力检测装置、机器人以及电子部件输送装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及力检测装置、机器人以及电子部件输送装置。
【背景技术】
[0002] 近年来，以提高生产效率为目的，正在推进向工厂等生产施设导入工业用机器人。 作为上述的工业用机器人，以针对铝板等母材实施机械加工的工作机械为代表。在工作机 械中有内置有在实施机械加工时，检测针对母材的力的力检测装置的工作机械（例如，参 照专利文献1)。
[0003] 专利文献1所记载的力测量装置（力检测装置）能够使用作为压电元件的水晶， 对剪切力、拉力、压缩力等进行检测。
[0004] 专利文献1 :日本特开平10-68665号公报
[0005] 然而，在作为压电元件使用了水晶的力测量装置中，水晶因机械加工过程中产生 的热而变形，其结果，导致容易产生压电元件的输出中的相对于真值的噪声成分。而且，在 专利文献1所记载的力测量装置中，未考虑上述的噪声对策。
【发明内容】
[0006] 因此，本发明的目的在于提供一种不易受温度的变动而带来的影响的力检测装 置、机器人以及电子部件输送装置。
[0007] 本发明是为了解决上述课题的至少一部分而完成的，其能够作为下述的方式或者 应用例来实现。
[0008] 应用例1
[0009] 本应用例所涉及的力检测装置的特征在于，具备：第一基部；第二基部；以及多个 压电元件，它们被上述第一基部与上述第二基部夹持，而对施加于上述第一基部与上述第 二基部的外力进行检测，上述第一基部包含固定于测量对象的第一安装面，上述第二基部 包含固定于测量对象的第二安装面，上述压电元件具有由Y切向水晶板构成的第一基板以 及由Y切向水晶板构成的第二基板，上述第一基板与上述第二基板平行地层叠，在上述第 一基板与上述第二基板的层叠方向，上述第一基板的x轴与上述第二基板的x轴交叉，上述 第一基板的z轴与上述第二基板的z轴交叉，上述压电元件被设置为上述第一安装面或者 上述第二安装面的法线与上述层叠方向成为正交。
[0010] 由此，力检测装置成为不易受温度的变动而带来的影响的装置，因此，能够对外力 正确地进行检测。
[0011] 应用例2
[0012] 在上述应用例的力检测装置中，优选上述压电元件对上述第一基板以及上述第二 基板的面内的正交的2个方向和与上述2个方向正交的1个方向合计3方向的外力进行检 测。
[0013] 由此，能够对三维中的外力可靠地进行检测。
[0014] 应用例3
[0015] 在上述应用例的力检测装置中，优选上述第一基部以及上述第二基部中的至少一 方的基部由呈板状的部件构成，将上述部件的面内的正交的2个方向设为A轴、B轴，将与 上述A轴以及上述B轴正交的方向设为C轴，将上述压电元件相对于上述A轴的倾斜角度 设为e，将上述压电元件的上述第一基板的x轴与上述部件所成的角度设为n，在上述多 个压电元件中的两个压电元件中，在将施加于一方的压电元件的上述第一基板的x轴方向 的力设为fxl-1以及将施加于一方的压电元件的上述第二基板的x轴方向的力设为fxl-2， 将施加于另一方的压电元件的上述第一基板的x轴方向的力设为fx2_l以及将施加于另一 方的压电元件的上述第二基板的x轴方向的力设为fx2-2时，上述A轴方向的力FA、上述B 轴方向的力FB以及上述C轴方向的力FC分别由下述式（1)、（2)以及（3)表示。
[0016]FA=fxl-1 ?cosn?cose-fxl~2 ?sinn?cose
[0017] -fx2~l?cosn?cos e+fx2~2 ?sinn?cos e? ? (1)
[0018] FB =- fxl-1 ? cos n ? sin e +fxl_2 ? sin n ? sin e
[0019] -fx2_l?cosn?sine+fx2_2 ?sinn?sine? ? (2)
[0020] FC= -fxl-1 ?sinn-fxl_2 ?cosn-fx2_l?sinn
[0021] -fx2~2 ?cosn? ? (3)
[0022] 由此，能够在不易受温度的变动而带来的影响的状态下，对三维中的外力可靠地 进行检测。
[0023] 应用例4
[0024] 在上述应用例的力检测装置中，优选具备多个设置于上述压电元件的周围并对上 述压电元件施加加压的加压螺钉，上述加压螺钉的加压方向为与上述第一基板以及上述第 二基板的层叠方向平行的方向。
[0025] 由此，在对压电元件作用有剪切力时，可靠地产生构成压电元件的基板彼此之间 的摩擦力，由此，能够对电荷可靠地进行检测。
[0026]应用例5
[0027] 在上述应用例的力检测装置中，优选在上述多个压电元件包含有不相互配置于同 一平面上，且不相互配置为平行的上述压电元件。
[0028] 由此，压电元件在被施加外力时容易产生电荷。
[0029] 应用例6
[0030] 在上述应用例的力检测装置中，优选上述第一基部以及上述第二基部中的至少一 方的基部呈板状，上述多个压电元件被配置为上述第一基板与上述第二基板相对于上述一 方的基部垂直。
[0031] 由此，压电元件在被施加外力时容易产生电荷。
[0032] 应用例7
[0033] 在上述应用例的力检测装置中，优选上述第一基部以及上述第二基部中的至少一 方的基部呈板状，四个以上的上述压电元件分别被配置于从上述一方的基部固定于测量对 象的安装面观察从上述一方的基部的中心部分离的位置。
[0034] 由此，能够对外力不偏离地进行检测。
[0035] 应用例8
[0036] 在上述应用例的力检测装置中，优选上述压电元件具有由X切向水晶板构成的第 二基板。
[0037] 由此，能够以使用水晶板的简单的结构，对三维中的外力可靠地进行检测。
[0038] 应用例9
[0039] 本应用例所涉及的机器人的特征在于，具备：臂；末端执行器，其设置于上述臂； 以及力检测装置，其设置于上述臂与上述末端执行器之间，而对施加于上述末端执行器的 外力进行检测，上述力检测装置具备包含固定于测量对象的第一安装面的第一基部、包含 固定于测量对象的第二安装面的第二基部、以及被上述第一基部与上述第二基部夹持而对 施加于上述第一基部与上述第二基部的外力进行检测的压电元件，上述压电元件具有由Y 切向水晶板构成的第一基板以及由Y切向水晶板构成的第二基板，上述第一基板与上述第 二基板平行地层叠，在上述第一基板与上述第二基板的层叠方向，上述第一基板的x轴与 上述第二基板的x轴交叉，上述第一基板的z轴与上述第二基板的z轴交叉，上述压电元件 被设置为上述第一安装面或者上述第二安装面的法线方向与上述层叠方向正交。
[0040] 由此，机器人成为不易受温度的变动而带来的影响的机器人，因此，能够对外力正 确地进行检测，从而能够适当地进行基于末端执行器的作业。
[0041] 应用例10
[0042] 本应用例所涉及的电子部件输送装置的特征在于，具备：把持部，其对电子部件进 行把持；以及力检测装置，其对施加于上述把持部的外力进行检测，上述力检测装置具备 具有能够固定于测量对象的第一安装面的第一基部、具有能够固定于测量对象的第二安装 面的第二基部、以及被上述第一基部与上述第二基部沿夹持方向夹持而对施加于上述第一 基部与上述第二基部的外力进行检测的压电元件，上述压电元件具有由Y切向水晶板构成 的第一基板以及由Y切向水晶板构成的第二基板，上述第一基板与上述第二基板平行地层 叠，在上述第一基板与上述第二基板的层叠方向，上述第一基板的x轴与上述第二基板的x 轴交叉，上述第一基板的z轴与上述第二基板的z轴交叉，上述压电元件被设置为上述第一 安装面或者上述第二安装面的法线方向与上述层叠方向正交。
[0043] 由此，电子部件输送装置成为不易受温度的变动而带来的影响的装置，因此，外力 被正确地检测，从而能够适当地进行电子部件的输送。
[0044] 应用例11
[0045] 本应用例所涉及的力检测装置的特征在于，具备：第一基部；第二基部；以及压电 元件，其被上述第一基部与上述第二基部夹持，而对施加于上述第一基部与上述第二基部 的外力的成分进行检测，上述第一基部包含固定于测量对象的第一安装面，上述第二基部 包含固定于测量对象的第二安装面，上述压电元件具备具有与上述第一安装面或者上述第 二安装面的法线方向正交的层叠方向的第一基板以及第二基板，根据基于上述第一基板 的、与上述法线方向相同的第一检测