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傳感器元件、力檢測(cè)裝置以及機(jī)器人的制作方法

文檔序號(hào):5961820閱讀:197來(lái)源:國(guó)知局
專利名稱:傳感器元件、力檢測(cè)裝置以及機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及傳感器元件、力檢測(cè)裝置以及機(jī)器人。
背景技術(shù)
以往,作為使用壓電材料的力傳感器,公知有如專利文獻(xiàn)I中所述內(nèi)容。即、公開(kāi)了一種在專利文獻(xiàn)I的圖15中表示的、通過(guò)作為壓電材料的結(jié)晶圓板16來(lái)夾持信號(hào)電極15,并且還配置有多個(gè)被被金屬罩圓板17夾持的測(cè)量元件的力傳感器。專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)平4 - 231827號(hào)公報(bào)但是,對(duì)于上述的專利文獻(xiàn)I的測(cè)量元件而言,在用于根據(jù)電荷量來(lái)運(yùn)算力的運(yùn)算裝置中,必須將用于電荷取出的配線連接到信號(hào)電極15,并將該配線引繞至運(yùn)算裝置,其中,上述電荷量是施力于測(cè)量元件而產(chǎn)生于結(jié)晶圓板上的電荷激勵(lì)而產(chǎn)生在信號(hào)電極15上的。因此,在力檢測(cè)裝置上必須確保用于配置配線的空間,從而很難小型化。

發(fā)明內(nèi)容
因此,本發(fā)明提供一種通過(guò)在力檢測(cè)裝置中使用的傳感器元件的側(cè)面形成配線層,縮小配線空間的小型的力檢測(cè)裝置。本發(fā)明為解決至少一個(gè)上述課題,以如下方式或應(yīng)用例來(lái)實(shí)現(xiàn)?!矐?yīng)用例I〕本應(yīng)用例的傳感器元件,其特征在于,在設(shè)為α軸、與上述α軸正交的β軸以及與上述α軸與上述β軸正交的Y軸作為空間坐標(biāo)軸的情況下,該傳感器元件是將電極設(shè)置在壓電基板的主面?zhèn)炔⒀厣鲜鯵軸方向?qū)盈B上述壓電基板和電極而成,該壓電基板具有包含上述α軸與上述β軸的主面,在檢測(cè)上述α軸方向的力的第一壓電基板的一方的主面設(shè)置有第一電極,在另一方的主面設(shè)置有第二電極;在檢測(cè)上述β軸方向的力的第二壓電基板的一方的主面設(shè)置有第三電極,在另一方的主面設(shè)置有第四電極;在檢測(cè)上述Y軸方向的力的第三壓電基板的一方的主面設(shè)置有第五電極,在另一方的主面設(shè)置有第六電極,上述第一電極以及上述第二電極具備上述第一電極的第一連接部和上述第二電極的第二連接部,上述第一連接部和上述第二連接部被配置成上述第一電極以及上述第二電極的外沿部的一部分與上述第一壓電基板的上述主面的外沿部的一部分重疊,上述第一連接部與上述第二連接部被配置成在上述Y軸的方向上觀察時(shí)彼此不重疊,上述第三電極以及上述第四電極具備上述第三電極的第三連接部和上述第四電極的第四連接部,上述第三連接部和上述第四連接部被配置成上述第三電極以及上述第四電極的外沿部的一部分與上述第二壓電基板的上述主面的外沿部的一部分重疊,上述第三連接部與上述第四連接部被配置成在上述Y軸的方向上觀察時(shí)彼此不重疊,上述第五電極以及上述第六電極具備上述第五電極的第五連接部和上述第六電極的第六連接部,上述第五連接部和上述第六連接部被配置成上述第五電極以及上述第六電極的外沿部的一部分與上述第三壓電基板的上述主面的外沿部的一部分重疊,上述第五連接部與上述第六連接部被配置成在上述Y軸的方向上觀察時(shí)彼此不重疊,在上述第一壓電基板、第二壓電基板、第三壓電基板的外周部的一部分形成有:將上述第一連接部與第一外部連接部電連接的第一配線、將上述第三連接部與第二外部連接部電連接的第二配線、以及將上述第五連接部與第三外部連接部電連接的第三配線,形成有連接上述第二連接部、第四連接部以及第六連接部并且與第四外部連接部連接的第四配線。根據(jù)本應(yīng)用例的傳感器元件,將檢測(cè)α、β、Y各軸方向的力的檢測(cè)電極與地線電極(GND電極)的一部分配置成在Y軸方向上與壓電基板的外沿部重疊,由此對(duì)從檢測(cè)電極以及地線電極到外部連接部的配線在傳感器元件外周通過(guò)例如涂敷具有導(dǎo)電性的涂料或者PVD法、CVD法形成覆膜,從而能夠容易地實(shí)現(xiàn)電連接,無(wú)需保留用于配置導(dǎo)線的空間(空間),因此能夠獲得可形成小型力檢測(cè)裝置的傳感器元件。〔應(yīng)用例2〕在上述應(yīng)用例中,其特征在于,上述第一壓電基板至第三壓電基板在上述Y軸方向上觀察時(shí),具備突起部,上述第一連接部至第六連接部與上述突起部的外沿部的至少一部分重疊。根據(jù)上述應(yīng)用例,通過(guò)在突起部形成有第一至第四配線,由此能夠在除了壓電基板的突起部以外的基板基部的整個(gè)面上形成各電極,或者能夠使電極接觸,因此能夠減少壓電基板所廣生的電荷的檢測(cè)損耗。從而能夠更加提聞力檢測(cè)的精度?!矐?yīng)用例3〕在上述應(yīng)用例中,其特征在于,上述第一壓電基板至第三壓電基板由水晶形成,上述第一壓電基板、第二壓電基板為Y切基板,上述第三壓電基板為X切基板。根據(jù)上述應(yīng)用例,水晶為容易得到、加工性優(yōu)良、長(zhǎng)期穩(wěn)定的材料,并且對(duì)于被施加的力能夠產(chǎn)生穩(wěn)定的電荷,因此能夠得到可實(shí)現(xiàn)可靠性優(yōu)良的力檢測(cè)裝置的傳感器元件。〔應(yīng)用例4〕本應(yīng)用例的力檢測(cè)裝置,其特征在于,在設(shè)為α軸、與上述α軸正交的β軸以及與上述α軸與上述β軸正交的Y軸作為空間坐標(biāo)軸情況下,該力檢測(cè)裝置具備:傳感器元件;運(yùn)算上述α軸方向的力的第一運(yùn)算裝置;運(yùn)算上述β軸方向的力的第二運(yùn)算裝置;以及運(yùn)算上述Y軸方向的力的第三運(yùn)算裝置,其中,該傳感器元件是將電極設(shè)置在壓電基板的主面并沿上述Y軸方向?qū)盈B上述壓電基板和電極而成,該壓電基板具有包含上述α軸與上述β軸的主面,在檢測(cè)上述α軸方向的力的第一壓電基板的一方的主面設(shè)置有第一電極,在另一方的主面設(shè)置有第二電極;在檢測(cè)上述β軸方向的力的第二壓電基板的一方的主面設(shè)置有第三電極,在另一方的主面設(shè)置有第四電極;在檢測(cè)上述Y軸方向的力的第三壓電基板的一方的主面設(shè)置有第五電極,在另一方的主面設(shè)置有第六電極,上述第一電極以及上述第二電極具備上述第一電極的第一連接部和上述第二電極的第二連接部,上述第一連接部和上述第二連接部被配置成上述第一電極以及上述第二電極的外沿部的一部分與上述第一壓電基板的上述主面的外沿部的一部分重疊,上述第一連接部與上述第二連接部被配置成在上述Y軸方向上觀察時(shí)彼此不重疊,上述第三電極以及上述第四電極具備上述第三電極的第三連接部和上述第四電極的第四連接部,上述第三連接部和上述第四連接部被配置成上述第三電極以及上述第四電極的外沿部的一部分與上述第二壓電基板的上述主面的外沿部的一部分重疊,上述第三連接部與上述第四連接部被配置成在上述Y軸方向上觀察時(shí)彼此不重疊,上述第五電極以及上述第六電極具備上述第五電極的第五連接部和上述第六電極的第六連接部,上述第五連接部與上述第六連接部被配置成上述第五電極以及上述第六電極的外沿部的一部分與上述第三壓電基板的上述主面的外沿部的一部分重疊,上述第五連接部與上述第六連接部被配置成在上述Y軸方向上觀察時(shí)彼此不重疊,在上述第一壓電基板、第二壓電基板、第三壓電基板的外周部的一部分形成有:將上述第一連接部與第一外部連接部電連接的第一配線、將上述第三連接部與第二外部連接部電連接的第二配線、將上述第五連接部與第三外部連接部電連接的第三配線,形成有連接上述第二連接部、第四連接部以及第六連接部并且與第四外部連接部連接的第四配線,上述第一外部連接部與上述第一運(yùn)算裝置電連接,上述第二外部連接部與上述第二運(yùn)算裝置電連接,上述第三外部連接部與上述第三運(yùn)算裝置電連接,上述第四外部連接部與地線電連接。根據(jù)上述應(yīng)用例,能夠以簡(jiǎn)單的構(gòu)成來(lái)形成三軸力檢測(cè)傳感器。另外,將檢測(cè)α、β、Y各軸方向的力的檢測(cè)電極與地線電極(GND電極)的一部分以在Y軸方向上觀察時(shí)重疊的方式配置于壓電基板的外沿部,由此將從檢測(cè)電極以及地線電極到外部連接部的配線在傳感器元件外周通過(guò)例如涂敷具有導(dǎo)電性的涂料或者PVD法、CVD法形成覆膜,從而能夠容易地進(jìn)行電連接,由于無(wú)需保留用于配置導(dǎo)線的空間(空間),因此能夠獲得小型的力檢測(cè)裝置。進(jìn)而,通過(guò)使用多個(gè)本應(yīng)用例的力檢測(cè)裝置,能夠容易地獲得例如包含扭矩測(cè)量的六軸力檢測(cè)裝置等?!矐?yīng)用例5〕在上述本應(yīng)用例中,其特征在于,上述第一壓電基板至第三壓電基板在上述Y軸方向上觀察時(shí),具備突起部,上述第一連接部至第六連接部與上述突起部的外沿部的至少一部分重疊。根據(jù)上述應(yīng)用例,通過(guò)在突起部形成第一至第四配線,由此能夠在除了壓電基板的突起部以外的基板基部的整個(gè)面上形成各電極,或者能夠使電極接觸,因此能夠減少壓電基板所產(chǎn)生的電荷的檢測(cè)損耗。從而能夠獲得力檢測(cè)精度更高的檢測(cè)裝置?!矐?yīng)用例6〕在上述應(yīng)用例中,其特征在于,上述第一至第三壓電基板由水晶形成,上述第一、第二壓電基板為Y切基板,上述第三壓電基板為X切基板。根據(jù)上述應(yīng)用例,水晶是容易得到、加工性優(yōu)良、長(zhǎng)期穩(wěn)定的材料,并且能夠?qū)τ诒皇┘拥牧Ξa(chǎn)生穩(wěn)定的電荷,因此能夠獲得具備良好的可靠性的傳感器元件的力檢測(cè)裝置?!矐?yīng)用例7〕在上述本應(yīng)用例中,其特征在于,上述傳感器元件被收納于收納容器中,該收納容器具有收納上述傳感器元件的收納部,在上述收納容器中,上述第一外部連接部、第二外部連接部、第三外部連接部、第四外部連接部延伸而設(shè)置于上述收納部,上述傳感器元件的上述第一配線、第二配線、第三配線、第四配線與上述第一外部連接部、第二外部連接部、第三外部連接部、第四外部連接部電連接。通過(guò)使傳感器元件收納于收納容器中,能夠得到阻止外在負(fù)荷、例如水分、油分、氣體與傳感器元件接觸,獲得可穩(wěn)定地進(jìn)行力檢測(cè)的力檢測(cè)裝置?!矐?yīng)用例8〕在上述本應(yīng)用例中,其特征在于,上述收納容器配置有筒狀的收納容器體、收納容器基板和蓋體,該收納容器基板配置于上述收納容器體的某一方的開(kāi)口部,該蓋體配置于另一方的開(kāi)口部,在上述收納容器體上接合上述收納容器基板和上述蓋體來(lái)形成上述收納部,至少上述收納容器體以及上述收納容器基板為陶瓷。將很難被外部環(huán)境侵襲的陶瓷使用于收納容器,由此能夠進(jìn)一步獲得可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期穩(wěn)定的力檢測(cè)的力檢測(cè)裝置。
〔應(yīng)用例9〕本應(yīng)用例的機(jī)器人,其特征在于,在設(shè)為α軸、與上述α軸正交的β軸以及與上述α軸與上述β軸正交的Y軸作為空間坐標(biāo)軸情況下,該機(jī)器人具備力檢測(cè)裝置,該力檢測(cè)裝置具備:傳感器元件;運(yùn)算上述α軸方向的力的第一運(yùn)算裝置;運(yùn)算上述β軸方向的力的第二運(yùn)算裝置;以及運(yùn)算上述Y軸方向的力的第三運(yùn)算裝置,其中,該傳感器元件是將電極設(shè)置在壓電基板的主面并沿上述Y軸方向?qū)盈B上述壓電基板和電極而成,該壓電基板具有包含上述α軸與上述β軸的主面,在檢測(cè)上述α軸方向的力的第一壓電基板的一方的主面設(shè)置有第一電極,在另一方的主面設(shè)置有第二電極;在檢測(cè)上述β軸方向的力的第二壓電基板的一方的主面設(shè)置有第三電極,在另一方的主面設(shè)置有第四電極;在檢測(cè)上述Y軸方向的力的第三壓電基板的一方的主面設(shè)置有第五電極,在另一方的主面設(shè)置有第六電極,上述第一電極以及上述第二電極具備上述第一電極的第一連接部和上述第二電極的第二連接部,上述第一連接部與上述第二連接部被配置成上述第一電極以及上述第二電極的外沿部的一部分與上述第一壓電基板的上述主面的外沿部的一部分重疊,上述第一連接部與上述第二連接部被配置成在上述Y軸方向上觀察時(shí)彼此不重疊,上述第三電極以及上述第四電極具備上述第三電極的第三連接部和上述第四電極的第四連接部,上述第三連接部和上述第四連接部被配置成上述第三電極以及上述第四電極的外沿部的一部分與上述第二壓電基板的上述主面的外沿部的一部分重疊,上述第三連接部與上述第四連接部被配置成在上述Y軸方向上觀察時(shí)彼此不重疊,上述第五電極以及上述第六電極具備上述第五電極的第五連接部和上述第六電極的第六連接部,上述第五連接部和上述第六連接部被配置成上述第五電極以及上述第六電極的外沿部的一部分與上述第三壓電基板的上述主面的外沿部的一部分重疊,上述第五連接部與上述第六連接部被配置成在上述Y軸方向上觀察時(shí)彼此不重疊,在上述第一壓電基板、第二壓電基板、第三壓電基板的外周部的一部分,形成有:將上述第一連接部與第一外部連接部進(jìn)電連接的第一配線、將上述第三連接部與第二外部連接部電連接的第二配線、將上述第五連接部與第三外部連接部電連接的第三配線,形成有連接上述第二連接部、第四連接部以及第六連接部并且與第四外部連接部連接的第四配線;上述第一外部連接部與上述第一運(yùn)算裝置電連接,上述第二外部連接部與上述第二運(yùn)算裝置電連接,上述第三外部連接部與上述第三運(yùn)算裝置電連接,上述第四外部連接部與地線電連接。根據(jù)本應(yīng)用例,能夠得到如下機(jī)器人,其針對(duì)進(jìn)行動(dòng)作的機(jī)械臂或者機(jī)械手,通過(guò)力檢測(cè)裝置來(lái)可靠地檢測(cè)出其在規(guī)定動(dòng)作中發(fā)生的與障礙物的接觸、與對(duì)象物的接觸力,并將數(shù)據(jù)反饋給機(jī)器人控制裝置,由此能夠?qū)嵤┌踩?xì)致的作業(yè)?!矐?yīng)用例10〕在上述應(yīng)用例中,特征在于,上述第一壓電基板至第三壓電基板在上述Y軸方向上觀察時(shí),具備突起部,上述第一連接部至第六連接部與上述突起部的外沿部的至少一部分重疊。根據(jù)上述應(yīng)用例,通過(guò)在突起部形成第一至第四配線,由此能夠在除了壓電基板的突起部以外的基板基部的整個(gè)面上形成各電極,或者能夠使電極接觸,因此能夠減少壓電基板所產(chǎn)生的電荷的檢測(cè)損耗。因此能夠得到具備力檢測(cè)精度高的力檢測(cè)裝置的高可靠性、高安全性的機(jī)器人?!矐?yīng)用例11〕在上述本應(yīng)用例中,特征在于,上述第一壓電基板至第三壓電基板由水晶形成,上述第一壓電基板、第二壓電基板為Y切基板,上述第三壓電基板為X切基板。
根據(jù)上述應(yīng)用例,水晶是容易得到、加工性優(yōu)良、長(zhǎng)期穩(wěn)定的材料,并且能夠?qū)τ诒皇┘拥牧Ξa(chǎn)生穩(wěn)定的電荷,因此能夠通過(guò)具備良好的可靠性的傳感器元件的力檢測(cè)裝置,來(lái)得到高可靠性、高安全性的機(jī)器人。〔應(yīng)用例12〕在上述本應(yīng)用例中,特征在于,上述傳感器元件被收納于收納容器中,該收納容器具有收納上述傳感器元件的收納部,在上述收納容器中,上述第一外部連接部、第二外部連接部、第三外部連接部、第四外部連接部延伸而設(shè)置于上述收納部,上述傳感器元件的上述第一配線、第二配線、第三配線、第四配線與上述第一外部連接部、第二外部連接部、第三外部連接部、第四外部連接部電連接。根據(jù)上述應(yīng)用例,通過(guò)將傳感器元件收納于收納容器,即使在機(jī)器人被設(shè)置于存在會(huì)導(dǎo)致傳感器元件劣化等的水分、油分、氣體等的環(huán)境中的情況下,也能夠保護(hù)傳感器元件不受外部環(huán)境破壞,能夠長(zhǎng)期維持收納傳感器元件的力檢測(cè)裝置的可靠性,能夠得到高可靠性、高安全性的機(jī)器人?!矐?yīng)用例13〕在上述本應(yīng)用例中,特征在于,上述收納容器配置有筒狀的收納容器體、收納容器基板和蓋體,該收納容器基板配置在上述收納容器體的某一方的開(kāi)口部,該蓋體配置在另一方的開(kāi)口部,在上述收納容器體上接合上述收納容器基板和上述蓋體接合來(lái)形成上述收納部,至少上述收納容器體以及上述收納容器基板為陶瓷。根據(jù)上述應(yīng)用例,使用即使在更加嚴(yán)苛的外部環(huán)境下,惡化狀況也較少的陶瓷收納容器,由此能夠得到可靠性更高、安全性更高的機(jī)器人。


圖1 (a)是第一實(shí)施方式所涉及的傳感器元件的剖面圖,圖1 (b)是第一實(shí)施方式所涉及的傳感器元件的俯視圖。圖2 (a)是表示第一實(shí)施方式所涉及的傳感器元件的配置的分解立體圖,圖2 (b)表不水晶基板的晶軸方向的結(jié)構(gòu)圖。圖3 (a)是圖2 (a)所示的傳感器元件的α軸方向的組裝剖面圖,圖3 (b)是圖2 (a)所示的傳感器元件的β軸方向的組裝剖面圖。圖4 Ca)是第二實(shí)施方式所涉及的傳感器元件的壓電基板的俯視圖,圖4 (b)是第二實(shí)施方式所涉及的傳感器元件的電極的俯視圖。圖5是表示第二實(shí)施方式所涉及的傳感器元件的配置的分解立體圖。圖6是第三實(shí)施方式所涉及的傳感器元件的剖面圖。圖7是表示構(gòu)成傳感器元件的壓電基板以及電極的其它方式的立體圖以及剖面圖。圖8是表示第四實(shí)施方式所涉及的力檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)圖。圖9是表示第四實(shí)施方式所涉及的力檢測(cè)裝置的其它方式的剖面圖。圖10 Ca)是使用了第四實(shí)施方式所涉及的力檢測(cè)裝置的六軸力檢測(cè)裝置的俯視圖,圖10 (b)是使用了第四實(shí)施方式所涉及的力檢測(cè)裝置的六軸力檢測(cè)裝置的剖面圖。圖11是表示第五實(shí)施方式所涉及的機(jī)器人的外觀圖。
具體實(shí)施方式
以下參照附圖,對(duì)本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。第一實(shí)施方式圖1 (a)是表示第一實(shí)施方式所涉及的傳感器元件的剖面圖,圖1 (b)是表示第一實(shí)施方式所涉及的傳感器元件的俯視圖。如圖1 (b)所示的P-P'部的截面即圖1 (a)所示,本實(shí)施方式所涉及的傳感器元件100在圖示的Y軸方向上層疊有作為壓電基板的水晶基板,即、作為第一壓電基板的第一水晶基板11和第二水晶基板12、作為第二壓電基板的第三水晶基板13和第四水晶基板14、以及作為第三壓電基板的第五水晶基板15和第六水晶基板16。另外,在第一水晶基板11的一方的主面Ila側(cè)設(shè)置有作為第一電極的第一檢測(cè)電極21,在另一方的主面Ilb側(cè)設(shè)置有作為第二電極的接地電極(以下稱GND電極)31,在第二水晶基板12的一方的主面12a側(cè)設(shè)置有與第一水晶基板11共用的作為第一電極的第一檢測(cè)電極21,在另一方的主面12b側(cè)設(shè)置有作為第二電極的第二 GND電極32。在第三水晶基板13的一方的主面13a側(cè)設(shè)置有作為第三電極的第二檢測(cè)電極22,在另一方的主面13b側(cè)與第二水晶基板12共用地設(shè)置有作為第四電極的的第二 GND電極32 ;在第四水晶基板14的一方的主面14a側(cè)設(shè)置有與第三水晶基板13共用的作為第三電極的第二檢測(cè)電極22,在另一方的主面14b側(cè)設(shè)置有作為第四電極的第三GND電極33。在第五水晶基板15的一方的主面15a側(cè)設(shè)置有作為第五電極的第三檢測(cè)電極23,在另一方的主面15b側(cè)與第四水晶基板14共用地設(shè)置有作為第六電極的第三GND電極33 ;在第六水晶基板16的一方的主面16a側(cè)設(shè)置有與第五水晶基板15共用的作為第五電極的第三檢測(cè)電極23,在另一方的主面16b側(cè)設(shè)置有作為第六電極的第四GND電極34。在層疊的水晶基板11、12、13、14、15、16的外周邊部沿Y軸方向延伸地形成有:使第一檢測(cè)電極21與后述第一外部連接部230a電連接的第一配線41 ;使第二檢測(cè)電極22與后述第二外部連接部230b電連接的第二配線42 ;使第三檢測(cè)電極23與后述第三外部連接部230c電連接的第三配線43 ;以及使GND電極31、32、33、34與后述的第四外部連接部230d電連接的第四配線44。其中,在后面對(duì)外部連接部230a、230b、230c、230d進(jìn)行詳述。圖2 (a)是說(shuō)明圖1所示的傳感器元件100的配置的分解立體圖,使用圖2 (a)針對(duì)水晶基板11、12、13、14、15、16與檢測(cè)電極21、22、23以及GND電極31、32、33、34的配置進(jìn)行說(shuō)明。設(shè)置在第一水晶基板11的另一方的主面Ilb側(cè)的第一 GND電極31被配置成作為第一連接部的α (—)方向的外沿面(external shape surface)31a位于包含第一水晶基板11的α (—)方向的外沿面Ilc的虛擬面P中。虛擬面P是包含其它水晶基板12、
13、14、15、16的α (一)方向的外沿面12c、13c、14c、15c、16c的虛擬面。而且,其它GND電極32、33、34也與第一 GND電極31同樣,被配置成α (—)方向的外沿面32a、33a、34a位于虛擬面P。即、在Y軸方向上觀察,水晶基板11、12、13、14、15、16的外沿面llc、12c、13c、14c、15c、16c與GND電極31、32、33、34的外沿面31a、32a、33a、34a被配置成沿面P在Y軸方向上重疊。在作為第一壓電基板的第一水晶基板11與第二水晶基板12之間配置有作為第一電極的第一檢測(cè)電極21。第一檢測(cè)電極21以如下方式配置:使位置對(duì)齊地配置有作為第二電極的GND電極31、32的水晶基板11、12的與外沿面llc、12c (沿虛擬面P的面)不同的面,即、本實(shí)施方式中的α ( + )方向的外沿面lld、12d在Y軸方向上與第一檢測(cè)電極21的α ( + )方向的外沿面21a重疊。
另外,在作為第二壓電基板的第三水晶基板13與第四水晶基板14之間配置有作為第三電極的第二檢測(cè)電極22。第二檢測(cè)電極22以如下方式配置:使位置對(duì)齊地配置有作為第四電極的GND電極32、33的水晶基板13、14的與外沿面13c、14c (沿虛擬面P的面)以及配置第一檢測(cè)電極21的外沿面21a的α ( + )方向不同方向的面,即、本實(shí)施方式中的β ( + )方向的外沿面13d、14d在Y軸方向上與第二檢測(cè)電極22的α ( + )方向的外沿面22a重疊。進(jìn)而,在作為第三壓電基板的第五水晶基板15與第六水晶基板16之間配置有作為第五電極的第三檢測(cè)電極23。第三檢測(cè)電極23以如下方式配置:使位置對(duì)齊地配置有作為第六電極的GND電極33、34的水晶基板15、16的與外沿面15c、16c (沿虛擬面P的面)、配置第一檢測(cè)電極21的外沿面21a的α ( + )方向以及配置第二檢測(cè)電極22的外沿面22a的β ( + )方向不同的面,即、本實(shí)施方式中的β (—)方向的外沿面15d、16d在Y軸方向上與第三檢測(cè)電極23的β (—)方向的外沿面23a重疊。圖3 (a)是圖2 (a)所示的α軸方向的剖面示意圖,圖3 (b)是圖2 (a)所示的β軸方向的剖面示意圖。如圖3 (a)所示,沿虛擬面P配置有水晶基板11、12、13、14、15、16 在 α (-)方向上的外沿面 llc、12c、13c、14c、15c、16c、以及 GND 電極 31、32、33、34 在α (一)方向上的外沿面31a、32a、33a、34a。另外,可與這些GND電極31、32、33、34的外沿面31a、32a、33a、34a電連接并連接到第四外部連接部230d的區(qū)域?yàn)橹剐纬捎械谒呐渚€44。另外,如圖3 Ca)所示,第一水晶基板11與第二水晶基板12的α ( + )方向的外沿面lld、12d在Y軸方向上觀察時(shí)與作為第一電極的第一檢測(cè)電極21的α ( + )方向的外沿面21a被配置成重疊。并且,可將該第一配線41與第一檢測(cè)電極21的外沿面21a電連接并連接到第一外部連接部230a的區(qū)域?yàn)橹剐纬捎械谝慌渚€41。在圖3 (b)所示的、圖2 (a)的β軸方向剖面圖中,第五水晶基板15與第六水晶基板16的β (—)方向的外沿面15d、16d在、軸方向上觀察時(shí)與作為第三電極的第三檢測(cè)電極23的β (—)方向的外沿面23a被配置成重疊。并且,可將該第三配線43與第三檢測(cè)電極23的外沿面23a電連接并連接到第三外部連接部230c的區(qū)域?yàn)橹剐纬捎械谌渚€43。并且,第三水晶基板13與第四水晶基板14的β ( + )方向的外沿面13d、14d在Y軸方向上觀察時(shí)與作為第二電極的第二檢測(cè)電極22的β ( + )方向的外沿面22a被配置成重疊。并且,可將該第二配線42與第二檢測(cè)電極22的外沿面22a電連接并連接到第二外部連接部230b的區(qū)域?yàn)橹剐纬捎械诙渚€42。在圖2 (b)中,在圖2 (a)所示的水晶基板11、12、13、14、15、16的配置中表示了各水晶基板的晶軸方向。此處,水晶基板的晶軸的X軸表不電軸、Y軸表不機(jī)械軸、而Z軸表示光軸。如圖2 (b)所示,第一水晶基板11與第二水晶基板12由稱之為所謂的Y切基板的主面包含X軸與Z軸的基板形成,第一水晶基板11與第二水晶基板12以各晶軸方向彼此成為反方向的方式組合。由此,能夠檢測(cè)出施加到X軸方向的力即、α軸方向的力。第三水晶基板13與第四水晶基板14也使用Y切基板,并被配置于相對(duì)于第一水晶基板11與第二水晶基板12的配置繞Y軸旋轉(zhuǎn)90度的方向上,能夠檢測(cè)X軸方向亦即β軸方向的力。另外,第五水晶基板15與第六水晶基板16由主面包含Y軸與Z軸的X切基板形成,第五水晶基板15與第六水晶基板16以各晶軸方向相互成為反方向的方式組合。由此,能夠檢測(cè)出施加到X軸方向的力即、Y軸方向的力。
如此,通過(guò)向第一水晶基板11與第二水晶基板12上施加α軸方向的力而產(chǎn)生電荷時(shí),在被第一水晶基板11與第二水晶基板12夾持的第一檢測(cè)電極21根據(jù)產(chǎn)生的電荷而激勵(lì)出電荷,根據(jù)被激勵(lì)出的電荷量通過(guò)后述的運(yùn)算裝置來(lái)運(yùn)算力。同樣,被第三水晶基板13和第四水晶基板14檢測(cè)到的β軸方向的力,根據(jù)被第二檢測(cè)電極22檢測(cè)到的電荷量來(lái)進(jìn)行運(yùn)算;被第五水晶基板15和第六水晶基板16檢測(cè)到的Y軸方向的力,根據(jù)被第三檢測(cè)電極23檢測(cè)到的電荷量來(lái)進(jìn)行運(yùn)算。如上所述,GND電極31、32、33、34通過(guò)沿水晶基板11、12、13、14、15、16的外沿面11c、12c、13c、14c、15c、16c的外沿面形成的第四配線44而容易地被連接,并且與外部連接部230d電連接。由于檢測(cè)電極21、22、23的α (—)方向的外沿面比水晶基板11、12、13、
14、15、16的外沿面llc、12c、13c、14c、15c、16c朝內(nèi)側(cè)離開(kāi)地形成,因此第四配線44能夠避免與檢測(cè)電極21、22、23電接觸。第一配線41雖然也沿著水晶基板11、12、13、14、15、16的α ( + )方向的外沿面形成,但是檢測(cè)電極22、23的α ( + )方向的外沿面比水晶基板11、12、13、14、15、16的α ( + )方向的外沿面朝內(nèi)側(cè)離開(kāi)地形成。因此,能夠形成可避免與檢測(cè)電極22、23的電接觸,且與外部連接部230a連接的第一配線41。另外,第二配線42雖然也沿著水晶基板13、14、15、16的β ( + )方向的外沿面形成,但是第三檢測(cè)電極23的β ( + )方向的外沿面比水晶基板
13、14、15、16的β ( + )方向的外沿面向內(nèi)側(cè)離開(kāi)地形成。因此,能夠形成可避免與第三檢測(cè)電極23的電接觸,且與外部連接部230b連接的第二配線42。(第二實(shí)施方式)圖4表示第二實(shí)施方式所涉及的傳感器元件。第二實(shí)施方式所涉及的傳感器元件110與第一實(shí)施方式所涉及的傳感器元件100比較,水晶基板11、12、13、14、檢測(cè)電極21、22,23,GND電極31、32、33、34的形狀不同,而其它構(gòu)成幾乎相同,因此對(duì)相同構(gòu)成標(biāo)注相同符號(hào),省略詳細(xì)說(shuō)明。圖4 (a)是作為構(gòu)成第二實(shí)施方式所涉及的傳感器元件110的壓電基板的水晶基板IA的俯視圖,圖4 (b)是作為第一電極的檢測(cè)電極2A、以及作為第二電極的GND電極3A的俯視圖。圖4 (a)所不的水晶基板IA形成有基板基部lAa、和基板突起部IAb,該基板突起部IAb形成在基板基部IAa的外沿上,在本實(shí)施方式中,形成有4個(gè)基板突起部IAb。圖4 (b)所示的檢測(cè)電極2A或GND電極3A形成有:檢測(cè)電極基部2Aa或GND電極基部3Aa、和檢測(cè)電極突起部2Ab或GND電極突起部3Ab,該檢測(cè)電極突起部2Ab或GND電極突起部3Ab形成在在檢測(cè)電極基部2Aa或GND電極基部3Aa的外沿上。檢測(cè)電極突起部2Ab或GND電極突起部3Ab在本實(shí)施方式中形成有一處。圖4 Ca)所示的水晶基板IA與圖4 (b)所示的檢測(cè)電極2A以及GND電極3A,如圖5所示,與第一實(shí)施方式所涉及的傳感器兀件100同樣地在Y軸方向上層疊而形成傳感器兀件110。另外,圖5與第一實(shí)施方式所涉及的傳感器元件100的組裝立體圖亦即圖2相當(dāng),是傳感器元件110的組裝分解立體圖。如圖5所示,傳感器元件110是將水晶基板IA形狀的基板沿圖2所示的晶軸方向,按第一水晶基板11A、第二水晶基板12A的順序?qū)盈B到第六水晶基板16A。對(duì)于GND電極3A形狀的電極而言,將GND電極突起部3Ab的排入方向?qū)R本實(shí)施方式中的α (—)方向的線L4,在第一水晶基板IlA的圖示的上側(cè)層疊第一 GND電極31Α,在第二水晶基板12Α與第二水晶基板13A之間層置第_.GND電極32A,在第四水晶基板14A與第五水晶基板15A之間層疊第三GND電極33A,進(jìn)而在第六水晶基板16A的圖示的下側(cè)層疊第四GND電極34A。檢測(cè)電極2A被配置成,以被檢測(cè)α、β、Y軸方向的力的水晶基板IA夾持的方式層疊,且各檢測(cè)電極突起部2Ab的層疊方向在Y軸方向上不重疊。也就是說(shuō),如圖5所示,在檢測(cè)α軸方向的力的第一水晶基板IlA與第二水晶基板12Α之間配置有第一檢測(cè)電極21Α,電極突起部沿α ( + )方向的線LI而層疊。在檢測(cè)β軸方向的力的第三水晶基板13Α與第四水晶基板14Α之間配置有第二檢測(cè)電極22Α,電極突起部沿β ( + )方向的線L2而層疊。在檢測(cè)Y軸方向的力的第五水晶基板15Α與第六水晶基板16Α之間配置有第三檢測(cè)電極23Α,電極突起部沿β (—)方向的線L3而層疊。如此配置后,將各電極突起部通過(guò)配線41、42、43、44電連接。即、在圖5中,未圖示的第一配線41沿線LI形成,第二配線42沿線L2形成,第三配線43沿線L3形成,而第四配線44沿線L4形成配線。此時(shí),如圖4 (b)所示,配線41、42、43、44沿檢測(cè)電極突起部2Ab或者GND電極突起部3Ab的外沿部形成并配置,但使配線41、42、43、44的端部41a、42a、43a、44a與電極基部2Aa、3Aa分離形成而確保間隙δ。通過(guò)這樣形成配線41、42、43、44,可防止在Y軸方向延伸設(shè)置配線41、42、43、44時(shí)的各電極間的短路。在上述的第一實(shí)施方式所涉及的傳感器元件100、以及第二實(shí)施方式所涉及的傳感器元件Iio中,GND電極以及檢測(cè)電極的形態(tài)不局限于圖示的板狀的電極板的形態(tài)。例如,可以是在水晶基板的主面上將Au、Ag、Cu、W等導(dǎo)電性金屬通過(guò)蒸鍍法、濺射法等來(lái)形成的電極膜。另外,配線41、42、43、44例如可以涂敷導(dǎo)電性糊而形成,也可以是將傳感器元件100、110的水晶基板與各電極之間固接,并在配線41、42、43、44的形成區(qū)域?qū)u、Ag、Cu、W等導(dǎo)電性金屬通過(guò)蒸鍍法、濺射法等來(lái)形成的配線膜。(第三實(shí)施方式)圖6是第三實(shí)施方式所涉及的傳感器元件的剖面圖。第三實(shí)施方式所涉及的傳感器元件120與第一實(shí)施方式所涉及的傳感器元件100的不同點(diǎn)是:傳感器100的α、β、Y軸方向的力分別使用兩片作為壓電基板的水晶基板即、6片水晶基板,而傳感器120的α、β、Y軸方向的力分別使用I片水晶基板,即3片水晶基板。因此,對(duì)第三實(shí)施方式所涉及的傳感器元件120的說(shuō)明中,省略與第一實(shí)施方式所涉及的傳感器元件100相同的結(jié)構(gòu)的相關(guān)說(shuō)明,對(duì)同一結(jié)構(gòu)標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記進(jìn)行說(shuō)明。圖6所示的傳感器元件120使用:作為第一壓電基板的第一水晶基板11Β、作為第二壓電基板的第二水晶基板12Β以及作為第三壓電基板的第三水晶基板13Β,并對(duì)各水晶基板11Β、12Β、13Β如下那樣地配置電極。在第一水晶基板11Β,作為第一電極的第一檢測(cè)電極21Β被配置于第一水晶基板IlB的一方的主面,即、在表不本實(shí)施方式的圖6中,第一檢測(cè)電極21Β被配置于第一水晶基板IlB的圖示上側(cè),在第一水晶基板IlB的另一主面上配置有作為第二電極的第一 GND電極31Β。在第二水晶基板12Β的第一水晶基板IlB —側(cè),與第一水晶基板IlB共用地配置有作為第四電極的第一 GND電極31Β,且第一 GND電極31Β被第一水晶基板IlB與第二水晶基板12Β夾持。另外,在第二水晶基板12Β的與第一水晶基板IlB —側(cè)相反的一側(cè)配置有作為第三電極的第二檢測(cè)電極22Β。在第三水晶基板13Β,在本實(shí)施方式的圖6的例子中,在第二水晶基板12Β側(cè)(圖示上側(cè))的主面?zhèn)扰渲糜凶鳛榈诹姌O的第二 GND電極32B,在另一方的主面?zhèn)?圖示下側(cè))配置有第三檢測(cè)電極23B。此處,為了防止第二檢測(cè)電極22B與第二 GND電極32B的短路,在第二水晶基板12B的第二檢測(cè)電極22B與第三水晶基板13B的第二 GND電極32B之間設(shè)置有非導(dǎo)電性的絕緣部50。絕緣部50優(yōu)選以以下材料形成,即該材料具備非導(dǎo)電性,且不具備緩和施加給傳感器元件120的力的彈性。例如,優(yōu)選使用陶瓷等非導(dǎo)電性的高剛性材料或通過(guò)成膜技術(shù)形成的例如Si02、TiN、Al2O3等非導(dǎo)電性被覆膜。在如此構(gòu)成的傳感器元件120中,第一水晶基板IlB以及第二水晶基板12B由Y切的水晶基板形成,能夠繞Y軸錯(cuò)開(kāi)90度旋轉(zhuǎn)位置來(lái)檢測(cè)α軸方向與β軸方向的力,第三水晶基板13Β由X切的水晶基板形成,能夠檢測(cè)Y軸方向的力。另外,檢測(cè)電極以及GND電極的配置不局限于圖6所示的上述方式,只要在電極彼此接觸的部位配置絕緣部50即可。另外,還可以與構(gòu)成第一實(shí)施方式所涉及的傳感器元件100的使用兩個(gè)水晶基板檢測(cè)一方向的方式相互組合。對(duì)于上述的傳感器元件100、110、120,構(gòu)成傳感器元件100、110、120的壓電基板以及電極的平面形狀不局限于上述形態(tài),還可以是圖7例示的形狀。圖7 (a)是具有圓形外沿的壓電基板IOC與檢測(cè)電極20C或者GND電極30C的立體圖以及R — V方向的剖面圖,圖7 (b)是基板基部IODa具有圓形外沿且在基板基部IODa的外沿上設(shè)置有基板突起IODb的壓電基板IOD與檢測(cè)電極20D或GND電極30D的立體圖以及S、一 S'、一 S"、一S"'方向的剖面圖。圖7 (a)所示的壓電基板IOC的外沿被形成為近似圓形。被組裝于該壓電基板IOC的檢測(cè)電極20C或GND電極30C的外沿也形成為近似圓形。此時(shí),通過(guò)檢測(cè)電極20C或GND電極30C的配線連接的連接部20Ca或30Ca形成為與壓電基板IOC的外沿重疊,其它部分如圖7 (a)的Ri方向截面所示,形成為檢測(cè)電極20C或GND電極30C的外沿比壓電基板IOC的外沿更靠?jī)?nèi)側(cè)。圖7 (b)所不的壓電基板IOD具備:具有近似圓形的外沿的基板基部IODa和基板突起10Db,該基板突起IODb形成在基板基部IODa的外周上。與該壓電基板IOD組合的檢測(cè)電極20D或GND電極30D具有與基板基部IODa幾乎相同的形狀的檢測(cè)電極基部20Da或GND電極基部30Da,在檢測(cè)電極基部20Da或GND電極基部30Da的外沿部設(shè)置有至少一處檢測(cè)電極突起部20Db或GND電極突起部30Db。檢測(cè)電極突起部20Db或GND電極突起部30Db與任意一方的基板突起IODb對(duì)齊并層疊,而形成有與檢測(cè)電極突起部20Db或GND電極突起部30Db連接的配線。配線的連接方法與第二實(shí)施方式相同,因此省略詳細(xì)說(shuō)明。作為傳感器元件構(gòu)成的壓電基板以及電極不局限于圖7 (a)、圖7 (b)所示的形狀,只要是形成為:具有至少外沿的一部分與壓電基板的外沿的一部分重疊地形成的電極即可。(第四實(shí)施方式)圖8是表示第四實(shí)施方式所涉及的力檢測(cè)裝置1000的示意剖面圖。如圖8所示,力檢測(cè)裝置1000是上述傳感器元件100、110、120中的任意一個(gè),在本實(shí)施方式中,傳感器元件100被收納于容器200 (以下稱封裝200)中,經(jīng)由形成在封裝200的外部連接部230與運(yùn)算裝置500電連接。封裝200在通過(guò)公知的方法將由陶瓷形成的第一封裝基板210與由陶瓷形成且形成為框狀的第二封裝基板220接合,在形成的收納空間中收納傳感器元件100,通過(guò)公知的接合方法優(yōu)選氣密地將第二封裝基板220的與第一封裝基板210的接合部相反的一側(cè)的開(kāi)口部,經(jīng)由金屬制的蓋240對(duì)第二封裝基板220的蓋接合面部接合。
通過(guò)將傳感器元件100收納于被如此氣密地保持的封裝200的內(nèi)部,由此能夠阻止例如水或者油等液體對(duì)傳感器元件100的收納部的浸入等外部環(huán)境的影響,能夠長(zhǎng)期維持傳感器元件100的耐用性。進(jìn)一步,能夠提高第二封裝基板220、第一封裝基板210以及蓋240的接合部的氣密性,阻止腐蝕性氣體的浸入、水蒸氣的浸入等氣體的浸入,能夠更加長(zhǎng)期地維持傳感器元件100的耐用性。另外,除了陶瓷的封裝200以外,使用樹(shù)脂對(duì)傳感器元件100進(jìn)行塑封(被覆)也能夠氣密地保持傳感器元件100。蓋240優(yōu)選以具有彈性的金屬形成,以使在其與第二封裝基板220接合的狀態(tài)下,以規(guī)定的壓力將傳感器元件100向傳感器元件100的基板以及電極的層疊方向按壓。優(yōu)選采用例如不銹鋼、鈦合金、鋁合金等耐腐蝕性優(yōu)良的金屬。在第一封裝基板210上形成有作為連接電極的外部連接部230。外部連接部230形成為:與形成在收納于封裝200的內(nèi)部的傳感器元件100上的配線41、42、43、44電連接,并與連接于運(yùn)算裝置500的連接配線600電連接。外部連接部230是通過(guò)對(duì)第一檢測(cè)電極21B將作為導(dǎo)電性材料的例如Au、W、Ag、Cu等金屬材料通過(guò)濺射法、蒸鍍法、或者CVD等方法成膜而形成,在導(dǎo)電性糊等有機(jī)材料的情況下,以印刷、涂敷等方法形成。如上所述,傳感器元件100通過(guò)蓋240向第一封裝基板210按壓,形成在傳感器元件100上的、第一配線41與第一外部連接部230a連接,第二配線42與第二外部連接部230b連接,第三配線43與第三外部連接部230c連接,第四配線44與第四外部配線部230d連接。進(jìn)而,與第一配線41連接的第一檢測(cè)電極21與α軸方向運(yùn)算裝置510連接,與第二配線42連接的第二檢測(cè)電極22與β軸方向運(yùn)算裝置520連接,與第三配線43連接的第三檢測(cè)電極23與Y軸方向運(yùn)算裝置530連接,與第四配線44連接的GND電極31、32、33、34與GND540連接(參照?qǐng)D1 3)。進(jìn)而,上述力檢測(cè)裝置1000被未圖示被檢測(cè)裝置的基臺(tái)310、320夾持并按壓固定。運(yùn)算裝置500具備變換檢測(cè)電極21、22、23的電荷的QV放大器,對(duì)經(jīng)由基臺(tái)310、320施加給被檢測(cè)裝置的力。通過(guò)使用作為絕緣體陶瓷的封裝200構(gòu)成力檢測(cè)裝置1000,由此能夠在封裝200的內(nèi)部容易地形成作為連接電極的連接部。進(jìn)一步,作為第四實(shí)施方式的其它示例來(lái)表示于圖9中的封裝201所示,通過(guò)與第二封裝基板221與第一封裝基板210的連接部鄰接地形成能夠在側(cè)面部連接電極形成部221a和配線41、42、43、44的電極231,由此能夠進(jìn)一步增大電連接面積,更加提高連接的可靠性和穩(wěn)定性。另外,本實(shí)施方式所涉及的力檢測(cè)裝置1000通過(guò)將上述實(shí)施方式所涉及的傳感器元件100、110、120收納于封裝200或封裝201中,使操作簡(jiǎn)便,并實(shí)現(xiàn)小型化,因此即使是在機(jī)器人等安裝空間狹小的裝置上,也能容易地設(shè)置。圖10 (a)是表示能夠使用第四實(shí)施方式所涉及的力檢測(cè)裝置1000來(lái)檢測(cè)扭矩的六軸力檢測(cè)裝置2000的概況的俯視圖,圖10 (b)是圖10 (a)所示的T 一 Ti部的剖面圖。如圖10 (a)、圖10 (b)所示,六軸力檢測(cè)裝置2000構(gòu)成為通過(guò)基臺(tái)311、321固定4個(gè)力檢測(cè)裝置1000。通過(guò)這種六軸力檢測(cè)裝置2000的方式,能夠根據(jù)所配置的4個(gè)力檢測(cè)裝置1000的裝置間的距離、由各力檢測(cè)裝置1000得到的力求取繞α軸、β軸以及Y軸各軸的扭矩。(第五實(shí)施方式)圖11是表示使用第三實(shí)施方式所涉及的力檢測(cè)裝置1000或六軸力檢測(cè)裝置2000的機(jī)器人3000的構(gòu)成的外觀圖。機(jī)器人3000由主體部3100、臂部3200以及機(jī)械手部3300等構(gòu)成。主體部3100例如被固定在地面、墻壁、天棚、可移動(dòng)的臺(tái)車等上。臂部3200被設(shè)置為相對(duì)于主體部3100可動(dòng),在主體部3100中,內(nèi)置有產(chǎn)生用于使臂部3200旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力的未圖示的致動(dòng)器、控制致動(dòng)器的控制部等。臂部3200由第一框架3210、第二框架3220、第三框架3230、第四框架3240以及第五框架3250構(gòu)成。第一框架3210經(jīng)由旋轉(zhuǎn)曲軸可旋轉(zhuǎn)或可彎曲地與主體部3100連接。第二框架3220經(jīng)由旋轉(zhuǎn)曲軸與第一框架3210以及第三框架3230連接。第三框架3230經(jīng)由旋轉(zhuǎn)曲軸與第二框架3220以及第四框架3240連接。第四框架3240經(jīng)由旋轉(zhuǎn)曲軸與第三框架3230以及第五框架3250連接。第五框架3250經(jīng)由旋轉(zhuǎn)曲軸與第四框架3240連接。臂部3200通過(guò)控制部的控制,各框架3210 3250以各旋轉(zhuǎn)曲軸為中心復(fù)合性地旋轉(zhuǎn)或彎曲,進(jìn)行動(dòng)作。在臂部3200的第五框架3250中,在與第四框架3240的連接部的另一方側(cè)安裝有機(jī)械手部3300。機(jī)械手部3300具有能夠把持對(duì)象物的機(jī)械手3310、以及內(nèi)置有使機(jī)械手3310進(jìn)行旋轉(zhuǎn)動(dòng)作的馬達(dá)的機(jī)械手連接部3320,機(jī)械手部3300通過(guò)機(jī)械手連接部3320與第五框架3250連接。在機(jī)械手連接部3320中除了馬達(dá)之外還內(nèi)置有第三實(shí)施方式所涉及的力檢測(cè)裝置1000或六軸力檢測(cè)裝置2000,能夠在機(jī)械手部3300通過(guò)控制部的控制移動(dòng)到規(guī)定的動(dòng)作位置時(shí),通過(guò)力檢測(cè)裝置1000或六軸力檢測(cè)裝置2000,通過(guò)力來(lái)檢測(cè)與障礙物的接觸、或者因超過(guò)規(guī)定位置的動(dòng)作命令所引發(fā)的與對(duì)象物的接觸等,并向機(jī)器人3000的控制部反饋,實(shí)施回避動(dòng)作。通過(guò)使用這種機(jī)器人3000,能夠得到如下機(jī)器人,使其能夠容易地實(shí)施在以往的位置控制下無(wú)法應(yīng)對(duì)的障礙物回避動(dòng)作、對(duì)象物損傷回避動(dòng)作等,能夠安全、細(xì)致地實(shí)施作業(yè)。另外,不局限于本 實(shí)施方式,例如還能夠適用于雙臂機(jī)器人。附圖標(biāo)記說(shuō)明11、12、13、13、14、15、16…壓電基板(水晶基板);21、22、23…檢測(cè)電極、31、32、33、34...接地電極(GND電極);41、42、43、44…配線;100…傳感器元件、230…外部連接部
權(quán)利要求
1.一種傳感器元件,其特征在于, 在設(shè)為α軸、與上述α軸正交的β軸以及與上述α軸與上述β軸正交的Y軸作為空間坐標(biāo)軸的情況下, 該傳感器元件是將電極設(shè)置在壓電基板的主面?zhèn)炔⒀厣鲜鯵軸方向?qū)盈B上述壓電基板和電極而成,該壓電基板具有包含上述α軸與上述β軸的主面, 在檢測(cè)上述α軸方向的力的第一壓電基板的一方的主面設(shè)置有第一電極,在另一方的主面設(shè)置有第二電極;在檢測(cè)上述β軸方向的力的第二壓電基板的一方的主面設(shè)置有第三電極,在另一方的主面設(shè)置有第四電極;在檢測(cè)上述Y軸方向的力的第三壓電基板的一方的主面設(shè)置有第五電極,在另一方的主面設(shè)置有第六電極, 上述第一電極以及上述第二電極具備上述第一電極的第一連接部和上述第二電極的第二連接部,上述第一連接部和上述第二連接部被配置成上述第一電極以及上述第二電極的外沿部的一部分與上述第一壓電基板的上述主面的外沿部的一部分重疊,上述第一連接部與上述第二連接部被配置成在上述Y軸的方向上觀察時(shí)彼此不重疊, 上述第三電極以及上述第四電極具備上述第三電極的第三連接部和上述第四電極的第四連接部,上述第三連接部和上述第四連接部被配置成上述第三電極以及上述第四電極的外沿部的一部分與上述第二壓電基板的上述主面的外沿部的一部分重疊,上述第三連接部與上述第四連接部被配置成在上述Y軸的方向上觀察時(shí)彼此不重疊, 上述第五電極以及上述第六電極具備上述第五電極的第五連接部和上述第六電極的第六連接部,上述第五連接部和上述第六連接部被配置成上述第五電極以及上述第六電極的外沿部的一部分與上述第三壓電基板的上述主面的外沿部的一部分重疊,上述第五連接部與上述第六連接部被配置成在上述Y軸的方向上觀察時(shí)彼此不重疊, 在上述第一壓電基板、第二壓電基板、第三壓電基板的外周部的一部分形成有:將上述第一連接部與第一外部連接部電連接的第一配線、將上述第三連接部與第二外部連接部電連接的第二配線、以及將上述第五連接部與第三外部連接部電連接的第三配線, 形成有連接上述第二連接部、第四連接部以及第六連接部并且與第四外部連接部連接的第四配線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器元件,其特征在于, 上述第一壓電基板至第三壓電基板在上述Y軸方向上觀察時(shí),具備突起部,上述第一連接部至第六連接部與上述突起部的外沿部的至少一部分重疊。
3.根據(jù)權(quán)利要 求1或2所述的傳感器元件,其特征在于, 上述第一壓電基板至第三壓電基板由水晶形成,上述第一壓電基板、第二壓電基板為Y切基板,上述第三壓電基板為X切基板。
4.一種力檢測(cè)裝置,其特征在于,在設(shè)為α軸、與上述α軸正交的β軸以及與上述α軸與上述β軸正交的Y軸作為空間坐標(biāo)軸情況下, 該力檢測(cè)裝置具備: 傳感器元件;運(yùn)算上述α軸方向的力的第一運(yùn)算裝置;運(yùn)算上述β軸方向的力的第二運(yùn)算裝置;以及運(yùn)算上述Y軸方向的力的第三運(yùn)算裝置, 其中, 該傳感器元件是將電極設(shè)置在壓電基板的主面并沿上述Y軸方向?qū)盈B上述壓電基板和電極而成,該壓電基板具有包含上述α軸與上述β軸的主面, 在檢測(cè)上述α軸方向的力的第一壓電基板的一方的主面設(shè)置有第一電極,在另一方的主面設(shè)置有第二電極;在檢測(cè)上述β軸方向的力的第二壓電基板的一方的主面設(shè)置有第三電極,在另一方的主面設(shè)置有第四電極;在檢測(cè)上述Y軸方向的力的第三壓電基板的一方的主面設(shè)置有第五電極,在另一方的主面設(shè)置有第六電極, 上述第一電極以及上述第二電極具備上述第一電極的第一連接部和上述第二電極的第二連接部,上述第一連接部和上述第二連接部被配置成上述第一電極以及上述第二電極的外沿部的一部分與上述第一壓電基板的上述主面的外沿部的一部分重疊,上述第一連接部與上述第二連接部被配置成在上述Y軸方向上觀察時(shí)彼此不重疊, 上述第三電極 以及上述第四電極具備上述第三電極的第三連接部和上述第四電極的第四連接部,上述第三連接部和上述第四連接部被配置成上述第三電極以及上述第四電極的外沿部的一部分與上述第二壓電基板的上述主面的外沿部的一部分重疊,上述第三連接部與上述第四連接部被配置成在上述Y軸方向上觀察時(shí)彼此不重疊, 上述第五電極以及上述第六電極具備上述第五電極的第五連接部和上述第六電極的第六連接部,上述第五連接部與上述第六連接部被配置成上述第五電極以及上述第六電極的外沿部的一部分與上述第三壓電基板的上述主面的外沿部的一部分重疊,上述第五連接部與上述第六連接部被配置成在上述Y軸方向上觀察時(shí)彼此不重疊, 在上述第一壓電基板、第二壓電基板、第三壓電基板的外周部的一部分形成有:將上述第一連接部與第一外部連接部電連接的第一配線、將上述第三連接部與第二外部連接部電連接的第二配線、將上述第五連接部與第三外部連接部電連接的第三配線, 形成有連接上述第二連接部、第四連接部以及第六連接部并且與第四外部連接部連接的第四配線, 上述第一外部連接部與上述第一運(yùn)算裝置電連接,上述第二外部連接部與上述第二運(yùn)算裝置電連接,上述第三外部連接部與上述第三運(yùn)算裝置電連接,上述第四外部連接部與地線電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的力檢測(cè)裝置,其特征在于, 上述第一壓電基板至第三壓電基板在上述Y軸方向上觀察時(shí),具備突起部,上述第一連接部至第六連接部與上述突起部的外沿部的至少一部分重疊。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的力檢測(cè)裝置,其特征在于, 上述第一壓電基板至第三壓電基板由水晶形成,上述第一壓電基板、第二壓電基板為Y切基板,上述第三壓電基板為X切基板。
7.根據(jù)權(quán)利要求4到6中任意一項(xiàng)所述的力檢測(cè)裝置,其特征在于, 上述傳感器元件被收納于收納容器中,該收納容器具有收納上述傳感器元件的收納部, 在上述收納容器中,上述第一外部連接部、第二外部連接部、第三外部連接部、第四外部連接部延伸而設(shè)置于上述收納部,上述傳感器元件的上述第一配線、第二配線、第三配線、第四配線與上述第一外部連接部、第二外部連接部、第三外部連接部、第四外部連接部電連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的力檢測(cè)裝置,其特征在于,上述收納容器配置有筒狀的收納容器體、收納容器基板和蓋體,該收納容器基板配置于上述收納容器體的某一方的開(kāi)口部,該蓋體配置于另一方的開(kāi)口部, 在上述收納容器體上接合上述收納容器基板和上述蓋體來(lái)形成上述收納部, 至少上述收納容器體以及上述收納容器基板為陶瓷。
9.一種機(jī)器人,其特征在于,在設(shè)為α軸、與上述α軸正交的β軸以及與上述α軸與上述β軸正交的Y軸作為空間坐標(biāo)軸情況下, 該機(jī)器人具備力檢測(cè)裝置, 該力檢測(cè)裝置具備:傳感器元件;運(yùn)算上述α軸方向的力的第一運(yùn)算裝置;運(yùn)算上述β軸方向的力的第二運(yùn)算裝置;以及運(yùn)算上述Y軸方向的力的第三運(yùn)算裝置, 其中, 該傳感器元件是將電極設(shè)置在壓電基板的主面并沿上述Y軸方向?qū)盈B上述壓電基板和電極而成,該壓電基板具有包含上述α軸與上述β軸的主面, 在檢測(cè)上述α軸方向的力的第一壓電基板的一方的主面設(shè)置有第一電極,在另一方的主面設(shè)置有第二電極;在檢測(cè)上述β軸方向的力的第二壓電基板的一方的主面設(shè)置有第三電極,在另一方的主面設(shè)置有第四電極;在檢測(cè)上述Y軸方向的力的第三壓電基板的一方的主面設(shè)置有第五電極,在另一方的主面設(shè)置有第六電極, 上述第一電極 以及上述第二電極具備上述第一電極的第一連接部和上述第二電極的第二連接部,上述第一連接部與上述第二連接部被配置成上述第一電極以及上述第二電極的外沿部的一部分與上述第一壓電基板的上述主面的外沿部的一部分重疊,上述第一連接部與上述第二連接部被配置成在上述Y軸方向上觀察時(shí)彼此不重疊, 上述第三電極以及上述第四電極具備上述第三電極的第三連接部和上述第四電極的第四連接部,上述第三連接部和上述第四連接部被配置成上述第三電極以及上述第四電極的外沿部的一部分與上述第二壓電基板的上述主面的外沿部的一部分重疊,上述第三連接部與上述第四連接部被配置成在上述Y軸方向上觀察時(shí)彼此不重疊, 上述第五電極以及上述第六電極具備上述第五電極的第五連接部和上述第六電極的第六連接部,上述第五連接部和上述第六連接部被配置成上述第五電極以及上述第六電極的外沿部的一部分與上述第三壓電基板的上述主面的外沿部的一部分重疊,上述第五連接部與上述第六連接部被配置成在上述Y軸方向上觀察時(shí)彼此不重疊, 在上述第一壓電基板、第二壓電基板、第三壓電基板的外周部的一部分,形成有:將上述第一連接部與第一外部連接部進(jìn)電連接的第一配線、將上述第三連接部與第二外部連接部電連接的第二配線、將上述第五連接部與第三外部連接部電連接的第三配線, 形成有連接上述第二連接部、第四連接部以及第六連接部并且與第四外部連接部連接的第四配線; 上述第一外部連接部與上述第一運(yùn)算裝置電連接,上述第二外部連接部與上述第二運(yùn)算裝置電連接,上述第三外部連接部與上述第三運(yùn)算裝置電連接,上述第四外部連接部與地線電連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的機(jī)器人,其特征在于, 上述第一壓電基板至第三壓電基板在上述Y軸方向上觀察時(shí),具備突起部,上述第一連接部至第六連接部與上述突起部的外沿部的至少一部分重疊。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的機(jī)器人,其特征在于, 上述第一壓電基板至第三壓電基板由水晶形成,上述第一壓電基板、第二壓電基板為Y切基板,上述第三壓電基板為X切基板。
12.根據(jù)權(quán)利要求9到11中任意一項(xiàng)所述的機(jī)器人,其特征在于, 上述傳感器元件被收納于收納容器中,該收納容器具有收納上述傳感器元件的收納部, 在上述收納容器中,上述第一外部連接部、第二外部連接部、第三外部連接部、第四外部連接部延伸而設(shè)置于上述收納部,上述傳感器元件的上述第一配線、第二配線、第三配線、第四配線與上述第一外部連接部、第二外部連接部、第三外部連接部、第四外部連接部電連接。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的機(jī)器人,其特征在于, 上述收納容器配置有筒狀的收納容器體、收納容器基板和蓋體,該收納容器基板配置在上述收納容器體的某一方的開(kāi)口部,該蓋體配置在另一方的開(kāi)口部, 在上述收納容器體上接合上述收納容器基板和上述蓋體接合來(lái)形成上述收納部, 至少上述收納容器體以及上述收納容器基板為陶瓷。
14.一種傳感器元件,其特征在于, 在設(shè)為α軸、與上述α軸正交的β軸以及與上述α軸與上述β軸正交的Y軸作為空間坐標(biāo)軸情況下,將電極設(shè)置在壓電基板的主面并沿上述Y軸方向?qū)盈B上述壓電基板和電極而成,該壓電基板具有包含上述α軸與上述β軸的主面, 該傳感器元件具有: 第一壓電基板,該第一壓電基板在一方的主面設(shè)置有第一電極,在另一方的主面設(shè)置有第二電極,該第一壓電基板檢測(cè)上述α軸方向的力; 第二壓電基板,該第二壓電基板在一方的主面設(shè)置有第三電極,在另一方的主面設(shè)置有第四電極,該第二壓電基板檢測(cè)上述β軸方向的力; 第三壓電基板,該第三壓電基板在一方的主面設(shè)置有第五電極,在另一方的主面設(shè)置有第六電極,該第三壓電基板檢測(cè)上述Y軸方向的力; 第一連接部,該第一連接部設(shè)置于上述第一電極,并被配置成使上述第一電極的外沿部與上述第一壓電基板的上述主面的外沿部重疊; 第二連接部,該第二連接部設(shè)置于上述第二電極,并被配置成使上述第二電極的外沿部與上述第一壓電基板的上述主面的外沿部重疊; 第三連接部,該第三連接部設(shè)置于上述第三電極,并被配置成使上述第三電極的外沿部與上述第二壓電基板的上述主面的外沿部重疊; 第四連接部,該第四連接部設(shè)置于上述第四電極,并被配置成使上述第四電極的外沿部與上述第二壓電基板的上述主面的外沿部重疊; 第五連接部,該第五連接部設(shè)置于上述第五電極,并被配置成使上述第五電極的外沿部與上述第三壓電基板的上述主面的外沿部重疊; 第六連接部,該第六連接部設(shè)置于上述第六電極,并被配置成使上述第六電極的外沿部與上述第三壓電基板的上述主面的外沿部重疊; 第一配線,該第一配線將上述第一連接部與第一外部連接部電連接;第二配線,該第二配線將上述第三連接部與第二外部連接部電連接; 第三配線,該第三配線將上述第五連接部與第三外部連接部電連接;以及第四配線,該第四配線將上述第二連接部、第四連接部及第六連接部與第四外部連接部電連接, 上述第一連接部以及上述第二連接部被配置成在上述Y軸方向上觀察時(shí)彼此不重疊, 上述第三連接部以及上述第四連接部被配置成在上述Y軸方向上觀察時(shí)彼此不重疊, 上述第五連接部以及上述第六連接部被配置成在上述Y軸方向上觀察時(shí)彼此不重疊。
15.一種力檢出裝置,其特征在于,在設(shè)為α軸、與上述α軸正交的β軸以及與上述α軸與上述β軸正交的Y軸作為空間坐標(biāo)軸情況下, 該力檢出裝置具備: 傳感器元件;運(yùn)算上述α軸方向的力的第一運(yùn)算裝置;運(yùn)算上述β軸方向的力的第二運(yùn)算裝置;以及運(yùn)算上述Y軸方向的力的第三運(yùn)算裝置, 其中,該傳感器元件是將電極設(shè)置在壓電基板的主面并沿上述Y軸方向?qū)盈B上述壓電基板和電極而成,該壓電基板具有包含上述α軸與上述β軸的主面, 該傳感器元件具有: 第一壓電基板,該第一壓電基板在一方的主面設(shè)置有第一電極,在另一方的主面設(shè)置有第二電極,該第一壓電基板檢測(cè)上述α軸方向的力; 第二壓電基板,該第二壓電基板在一方的主面設(shè)置有第三電極,在另一方的主面設(shè)置有第四電極,該第二壓電基板檢測(cè)上述β軸方向的力; 第三壓電基板,該第三壓電基板在一方的主面設(shè)置有第五電極,在另一方的主面設(shè)置有第六電極,該第三壓電基板檢測(cè)上述Y軸方向的力; 第一連接部,該第一連接部設(shè)置于上述第一電極,并被配置成使上述第一電極的外沿部與上述第一壓電基板的上述主面的外沿部重疊; 第二連接部,該第二連接部設(shè)置于上述第二電極,并被配置成使上述第二電極的外沿部與上述第一壓電基板的上述主面的外沿部重疊; 第三連接部,該第三連接部設(shè)置于上述第三電極,并被配置成使上述第三電極的外沿部與上述第二壓電基板的上述主面的外沿部重疊; 第四連接部,該第四連接部設(shè)置于上述第四電極,并被配置成使上述第四電極的外沿部與上述第二壓電基板的上述主面的外沿部重疊; 第五連接部,該第五連接部設(shè)置于上述第五電極,并被配置成使上述第五電極的外沿部與上述第三壓電基板的上述主面的外沿部重疊; 第六連接部,該第六連接部設(shè)置于上述第六電極,并被配置成使上述第六電極的外沿部與上述第三壓電基板的上述主面的外沿部重疊; 第一配線,該第一配線將上述第一連接部與第一外部連接部電連接; 第二配線,該第二配線將上述第三連接部與第二外部連接部電連接; 第三配線,該第三配線將上述第五連接部與第三外部連接部電連接;以及第四配線,該第四配線將上述第二連接部、第四連接部及第六連接部與第四外部連接部電連接, 其中, 上述第一外部連接部與上述第一運(yùn)算裝置電連接, 上述第二外部連接部與上述第二運(yùn)算裝置電連接, 上述第三外部連接部與上述第三運(yùn)算裝置電連接, 上述第四外部連接部與地線電連接, 上述第一連接部以及上述第二連接部被配置成在上述Y軸方向上觀察時(shí)彼此不重 疊, 上述第三連接部以及上述第四連接部被配置成在上述Y軸方向上觀察時(shí)彼此不重疊, 上述第五連接部以及上述第六連接部被配置成在上述Y軸方向上觀察時(shí)彼此不重疊。
16.—種機(jī)器人,其特征在于,在設(shè)為α軸、與上述α軸正交的β軸以及與上述α軸與上述β軸正交的Y軸作為空間坐標(biāo)軸情況下, 該機(jī)器人具備:力檢測(cè)裝置;被設(shè)置為可轉(zhuǎn)動(dòng)的臂部;以及通過(guò)壓電基板而設(shè)置于上述臂部并能夠把持對(duì)象物的機(jī)械手部; 其中,該力檢測(cè)裝置具備:傳感器元件;運(yùn)算上述α軸方向的力的第一運(yùn)算裝置;運(yùn)算上述β軸方向的力的第二運(yùn)算裝置;以及運(yùn)算上述Y軸方向的力的第三運(yùn)算裝置, 其中,該傳感器元件是將電極設(shè)置在壓電基板的主面并沿上述Y軸方向?qū)盈B上述壓電基板和電極而成,該壓電基板具有包含上述α軸與上述β軸的主面, 該傳感器元件具有: 第一壓電基板,該第一壓電基板在一方的主面設(shè)置有第一電極,在另一方的主面設(shè)置有第二電極,該第一壓電基板檢測(cè)上述α軸方向的力; 第二壓電基板,該第二壓電基板在一方的主面設(shè)置有第三電極,在另一方的主面設(shè)置有第四電極,該第二壓電基板檢測(cè)上述β軸方向的力; 第三壓電基板,該第三壓電基板在一方的主面設(shè)置有第五電極,在另一方的主面設(shè)置有第六電極,該第三壓電基板檢測(cè)上述Y軸方向的力; 第一連接部,該第一連接部設(shè)置于上述第一電極,并被配置成使上述第一電極的外沿部與上述第一壓電基板的上述主面的外沿部重疊; 第二連接部,該第二連接部設(shè)置于上述第二電極,并被配置成使上述第二電極的外沿部與上述第一壓電基板的上述主面的外沿部重疊; 第三連接部,該第三連接部設(shè)置于上述第三電極,并被配置成使上述第三電極的外沿部與上述第二壓電基板的上述主面的外沿部重疊; 第四連接部,該第四連接部設(shè)置于上述第四電極,并被配置成使上述第四電極的外沿部與上述第二壓電基板的上述主面的外沿部重疊; 第五連接部,該第五連接部設(shè)置于上述第五電極,并被配置成使上述第五電極的外沿部與上述第三壓電基板的上述主面的外沿部重疊; 第六連接部,該第六連接部設(shè)置于上述第六電極,并被配置成使上述第六電極的外沿部與上述第三壓電基板的上述主面的外沿部重疊; 第一配線,該第一配線將上述第一連接部與第一外部連接部電連接; 第二配線,該第二配線將上述第三連接部與第二外部連接部電連接; 第三配線,該第三配線將上述第五連接部與第三外部連接部電連接;以及第四配線,該第四配線將上述第二連接部、第四連接部及第六連接部與第四外部連接部電連接, 其中, 上述第一外部連接部與上述第一運(yùn)算裝置電連接, 上述第二外部連接部與上述第二運(yùn)算裝置電連接, 上述第三外部連接部與上述第三運(yùn)算裝置電連接, 上述第四外部連接部與地線電連接, 上述第一連接部以及上述第二連接部被配置成在上述Y軸方向上觀察時(shí)彼此不重疊, 上述第三連接部以及上述第四連接部被配置成在上述Y軸方向上觀察時(shí)彼此不重疊, 上述第五連接部以及上述第六連接部被配置成在上述Y軸方向上觀察時(shí)彼此不重 疊。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的機(jī)器人,其特征在于, 上述第一壓電基板、上述第二壓電基板以及上述第三壓電基板在與上述Y軸不同的方向上設(shè)置有突起部, 上述第一連接部、上述第二連接部、上述第三連接部、上述第四連接部、上述第五連接部以及上述第六連接部與上述突起部的外沿部中的任意一個(gè)重疊。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的機(jī)器人,其特征在于, 上述第一壓電基板、上述第二壓電基板以及上述第三壓電基板由水晶形成, 上述第一壓電基板以及上述第二壓電基板為Y切基板,上述第三壓電基板為X切基板。
19.根據(jù)權(quán)利要求16至18中任意一項(xiàng)所述的機(jī)器人,其特征在于,上述傳感器元件被收納于收納容器, 在上述收納容器中具備上述第一外部連接部、上述第二外部連接部、上述第三外部連接部以及上述第四外部連接部, 上述第一配線與上述第一外部連接部電連接, 上述第二配線與上述第二外部連接部電連接, 上述第三配線與上述第三外部連接部電連接, 上述第四配線與上述第四外部連接部電連接。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的機(jī)器人,其特征在于, 上述收納容器配置有筒狀的收納容器體、收納容器基板和蓋體,該收納容器基板配置在上述收納容器體的某一方的開(kāi)口部,該蓋體配置在另一方的開(kāi)口部, 在上述收納容器體上接合上述收納容器基板和上述蓋體來(lái)形成上述收納部, 至少上述收納容器體以及上述收納容器基板為陶瓷。
21.—種傳感器元件,其特征在于,該傳感器元件是層疊壓電基板以及電極而成,該傳感器元件具備: 上述電極的連接部,該連接部被配置成使上述電極的外沿部的一部分與上述壓電基板的外沿部的一部分重疊;以及 配線,該配線將上述連接部與外部連接部電連接, 在上述層疊的方向上觀察時(shí),接地的上述連接部與不接地的上述連接部被配置成彼此不重疊。
22.—種力檢測(cè)裝置,其特征在于,具備: 壓電基板; 電極; 上述電極的連接部,該連接部被配置成使上述電極的外沿部的一部分與上述壓電基板的外沿部的一部分重疊;以及 配線,該配線將上述連接部與外部連接部電連接, 在上述層疊的方向上 觀察時(shí),接地的上述連接部與不接地的上述連接部被配置成彼此不重疊,從而檢測(cè)施加給上述壓電基板的力。
23.—種機(jī)器人,其特征在于,具備: 壓電基板; 電極; 上述電極的連接部,該連接部被配置成使上述電極的外沿部的一部分與上述壓電基板的外沿部的一部分重疊; 配線,該配線將上述連接部與外部連接部電連接;以及 臂部,該臂部具備上述壓電基板、上述電極、上述連接部以及上述配線, 在上述層疊的方向上觀察時(shí),接地的上述連接部與不接地的上述連接部被配置成彼此不重疊。
全文摘要
本發(fā)明涉及傳感器元件、力檢測(cè)裝置以及機(jī)器人。在設(shè)為α軸、與上述α軸正交的β軸以及與上述α軸與上述β軸正交的γ軸作為空間坐標(biāo)軸情況下,傳感器元件是將壓電基板和電極在上述γ軸方向上層疊而形成的,傳感器元件具備連接部,連接部被配置成上述電極的外沿部的一部分與上述壓電基板的外沿部的一部分重疊,在上述γ軸方向上觀察時(shí)上述連接部被配置成彼此不重疊,在上述壓電基板的外周部的一部分形成有將上述連接部與外部連接部電連接的配線。通過(guò)本發(fā)明能夠得到可縮小配線空間的小型的力檢測(cè)裝置。
文檔編號(hào)G01L5/16GK103105250SQ20121044302
公開(kāi)日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2012年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月8日
發(fā)明者松本隆伸, 神谷俊幸, 岡秀明, 河合宏紀(jì), 下平泰裕 申請(qǐng)人:精工愛(ài)普生株式會(huì)社
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