[發明專利]偏轉角檢測裝置

有效

• 申請號: 201710778644.7
• 申請日: 2017-09-01
• 公開（公告）號: CN107796354B
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發明（設計）人: 白取寬章;川瀬大介;福岡貴史;河地勇登
• 申請（專利權）人: 電裝波動株式會社
• 主分類號: G01B21/22
• 分類號: G01B21/22
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 李琳;許向彤

1.一種偏轉角檢測裝置，包括檢測減速器的輸入軸的角位置的輸入軸編碼器、附接至所述減速器的輸出軸的盤以及輸出軸編碼器，所述輸出軸編碼器具有相對于所述盤設置在不同位置處并且分別檢測所述盤的角位置的第一檢測元件、第二檢測元件和第三檢測元件，所述偏轉角檢測裝置包括：

基本角位置計算器，基于由所述輸入軸編碼器檢測的所述輸入軸的角位置來計算作為所述輸出軸的角位置的基本角位置；

第一角位置計算器，基于由所述第一檢測元件檢測的所述盤的角位置來計算作為所述輸出軸的角位置的第一角位置；

第二角位置計算器，基于由所述第二檢測元件檢測的所述盤的角位置來計算作為所述輸出軸的角位置的第二角位置；

第三角位置計算器，基于由所述第三檢測元件檢測的所述盤的角位置來計算作為所述輸出軸的角位置的第三角位置；

差值計算器，計算第一差值、第二差值以及第三差值，所述第一差值為由所述基本角位置計算器計算的所述基本角位置與由所述第一角位置計算器計算的所述第一角位置之間的差值，所述第二差值為所述基本角位置與由所述第二角位置計算器計算的所述第二角位置之間的差值，所述第三差值為所述基本角位置與由所述第三角位置計算器計算的所述第三角位置之間的差值；以及

偏轉角計算器，基于由所述差值計算器計算的所述第一差值、所述第二差值和所述第三差值以及所述第一檢測元件、所述第二檢測元件和所述第三檢測元件相對于所述盤的位置來計算所述輸出軸的偏轉角。

2.根據權利要求1所述的偏轉角檢測裝置，其中，

所述偏轉角檢測裝置包括偏轉方向計算器，所述偏轉方向計算器基于由所述差值計算器計算的所述第一差值、所述第二差值和所述第三差值以及所述第一檢測元件、所述第二檢測元件和所述第三檢測元件相對于所述盤的位置來計算所述輸出軸的偏轉方向。

3.根據權利要求1或2所述的偏轉角檢測裝置，其中，

所述偏轉角檢測裝置包括扭轉角計算器，所述扭轉角計算器基于由所述差值計算器計算的所述第一差值、所述第二差值和所述第三差值以及所述第一檢測元件、所述第二檢測元件和所述第三檢測元件相對于所述盤的位置來計算由于所述輸出軸的彈性變形引起的扭轉角。

4.根據權利要求1或2所述的偏轉角檢測裝置，其中，

所述第一檢測元件、所述第二檢測元件和所述第三檢測元件沿著所述盤的圓周方向以相等的間隔設置。

5.根據權利要求1或2所述的偏轉角檢測裝置，其中，

在向設置有所述第一檢測元件、所述第二檢測元件和所述第三檢測元件的預定平面的投影中，

相對于作為旋轉中心的所述輸出軸的中心線，關于所述第一檢測元件的位置角α1、所述第二檢測元件的位置角α2和所述第三檢測元件的位置角α3、與指示所述輸出軸的偏轉方向的偏轉方向角θd對應的偏轉量d、由于所述輸出軸的彈性變形引起的扭轉角Δθz、偏轉角β、從所述旋轉中心到每個檢測元件的距離R、所述第一差值Δθ12、所述第二差值Δθ22和所述第三差值Δθ32，

假定建立tan(α1+Δθ12+Δθz)＝(R sinα1-d sinθd)/(R cosα1-d cosθd)，tan(α2+Δθ22+Δθz)＝(R sinα2-d sinθd)/(R cosα2-d cosθd)和tan(α3+Δθ32+Δθz)＝(R sinα3-d sinθd)/(R cosα3-d cosθd)，

所述偏轉角計算器計算所述偏轉方向角θd、所述偏轉量d和所述扭轉角Δθz，并基于所述偏轉量d計算所述偏轉角β。

6.根據權利要求1或2所述的偏轉角檢測裝置，其中，

所述減速器設置在連接機器人的旋轉軸的關節處；

所述偏轉角檢測裝置包括：

第一控制器，在所述機器人的校準中將所述機器人控制為預定姿態，并使所述偏轉角計算器計算所述輸出軸的偏轉角；

第二控制器，在所述機器人的操作期間將所述機器人控制為預定姿態，并使所述偏轉角計算器計算所述輸出軸的偏轉角；以及

確定部，當由所述第一控制器計算的所述輸出軸的偏轉角與由所述第二控制器計算的所述輸出軸的偏轉角之間的偏差等于或大于預定偏差時，確定異常外力作用在所述機器人上。