[發明專利]扭矩限制機構、驅動裝置及機器人裝置

有效

• 申請號: 201780046828.2
• 申請日: 2017-07-05
• 公開（公告）號: CN109565218B
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 濱田章公子
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: H02K7/11
• 分類號: H02K7/11;B25J19/06
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 何立波;張天舒

提供一種扭矩限制機構，其能夠不受驅動部的旋轉狀態的影響而進行可靠的扭矩的斷開及傳遞，即使是簡單的結構也能夠減少針對碰撞物的損傷。本發明所涉及的扭矩限制機構具有第一離合器部(2)及第二離合器部(3)。第一離合器部(2)在電動機(1)的靜止部中的反扭矩大于或等于第一值的情況下，在被驅動部將扭矩斷開。第二離合器部(3)基于電動機(1)的旋轉部的旋轉狀態而傳遞扭矩，在反扭矩大于或等于比第一值大的第二值的情況下，針對被驅動部將扭矩斷開。

技術領域

本發明涉及扭矩限制機構、驅動裝置及機器人裝置。

背景技術

工業用的機器人裝置，在通常動作時要求高速度且高精度的動作，因此通常不構成為能夠避開在碰撞時所承受的外力。在機器人裝置意外地碰撞到人或者機械等的情況下，有可能使人或者物等碰撞物或者機器人裝置的被驅動部等損傷。為了減少如上所述的損傷，要求在機器人裝置主體中避開在碰撞時所承受的外力的機構(扭矩限制機構)。

作為現有的扭矩限制機構，例如公開了使用作為固定值的扭矩限制值的結構(例如參照專利文獻1)。在這里，通過磁鐵單元的吸附力將驅動軸和被驅動軸連結，將驅動軸的扭矩傳遞至被驅動軸。另一方面，在作用有大于或等于扭矩限制值的負荷的情況下，將驅動軸和被驅動軸的連結消除而使其自由地轉動。

作為通過控制器控制性地使扭矩限制值可變的結構，公開了下述技術，即，在檢測到碰撞的情況下，基于控制器的指令將驅動軸和被驅動軸的摩擦力變更而使被傳遞的扭矩限制值降低，由此減少向碰撞時的人、物的損傷(例如參照專利文獻2)。

專利文獻1：日本實開昭61－144991號公報

專利文獻2：日本特開2013－163224號公報

發明內容

專利文獻1所記載的扭矩限制機構，使用由磁鐵單元的吸附力決定的扭矩限制值而進行扭矩的斷開及傳遞。在這里，扭矩限制值是與磁鐵單元的吸附力相對應地決定的規定的值，無法將該值在旋轉動作中進行變更。由此，存在無法根據驅動部的旋轉狀態，適當地進行扭矩的傳遞及斷開這樣的問題。具體地說，為了在碰撞時將扭矩斷開，在電動機的靜止部中，與驅動部的角加速度相應地變化的驅動反扭矩和由于與碰撞物的碰撞而產生的外力反扭矩的合計的反扭矩需要超過扭矩限制值。在驅動部的角加速度的值小的情況下，只要外力反扭矩大即在與碰撞物之間不施加大的力，有時合計的反扭矩不超過扭矩限制值。由此，存在下述問題，即，在通常的碰撞時也無法適當地進行扭矩的斷開。另一方面，如果驅動部的角加速度的值變大，則僅是由驅動部產生的驅動反扭矩就超過扭矩限制值，由此存在即使在碰撞時以外扭矩也被斷開這樣的問題。

專利文獻2所記載的扭矩限制機構，通過控制器將扭矩限制值可變地設定，由此能夠減少碰撞時的針對碰撞物的損傷，但為了實現如上所述的結構，存在需要復雜的結構這樣的問題。

本發明就是鑒于上述這樣的情況而提出的，其提供能夠不受驅動部的旋轉狀態的影響而進行可靠的扭矩的斷開及傳遞，即使是簡單的結構，也能夠減少針對碰撞物的損傷的扭矩限制機構。

本發明所涉及的扭矩限制機構，其與電動機的包含定子的靜止部和收納電動機的驅動裝置的框體連接，并且從所述框體向靜止部傳遞或者斷開扭矩，該電動機使被驅動部相對于該框體轉動，該扭矩限制機構的特征在于，具有：第一離合器部，其在由于被驅動部的旋轉而在靜止部產生的反扭矩大于或等于預先設定的第一值的情況下，在被驅動部將扭矩斷開；以及第二離合器部，其基于與被驅動部連接的電動機的旋轉部的旋轉狀態，對扭矩進行傳遞，第二離合器部在反扭矩大于或等于比第一值大的第二值的情況下，針對被驅動部將扭矩斷開。

對于本發明所涉及的扭矩限制機構，能夠不受驅動部的旋轉狀態的影響而進行可靠的扭矩的斷開及傳遞，即使是簡單的結構，也能夠減少針對碰撞物的損傷。

附圖說明

圖1是使用了本實施方式所涉及的扭矩限制機構的機器人裝置的概略圖。