一种兼具传感功能的杯型谐波减速器的制作方法

本发明涉及一种兼具传感功能的杯型谐波减速器。

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，对应智能机器人而言，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。

技术实现要素：

本发明在杯型谐波减速器上集成了应力应变传感器，使之成为既具有减速器功能，又具有传感感知功能的部件，且部件结构紧凑，不影响现有机器人的安装尺寸。

本发明所采用的技术方案有：一种兼具传感功能的杯型谐波减速器，所述谐波减速器包括刚轮、柔轮和波发生器，所述柔轮安装于刚轮内，波发生器安装在柔轮内，所述刚轮外端面的同一周向方向上均布有若干个传感器槽，在相邻的两个传感器槽之间设有一个弹性槽，在每个传感器槽的外侧设有一个引线孔；在每个传感器槽内设有两个应变片，且每个传感器槽内应变片的信号线对应从同一引线孔引出，将所有传感器槽内的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，所述应变片粘贴在传感器槽内，且每个传感器槽内的两个应变片沿着刚轮的径向方向布置。

进一步地，所述应变片的外侧涂有保护膜。

进一步地，所述传感器槽和弹性槽均设有4个。

进一步地，所述传感器槽为矩形状，弹性槽为圆弧状。

进一步地，所述引线孔沿着刚轮的径向方向设置。

进一步地，所述刚轮端面上的所有弹性槽位于同一周向方向上。

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功能，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；且本发明的产品结构紧凑，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。在刚轮端面上加工有四条弹性槽，弹性槽可以增加刚轮的弹性。

附图说明：

图1为本发明主视图。

图2为本发明剖视图。

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和图2，本发明一种兼具传感功能的杯型谐波减速器，谐波减速器包括刚轮1、柔轮2和波发生器3，柔轮2安装于刚轮1内，波发生器3安装在柔轮2内。

在刚轮1外端面的同一周向方向上均布有4个传感器槽11，在相邻的两个传感器槽11之间设有一个弹性槽12，在每个传感器槽11的外侧设有一个引线孔13。在每个传感器槽11内设有两个应变片4，且每个传感器槽11内应变片4的信号线对应从同一引线孔13引出。将所有的传感器槽11内的应变片4接成全桥电路，应变片4的应变量以电信号的方式从所述全桥电路输出。

本发明是在原有谐波减速器的基础上，在刚轮1上增设四个传感器槽，用于粘贴应变片，同时在相应的方向，加工了引线孔13，用于信号线的引出。

传感器槽11为矩形状，弹性槽12为圆弧状，引线孔13沿着刚轮1的径向方向设置。

本发明中的应变片4通过胶粘贴在传感器槽11的内壁上，且每个传感器槽11内的两个应变片4沿着刚轮1的径向方向布置。

为更好地保护应变片4，在应变片4的外侧涂有保护膜。

刚轮1端面上的所有弹性槽12位于同一周向方向上，弹性槽12可以增加刚轮的弹性。

本发明兼具了减速器和传感器的功能，结构紧凑，非常适合于机器人等领域的使用，在使用时，当谐波减速器处于工作状态时，刚轮1在外力的作用下产生位移和变形，使得应变片4产生变形，应变片4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，最终得出刚轮的变形量，并进而求得负载值。应变片的设置，既保持了谐波减速器的强度要求，又具有了传感器所需要的灵敏度要求。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对应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。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种兼具传感功能的杯型谐波减速器，包括刚轮、柔轮和波发生器，刚轮外端面的同一周向方向上均布有若干个传感器槽，在相邻的两个传感器槽之间设有一个弹性槽，在每个传感器槽的外侧设有一个引线孔；在每个传感器槽内设有两个应变片，且每个传感器槽内应变片的信号线从同一引线孔引出，将所有传感器槽内的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功能，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；且本发明的产品结构紧凑，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。

技术研发人员：袁安富;施徐凯
受保护的技术使用者：南京信息工程大学
技术研发日：2018.10.15
技术公布日：2019.01.11