专利名称：传感器元件、力检测装置以及机械臂的制作方法
技术领域：
本发明涉及传感器元件、力检测装置以及机械臂。
背景技术：
以往，作为使用了压电材料的力传感器已知有专利文献I的装置。S卩，公开有如专利文献I的图15所示的、由作为压电材料的结晶圆板16夹持信号电极15，并配置多个由金属罩圆板17夹持的测定元件的力传感器。专利文献1:日本特开平4-231827号公报上述的专利文献I公开作为压电材料使用启示水晶的石英，石英是根据石英的结晶的切割，接受压缩、剪切的双方的应力，多重成分动力测定用的最佳材料。但是，没有关于针对具体的结晶方向的压电材料的切出的记载。
发明内容
因此，本发明提供寻求针对外力能够产生更多的电荷的压电材料的使用条件，能够进行高灵敏度的力检测的传感器元件；使用了该传感器元件的传感器器件以及力检测装置；和具备该力检测装置的、具有高可靠性和安全性的机械臂。本发明为了至少解决上述的课题之一，能够作为下述的方式或应用例实现。应用例I本应用例的传感器元件的特征在于，是具备由三方晶系的单晶形成的压电基板、配置于上述压电基板的一方的基板面的第I电极、和配置于另一方的基板面的第2电极的传感器元件，上述压电基板的上述基板面包含晶轴的X轴(电轴)，上述基板面与包含上述晶轴的上述X轴(电轴)和Z轴(光轴)的面所成的角度Θ是:0° < Θ < 20° 。根据本应用例的传感器元件，与使用θ=0°的所谓的Y切割板作为传感器元件的压电基板的情况相比，能够使由对压电基板施加的剪切力产生的电荷的产生量更多，能够得到检测力高的传感器元件。应用例2在上述的应用例中，其特征在于，与上述压电基板的上述基板面交叉的外形面的一部分包含沿上述X轴方向延伸的平面。根据上述应用例，通过使由在基板上施加的剪切力而产生的形变大的部位平面沿剪切力方向延伸，能够形成电荷的产生增多的压电基板的部位，能够得到检测力高的传感器元件。应用例3本应用例的传感器元件的特征在于，是具备由三方晶系的单晶形成的压电基板、配置于上述压电基板的一方的基板面的第I电极、和配置于另一方的基板面的第2电极的传感器元件，上述压电基板的上述基板面包含晶轴的Y轴(机械轴)和Z轴(光轴)，与上述基板面交叉的外形面的一部分包含平面，上述外形面的上述平面与包含上述晶轴的X轴和上述Z轴的面所成的角度λ形成在25。彡λ彡85。的范围内。根据本应用例的传感器元件，与将λ=0°的X切割板作为传感器元件的压电基板使用的情况相比，通过使由对压电基板施加的压缩力而产生的形变大的部位沿压电基板的外形部延伸，使形变增大，从而使产生较多的电荷的产生部位区域更大，所以能够得到检测力高的传感器元件。应用例4在上述的应用例中，其特征在于，上述单晶为水晶。根据上述的应用例，通过使用水晶基板作为压电基板，即使是微小的形变也能够产生较多的电荷，能够得到高检测能力的传感器元件。并且，能够容易得到单晶，能够形成加工性、品质稳定性优良的压电基板，得到能够进行稳定的力检测的传感器元件。应用例5本应用例的力检测装置的特征在于，具备:上述的传感器元件；检测上述第I电极或上述第2电极感应的电荷量，并计算施加至上述传感器元件上的力的计算单元。根据本应用例的力检测装置，通过简单的构成能够得到3轴力检测装置。另外，通过使用多个得到的3轴力检测装置，能够容易得到例如也包含转矩计测的6轴力检测装置。应用例6 本应用例的机械臂的特征在于，具备:上述的传感器元件；检测上述第I电极或上述第2电极感应的电荷量，并计算施加至上述传感器元件上的力的计算单元。根据本应用例的机械臂，对于差动的机械臂或者机械手，通过力检测装置更可靠地进行规定动作中发生的与障碍物的接触的检测、检测与对象物的接触力，通过向机械臂控制装置反馈数据，能够得到可进行安全且细致的工作的机械臂。
图1表示第I实施方式所涉及的传感器元件，图1 (a)是剖面图，图1 (b)是分解立体图，图1 (C)是图1 (b)所示的A方向向视图。图2是表示相对于第I实施方式所涉及的水晶基板的晶轴X、Y、Z的形成方法的示意图。图3表示第2实施方式所涉及的传感器元件，图3 (a)是剖面图，图3是(b)分解立体图，图3 (c)是图3 (b)所示的B方向向视图。图4是表示相对于第2实施方式所涉及的水晶基板的晶轴X、Y、Z的形成方法的示意图。图5是表示第2实施方式所涉及的水晶基板的其他方式的俯视图。图6是表示第3实施方式所涉及的传感器器件的剖面图。图7是表示第3实施方式中的作为其他的实施方式的传感器器件，图7 Ca)是剖面图，图(b)、(C)是分解立体图。图8是表示第4实施方式所涉及的力检测装置，图8 (a)是剖面图，图8 (b)是表示传感器器件的配置的概念图。
图9表示第4实施方式所涉及的其他的力检测装置，图9 Ca)是俯视图，图9 (b)是图9 (a)所示的C-C部的剖面图。图10是表示第3实施方式所涉及的机械臂的构成的外观图。图11是表示实施例的图表，图11 Ca)是第I实施方式所涉及的传感器元件的实施例，图11 (b)是第2实施方式所涉及的传感器元件的实施例。
具体实施例方式以下，参照附图，对本发明所涉及的实施方式进行说明。第I实施方式图1表示第I实施方式所涉及的传感器元件，图1 (a)是剖面图，图1(b)是分解立体图，图1 (c)是图1 (b)所示的A方向的向视图。图1所示的传感器元件100具备作为压电基板的水晶基板10、作为第I电极的检测电极20、和作为第2电极的接地电极(以下，称为GND电极)30。作为压电基板的材料，若为三方晶系的单晶并不局限于水晶。所谓的三方晶系的单晶是指长度相等的三根对称轴互相以120°的角度相交，具有一根垂直的轴相交于该交点的晶轴。作为二方晶系的单晶，除了水晶之外，还能够列举娃酸嫁俩(La3Ga5Si014)、银酸锂(LiNbO3)单晶、钽酸锂(LiTaO3)单晶、磷酸镓(GaPO4)单晶、硼酸锂(Li2B4O7)单晶等。在本实施方式中， 对使用即使是微小的形变也能够产生很多的电荷，并且容易得到单晶，力口工性、品质稳定优良的水晶的实施方式进行说明。在图1 (a)所示的传感器元件100中，在水晶基板10的一方的基板面IOa上配置检测电极20，在另一方的基板面IOb上配置GND电极30，水晶基板10被检测电极20和GND电极30夹持。即，在图示的坐标轴α、β、γ中，在γ方向按检测电极20、水晶基板10、GND电极30的顺序层叠，来构成传感器元件100。若对该传感器元件100施加沿图示的α轴向的剪切方向的力Fa，则水晶基板10变形为变位后的水晶基板10丨。利用该变形的形变使水晶基板10产生电荷。在此，在水晶基板10由与作为晶轴的机械轴的Y轴交叉，并将包含电轴的X轴的平面作为主表面的、所谓的Y切割板形成的情况下，若产生图1(a)所示的变形，即若产生成为水晶基板10丨那样的形变，则在配置检测电极20的水晶基板10的一方的基板面IOa侧的水晶基板10的内部产生+ (正)电荷，在配置另一个GND基板30的另一方的基板面IOb侧的水晶基板10的内部产生-(负)电荷。另一方的基板面IOb侧的负电荷通过GND电极30向未图示的地线(GND)释放，一方的基板面IOa侧的正电荷通过检测电极20作为检测值向未图示的计算装置发送，通过得到的电荷量计算α方向的力Fa。如上所述，作为压电体由作为三方晶系的单晶的水晶形成的水晶基板10通过在内部产生的形变产生电荷。该电荷量根据水晶基板10的基板面10a、10b相对于晶轴X、Y、Z的角度而增减，其中，根据以下说明的基板面10a、10b的形成条件能够得到更多的电荷。图1 (C)表示水晶基板10的沿α轴的图1 (b)所示的A方向的向视图。如图1(c)所不，对于水晶基板10的基板面10a、IOb而目，若通过晶轴X、Y、Z定义，则以具有水晶基板10的一方的基板面IOa和通过Z轴和X轴定义的平面所成的角度Θ的方式切出水晶基板10而形成。图2不意地表不水晶基板10相对于晶轴Χ、Υ、Ζ的形成方法。如图2所不,水晶基板10以相对于利用晶轴X、Y、Z切出的水晶晶体I的、包含X轴和Z轴并与Y轴正交的面la，使面Ia和基板面10a、10b所成的角度在由Y轴和Z轴定义的面内成为角度Θ的方式形成。优选角度Θ形成在0° < Θ <20°的范围。通过像这样形成水晶基板10，能够使利用力Fa生成的电荷的产生量进一步增加，能够得到检测力较高的传感器元件。第2实施方式图3表示第2实施方式所涉及的传感器元件，图3 (a)是剖面图，图3 (b)是分解立体图，图3 (c)是图3 (b)所示的B方向向视图。应予说明，第2实施方式所涉及的传感器元件200相对于第I实施方式所涉及的传感器元件100水晶基板10的方式不同，其他的构成相同，所以对相同的构成标记相同的符号，省略说明。如图3所示，第2实施方式所涉及的传感器元件200是检测压缩水晶基板40的方向的力F Y，即检测Y方向的力F Y的传感器元件200。传感器元件200成为在Y方向层叠了作为第I电极的检测电极20、作为压电基板的水晶基板40、作为第2电极的GND电极30的构成。作为压电基板的材料，与第I实施方式所涉及的传感器元件100 —样，若为三方晶系的单晶，则并不局限于水晶，但在本实施方式中也对使用水晶作为压电材料的方式进行说明。在传感器元件200中，若如图3所示在Y方向施加使水晶基板40压缩的力F Y，则水晶基板40压缩变形而变形为水晶基板40 ’那样。由该变形的形变在水晶基板10上产生电荷。在此，若水晶基板40由与作为晶轴的电轴的X轴交叉，并将包含机械轴的Y轴和光轴的Z轴的平面作为主表面的、所谓X切割板形成，产生图3 Ca)所示的变形，即产生形变，则在配置检测电极20的水晶基板40的一方的基板面40a侧的水晶基板40的内部产生+ (正)电荷，并且在配置GND电极30的另一方的基板面40b侧的水晶基板40的内部产生-(负)电荷。另一方的基板面40b侧的负电荷通过GND电极30向未图示的地线(GND)释放，一方的基板面40a侧的正电荷通过检测电极20作为检测值被向未图示的计算装置发送，通过得到的电荷量计算Y方向的力Fy。如上所述，作为压电体由作为三方晶系的单晶的水晶形成的水晶基板40通过内部产生的形变而产生电荷。该电荷量根据与水晶基板40的基板面40a、40b交叉的构成外形面的一部分的平面40c、40d、和由X轴和Z轴定义的面所成的角度而增减，其中根据以下说明的平面40c、40d的形成条件能够得到更多的电荷。图3 (C)表示图3 (b)所示的B方向的向视图。如图3 (C)所示，形成水晶基板40的外形的外形面具有至少I个平面，在本实施方式中，外形面具有平面40c、40d。该平面40d以与由晶轴的X轴和Z轴定义的平面具有角度λ的方式切出水晶基板40而形成。在本实施方式中，是矩形的水晶基板40，外形面的平面40c和平面40d几乎平行，所以平面40c也以与由晶轴的X轴和Z轴定义的平面具有角度λ的方式切出水晶基板40而形成。图4不意地表不水晶基板40相对于晶轴Χ、Υ、Ζ的形成方法。如图4所不，以利用晶轴X、Y、Z切出的水晶晶体2的由X轴和Z轴定义的面2a与外形面的平面40d所成的角度成为角度λ的方式形成水晶基板40。平面40c是与平面40d几乎平行的面，因此，平面40c也以面2a和外形面的平面40d所成的角度成为角度λ的方式形成。优选角度λ形成在25° < λ <85°的范围。通过像这样形成水晶基板40，能够使由力Fy产生的电荷的产生量进一步增多，能够得到检测力较高的传感器元件。图5是表示水晶基板40的其他方式的立体图。如上所述，外形面的平面40c或是平面40d以角度λ与由X轴和Z轴定义的面2a (参照图4)交叉，所以第2实施方式所涉及的水晶基板40得到较多的电荷的产生。因此，除了平面40c、40d以外的外形面并不限定于平面。即，如图5 (a)所示的水晶基板41那样，除了以角度λ与由X轴和Z轴定义的面2a (参照图4)交叉的平面41c或是平面41d以外，也可以是圆形的面41a、41b。另外，还可以如图5 (b)所示的水晶基板42那样，以角度λ与由X轴和Z轴定义的面2a (参照图4)交叉的面是平面42b的I个面，其他面是圆形等的面42a。第3实施方式图6是表示第3实施方式所涉及的传感器器件的剖面图，如图6所示，在传感器器件1000中，将具备水晶基板10的传感器元件100、或具备水晶基板40的传感器元件200收纳于筒状容器400，被基台301、302按压固定，检测电极20和GND电极30与计算装置500电连接。计算装置500具备变换由未图示的检测电极20得到的电荷的QV放大器，具备连接GND电极30的GND (接地)。以这样的构成的方式，能够得到能够容易检测出在基台301和基台302之间施加的力的传感器器件1000。图7表不第3实施方式中的作为其他实施方式的传感器器件1100、1200，图7 (a)是剖面图，图7 (b)是传感器器件1100的分解立体图，图7 (c)是传感器器件1200的分解立体图。图7所示的传感器器件1100、1200是相对于上述的传感器器件1000将作为压电基板的水晶基板10或水晶基板40配置在检测电极20的两侧的构成。即，是共有检测电极20而层叠2个传感器元件100或传感器元件200的构成。如图7 (a)所示，传感器器件1100以共有检测电极20的方式配置有传感器元件101和传感器元件102，传感器器件1200以共有检测电极20的方式配置有传感器元件201和传感器元件202。像这样配置的2个传感器元件101、102或者传感器元件201、202被收纳在筒状容器410，被基台301、302按压固定，检测电极20和GND电极30与计算装置510电连接。计算装置510具备变换由未图示的检测电极20得到的电荷的QV放大器，具备连接GND电极30的GND (接地)。图7 (b)表示传感器器件1100中的传感器元件101、102的配置。如图7 (b)所示，传感器元件101和传感器元件102沿着图示的层叠方向N，如第I实施方式所涉及的传感器元件100那样，对齐Y方向层叠。在此，传感器器件1100检测沿着图示L方向的力，该情况下，为了使与检测电极20连接的图示N方向上侧的水晶基板10的面IOa和图示N方向下侧的水晶基板10的面IOb产生相同极性的电荷，以α方向以及Y方向成为朝向相互相反的方式配置。图7 (C)表示传感器器件1200中的传感器元件201、202的配置。如图7 (C)所示，以使表面背面相反的方式，即以水晶基板40的一方的基板面40a与检测电极20连接的方式配置传感器元件201和传感器元件202，在施加沿N方向的力，即在压缩方向施加力的情况下，能够使与检测电极20连接的2个水晶基板40的一方的基板面40a产生相同极性的电荷。以这样的构成的方式，通过在基台301和基台302之间施加的力能够使2个水晶基板10或水晶基板40产生电荷，与上述的传感器器件1000相比，能够得到几乎2倍的电荷。因此，能够得到即使是微小的力也能够容易检测该力的传感器器件1100、1200。第4实施方式
图8表示第4实施方式所涉及的力检测装置，图8 (a)是剖面图，图8 (b)是表示传感器器件的配置的概念图。在图8 (a)中，将电极、水晶基板的层叠方向(图示上方向)作为V ( + )方向，将与V方向正交的图示右方向作为Hx ( + )方向，将朝向图示面的方向作为Hy ( + )方向。在图8 (a)所示的力检测装置2000中，在基台311和基台312之间，在筒状容器420的内部交替层叠电极和水晶基板，并被基台311和基台312按压固定。收纳于筒状容器420的内部的电极、水晶基板按如下所示方式层叠。从基台311侧层叠有:以与第3实施方式的其他的方式所涉及的传感器器件1100相同的构成层叠了传感器元件101、102的传感器器件1101 ;以与传感器器件1100相同的构成层叠了传感器元件101、102的传感器元件1102 ;和层叠了 201和202的传感器器件1200。在像这样层叠的传感器器件1101、1102、1200中，除了与基台311、312连接的GND电极30之外的GND电极30成为在传感器器件1101、1102、1200中共用的GND电极30。另外，如图8所示，传感器器件1102的配置成为使传感器器件1101以V轴为中心旋转90°而成的配置方向。即，通过以使检测沿L轴的力的传感器器件1101的L轴和Hx轴一致，使L轴以V轴为中心旋转90°与Hy轴一致的方式配置传感器器件1102，能够检测沿Hx轴以及Hy轴的方向的力。另外，通过使N轴与V轴一致地配置检测N轴方向的力的传感器器件1200，能够检测沿V轴的力。像这样组装了传感器器件1101、1102、1200的力检测装置2000能够检测Hx、Hy、V方向，即3轴向的力。若向这样构成的力检测装置2000的基台311、312附加力，则在传感器器件1101、1102、1200产生的电荷中，将利用作为计算单元的计算装置600所具备的、由Hx方向计算装置610根据传感器器件1101的电荷而得到的Hx方向的力成分、利用Hy方向计算装置620根据传感器器件1102的电荷而得到的Hy方向的力成分、利用V方向计算装置630根据传感器器件1200的电荷而得到的V方向的力成分赋予的外力的矢量数据输出至未图示的控制装置。此外,GND电极30激励的电荷通过计算装置600所具备的GND640接地而被放电。如上所述，对于本实施方式所涉及的力检测装置2000而言，通过在一个方向上层叠电极和作为压电基板的水晶基板，能够得到小型的力检测装置，也能够容易设置在机械臂等安装部狭小的装置上。另外，本实施方式的力检测装置能够通过简单形状的电极和水晶基板的层叠来形成，所以能够得到低成本的力检测装置。图9表示使用上述的实施方式所涉及的力检测装置2000，能够进行转矩检测的6轴力检测装置3000的概况，图9 Ca)是俯视图，图9 (b)是图(a)所示的C-C丨部的剖面图。如图9 (a)、(b)所示，6轴力检测装置3000成为通过基台321、322固定了 4个力检测装置2000的构成。通过设为该6轴力检测装置3000的方式，根据配置了的4个力检测装置2000的装置间的距离、和通过各力检测装置2000得到的力能够求得绕Hx轴、Hy轴以及V轴的各轴旋转的转矩。第5实施方式图10是表示使用了第3实施方式所涉及的力检测装置2000或者6轴力检测装置3000的机械臂4000的构成的外观图。机械臂4000由主体部4100、臂部4200以及机械臂手部4300等构成。主体部4100被固定在例如地板、墙壁、天花板、以及能够移动的台车上等。以相对于主体部4100可动的方式设置臂部4200，在主体部4100内置有产生用于使臂部4200旋转的动力的未图示的致动器、控制致动器的控制部等。
臂部4200由第I构架4210、第2构架4220、第3构架4230、第4构架4240以及第5构架4250构成。第I构架4210经由旋转弯曲轴以能够旋转或能够弯曲的方式与主体部4100连接。第2构架4220经由旋转弯曲轴与第I构架4210以及第3构架4230连接。第3构架4230经由旋转弯曲轴与第2构架4220以及第4构架4240连接。第4构架4240经由旋转弯曲轴与第3构架4230以及第5构架4250连接。第5构架4250经由旋转弯曲轴与第4构架4240连接。臂部4200通过控制部的控制，使各构架4210 4250以各旋转弯曲轴为中心复合地旋转或弯曲、动作。臂部4200的第5构架4250中，在与第4构架4240的连接部的另一侧安装有机械臂手部4300。机械臂手部4300具备能够把持对象物的机械手4310、内置使机械手4310旋转动作的马达的机械手连接部4320，通过机械手连接部4320连接第5构架4250。 在机械手连接部4320中除了内置有马达外，还内置有第3实施方式中所涉及的力检测装置2000或6轴力检测装置3000，在机械臂手部4300通过控制部的控制移动到规定的动作位置时，能够作为力通过力检测装置2000或者6轴力检测装置3000检测出与障碍物的接触或者超过规定位置的动作命令所引起的与对象物的接触等，并向机械臂4000的控制部反�。佣葱谢乇苄卸�。通过使用这样的机械臂4000，能够得到能够容易地进行在现有的位置控制中不能处理的障碍物回避动作、处理物损伤回避动作等的、能够进行安全且细致的工作的机械臂。应予说明，并不局限于本实施方式，也能够适用于例如双臂机械臂。实施例图11是表示在第I实施方式所涉及的传感器元件100以及第2实施方式所涉及的传感器兀件200中，施加了力时产生的电荷量的图表，图11 (a)表不在传感器兀件100的情况下针对角度Θ计算出的结果，图11 (b)表示在传感器元件200的情况下针对角度λ的计算出的结果。应予说明，条件为:压电基板是平面尺寸为5mmX5mm、厚度为200 μ m的水晶，在图示方向上施加Fa =500N、F γ=500Ν。如图11 (a)所示，在第I实施方式所涉及的传感器元件100的方式的情况下，相对于θ=0°时的一般的Y切割板，若增大Θ，则在0° < Θ <20°的范围内，能够得到超出θ=0°时的电荷量的电荷。如图11 (b)所示，在第2实施方式所涉及的传感器元件200的情况下，相对于入=0°时的一般的X切割板，在25°彡λ彡85°的范围内，能够得到超出λ=0°时的电荷量的电荷。符号说明10...压电基板(水晶基 板)，20...检测电极，30...接地电极(GND电极)，100...传感器元件。
权利要求
1.一种传感器元件，其特征在于， 是具备由三方晶系的单晶形成的压电基板、配置于所述压电基板的一方的基板面的第I电极、和配置于另一方的基板面的第2电极的传感器元件， 所述压电基板的所述基板面包含晶轴的电轴， 所述基板面与包含所述电轴和所述晶轴的光轴的面所成的角度Θ是: 0° < Θ < 20°。
2.根据权利要求1所述的传感器元件，其特征在于， 与所述压电基板的所述基板面交叉的外形面的一部分包含沿所述电轴方向延伸的平面。
3.一种传感器元件，其特征在于， 是具备由三方晶系的单晶形成的压电基板、配置于所述压电基板的一方的基板面的第I电极、和配置于另一方的基板面的第2电极的传感器元件， 所述压电基板的所述基板面包含晶轴的机械轴和光轴， 与所述基板面交叉的外形面的一部分包含平面， 所述外形面的所述平 面与包含所述晶轴的电轴和所述光轴的面所成的角度λ形成在 25。≤λ≤85。的范围内。
4.根据权利要求Γ3中任一项所述的传感器元件，其特征在于， 所述单晶是水晶。
5.一种力检测装置，其特征在于，具备: 权利要求广4中至少任意一项所述的传感器元件； 检测所述第I电极或所述第2电极感应的电荷量，并计算施加至所述传感器元件上的力的计算单元。
6.一种机械臂,其特征在于,具备: 权利要求广4中至少任意一项所述的传感器元件； 检测所述第I电极或所述第2电极感应的电荷量，并计算施加至所述传感器元件上的力的计算单元。
7.一种机械臂，其特征在于，具备； 包含三方晶系的单晶的压电基板； 配置于所述压电基板的一方的基板面的第I电极；IP1242266 配置于另一方的基板面的第2电极； 检测所述第I电极或所述第2电极感应的电荷量，并计算施加至所述压电基板上的力的计算单元； 以能够转动的方式设置的臂部； 经由所述压电基板设置在所述臂部，能够把持对象物的机械臂手部， 所述压电基板的所述基板面包含晶轴的电轴， 所述基板面与包含所述电轴和所述晶轴的光轴的面所成的角度Θ是: 0° < Θ < 20°。
8.根据权利要求7所述的机械臂，其特征在于，与所述压电基板的所述基板面交叉的面亦即外形面包含沿所述电轴方向延伸的平面。
9.一种机械臂，其特征在于，具备: 包含三方晶系的单晶的压电基板； 配置于所述压电基板的一方的基板面的第I电极； 配置于另一方的基板面的第2电极； 检测所述第I电极或所述第2电极感应的电荷量，并计算施加至所述压电基板上的力的计算单元； 以能够转动的方式设置的臂部； 经由所述压电基板设置在所述臂部，能够把持对象物的机械臂手 部， 所述压电基板的所述基板面包含晶轴的机械轴和光轴， 与所述基板面交叉的面亦即外形面包含平面， 所述外形面的所述平面与包含所述晶轴的电轴和所述光轴的面所成的角度λ为: 25° ^ λ ^ 85°。
10.根据权利要求7、中任一项所述的机械臂，其特征在于， 所述单晶为水晶。
11.一种传感器元件，其特征在于，具备: 包含三方晶系的单晶的6个压电基板； 分别经由所述6个压电基板而配置的多个电极， 所述6个压电基板中、4个压电基板的基板面包含晶轴的电轴， 所述6个压电基板中、所述4个压电基板以外的2个压电基板的基板面包含所述晶轴的机械轴和光轴， 在所述4个压电基板的所述基板面中，所述基板面与包含所述电轴和所述光轴的面所成的角度Θ是: 0° < Θ < 20° , 与所述2个压电基板的所述基板面交叉的面亦即外形面的平面、与包含所述电轴和所述光轴的面形成的角度λ是: 25° ^ λ ^ 85°。
12.一种机械臂，其特征在于，具备: 权利要求11所述的传感器元件； 检测所述多个电极感应的电荷量，并计算施加至所述压电基板上的力的计算单元； 以能够转动的方式设置的臂部； 经由所述传感器元件设置在所述臂部，能够把持对象物的机械臂手部。
13.一种机械臂，其特征在于， 是权利要求12所述的机械臂，具备4个所述传感器元件。
14.根据权利要求12或13所述的机械臂，其特征在于， 所述单晶为水晶。
15.一种传感器器件,其特征在于， 是具备由三方晶系的单晶形成的压电基板、配置于所述压电基板的一方的基板面的第I电极、配置于另一方的基板面的第2电极、和收纳所述压电基板的容器的传感器器件， 所述压电基板的所述基板面包含晶轴的电轴， 所述基板面与包含所述电轴和所述晶轴的光轴的面所成的角度Θ是: 0° < Θ < 20°。
16.一种传感器器件,其特征在于， 是具备由三方晶系的单晶形成的压电基板、配置于所述压电基板的一方的基板面的第I电极、配置于另一方的基板面的第2电极、和收纳所述压电基板的容器的传感器器件，所述压电基板的所述基板面包含晶轴的机械轴和光轴， 与所述基板面交叉的外形面的一部分包含平面， 所述外形面的所述平面与包含所述晶轴的电轴和所述光轴的面所成的角度λ形成在 25。≤λ≤85。的范围 内。
全文摘要
本发明涉及传感器元件、力检测装置以及机械臂，其中，传感器元件是具备由三方晶系的单晶形成的压电基板和配置于上述压电基板的电极的传感器元件，上述压电基板的基板面包含晶轴的电轴，并且上述基板面与包含上述电轴和上述晶轴的光轴的面所成的角度θ是0°＜θ＜20°。
文档编号G01L1/16GK103091004SQ20121044412
公开日2013年5月8日 申请日期2012年11月8日 优先权日2011年11月8日
发明者河合宏纪 申请人:精工爱普生株式会社
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
