[发明专利]传感器装置、力检测装置以及机器人

说明书

技术领域

本发明涉及传感器装置、力检测装置以及机器人。

背景技术

以往，作为使用压电材料的力传感器已知有专利文献1中的力传感器。即，公开了专利文献1的图15所示的如下力传感器：配置有多个测量元件，该多个测量元件利用作为压电材料的结晶圆板16夹持信号电极15，进而被金属罩圆板17夹持。

专利文献1：日本特开平4-231827号公报

然而，在上述专利文献1的测量元件中并未公开下述内容：在检测力的方向上夹持信号电极的两块结晶圆板，正确地调整结晶的方向而形成测量元件。以下情况难以实现：作为力传感器，为了获得精度高的输出信号，以高精度调整结晶圆板的结晶方向而形成传感器元件。进而还存在如下课题：在通过配置多个传感器元件而作为力传感器进行使用的情况下，当将传感器元件配置于装置时，在进行传感器元件的移动、朝装置的固定等作业的期间内，仅施加轻微的冲击也会产生元件之间的错位，从而传感器灵敏度会降低。

发明内容

因此，本发明提供一种传感器装置、力检测装置以及机器人，即使在将该传感器装置组装入力检测装置时，也不会产生传感器元件的错位而能够维持高的传感器灵敏度。

为了至少解决上述课题之一，本发明能够以下述方式或应用例实现。

应用例1

本应用例的传感器装置的特征在于，该传感器装置具备：传感器元件，该传感器元件层叠压电体与电极而形成；以及收纳所述传感器元件的第一容器与第二容器，

该传感器装置具有按压部，该按压部利用所述第一容器及第二容器在所述压电体及所述电极的层叠方向上按压所述传感器元件。

根据本应用例，在传感器元件被收纳于由第一容器与第二容器形成的内部空间的状态下，传感器元件在压电体与电极的层叠方向上被按压，由此能够抑制由搬运传感器装置时的振动、以及向装置装配时的外力等所导致的压电体与电极的组装位置的不一致，从而能够稳定地维持传感器装置的高检测精度。

应用例2

根据上述应用例，其特征在于，所述按压部是被所述第一容器及所述第二容器按压的弹性部件。

根据上述应用例，通过选择使用具有最佳弹性力的弹性部件，能够容易地调整对传感器元件的按压力，能够作为抑制对传感器施加过大按压力的缓冲部件而发挥功能，从而能够防止传感器元件、特别是压电体的损伤。

应用例3

根据上述应用例，其特征在于，所述弹性部件是由橡胶、弹性体或金属形成的衬垫。

根据上述应用例，通过适当地选择衬垫的材质、尺寸、截面形状能够设定更加适当的按压力，能够抑制对传感器施加过大的按压力，从而能够防止传感器元件、特别是压电体的损伤。

应用例4

根据上述应用例，其特征在于，所述按压部是形成于所述第一容器或所述第二容器的皱纹部。

根据上述应用例，具备伸缩性优异的皱纹形状，由此能够容易地进行对传感器元件的按压力的调整，能够抑制对传感器施加过大的按压力，从而能够防止传感器元件、特别是压电体的损伤。

应用例5

根据上述应用例，其特征在于，所述第一容器及所述第二容器具有将所述第一容器与所述第二容器连接的连接部。

根据上述应用例，利用连接部将第一容器与第二容器连接而形成传感器元件的收纳容器，以此能够在维持由按压部对传感器元件施加的按压力的状态下向设备、装置装配，因此能够抑制因搬运传感器装置时的振动、以及向装置装配时的外力等导致的压电体与电极的组装位置的不一致，从而能够稳定地维持传感器装置的高检测精度。

应用例6

根据上述应用例，其特征在于，在将所述传感器元件的所述层叠方向设为Z方向、且将与所述Z方向正交并互相正交的方向分别设为X方向、Y方向的情况下，至少具备检测所述X方向的力的第一传感器元件、检测所述Y方向的力的第二传感器元件、以及检测所述Z方向的力的第三传感器元件。

根据上述应用例，通过抑制检测X、Y、Z方向即所谓的三轴方向的力的传感器元件的相互的错位，即便是检测三轴方向的力的传感器装置也不会损伤到高检测精度，能够稳定地维持高检测精度。

应用例7

根据上述应用例，其特征在于，所述压电体是水晶。

根据上述应用例，将水晶用作压电体，能够获得具备如下传感器元件的传感器装置：该传感器元件具有即便是微小的变形也能够产生大量电荷的高的检测能力。并且，能够容易地获得根据水晶结晶的切割方向检测出各个向上的变形的压电体。

应用例8