JP2016223827A

JP2016223827A - 力検出装置及びロボット

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Publication number: JP2016223827A
Application number: JP2015108297A
Authority: JP
Inventors: 神谷　俊幸; Toshiyuki Kamiya; 俊幸神谷; 信幸水島; Nobuyuki Mizushima
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2015-05-28
Filing date: 2015-05-28
Publication date: 2016-12-28

Abstract

【課題】力検出素子に精度よく均等に与圧をかけられる力検出装置及びロボットを提供する。【解決手段】力検出装置は、力検出素子１０をパッケージに収納した力検出モジュール６と、力検出モジュール６を挟持する第１部材３３と第２部材２４と、第１部材３３と第２部材２４とを介して力検出モジュール６を与圧する与圧部材６２と、与圧する力を調整する調整ねじ７１と、を備え、与圧部材６２と第１部材３３との少なくとも一方が凸部６４を有し、与圧部材６２と第１部材３３とは、凸部６４において当接する。【選択図】図３

Description

本発明は、力検出装置及びロボットに関するものである。

現在、水晶式の６軸タイプの力検出装置は、ロボットと組合せ、力制御等への応用が期待されている。例えば、水晶板を作用板で挟み込み、与圧ねじで与圧する構造が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開昭６４−３５３３４号公報

しかしながら、作用板を複数の与圧ねじで与圧する場合、高い与圧が掛かると作用板が湾曲したり（図１２参照）、左右の締結力が均等でなかったりすると、プレートに掛かる外力に対する力検出素子の出力感度が、外力の方向によって変わってしまい（図１３参照）、力検出の精度を下げてしまうおそれがあった。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例に係る力検出装置は、力検出素子をパッケージに収納した力検出モジュールと、前記力検出モジュールを挟持する第１部材と第２部材と、前記第１部材と前記第２部材とを介して前記力検出モジュールを与圧する与圧部材と、前記与圧する力を調整する調整ねじと、を備え、前記与圧部材と前記第１部材との少なくとも一方が凸部を有し、前記与圧部材と前記第１部材とは、前記凸部において当接することを特徴とする。

本適用例によれば、第１部材と第２部材とを与圧する与圧部材に凸部を設ける。これにより、外力を力検出素子に伝達する第１部材が湾曲しない。その結果、調整ねじで、力検出モジュールに対して与圧を印加する際に、力検出素子に精度よく均等に与圧をかけられる力検出装置を提供する。

［適用例２］上記適用例に記載の力検出装置において、前記凸部の面積は、前記力検出モジュールと前記第１部材との当接面積よりも大きいことが好ましい。

本適用例によれば、組立ての位置精度が悪くても、確実に与圧力を加える面積を確保できる。

［適用例３］上記適用例に記載の力検出装置において、前記第１部材は、前記凸部と嵌合する凹部を有することが好ましい。

本適用例によれば、大きな荷重が加わった時のズレを防止でき耐荷重が向上する。

［適用例４］本適用例に係るロボットは、上記のいずれか一項に記載の力検出装置を備えたことを特徴とする。

本適用例によれば、信頼性の高いロボットを提供できる。

本実施形態に係る力検出装置を示す断面図。本実施形態に係る力検出装置を示す断面図。本実施形態に係る力検出装置を示す断面図。本実施形態に係るセンサーデバイスの感度ばらつきを示す図。本実施形態に係るその他の力検出装置を示す断面図。本実施形態に係るその他の力検出装置を示す断面図。本実施形態に係る力検出装置を用いた単腕ロボットの１例を示す図。本実施形態に係る力検出装置を用いた複腕ロボットの１例を示す図。本実施形態に係る力検出装置を用いた電子部品検査装置及び電子部品搬送装置の１例を示す図。本実施形態に係る力検出装置を用いた電子部品搬送装置の１例を示す図。本実施形態に係る力検出装置を用いた部品加工装置の１例を示す図。従来の力検出装置を示す断面図。従来の力検出装置の感度ばらつきを示す図。

以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大又は縮小して表示している。

（力検出装置の実施形態）
図１及び図２は、本実施形態に係る力検出装置を示す断面図である。なお、以下では、図１中の上側を「上」又は「上方」、下側を「下」又は「下方」という。

また、図２には、互いに直交する３つの軸として、α軸、β軸、及びγ軸が図示されている。また、図１には、３つの軸のうち、γ軸のみを図示している。

本実施形態に係る力検出装置１は、力検出装置１に加えられた外力、すなわち、６軸力（α、β、γ軸方向の並進力成分及びα、β、γ軸周りの回転力成分）を検出する機能を有している。

力検出装置１は、図１に示すように、第１基部２と、第１基部２から所定の間隔を隔てて配置され、第１基部２に対向する第２基部３と、第１基部２及び第２基部３の外周部に設けられた側壁部１６と、第１基部２と第２基部３との間に収納された（設けられた）４つのアナログ回路基板４と、第１基部２と第２基部３との間に収納され（設けられ）、各アナログ回路基板４と電気的に接続されたデジタル回路基板５と、各アナログ回路基板４に１つずつ搭載され、受けた外力に応じて信号（電荷）を出力する素子である電荷出力素子（力検出素子）１０及び電荷出力素子１０を収納するパッケージ（容器）６０を有する４つのセンサーデバイス（力検出モジュール）６と、８つの与圧ボルト（調整ねじ）７１と、を備えている。電荷出力素子１０は圧電板を積層した構造である。電荷出力素子１０はパッケージ６０を介して応力が加えられる構造である。

以下に、力検出装置１の各部の構成について詳述する。
なお、以下の説明では、図２に示すように、４つのセンサーデバイス６のうち、右側に位置するセンサーデバイス６を「センサーデバイス６Ａ」といい、以降反時計回りに順に「センサーデバイス６Ｂ」、「センサーデバイス６Ｃ」、及び「センサーデバイス６Ｄ」という。また、各センサーデバイス６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄを区別しない場合は、それらを「センサーデバイス６」という。

第１基部２は、図１に示すように、板状をなす底板２２と、底板２２の端部の上面に設けられ、その上面から上方に向かって突出する４つの壁部（第２部材）２４とを有している。底板２２（第１基部２）の平面形状（厚さ方向から見た形状）は、円形をなしている。なお、底板２２の平面形状は、図示のものに限定されず、例えば、正方形、長方形等の四角形、五角形、六角形等の多角形、及び楕円形等が挙げられる。

力検出装置１を、ロボットのアームとエンドエフェクターとの間に設け、エンドエフェクターに加えられる外力を検出する力覚センサーとして用いる場合を例に挙げると、第１基部２の下面２２１は、当該ロボットのアームに対する取付け面として機能している。

また、各壁部２４は、それぞれ、底板２２に固定（結合）されている。この固定方法は、特に限定されないが、図示の構成では、各壁部２４は、それぞれ、複数のネジ１７２で底板２２に固定されている。

また、各壁部２４の外方に臨む面には、それぞれ、凸部２３が突出形成されている。各凸部２３の頂面２３１は、それぞれ、底板２２に対して垂直な平面である。また、各壁部２４には、それぞれ、後述する与圧ボルト７１と螺合する２つの雌ネジ２４１が設けられている（図２参照）。

第２基部３は、図１に示すように、第１基部２に対し所定の間隔を隔てて対向するように配置されている。

第２基部３は、板状をなす天板３２と、天板３２の端部の下面に設けられ、その下面から下方に向かって突出する４つの壁部（第１部材）３３とを有している。天板３２（第２基部３）の平面形状は、特に限定されないが、底板２２（第１基部２）の平面形状に対応した形状であることが好ましく、本実施形態では、天板３２の平面形状は、底板２２の平面形状と同様に、円形をなしている。また、天板３２は、底板２２と同じ大きさ、又は底板２２を包含する程度の大きさであることが好ましい。

力検出装置１を前記ロボットの力覚センサーとして用いる場合を例に挙げると、第２基部３の上面３２１は、当該ロボットのアームに装着されるエンドエフェクターに対する取付け面として機能している。また、第２基部３の上面３２１と、前述した第１基部２の下面２２１とは、外力が付与していない自然状態では平行となっている。

また、各壁部３３は、それぞれ、天板３２に固定（結合）されている。この固定方法は、特に限定されないが、図示の構成では、各壁部３３は、それぞれ、複数のネジ１７３で天板３２に固定されている。

各壁部３３の内壁面３３１は、それぞれ、天板３２に対して垂直な平面である。そして、各壁部２４の頂面２３１と各壁部３３の内壁面３３１との間には、それぞれ、センサーデバイス６が設けられている。

図３は、本実施形態に係る力検出装置１を示す断面図である。図４は、本実施形態に係るセンサーデバイス６の感度ばらつきを示す図である。
本実施形態に係る力検出装置１は、図３に示すように、壁部３３と壁部２４とを介してセンサーデバイス６を与圧する与圧部材６２と、与圧する力を調整する与圧ボルト７１と、を備えている。与圧部材６２と壁部３３との少なくとも一方が凸部６４を有している。与圧部材６２は、壁部３３に当接する凸部６４を有している。与圧部材６２と壁部３３とは、凸部６４において当接している。

凸部６４の面積は、センサーデバイス６と壁部３３との当接面積よりも大きいことが好ましい。これによれば、組立ての位置精度が悪くても、確実に与圧力を加える面積を確保できる。

本適用例によれば、壁部３３と壁部２４とを与圧する与圧部材６２に凸部６４を設ける。これにより、外力を電荷出力素子１０に伝達する壁部３３が湾曲しない。その結果、与圧ボルト７１で、センサーデバイス６に対して与圧を印加する際に、図４に示すように、電荷出力素子１０に精度よく均等に与圧をかけられる力検出装置１を提供する。

また、壁部３３の湾曲がなくなり、センサーデバイス６の受圧平面に均等に与圧が掛かるため、電荷出力素子１０の受圧面の平面度が向上し、感度ばらつきが低減されるため、力検出精度が向上する。

図５及び図６は、本実施形態に係るその他の力検出装置を示す断面図である。
なお、壁部３３には、図５に示すように、凸部６４と篏合するように凹部６６を設けてもよい。これによれば、大きな荷重が加わった時のズレを防止でき耐荷重が向上する。

また、凸部６４は、図６に示すように、壁部３３に設けられてもよい。これによれば、壁部３３の平面方向と交差する方向へ、大きな外力が掛かった場合でも、壁部３３のセンサーデバイス６との当接面の平坦性が保たれるため、広い荷重範囲で高い力検出精度を保つことができる。

更に、凸部６４の先端は、球面であってもよい。

（単腕ロボット）
次に、図７に基づき、本実施形態に係るロボットである単腕ロボットを説明する。
図７は、本実施形態に係る力検出装置１を用いた単腕ロボットの１例を示す図である。
単腕ロボット５００は、図７に示すように、基台５１０と、アーム５２０と、アーム５２０の先端側に設けられたエンドエフェクター５３０と、アーム５２０とエンドエフェクター５３０との間に設けられた力検出装置１とを有する。なお、力検出装置１としては、前述した各実施形態と同様のものを用いる。

基台５１０は、アーム５２０を回動させるための動力を発生させるアクチュエーター（図示せず）及びアクチュエーターを制御する制御部（図示せず）等を収納する機能を有する。また、基台５１０は、例えば、床、壁、天井、及び移動可能な台車上などに固定される。

アーム５２０は、第１アーム要素５２１、第２アーム要素５２２、第３アーム要素５２３、第４アーム要素５２４、及び第５アーム要素５２５を有しており、隣り合うアーム同士を回動自在に連結することにより構成されている。アーム５２０は、制御部の制御によって、各アーム要素の連結部を中心に複合的に回転又は屈曲することにより駆動する。

エンドエフェクター５３０は、対象物を把持する機能を有する。エンドエフェクター５３０は、第１指５３１及び第２指５３２を有している。アーム５２０の駆動によりエンドエフェクター５３０が所定の動作位置まで到達した後、第１指５３１及び第２指５３２の離間距離を調整することにより、対象物を把持することができる。

なお、エンドエフェクター５３０は、ここでは、ハンドであるが、本実施形態では、これに限定されるものではない。エンドエフェクターの他の例としては、例えば、部品検査用器具、部品搬送用器具、部品加工用器具、部品組立用器具、及び測定器等が挙げられる。これは、他の実施形態におけるエンドエフェクターについても同様である。

力検出装置１は、エンドエフェクター５３０に加えられる外力を検出する機能を有する。力検出装置１が検出する力を基台５１０の制御部にフィードバックすることにより、単腕ロボット５００は、より精密な作業を実行することができる。また、力検出装置１が検出する力によって、単腕ロボット５００は、エンドエフェクター５３０の障害物への接触等を検知することができる。そのため、従来の位置制御では困難だった障害物回避動作及び対象物損傷回避動作等を容易に行うことができ、単腕ロボット５００は、より安全に作業を実行することができる。また、信頼性の高い単腕ロボット５００を提供できる。

なお、図示の構成では、アーム５２０は、合計５本のアーム要素によって構成されているが、本実施形態はこれに限られない。アーム５２０が、１本のアーム要素によって構成されている場合、２〜４本のアーム要素によって構成されている場合、及び６本以上のアーム要素によって構成されている場合も本実施形態の範囲内である。

（複腕ロボット）
次に、図８に基づき、本実施形態に係るロボットである複腕ロボットを説明する。
図８は、本実施形態に係る力検出装置１を用いた複腕ロボットの１例を示す図である。
複腕ロボット６００は、図８に示すように、基台６１０と、第１アーム６２０と、第２アーム６３０と、第１アーム６２０の先端側に設けられた第１エンドエフェクター６４０ａと、第２アーム６３０の先端側に設けられた第２エンドエフェクター６４０ｂと、第１アーム６２０と第１エンドエフェクター６４０ａとの間及び第２アーム６３０と第２エンドエフェクター６４０ｂとの間に設けられた力検出装置１とを有する。なお、力検出装置１としては、前述した各実施形態と同様のものを用いる。

基台６１０は、第１アーム６２０及び第２アーム６３０を回動させるための動力を発生させるアクチュエーター（図示せず）及びアクチュエーターを制御する制御部（図示せず）等を収納する機能を有する。また、基台６１０は、例えば、床、壁、天井、及び移動可能な台車上などに固定される。

第１アーム６２０は、第１アーム要素６２１及び第２アーム要素６２２を回動自在に連結することにより構成されている。第２アーム６３０は、第１アーム要素６３１及び第２アーム要素６３２を回動自在に連結することにより構成されている。第１アーム６２０及び第２アーム６３０は、制御部の制御によって、各アーム要素の連結部を中心に複合的に回転又は屈曲することにより駆動する。

第１及び第２エンドエフェクター６４０ａ，６４０ｂは、対象物を把持する機能を有する。第１エンドエフェクター６４０ａは、第１指６４１ａ及び第２指６４２ａを有している。第２エンドエフェクター６４０ｂは、第１指６４１ｂ及び第２指６４２ｂを有している。第１アーム６２０の駆動により第１エンドエフェクター６４０ａが所定の動作位置まで到達した後、第１指６４１ａ及び第２指６４２ａの離間距離を調整することにより、対象物を把持することができる。同様に、第２アーム６３０の駆動により第２エンドエフェクター６４０ｂが所定の動作位置まで到達した後、第１指６４１ｂ及び第２指６４２ｂの離間距離を調整することにより、対象物を把持することができる。

力検出装置１は第１及び第２エンドエフェクター６４０ａ，６４０ｂに加えられる外力を検出する機能を有する。力検出装置１が検出する力を基台６１０の制御部にフィードバックすることにより、複腕ロボット６００は、より精密に作業を実行することができる。また、力検出装置１が検出する力によって、複腕ロボット６００は、第１及び第２エンドエフェクター６４０ａ，６４０ｂの障害物への接触等を検知することができる。そのため、従来の位置制御では困難だった障害物回避動作及び対象物損傷回避動作等を容易に行うことができ、複腕ロボット６００は、より安全に作業を実行することができる。また、信頼性の高い複腕ロボット６００を提供できる。

なお、図示の構成では、アームは合計２本であるが、本実施形態はこれに限られない。複腕ロボット６００が３本以上のアームを有している場合も、本実施形態の範囲内である。

（電子部品検査装置及び電子部品搬送装置）
次に、図９及び図１０に基づき、本実施形態に係る力検出装置１を備えた電子部品検査装置及び電子部品搬送装置を説明する。
図９は、本実施形態に係る力検出装置１を用いた電子部品検査装置及び電子部品搬送装置の１例を示す図である。図１０は、本実施形態に係る力検出装置１を用いた電子部品搬送装置の１例を示す図である。

電子部品検査装置７００は、図９に示すように、基台７１０と、基台７１０の側面に立設された支持台７２０とを有する。基台７１０の上面には、検査対象の電子部品７１１が載置されて搬送される上流側ステージ７１２ｕと、検査済みの電子部品７１１が載置されて搬送される下流側ステージ７１２ｄとが設けられている。また、上流側ステージ７１２ｕと下流側ステージ７１２ｄとの間には、電子部品７１１の姿勢を確認するための撮像装置７１３と、電気的特性を検査するために電子部品７１１がセットされる検査台７１４とが設けられている。なお、電子部品７１１の例として、半導体、半導体ウェハ、ＣＬＤやＯＬＥＤ等の表示デバイス、水晶デバイス、各種センサー、インクジェットヘッド、及び各種ＭＥＭＳデバイス等などが挙げられる。

また、支持台７２０には、基台７１０の上流側ステージ７１２ｕ及び下流側ステージ７１２ｄと平行な方向（Ｙ方向）に移動可能にＹステージ７３１が設けられており、Ｙステージ７３１からは、基台７１０に向かう方向（Ｘ方向）に腕部７３２が延設されている。また、腕部７３２の側面には、Ｘ方向に移動可能にＸステージ７３３が設けられている。また、Ｘステージ７３３には、撮像カメラ７３４と、上下方向（Ｚ方向）に移動可能なＺステージを内蔵した電子部品搬送装置７４０が設けられている。また、電子部品搬送装置７４０の先端側には、電子部品７１１を把持する把持部７４１が設けられている。また、電子部品搬送装置７４０の先端と、把持部７４１との間には、力検出装置１が設けられている。更に、基台７１０の前面側には、電子部品検査装置７００の全体の動作を制御する制御装置７５０が設けられている。なお、力検出装置１としては、前述した各実施形態と同様のものを用いる。

電子部品検査装置７００は、以下のようにして電子部品７１１の検査を行う。最初に、検査対象の電子部品７１１は、上流側ステージ７１２ｕに載せられて、検査台７１４の近くまで移動する。次に、Ｙステージ７３１及びＸステージ７３３を動かして、上流側ステージ７１２ｕに載置された電子部品７１１の真上の位置まで電子部品搬送装置７４０を移動させる。このとき、撮像カメラ７３４を用いて電子部品７１１の位置を確認することができる。そして、電子部品搬送装置７４０内に内蔵されたＺステージを用いて電子部品搬送装置７４０を降下させ、把持部７４１で電子部品７１１を把持すると、そのまま電子部品搬送装置７４０を撮像装置７１３の上に移動させて、撮像装置７１３を用いて電子部品７１１の姿勢を確認する。次に、電子部品搬送装置７４０に内蔵されている微調整機構を用いて電子部品７１１の姿勢を調整する。そして、電子部品搬送装置７４０を検査台７１４の上まで移動させた後、電子部品搬送装置７４０に内蔵されたＺステージを動かして電子部品７１１を検査台７１４の上にセットする。電子部品搬送装置７４０内の微調整機構を用いて電子部品７１１の姿勢が調整されているので、検査台７１４の正しい位置に電子部品７１１をセットすることができる。次に、検査台７１４を用いて電子部品７１１の電気的特性検査が終了した後、今度は検査台７１４から電子部品７１１を取上げ、Ｙステージ７３１及びＸステージ７３３を動かして、下流側ステージ７１２ｄ上まで電子部品搬送装置７４０を移動させ、下流側ステージ７１２ｄに電子部品７１１を置く。最後に、下流側ステージ７１２ｄを動かして、検査が終了した電子部品７１１を所定位置まで搬送する。

図１０は、力検出装置１を含む電子部品搬送装置７４０を示す図である。電子部品搬送装置７４０は、把持部７４１と、把持部７４１に接続された６軸の力検出装置１と、６軸の力検出装置１を介して把持部７４１に接続された回転軸７４２と、回転軸７４２に回転可能に取り付けられた微調整プレート７４３を有する。また、微調整プレート７４３は、ガイド機構（図示せず）によってガイドされながら、Ｘ方向及びＹ方向に移動可能である。

また、回転軸７４２の端面に向けて、回転方向用の圧電モーター７４４θが搭載されており、圧電モーター７４４θの駆動凸部（図示せず）が回転軸７４２の端面に押しつけられている。このため、圧電モーター７４４θを動作させることによって、回転軸７４２（及び把持部７４１）をθ方向に任意の角度だけ回転させることが可能である。また、微調整プレート７４３に向けて、Ｘ方向用の圧電モーター７４４ｘと、Ｙ方向用の圧電モーター７４４ｙとが設けられており、それぞれの駆動凸部（図示せず）が微調整プレート７４３の表面に押しつけられている。このため、圧電モーター７４４ｘを動作させることによって、微調整プレート７４３（及び把持部７４１）をＸ方向に任意の距離だけ移動させることができ、同様に、圧電モーター７４４ｙを動作させることによって、微調整プレート７４３（及び把持部７４１）をＹ方向に任意の距離だけ移動させることが可能である。

また、力検出装置１は、把持部７４１に加えられる外力を検出する機能を有する。力検出装置１が検出する力を制御装置７５０にフィードバックすることにより、電子部品搬送装置７４０及び電子部品検査装置７００は、より精密に作業を実行することができる。また、力検出装置１が検出する力によって、把持部７４１の障害物への接触等を検知することができる。そのため、従来の位置制御では困難だった障害物回避動作及び対象物損傷回避動作等を容易に行なうことができ、電子部品搬送装置７４０及び電子部品検査装置７００は、より安全な作業を実行可能である。また、信頼性の高い電子部品搬送装置７４０及び電子部品検査装置７００を提供できる。

（部品加工装置）
次に、図１１に基づき、本実施形態に係る力検出装置１を備えた部品加工装置を説明する。
図１１は、本実施形態に係る力検出装置を用いた部品加工装置の１例を示す図である。
部品加工装置８００は、図１１に示すように、基台８１０と、基台８１０の上面に起立形成された支柱８２０と、支柱８２０の側面に設けられた送り機構８３０と、送り機構８３０に昇降可能に取り付けられた工具変位部８４０と、工具変位部８４０に接続された力検出装置１と、力検出装置１を介して工具変位部８４０に装着された工具８５０とを有する。なお、力検出装置１としては、前述した各実施形態と同様のものを用いる。

基台８１０は、被加工部品８６０を載置し、固定するための台である。支柱８２０は、送り機構８３０を固定するための柱である。送り機構８３０は、工具変位部８４０を昇降させる機能を有する。送り機構８３０は、送り用モーター８３１と、送り用モーター８３１からの出力に基づいて工具変位部８４０を昇降させるガイド８３２を有する。工具変位部８４０は、工具８５０に回転、振動等の変位を与える機能を有する。工具変位部８４０は、変位用モーター８４１と、変位用モーター８４１に連結された主軸（図示せず）の先端に設けられた工具取付け部８４３と、工具変位部８４０に取り付けられ主軸を保持する保持部８４２とを有する。工具８５０は、工具変位部８４０の工具取付け部８４３に、力検出装置１を介して取り付けられ、工具変位部８４０から与えられる変位に応じて被加工部品８６０を加工するために用いられる。工具８５０は、特に限定されないが、例えば、レンチ、プラスドライバー、マイナスドライバー、カッター、丸のこ、ニッパー、錐、ドリル、及びフライス等である。

力検出装置１は、工具８５０に加えられる外力を検出する機能を有する。力検出装置１が検出する外力を送り用モーター８３１や変位用モーター８４１にフィードバックすることにより、部品加工装置８００は、より精密に部品加工作業を実行することができる。また、力検出装置１が検出する外力によって、工具８５０の障害物への接触等を検知することができる。そのため、工具８５０に障害物等が接触した場合に緊急停止することができ、部品加工装置８００は、より安全な部品加工作業を実行可能である。また、信頼性の高い部品加工装置８００を提供できる。

以上、本発明の力検出装置及びロボットを図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、力検出装置及びロボットを構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。

また、本発明の力検出装置及びロボットは、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。

また、本発明の力検出装置では、電荷出力素子（圧電素子）は、４つ設けられていたが、電荷出力素子の数は、これに限定されない。例えば、電荷出力素子は、１つであっても、２つであっても、３つであってもよく、また、５つ以上であってもよい。

また、本発明では、与圧ボルトに替えて、例えば、素子に与圧を加える機能を有してないものを用いてもよく、また、ボルト以外の固定方法を採用してもよい。

また、本発明のロボットは、アームを有していれば、アーム型ロボット（ロボットアーム）に限定されず、他の形式のロボット、例えば、スカラーロボット、脚式歩行（走行）ロボット等であってもよい。

また、本発明の力検出装置は、ロボット、電子部品搬送装置、電子部品検査装置、及び部品加工装置に限らず、他の装置、例えば、他の搬送装置、他の検査装置、自動車、バイク、飛行機、船、電車等の乗り物、２足歩行ロボット、車輪移動ロボット等の移動体、振動計、加速度計、重力計、動力計、地震計、傾斜計等の測定装置、及び入力装置等にも適用することができる。

１…力検出装置２…第１基部３…第２基部４…アナログ回路基板５…デジタル回路基板６，６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ…センサーデバイス（力検出モジュール）１０…電荷出力素子（力検出素子）１６…側壁部２２…底板２３…凸部２４…壁部（第２部材）３２…天板３３…壁部（第１部材）６０…パッケージ６２…与圧部材６４…凸部６６…凹部７１…与圧ボルト（調整ねじ）１７２，１７３…ネジ２２１…下面２３１…頂面２４１…雌ネジ３２１…上面３３１…内壁面５００…単腕ロボット５１０…基台５２０…アーム５２１…第１アーム要素５２２…第２アーム要素５２３…第３アーム要素５２４…第４アーム要素５２５…第５アーム要素５３０…エンドエフェクター５３１…第１指５３２…第２指６００…複腕ロボット６１０…基台６２０…第１アーム６２１…第１アーム要素６２２…第２アーム要素６３０…第２アーム６３１…第１アーム要素６３２…第２アーム要素６４０ａ…第１エンドエフェクター６４０ｂ…第２エンドエフェクター６４１ａ…第１指６４１ｂ…第１指６４２ａ…第２指６４２ｂ…第２指７００…電子部品検査装置７１０…基台７１１…電子部品７１２ｄ…下流側ステージ７１２ｕ…上流側ステージ７１３…撮像装置７１４…検査台７２０…支持台７３１…Ｙステージ７３２…腕部７３３…Ｘステージ７３４…撮像カメラ７４０…電子部品搬送装置７４１…把持部７４２…回転軸７４３…微調整プレート７４４ｘ，７４４ｙ，７４４θ…圧電モーター７５０…制御装置８００…部品加工装置８１０…基台８２０…支柱８３０…送り機構８３１…送り用モーター８３２…ガイド８４０…工具変位部８４１…変位用モーター８４２…保持部８４３…工具取付け部８５０…工具８６０…被加工部品。

Claims

力検出素子をパッケージに収納した力検出モジュールと、
前記力検出モジュールを挟持する第１部材と第２部材と、
前記第１部材と前記第２部材とを介して前記力検出モジュールを与圧する与圧部材と、
前記与圧する力を調整する調整ねじと、
を備え、
前記与圧部材と前記第１部材との少なくとも一方が凸部を有し、
前記与圧部材と前記第１部材とは、前記凸部において当接することを特徴とする力検出装置。
請求項１に記載の力検出装置において、
前記凸部の面積は、前記力検出モジュールと前記第１部材との当接面積よりも大きいことを特徴とする力検出装置。
請求項１又は２に記載の力検出装置において、
前記第１部材は、前記凸部と嵌合する凹部を有することを特徴とする力検出装置。
請求項１〜３のいずれか一項に記載の力検出装置を備えたことを特徴とするロボット。