산업용 로봇은 현대 산업 시대의 빛나는 진주로서 현대 기업 생산의 효율적인 경로를 조명하고 산업 생산 과정에서 지속적으로 비용 절감과 효율성 향상을 지원합니다. 산업용 로봇에 초인적인 능력을 부여하고 효율적인 작동을 지원하는 것은 무엇입니까? 이는 여러 계층의 암호 해독이 필요한 복잡한 시스템입니다.
오늘은 산업용 로봇의 핵심 부품 중 하나인 하모닉 감속기에 대해 알아 보겠습니다. 하모닉 감속기는 인간의 관절 시스템과 유사한 역할을 하며 산업용 로봇의 효과적인 모션과 정밀한 제어를 구현하는 핵심 구성 요소입니다. 하모닉 감속기는 하모닉 기어 구동의 총칭입니다. 하모닉 기어 전달 장치는 실제로 감속과 가속 모두에 사용할 수 있지만, 큰 변속비(보통 50~160)로 인해 산업용 로봇, CNC 공작 기계 및 기타 전기 기계 제품의 감속에 자주 사용되며 일반적으로 하모닉 감속기라고 합니다.
인체 구조에서 관절 시스템은 뼈를 연결하는 부분으로 인간이 다양하고 유연한 움직임과 행동을 할 수 있게 해준다. 관절 시스템은 근육의 작용에 따라 뼈를 회전시키고 움직일 수 있어 인체가 걷기, 달리기, 역도 등의 복잡한 움직임을 수행할 수 있게 해줍니다. 관절 시스템은 인간의 움직임 중 전달과 감속 역할을 하여 인체가 다양한 작업을 효율적으로 수행할 수 있도록 해줍니다.
마찬가지로 고조파 감속기는 산업용 로봇에서도 비슷한 역할을 합니다. 로봇의 '관절 시스템'에 해당하며, 로봇의 다양한 구성요소를 연결해 로봇이 높은 정밀도와 효율성으로 동작과 동작을 완료할 수 있도록 해준다. 하모닉 감속기는 인간의 관절 시스템이 뼈의 회전과 움직임을 달성하는 것처럼 정밀한 감속 전달을 제공하여 산업용 로봇이 정확하게 위치를 잡고 조립하고 효율적으로 이동할 수 있도록 해줍니다. 인간 관절 시스템의 유연성과 강도와 마찬가지로 하모닉 감속기의 컴팩트한 구조와 높은 토크 전달 능력을 통해 로봇은 다양한 작업 환경에 적응하고 다양한 작업을 처리할 수 있습니다.
고조파 감속기는 주로 강체 휠, 유연한 휠 및 고조파 발생기의 세 가지 기본 구성 요소로 구성됩니다. 리지드 휠, 플렉서블 휠, 고조파 발생기 중 하나는 임의로 고정할 수 있으며, 나머지 두 구성 요소는 입력(액티브)에 연결하고 다른 하나는 출력(패시브)으로 사용하여 감속 또는 가속을 달성할 수 있습니다.
1. 원형 스플라인: 고정된 수의 톱니를 가진 매끄러운 금속 디스크입니다. 견고한 휠은 일반적으로 유연한 기어의 외부 톱니와 맞물려 토크를 전달하고 감속기의 출력 강성을 높이는 역할을 합니다.
2. FlexSpline: 플렉서블 기어는 하모닉 감속기의 핵심 부품 중 하나로 연한 금속이나 탄성 재질로 제작됩니다. 일반적으로 고정된 수의 톱니가 없는 골판형 기어입니다. 유연한 기어는 토크를 전달하고 감속을 달성하는 데 사용되는 힘의 작용에 따라 탄성 변형을 겪을 수 있습니다.
3. Wave Generator : 고조파 감속기의 변형을 발생시키는 핵심 부품입니다. 이는 하나 이상의 편심 샤프트, 캠 및 롤러로 구성됩니다. 입력축이 회전하면 고조파 발생기의 캠과 롤러가 주기적으로 변형되어 플렉서블 기어의 잔물결이 비틀리고 변형됩니다.
이 세 가지 기본 구성 요소의 조합은 어떻게 가변 속도를 생성합니까? 하모닉 감속기의 구성 및 작동 원리에 관해서는 시소 놀이 장비를 시각적 예로 설명할 수 있습니다.
공원에서 시소를 타고 놀고 있다고 상상해 보세요. 시소는 두 개의 판자로 구성되어 있는데, 한 판에는 내가 앉을 수 있는 의자가 있고, 다른 판에는 친구가 앉을 수 있는 의자가 있습니다. 당신의 목표는 시소를 통해 서로에게 힘을 전달하여 서로가 오르거나 내릴 수 있도록 하는 것입니다.
1. 유연한 기어는 시소와 같습니다. 하모닉 감속기에서 유연한 기어는 시소처럼 작동합니다. 시소판처럼 부드러운 소재로 만들어졌습니다. 플렉서블 기어는 입력축과 출력축에 연결되어 입력축의 동력을 출력축으로 전달합니다.
2. 단단한 바퀴는 친구와 같습니다. 하모닉 감속기에서 단단한 바퀴는 친구가 다른 보드에 앉아 있는 것과 같습니다. 견고한 휠은 고정된 수의 톱니가 있는 디스크- 모양의 금속 부품입니다. 마치 당신과 친구들이 시소의 양쪽 끝에 앉아 있는 것처럼 유연한 기어의 바깥쪽 톱니와 맞물립니다.
3. 고조파 발생기는 당신의 행동과 같습니다: 고조파 발생기는 시소에서의 당신의 행동과 같습니다. 당신과 당신의 친구가 시소의 움직임을 번갈아 위아래로 움직일 때, 시소는 고조파 발생기의 캠과 롤러에 의해 발생하는 변형과 유사한 주기적인 변형을 겪습니다.
플렉서블 기어의 주기적인 변형을 유도하기 위해 고조파 발생기를 사용함으로써 플렉서블 기어의 모양이 주기적으로 바뀌고 강성 휠의 내부 톱니와 맞물립니다. 이렇게 하면 시소에 대한 동작(고조파 발생기의 변형)이 상대방(플렉시블 기어)에 전달되어 하모닉 감속기가 입력축에서 출력축으로 감속 및 토크 전달을 달성하는 것과 마찬가지로 시소의 균형과 동력 전달이 이루어집니다.
고조파 감속기에서는 고조파 발생기에 의해 생성된 변형으로 인해 유연한 기어의 모양이 주기적으로 변경되어 강체 휠의 내부 톱니와 맞물리게 됩니다. 이러한 방식으로 입력 샤프트의 회전 운동(예: 모터 속도)이 플렉서블 기어로 전달되고, 플렉서블 기어와 강성 휠 사이의 맞물림이 출력 샤프트의 감속 및 토크 전달을 달성합니다. 이 변형 및 맞물림 과정은 마치 시소 위에서 당신과 친구들의 행동이 힘의 전달과 이동을 달성하는 것과 마찬가지로 힘의 전달과 이동을 달성합니다.
고조파 감속기의 변속 원리는 고조파 발생기에 의해 발생하는주기적인 변형으로 유연한 기어의 모양을 변경하여 입력축에서 출력축으로 토크 전달 및 변속 효과를 달성합니다.
산업용 로봇에서 하모닉 감속기의 역할은 산업용 로봇에서 중요한 역할을 하기 때문에 과소평가할 수 없습니다.
1. 정밀한 감속변속기
산업용 로봇은 정확한 작업 작업을 수행하기 위해{0}}고정밀 모션 및 위치 제어가 필요합니다. 하모닉 감속기는-고정밀 전송 특성을 가지며 정밀한 감속비를 제공하여 로봇의 움직임을 더욱 부드럽고 정확하게 만듭니다.
2. 높은 토크 전달 능력
산업용 로봇은 일반적으로 큰 부하와 토크를 처리해야 합니다. 하모닉 감속기는 상대적으로 작은 부피와 무게로 높은 토크 전달 능력을 달성할 수 있어 로봇에게 다양한 작업을 완료하는 데 충분한 전력을 제공합니다.
3. 컴팩트한 구조
산업용 로봇은 일반적으로 공간이 제한되어 있으며 소형 전송 장치가 필요합니다. 하모닉 감속기의 컴팩트한 구조는 공간을 덜 차지하므로 산업용 로봇 설계에 더 많은 유연성과 자유도를 제공합니다.