DE19546180A1 - Kontroller für ein Planetenuntersetzungsgetriebe des Differentialtyps - Google Patents
Kontroller für ein Planetenuntersetzungsgetriebe des DifferentialtypsInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Kontroller für ein Planetenun
tersetzungsgetriebe des Differentialtyps. Genauer bezieht sich die vorliegende Erfindung
auf einen Kontroller für ein Untersetzungsgetriebe mit einem hohen Untersetzungsver
hältnis wie es zum Beispiel in einem Gelenk in einem Industrieroboter oder in einer
Meßvorrichtung eines Maschinenwerkzeugs zum Antreiben eines Arms oder eines
Werkstücks verwendet wird.
In jüngster Zeit finden Industrieroboter breite Verwendung in verschiedenen in
dustriellen Gebieten. In diesen Industrierobotern werden verschiedene Untersetzungs
getriebe mit hohen Untersetzungsverhältnissen verwendet, wobei Motoren, die mit den
Untersetzungsgetrieben verbunden sind, auf der Basis von vorgegebenen Programmen
angetrieben werden, um schließlich die Bewegung von Armen der Roboter zu steuern.
Für ein solches Untersetzungsgetriebe ist zum Beispiel ein Planetenunterset
zungsgetriebe des Differentialtyps ein repräsentatives Beispiel und ein Cyclo-Unterset
zungsgetriebe (Handelsname), ein Harmonic-Untersetzungsgetriebe (Handelsname),
usw. stehen ebenfalls als Planetenuntersetzungsgetriebe zur Verfügung.
Bei der Steuerung der Roboter, die die oben erwähnten Typen von Unterset
zungsgetrieben verwenden, wird typischerweise ein Positionsdetektor (zum Beispiel ein
Kodierer) auf der Eingabeseite des Untersetzungsgetriebes verwendet, um dadurch die
Eingaberotationswinkel vor der Untersetzung festzustellen und der Kontroller führt auf
dieser Basis eine Rückkopplungssteuerung für einen Vorgang wie zum Beispiel die Be
arbeitung eines Werkstücks oder ähnliches durch.
Bei einem derartigen herkömmlichen Kontroller tritt jedoch folgendes Problem
auf: Die Genauigkeit bei der Detektion ist nicht immer zufriedenstellend, da, wie oben
beschrieben, der Kontroller so angeordnet ist, daß er die Rotationsposition auf der Ein
gangsseite des Untersetzungsgetriebes für die Rückkopplungssteuerung feststellt. Also
wird die Rotationsposition auf der Eingangsseite festgestellt, und die über den Unterset
zungsmechanismus vorgegebene Rotationsposition auf der Ausgangsseite wird auf der
Basis der obigen Detektion geschätzt, so daß die geschätzte Rotationsposition auf der
Ausgangsseite als Eingangsinformation für die Rückkopplungssteuerung verwendet
wird. Eine solche Schätzung der Rotationsposition und auch die Tatsache, daß ein so
genanntes Spiel in einem Untersetzungsgetriebe unvermeidlich ist, führen zu Fehlern
oder Verzögerungen bei der Steuerung in Verbindung mit der Untersetzung und werden
zu einem Hindernis bei der Verbesserung in der Steuerungsgenauigkeit.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die obigen Probleme in der her
kömmlichen Technik zu lösen, indem sie einen Kontroller zur Verfügung stellt, der einen
Ausgangsrotationsdetektor besitzt der auf der Ausgangsseite eines Untersetzungsgetrie
bes angeordnet ist, so daß die Detektion in der Nähe eines zu überwachenden Gegen
standes ausgeführt wird.
Diese und weitere Aufgaben werden erfindungsgemäß durch den in den beige
fügten Patentansprüchen definierten Kontroller gelöst.
Insbesondere wird entsprechend der vorliegenden Erfindung ein Kontroller für
ein Planetenuntersetzungsgetriebe des Differentialtyps zur Verfügung gestellt, wobei
eine Antriebskraft eines Motors durch eine Steuerungsvorrichtung gesteuert wird und
die Drehzahl durch das Planetenuntersetzungsgetriebe des Differentialtyps untersetzt
wird, so daß die untersetzte Drehzahl zu einer Ausgangsseite übertragen wird und eine
vorgegebene Arbeit durch die Antriebskraft auf der Ausgangsseite ausgeführt wird, und
wobei ein Ausgangsrotationsdetektor auf der Ausgangsseite des Planetenuntersetzungs
getriebes des Differentialtyps vorgesehen ist, so daß die Antriebskraft des Motors auf
der Basis der Information des Ausgangsrotationsdetektors gesteuert wird, um die vor
gegebene Arbeit auszuführen.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist der Ausgangsrotationsdetektor vor
zugsweise auf einer Rückseite der Ausgangsseite des Planetenuntersetzungsgetriebes des
Differentialtyps angeordnet, und eine Ausgangswelle und eine Kodierungsplatte des
Ausgangsrotationsdetektors sind derart einstückig geformt, daß der Ausgangsrotations
detektor vor äußeren Stößen geschützt ist.
Erfindungsgemäß treten, da der Ausgangsrotationsdetektor auf der Ausgangs
seite des Untersetzungsgetriebes angeordnet ist, Fehler oder Verzögerungen aufgrund
eines Spiels oder dergleichen in dem Untersetzungsgetriebe bei der Untersetzung kaum
auf, und da die Detektion in der Nähe eines zu steuernden Gegenstandes durchgeführt
werden kann, kann die Steuerungsgenauigkeit stark verbessert werden.
Weiterhin ist entsprechend der vorliegenden Erfindung, da der Ausgangsrota
tionsdetektor auf der Rückseite der Ausgangsseite des Untersetzungsgetriebes angeord
net ist, der Ausgangsrotationsdetektor vor äußeren Stößen geschützt.
Da weiterhin entsprechend der vorliegenden Erfindung die Ausgangswelle und
die Kodierungsplatte des Ausgangsrotationsdetektors einstückig geformt sind, ist es
möglich, die Kodierungsplatte in hohem Maße konzentrisch mit der Ausgangswelle und
in hohem Maße rund zu machen. Weiterhin ist es möglich, die herkömmlichen Schwie
rigkeiten bei der Befestigung und Einstellung des Ausgangsrotationsdetektors zu verrin
gern.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist es daher möglich, bei einem Kontr
oller für ein Planetenuntersetzungsgetriebe des Differentialtyps eine Verbesserung der
Steuerungsgenauigkeit, eine Verringerung der Herstellungsschritte und einen Schutz
gegen äußere Stöße zur erreichen.
Fig. 1 ist ein Querschnitt, der ein Ausführungsbeispiel des Kontrollers des Plane
tenuntersetzungsgetriebes des Differentialtyps nach der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 2 ist eine vergrößerte Ansicht eine Hauptteils der Fig. 1, bei dem die obere
Hälfte bezüglich der unteren Hälfte um 90 Grad in der Querschnittsrichtung verschoben
ist.
Fig. 3 ist ein Aufbauplan, der den Zustand der Magnetisierung der Kodierungs
platte zeigt.
Fig. 4 ist ein Querschnitt, der ein weiteres Ausführungsbeispiel des Kontrollers
des Planetenuntersetzungsgetriebes des Differentialtyps nach der vorliegenden Erfindung
zeigt.
Die Fig. 5A und 5B sind schematische Ansichten, die jeweils ein Beispiel für
die Magnetisierung der Kodierungsplatte zeigen.
Fig. 6 ist ein Querschnitt, der ein weiteres Ausführungsbeispiel des Kontrollers
des Planetenuntersetzungsgetriebes des Differentialtyps nach der vorliegenden Erfindung
zeigt.
Fig. 7 ist eine schematische Draufsicht einer Kodierungsplatte, die in einem opti
schen Sensor verwendet wird.
Fig. 8 ist ein Querschnitt, der ein weiteres Ausführungsbeispiel des Kontrollers
des Planetenuntersetzungsgetriebes des Differentialtyps nach der vorliegenden Erfindung
zeigt.
Ein Ausführungsbeispiel des Kontrollers für ein Planetenuntersetzungsgetriebe
des Differentialtyps nach der vorliegenden Erfindung wird hiernach im Detail unter Be
zugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Zunächst wird der Aufbau beschrieben. In
Fig. 1 ist das Planetenuntersetzungsgetriebe des Differentialtyps eine Art von Unterset
zungsgetriebe, in dem ein in ein äußeres Getriebe greifendes inneres Getriebe eine exzen
trische Oszillationsbewegung ähnliche dem Cyclo-Untersetzungsgetriebe durchführt.
Jedoch ist entsprechend der vorliegenden Erfindung das Untersetzungsgetriebe nicht auf
ein derartiges Untersetzungsgetriebe beschränkt, sondern die vorliegende Erfindung
kann auch auf ein Harmonic-Untersetzungsgetriebe angewandt werden. Ein Antriebs
motor 10 ist mit dem Planetenuntersetzungsgetriebe des Differentialtyps 1 verbunden,
und der Motor 10 ist mit einem Kodierer 2 zum Feststellen der Rotationsposition des
Motors selbst verbunden.
Der Aufbau des dargestellten Planetenuntersetzungsgetriebes des Differentialtyps
1 ist im folgenden kurz beschrieben. Ein Rotationselement 18 wird von einem Paar von
Lagern 27 auf einer Nabe 6 des Planetenuntersetzungsgetriebes des Differentialtyps 1
drehbar gelagert, so daß das Rotationselement 19 zusammen mit einem Ausgangsbereich
9 drehbar ist. Das Rotationselement 18 besteht aus einem Paar von Scheiben, die über
ein Verbindungselement 8 einstückig miteinander verbunden sind.
Eine Anzahl von Stiften 7 sind auf dem inneren Umfang der Nabe 6 des Plane
tenuntersetzungsgetriebes des Differentialtyps 1 angeordnet, so daß die Nabe 6 ein inne
res Zahnrade mit den Stiften 7 als seinen Zähnen bildet.
Ein Paar von Ritzeln 5, die jeweils an ihren äußeren Umfängen äußere Zähne 5a
besitzen, die in die inneren Zähne 7 der Nabe 6 greifen, werden drehbar zwischen dem
Scheibenpaar, die das Rotationselement 18 bilden, gehalten, so daß sie eine Orbitalbewe
gung ausführen.
Eine Anzahl von Stiftlöchern 5b ist in jedem der Ritzel 5 geformt, und ein Kur
belstift 13 geht dadurch und ist an jedem Stiftloch 5b montiert, so daß das Ritzel 5 mit
tels der Kurbelbereiche 13a des Kurbelstifts 13 eine exzentrische Orbitalbewegung aus
führen kann. Der Kurbelstift 13 wird von einem Paar von Lagern 4 auf den Platten 18
gehalten.
Ein Zahnrad 12 ist auf einem Endbereich des Kurbelstifts 13 montiert, so daß das
Zahnrad 12 in einen Ritzelzahnbereich 11a einer Ausgangswelle 11 des Antriebsmotors
10 greift.
Wenn sich die Ausgangswelle 11 des Antriebsmotors 10 dreht, wird diese Dre
hung auf das Zahnrad 12 übertragen, und die Drehung des Zahnrades 12 wird auf den
Kurbelstift 13 übertragen. Somit führt das Ritzel 5 durch den Kurbelbereich 13a des
Kurbelstifts 13 eine exzentrische Orbitalbewegung durch. Durch diese exzentrische Be
wegung greifen die äußeren Zähne 5a, die auf dem äußeren Umfang des Ritzels 5 ge
formt sind, der Reihe nach in die Stifte oder inneren Zähne 7, die auf dem inneren Um
fang der Nabe 6 geformt sind, so daß nur die Rotationsbewegung der eigenen Achse aus
der Orbitalbewegung des Ritzels 5 aufgenommen wird und somit das Rotationselement
18 und der Ausgangsbereich 9 mit einer bezogen auf die Drehgeschwindigkeit des An
triebsmotors 10 stark verringerten Drehzahl rotiert werden.
Wie oben beschrieben, ist die Eingangsseite des Planetenuntersetzungsgetriebe
des Differentialtyps 1 mit dem Antriebsmotor 10 verbunden. Als Antriebsmotor 10 kann
jede Art von Motor, wie etwa ein Elektromotor, ein Fluiddruckmotor, der von einem
Fluiddruck, wie etwa einem pneumatischen Druck, angetrieben wird, ein Hydraulikmo
tor oder dergleichen und ein Rotationssystem, wie etwa ein Inverter oder dergleichen,
verwendet werden. Das Planetenuntersetzungsgetriebe des Differentialstyps 1 erhält die
Antriebskraft des Antriebsmotors 10, untersetzt die Eingangsdrehgeschwindigkeit des
selben durch den Planetenuntersetzungsgetriebezug des Differentialstyps, der innerhalb
des Untersetzungsgetriebes 1 geformt ist, und überträgt die so untersetzte Rotation zur
Ausgangsseite.
Ein Werkstück wird über den Ausgangsbereich 9 mit dem Rotationselement 18,
welches die Ausgangsseite des Planetenuntersetzungsgetriebes des Differentialtyps 1 ist,
verbunden. Ein Ausgangsrotationdetektor 14 ist auf der Rückseite des Rotations
elements 18 angeordnet.
In dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Ausgangsrotationsdetek
tor 14 auf der Rückseite der Ausgangsseite des Planetenuntersetzungsgetriebes des Dif
ferentialtyps 1 angeordnet, und der Ausgangsrotationsdetektor 14 besteht aus einer Ko
dierungsplatte 16 und einem Sensor 17.
Wie in Fig. 2 gezeigt, ist ein ringförmiger Schulterbereich auf der gegenüberlie
genden Seite (der Rückseite) der Ausgangsseite des Rotationsausgangsbereichs geformt,
und die ringförmig geformte Kodierungsplatte 16 ist an den Schulterbereich angestückt
und an diesem mittels einer Schraube 30 befestigt.
Die Kodierungsplatte 16 besitzt einen Aufbau, bei dem eine Anzahl von Stab
magneten ringförmig angeordnet ist. Insbesondere ist die Oberfläche jedes der Stabma
gneten entweder als Nordpol (N) oder als Südpol (S) magnetisiert. In diesem Ausfüh
rungsbeispiel besitzt der ringförmige Aufbau zwei Bereich, wobei in einem derselben
200 Magnete mit jeweils einem Paar von N- und S-Polen ringförmig auf einem Kreis in
der Reihenfolge N und S, S und N, N und S, . . , angeordnet ist, wohingegen in dem an
deren Bereich nur ein Magnet mit einem Paar von N- und S-Polen auf einem Kreis an
geordnet ist, wie in Fig. 3 gezeigt.
Andere Anordnungen der Magnete können für die Kodierungsplatte 16 verwen
det werden. Zum Beispiel können, wie in Fig. 5A gezeigt, die Stabmagnete radial be
züglich der Rotationsachse ausgerichtet sein, so daß die N- und S-Pole abwechselnd auf
der Umfangsfläche der Kodierungsplatte 16 angeordnet sind. Außerdem kann, wie in
Fig. 5B gezeigt, die Länge jedes Magnets in einer Reihe die Hälfte der Länge jedes Ma
gnets in einer axial benachbarten Reihe sein, und weiterhin kann die doppelte Anzahl von
Magneten im Vergleich mit der benachbarten Reihe in einer Reihe auf dem Umfang an
geordnet sein.
In dem in den Fig. 1, 2 und 3 gezeigten Ausführungsbeispiel besitzt der Sen
sor 17 zwei Detektorbereiche, so daß er in der Lage ist, Magnetisierungssignale entlang
zweier Magnetreihen auf der Kodierungsplatte 16 festzustellen, und er ist auf der äuße
ren Position der Kodierungsplatte 16 angeordnet. Auch wenn der Sensor 17 in diesem
Ausführungsbeispiel so angeordnet ist, daß er die von der Umfangsfläche der Kodie
rungsplatte 16 erzeugten Magnetisierungssignale feststellt, kann die Magnetanordnung
auch auf der seitlichen Oberfläche (der axialen Endoberfläche) der Kodierungsplatte 16
angeordnet sein, so daß der Sensor 17 die von den seitlichen Oberflächen der Kodie
rungsplatte 16 erzeugten Magnetisierungssignale feststellt.
Der Sensor 17 kann direkt von dem Gehäuse (also der Nabe) 6 getragen werden,
aber die im folgenden beschriebene Anordnung ist vorzuziehen. Eine Sensorhalteplatte
19 wird von Lagern 25 auf dem Rotationsausgangsbereich gehalten, und der Sensor 17
ist an der Sensorhalteplatte 19 befestigt. Eine Mehrzahl von Blattfedern 20 ist an der
Sensorhalteplatte 19 über eine Scheibe 21 mittels einer Schraube 22 befestigt.
Auf der anderen Seite ist eine Platte 23 mittels einer Schraube 24 über eine
Scheibe 26 auf dem Gehäuse 6 des Planetenuntersetzungsgetriebes des Differentialtyps 1
befestigt, und die oben erwähnten Blattfedern 20 sind ebenfalls mittels einer Schraube
28, die sich in einer Position befindet, die von der der oben erwähnten Schraube 22 ver
schieden ist, über eine Scheibe 27 auf der Platte 23 befestigt. Also wird der Sensor 17
über die Blattfedern 20 von dem Gehäuse 6 gehalten.
Mit der oben erwähnten Anordnung wird der Sensor 17 drehbar auf dem Rota
tionsdetektionsbereich gehalten und über die Blattfedern 20 an dem Gehäuse 6 befestigt.
Somit kann der Sensor 17 der exzentrischen Bewegung des Rotationsausgangsbereichs,
die durch eine externe Last bewirkt wird, mit Hilfe der Blattfedern 20 folgen. Dazu kön
nen zwei oder mehr Sensoren vorgesehen sein, um Fehler aufgrund der exzentrischen
Bewegung der Kodierungsplatte 16 (die später beschrieben wird) zu beseitigen.
In den Fig. 1 und 2 ist die Kodierungsplatte 16 an dem Schulterbereich der
Ausgangswelle angestückt, so daß sie mit der Ausgangswelle integriert ist. Somit ist es
möglich, eine Kodierungsplatte 16 mit einem hohen Maß an Konzentrizität bezüglich der
Ausgangswelle und einem hohen Maß ein Rundheit zu erhalten.
Was die Leistung eines Kodierers, wie etwa des in der vorliegenden Erfindung
verwendeten Ausgangsrotationsdetektors 14 angeht, so wird die Genauigkeit in Verbin
dung mit der Verschiebung des Rotationsmittelpunktes des Kodierungsbereichs der Ko
dierungsplatte 16 von dem Rotationsmittelpunkt des rotierenden Körpers bestimmt.
Folglich ist es, wenn eine höhere Detektionsgenauigkeit erforderlich ist, notwendig, die
oben erwähnte Verschiebung kleiner zu machen. Folglich ist es notwendig, das Maß der
Konzentrizität der Kodierungsplatte bezüglich des Rotationsmittelpunktes einzustellen,
und eine solche Einstellung des Maßes der Konzentrizität ist erneut erforderlich, wenn
der aufgebaute Kodierer an den Meßbereich angebracht wird. In dem oben beschriebe
nen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist hingegen eines solche Einstel
lung des Maßes der Konzentrizität nicht nötigt, da die Kodierungsplatte 16 direkt auf
dem Rotationsdetektionsbereich angebracht ist und eine sehr große Genauigkeit leicht
erreicht werden kann.
Wenn zwei oder mehr Sensoren 17 vorgesehen sind, ist es möglich, einen Kontr
oller zu erhalten, der eine sehr hohe Genauigkeit besitzt, auch wenn eine exzentrische
Rotationsbewegung auftritt. Wenn zwei oder mehr Sensoren vorgesehen sind, sind diese
Sensoren symmetrisch bezüglich des Rotationsmittelpunkts angeordnet. Wenn zum Bei
spiel zwei Sensoren 17 vorgesehen sind, sind diese Sensoren 17 so angeordnet, daß die
einander auf einem Durchmesser gegenüberliegen (also mit einem Winkelintervall von
180 Grad). In dem Falle, daß die Kodierungsplatte 16 bezüglich dieser Sensoren 17 ex
zentrisch wird, nimmt der Winkelfehler aufgrund der exzentrischen Bewegung bezüglich
eines der Sensoren 17 zu, während der Winkelfehler aufgrund der exzentrischen Bewe
gung bezüglich des anderen der Sensoren 17 abnimmt. Folglich kann, wenn die Detek
tionssignale der beiden Sensoren addiert werden, der Fehler der Sensoren aufgrund der
exzentrischen Bewegung theoretisch beseitigt werden. Somit kann der Fehler aufgrund
der exzentrischen Bewegung der Kodierungsplatte 16 sicherer durch die Anordnung von
zwei oder mehr Sensoren 17 beseitigt werden.
Die von dem Ausgangsrotationsdetektor 14 erzeugte Information wird an einen
Treiber/Kontroller 25 angelegt, der den Antriebsmotor 10 so steuert, daß ein vorgegebe
ner Vorgang (wie etwa Bearbeiten, Halten, Bewegen, usw.) mit dem Werkstück 3 mit
tels der in der Drehgeschwindigkeit untersetzten Kraft, die von dem derart gesteuerten
Motor 10 übertragen wird, durchgeführt wird.
Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Dieses
Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem zuerst beschriebenen Ausführungsbei
spiel der Fig. 1 dadurch, daß, während in dem ersten Ausführungsbeispiel der Ausgangs
rotationsdetektor 14 auf der Rückseite der Ausgangsseite des Planetenuntersetzungs
getriebes des Differentialtyps 1 angeordnet ist, in diesem Ausführungsbeispiel der Aus
gangsrotationsdetektor 14 auf der Außenseite der Ausgangsseite des Planetenunterset
zungsgetriebes des Differentialtyps 1, also an der Außenseite des Werkstücks 3 über
eine Kupplung 28a angeordnet ist. Die anderen Merkmale sind dieselben wie in dem
ersten Ausführungsbeispiel und werden nicht erneut beschrieben.
Jedes der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele verwendet einen Detektor
des Magnettyps wie etwa den Ausgangsrotationsdetektor 14. Jedoch sollte die vorlie
gende Erfindung nicht darauf beschränkt sein. Verschiedene Arten von Kodierern oder
Auflösern können als Ausgangsrotationsdetektoren 14 verwendet werden, ohne vom
Wesen der Erfindung abzuweichen. Fig. 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung, in der ein Detektor des optischen Typs als Ausgangsrotations
detektor 14 verwendet wird. Der Ausgangsrotationsdetektor 14 umfaßt einen Sensor 17
aus einem Lichtemitter 17a und einem Lichtempfänger 17b und eine Kodierungsplatte
16 in der Form einer relativ dünnen, kreisförmigen Platte. Wie in Fig. 7 gezeigt, ist die
Kodierungsplatte 16 mit einer Mehrzahl von Durchgangslöchern 16a geformt, die in den
gleichen Winkelabständen geformt sind und durch die von dem Emitter 17a emittiertes
Licht den Empfänger 17b erreichen kann. Zusätzlich ist die Umfangslänge jedes Durch
gangslochs gleich der Umfangslänge des Abstands.
In jedem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele ist das Rotationselement
(also der Planetenträger 18) drehbar bezüglich der stationären Seite des Motors 10 an
geordnet, während die Nabe (also ein internes Getriebeelement) 6 an der stationären
Seite des Motors 10 fest ist. Wie in Fig. 8, die ein weiteres Ausführungsbeispiel zeigt, ge
zeigt, kann die vorliegende Erfindung auch auf eine umgekehrte Anordnung angewandt
werden. In dem in Fig. 8 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Nabe 6 drehbar bezüglich
der stationären Seite des Motors angeordnet, während das Drehelement 18 fest bezüg
lich der stationären Seite des Motors 10 angeordnet ist. In diesem Fall bildet die Nabe 6
den Ausgangsbereich 9, so daß das Werkstück 3 auf der Nabe befestigt ist. Um die Aus
gangsrotation der Nabe 6 auf der Ausgangsseite festzustellen, wird die Kodierungsplatte
16 fest bezüglich der Nabe 6 von einer Sensorträgerplatte 19, einer Mehrzahl von Blatt
federn 20 und dergleichen getragen, wohingegen der Sensor 17 fest an dem Drehelement
18 befestigt ist. Zusätzlich ist in diesem Ausführungsbeispiel zum Beispiel die in Fig. 3
gezeigte Magnetanordnung auf der inneren Umfangsfläche der Kodierungsplatte ange
ordnet.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist es, da eine sehr genaue Positions
detektion auf der Ausgangsseite des Planetenuntersetzungsgetriebes des Differentialtyps
durchgeführt wird, möglich, die Genauigkeit der Rückkopplungssteuerung zu verbes
sern.
Claims (9)
1. Kontroller für ein Planetenuntersetzungsgetriebe (1) des Differentialtyps, das
eine Antriebskraft eines Motors (10) auf einer Eingangsseite erhält, die Drehzahl der
Antriebskraft durch einen Planetenuntersetzungsgetriebezug (1) des Differentialtyps un
tersetzt und die Antriebskraft mit einer derart untersetzten Drehzahl zu einer Ausgangs
seite überträgt, so daß eine vorgegebene Arbeit durch die Antriebskraft auf der Aus
gangsseite ausgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontroller umfaßt:
einen Ausgangsrotationsdetektor (14) auf der Ausgangsseite des Planetenunter setzungsgetriebes des Differentialtyps, um die solcherart durch den Planetenunterset zungsgetriebezug des Differentialtyps in der Drehgeschwindigkeit untersetzte Antriebs kraft zu detektieren; und
eine Steuerungsvorrichtung zum Steuern der Antriebskraft, die an die Eingangs seite des Planetenuntersetzungsgetriebes des Differentialtyps anzulegen ist, auf der Basis der so von dem Ausgangsrotationsdetektor festgestellten Antriebskraft.
einen Ausgangsrotationsdetektor (14) auf der Ausgangsseite des Planetenunter setzungsgetriebes des Differentialtyps, um die solcherart durch den Planetenunterset zungsgetriebezug des Differentialtyps in der Drehgeschwindigkeit untersetzte Antriebs kraft zu detektieren; und
eine Steuerungsvorrichtung zum Steuern der Antriebskraft, die an die Eingangs seite des Planetenuntersetzungsgetriebes des Differentialtyps anzulegen ist, auf der Basis der so von dem Ausgangsrotationsdetektor festgestellten Antriebskraft.
2. Kontroller für ein Planetenuntersetzungsgetriebe (1) des Differentialtyps nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangsrotationsdetektor (14) auf einer
Rückseite der Ausgangsseite des Planetenuntersetzungsgetriebes (1) des Differentialtyps
angeordnet ist und eine Kodierungsplatte (16) des Ausgangsrotationsdetektors (14) ein
stückig auf der Ausgangsseite des Planetenuntersetzungsgetriebes (1) des Differential
typs geformt ist.
3. Kontroller für ein Planetenuntersetzungsgetriebe (1) des Differentialtyps nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Planetenuntersetzungsgetriebe (1) des
Differentialtyps im wesentlichen koaxial bezüglich des Motors (10) angeordnet ist und
der Ausgangsrotationsdetektor (14) axial zwischen dem Motor und dem Planetenunter
setzungsgetriebe (1) des Differentialtyps angeordnet ist.
4. Kontroller für ein Planetenuntersetzungsgetriebe (1) des Differentialtyps nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangsrotationsdetektor (14) eine ring
förmige Kodierungsplatte (16) umfaßt, die koaxial bezüglich der Ausgangsseite des Pla
netenuntersetzungsgetriebes (1) des Differentialtyps angeordnet ist.
5. Kontroller für ein Planetenuntersetzungsgetriebe (1) des Differentialtyps nach
Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die derart durch den Planetenuntersetzungs
getriebezug (1) des Differentialtyps untersetzte Antriebskraft von einem Planetenträger
(18) des Planetenuntersetzungsgetriebes des Differentialtyps ausgegeben wird und daß
die Kodierungsplatte (16) auf dem Planetenträger (18) befestigt ist.
6. Kontroller für ein Planetenuntersetzungsgetriebe (1) des Differentialtyps nach
Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die derart durch den Planetenuntersetzungs
getriebezug (1) des Differentialtyps untersetzte Antriebskraft von einem internen Getrie
beelement (6) des Planetenuntersetzungsgetriebes (1) des Differentialtyps ausgegeben
wird und daß die Kodierungsplatte (16) an dem internen Getriebeelement (6) befestigt
ist.
7. Kontroller für ein Planetenuntersetzungsgetriebe (1) des Differentialtyps nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangsrotationsdetektor (14) eine Ko
dierungsplatte (16) und einen Sensor (17) umfaßt, wobei ein Teil von der Kodierungsplatte (16)
und dem Sensor (17) an der Ausgangsseite des Planetenuntersetzungsgetrie
bes (1) des Differentialtyps fest ist und das andere Teil der Kodierungsplatte (16) und
des Sensors (17) drehbar auf der Ausgangsseite des Planetenuntersetzungsgetriebes (1)
des Differentialtyps gehalten wird und fest bezüglich der stationären Seite des Motors
(10) ist.
8. Kontroller für ein Planetenuntersetzungsgetriebe (1) des Differentialtyps nach
Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Teil des Kodierungsplatte (16)
und des Sensors (17) bezüglich der stationären Seite des Motors (10) über eine Feder
vorrichtung befestigt ist.
9. Kontroller für ein Planetenuntersetzungsgetriebe (1) des Differentialtyps nach
Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Teil des Kodierungsplatte (16)
und des Sensors (17) über ein Kugellager drehbar auf der Ausgangsseite gehalten wird.
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---|---|
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6548981B1 (en) | 1999-02-10 | 2003-04-15 | Sony Corporation | Actuator |
DE102011007609A1 (de) * | 2011-04-18 | 2012-10-18 | Kuka Roboter Gmbh | Maschine mit relativ zueinander drehbaren Gliedern |
EP2584678A3 (de) * | 2011-10-17 | 2015-05-06 | Dunkermotoren GmbH | Elektromotor mit einem Drehwinkelgeber |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6492787B1 (en) * | 1999-07-23 | 2002-12-10 | Teijin Seiki Co., Ltd. | Speed reducer with rotation detector |
US6255751B1 (en) * | 1999-09-09 | 2001-07-03 | Torex Corporation | Integrated rotary servo actuator |
DE10022319A1 (de) | 2000-05-09 | 2001-11-29 | Voith Turbo Kg | Antriebseinheit, insbesondere elektrische Antriebseinheit zum Antrieb einer Radachse in Transaxelbauweise |
JP2007247635A (ja) * | 2006-03-20 | 2007-09-27 | Nabtesco Corp | 風車の駆動装置 |
US20080307900A1 (en) * | 2007-05-31 | 2008-12-18 | Caterpillar Inc. | Self-contained wireless rotational speed sensing unit |
WO2009082279A1 (en) * | 2007-12-20 | 2009-07-02 | Volvo Lastvagnar Ab | Arrangement for a power electronics unit in a hybrid vehicle |
JP5304464B2 (ja) * | 2008-09-11 | 2013-10-02 | 株式会社安川電機 | エンコーダ付モータ |
JP5130184B2 (ja) * | 2008-10-24 | 2013-01-30 | 住友重機械工業株式会社 | 回転検出器付き減速装置 |
JP5337085B2 (ja) * | 2010-03-16 | 2013-11-06 | 住友重機械工業株式会社 | ワーク回転装置 |
ITTO20110848A1 (it) * | 2011-09-23 | 2013-03-24 | Fond Istituto Italiano Di Tecnologia | Attuatore rotante elastico. |
JP2013185631A (ja) * | 2012-03-07 | 2013-09-19 | Nabtesco Corp | 偏心揺動型歯車装置 |
JP5941349B2 (ja) * | 2012-06-25 | 2016-06-29 | ナブテスコ株式会社 | 偏心揺動型歯車装置 |
JP6064594B2 (ja) * | 2012-12-27 | 2017-01-25 | 株式会社デンソー | 回転駆動装置 |
JP2019118195A (ja) * | 2017-12-27 | 2019-07-18 | 日本電産トーソク株式会社 | 電動アクチュエータ、回転制御機構 |
JP7373272B2 (ja) * | 2018-09-13 | 2023-11-02 | ナブテスコ株式会社 | 減速機、エンコーダ付きオイルシール、産業機械および工場 |
JP7419136B2 (ja) * | 2020-03-30 | 2024-01-22 | 住友重機械工業株式会社 | ギヤモータ |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3495108A (en) * | 1968-03-19 | 1970-02-10 | Us Navy | Self-contained servomechanism |
SU851722A1 (ru) * | 1979-10-11 | 1981-07-30 | Белорусский Ордена Трудового Красногознамени Политехнический Институт | След щий электропривод |
JPS591895A (ja) * | 1982-06-25 | 1984-01-07 | 東京貿易株式会社 | 管体連結用金具及び管体連結用金具への管体の接合方法 |
US4482847A (en) * | 1983-02-25 | 1984-11-13 | Johnson Service Company | Electrically-controlled rotary actuator |
US4860612A (en) * | 1985-04-01 | 1989-08-29 | Dana Corporation | Vehicle torque transfer case for a four wheel drive system |
US4724935A (en) * | 1986-10-07 | 1988-02-16 | Rockwell International Corporation | Antilock brake system with wheel speed sensor |
JP2645004B2 (ja) * | 1987-02-27 | 1997-08-25 | 株式会社東芝 | 多自由度マニピユレータの制御装置 |
US4989686A (en) * | 1988-07-07 | 1991-02-05 | Borg-Warner Automotive, Inc. | System for controlling torque transmission in a four wheel drive vehicle |
US5265667A (en) * | 1989-09-14 | 1993-11-30 | Westinghouse Electric Corp. | Robotic arm for servicing nuclear steam generators |
JP2592340B2 (ja) * | 1989-12-14 | 1997-03-19 | 本田技研工業株式会社 | 脚式歩行ロボットの関節構造 |
GB2261531A (en) * | 1991-11-14 | 1993-05-19 | Univ Hull | Drive systems |
US5311109A (en) * | 1992-03-31 | 1994-05-10 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Locomotion control system for legged mobile robot |
US5455497A (en) * | 1992-04-20 | 1995-10-03 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Legged mobile robot and a system for controlling the same |
JP3118777B2 (ja) * | 1992-04-20 | 2000-12-18 | 本田技研工業株式会社 | 脚式歩行ロボットの足部構造 |
JP3270767B2 (ja) * | 1992-04-28 | 2002-04-02 | 本田技研工業株式会社 | 衝撃吸収機構を備えた脚式歩行ロボット |
JP3148827B2 (ja) * | 1992-04-30 | 2001-03-26 | 本田技研工業株式会社 | 脚式移動ロボットの歩行制御装置 |
US5486757A (en) * | 1993-08-24 | 1996-01-23 | Dana Corporation | Wheel-speed sensors for motor vehicle mounted in the spreader holes of a differential carrier housing |
US5508574A (en) * | 1994-11-23 | 1996-04-16 | Vlock; Alexander | Vehicle transmission system with variable speed drive |
-
1994
- 1994-12-31 JP JP33836494A patent/JP3450074B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-12-01 GB GB9524621A patent/GB2296789B/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-12-05 US US08/567,640 patent/US5672135A/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-12-11 DE DE19546180A patent/DE19546180B4/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6548981B1 (en) | 1999-02-10 | 2003-04-15 | Sony Corporation | Actuator |
DE102011007609A1 (de) * | 2011-04-18 | 2012-10-18 | Kuka Roboter Gmbh | Maschine mit relativ zueinander drehbaren Gliedern |
US8829895B2 (en) | 2011-04-18 | 2014-09-09 | Kuka Roboter Gmbh | Machine with position determination of relative rotatable members |
EP2515191A3 (de) * | 2011-04-18 | 2018-01-10 | KUKA Roboter GmbH | Maschine mit relativ zueinander drehbaren Gliedern |
DE102011007609B4 (de) * | 2011-04-18 | 2020-03-19 | Kuka Deutschland Gmbh | Maschine mit relativ zueinander drehbaren Gliedern |
EP2584678A3 (de) * | 2011-10-17 | 2015-05-06 | Dunkermotoren GmbH | Elektromotor mit einem Drehwinkelgeber |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2296789B (en) | 1999-05-05 |
US5672135A (en) | 1997-09-30 |
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GB2296789A (en) | 1996-07-10 |
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