산업용 로봇의 핵심 부품인 로봇용 정밀 감속기는 범용 감속기에 비해 짧은 전달 체인, 작은 부피, 높은 출력, 가벼운 무게, 쉬운 제어 등의 특성이 요구됩니다.
다관절 로봇에 널리 사용되는 감속기에는 RV 감속기와 하모닉 감속기의 두 가지 주요 유형이 있습니다.
RV 감속기 및 고조파 감속기의 원리, 장점 및 단점:
RV 감속기:
RV는 토크가 큰 로봇의 다리, 허리, 팔꿈치의 3개 관절에 사용되며, 고하중 산업용 로봇의 경우 1축, 2축, 3축에 RV가 사용된다. 하모닉 감속기에 비해 RV 감속기의 핵심은 가공 및 조립 공정에 있습니다. RV 감속기는 시간이 지남에 따라 모션 정확도를 크게 감소시키는 하모닉 드라이브와 달리 피로 강도, 강성 및 수명이 더 높습니다. 단점은 무게가 무겁고 전체 치수가 더 크다는 것입니다.
조화되는 흡진기:
하중이 작은 산업용 로봇이나 끝에 여러 개의 샤프트가 있는 대형 로봇에 사용되는 하모닉 감속기는 고조파 가속기와 고조파 감속기를 포함하는 일종의 고조파 전달 장치입니다. 고조파 감속기는 주로 단단한 바퀴, 유연한 바퀴, 베어링 및 파동 발생기를 포함하며 모두 필수 불가결합니다. 그 중 Rigid Wheel의 잇수는 Flexible Wheel보다 약간 많다. 소형 로봇에 사용되는 하모닉 감속기의 특징은 소형, 경량, 높은 하중 지지력, 높은 동작 정확도 및 큰 단일 스테이지 변속비입니다.
둘 다 작은 톱니 차이로 맞물리지만 차이점은 하모닉스의 핵심 기어는 유연하고 반복적인 고속 변형이 필요하므로 지지력과 수명이 제한되어 상대적으로 취약하다는 것입니다. RV는 일반적으로 사이클로이드 바람개비를 사용하는 반면 고조파는 나선형 톱니 프로파일을 사용하는 데 사용됩니다. 일부 제조업체는 이제 인벌류트보다 훨씬 더 발전된 이중 아크 톱니 프로파일을 사용합니다.
감속기의 양대 거인은 나브테스코와 하모니카 드라이브로 글로벌 로봇 감속기를 거의 독점하고 있다. 두 종류의 감속기 모두 마이크로미터 수준의 가공 정확도를 가지고 있어 수천 회전의 고속 작동은 고사하고 대량 생산만으로는 높은 신뢰성을 달성하기 어렵고 수명도 길다.
하모닉 감속기는 "플렉시블 휠, 웨이브 제너레이터, 리지드 휠 및 베어링"의 네 가지 기본 구성 요소로 구성됩니다.
플렉시블 휠의 외경은 리지드 휠의 내경보다 약간 작으며 일반적으로 플렉시블 휠은 리지드 휠보다 톱니가 2개 적습니다. Wave Generator의 타원형 모양은 Flexible Wheel과 Rigid Wheel의 톱니 접촉점이 타원 중심 사이의 두 반대쪽에 분포되어 있음을 결정. Wave Generator가 회전하는 동안 Flexible Gear와 Rigid Gear 톱니 사이의 접촉 부분이 맞물리기 시작. 웨이브 제너레이터는 시계 방향으로 180도 회전하며, 플렉서블 휠은 시계 반대 방향으로 톱니 하나 차이로 회전하는 강성 휠과 같습니다. 180도 대칭인 2개의 위치에서 총 톱니 수의 30% 이상이 동시에 맞물리므로 높은 토크 전달도 발생합니다.
고조파 감속기와 비교할 때 RV 변속기는 전통적인 바늘 진자 유성 변속기를 기반으로 개발된 새로운 유형의 변속기입니다. 일반적인 바늘 진자 변속기의 단점을 극복할 뿐만 아니라 작은 크기, 가벼운 무게, 큰 변속비 범위, 긴 수명, 안정적인 정확도, 고효율 및 안정적인 전달과 같은 일련의 장점을 가지고 있습니다.
RV 감속기는 사이클로이드 바람개비와 유성 지지대로 구성되며 작은 크기, 강한 충격 저항, 높은 토크, 높은 토크 등의 장점으로 인해 산업용 로봇, 공작 기계, 의료 테스트 장비, 위성 수신 시스템 및 기타 분야에서 널리 사용됩니다. 포지셔닝 정확도, 낮은 진동 및 큰 감속비.
RV 감속기의 하우징과 사이클로이드 기어는 단단한 강철을 통해 전달되므로 강력한 내하중을 갖습니다. 하모닉 감속기의 유연한 휠은 토크를 전달하기 위해 지속적으로 변형될 수 있으며, 이는 큰 토크와 충격 하중을 견디는 하모닉 감속기의 제한된 능력을 결정하므로 일반적으로 프런트 엔드에 사용됩니다.
RV 및 고조파 감속기의 장단점
하모닉 감속기는 단순하고 컴팩트한 구조로 소형화, 저하중 및 중하중 응용 분야에 적합합니다.
RV 감속기는 우수한 강성, 강력한 내충격성, 안정적인 전송 및 높은 정확도를 갖추고 있어 중하중에서 중하중까지의 응용 분야에 적합합니다. 그러나 RV 감속기는 많은 양의 토크를 전달하고 많은 양의 과부하 충격을 견디며 예상 작업 수명을 보장해야 합니다. 따라서 상대적으로 복잡한 오버포지셔닝 구조가 설계에 사용되어 제조공정 및 원가관리가 어렵다. RV 감속기 내부에는 탄성 변형 하중지지 구성 요소가 없으므로 일정량의 토크를 견딜 수 있습니다. RV 감속기의 베어링은 약한 링크이며 힘을 받으면 베어링 용량 한계를 초과하기 쉬워 베어링의 비정상적인 마모 또는 파손이 발생합니다. 이 문제는 고속 작동 중에 더 두드러지므로 RV 감속기의 정격 토크는 입력 속도에 따라 크게 감소합니다.