力檢測裝置、機(jī)器臂以及電子部件輸送裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及力檢測裝置、機(jī)器臂、電子部件輸送裝置、電子部件檢查裝置以及部件加工裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，以提高生產(chǎn)效率為目的，向工廠等的生產(chǎn)設(shè)施導(dǎo)入工業(yè)用機(jī)器臂的情況不斷進(jìn)展。這種工業(yè)機(jī)器臂具備:臂，其相對于一個(gè)軸方向或者多個(gè)軸方向能夠驅(qū)動；末端執(zhí)行器，其為安裝于臂前端側(cè)的機(jī)械手、部件檢查用器具或者部件輸送用器具等，并能夠執(zhí)行部件的組裝作業(yè)、部件加工作業(yè)等部件制造作業(yè)、部件輸送作業(yè)以及部件檢查作業(yè)等。
[0003]在這種工業(yè)用機(jī)器臂中，例如，在臂與末端執(zhí)行器之間設(shè)置有力檢測裝置。工業(yè)用機(jī)器臂所使用的力檢測裝置例如具備:一對基板、和設(shè)置于該對基板之間的力轉(zhuǎn)換器。另夕卜，對力轉(zhuǎn)換器通過加壓螺栓給于加壓。若對上述基板施加外力，則一對基板相對位移，并通過力轉(zhuǎn)換器對作用于一對基板間的力進(jìn)行檢測。此外，通過對力轉(zhuǎn)換器給于加壓，從而不僅在對力檢測裝置施加使一對基板相互接近的方向的外力的情況下，在施加使一對基板相互分離的方向的外力的情況下，也能夠?qū)υ摿M(jìn)行檢測。
[0004]然而，在現(xiàn)有的力檢測裝置中，例如，通過來自外部的電機(jī)等發(fā)熱源的熱，對一對基板、加壓螺栓等進(jìn)行加熱，使之熱膨脹，通過基板與加壓螺栓的熱膨脹差等，使由加壓螺栓施加的加壓變動，導(dǎo)致力轉(zhuǎn)換器的輸出變化。因此，無法準(zhǔn)確地測定外力。
[0005]對于這樣的技術(shù)問題，專利文獻(xiàn)I所記載的力檢測裝置如其圖5、圖7所示，具有平臺(安裝板)、設(shè)置于該平臺的兩端的兩個(gè)力測定單元、以及給于加壓的預(yù)加載螺釘。而且，兩個(gè)力測定單元的配置等的結(jié)構(gòu)使由于因預(yù)加載螺釘?shù)鹊臒崤蛎浀犬a(chǎn)生的預(yù)壓變化而產(chǎn)生的輸出信號抵消。
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開平10 - 68665號公報(bào)
[0007]然而，在專利文獻(xiàn)I記載的力檢測裝置中，由于從該受壓面偏離的位置經(jīng)由平臺針對力測定單元的受壓面?zhèn)鬟f外力，因此若平臺的剛性不高，則因作用于力檢測裝置的外力，導(dǎo)致平臺撓曲。另外，相反的，若為了提高平臺的剛性，使平臺的厚度變厚，則導(dǎo)致平臺過厚，重量變重。另外，難以對力測定單元平衡性良好地給于加壓。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于提供能夠平衡性良好地對第一元件給于壓力并能夠抑制因熱膨脹而產(chǎn)生的測定誤差、或者實(shí)現(xiàn)裝置的小型化并且能夠抑制因熱膨脹而產(chǎn)生的測定誤差的力檢測裝置、機(jī)器臂、電子部件輸送裝置、電子部件檢查裝置以及部件加工裝置。
[0009]本發(fā)明是為了解決上述的課題的至少一部分而完成的，能夠作為以下的方式或者應(yīng)用例而實(shí)現(xiàn)。
[0010](應(yīng)用例I)
[0011]本發(fā)明的力檢測裝置的特征在于，具備:
[0012]第一基板；
[0013]第二基板；
[0014]第一元件，其根據(jù)外力輸出信號；
[0015]固定部件，其對設(shè)置于上述第一基板與上述第二基板之間的上述第一元件進(jìn)行夾持，并對上述第一元件施加壓力；以及
[0016]第二元件，其設(shè)置于上述第一基板與上述固定部件之間，并根據(jù)與通過上述固定部件施加于上述第一元件的壓力的方向相同的方向的外力成分來輸出信號，
[0017]在從上述第一基板的厚度方向觀察時(shí)，針對上述第一元件配置有至少一對上述固定部件。
[0018]由此，在基于從第一元件輸出的信號檢測外力時(shí)，基于從第二元件輸出的信號修正從第一元件輸出的該信號，由此能夠除去或者減少由從上述第一元件輸出的信號所包含的熱膨脹產(chǎn)生的噪聲成分。由此，能夠提高測定精度。
[0019]另外，使第一元件處于其間并配置有至少一對固定部件，因此能夠平衡性良好地固定第一基板與第二基板，另外，能夠平衡性良好地對第一元件施加壓力。
[0020](應(yīng)用例2)
[0021]在本發(fā)明的檢測裝置中，優(yōu)選在上述第一基板的厚度方向上，上述第一元件的中心與上述第二元件的中心不同。
[0022]由此，在俯視第一基板時(shí)，能夠使第一基板的施加有外力的部位、第二基板的施加有外力的部位、以及第一元件重疊，由此，即使使第一基板、第二基板的厚度較薄，也能夠抑制該第一基板、第二基板因外力而撓曲的情況，由此，能夠使裝置的厚度較薄，從而能夠?qū)崿F(xiàn)小型化、輕型化。
[0023](應(yīng)用例3)
[0024]本發(fā)明的力檢測裝置的特征在于，具備:
[0025]第一基板；
[0026]第二基板；
[0027]第一元件，其根據(jù)外力輸出信號；
[0028]固定部件，其對設(shè)置于上述第一基板與上述第二基板之間的上述第一元件進(jìn)行夾持，并對上述第一元件施加壓力；以及
[0029]第二元件，其設(shè)置于上述第一基板與上述固定部件之間，并根據(jù)與通過上述固定部件施加于上述第一元件的壓力的方向相同的方向的外力成分來輸出信號，
[0030]在上述第一基板的厚度方向上，上述第一元件的中心與上述第二元件的中心不同。
[0031]由此，在基于從第一元件輸出的信號檢測外力時(shí)，基于從第二元件輸出的信號修正從該第一元件輸出的信號，由此能夠除去或者減少因從上述第一元件輸出的信號所包含的熱膨脹而產(chǎn)生的噪聲成分。由此，能夠提高測定精度。
[0032]另外，第一元件的中心軸與第二元件的中心軸不同，因此在第一基板的俯視中，能夠使第一基板的施加有外力的部位、第二基板的施加有外力的部位、以及第一元件重疊，由此，即使使第一基板、第二基板的厚度較薄，也能夠抑制該第一基板、第二基板因外力而撓曲的情況，因此，能夠使裝置的厚度較薄，從而能夠?qū)崿F(xiàn)小型化、輕型化。
[0033](應(yīng)用例4)
[0034]在本發(fā)明的力檢測裝置中，優(yōu)選通過上述固定部件施加于上述第一元件的壓力的方向與施加于上述第二元件的壓力的方向相同，
[0035]在上述第一基板被施加與通過上述固定部件施加于上述第一元件的壓力的方向相同的方向的外力時(shí)，上述第一元件與上述第二元件將上述外力作為相互相反方向的力而檢測。
[0036]由此，通過取得第一元件的輸出與第二元件的輸出之差，而將與第一基板正交的方向的外力作為比未設(shè)置第二元件的情況大的值而檢測。另一方面，通過取得第一元件的輸出與第二元件的輸出之差，能夠補(bǔ)償固定部件所施加的壓力的變動大小。
[0037](應(yīng)用例5)
[0038]在本發(fā)明的力檢測裝置中，優(yōu)選上述第一基板具有用于將上述第一基板安裝于第一對象物的第一安裝部，
[0039]上述第二基板具有用于將上述第二基板安裝于第二對象物的第二安裝部，
[0040]在從上述第一基板的厚度方向的投影圖像中，上述第一安裝部的影子、上述第二安裝部的影子、以及上述第一元件的影子重疊。
[0041]外力施加于第一安裝部和第二安裝部，由此，能夠通過第一元件可靠地檢測該外力。
[0042]另外，即使使第一基板、第二基板的厚度較薄，也能夠抑制該第一基板、第二基板因外力而撓曲的情況，由此，能夠使裝置的厚度較薄，從而能夠?qū)崿F(xiàn)小型化、輕型化。
[0043](應(yīng)用例6)
[0044]在本發(fā)明的力檢測裝置中，優(yōu)選上述固定部件是具有頭部的螺釘，
[0045]上述第二元件設(shè)置于上述第一基板與上述頭部之間。
[0046]由此，通過第一基板與固定部件能夠可靠地夾持第二元件。
[0047](應(yīng)用例7)
[0048]在本發(fā)明的力檢測裝置中，優(yōu)選具有檢測部，該檢測部基于從上述第一元件輸出的信號以及從上述第二元件輸出的信號來檢測修正后的外力。
[0049]由此，能夠提尚測定精度。
[0050](應(yīng)用例8)
[0051]在本發(fā)明的力檢測裝置中，優(yōu)選上述檢測部通過取得基于從上述第一元件輸出的信號求出的電壓、與基于從上述第二元件輸出信號求出的電壓之差，來檢測修正后的外力。
[0052]由此，能夠提高測定精度。
[0053](應(yīng)用例9)
[0054]在本發(fā)明的力檢測裝置中，優(yōu)選具有多個(gè)上述第一元件，
[0055]上述各第一元件在沿上述第一基板或者上述第二基板的周向被配置成隔開等角度間隔。
[0056]由此，能夠不偏倚地檢測外力，從而能夠進(jìn)行更高精度的力檢測。而且，通過具有三個(gè)以上的第一元件，能夠檢測六個(gè)軸向力，即、x、y、z軸方向的平移力成分(剪切力)以及繞X、y、z軸的轉(zhuǎn)矩成分(力矩)。
[0057](應(yīng)用例10)
[0058]本發(fā)明的機(jī)器臂的特征在于，具備:
[0059]臂；
[0060]末端執(zhí)行器，其設(shè)置于上述臂；以及
[0061]力檢測裝置，其設(shè)置于上述臂與上述末端執(zhí)行器之間，該力檢測裝置檢測施加于上述末端執(zhí)行器的外力，
[0062]上述力檢測裝置具備:
[0063]第一基板；
[0064]第二基板；
[0065]第一元件，其根據(jù)外力輸出信號；
[0066]固定部件，其對設(shè)置于上述第一基板與上述第二基板之間的上述第一元件進(jìn)行夾持，并對上述第一元件施加壓力；以及
[0067]第二元件，其設(shè)置于上述第一基板與上述固定部件之間，并根據(jù)與通過上述固定部件施加于上述第一元件的壓力的方向相同的方向的外力成分來輸出信號，
[0068]在從上述第一基板的厚度方向觀察時(shí)，針對上述第一元件配置有至少一對上述固定部件。
[0069]由此，能夠得到與上述本發(fā)明的力檢測裝置相同的效果。而且，能夠反饋力檢測裝置檢測出的外力，從而能夠更精密地執(zhí)行作業(yè)。另外，通過力檢測裝置檢測出的外力，能夠檢測末端執(zhí)行器朝障礙物的接觸等。因此，能夠容易地進(jìn)行以往的位置控制中較困難的障礙物回避動作、對象物損傷回避動作等，從而能夠更安全地執(zhí)行作業(yè)。
[0070](應(yīng)用例11)
[0071]本發(fā)明的機(jī)器臂的特征在于，具備:
[0072]臂；
[0073]末端執(zhí)行器，其設(shè)置于上述臂；以及
[0074]力檢測裝置，其設(shè)置于上述臂與上述末端執(zhí)行器之間，并檢測施加于上述末端執(zhí)行器的外力，
[0075]上述力檢測裝置具備:第一基板；
[0076]第二基板；
[0077]第一元件，其根據(jù)外力輸出信號；
[0078]固定部件，其對設(shè)置于上述第一基板與上述第二基板之間的上述第一元件進(jìn)行夾持，并對上述第一元件施加壓力；以及
[0079]第二元件，其設(shè)置于上述第一基板與上述固定部件之間，并根據(jù)與通過上述固定部件施加于上述第一元件的壓力的方向相同的方向的外力成分來輸出信號，
[0080]在上述第一基板的厚度方向上，上述第一元件的中心與上述第二元件的中心不同。
[0081]由此，能夠得到與上述本發(fā)明的力檢測裝置相同的效果。而且，能夠反饋力檢測裝置檢測出的外力，從而能夠更精密地執(zhí)行作業(yè)。另外，通過力檢測裝置檢測出的外力，能夠檢測末端執(zhí)行器朝障礙物的接觸等。因此，能夠容易地進(jìn)行以往的位置控制中較困難的障礙物回避動作、對象物損傷回避動作等，從而能夠更安全地執(zhí)行作業(yè)。
[0082](應(yīng)用例12)
[0083]本發(fā)明的電子部件輸送裝置的特征在于，具備:
[0084]把持部，其把持電子部件；和
[0085]力檢測裝置，其檢測施加于上述把持部的外力，
[0086]上述力檢測裝置具備:
[0087]第一基板；
[0088]第二基板；
[0089]第一元件，其根據(jù)外力輸出信號；
[0090]固定部件，其對設(shè)置于上述第一基板與上述第二基板之間的上述第一元件進(jìn)行夾持，并對上述第一元件施加壓力；以及
[0091]第二元件，其設(shè)置于上述第一基板與上述固定部件之間，并根據(jù)與通過上述固定部件施加于上述第一元件的壓力的方向相同的方向的外力成分來輸出信號，
[0092]在從上述第一基板的厚度方向觀察時(shí)，針對上述第一元件配置有至少一對上述固定部件。
[0093]由此，能夠得到與上述本發(fā)明的力檢測裝置相同的效果。而且，能夠反饋力檢測裝置檢測出的外力，從而能夠更精密地執(zhí)行作業(yè)。另外，通過力檢測裝置檢測出的外力，能夠檢測把持部朝障礙物的接觸等。因此，能夠容易地進(jìn)行以往的位置控制中困難的障礙物回避動作、對象物損傷回避動作等，能夠更安全地執(zhí)行電子部件輸送作業(yè)。
[0094](應(yīng)用例13)
[0095]本發(fā)明的電子部件輸送裝置的特征在于，具備:
[0096]把持部，其把持電子部件；和
[0097]力檢測裝置，其檢測施加于上述把持部的外力，
[0098]上述力檢測裝置具備:
[0099]第一基板；
[0100]第二基板；
[0101]第一元件，其根據(jù)外力輸出信號；
[0102]固定部件，其對設(shè)置于上述第一基板與上述第二基板之間的上述第一元件進(jìn)行夾持，并對上述第一元件施加壓力；以及
[0103]第二元件，其設(shè)置于上述第一基板與上述固定部件之間，并根據(jù)與通過上述固定部件施加于上述第一元件的壓力的方向相同的方向的外力成分來輸出信號，
[0104]在上述第一基板的厚度方向上，上述第一元件的中心與上述第二元件的中心不同。
[0105]由此，能夠得到與上述本發(fā)明的力檢測裝置相同的效果。而且，能夠反饋力檢測裝置檢測出的外力，從而能夠更精密地執(zhí)行作業(yè)。另外，通過力檢測裝置檢測出的外力，能夠檢測把持部朝障礙物的接觸等。因此，能夠容易地進(jìn)行以往的位置控制中較困難的障礙物回避動作、對象物損傷回避動作等，從而能夠更安全地執(zhí)行電子部件輸送作業(yè)。
[0106](應(yīng)用例14)
[0107]本發(fā)明的電子部件檢查裝置的特征在于，具備:
[0108]把持部，其把持電子部件；
[0109]檢查部，其檢查上述電子部件；以及
[0110]力檢測裝置，其檢測施加于上述把持部的外力，
[0111]上述力檢測裝置具備:
[0112]第一基板；
[0113]第二基板；
[0114]第一元件，其根據(jù)外力輸出信號；
[0115]固定部件，其對設(shè)置于上述第一基板與上述第二基板之間的上述第一元件進(jìn)行夾持，并對上述第一元件施加壓力；以及