基臺610固定在例如地板、墻壁、頂棚以及能夠移動的臺車上等。
[0184]第一臂620通過能夠轉(zhuǎn)動地連結(jié)第一臂單元621以及第二臂單元622而構(gòu)成。第二臂630通過能夠轉(zhuǎn)動地連結(jié)第一臂單元631以及第二臂單元632而構(gòu)成。由控制部的控制而使第一臂620以及第二臂630以各臂單元的連結(jié)部為中心地復(fù)合地旋轉(zhuǎn)或者屈曲，從而對第一臂620以及第二臂630進行驅(qū)動。
[0185]第一、第二末端執(zhí)行器640a、640b具有把持對象物的功能。第一末端執(zhí)行器640a具有第一指641a和第二指642a。第二末端執(zhí)行器640b具有第一指641b和第二指642b。在通過第一臂620的驅(qū)動使第一末端執(zhí)行器640a到達規(guī)定的動作位置之后，通過對第一指641a和第二指642a的分離距離進行調(diào)整，能夠把持對象物。相同地，在通過第二臂630的驅(qū)動使第二末端執(zhí)行器640b到達規(guī)定的動作位置之后，通過對第一指641b和第二指642b的分離距離進行調(diào)整，能夠把持對象物。
[0186]力檢測裝置100具有檢測施加于第一、第二末端執(zhí)行器640a、640b的外力的功能。通過將力檢測裝置100所檢測出的力反饋到基臺610的控制部，從而能夠使多臂機械手600更加精密地執(zhí)行作業(yè)。另外，通過力檢測裝置100所檢測出的力，多臂機械手600能夠檢測出第一、第二末端執(zhí)行器640a、640b對障礙物的接觸等。因此，能夠容易地進行以往的位置控制中困難的躲避障礙物動作和避免對象物損傷動作等，多臂機械手600能夠更加安全地執(zhí)行作業(yè)。
[0187]此外，在圖示的結(jié)構(gòu)中，臂共計為兩個，但本發(fā)明并不局限于此。多臂機械手600具有三個以上的臂的情況也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0188]<電子部件檢查裝置以及電子部件搬運裝置的實施方式>
[0189]接下來，基于圖12、圖13對本發(fā)明的實施方式即電子部件檢查裝置以及電子部件搬運裝置進行說明。以下，以與上述的第一、第二以及第三實施方式的不同點為中心對本實施方式進行說明，對相同的事項省略說明。
[0190]圖12是表示使用本發(fā)明的力檢測裝置的電子部件檢查裝置以及部件搬運裝置的一例的圖。圖13是表示使用本發(fā)明的力檢測裝置的電子部件搬運裝置的一例的圖。
[0191]圖12的電子部件檢查裝置700具有基臺710和立設(shè)于基臺710的側(cè)面的支持臺720。在基臺710的上表面設(shè)置有載置且搬運檢查對象的電子部件711的上游側(cè)工作臺712u和載置且搬運檢查完畢的電子部件711的下游側(cè)工作臺712d。另外，在上游側(cè)工作臺712u與下游側(cè)工作臺712d之間，設(shè)置有用于確認電子部件711的姿勢的拍攝裝置713和為了檢查電氣特性而放置電子部件711的檢查臺714。此外，作為電子部件711的例子，可舉出:半導(dǎo)體、半導(dǎo)體晶片、CLD、0LED等的顯示裝置、水晶裝置、各種傳感器、噴墨頭、各種MEMS裝置等。
[0192]另外，在支承臺720設(shè)置有Y工作臺731，其能夠沿著與基臺710的上游側(cè)工作臺712u以及下游側(cè)工作臺712d平行的方向(Y方向)移動，從Y工作臺731沿著朝向基臺710的方向(X方向)延伸地設(shè)置有臂部732。另外，在臂部732的側(cè)面設(shè)置有能夠沿X方向移動的X工作臺733。另外，在X工作臺733設(shè)置有拍攝照相機734和內(nèi)置能夠沿上下方向(Z方向)移動的Z工作臺的電子部件搬運裝置740。另外，在電子部件搬運裝置740的前端側(cè)設(shè)置有把持電子部件711的把持部741。另外，在電子部件搬運裝置740的前端與把持部741之間設(shè)置有力檢測裝置100。而且，在基臺710的前面?zhèn)仍O(shè)置有對電子部件檢查裝置700的整體的動作進行控制的控制裝置750。此外，使用與上述的各實施方式相同的裝置作為力檢測裝置100。
[0193]電子部件檢查裝置700像以下這樣進行電子部件711的檢查。首先，將檢查對象的電子部件711載置于上游側(cè)工作臺712u，移動至檢查臺714的附近。接下來，使Y工作臺731以及X工作臺733動作，從而將電子部件搬運裝置740移動至上游側(cè)工作臺712u所載置的電子部件711的正上方的位置。此時，能夠使用拍攝照相機734對電子部件711的位置進行確認。然后，若利用內(nèi)置于電子部件搬運裝置740的Z工作臺而使電子部件搬運裝置740下降，且通過把持部741把持電子部件711，則保持原樣將電子部件搬運裝置740移動至拍攝裝置713的上方，使用拍攝裝置713對電子部品711的姿勢進行確認。接下來，使用內(nèi)置于電子部件搬運裝置740的微調(diào)機構(gòu)對電子部件711的姿勢進行調(diào)整。而且，在使電子部件搬運裝置740移動至檢查臺714的上方之后，使內(nèi)置于電子部件搬運裝置740的Z工作臺動作從而將電子部件711放置于檢查臺714的上方。由于使用電子部件搬運裝置740內(nèi)的微調(diào)機構(gòu)對電子部件711的姿勢進行調(diào)整，所以能夠在檢查臺714的正確的位置上放置電子部件711。接下來，在利用檢查臺714結(jié)束了電子部件711的電氣特性檢查之后，接下來將電子部件711從檢查臺714提起，通過使Y工作臺731以及X工作臺733動作而將電子部品搬運裝置740移動至下游側(cè)工作臺712d上，在下游側(cè)工作臺712d放置電子部件711。最后，使下游側(cè)工作臺712d動作，從而將檢查結(jié)束的電子部件711搬運至規(guī)定位置。
[0194]圖13是表示包括力檢測裝置100的電子部件搬運裝置740的圖。電子部件搬運裝置740具有把持部741、與把持部741連接的六個軸向力檢測裝置100、經(jīng)由六個軸向力檢測裝置100而與把持部741連接的旋轉(zhuǎn)軸742、以及能夠旋轉(zhuǎn)地安裝于旋轉(zhuǎn)軸742的微調(diào)板743。另外，微調(diào)板743被引導(dǎo)機構(gòu)(未圖示)引導(dǎo)，并且能夠沿X方向以及Y方向移動。
[0195]另外，朝向旋轉(zhuǎn)軸742的端面而搭載有旋轉(zhuǎn)方向用的壓電馬達744 Θ，且將壓電馬達744 Θ的驅(qū)動凸部(未圖示)推壓于旋轉(zhuǎn)軸742的端面。因此，通過使壓電馬達744 Θ動作，能夠使旋轉(zhuǎn)軸742(以及把持部741)沿Θ方向旋轉(zhuǎn)任意的角度。另外，朝向微調(diào)板743而設(shè)置有X方向用的壓電馬達744x和Y方向用的壓電馬達744y，分別將它們的驅(qū)動凸部(未圖示)推壓于微調(diào)板743的表面。因此，通過使壓電馬達744x進行動作，從而能夠使微調(diào)板743 (以及把持部741)沿X方向移動任意的距離，相同地，通過使壓電馬達744y進行動作，能夠使微調(diào)板743 (以及把持部741)沿Y方向移動任意的距離。
[0196]另外，力檢測裝置100具有檢測施加于把持部741的外力的功能。通過將力檢測裝置100所檢測出的力反饋至控制裝置750，能夠使電子部件搬運裝置740以及電子部件檢查裝置700更加精密地執(zhí)行作業(yè)。另外，通過力檢測裝置100所檢測出的力，能夠檢測出把持部741對障礙物的接觸等。因此，能夠容易地進行以往的位置控制中困難的躲避障礙物動作和避免對象物損傷動作等，從而使電子部件搬運裝置740以及電子部件檢查裝置700能夠執(zhí)行更加安全的作業(yè)。
[0197]<部件加工裝置的實施方式>
[0198]接下來，基于圖14對本發(fā)明的部件加工裝置的實施方式進行說明。以下，以與上述的第一、第二以及第三實施方式的不同點為中心對本實施方式進行說明，對相同的事項省略說明。
[0199]圖14是表示使用本發(fā)明的力檢測裝置的部件加工裝置的一例的圖。圖14的部件加工裝置800具有基臺810、在基臺810的上表面直立形成的支柱820、設(shè)置于支柱820的側(cè)面的進給機構(gòu)830、能夠升降地安裝于進給機構(gòu)830的工具移位部840、與工具移位部840連接的力檢測裝置100、以及經(jīng)由力檢測裝置100而安裝于工具移位部840的工具850。此外，使用與上述的各實施方式相同的裝置作為力檢測裝置100。
[0200]基臺810是用于載置且固定被加工部件860的臺。支柱820是用于固定進給機構(gòu)830的柱。進給機構(gòu)830具有使工具移位部840升降的功能。進給機構(gòu)830具有進給用馬達831和基于來自進給用馬達831的輸出而使工具移位部840升降的導(dǎo)軌832。工具移位部840具有對工具850施加旋轉(zhuǎn)、振動等的移位的功能。工具移位部840具有移位用馬達841、設(shè)置于與移位用馬達841連結(jié)的主軸(未圖示)的前端的工具安裝部843、以及安裝于工具移位部840且對主軸進行保持的保持部842。工具850經(jīng)由力檢測裝置100而安裝于工具移位部840的工具安裝部843，為了根據(jù)從工具移位部840施加的移位來加工被加工部件860而使用。工具850并沒有特別地限定，例如，為扳手、十字螺絲刀、平頭螺絲刀、刀具、圓鋸、鉗子、錐子、鉆頭、銑刀等。
[0201]力檢測裝置100具有檢測施加于工具850的外力的功能。通過將力檢測裝置100所檢測出的外力反饋到進給用馬達831、移位用馬達841，能夠使部件加工裝置800更精密地執(zhí)行部件加工作業(yè)。另外，通過力檢測裝置100所檢測出的外力，能夠檢測出工具850對障礙物的接觸等。因此，能夠在工具850與障礙物等接觸的情況下緊急停止，從而能夠使部件加工裝置800進行更加安全的部件加工作業(yè)。
[0202]<移動體的實施方式>
[0203]接下來，基于圖15對本發(fā)明的移動體的實施方式進行說明。以下，以與上述的第一、第二以及第三實施方式的不同點為中心對本實施方式進行說明，對相同的事項省略說明。
[0204]圖15是表示使用本發(fā)明的力檢測裝置的移動體的一例的圖。圖15的移動體900能夠通過施加的動力而移動。移動體900沒有特別地限定，但例如是汽車、摩托車、飛機、船、電車等交通工具、雙足步行機械手、車輪移動機械手等的機械手等。
[0205]移動體900具有主體910 (例如，交通工具的外殼、機械手的主體等)、供給用于使主體910移動的動力的動力部920、對由于主體910的移動而產(chǎn)生的外力進行檢測的本發(fā)明的力檢測裝置100、以及控制部930。此外，使用與上述的各實施方式相同的裝置作為力檢測裝置100。
[0206]若通過從動力部920供給的動力使主體910移動，則伴隨著移動而產(chǎn)生振動、加速度等。力檢測裝置100對因伴隨著移動而產(chǎn)生的振動、加速度等而產(chǎn)生的外力進行檢測。將通過力檢測裝置100檢測出的外力傳遞至控制部930?？刂撇?30根據(jù)從力檢測裝置100傳遞的外力而控制動力部920等，從而能夠執(zhí)行姿勢控制、振動控制以及加速控制等控制。
[0207]以上，基于圖示的實施方式對本發(fā)明的力檢測裝置、機械手、電子部件搬運裝置、電子部件檢查裝置，部件加工裝置以及移動體進行了說明，但本發(fā)明并不局限于此，能夠?qū)⒏鞑糠值慕Y(jié)構(gòu)置換為具有相同功能的任意結(jié)構(gòu)。另外，也可以對本發(fā)明添加其他任意的構(gòu)成物。
[0208]另外，本發(fā)明也可以是對上述實施方式中的任意兩個以上的結(jié)構(gòu)(特征)進行組合而得的結(jié)構(gòu)。
[0209]另外，在本發(fā)明中，也可以省略封裝體，即、第一部件與第二部件。
[0210]另外，在本發(fā)明中，兀件在第一基板的俯視中也可以從第一凸部露出。
[0211]另外，在本發(fā)明中，元件在第一基板的俯視中也可以從第二凸部露出。
[0212]另外，在上述實施方式中，作為根據(jù)外力輸出信號的元件，使用的是利用了壓電體的元件，但在本發(fā)明中，只要是輸出根據(jù)施加的外力而變化的元件則并不局限于此，其他例如可舉出:使用壓敏導(dǎo)體等的元件等。
[0213]另外，在本發(fā)明中，也可以使用例如不具有對元件施加增壓的功能的部件來替代增壓螺栓，另外，也可以采用螺栓以外的固定方法。
[0214]另外，本發(fā)明的機械手只要具有臂則并不局限于臂型機械手(機械手臂)，也可以是其他形式的機械手，例如水平關(guān)節(jié)型機械手，足式步行(行走)機械手等。
[0215]另外，本發(fā)明的力檢測裝置并不局限于機械手、電子部件搬運裝置、電子部件檢查裝置、部件加工裝置以及移動體，也能夠用于其他的裝置，例如其他的搬運裝置、其他的檢查裝置、振動計、加速度計、重力計、功率計、地震儀、傾斜儀等的測定裝置以及輸入裝置等。
[0216]附圖標記的說明
[0217]1、100…力檢測裝置；2…第一基板；21...凸部；211…上表面；25...內(nèi)螺紋；3…第二基板；31...凸部；311…下表面；35…孔；36…下表面；4…模擬回路基板；40...外力檢測電路;401…AD轉(zhuǎn)換器;402…運算部;41、42…孔；5…數(shù)字電路基板；51、52…孔；6…傳感器設(shè)備；60…封裝體；61...基部；611…凹部；62...蓋體；625...中央部；626…外周部;63…端子;71…增壓螺栓；715…頭部;716…外螺紋;90a、90b、90c...轉(zhuǎn)換輸出電路；
91...運算放大器；92...電容器；93...開關(guān)元件10...電荷輸出元件(元件)；11...接地電極層；12...第一傳感器；121...第一壓電體層；122...輸出電極層；123...第二壓電體層；13...第二傳感器；131...第三壓電體層；132...輸出電極層；133...第四壓電體層；14...第三傳感器；141...第五壓電體層；142...輸出電極層；143...第六壓電體層；500...單臂機械手；510...基臺；520...臂；521...第一臂單元；522...第二臂單元；523...第三臂單元；524...第四臂單元；525...第五臂單元；530...末端執(zhí)行器；531...第一指；532...第二指；600...多臂機械手；610...基臺；620...第一臂；
621...第一臂單元；622...第二臂單元；630...第二臂631...第一臂單元；632...第二臂單兀；640a...第一末端執(zhí)行器；641a...第一指；642a...第二指；640b...第二末端執(zhí)行器；641b...第一指；642b...第二指；700...電子部件檢查裝置；710...基臺；711...電子部件；712u...上流側(cè)工作臺；712d...下游側(cè)工作臺；713...拍攝裝置；714...檢查臺720...支承臺；731...Y工作臺；732...臂部；733...X工作臺；734...拍攝照相機；
740...電子部件搬運裝置；741...把持部；742...旋轉(zhuǎn)軸；743...微調(diào)板；744x、744y、744 Θ...壓電馬達；750...控制裝置；800...部件加工裝置；810...基臺；820...支柱；
830...進給機構(gòu)；831...進給用馬達；832...導(dǎo)軌；840...工具移位部；841...移位用馬達；842...保持部；843...工具安裝部；850...工具；860...被加工部件；900...移動體；910...主體；920...動力部；930...控制部；CA1...第一結(jié)晶軸；CA2...第二結(jié)晶軸；CA3...第三結(jié)晶軸；CA4...第四結(jié)晶軸；CA5...第五結(jié)晶軸；CA6...第六結(jié)晶軸。
【權(quán)利要求】
1.一種力檢測裝置，其特征在于，具備: 第一基板； 第二基板； 電路基板，其設(shè)置于所述第一基板與所述第二基板之間；以及 搭載于所述電路基板且根據(jù)外力輸出信號的元件， 在所述電路基板的配置有所述元件的部位形成有孔， 在所述第一基板設(shè)置有第一凸部，所述第一凸部插入到所述孔且朝向所述元件突出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的力檢測裝置，其中， 從相對于所述第一基板垂直的方向觀察，所述元件配置于所述第一凸部內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的力檢測裝置，其中， 所述元件被所述第一凸部與所述第二基板夾持。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的力檢測裝置，其中， 所述元件被所述第一凸部與所述第二基板增壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?4中任一項所述的力檢測裝置，其中， 所述第二基板的與所述第一基板對置的面是平面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的力檢測裝置，其中， 具有第二凸部，所述第二凸部設(shè)置于所述第二基板且朝向所述元件突出， 所述元件配置于所述第一凸部與所述第二凸部之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的力檢測裝置，其中， 從相對于所述第一基板垂直的方向觀察，所述元件配置于所述第二凸部內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的力檢測裝置，其中， 所述元件被所述第一凸部與所述第二凸部夾持。
9.根據(jù)權(quán)利要求1?8中任一項所述的力檢測裝置，其中， 具備配置所述元件且具有凹部的第一部件、和對所述凹部進行密封的第二部件。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的力檢測裝置，其中， 所述第一凸部與所述第一部件抵接。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的力檢測裝置，其中， 在所述第一部件設(shè)置有與所述元件以及所述電路基板電連接的端子。
12.根據(jù)權(quán)利要求1?11中任一項所述的力檢測裝置，其中， 具有多個所述元件， 所述各元件沿所述第一基板或者所述第二基板的周向以等角度間隔的方式配置。
13.根據(jù)權(quán)利要求1?12中任一項所述的力檢測裝置，其中， 所述第一基板與所述第二基板以使所述第一凸部成為內(nèi)側(cè)且所述第一基板的面與所述第二基板的面隔開間隔的方式對置。
14.根據(jù)權(quán)利要求1?13中任一項所述的力檢測裝置，其中， 所述孔是貫穿所述電路基板的通孔。
15.一種機械手，其特征在于，具備: 臂； 末端執(zhí)行器，其設(shè)置于所述臂；以及 力檢測裝置，其設(shè)置于所述臂與所述末端執(zhí)行器之間且對施加于所述末端執(zhí)行器的外力進行檢測， 所述力檢測裝置具備: 第一基板； 第二基板； 電路基板，其設(shè)置于所述第一基板與所述第二基板之間；以及 搭載于所述電路基板且根據(jù)外力輸出信號的元件， 在所述電路基板的配置有所述元件的部位形成有孔， 在所述第一基板設(shè)置有第一凸部，所述第一凸部插入到所述孔且朝向所述元件突出。
16.一種電子部件搬運裝置，其特征在于，具備: 把持部，其把持電子部件；和 力檢測裝置，其對施加于所述把持部的外力進行檢測， 所述力檢測裝置具備: 第一基板； 第二基板； 電路基板，其設(shè)置于所述第一基板與所述第二基板之間；以及 搭載于所述電路基板且根據(jù)外力輸出信號的元件， 在所述電路基板的配置有所述元件的部位形成有孔， 在所述第一基板設(shè)置有第一凸部，所述第一凸部插入到所述孔且朝向所述元件突出。
17.一種電子部件檢查裝置，其特征在于，具備: 把持部，其把持電子部件； 檢查部，其檢查所述電子部件；以及 力檢測裝置，其對施加于所述把持部的外力進行檢測， 所述力檢測裝置具備: 第一基板； 第二基板； 電路基板，其設(shè)置于所述第一基板與所述第二基板之間；以及 搭載于所述電路基板且根據(jù)外力輸出信號的元件， 在所述電路基板的配置有所述元件的部位形成有孔， 在所述第一基板設(shè)置有第一凸部，所述第一凸部插入到所述孔且朝向所述元件突出。
18.—種部件加工裝置，其特征在于，具備: 工具移位部，其安裝工具且使所述工具位移；和 力檢測裝置，其對施加于所述工具的外力進行檢測， 所述力檢測裝置具備: 第一基板； 第二基板； 電路基板，其設(shè)置于所述第一基板與所述第二基板之間；以及 搭載于所述電路基板且根據(jù)外力輸出信號的元件， 在所述電路基板的配置有所述元件的部位形成有孔，在所述第一基板設(shè)置有第一凸部，所述第一凸部插入到所述孔且朝向所述元件突出。
19.一種移動體,其特征在于,具備:動力部，其供給用于移動的動力；以及力檢測裝置，其對由所述移動所產(chǎn)生的外力進行檢測，所述力檢測裝置具備:第一基板；第二基板；電路基板，其設(shè)置于所述第一基板與所述第二基板之間；以及搭載于所述電路基板且根據(jù)外力輸出信號的元件，在所述電路基板的配置有所述元件的部位形成有孔，在所述第一基板設(shè)置有第一凸部，所述第一凸部插入到所述孔且朝向所述元件突出。
【文檔編號】G01L1/00GK104236757SQ201410090038
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年3月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月13日
【發(fā)明者】松沢明, 河合宏紀, 神谷俊幸 申請人:精工愛普生株式會社