[发明专利]输出转矩的计算装置与其计算方法

说明书

本发明公开一种输出转矩的计算装置与其计算方法，而该计算装置包含第一传感器、第二传感器、转子、减速机、处理器以及弹性装置。减速机的输入部以及输出部分别连接于转子以及弹性装置的输入部，而弹性装置的输出部用于连接负载。该计算方法包括：以第一传感器检测转子的第一角度；以第二传感器检测弹性装置的第二输出部的第二角度；以及以处理器依据第一角度以及第二角度计算该装置的最后输出端所乘载的转矩。

技术领域

本发明公开一种输出转矩的计算装置与其计算方法。

背景技术

随着工业自动化的发展，需要于工厂进行加工的产品种类越来多样化，因此工厂需要提供的服务日益复杂。为了应付这些繁杂的工作，除了要求工厂内的机器手臂具备高精度的定位控制外，还需提升安全机制。

为了使机器手臂达到精准的定位，机器手臂的驱动系统通常设有编码器，而通过编码器的数据来修正机器手臂形变时所造成的定位误差。另一方面，驱动系统还安装有转矩传感器，通过转矩传感器的数据避免机器手臂因为驱动系统的转矩过大而受损或者发生碰撞，以降低意外危害。然而加装转矩传感器会增加驱动系统的体积、提高生产成本且使得整个系统的配线变得复杂。

有鉴于此，目前的确有需要一种改良的测量输出转矩的系统与方法，至少可改善上述缺点。

发明内容

本发明提供一种输出转矩的计算装置与其计算方法，不需加装额外的转矩感测装置也可准确地推测出计算装置的最后输出端所承载的转矩，且通过弹性装置提升了计算装置的输出轴的角位移，所以不需使用高精密度的角度传感器，也可准确地推测最后输出端所承载的输出转矩。

依据本发明的一实施例，提供一种输出转矩的计算装置，其包括马达、第一传感器、第二传感器、变速装置、弹性装置以及处理器。第一传感器连接于马达的转子且测量转子的第一角度。变速装置的第一输入部以及第一输出部分别连接于转子以及弹性装置的第二输入部。弹性装置的第二输出部用于连接负载，而弹性装置具有旋转中心，第二输入部与旋转中心之间具有第一距离，第二输出部与旋转中心之间具有第二距离，而第一距离异于第二距离。第二传感器连接于第二输出部且测量第二输出部的第二角度。处理器电连接于第一传感器与第二传感器，且依据第一角度以及第二角度计算计算装置的最后输出端所承载的输出转矩。

依据本发明的一实施例，提供一种输出转矩的计算方法，其通过计算装置来执行，而计算装置包含第一传感器、第二传感器、转子、减速机、处理器以及弹性装置，减速机的第一输入部以及第一输出部分别连接于转子以及弹性装置的第二输入部，弹性装置的第二输出部用于连接负载，计算方法包括：以第一传感器检测转子的第一角度；以第二传感器检测弹性装置的第二输出部的第二角度；以及以处理器依据第一角度以及第二角度计算计算装置的最后输出端所承载的输出转矩。

本发明的输出转矩的计算装置与其计算方法，通过处理器所推算出的计算装置的最后输出多所承载的转矩与实际使用转矩感测装置所测量的实际值相较，两者的误差百分比落于可容忍范围，因此计算装置不需额外安装转矩感测装置来测量输出转矩。另一方面，减速机的输出部的角度经由弹性装置放大，以至于使用者不需使用高精密度的角度传感器，即可准确地检测出角度的数据，进行依据角度数据估算出计算装置的最后输出端所承载的输出转矩。

以上的关于本发明的说明及以下的实施方式的说明用以示范与解释本发明的精神与原理，并且提供本发明的权利要求更进一步的解释。

附图说明

图1为本发明的一实施例所绘示的输出转矩的计算装置的功能方块图；

图2为本发明的一实施例所绘示的计算装置的立体图；

图3为本发明的一实施例所绘示的弹性装置的立体图；

图4为本发明的一实施例所绘示的输出转矩的计算方法的流程图；

图5为本发明的一实施例的减速机的输出转矩与机械形变量的关系图；