[發(fā)明專(zhuān)利]轉(zhuǎn)矩傳感器以及機(jī)器人

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810244944.1
• 申請(qǐng)日: 2018-03-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108692839B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 中山一隆
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 發(fā)那科株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): G01L3/00
• 分類(lèi)號(hào): G01L3/00
• 代理公司: 北京清亦華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 宋融冰

本發(fā)明提供一種轉(zhuǎn)矩傳感器(1)，其減少應(yīng)變傳感器的數(shù)量而降低成本的同時(shí)，能夠高精度地檢測(cè)出旋轉(zhuǎn)方向的轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)矩傳感器(1)具有：軸承(5)，其具有能夠只沿著圍繞預(yù)定的軸線(A)的旋轉(zhuǎn)方向相對(duì)移動(dòng)地被支撐的內(nèi)圈(2)以及外圈(3)；連接部件(6)，其具有分別固定于內(nèi)圈(2)以及外圈(3)的固定部、以及連接固定部之間的應(yīng)變發(fā)生部；以及應(yīng)變傳感器(7)，其以至少能夠檢測(cè)周向的應(yīng)變的方式配置于連接部件(6)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及轉(zhuǎn)矩傳感器以及機(jī)器人。

背景技術(shù)

以往，作為檢測(cè)旋轉(zhuǎn)方向的轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩傳感器，已知如下轉(zhuǎn)矩傳感器：在由于旋轉(zhuǎn)而變形的應(yīng)變發(fā)生體安裝了測(cè)量該應(yīng)變發(fā)生體的應(yīng)變的應(yīng)變傳感器(例如，參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。在各種方向的負(fù)載發(fā)揮作用的機(jī)器人的關(guān)節(jié)中，為了高精度地檢測(cè)出作用于關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)方向的轉(zhuǎn)矩，構(gòu)成利用多個(gè)應(yīng)變傳感器的基于電橋電路的應(yīng)變消除機(jī)構(gòu)，從而排除旋轉(zhuǎn)方向以外的負(fù)載。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2012-47460號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的問(wèn)題

然而，應(yīng)變傳感器是價(jià)格昂貴，如果對(duì)每個(gè)關(guān)節(jié)軸利用多個(gè)應(yīng)變傳感器，則存在機(jī)器人的成本增高的不良情況。

本發(fā)明是鑒于上述情況而做出的，其目的在于提供一種轉(zhuǎn)矩傳感器以及機(jī)器人，其能夠減少應(yīng)變傳感器的數(shù)量而降低成本的同時(shí)，能夠高精度地檢測(cè)出旋轉(zhuǎn)方向的轉(zhuǎn)矩。

用于解決問(wèn)題的方案

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供以下方案。

本發(fā)明的一個(gè)方案提供一種轉(zhuǎn)矩傳感器，該轉(zhuǎn)矩傳感器具有：軸承，其具有能夠只沿著圍繞預(yù)定的軸線的旋轉(zhuǎn)方向相對(duì)移動(dòng)地被支撐的內(nèi)圈以及外圈；連接部件，其具有分別固定于所述內(nèi)圈以及所述外圈的固定部、以及連接該固定部之間的應(yīng)變發(fā)生部；以及應(yīng)變傳感器，其以至少能夠檢測(cè)周向的應(yīng)變的方式配置于該連接部件。

根據(jù)本方案，通過(guò)將內(nèi)圈以及外圈固定于被檢測(cè)體，并且內(nèi)圈以及外圈以使軸線與圍繞旋轉(zhuǎn)軸線驅(qū)動(dòng)的被檢測(cè)體的旋轉(zhuǎn)軸線相一致的方式，并跨越被傳遞轉(zhuǎn)矩的部位而配置，從而若對(duì)被檢測(cè)體施加轉(zhuǎn)矩，則內(nèi)圈與外圈相對(duì)旋轉(zhuǎn)，從而在連接部件的應(yīng)變發(fā)生部發(fā)生應(yīng)變。通過(guò)利用應(yīng)變傳感器檢測(cè)出該應(yīng)變量，從而能夠基于檢測(cè)出的應(yīng)變量，求出作用于被檢測(cè)體的轉(zhuǎn)矩。

在該情況下，由于軸承的內(nèi)圈和外圈能夠只沿著圍繞預(yù)定的軸線的旋轉(zhuǎn)方向相對(duì)移動(dòng)地被支撐，因此即使在安裝于各種方向的負(fù)載發(fā)揮作用的機(jī)器人的關(guān)節(jié)的情況下，也能防止旋轉(zhuǎn)方向以外的負(fù)載作用于連接部件的應(yīng)變發(fā)生部。其結(jié)果，即使不由利用多個(gè)應(yīng)變儀的電橋電路構(gòu)成應(yīng)變消除機(jī)構(gòu)，也能夠高精度地檢測(cè)出旋轉(zhuǎn)方向的轉(zhuǎn)矩。

在上述方案中，所述應(yīng)變發(fā)生部的橫截面積還可以小于所述固定部的橫截面積。

通過(guò)如此，應(yīng)變發(fā)生部中的應(yīng)變量變大，并且應(yīng)變傳感器能夠高精度地檢測(cè)出周向的應(yīng)變。

在上述方案中，所述內(nèi)圈以及所述外圈還可以具有將所述內(nèi)圈以及所述外圈固定于被檢測(cè)體的固定單元。

通過(guò)如此，能夠利用固定單元將內(nèi)圈以及外圈直接固定于被檢測(cè)體。

在上述方案中，所述連接部件還可以形成為沿著所述內(nèi)圈以及所述外圈的與旋轉(zhuǎn)軸大致垂直的側(cè)面延伸的平板狀。

通過(guò)如此，沿著內(nèi)圈以及外圈的側(cè)面配置平板狀的連接部件，并且能夠構(gòu)成為不向徑向突出。

在上述方案中，所述應(yīng)變傳感器還可以具有對(duì)由于周?chē)鷾囟茸兓鸬膽?yīng)變量變動(dòng)進(jìn)行修正的修正單元。