具备扭矩检测装置的波动齿轮装置的制作方法

本发明涉及一种波动齿轮装置，其具备检测借助挠性的外齿齿轮而传递的传递扭矩的应变仪式的扭矩检测装置。

背景技术：

1、专利文献1～3中提出了具备应变仪式的扭矩检测装置的波动齿轮装置的方案。为了高精度地进行波动齿轮装置的扭矩检测，需要能够将与传递扭矩无关地产生的应变仪输出信号中包含的周期性的误差分量、即旋转脉动除去、且改善检测输出的直线性。因此，以能够补偿因波动发生器的旋转引起的检测输出中包含的周期性的误差分量、即椭圆应变的方式使用多组应变仪。

2、在专利文献1中，在绕外齿齿轮的中心轴线旋转k×45°(k为奇数)的角度后的位置配置2组由在外齿齿轮的表面以90°的间隔配置的一对应变仪构成的扭矩检测单元，基于上述2组扭矩检测单元的检测输出的合成输出而对传递扭矩进行计算。在专利文献2中，提出了如下方法：以能够将对多个检测元件的输出进行合成所得的检测输出中包含的周期性的误差除去的方式进行各检测元件的输出的增益调整。专利文献3中提出了如下方法：在将要补偿的旋转脉动分量的次数设为n(n：正整数)的情况下，将(2n+1)个以上的个数的应变仪粘贴于外齿齿轮，在利用放大器对各自的输出进行增益调整之后实施合成而生成检测信号。

3、现有技术文献

4、专利文献

5、专利文献1：日本特许第3644558号公报

6、专利文献2：日本特许第4569990号公报

7、专利文献3：日本特开2004-45378号公报

技术实现思路

1、此处，在针对人协作型机器人等出于安全对策的目的而搭载扭矩传感器等的情况下，期望以即使万一传感器发生故障也能够保证安全性的方式实现传感器的双重化、双系统化。

2、本发明的目的在于提供一种波动齿轮装置，其具备如下扭矩检测装置，该扭矩检测装置精心设计多组应变仪的配置而使得应变仪式的扭矩检测装置实现了双重化，从而能够获得在独立的2个系统的检测输出的基础上再加上高精度输出的3个系统输出。

3、为了解决上述课题，本发明的波动齿轮装置具备检测借助挠性的外齿齿轮而传递的传递扭矩的扭矩检测装置，其特征在于，

4、所述扭矩检测装置具备：

5、第一扭矩检测部及第二扭矩检测部，它们将独立的2个系统的检测信号输出；

6、输出合成部，其对作为所述第一扭矩检测部的所述检测信号的第一检测信号和作为所述第二扭矩检测部的所述检测信号的第二检测信号进行合成而生成合成信号；以及

7、运算部，其能够分别基于所述第一检测信号、所述第二检测信号以及所述合成信号而对所述传递扭矩进行计算，

8、所述第一扭矩检测部为具备以所述外齿齿轮的中心轴线为中心且以规定的角度间隔粘贴于该外齿齿轮的表面的第一组应变仪的应变仪式的扭矩检测部，

9、所述第二扭矩检测部为具备以所述外齿齿轮的中心轴线为中心且以规定的角度间隔粘贴于该外齿齿轮的表面的第二组应变仪的应变仪式的扭矩检测部。

10、波动齿轮装置的外齿齿轮因波动发生器而挠曲成椭圆形状，在该椭圆形状的长轴所处的部分与刚性的内齿齿轮啮合。作为周期性的误差分量，应变仪的检测信号中包含180°的周期的椭圆应变分量以及180°的整数倍的周期的误差分量。在该情况下，例如将绕外齿齿轮的中心轴线以45°的角度间隔或60°的角度间隔配置的多个应变仪划分为2组，从各组应变仪获得独立的检测信号。另外，对从2组应变仪组获得的独立的2个系统的检测信号进行合成而能够获得将旋转脉动除去、且直线性得到改善的高精度输出。

11、发明效果

12、根据本发明，为了将周期性的误差分量除去而将绕外齿齿轮的中心轴线配置的多组应变仪划分为2组，获得独立的2个系统的检测信号。另外，能够获得通过对2个系统的检测信号进行合成而将周期性的误差分量除去且加上高精度输出的3个系统输出。由此，能够高精度地进行传递扭矩检测，能够获得即使万一一个检测部发生故障也能够确保安全性的扭矩检测装置。

技术特征：

1.一种波动齿轮装置，其具备检测借助挠性的外齿齿轮而传递的传递扭矩的扭矩检测装置，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的波动齿轮装置，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的波动齿轮装置，其特征在于，

4.根据权利要求2所述的波动齿轮装置，其特征在于，

5.根据权利要求2所述的波动齿轮装置，其特征在于，

6.根据权利要求2所述的波动齿轮装置，其特征在于，

7.根据权利要求2所述的波动齿轮装置，其特征在于，

8.根据权利要求2所述的波动齿轮装置，其特征在于，

技术总结
波动齿轮装置(1)的应变仪式的扭矩检测部(20)具备将独立的2个系统的检测信号输出的第一扭矩检测部(20A)以及第二扭矩检测部(20B)。第一、第二扭矩检测部(20A、20B)具备在外齿齿轮(3)的隔膜(3c)上绕中心轴线以规定的角度间隔粘贴的多组应变仪(11)。在对来自第一扭矩检测部(20A)的第一检测信号(22A)和来自第二扭矩检测部(20B)的第二检测信号(22B)进行增益调整之后进行合成而生成合成信号(23C)。能够分别基于第一检测信号(23A)、第二检测信号(23B)、合成信号(23C)而对传递扭矩进行计算。能够从扭矩检测装置(10)获得在独立的2个系统的检测输出(24A、24B)的基础上加上高精度输出(24C)的3个系统输出。

技术研发人员：窟内雅士,加藤雄贵
受保护的技术使用者：谐波传动系统有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/3/6