JP2020012655A - トルクセンサの取り付け構造 - Google Patents
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Abstract
Description
図3、図4は、第1実施形態を示している。トルクセンサ40は、ロボットアーム30の例えば第1駆動部36に設けられる。しかし、トルクセンサ40は、ロボットアーム30の例えば第2駆動部37〜第4駆動部39に設けることも可能である。
上記第1実施形態によれば、トルクセンサ40の第1構造体41は、第1接触部としての4個のピン61を介して第1取り付け部としての例えば第1アーム32の側面32bに線接触し、第2構造体42は、第2接触部としての4個のピン62を介して第2取り付け部としての基台31に設けられた減速機36bの出力軸36b−2の側面に線接触している。このため、第1アーム32にトルク以外(Mx、My)方向の曲げモーメントや並進力が発生した場合、トルクセンサ40の第1構造体41は、第2構造体42に対してバランスよく変形し、第1歪センサ44の起歪体44aと、第2歪センサ45の起歪体45aは、対称的に変形する。このため、トルク以外(Mx、My)方向の曲げモーメントや並進力に対する信号の出力を抑制できる。よって、他軸干渉を低減でき、トルクの検出精度を向上させることが可能である。
図6は、第2実施形態を示すものである。
上記第1実施形態は、複数のピン61をトルクセンサ40の第1構造体41に設け、複数のピン62をトルクセンサ40の第2構造体42に設けた。しかし、これに限定されるものではない。
第2実施形態によれば、トルクセンサ40の第1構造体41は、第1接触部としての複数のピン61を介して第1取り付け部としての例えば第1アーム32の側面32bに接触し、第2構造体42は、第2接触部としての複数のピン62を介して第2取り付け部としての基台31に設けられた減速機36bの出力軸36b−2の側面36b−5に接触している。このため、第2実施形態によっても第1実施形態と同様に他軸干渉を低減でき、トルクの検出精度を向上させることが可能である。
図7、図8は、第3実施形態を示している。
第1実施形態及び第2実施形態において、複数のピン61は、トルクセンサ40の面に対して直交する方向に設けられている。しかし、これに限定されるものではない。
第3実施形態によれば、複数のピン61は、トルクセンサ40の第1構造体41の側面に設けられ、ピン61の球面状の他端部は、フランジ32aの側面32bに点接触している。このため、第1実施形態や第2実施形態に比べて、ピン61とフランジ32aの側面32bとの接触面積が小さいため、トルク以外(Mx、My)方向の曲げモーメントや並進力に対する信号の出力を抑制できる。したがって、他軸干渉を低減でき、トルクの検出精度を向上させることが可能である。
図9は、図8の変形例を示している。複数のピン61のそれぞれは、トルクセンサ40の第1構造体41から出入可能とされ、第1構造体41内に設けられた弾性部材としてのコイルばね63により、第1構造体41の側面から突出する方向に付勢されている。
本変形例によれば、ピン61は第1構造体41の側面から出入可能とされ、コイルばね63により、第1構造体41の側面から突出する方向に付勢されている。このため、第1アーム32にトルク以外(Mx、My)方向の曲げモーメントや並進力が発生した場合、ピン61により、曲げモーメントや並進力がトルクセンサ40に伝達されることを緩和できる。したがって、トルク以外(Mx、My)方向の曲げモーメントや並進力に対する信号の出力を一層抑制できる。
図10は、第4実施形態を示している。
第4実施形態において、例えば第1アーム32の内側面には、複数の突起32cが一体的に設けられている。突起32cの先端は、球面状とされ、突起32cの先端は、トルクセンサ40の第1構造体41の外周面に点接触される。
第4実施形態によれば、複数の突起32cを第1アーム32の内側面に設け、これら突起32cをトルクセンサ40の第1構造体41の外周面に接触されるか、複数の突起41dを第1構造体41の外周面に設け、これら突起41dを第1アーム32の内側面に接触させている。このため、第1実施形態乃至第3実施形態と同様に他軸干渉を低減させることができ、トルクの検出精度を向上させることが可能である。
図11は、図10の変形例を示している。図11において、例えば第1アーム32の内側面には、複数の突起32dが一体的に設けられている。突起32dは、トルクセンサ40の第1構造体41の外周面に沿った円弧状とされ、突起32dの側面は、トルクセンサ40の第1構造体41の外周面の一部に面接触される。
図12は、第5実施形態を示している。
第4実施形態において、トルクセンサ40の第1構造体41の外周面に複数の突起を設ける例について説明した。
第5実施形態は、トルクセンサ40の第1構造体41の外形を多角形とする場合に限定されるものではない。
第5実施形態によれば、トルクセンサ40の第1構造体41の外形を多角形とし、多角形の各頂点41fに第1アーム32の内側面を接触させたり、第1アーム32の内側面を多角形とし、多角形の各辺32eに円盤状のトルクセンサ40の第1構造体41を接触させたりしている。このため、第1実施形態乃至第4実施形態と同様に、他軸干渉を低減でき、トルクの検出精度を向上させることが可能である。
図14、図15は、第5実施形態の変形例を示しており、トルクセンサ40の第1構造体41と第1アーム32との複数の接触部71及び複数の歪センサ72を模式的に示している。
図14は、トルクセンサ40の第1構造体41と第1アーム32との接触部の数が偶数個、例えば4個で、歪センサの数が奇数個、例えば3個の場合を示している。
Claims (21)
- 第1構造体と、第2構造体と、前記第1構造体と前記第2構造体との間に設けられた第3構造体と、前記第1構造体と前記第2構造体との間に設けられた少なくとも2つのセンサ部と、を具備するトルクセンサと、
前記第1構造体と第1取り付け部の一方、及び前記第2構造体と第2取り付け部の一方に設けられ、前記第1構造体と第1取り付け部の他方、及び前記第2構造体と第2取り付け部の他方に接触する複数の接触部と、
を具備することを特徴とするトルクセンサの取り付け構造。 - 前記接触部は複数の第1接触部と複数の第2接触部を含み、前記第1接触部は、前記第1構造体と前記第1取り付け部の一方に設けられ、前記第2接触部は、前記第2構造体と前記第2取り付け部の一方に設けられることを特徴とする請求項1記載のトルクセンサの取り付け構造。
- 前記複数の接触部は、等間隔に配置されることを特徴とする請求項1記載のトルクセンサの取り付け構造。
- 前記接触部の数は、4個であることを特徴とする請求項3記載のトルクセンサの取り付け構造。
- 前記接触部は、偶数個で前記センサ部の数以上であり、前記センサ部は偶数個で等間隔に配置され、前記接触部と対応する位置に配置されることを特徴とする請求項3記載のトルクセンサの取り付け構造。
- 前記接触部は、偶数個であり、前記センサ部の数より多く、前記センサ部は偶数個で等間隔に配置され、隣接する前記接触部の中間の位置に対応して配置されることを特徴とする請求項3記載のトルクセンサの取り付け構造。
- 前記センサ部は、等間隔に配置され、前記接触部と対応する位置に前記センサ部が配置された箇所が1箇所以上あることを特徴とする請求項3記載のトルクセンサの取り付け構造。
- 前記センサ部は、等間隔に配置され、隣り合う2つの前記接触部の中間に対応する位置に前記センサ部が配置された箇所が1箇所以上あることを特徴とする請求項3記載のトルクセンサの取り付け構造。
- 前記センサ部は、等間隔に配置され、隣り合う2つの前記センサ部の中間に対応する位置に前記接触部が配置された箇所が1箇所以上あることを特徴とする請求項3記載のトルクセンサの取り付け構造。
- 前記接触部は、それぞれピンであることを特徴とする請求項1記載のトルクセンサの取り付け構造。
- 前記各ピンの側面は前記第1構造体と前記第1取り付け部の側面、又は前記第2構造体と前記第2取り付け部の側面に接触されることを特徴とする請求項10記載のトルクセンサの取り付け構造。
- 前記各ピンは、前記第1構造体と前記第1取り付け部の一方に挿入されることを特徴とする請求項11記載のトルクセンサの取り付け構造。
- 前記第1構造体と前記第1取り付け部の一方は、段差を有し、前記各ピンの一端部は、前記段差の底部に挿入され、前記各ピンの他端部の側面は、前記第1構造体と前記第1取り付け部の他方に接触されることを特徴とする請求項12記載のトルクセンサの取り付け構造。
- 前記各ピンの先端は、前記第1構造体と前記第1取り付け部の一方の側面に接触されることを特徴とする請求項10記載のトルクセンサの取り付け構造。
- 前記各ピンの先端は、球体状であることを特徴とする請求項14記載のトルクセンサの取り付け構造。
- 前記各ピンは、前記第1構造体と前記第1取り付け部の一方の側面に挿入されることを特徴とする請求項14又は15に記載のトルクセンサの取り付け構造。
- 前記各ピンを前記第1構造体と前記第1取り付け部の一方から突出する方向に付勢する弾性部材をさらに具備することを特徴とする請求項16記載のトルクセンサの取り付け構造。
- 前記接触部は、前記第1構造体と第1取り付け部の一方に設けられた突起であることを特徴とする請求項1記載のトルクセンサの取り付け構造。
- 前記突起は、球体状又は円弧状であることを特徴とする請求項18記載のトルクセンサの取り付け構造。
- 前記トルクセンサの前記第1構造体は、多角形であり、前記多角形の頂点は、円筒状の前記第1取り付け部の内面に接触することを特徴とする請求項1又は2記載のトルクセンサの取り付け構造。
- 前記第1取り付け部の内面は、多角形であり、前記多角形の辺は、前記トルクセンサの周囲に接触することを特徴とする請求項1又は2記載のトルクセンサの取り付け構造。
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