TWI798444B - 轉矩感測器之安裝構造 - Google Patents

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Abstract

提供可使轉矩感測器的檢測精度提升的轉矩感測器之安裝構造。 轉矩感測器具備：第1構造體、第2構造體、設在第1構造體與第2構造體之間的第3構造體、及設在第1構造體與第2構造體之間的至少2個感測部。複數個接觸部設在第1構造體與第1安裝部的其中一者、及前述第2構造體與第2安裝部的其中一者，且接觸於第1構造體與第1安裝部的另一者、及第2構造體與第2安裝部的另一者。

Description

轉矩感測器之安裝構造
本發明之實施形態關於適用於例如機器手臂等的轉矩感測器，且關於轉矩感測器之安裝構造。
轉矩感測器具有：被施加轉矩的第1構造體、被輸出轉矩的第2構造體、及將第1構造體與第2構造體相連結之作為橫樑的複數個應變部，在該等應變部配置有作為感測器元件的複數個應變計。藉由該等應變計，構成橋接電路(參照例如專利文獻1、2、3)。
在測定汽車引擎等輸出部所發生的轉矩的轉矩量轉換器中，已開發出一種減低轉矩以外的彎曲應力的影響的技術(參照例如專利文獻4)。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2013-096735號公報 [專利文獻2]日本特開2015-049209號公報 [專利文獻3]日本特開2017-172983號公報 [專利文獻4]日本特開2010-169586號公報
例如圓盤狀的轉矩感測器具有：第1構造體與第2構造體、及第1構造體與第2構造體之間的第3構造體，在第1構造體與第2構造體之間設有作為應變感測器的應變體、或應變計。
若將第1構造體固定在機器手臂的例如基台，且將第2構造體固定在機器手臂的例如臂部來使用時，在轉矩感測器，除了轉矩以外，施加機器手臂的搬送重量與至負荷的距離、及伴隨動作加速度的彎曲力矩、或其反作用力的荷重。
若將轉矩感測器安裝在機器手臂，必須配合轉矩感測器的軸心與機器手臂之例如臂部或基台的軸心。
若將轉矩感測器的第1構造體的形狀假定為例如圓柱，機器手臂的基台的形狀假定為圓筒時，藉由將圓柱嵌合在圓筒內而使軸心相一致。但是，此時，軸心雖然相一致，圓柱與圓筒在何處嚴謹地相接觸，並不明確。亦即，圓柱與圓筒並非為正圓，圓柱的外徑與圓筒的內徑分別具有不均。因此，圓柱的外表面與圓筒的內表面被預測在數個部位隨機相接觸。
如上所示，若轉矩感測器的第1構造體與機器手臂的基台或臂部隨機在數個部位相接觸，當對轉矩感測器施加轉矩以外的彎曲力矩、或平移力時，第1構造體或第2構造體非對稱變形，且伴隨該變形，應變感測器非對稱變形，由感測器發出輸出。
若對轉矩感測器被施加轉矩以外的彎曲力矩或荷重(X軸方向Fx、Y軸方向Fy、Z軸方向Fz)亦即平移力，在被設在轉矩感測器的複數個應變感測器產生對應位移的應變。通常，轉矩感測器的橋接電路構成為對轉矩方向之力輸出電壓，且對轉矩以外的方向之力不輸出電壓。但是，若第1構造體、或第2構造體非對稱變形，在被設在轉矩感測器的複數個應變感測器產生非對稱的應變。因該他軸干涉，發生感測器輸出，轉矩感測器的檢測精度降低。
本發明之實施形態提供可使轉矩感測器的檢測精度提升的轉矩感測器之安裝構造。
本實施形態之轉矩感測器之安裝構造具備：轉矩感測器，其具備：第1構造體、第2構造體、設在前述第1構造體與前述第2構造體之間的第3構造體、及設在前述第1構造體與前述第2構造體之間的至少2個感測部；及複數個接觸部，其設在前述第1構造體與第1安裝部的其中一者、及前述第2構造體與第2安裝部的其中一者，且接觸於前述第1構造體與第1安裝部的另一者、及前述第2構造體與第2安裝部的另一者。
以下參照圖示，說明實施形態。在圖示中，對相同部分標註相同符號。
首先，參照圖1、圖2，說明適用本實施形態的機器手臂30、及轉矩感測器40。
圖1顯示多關節機器人，亦即機器手臂30之一例。機器手臂30具備例如：基台31、第1臂32、第2臂33、第3臂34、第4臂35、作為驅動源的第1驅動部36、第2驅動部37、第3驅動部38、第4驅動部39。但是，機器手臂30的構成可作變形，而非限定於此。
第1臂32可藉由設在第1關節J1的第1驅動部36而相對基台31作旋轉。第2臂33可藉由設在第2關節J2的第2驅動部37而相對第1臂32作旋轉。第3臂34可藉由設在第3關節J3的第3驅動部38而相對第2臂33作旋轉。第4臂35可藉由設在第4關節J4的第4驅動部39，相對第3臂34旋轉地作設置。在第4臂35裝設未圖示的手部或各種工具。
第1驅動部36~第4驅動部39具備例如後述之馬達、減速機、及轉矩感測器。
圖2顯示適用於本實施形態的圓盤狀的轉矩感測器40之一例。轉矩感測器40具備：第1構造體41、第2構造體42、複數個第3構造體43、作為感測部的第1應變感測器44、及第2應變感測器45等。
第1構造體41與第2構造體42形成為環狀，且第2構造體42的直徑小於第1構造體41的直徑。第2構造體42被配置為與第1構造體41呈同心狀，第1構造體41與第2構造體42藉由被配置成放射狀之作為複數個橫樑部的第3構造體43而相連結。複數個第3構造體43在第1構造體41與第2構造體42之間傳達轉矩。第2構造體42具有中空部42a，在中空部42a通過例如未圖示之配線。
第1構造體41、第2構造體42、複數個第3構造體43藉由金屬，例如不銹鋼所構成，但是若可對所被施加的轉矩在機械上獲得充分強度，亦可使用金屬以外的材料。第1構造體41、第2構造體42、複數個第3構造體43具有例如相同的厚度。轉矩感測器40的機械強度藉由第3構造體43的厚度或寬幅、長度來設定。
在第1構造體41與第2構造體42之間設有第1應變感測器44、及第2應變感測器45。具體而言，構成第1應變感測器44的應變體44a、與構成第2應變感測器45的應變體45a的一端部與第1構造體41相接合，且應變體44a、45a的另一端部與第2構造體42相接合。應變體44a、45a的厚度比第1構造體41、第2構造體42、及複數個第3構造體43的厚度為更薄。
在應變體44a、45a的表面分別設有作為感測器元件的未圖示之複數個應變計。藉由設在應變體44a的感測器元件構成第1橋接電路，且藉由設在應變體45a的感測器元件構成第2橋接電路。亦即，轉矩感測器40具備2個橋接電路。
此外，第1應變感測器44與第2應變感測器45被配置在相對第1構造體41及第2構造體42的中心(轉矩的作用中心)呈對稱的位置。換言之，第1應變感測器44與第2應變感測器45被配置在環狀的第1構造體41及第2構造體42的直徑上。
第1應變感測器44(應變體44a)連接於可撓性基板46，第2應變感測器45(應變體45a)連接於可撓性基板47。可撓性基板46、47被連接在被蓋件48所覆蓋之未圖示之印刷基板。在印刷基板配置有將2個橋接電路的輸出電壓放大的運算放大器等。電路構成並非為本實施形態之本質，故省略說明。 (第1實施形態)
圖3、圖4顯示第1實施形態。轉矩感測器40設在機器手臂30的例如第1驅動部36。但是，轉矩感測器40亦可設在機器手臂30的例如第2驅動部37~第4驅動部39。
在圖3、圖4中，轉矩感測器40的第1構造體41藉由複數個螺栓51而被固定在第1臂32。亦即，在第1臂32的凸緣32a插入有複數個螺栓51，該等螺栓51被螺合在第1構造體41的表面。因此，第1臂32的凸緣32a的背面的一部分被固定在第1構造體41的表面。
第1驅動部36包含例如馬達36a、及減速機36b。減速機36b具備例如：外殼36b-1、輸出軸36b-2、軸承36b-3、及未圖示之複數個齒輪等。輸出軸36b-2透過未圖示之複數個齒輪而與馬達36a的軸36a-1相連結，且藉由軸承36b-3，設成可相對外殼36b-1作旋轉。馬達36a設在減速機36b的外殼36b-1，且外殼36b-1固定在例如基台31。
轉矩感測器40的第2構造體42藉由複數個螺栓52而被連結在減速機36b的輸出軸36b-2。亦即，第2構造體42的背面被固定在輸出軸36b-2的表面。
另一方面，如圖4、圖5所示，在凸緣32a的背面的周圍設有與背面例如呈垂直的內側面(以下亦僅稱之為側面)32b。側面32b與背面形成例如階部。側面32b為轉矩感測器40的外周面，亦即與第1構造體41的外周面呈平行的面，且離第1構造體41的外周面預定距離L1。
具體而言，如圖5所示，在第1構造體41的外周部設有階部41a，階部41a的側面41b與凸緣32a的側面32b分離距離L1。以下，階部41a的側面41b亦稱為第1構造體41的側面41b。
如圖3至圖5所示，在第1構造體41的外周部設有作為第1接觸部的複數個銷61。銷61的數量為偶數個，例如4個。銷61的數量比應變體44a、45a的數量多、或與應變體44a、45a的數量相等。
4個銷61以等間隔配置在第1構造體41的外周部。具體而言，銷61設在將第1應變感測器44與第2應變感測器45相連結的直線上、及與該直線呈直角相交的直線上。但是，銷61的數量及配置並非為限定於此者。例如第1應變感測器44與第2應變感測器45亦可配置在相對每隔90°錯開配置的4個銷61偏移45°的位置。
此外，若使用例如4個應變感測器，亦可將4個應變感測器配置成與4個銷61相同的角度、或配置在由4個銷61分別偏離45°的位置。
銷61藉由例如圓柱形的金屬所構成，如圖5所示，銷61的一端部插入於階部41a的底部41c。具體而言，銷61被壓入於與轉矩感測器40的表面呈正交的軸方向，銷61的側面與階部41a的側面41b相接。銷61亦可藉由樹脂所構成，而非為限定於金屬者。
銷61的直徑被設為與凸緣32a的側面32b及階部41a的側面41b之間的距離L1相等。因此，4個銷61的側面與凸緣32a的側面32b作線接觸，且4個銷61的側面與轉矩感測器40的第1構造體41的側面作線接觸。換言之，轉矩感測器40的第1構造體41的側面41b在4個銷61的部分以外，與第1臂32的凸緣32a不相接。
此外，在轉矩感測器40的第2構造體42的背面設有作為第2接觸部的複數個銷62。銷62的數量與銷61同樣為偶數個，例如4個。如圖3所示，4個銷62以等間隔配置在第2構造體42。銷62的配置與銷61相同。具體而言，銷62設在將第1應變感測器44與第2應變感測器45相連結的直線上、及與該直線呈直角相交的直線上。但是，銷62的數量及配置並非為限定於此者。
與銷61同樣地，銷62藉由例如圓柱形的金屬所構成，如圖5所示，銷62的一端部插入(壓入)於第2構造體42的背面。與銷61同樣地，銷62亦可由樹脂材所構成。
銷62的直徑與銷61相等，銷62的側面與減速機36b的輸出軸36b-2的側面作線接觸。因此，輸出軸36b-2的側面透過4個銷62而與轉矩感測器40的第2構造體42相連結。換言之，轉矩感測器40的第2構造體42在4個銷62的部分以外，與輸出軸36b-2的側面不相接。
在上述構成中，若藉由馬達36a驅動減速機36b，轉矩(Mz)方向的力被施加於轉矩感測器40。轉矩感測器40的第1構造體41相對第2構造體42以轉矩(Mz)方向位移。轉矩感測器40藉由第1構造體41相對第2構造體42位移，由第1應變感測器44、第2應變感測器45被輸出電訊號，且可檢測轉矩。
另一方面，轉矩感測器40的第1構造體41的側面在4個銷61的部分與第1臂32的凸緣32a相接，在銷61以外的部分，與第1臂32的凸緣32a不相接。此外，轉矩感測器40的第2構造體42在4個銷62的部分與輸出軸36b-2的側面相接，在銷62以外的部分，與輸出軸36b-2的側面不相接。因此，藉由第1臂32至第4臂35的動作，若在第1臂32發生轉矩以外(Mx、My)方向的彎曲力矩或平移力，該彎曲力矩或平移力透過銷61及銷62而作用於轉矩感測器40。但是，第1構造體41與第1臂32的凸緣32a藉由4個銷61而相接觸，且第2構造體42與輸出軸36b-2藉由4個銷62而相接觸。因此，第1構造體41可相對第2構造體42平衡佳地變形，構成第1應變感測器44的應變體44a、與構成第2應變感測器45的應變體45a可對稱變形。因此，第1應變感測器44及第2應變感測器45抑制對轉矩以外(Mx、My)方向的彎曲力矩或平移力的訊號的輸出。 (第1實施形態的效果)
藉由上述第1實施形態，轉矩感測器40的第1構造體41透過作為第1接觸部的4個銷61而與作為第1安裝部的例如第1臂32的側面32b作線接觸，第2構造體42透過作為第2接觸部的4個銷62而與設在作為第2安裝部的基台31的減速機36b的輸出軸36b-2的側面作線接觸。因此，若在第1臂32發生轉矩以外(Mx、My)方向的彎曲力矩或平移力，轉矩感測器40的第1構造體41相對第2構造體42平衡佳地變形，第1應變感測器44的應變體44a、與第2應變感測器45的應變體45a對稱地變形。因此，可抑制對轉矩以外(Mx、My)方向的彎曲力矩或平移力的訊號的輸出。因此，可減低他軸干涉，且可使轉矩的檢測精度提升。
假設，若假想例如無複數個銷61的構成，轉矩感測器40的第1構造體41的側面或第1臂32的側面若微觀之，為稍微變形，而非為正圓。因此，第1構造體41的側面與第1臂32的側面在複數個部分相接觸。若第1構造體41的側面與第1臂32的側面全面作均等接觸，構成第1應變感測器44的應變體44a、與構成第2應變感測器45的應變體45a相對被施加於轉矩感測器40的轉矩以外的彎曲力矩或平移力，產生對稱的應變。但是，若第1構造體41的側面與第1臂32的側面不在例如將第1應變感測器44與第2應變感測器45相連結的直線上、及與該直線呈正交的直線上，而以非為等間隔的3點相接觸時，應變體44a與應變體45a的變形成為非對象，且發生訊號。
但是，如第1實施形態所示，第1構造體41的側面與第1臂32的側面透過4個銷61而相接觸，若對應配置在直徑上的2個銷61來配置應變體44a及應變體45a時，應變體44a與應變體45a產生相對被施加於轉矩感測器40的轉矩以外的彎曲力矩或平移力呈對稱的應變。因此，轉矩感測器40可抑制對轉矩以外的彎曲力矩或平移力的訊號的發生。因此，可提升轉矩的檢測精度。 (第2實施形態)
圖6為顯示第2實施形態者。
上述第1實施形態將複數個銷61設在轉矩感測器40的第1構造體41，且將複數個銷62設在轉矩感測器40的第2構造體42。但是，並非為限定於此者。
在第2實施形態中，複數個銷61係一端部插入(壓入)於第1臂32的凸緣32a，複數個銷62係一端部插入(壓入)於例如減速機36b的輸出軸36b-2。
銷61的側面與轉矩感測器40的第1構造體41的側面、與凸緣32a的側面32b相接。銷62的側面與設在轉矩感測器40的第2構造體42的階部42b的側面42c、與構成輸出軸36b-2的階部36b-4的側面36b-5相接。 (第2實施形態的效果)
藉由第2實施形態，轉矩感測器40的第1構造體41透過作為第1接觸部的複數個銷61而與作為第1安裝部的例如第1臂32的側面32b相接觸，第2構造體42透過作為第2接觸部的複數個銷62而與設在作為第2安裝部的基台31的減速機36b的輸出軸36b-2的側面36b-5相接觸。因此，藉由第2實施形態，亦可與第1實施形態同樣地減低他軸干涉，且可使轉矩的檢測精度提升。 (第3實施形態)
圖7、圖8顯示第3實施形態。
在第1實施形態及第2實施形態中，複數個銷61設在相對轉矩感測器40的面呈正交的方向。但是，並非為限定於此者。
如圖7、圖8所示，在第3實施形態中，複數個銷61被壓入在轉矩感測器40的第1構造體41的側面。換言之，銷61的一端部沿著轉矩感測器40的直徑方向而被壓入在第1構造體41的側面。
銷61的另一端部被加工成球面狀，與第1臂32的凸緣32a的側面32b作點接觸。
複數個銷61設在轉矩感測器40的第1構造體41的側面，惟並非為限定於此者。
如圖8中虛線所示，例如，亦可將複數個銷61的一端部壓入至凸緣32a的側面32b，且使球面狀的另一端部與轉矩感測器40的第1構造體41的側面作點接觸。 (第3實施形態的效果)
藉由第3實施形態，複數個銷61設在轉矩感測器40的第1構造體41的側面，銷61的球面狀的另一端部與凸緣32a的側面32b作點接觸。因此，與第1實施形態或第2實施形態相比，銷61與凸緣32a的側面32b的接觸面積小，因此可抑制對轉矩以外(Mx、My)方向的彎曲力矩或平移力的訊號的輸出。因此，可減低他軸干涉，且可使轉矩的檢測精度提升。 (變形例)
圖9顯示圖8的變形例。複數個銷61的各個可從轉矩感測器40的第1構造體41出入，且藉由設在第1構造體41內之作為彈性構件的線圈彈簧63，而朝向從第1構造體41的側面突出的方向被賦與勢能。
圖9所示構成亦可適用於圖8中以虛線所示之銷61。
藉由本變形例，銷61可從第1構造體41的側面出入，藉由線圈彈簧63，而朝向從第1構造體41的側面突出的方向被賦與勢能。因此，若在第1臂32發生轉矩以外(Mx、My)方向的彎曲力矩或平移力，藉由銷61，可緩和彎曲力矩或平移力被傳達至轉矩感測器40的情形。因此，可更進一步抑制對轉矩以外(Mx、My)方向的彎曲力矩或平移力的訊號的輸出。 (第4實施形態)
圖10顯示第4實施形態。
在第4實施形態中，例如在第1臂32的內側面一體地設有複數個突起32c。突起32c的前端形成為球面狀，突起32c的前端與轉矩感測器40的第1構造體41的外周面作點接觸。
複數個突起32c的數量為偶數個，例如4個。4個突起32c被等間隔配置。具體而言，被配置在相對於將第1應變感測器44與第2應變感測器45相連結的直線傾斜例如45°的2個直線上。但是，並非侷限於此，亦可配置在將第1應變感測器44與第2應變感測器45相連結的直線上、及與該直線呈正交的直線上。
複數個突起32c設在第1臂32的內側面，但是並非為限定於此者。亦可如圖10中虛線所示，例如在轉矩感測器40的第1構造體41的外周面設置複數個突起41d，使該等突起41d的前端與第1臂32的內側面作點接觸。
此外，突起32c、41d亦可為半圓柱狀，亦可使半圓柱狀的突起32c、41d的側面與第1構造體41的外周面、或第1臂32的內側面作線接觸。 (第4實施形態的效果)
藉由第4實施形態，將複數個突起32c設在第1臂32的內側面，且將該等突起32c接觸於轉矩感測器40的第1構造體41的外周面，或將複數個突起41d設在第1構造體41的外周面，且使該等突起41d接觸於第1臂32的內側面。因此，與第1實施形態至第3實施形態同樣地，可使他軸干涉減低，且可使轉矩的檢測精度提升。
而且，複數個突起32c形成在第1臂32的內側面，複數個突起41d一體形成在第1構造體41的外周面。因此，零件個數少，且可刪減組裝工時。 (變形例)
圖11顯示圖10的變形例。在圖11中，例如在第1臂32的內側面一體地設有複數個突起32d。突起32d形成為沿著轉矩感測器40的第1構造體41的外周面的圓弧狀，突起32d的側面與轉矩感測器40的第1構造體41的外周面的一部分作面接觸。
複數個突起32d的突起的數量為偶數個，例如4個。4個突起32d被配置在例如將第1應變感測器44與第2應變感測器45相連結的直線上(對應第1應變感測器44與第2應變感測器45的位置)、及與該直線呈正交的直線上。但是，亦可配置在與圖10相同的位置。
複數個突起32d設在第1臂32的內側面，但是並非為限定於此者。例如亦可在轉矩感測器40的第1構造體41的外周面設置複數個突起41e，且使該等突起41e與第1臂32的內側面作面接觸。
藉由上述變形例，亦可設在第1臂32的內側面的一部分的圓弧狀的複數個突起32d與轉矩感測器40的第1構造體41的外周面的一部分作面接觸，且設在第1構造體41的外周面的一部分的圓弧狀的複數個突起41e與第1臂32的內側面的一部分作面接觸。因此，可防止對轉矩感測器40的轉矩以外(Mx、My)方向的彎曲力矩或平移力的訊號的輸出。因此，可減低他軸干涉，且可使轉矩的檢測精度提升。 (第5實施形態)
圖12顯示第5實施形態。
在第4實施形態中，說明在轉矩感測器40的第1構造體41的外周面設置複數個突起之例。
如圖12所示，第5實施形態為將第4實施形態變形者，轉矩感測器40的第1構造體41的外形形成為例如4角形以上的多角形，例如8角形。多角形的各頂點41f例如與第1臂32的內側面例如作線接觸。 (變形例)
第5實施形態並非為限定於將轉矩感測器40的第1構造體41的外形形成為多角形的情形者。
如圖13所示，亦可例如將第1臂32的內側面的形狀形成為多角形，且使具有圓盤狀外形的轉矩感測器40的第1構造體41的外周面例如與多角形的各邊32e作線接觸。 (第5實施形態的效果)
藉由第5實施形態，將轉矩感測器40的第1構造體41的外形形成為多角形，且使第1臂32的內側面接觸於多角形的各頂點41f，或將第1臂32的內側面形成為多角形，且使圓盤狀的轉矩感測器40的第1構造體41接觸於多角形的各邊32e。因此，與第1實施形態至第4實施形態同樣地，可減低他軸干涉，且可使轉矩的檢測精度提升。 (變形例)
圖14、圖15顯示第5實施形態的變形例，以模式顯示轉矩感測器40的第1構造體41與第1臂32的複數個接觸部71及複數個應變感測器72。
轉矩感測器40的第1構造體41與第1臂32的接觸部位的數量亦可為奇數個，而非侷限為偶數個。
應變感測器的數量亦可為奇數個，而非侷限於偶數個。
圖14顯示轉矩感測器40的第1構造體41與第1臂32的接觸部的數量為偶數個，例如4個，應變感測器的數量為奇數個，例如3個的情形。
圖15顯示轉矩感測器40的第1構造體41與第1臂32的接觸部的數量為奇數個，例如5個，應變感測器的數量亦為奇數個，例如5個的情形。
複數個應變感測器72被等間隔配置，複數個接觸部71亦等間隔配置。
如圖14所示，在與接觸部71相對應的位置配置有1個感測部72。在與接觸部71相對應的位置配置有感測部72的部位亦可為2部位以上。
如圖14、15所示，在與相鄰的2個接觸部71的中間相對應的位置配置有感測部72的部位亦可為1部位以上。
此外，在與相鄰的2個感測部72的中間相對應的位置配置有接觸部71的部位亦可為1部位以上。
此外，本發明並非為照上述各實施形態原樣而限定者，在實施階段，可在未脫離其要旨的範圍內將構成要素變形而具體化。此外，可藉由上述各實施形態所揭示的複數個構成要素的適當組合，形成各種發明。例如，亦可由實施形態所示之全部構成要素刪除幾個構成要素。此外，亦可將遍及不同實施形態的構成要素適當組合。
30‧‧‧機器手臂 31‧‧‧基台 32‧‧‧第1臂 32a‧‧‧凸緣 32b‧‧‧側面 32c‧‧‧突起 32d‧‧‧突起 32e‧‧‧邊 33‧‧‧第2臂 34‧‧‧第3臂 35‧‧‧第4臂 36‧‧‧第1驅動部 36a‧‧‧馬達 36a-1‧‧‧軸 36b‧‧‧減速機 36b-1‧‧‧外殼 36b-2‧‧‧輸出軸 36b-3‧‧‧軸承 36b-4‧‧‧階部 36b-5‧‧‧側面 37‧‧‧第2驅動部 38‧‧‧第3驅動部 39‧‧‧第4驅動部 40‧‧‧轉矩感測器 41‧‧‧第1構造體 41a‧‧‧階部 41b‧‧‧側面 41c‧‧‧底部 41d‧‧‧突起 41e‧‧‧突起 41f‧‧‧頂點 42‧‧‧第2構造體 42a‧‧‧中空部 43‧‧‧第3構造體 44‧‧‧第1應變感測器 44a、45a‧‧‧應變體 45‧‧‧第2應變感測器 46、47‧‧‧可撓性基板 48‧‧‧蓋件 51、52‧‧‧螺栓 61、62‧‧‧接觸部 63‧‧‧線圈彈簧 71‧‧‧接觸部 72‧‧‧應變感測器 J1‧‧‧第1關節 J2‧‧‧第2關節 J3‧‧‧第3關節 J4‧‧‧第4關節 L1‧‧‧距離
圖1為顯示適用第1實施形態的機器手臂之一例的斜視圖。
圖2為顯示適用於第1實施形態的轉矩感測器之一例的平面圖。
圖3為顯示第1實施形態之轉矩感測器之安裝構造之一例的平面圖。
圖4為沿著圖3的IV-IV線的剖面圖。
圖5為取出以圖4的箭號A所示部分而顯示的剖面圖。
圖6為顯示第2實施形態之轉矩感測器之安裝構造之一例的剖面圖。
圖7為顯示第3實施形態之轉矩感測器之安裝構造之一例的剖面圖。
圖8為取出以圖7的箭號B所示部分而顯示的剖面圖。
圖9為顯示第3實施形態的變形例的剖面圖。
圖10為顯示第4實施形態之轉矩感測器之安裝構造之一例的平面圖。
圖11為顯示第4實施形態的變形例的平面圖。
圖12為顯示第5實施形態之轉矩感測器之安裝構造之一例的平面圖。
圖13為顯示第5實施形態的變形例的平面圖。
圖14為顯示第5實施形態的變形例的概略圖。
圖15為顯示第5實施形態的變形例的概略圖。
31‧‧‧基台
32‧‧‧第1臂
32a‧‧‧凸緣
32b‧‧‧側面
36‧‧‧第1驅動部
36a‧‧‧馬達
36a-1‧‧‧軸
36b‧‧‧減速機
36b-1‧‧‧外殼
36b-2‧‧‧輸出軸
36b-3‧‧‧軸承
40‧‧‧轉矩感測器
41‧‧‧第1構造體
42‧‧‧第2構造體
43‧‧‧第3構造體
51、52‧‧‧螺栓
61、62‧‧‧接觸部

Claims (21)

  1. 一種轉矩感測器之安裝構造，其特徵在於：具備：轉矩感測器，其具備：第1構造體、第2構造體、設在前述第1構造體與前述第2構造體之間的第3構造體、及設在前述第1構造體與前述第2構造體之間的至少2個感測部；及複數個接觸部，其設在前述第1構造體與第1安裝部的其中一者、及前述第2構造體與第2安裝部的其中一者，且各別線接觸於前述第1構造體的外側面與第1安裝部的內側面的另一者、及前述第2構造體的內側面與第2安裝部的外側面的另一者。
  2. 如請求項1之轉矩感測器之安裝構造，其中前述接觸部包含複數個第1接觸部與複數個第2接觸部，前述第1接觸部設在前述第1構造體與前述第1安裝部的其中一者，前述第2接觸部設在前述第2構造體與前述第2安裝部的其中一者。
  3. 如請求項2之轉矩感測器之安裝構造，其中前述複數個第1接觸部，被設置在前述第1構造體時，則與前述第1構造體的外側面及前述第1安裝部的內側面作線接觸，被設置在前述第1安裝部時，則與前述第1安裝部的內側面及前述第1構造體的外側面作線接觸。
  4. 如請求項2之轉矩感測器之安裝構造，其中前述複數個第2接觸部，被設置在前述第2構造體時，則 與前述第2構造體的內側面及前述第2安裝部的外側面作線接觸，被設置在前述第2安裝部時，則與前述第2安裝部的外側面及前述第2構造體的內側面作線接觸。
  5. 如請求項2之轉矩感測器之安裝構造，其中前述接觸部的數量為偶數個，且數量在前述感測部的數量以上，前述感測部的數量為偶數個，前述感測部之各個以等間隔配置，且被配置在與前述接觸部相對應的位置。
  6. 如請求項2之轉矩感測器之安裝構造，其中前述接觸部的數量為偶數個，且數量在前述感測部的數量以上，前述感測部的數量為偶數個，前述感測部之各個以等間隔配置，且與鄰接的前述接觸部的中間的位置相對應地配置。
  7. 如請求項2之轉矩感測器之安裝構造，其中前述感測部以等間隔配置，1個以上的前述感測部被配置在與前述接觸部相對應的位置。
  8. 如請求項2之轉矩感測器之安裝構造，其中前述感測部以等間隔配置，1個以上的前述感測部被配置在與相鄰的2個前述接觸部的中間相對應的位置。
  9. 如請求項2之轉矩感測器之安裝構造，其中前述感測部以等間隔配置，1個以上的前述接觸部被配置在與相鄰的2個前述感測部的中間相對應的位置。
  10. 如請求項1之轉矩感測器之安裝構造，其中前述接觸部分別為銷。
  11. 如請求項10之轉矩感測器之安裝構造， 其中前述各銷的側面接觸於前述第1構造體的外側面與前述第1安裝部的內側面、或前述第2構造體的內側面與前述第2安裝部的外側面。
  12. 如請求項11之轉矩感測器之安裝構造，其中前述各銷插入於前述第1構造體與前述第1安裝部的其中一者。
  13. 如請求項12之轉矩感測器之安裝構造，其中前述第1構造體與前述第1安裝部的其中一者具有階差，前述各銷的一端部插入於前述階差的底部，前述各銷的另一端部的側面接觸於前述第1構造體與前述第1安裝部的另一者。
  14. 如請求項10之轉矩感測器之安裝構造，其中前述各銷的前端接觸於前述第1構造體與前述第1安裝部的其中一者的側面。
  15. 如請求項14之轉矩感測器之安裝構造，其中前述各銷的前端為球體狀。
  16. 如請求項14或15之轉矩感測器之安裝構造，其中前述各銷插入於前述第1構造體與前述第1安裝部的其中一者的側面。
  17. 如請求項16之轉矩感測器之安裝構造，其更具備彈性構件，前述彈性構件對前述各銷賦與朝向以下方向的勢能：從前述第1構造體與前述第1安裝部的其中一者突出的方向。
  18. 如請求項1之轉矩感測器之安裝構造，其 中前述接觸部為設在前述第1構造體與第1安裝部的其中一者的突起。
  19. 如請求項18之轉矩感測器之安裝構造，其中前述突起為球體狀或圓弧狀。
  20. 如請求項1或2之轉矩感測器之安裝構造，其中前述轉矩感測器的前述第1構造體為多角形，前述多角形的頂點接觸於圓筒狀的前述第1安裝部的內表面。
  21. 如請求項1或2之轉矩感測器之安裝構造，其中前述第1安裝部的內表面為多角形，前述多角形的邊接觸於前述轉矩感測器的周圍。
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