CN109139856A - 一种兼具传感功能的礼帽型谐波减速器 - Google Patents

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袁安富
邱胜峰
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    • F16H—GEARING
    • F16H49/00—Other gearings
    • F16H49/001—Wave gearings, e.g. harmonic drive transmissions
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01L3/00—Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
    • G01L3/02—Rotary-transmission dynamometers
    • G01L3/04—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft
    • G01L3/10—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating
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Abstract

本发明公开了一种兼具传感功能的礼帽型谐波减速器，所述谐波减速器包括刚轮、柔轮、波发生器、上端盖和下端盖，所述柔轮安装于刚轮内，波发生器安装在柔轮内，上端盖与刚轮相连，下端盖与柔轮相连，所述下端盖的外端面上设有引线槽，在下端盖的内端面上设有环形槽，在柔轮的外侧面上均布有若干对应变片，应变片的信号线置于环形槽内，将所有应变片接成全桥电路，应变片的应变量以电信号的方式从所述全桥电路输出。本发明可以实时测量谐波减速器的工作扭矩，兼具减速器和传感器的集成产品，它既可由作为普通的谐波减速器使用，又可以作为扭矩传感器使用；结构紧凑，对原有谐波减速器的外形安装尺寸不产生任何变化，机器人安装该产品时无需做任何的改动。

Description

一种兼具传感功能的礼帽型谐波减速器
技术领域：
本发明涉及一种兼具传感功能的礼帽型谐波减速器。
背景技术：
当今在制造业中机器人所起的作用越来越大，谐波减速器是工业机器人的一个关键部件，它的性能直接决定了机器人的性能，在智能社会中，各类智能机器人将会层出不穷，逐步替代人类劳动，对于智能机器人而言，各类传感器在其中也起到了非常重要的作用，直接关系到机器人的智能化程度。
因此，怎样在现有机器人的基础上，开发出能满足智能机器人的使用要求，结构紧凑的传感器，无论在性能上、还是在外观和性价比上，均具有很好的现实意义。
发明内容：
本发明提供一种兼具传感功能的礼帽型谐波减速器，本发明结合礼帽型谐波减速器的使用特点，在刚轮输出的礼帽型谐波减速器中，集成设计了应力应变传感器，使之成为既具有减速器功能，又具有传感感知功能的部件，而且该部件结构紧凑，不影响现有机器人的安装尺寸，在智能机器人中有着广泛的使用前景。
本发明所采用的技术方案有：一种兼具传感功能的礼帽型谐波减速器，所述谐波减速器包括刚轮、柔轮、波发生器、上端盖和下端盖，所述柔轮安装于刚轮内，波发生器安装在柔轮内，上端盖与刚轮相连，下端盖与柔轮相连，所述下端盖的外端面上设有引线槽，在下端盖的内端面上设有环形槽，在柔轮的外侧面上均布有若干对应变片，应变片的信号线置于环形槽内，将所有应变片接成全桥电路，应变片的应变量以电信号的方式从所述全桥电路输出。
进一步地，所述引线槽为矩形状，在引线槽内设有两个引线孔。
进一步地，所述下端盖的内端面上设有若干退让槽，在一个退让槽内设置一对应变片。
进一步地，所述退让槽设有4个。
进一步地，所述应变片粘贴在柔轮的外侧面上。
进一步地，所述应变片的外侧涂有保护膜。
本发明具有如下有益效果：
本发明可以实时测量谐波减速器的工作扭矩，兼具减速器和传感器的集成产品，它既可由作为普通的谐波减速器使用，又可以作为扭矩传感器使用；结构紧凑，对原有谐波减速器的外形安装尺寸不产生任何变化，机器人安装该产品时无需做任何的改动。
附图说明：
图 1 为本发明主视图。
图 2 为本发明剖视图。
图 3 为本发明中下端盖内端面的的结构图。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
如图1至图3，本发明一种兼具传感功能的礼帽型谐波减速器，该谐波减速器包括刚轮1、柔轮2、波发生器、上端盖4和下端盖5，柔轮2安装于刚轮1内，波发生器安装在柔轮2内，上端盖4与刚轮1相连，下端盖5与柔轮2相连。
在下端盖5的外端面上设有引线槽51，在下端盖5的内端面上设有环形槽52，在柔轮2的外侧面上均布有4对应变片6，应变片6的信号线置于环形槽52内，将所有应变片6的信号线接成全桥电路，全桥电路最终从所述引线槽51外穿出，应变片6的应变量以电信号的方式从所述全桥电路输出。
本发明中的引线槽51为矩形状，在引线槽51内设有两个引线孔。
在安装下端盖5时，为避免下端盖5对应变片6进行挤压干涉，在下端盖5的内端面上设有退让槽53，柔轮2外侧面上的一对应变片6对应置于一个退让槽53内。
本发明中的退让槽53设有4个。
应变片6通过胶粘贴在柔轮2的外侧面上，为更好地保护应变片6，在应变片6的外侧涂有保护膜。
本发明可以实时测量谐波减速器的工作扭矩，在使用时，当谐波减速器处于工作状态时，柔轮2在外力的作用下产生位移和变形，使得应变片6产生变形，应变片6的变形引起它电阻值的变化，通过全桥电路产生一个电压差，就可以根据该电压差值，最终得出柔轮2的变形量，并进而求得负载值。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种兼具传感功能的礼帽型谐波减速器，所述谐波减速器包括刚轮（1）、柔轮（2）、波发生器、上端盖（4）和下端盖（5），所述柔轮（2）安装于刚轮（1）内，波发生器安装在柔轮（2）内，上端盖（4）与刚轮（1）相连，下端盖（5）与柔轮（2）相连，其特征在于：所述下端盖（5）的外端面上设有引线槽（51），在下端盖（5）的内端面上设有环形槽（52），在柔轮（2）的外侧面上均布有若干对应变片（6），应变片（6）的信号线置于环形槽（52）内，将所有应变片（6）接成全桥电路，应变片（6）的应变量以电信号的方式从所述全桥电路输出。
2.如权利要求1所述的兼具传感功能的礼帽型谐波减速器，其特征在于：所述引线槽（51）为矩形状，在引线槽（51）内设有两个引线孔。
3.如权利要求1所述的兼具传感功能的礼帽型谐波减速器，其特征在于：所述下端盖（5）的内端面上设有若干退让槽（53），在一个退让槽（53）内设置一对应变片（6）。
4.如权利要求3所述的兼具传感功能的礼帽型谐波减速器，其特征在于：所述退让槽（53）设有4个。
5.如权利要求1所述的兼具传感功能的礼帽型谐波减速器，其特征在于：所述应变片（6）粘贴在柔轮（2）的外侧面上。
6.如权利要求1所述的兼具传感功能的礼帽型谐波减速器，其特征在于：所述应变片（6）的外侧涂有保护膜。
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