KR102129890B1 - Spring structure integrated torque sensor and the structure object thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스프링 구조 일체형 토크 센서 및 그 구조물에 관한 것으로서, 고정 플레이트, 고정 플레이트와 이격하여 나란히 위치하고 토크에 따라 변형되는 변형 빔을 구비한 변형 감지용 플레이트, 고정 플레이트와 변형 감지용 플레이트를 사선 방향으로 연결하여 토크를 제외한 외력이 변형 빔에 전달되는 것을 방지하는 스프링 구조체, 및 상기 변형 빔에 부착되어 변형을 감지하는 스트레인 게이지를 포함하며, 이를 통해 다른 외력을 제외한 회전 부하 토크 만을 감지할 수 있어 변형 측정의 정확도가 개선된다.The present invention relates to a spring structure-integrated torque sensor and its structure, the fixed plate, the plate for detecting deformation, the fixed plate and the plate for deformation detection with a deformed beam positioned side by side and deformed according to the torque, in a diagonal direction It includes a spring structure to prevent external force except torque from being transmitted to the deformed beam, and a strain gauge attached to the deformed beam to detect deformation, through which it is possible to detect only the rotational load torque excluding other external forces. The accuracy of the strain measurement is improved.

Description

스프링 구조 일체형 토크 센서 및 그 구조물{Spring structure integrated torque sensor and the structure object thereof}Spring structure integrated torque sensor and the structure object thereof

본 발명은 토크를 측정하는 센서와 관련한 것으로, 더욱 상세하게는 스프링 구조를 채용하여 회전 부하 토크를 제외한 다른 외력에 영향을 받지 않는 스프링 구조 일체형 토크 센서 및 그 구조물에 관한 것이다.The present invention relates to a sensor for measuring torque, and more particularly, to a spring structure-integrated torque sensor and its structure that is not affected by external forces other than rotational load torque by employing a spring structure.

산업용 로봇과 같은 기계 장치는 관절 구동을 위한 모듈을 구비하고, 이러한 관절 구동 모듈은 작업 도중 가해지는 토크를 측정하기 위한 토크 센서를 구비한다.Mechanical devices such as industrial robots are equipped with a module for driving a joint, and the joint driving module is equipped with a torque sensor for measuring torque applied during work.

그런데 이러한 토크 센서를 감속기의 베어링에 직접 연결하여 적용하면, 해당 베어링에서 완전히 지지하지 못한 외력으로 인하여, 회전 부하 토크 이외의 외력이 토크 센서에서 감지되는 문제가 있다.However, when such a torque sensor is directly connected and applied to the bearing of the reducer, there is a problem in that an external force other than the rotational load torque is sensed by the torque sensor due to an external force not fully supported by the bearing.

그리고 이러한 점을 개선하기 위해 추가적으로 커플링 등의 메커니즘과 지지 베어링을 추가하는 경우 관절 구동 모듈의 크기가 커지고 무거워지는 문제가 발생한다.In addition, when a mechanism such as a coupling and a support bearing are additionally added to improve this point, a problem arises in that the joint driving module becomes large and heavy.

한국등록특허 제10-1509578호(2015년 04월 01일)Korean Registered Patent No. 10-1509578 (April 01, 2015)

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 관절을 구동하는 모듈에 위치한 토크 센서가 스프링 구조체를 채용하여 회전 부하 토크를 제외한 다른 외력에 영향을 받지 않고 토크를 측정하도록 하는 스프링 구조 일체형 토크 센서 및 그 구조물을 제공하기 위한 것이다.The object of the present invention for solving the above problems is that the torque sensor located in the module for driving the joint adopts a spring structure to measure the torque without being affected by external forces other than the rotational load torque. It is intended to provide a sensor and its structure.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 스프링 구조 일체형 토크 센서는, 고정 플레이트, 상기 고정 플레이트와 이격하여 나란히 위치하고, 토크에 따라 변형되는 변형 빔을 구비한 변형 감지용 플레이트, 상기 고정 플레이트와 상기 변형 감지용 플레이트를 사선 방향으로 연결하여, 토크를 제외한 외력이 상기 변형 빔에 전달되는 것을 방지하는 스프링 구조체, 및 상기 변형 빔에 부착되어 변형을 감지하는 스트레인 게이지를 포함하는 것을 특징으로 한다.The spring structure-integrated torque sensor of the present invention for achieving the above object is a fixed plate, a plate for deformation detection with a deformed beam that is positioned side by side away from the fixed plate, and deformed according to torque, the fixed plate and the It characterized in that it comprises a strain gauge for attaching the deformation detecting plate to connect in the oblique direction to prevent external force excluding torque from being transmitted to the deformation beam, and a strain gauge attached to the deformation beam to sense deformation.

본 발명의 스프링 구조 일체형 토크 센서에 있어서, 상기 스프링 구조체는, 상기 고정 플레이트로부터 상기 변형 감지용 플레이트를 사선으로 연결하는 빔과, 상기 변형 감지용 플레이트로부터 상기 고정 플레이트를 사선으로 연결하는 빔이 반복되는 지그재그 형태로 형성된 것을 특징으로 한다.In the spring structure-integrated torque sensor of the present invention, in the spring structure, the beam connecting the deformation detecting plate diagonally from the fixing plate and the beam connecting the fixing plate diagonally from the deformation detecting plate are repeated. It is characterized by being formed in a zigzag form.

본 발명의 스프링 구조 일체형 토크 센서에 있어서, 상기 변형 빔은 상기 변형 감지용 플레이트를 가로지르는 십자(+) 형태로 형성된 것을 특징으로 한다.In the spring structure-integrated torque sensor of the present invention, the deformation beam is characterized in that it is formed in a cross shape (+) across the deformation detection plate.

본 발명의 스프링 구조 일체형 토크 센서에 있어서, 상기 스트레인 게이지는, 특정 변형 빔의 양면에 서로 대향하여 위치하는 복수의 게이지를 포함하고, 상기 특정 변형 빔과 회전축을 사이에 두고 마주보는 다른 변형 빔의 양면에 서로 대향하여 위치하는 복수의 게이지를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the spring structure-integrated torque sensor of the present invention, the strain gauge includes a plurality of gauges located opposite to each other on both sides of a specific deformation beam, and the other deformation beams facing each other with the rotation axis of rotation with the specific deformation beam. It characterized in that it comprises a plurality of gauges located opposite to each other on both sides.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 스프링 구조 일체형 토크 센서 구조물은, 고정 플레이트, 상기 고정 플레이트와 이격하여 나란히 위치하고, 토크에 따라 변형되고 스트레인 게이지가 부착되는 변형 빔을 구비한 변형 감지용 플레이트, 및 상기 고정 플레이트와 상기 변형 감지용 플레이트를 사선 방향으로 연결하여, 토크를 제외한 외력이 상기 변형 빔에 전달되는 것을 방지하는 스프링 구조체를 포함하는 것을 특징으로 한다.The spring structure-integrated torque sensor structure of the present invention for achieving the above object is a fixed plate, a plate for deformation detection having a deformation beam that is positioned side by side apart from the fixed plate, and deformed according to torque and attached with a strain gauge. And, characterized in that it comprises a spring structure to prevent the external force except the torque is transmitted to the deformation beam by connecting the fixed plate and the deformation detecting plate in a diagonal direction.

본 발명의 스프링 구조 일체형 토크 센서 구조물에 있어서, 상기 스프링 구조체는,In the spring structure integrated torque sensor structure of the present invention, the spring structure,

상기 고정 플레이트로부터 상기 변형 감지용 플레이트를 사선으로 연결하는 빔과, 상기 변형 감지용 플레이트로부터 상기 고정 플레이트를 사선으로 연결하는 빔이 반복되는 지그재그 형태로 형성된 것을 특징으로 한다.It characterized in that the beam connecting the deformation detecting plate diagonally from the fixing plate and the beam connecting the fixing plate diagonally from the deformation detecting plate are formed in a zigzag form.

본 발명의 스프링 구조 일체형 토크 센서 및 그 구조물에 따르면, 회전 방향 부하를 제외한 다른 외력은 스프링 구조체에 의해 감쇠되고, 변형 감지용 플레이트에 구비된 변형 빔은 회전 부하 토크에 의해서만 변형이 발생하므로, 토크를 정밀하게 감지할 수 있다.According to the spring structure-integrated torque sensor of the present invention and its structure, the external force other than the load in the rotational direction is attenuated by the spring structure, and the deformation beam provided in the deformation detection plate is deformed only by the rotational load torque, so torque Can be accurately detected.

이를 통해 커플링 등 별도의 부품을 채용하지 않고도 회전 부하 토크만을 감지할 수 있어 기구 구성이 간단해지고 경량의 조밀한 관절 구동 모듈을 구성할 수 있다.Through this, only the rotational load torque can be sensed without employing a separate component such as a coupling, so that the mechanism configuration is simplified and a compact and lightweight joint drive module can be constructed.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 토크 센서가 채용된 관절 구동 모듈을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 토크 센서가 채용된 관절 구동 모듈을 나타낸 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 토크 센서를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 토크 센서를 나타낸 측면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 토크 센서가 회전 방향 부하에 따라 변형되는 모습을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 토크 센서에서 외력이 스프링 구조체에 의해 감쇠되는 모습을 나타낸 도면이다.1 is a perspective view showing a joint driving module employing a torque sensor according to an embodiment of the present invention.
2 is a side view showing a joint driving module employing a torque sensor according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view showing a torque sensor according to an embodiment of the present invention.
4 is a side view showing a torque sensor according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing a state in which the torque sensor according to an embodiment of the present invention is deformed according to the load in the rotation direction.
6 is a view showing a state in which the external force is attenuated by the spring structure in the torque sensor according to an embodiment of the present invention.

하기의 설명에서는 본 발명의 실시예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.It should be noted that in the following description, only parts necessary for understanding the embodiments of the present invention are described, and descriptions of other parts will be omitted so as not to distract the subject matter of the present invention.

이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The terms or words used in the present specification and claims described below should not be interpreted as being limited to ordinary or lexical meanings, and the inventor is appropriate as a concept of terms to describe his or her invention in the best way. It should be interpreted as a meaning and a concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined as such. Therefore, the configuration shown in the embodiments and drawings described in this specification is only a preferred embodiment of the present invention, and does not represent all of the technical spirit of the present invention, and various equivalents that can replace them at the time of this application It should be understood that there may be and variations.

본 발명은 토크를 측정하는 센서와 관련한 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.The present invention relates to a sensor for measuring torque. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 토크 센서(10)가 채용된 관절 구동 모듈(100)을 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 토크 센서(10)가 채용된 관절 구동 모듈(100)을 나타낸 측면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 토크 센서(10)를 나타낸 사시도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 토크 센서(10)를 나타낸 측면도이다.1 is a perspective view showing a joint driving module 100 employing a torque sensor 10 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a joint employing a torque sensor 10 according to an embodiment of the present invention Side view showing the drive module 100, Figure 3 is a perspective view showing a torque sensor 10 according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a side view showing a torque sensor 10 according to an embodiment of the present invention to be.

도 1 내지 도 4를 참조하면 본 실시예에 따른 관절 구동 모듈(100)은 토크 센서(10), 감속기(20), 모터(30), 상대 엔코더(40) 및 절대 엔코더(50)를 포함하여 구성된다.1 to 4, the joint driving module 100 according to the present embodiment includes a torque sensor 10, a reducer 20, a motor 30, a relative encoder 40, and an absolute encoder 50. It is composed.

토크 센서(10)는 토크에 의해 인장 또는 압축되는 변형 빔(15)의 변형률을 측정하는 역할을 하며, 이를 위해 변형 빔(15)에 부착된 스트레인 게이지(strain gage)(11)를 포함한다.The torque sensor 10 serves to measure the strain rate of the strain beam 15 that is tensioned or compressed by torque, and for this purpose, includes a strain gage 11 attached to the strain beam 15.

감속기(20)는 모터(30)의 모터축에 결합되어, 감속비에 따라서 모터축의 회전을 감속시킨다. The reducer 20 is coupled to the motor shaft of the motor 30, and decelerates the rotation of the motor shaft according to the reduction ratio.

모터(30)는 관절 구동 모듈(100)에 연결되는 관절을 회전시키는데 필요한 회전력을 모터축을 통하여 감속기(20)로 전달한다.The motor 30 transmits the rotational force required to rotate the joint connected to the joint driving module 100 to the reducer 20 through the motor shaft.

상대 엔코더(40)는 모터(30)를 사이에 두고 감속기(20)와 대향하는 부분으로 돌출된 모터축에 설치되어, 모터축의 회전량을 검출하여 출력한다. 상대 엔코더(40)는 모터축의 회전량에 따라 단순하게 온/오프의 펄스수로 변환하여 출력하는 엔코더로서, 모터축의 상대적인 위치값을 제공한다. The relative encoder 40 is installed on the motor shaft protruding to the part facing the reduction gear 20 with the motor 30 therebetween, and detects and outputs the rotation amount of the motor shaft. The relative encoder 40 is simply an encoder that converts and outputs pulse numbers of on/off according to the rotation amount of the motor shaft, and provides a relative position value of the motor shaft.

절대 엔코더(50)는 모터축의 회전에 따른 절대 위치값을 제공한다.The absolute encoder 50 provides an absolute position value according to the rotation of the motor shaft.

이러한 관절 구동 모듈(100)에서 스트레인 게이지(11)를 이용하여 변형 빔(15)에 작용하는 토크를 측정하는 토크 센서(10)는, 스프링 구조체(13)를 이용하여 토크 센서(10)에 작용하는 다른 외력을 감쇠시키고, 회전 부하 토크 만을 검출한다.The torque sensor 10 measuring the torque acting on the deformed beam 15 using the strain gauge 11 in the joint driving module 100 acts on the torque sensor 10 using the spring structure 13 Damping other external force, and only detect the rotational load torque.

이러한 토크 센서(10)는 스트레인 게이지(11), 고정 플레이트(12), 스프링 구조체(13), 변형 감지용 플레이트(14)를 포함하여 구성된다. 이때 고정 플레이트(12), 스프링 구조체(13) 및 변형 감지용 플레이트(14)는 토크 센서(10) 구조물을 형성한다.The torque sensor 10 includes a strain gauge 11, a fixed plate 12, a spring structure 13, and a deformation detection plate 14. At this time, the fixed plate 12, the spring structure 13 and the deformation detection plate 14 form a torque sensor 10 structure.

스트레인 게이지(11)는, 변형 빔(15)에 부착되고, 해당 변형 빔(15)에 토크가 가해져 비틀림모멘트가 발생하면 이에 따른 변형률을 측정한다. 스트레인 게이지(11)는 예를 들어, 박막의 전열체상에 여러 가닥의 세선, 저항박, 반도체 등을 배열한 구조를 포함하고, 스트레인 게이지(11)의 부착 지점에서 토크에 의해 물체의 길이 변화가 발생하면, 이에 따라 변형되는 저항의 저항값의 변화에 따라 물체의 변형률을 측정한다.The strain gauge 11 is attached to the deformation beam 15, and when a torque is applied to the deformation beam 15 to generate a torsional moment, the strain rate is measured accordingly. The strain gauge 11 includes, for example, a structure in which several strands of thin wires, resistive foils, semiconductors, etc. are arranged on a heat transfer body of a thin film, and the length of the object is changed by torque at the attachment point of the strain gauge 11. When it occurs, the strain rate of the object is measured according to the change in the resistance value of the deformed resistance.

고정 플레이트(12)는 토크 센서(10)를 지지대 역할을 하며, 토크 센서(10)를 감속기(20)의 일측에 결합시킨다.The fixed plate 12 serves as a support for the torque sensor 10 and couples the torque sensor 10 to one side of the reducer 20.

변형 감지용 플레이트(14)는 고정 플레이트(12)와 이격하여 나란히 위치하고 스프링 구조체(13)를 통해 연결된다. 변형 감지용 플레이트(14)는 회전 부하 토크에 따라 인장 또는 압축되는 변형 빔(15)을 포함하고, 복수의 변형 빔(15)은 변형 감지용 플레이트(14)를 가로지르는 십자 형태(+)로 형성되며, 해당 변형 빔(15)에는 스트레인 게이지(11)가 부착된다.The deformation detection plate 14 is spaced apart from the fixed plate 12 and is connected to the spring structure 13. The deformation detection plate 14 includes a deformation beam 15 that is tensioned or compressed according to the rotational load torque, and the plurality of deformation beams 15 are cross-shaped (+) crossing the deformation detection plate 14. The strain gauge 11 is attached to the deformed beam 15.

이때 스트레인 게이지(11)는 특정 변형 빔(15)의 양면에 서로 대향하여 위치하는 복수의 게이지를 포함하고, 해당 특정 변형 빔(15)과 회전축을 사이에 두고 마주보는 다른 변형 빔(15)의 양면에 서로 대향하여 위치하는 복수의 게이지를 포함하여, 풀 브릿지(full bridge) 형태로 구성된다.At this time, the strain gauge 11 includes a plurality of gauges positioned opposite to each other on both sides of the specific deformation beam 15, and the specific deformation beam 15 and the other deformation beams 15 facing each other with a rotation axis therebetween. It comprises a plurality of gauges located opposite to each other on both sides, it is configured in the form of a full bridge (full bridge).

스프링 구조체(13)는, 고정 플레이트(12)로부터 변형 감지용 플레이트(14)까지 사선으로 연결된 빔과, 다시 변형 감지용 플레이트(14)로부터 고정 플레이트(12)까지 사선으로 연결된 빔이 반복되는 지그재그 형태로 형성된다.The spring structure 13 is a zigzag beam in which the beam connected diagonally from the fixed plate 12 to the deformation detection plate 14 and the beam connected diagonally from the deformation detection plate 14 to the fixed plate 12 are repeated. It is formed in the form.

이러한 지그재그 형태의 빔을 포함한 스프링 구조체(13)는, 회전 부하 토크를 제외한 외력을 감쇠하여 변형 감지용 플레이트(14)의 변형 빔(15)에 전달되는 것을 방지한다.The spring structure 13 including such a zigzag beam attenuates the external force excluding the rotational load torque to prevent it from being transmitted to the deformation beam 15 of the deformation detecting plate 14.

이러한 토크 센서(10)의 특성에 대해서는 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한다.The characteristics of the torque sensor 10 will be described with reference to FIGS. 5 and 6.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 토크 센서가 회전 방향 부하에 따라 변형되는 모습을 나타낸 도면이다.5 is a view showing a state in which the torque sensor according to an embodiment of the present invention is deformed according to the load in the rotational direction.

도 5를 참조하면, 토크에 따라 변형 빔 부분에 힘이 전달되어, 토크에 따른 변형이 발생함을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 5, it can be seen that the force is transmitted to the deformed beam portion according to the torque, and thus the deformation according to the torque occurs.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 토크 센서에서 외력이 스프링 구조체에 의해 감쇠되는 모습을 나타낸 도면이다.6 is a view showing a state in which the external force is attenuated by the spring structure in the torque sensor according to an embodiment of the present invention.

도 6은 회전 부하 토크가 아닌 다른 외력이 토크 센서에 미치는 영향을 나타낸 결과를 나타내며, 도 6의 상측에는 토크가 아닌 외력을 토크 센서에 가하는 모습이 도시되고, 도 6의 하측에는 해당 외력에 따른 토크 센서의 변형률이 도시된다.6 shows a result showing the effect of an external force other than the rotational load torque on the torque sensor, and an external force other than torque is applied to the torque sensor on the upper side of FIG. 6, and the external force on the lower side of FIG. The strain rate of the torque sensor is shown.

도 6의 상측에 도시된 바와 같이 회전 부하 토크가 아닌 외력이 토크 센서에 가해지는 경우에도, 도 6의 하측에 도시된 바와 같이 토크 센서의 변형 빔에는 변형이 발생하지 않음을 확인할 수 있다.As shown in the upper side of FIG. 6, even when an external force other than the rotational load torque is applied to the torque sensor, it can be confirmed that deformation does not occur in the deformation beam of the torque sensor as shown in the lower side of FIG. 6.

즉, 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 토크 센서의 변형 빔은 회전 부하 토크에 의해 변형되지만, 도 6에 도시된 바와 같이 토크가 아닌 다른 외력에 의해서는 변형이 발생하지 않음을 확인할 수 있다.That is, as shown in Figure 5, the deformation beam of the torque sensor of the present invention is deformed by the rotational load torque, but it can be confirmed that deformation does not occur by an external force other than torque as shown in FIG. .

이에 따라 회전 부하 토크가 아닌 외력은 토크 센서의 스프링 구조체에 의해 감쇠되어 변형 빔에 영향을 미치지 않음을 알 수 있다.Accordingly, it can be seen that the external force, not the rotational load torque, is attenuated by the spring structure of the torque sensor and does not affect the deformation beam.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다. 또한, 본 명세서와 도면에서 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.On the other hand, the embodiments disclosed in the specification and the drawings are merely presented as specific examples to aid understanding, and are not intended to limit the scope of the present invention. It is obvious to those skilled in the art to which the present invention pertains that other modifications based on the technical spirit of the present invention can be implemented in addition to the embodiments disclosed herein. In addition, although specific terms are used in the present specification and drawings, they are merely used in a general sense to easily describe the technical contents of the present invention and to help understand the present invention, and are not intended to limit the scope of the present invention.

10: 토크 센서 11: 스트레인 게이지
12: 고정 플레이트 13: 스프링 구조체
14: 변형 감지용 플레이트 15: 변형 빔
20: 감속기 30: 모터
40: 상대 엔코더 50: 절대 엔코더
100: 관절 구동 모듈10: torque sensor 11: strain gauge
12: fixing plate 13: spring structure
14: deformation detection plate 15: deformation beam
20: Reducer 30: Motor
40: relative encoder 50: absolute encoder
100: joint drive module

Claims (6)

고정 플레이트;
상기 고정 플레이트와 이격하여 나란히 위치하는 변형 감지용 플레이트;
상기 고정 플레이트와 상기 변형 감지용 플레이트 사이에 배치되고, 상기 고정 플레이트 일측과 상기 변형 감지용 플레이트 일측을 사선 방향으로 연결하는 스프링 구조체;
상기 변형 감지용 플레이트의 일측과 타측을 가로지르며 배치되고 토크에 따라 변형되는 변형 빔; 및
상기 변형 빔에 부착되어 변형을 감지하는 스트레인 게이지;를 포함하고,
상기 스프링 구조체는
탄성력을 이용하여, 상기 변형 감지용 플레이트에서 고정 플레이트 방향 또는 상기 고정 플레이트에서 상기 변형 감지용 플레이트 방향으로 작용하는 토크를 제외한 외력이 상기 변형 빔에 전달되지 않도록 방지하는 것을 특징으로 하는 스프링 구조 일체형 토크 센서.Fixed plate;
A deformation detection plate spaced apart from the fixed plate and positioned side by side;
A spring structure disposed between the fixed plate and the deformation detecting plate and connecting one side of the fixed plate and one side of the deformation detecting plate in a diagonal direction;
A deformation beam disposed across one side and the other side of the deformation detecting plate and deformed according to torque; And
Includes a strain gauge attached to the deformation beam to detect the deformation;
The spring structure
Spring structure-integrated torque characterized by preventing the external force from being transmitted to the deformation beam by using an elastic force, except for the torque acting in the direction of the fixed plate on the deformation detecting plate or the deformation detecting plate on the fixed plate. sensor. 제1항에 있어서,
상기 스프링 구조체는,
상기 고정 플레이트로부터 상기 변형 감지용 플레이트를 사선으로 연결하는 빔과, 상기 변형 감지용 플레이트로부터 상기 고정 플레이트를 사선으로 연결하는 빔이 반복되는 지그재그 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 스프링 구조 일체형 토크 센서.According to claim 1,
The spring structure,
Spring structure-integrated torque sensor, characterized in that the beam for connecting the deformation detecting plate diagonally from the fixed plate and the beam connecting the fixed plate diagonally from the deformation detecting plate are formed in a zigzag form. 제1항에 있어서,
상기 변형 빔은 상기 변형 감지용 플레이트를 가로지르는 십자(+) 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 스프링 구조 일체형 토크 센서.According to claim 1,
The deformation beam is a spring structure-integrated torque sensor, characterized in that formed in the form of a cross (+) across the deformation detection plate. 제3항에 있어서,
상기 스트레인 게이지는,
특정 변형 빔의 양면에 서로 대향하여 위치하는 복수의 게이지를 포함하고, 상기 특정 변형 빔과 회전축을 사이에 두고 마주보는 다른 변형 빔의 양면에 서로 대향하여 위치하는 복수의 게이지를 포함하는 것을 특징으로 하는 스프링 구조 일체형 토크 센서.According to claim 3,
The strain gauge,
It characterized in that it comprises a plurality of gauges located opposite to each other on both sides of the specific deformation beam, and includes a plurality of gauges located opposite to each other on both sides of the other deformation beam facing the specific deformation beam and the rotation axis therebetween. Torque sensor with integrated spring structure. 고정 플레이트;
상기 고정 플레이트와 이격하여 나란히 위치하는 변형 감지용 플레이트;
상기 고정 플레이트와 상기 변형 감지용 플레이트 사이에 배치되고, 상기 고정 플레이트 일측과 상기 변형 감지용 플레이트 일측을 사선 방향으로 연결하는 스프링 구조체; 및
상기 변형 감지용 플레이트의 일측과 타측을 가로지르며 배치되고 토크에 따라 변형되는 변형 빔;을 포함하고,
상기 스프링 구조체는
탄성력을 이용하여, 상기 변형 감지용 플레이트에서 고정 플레이트 방향 또는 상기 고정 플레이트에서 상기 변형 감지용 플레이트 방향으로 작용하는 토크를 제외한 외력이 상기 변형 빔에 전달되지 않도록 방지하는 것을 특징으로 하는 스프링 구조 일체형 토크 센서 구조물.Fixed plate;
A deformation detection plate spaced apart from the fixed plate and positioned side by side;
A spring structure disposed between the fixed plate and the deformation detecting plate and connecting one side of the fixed plate and one side of the deformation detecting plate in a diagonal direction; And
Includes a deformation beam that is disposed across one side and the other side of the deformation detection plate and is deformed according to the torque;
The spring structure
Spring structure-integrated torque characterized by preventing the external force from being transmitted to the deformation beam by using an elastic force, except for the torque acting in the direction of the fixed plate on the deformation detecting plate or the deformation detecting plate on the fixed plate. Sensor structure. 제5항에 있어서,
상기 스프링 구조체는,
상기 고정 플레이트로부터 상기 변형 감지용 플레이트를 사선으로 연결하는 빔과, 상기 변형 감지용 플레이트로부터 상기 고정 플레이트를 사선으로 연결하는 빔이 반복되는 지그재그 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 스프링 구조 일체형 토크 센서 구조물.The method of claim 5,
The spring structure,
Spring structure integrated torque sensor structure, characterized in that the beam connecting the deformation detecting plate diagonally from the fixing plate and the beam connecting the fixing plate diagonally from the deformation detecting plate are formed in a zigzag form.
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