산업용 로봇의 움직임에는 안정적인 구동 장치뿐만 아니라 정밀한 제어를 위한 효율적인 전달 장치도 필요합니다. 이 두 가지는 기계 본체 외에 산업용 로봇의 중요한 부분입니다. 이 기사에서는 산업용 로봇의 구동 장치와 전송 장치를 소개하여 이러한 핵심 구성 요소에 대한 더 깊은 이해를 돕습니다.
구동장치
구동장치는 산업용 로봇 팔의 동력원으로 팔(신체, 팔, 손목, 손 포함)의 다양한 부분을 움직일 수 있게 해준다. 산업용 로봇은 일반적으로 유압 구동, 공압 구동, 전기 구동의 세 가지 기본 구동 방식을 사용합니다. 전기 구동은 현재 산업용 로봇에 가장 일반적으로 사용되는 방법이며, AC 서보 모터가 가장 일반적인 선택입니다. 구동 장치의 배열은 일반적으로 하나의 운전자에 해당하는 하나의 관절로 되어 있어 정밀한 제어와 효율적인 움직임을 달성하는 데 도움이 됩니다.
현재 유압 및 공압 드라이브를 사용하는 낮은 모션 정확도, 무거운 하중 또는 방폭 요구 사항이 있는 일부 로봇을 제외하면 대부분의 산업용 로봇은 전기 드라이브를 사용하며 그 중 AC 서보 모터가 가장 널리 사용되며 드라이버 레이아웃은 대부분 하나의 조인트, 하나의 드라이버를 사용합니다.
전송 장치
전달 장치는 구동 장치의 보조 구성 요소로 엔드 이펙터가 원하는 위치와 자세를 정확하게 달성할 수 있도록 구동 장치의 동작을 로봇 팔의 여러 부분에 전달하는 역할을 합니다.
산업용 로봇은 일반적으로 감속기를 기계적 전달 장치로 사용하는데, 이는 기존 감속기와 비교할 때 특정 요구 사항이 있습니다. 로봇의 관절 감속기는 짧은 전송 체인, 작은 크기, 높은 출력, 가벼운 무게 및 쉬운 제어와 같은 몇 가지 특성을 가져야 합니다. 이러한 기능은 로봇이 효율적인 모션 제어를 달성하는 데 도움이 됩니다.
작동 원리
파동 발생기가 플렉서블 휠에 설치되면 플렉서블 휠의 프로파일이 원형에서 타원형으로 변경됩니다. 장축 끝 근처의 톱니는 강성 휠의 톱니와 완전히 맞물리는 반면(보통 톱니의 약 30%가 맞물린 상태임) 단축 끝 근처의 톱니는 강성 휠에서 완전히 분리됩니다. 원주의 다른 부분에 있는 톱니는 맞물림 및 분리의 과도기 상태에 있습니다. 파동 발생기가 특정 방향으로 연속적으로 회전하면 유연한 휠의 변형이 끊임없이 변하여 유연한 휠과 강성 휠 사이의 맞물림 상태가 맞물림, 맞물림 아웃, 분리 및 재{4}}메싱 사이를 번갈아 가며 발생합니다. 이 과정은 반복되며 플렉서블 휠의 외부 톱니 수는 강성 휠의 내부 톱니 수보다 적으므로 발전기 반대 방향에서 강성 휠에 비해 플렉서블 휠의 느린 회전이 달성됩니다.
이 장치는 유연한 바퀴의 모양을 변경하고 톱니와 단단한 바퀴 사이의 상호 작용을 변경하여 회전을 달성함으로써 로봇의 모션 제어를 달성합니다. 이 프로세스는 필요한 기계적 동작을 생성하기 위해 지속적으로 반복됩니다.
특징
(1) 구조가 간단하고 크기가 작으며 무게가 가볍다. 비슷한 변속비를 가진 일반 감속기와 비교하면 부피와 무게가 약 1/3 이상 감소합니다.
(2) 변속비 범위가 크다. 단일{2}}단 고조파 감속기의 전송비는 50-300이며 권장 값은 75-250입니다. 바이폴라 고조파 감속기의 전송비는 3000에서 60000 사이입니다.
(3) 여러 톱니와 동시에 맞물림, 높은 전달 정확도 및 큰 하중-지탱 능력.
(4) 움직임이 부드럽고 충격이 없으며 소음이 적습니다. 유연한 휠이 변형됨에 따라 고조파 감속기의 기어 사이의 맞물림 및 분리가 점차 강성 톱니 사이로 들어가고 나옵니다. 맞물림 과정에서 치아가 서로 맞물리게 되어 급격한 변화 없이 미끄러짐 속도가 작습니다.
(5) 높은 전송 효율로 고속- 모션을 달성할 수 있습니다.
(6) 차동 전송을 달성할 수 있습니다. 파동발생기와 강체바퀴가 구동되고, 유연바퀴가 구동된다고 가정하자. 이 경우, 빠른 작업 조건과 느린 작업 조건 사이의 전환을 달성하기 위해 차동 전송 메커니즘이 형성될 수 있습니다.
2. RV 감속기
1) 구조
하모닉 감속기와 비교하여 RV 변속기는 피로 강도, 강성 및 수명이 더 길 뿐만 아니라 히스테리시스 정확도도 안정적입니다. 하모닉 드라이브와 달리 사용 시간이 길어질수록 모션 정확도가 크게 떨어집니다. 따라서 RV 감속기는 고정밀 로봇 구동에 많이 사용되며, 하모닉 감속기는 점차적으로 교체되는 추세입니다.- RV 감속기 구조의 개략도는 아래 그림에 나와 있으며 주로 선 기어(중앙 휠), 유성 기어, 회전 암(크랭크 샤프트), 회전 암 베어링, 사이클로이드 기어(RV 기어), 니들 톱니, 강성 디스크 및 출력 디스크와 같은 구성 요소로 구성됩니다.
2) 작동 원리
① 1단 감속: 먼저 모터의 회전운동이 기어축이나 선기어를 통해 2개의 인벌류트 유성기어에 전달됩니다. 이 과정은 큰 기어가 두 개의 작은 기어에 동력을 전달하여 감속의 첫 번째 단계를 달성하는 것과 같습니다.
② 2단계 감속 : 다음으로 유성기어가 회전하기 시작하여 크랭크샤프트를 통해 사이클로이드 기어를 180도 간격으로 구동합니다. 이는 서로 상호 작용하는 한 쌍의 대칭 사이클로이드 기어와 같습니다. 하나는 다른 하나를 중심으로 회전하기 시작하여 감속의 두 번째 단계를 완료합니다.
③ 회전 운동: 이 과정에서 사이클로이드 기어는 회전하는 동안 바늘 톱니 하우징에 고정된 바늘 톱니의 힘을 받게 됩니다. 이 힘으로 인해 사이클로이드 바퀴는 스핀처럼 궤도 방향과 반대되는 회전 운동을 하게 됩니다.
④ 출력 메커니즘: 마지막으로 사이클로이드 기어의 회전은 두 개의 크랭크샤프트를 통해 리지드 디스크와 출력 디스크에 일정한 속도로 전달됩니다. 이는 평행사변형의 동일한 각속도 출력 메커니즘을 형성하여 로봇의 다른 부분으로 동작을 전달합니다.
RV 전동장치는 이러한 복잡한 상호작용을 통해 전기모터의 회전운동을 로봇이 요구하는 복잡한 운동으로 변환함으로써 효율적인 감속과 정밀한 제어를 실현합니다.
3) 특징
(1) 변속비 범위가 넓고, 변속효율이 높다.
(2) 비틀림 강성은 전형적인 사이클로이드 바람개비 감속기의 출력 메커니즘보다 훨씬 더 높습니다.
(3) 정격 토크에서는 탄성 히스테리시스가 작습니다.
(4) 동일한 토크와 동력을 전달하는 경우 RV 감속기는 다른 감속기에 비해 크기가 작습니다.
산업용 로봇의 구동장치 및 전달장치에 대한 이해
산업용 로봇의 움직임에는 안정적인 구동 장치뿐만 아니라 정밀한 제어를 위한 효율적인 전달 장치도 필요합니다. 이 기사에서는 산업용 로봇의 구동 장치와 전송 장치를 소개하여 이러한 핵심 구성 요소에 대한 더 깊은 이해를 돕습니다.
산업용 로봇의 구동장치와 전달장치는 효율적이고 정밀한 동작을 구현하기 위한 핵심 부품으로, 이들의 선택과 구성은 로봇의 성능과 응용에 있어 중요한 역할을 합니다. 다양한 산업용 로봇에는 다양한 유형의 구동 및 전송 방법이 적합합니다. 특정 요구 사항에 따라 적절한 구성 요소를 선택하면 로봇 작업의 효율성과 정확성을 향상시키는 데 도움이 됩니다.