传感器元件、传感器器件、力检测装置以及机器人制造方法及图纸

提供一种能够发挥优异的力检测特性的传感器元件、传感器器件、力检测装置以及机器人。传感器元件(3)构成为，在从层叠有第一压电元件(31)和第二压电元件(32)的方向俯视观察时，第一基准电位侧面端子(391)在比通过第一信号侧面端子(394)的位置和第二信号侧面端子(392)的位置的第一轴(L3)靠近一侧的侧面(3c、3f)上，位于第一信号侧面端子(394)与第二信号侧面端子(392)之间，第二基准电位侧面端子(393)在比第一轴(L3)靠近另一侧的侧面(3d、3e)上，位于第一信号侧面端子(394)与第二信号侧面端子(392)之间。

Sensor components, sensor devices, force detection devices and robots

【技术实现步骤摘要】
传感器元件、传感器器件、力检测装置以及机器人
本专利技术涉及一种传感器元件、传感器器件、力检测装置以及机器人。
技术介绍
近年来，在多个压电体与压电体彼此之间设置有电极的结构中，已知有根据所施加的外力而输出电荷的压电元件作为力检测用的传感器元件(例如，参照专利文献1)。由于该传感器元件层叠了不同的结晶方向的压电体，因此能够检测不同的轴方向的外力。另外，由于使用水晶作为压电体，因此具有宽动态范围、高刚性、高固有振动频率、高承重性等优异的特性，因此能够广泛地用于工业用机器人。专利文献1：日本特开2015-87333号公报然而，专利文献1所记载的传感器元件将由来自两个不同的轴方向的外力产生的输出信号分别从设置于传感器元件的相同侧面的两个侧面端子输出。因此，由于两个侧面端子接近地配置，所以存在因侧面端子之间的电容耦合或电磁耦合而在从各个侧面端子输出的输出信号中产生噪声的问题。
技术实现思路
作为本专利技术的一个方式的传感器元件，其特征在于，包括：在周围具有侧面的层叠体，所述层叠体层叠有多个基准电位电极、第一压电元件、配置于与所述多个基准电位电极中的至少一个之间夹着所述第一压电元件的位置并提取所述第一压电元件的信号的第一信号电极、第二压电元件以及配置于与所述多个基准电位电极中的至少一个之间夹着所述第二压电元件的位置并提取所述第二压电元件的信号的第二信号电极；配置于所述侧面并与所述第一信号电极电连接的第一信号侧面端子；配置于所述侧面并与所述第二信号电极电连接的第二信号侧面端子；配置于所述侧面并与所述基准电位电极中的至少一个电连接的第一基准电位侧面端子；以及配置于所述侧面并与所述基准电位电极中的至少一个电连接的第二基准电位侧面端子，在从所述层叠的方向俯视观察时，所述第一基准电位侧面端子在比通过所述第一信号侧面端子的位置和所述第二信号侧面端子的位置的第一轴靠近一侧的所述侧面上，位于所述第一信号侧面端子与所述第二信号侧面端子之间，所述第二基准电位侧面端子在比所述第一轴靠近另一侧的所述侧面上，位于所述第一信号侧面端子与所述第二信号侧面端子之间。在作为本专利技术的一个方式的传感器元件中，优选为，所述第一信号侧面端子与所述第二信号侧面端子关于在俯视观察所述传感器元件时的几何中心而点对称地配置，所述第一基准电位侧面端子与所述第二基准电位侧面端子关于在俯视观察所述传感器元件时的几何中心而点对称地配置。在作为本专利技术的一个方式的传感器元件中，优选为，所述第一压电元件具有第一压电体以及极化方向为与所述第一压电体的极化方向相反的方向的第二压电体，所述第一信号电极配置于所述第一压电体与所述第二压电体之间，在所述多个基准电位电极中的两个之间，配置有所述第一压电体、所述第一信号电极以及所述第二压电体，所述第二压电元件具有第三压电体以及极化方向为与所述第三压电体的极化方向相反的方向的第四压电体，所述第二信号电极配置于所述第三压电体与所述第四压电体之间，在所述多个基准电位电极中的两个基准电位电极之间，配置有所述第三压电体、所述第二信号电极以及所述第四压电体。在作为本专利技术的一个方式的传感器元件中，优选为，所述第一压电元件具有多个由所述第一压电体、所述第二压电体、配置于所述第一压电体与所述第二压电体之间的所述第一信号电极构成的组，所述第二压电元件具有多个由所述第三压电体、所述第四压电体、配置于所述第三压电体与所述第四压电体之间的所述第二信号电极构成的组。在作为本专利技术的一个方式的传感器元件中，优选为，所述多个基准电位电极包括第一基准电位电极、第二基准电位电极、第三基准电位电极以及第四基准电位电极，在所述第一基准电位电极与所述第一信号电极之间，配置有所述第一压电体，在所述第二基准电位电极与所述第一信号电极之间，配置有所述第二压电体，在所述第三基准电位电极与所述第二信号电极之间，配置有所述第三压电体，在所述第四基准电位电极与所述第二信号电极之间，配置有所述第四压电体，所述第一基准电位侧面端子与所述第一基准电位电极以及所述第二基准电位电极电连接，所述第二基准电位侧面端子与所述第三基准电位电极以及所述第四基准电位电极电连接，所述第一基准电位侧面端子与所述第三基准电位电极以及所述第四基准电位电极电绝缘，所述第二基准电位侧面端子与所述第一基准电位电极以及所述第二基准电位电极电绝缘。在作为本专利技术的一个方式的传感器元件中，优选为，所述第一压电体、所述第二压电体、所述第三压电体以及所述第四压电体是水晶。作为本专利技术的一个方式的传感器器件，其特征在于，包括：上述方式所述的传感器元件；配置有所述传感器元件的基体；与所述基体连接并与所述基体一起构成收容所述传感器元件的收纳空间的盖体；第一电路，包括：在所述收纳空间内配置于所述基体上且与第一信号侧面端子以及第一基准电位侧面端子电连接的电子部件；第二电路，包括：在所述收纳空间内配置于所述基体上且与第二信号侧面端子以及第二基准电位侧面端子电连接的电子部件，在俯视观察所述基体时，所述第一电路配置于所述传感器元件的一侧，所述第二电路配置于所述传感器元件的另一侧。在作为本专利技术的一个方式的传感器器件中，所述传感器元件优选为，所述传感器元件构成为，所述第一信号侧面端子与所述第二信号侧面端子关于在俯视观察所述传感器元件时的几何中心而点对称地配置，所述第一基准电位侧面端子与所述第二基准电位侧面端子关于所述几何中心而点对称地配置，所述第一电路与所述第二电路关于所述几何中心而点对称地配置。在作为本专利技术的一个方式的传感器器件中，优选为，所述盖体与具有连接部的所述基体连接，连接所述第一信号侧面端子与所述第一电路的所述电子部件的布线与所述连接部分开地配置，连接所述第二信号侧面端子与所述第二电路的所述电子部件的布线与所述连接部分开地配置。在作为本专利技术的一个方式的传感器器件中，优选为，所述第一电路包括多个所述电子部件，所述第二电路包括多个所述电子部件，连接所述第一电路以及所述第二电路各自包括的所述电子部件之间的布线与所述连接部分开地配置。作为本专利技术的一个方式的力检测装置，其特征在于，具有：第一基板；第二基板；以及配置于所述第一基板与所述第二基板之间的权利要求7至10中任一项所述的传感器器件。作为本专利技术的一个方式的机器人，其特征在于，具有：基台；与所述基台连接的臂；以及上述方式所述的力检测装置。附图说明图1是本专利技术的第一实施方式涉及的传感器器件的俯视图。图2是图1中的A-A线剖视图。图3是图1中的B-B线剖视图。图4是图1所示的传感器器件的俯视图。图5是表示图1所示的传感器器件的制造方法的侧视图。图6是图1所示的传感器器件具有的传感器元件的剖视图。图7是图6所示的传感器元件的立体图。图8是图1所示的传感器器件的俯视图。图9是图1所示的传感器器件具有的第一电路的电路图。图10是图1所示的传感器器件具有的第二电路的电路图。图11是图8中的C-C线剖视图。图12是本专利技术的第二实施方式涉及的传感器器件具有的传感器元件的剖视图。图13是本专利技术的第三实施方式涉及的传感器器件具有的传感器元件的剖视图。图14是本专利技术的第四实施方式涉及的传感器器件具有的传感器元件的俯视图。图15是本专利技术的第五实施方式涉及的传感器器件具有的传感器元件的俯视图。图16是本专利技术的第六实施方式涉及的力检测装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种传感器元件，其特征在于，包括：在周围具有侧面的层叠体，所述层叠体层叠有多个基准电位电极、第一压电元件、配置于与所述多个基准电位电极中的至少一个之间夹着所述第一压电元件的位置并提取所述第一压电元件的信号的第一信号电极、第二压电元件以及配置于与所述多个基准电位电极中的至少一个之间夹着所述第二压电元件的位置并提取所述第二压电元件的信号的第二信号电极；配置于所述侧面并与所述第一信号电极电连接的第一信号侧面端子；配置于所述侧面并与所述第二信号电极电连接的第二信号侧面端子；配置于所述侧面并与所述基准电位电极中的至少一个电连接的第一基准电位侧面端子；以及配置于所述侧面并与所述基准电位电极中的至少一个电连接的第二基准电位侧面端子，在从所述层叠的方向俯视观察时，所述第一基准电位侧面端子在比通过所述第一信号侧面端子的位置和所述第二信号侧面端子的位置的第一轴靠近一侧的所述侧面上，位于所述第一信号侧面端子与所述第二信号侧面端子之间，所述第二基准电位侧面端子在比所述第一轴靠近另一侧的所述侧面上，位于所述第一信号侧面端子与所述第二信号侧面端子之间。

【技术特征摘要】
2018.03.28 JP 2018-0614151.一种传感器元件，其特征在于，包括：在周围具有侧面的层叠体，所述层叠体层叠有多个基准电位电极、第一压电元件、配置于与所述多个基准电位电极中的至少一个之间夹着所述第一压电元件的位置并提取所述第一压电元件的信号的第一信号电极、第二压电元件以及配置于与所述多个基准电位电极中的至少一个之间夹着所述第二压电元件的位置并提取所述第二压电元件的信号的第二信号电极；配置于所述侧面并与所述第一信号电极电连接的第一信号侧面端子；配置于所述侧面并与所述第二信号电极电连接的第二信号侧面端子；配置于所述侧面并与所述基准电位电极中的至少一个电连接的第一基准电位侧面端子；以及配置于所述侧面并与所述基准电位电极中的至少一个电连接的第二基准电位侧面端子，在从所述层叠的方向俯视观察时，所述第一基准电位侧面端子在比通过所述第一信号侧面端子的位置和所述第二信号侧面端子的位置的第一轴靠近一侧的所述侧面上，位于所述第一信号侧面端子与所述第二信号侧面端子之间，所述第二基准电位侧面端子在比所述第一轴靠近另一侧的所述侧面上，位于所述第一信号侧面端子与所述第二信号侧面端子之间。2.根据权利要求1所述的传感器元件，其特征在于，所述第一信号侧面端子与所述第二信号侧面端子关于在俯视观察所述传感器元件时的几何中心而点对称地配置，所述第一基准电位侧面端子与所述第二基准电位侧面端子关于在俯视观察所述传感器元件时的几何中心而点对称地配置。3.根据权利要求1或2所述的传感器元件，其特征在于，所述第一压电元件具有第一压电体以及极化方向为与所述第一压电体的极化方向相反的方向的第二压电体，所述第一信号电极配置于所述第一压电体与所述第二压电体之间，在所述多个基准电位电极中的两个之间，配置有所述第一压电体、所述第一信号电极以及所述第二压电体，所述第二压电元件具有第三压电体以及极化方向为与所述第三压电体的极化方向相反的方向的第四压电体，所述第二信号电极配置于所述第三压电体与所述第四压电体之间，在所述多个基准电位电极中的两个基准电位电极之间，配置有所述第三压电体、所述第二信号电极以及所述第四压电体。4.根据权利要求3所述的传感器元件，其特征在于，所述第一压电元件具有多个由所述第一压电体、所述第二压电体、配置于所述第一压电体与所述第二压电体之间的所述第一信号电极构成的组，所述第二压电元件具有多个由所述第三压电体、所述第四压电体、配置于所述第三压电体与所述第四压电体之间的所述第二信号电极构成的组。5.根据权利要求3所述的传感器元件，其特征在于，所述多个基准电位电极包括第一基准电位电极、第二基准电位...

【专利技术属性】
技术研发人员：小松洋，河合宏纪，竖山光普，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP