扭矩限制器制造技术

本发明专利技术的扭矩限制器(10)具备与输入侧的驱动装置M相连的输入部(11)和与输出侧的机器人臂(A)相连的输出部(12)。输入部(11)以及输出部(12)具有通过调整它们之间的磁力而能够切换相互连接的连接状态和不相互连接的非连接状态地使输入部(11)以及输出部(12)远离或接近的连结构造。该连结构造包括通过调整施加电压而能够调整磁力的电磁铁(17)，在施加电压为零时设定为所述连接状态，并且在规定的值的施加电压下成为非连接状态，当从该非连接状态起增大施加电压时，成为连接状态，输入部(11)及输出部(12)的接合力增大而使扭矩极限值上升。

Torque limiter

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】扭矩限制器
本专利技术涉及扭矩限制器，更详细而言，涉及使从输入侧向输出侧传递的扭矩的上限值即扭矩极限值可变，并且考虑了停电时等意外的电源丧失或紧急停止时的安全性的扭矩限制器。
技术介绍
以往，已知在从输入侧向输出侧传递的扭矩成为超过规定值的过负载状态的情况下，切断该扭矩的传递的扭矩限制器。作为该扭矩限制器，例如，如专利文献1所公开的那样，有使用利用由通电产生的磁力从输入侧向输出侧传递扭矩的电磁离合器的扭矩限制器。另外，在机器人与人共存的环境下，机器人对该环境的安全对策变得重要。作为该安全对策，重要的是，将机器人设计成，在机器人正在进行所希望的动作的过程中意外地与环境中的人、物体碰撞等情况下，不对该人、物体造成影响。因此，例如考虑设置以下的结构，即，在机器人臂与使该机器人臂动作的马达之间配置扭矩限制器，在它们之间产生过载时，切断马达与机器人臂的扭矩的传递。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2015-200353号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题可是，在使用了上述专利文献1等的电磁离合器的扭矩限制器中，若成为非通电状态，则电磁离合器从输入侧切断输出侧的动力传递，因此，在停电时等意外的电源丧失或紧急停止时，有可能导致安全性的降低。即，例如在输入侧配置马达，在输出侧配置机器人臂，在利用电磁离合器连结它们的前述的结构的情况下，在电源丧失或紧急停止时，马达与机器人臂断开。其结果是，机器人臂有可能产生因至此为止的动作产生的惯性而进行不希望的动作、或产生由设备的重量引起的意外的落下等使安全性降低的事态。因此，在发生电源丧失或紧急停止时，考虑到机器人臂对周围的环境的安全性，需要另外使机器人臂瞬间停止等安全对策用的某种手段。另外，在上述专利文献1的扭矩限制器中，无法使从输入侧向输出侧传递的扭矩的上限值即扭矩极限值可变，但若能够任意地变更该扭矩极限值，则能够实现用于传递扭矩控制、安全性、直接示教等的各种功能。本专利技术是着眼于这样的课题而被做出的，其目的在于提供一种扭矩限制器，其能够使从输入侧向输出侧的扭矩传递时的扭矩极限值可变，并且考虑了停电时等意外的电源丧失或紧急停止时的安全性。用于解决课题的技术方案为了实现上述目的，本专利技术主要采用了以下的结构，即，一种扭矩限制器，配置于输入侧的构件与输出侧的构件之间，以能够电磁性地调整成为从所述输入侧的构件向所述输出侧的构件传递的扭矩的上限值的扭矩极限值的大小，其中，该扭矩限制器具备与所述输入侧的构件连接的输入部和与所述输出侧的构件连接的输出部，所述输入部和所述输出部具有连结构造，该连结构造通过调整所述输入部和所述输出部之间的磁力而能够切换相互连接的连接状态和未相互连接的非连接状态地使所述输入部和所述输出部远离或接近，所述连结构造包括通过调整施加电压而能够调整所述磁力的电磁铁，在所述施加电压为零时被设定为所述连接状态，并且在规定的值的所述施加电压下成为所述非连接状态，当从该非连接状态起增大所述施加电压时，成为所述连接状态，所述输入部与所述输出部的接合力增大，使所述扭矩极限值上升。专利技术的效果根据本专利技术，能够通过调整施加电压而使扭矩极限值变化，在使用于包括机器人在内的各种机械要素时，能够实现用于传递扭矩控制、安全性、直接示教等的各种功能。另外，在施加电压为零时，在输入部与输出部之间确保连接状态，动力等的输入侧成为非空转的状态，在停电时等意外的电源丧失或紧急停止时，能够提高安全性。即，在将由电源驱动的驱动装置配置于输入侧那样的情况下，由于电源丧失等，驱动装置的驱动也停止，但由于成为输出侧与驱动装置连结的状态，因此，能够利用驱动装置的驱动阻力对输出侧施加制动，不需要其他的紧急制动等另外设置的结构或者使其简化，能够确保电源丧失等意外的事态下的周围的安全性。附图说明图1是表示包括第一实施方式的扭矩限制器的动力传递结构的概念图。图2(A)、(B)是说明上述扭矩限制器的动作的概念图。图3是表示第一实施方式中的扭矩限制器的施加电压与扭矩极限的关系的曲线图。图4是表示包括第二实施方式的扭矩限制器的动力传递结构的概念图。图5是表示第二实施方式中的扭矩限制器的施加电压与扭矩极限的关系的曲线图。图6是构成电源备用部件的控制电路的电路图。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。(第一实施方式)在图1中示出了表示包括第一实施方式的扭矩限制器的动力传递结构的概念图。在该图中，作为一个例子，上述扭矩限制器10构成为，设置在作为动力源的马达等驱动装置M与通过来自驱动装置M的动力而动作的机器人臂A之间，从驱动装置M向机器人臂A进行扭矩的传递，并在超过成为该扭矩的上限值的扭矩极限值的扭矩作用的情况下，切断上述扭矩的传递。该扭矩限制器10由电磁式摩擦离合器构成，该电磁式摩擦离合器由与成为输入侧的构件的驱动装置M相连的输入部11和与成为输出侧的构件的机器人臂A相连的输出部12构成，通过磁力的作用使输入部11和输出部12远离或接近，进行它们的摩擦结合或分离，由此进行输入部11与输出部12之间的扭矩的传递、切断。上述输入部11由通过来自驱动装置M的动力而旋转的输入轴14、和固定于该输入轴14的前端侧并成为与输出部12侧的接合部位的本体15构成。上述本体15具备通过调整从电源E供给的施加电压而能够调整所产生的磁力的电磁铁17、和利用与输出部12的接触摩擦而能够与该输出部12接合的接合部18。上述接合部18由位于电磁铁17侧的圆盘状的第一输入板21、配置在比第一输入板21靠输出部12的位置，且在中央形成有孔的呈环形板状的第二输入板22、以及在第一输入板21和第二输入板22的外周侧连接它们的圆筒状的连接构件23构成，在第一输入板21和第二输入板22与连接构件23之间形成输出部12的移动空间S。上述输出部12具备在第一输入板21与第二输入板22之间能够移动地配置在移动空间S内的圆盘状的输出板25、和将输出板25与机器人臂A之间连结固定的输出轴26。上述输出板25由能够通过电磁铁17的磁力向第一输入板21侧吸引的材质形成，被配置成分别与第一输入板21和第二输入板22相向，被容许向相对于这些输入板21、22远离或接近的方向的移动。另外，在未进行从电源E向电磁铁17的通电的非通电时，输出板25被配置在图1所示的状态下，即与第一输入板21非接触而与第二输入板22接触的状态下。此外，虽然省略了图示，但在输入部11与输出部12之间设置有由包括弹簧在内的施力构件等构成的压靠部件，该压靠部件向输出板25赋予使输出板25接近第二输入板22的方向的力。另外，如后所述，第一输入板21和第二输入板22利用与输出板25的接触摩擦，能够通过相互接触而从输入部11向输出部12传递扭矩，但在这些输入板21、22中，至少与输出板25的接触面由产生能够传递上述扭矩的接触摩擦力的摩擦材料形成。作为这里的摩擦材料，使用不阻止后述的输入部1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种扭矩限制器，配置于输入侧的构件与输出侧的构件之间，以能够电磁性地调整成为从所述输入侧的构件向所述输出侧的构件传递的扭矩的上限值的扭矩极限值的大小，其特征在于，/n该扭矩限制器具备与所述输入侧的构件连接的输入部和与所述输出侧的构件连接的输出部，/n所述输入部和所述输出部具有连结构造，该连结构造通过调整所述输入部和所述输出部之间的磁力而能够切换相互连接的连接状态和未相互连接的非连接状态地使所述输入部和所述输出部远离或接近，/n所述连结构造包括通过调整施加电压而能够调整所述磁力的电磁铁，在所述施加电压为零时被设定为所述连接状态，并且在规定的值的所述施加电压下成为所述非连接状态，当从该非连接状态起增大所述施加电压时，成为所述连接状态，所述输入部与所述输出部的接合力增大，使所述扭矩极限值上升。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170319 JP 2017-0538231.一种扭矩限制器，配置于输入侧的构件与输出侧的构件之间，以能够电磁性地调整成为从所述输入侧的构件向所述输出侧的构件传递的扭矩的上限值的扭矩极限值的大小，其特征在于，
该扭矩限制器具备与所述输入侧的构件连接的输入部和与所述输出侧的构件连接的输出部，
所述输入部和所述输出部具有连结构造，该连结构造通过调整所述输入部和所述输出部之间的磁力而能够切换相互连接的连接状态和未相互连接的非连接状态地使所述输入部和所述输出部远离或接近，
所述连结构造包括通过调整施加电压而能够调整所述磁力的电磁铁，在所述施加电压为零时被设定为所述连接状态，并且在规定的值的所述施加电压下成为所述非连接状态，当从该非连接状态起增大所述施加电压时，成为所述连接状态，所述输入部与所述输出部的接合力增大，使所述扭矩极限值上升。


2.根据权利要求1所述的扭矩限制器，其特征在于，
所述连结构造被设置成如下的构造：当使所述施加电压从零逐渐增大时，所述扭矩极限值逐渐降低而成为所述非连接状态。


3.根据权利要求1所述的扭矩限制器，其特征在于，
所述连结构造被设置成如下的构造：在使所述施加电压成为规定的负值时，所述连结构造成为所述非连接状态，当使所述施加电压从该负值朝向零变化时，所述扭矩极限值逐渐上升。


4.一种扭矩限制器，配置于输入侧的构件与输出侧的构件之间，以能够电磁性地调整成为从所述输入侧的构件向所述输出侧的构件传递的扭矩的上限值的扭矩极限值的大小，其特征在于，
该扭矩限制器具备与所述输入侧的构件连接的输入部和与所述输出侧的构件连接的输出部，
所述输入部具备能够根据施加电压的大小而使所产生的磁力变化的电磁铁、和通过与所述输出部的接触摩擦而能够与该输出部接合的接合部，
所述接合部具备位于所述电磁铁侧的第一输入板和配置在比该第一输入板靠所述输出部的位置的第二输入板，
所述输出部具备输出板，该输出板被配置成，能够通过所述磁力的变化而在所述第一输入板与所述第二输入板之间移动，
所述输出板被设置成，在所述施加电压为零时与所述第二输入板接触而使所述输入部和所述输出部成为相互连接的连接状态，当使所述施加...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·施米茨，汪伟，A·C·奥尔加多，许晋诚，小林健人，L·J·阿尔瓦雷斯，王语诗，菅野重树，
申请(专利权)人：学校法人早稻田大学，
类型：发明
国别省市：日本;JP