[发明专利]一种谐波减速机扭矩限制系统及其控制方法

说明书

本发明属于减速机设计技术领域，具体涉及一种谐波减速机扭矩限制系统及其控制方法。提供一种谐波减速机扭矩限制系统及其控制方法，所述谐波减速机扭矩限制系统由谐波减速机、驱动电机和输出轴组成，所述谐波减速机由柔轮、钢轮和扭矩限制波发生器组成，所述扭矩限制波发生器设有电动锁紧装置、电机轴套、摩擦片和蝶形弹簧，整体构造简单，且集成度高，体积小，大大缩减了占用的空间；所述控制方法能够使谐波减速机具备过载保护功能，增加谐波减速机的使用寿命和抗风险能力。

技术领域

本发明属于减速机设计技术领域，具体涉及一种谐波减速机扭矩限制系统及其控制方法。

背景技术

谐波减速机由钢轮、柔轮和波发生器构成，椭圆形的波发生器安装在具有弹性的柔轮内部，波发生器转动迫使柔轮齿形与钢轮齿形周期性啮合和分离，进而实现错齿差减速的效果；谐波减速机具有传动速比大、体积小、质量轻、结构简单零件少安装简单、承载能力大、背隙小与传动精度高等优点，被广泛应用于工业机器人、航空航天、精密机床领域中。

现有技术中的谐波减速机，其波发生器由电机转轴驱动旋转，缺少扭矩限制措施，当输出扭矩过大时，容易造成谐波减速机的损坏，严重影响其使用寿命。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种谐波减速机扭矩限制系统及其控制方法，能够使谐波减速机具备过载自动保护功能，增加谐波减速机的使用寿命和抗风险能力。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：

一种谐波减速机扭矩限制系统，包括谐波减速机、驱动电机和输出轴，所述谐波减速机由柔轮、钢轮和扭矩限制波发生器组成，所述钢轮内圈轮齿与柔轮外圈轮齿相互啮合，所述柔轮内部设有扭矩限制波发生器，所述驱动电机的转轴与所述扭矩限制波发生器中部的电机轴套固定连接，所述柔轮与输出轴固定连接，所述驱动电机的转轴设有转速传感器，所述输出轴设有扭矩传感器，所述扭矩限制波发生器设有电动锁紧装置，所述转速传感器、扭矩传感器、电动锁紧装置均与扭矩限制控制器电连接。

进一步的，所述扭矩限制波发生器包括凸轮，所述凸轮套设于所述电机轴套外圈，所述凸轮与所述柔轮之间装有柔性轴承。

进一步的，所述凸轮面向所述电动锁紧装置的一端依次设有压力调整垫片和蝶形弹簧，所述蝶形弹簧一端与所述压力调整垫片接触，另一端与所述电动锁紧装置端部的锁紧垫片接触；

同时，所述凸轮的轴向两端均设有摩擦片，一端摩擦片设于凸轮与压力调整垫片之间，另一端摩擦片设于凸轮与电机轴套的限位凸台之间。

进一步的，所述电动锁紧装置套设于所述电机轴套端部且可相对电机轴套轴向移动并固定，所述电动锁紧装置向靠近凸轮的方向移动时通过所述蝶形弹簧和压力调整垫片压紧所述凸轮和摩擦片。

进一步的，所述输出轴具体通过螺纹连接件固定于所述柔轮端部。

进一步的，所述钢轮与外壳体固定，所述驱动电机固定于所述钢轮上。

进一步的，所述驱动电机的转轴具体通过螺纹连接件与所述电机轴套固定连接。

基于同一发明构思，本申请还提供了一种谐波减速机扭矩限制系统控制方法，基于如上所述的一种谐波减速机扭矩限制系统，包括如下步骤：

S1，通过转速传感器监测驱动电机的实时转速V，并发送给扭矩限制控制器；

S2，通过扭矩传感器监测谐波减速机输出轴的实时扭矩T，并发送给所述扭矩限制控制器；

S3，将驱动电机的输出参数、谐波减速机的工作参数输入扭矩限制控制器；

S4，根据所述实时转速和实时扭矩，配合驱动电机的输出参数和谐波减速机的工作参数，进行谐波减速机扭矩限制自动控制。