산업사회에서 지식기반 사회로 발전함에 따라 현재 사용되는 정밀 제어 감속기는 반도체, PDP, LCD, 자동차, 인쇄기, 각종산업용, 항공우주 및 휴먼로봇 등 에서 Motion Control의 Drive에 핵심 요소로 사용되고 있으며, 높은 감속비와 정밀도를 가진다. 정밀감속기의 성능은 백래쉬 및 각도전달정도의 정도 차이로 인하여 자세제어와 위치제어 등으로 좌우되기 때문에 높은 성능의 로봇을 개발하기 위해서는 반드시 설계 해석과 구성 소재에 관한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 정밀감속기의 주요 구성소재의 분석과 백래쉬와 각도전달정도에 대한 해석을 수행하고 시험결과와 비교하였다. 대부분의 산업용 로봇이나 기타 자율 이동형 로봇 및 자동화 장치의 기구부는 모터, 브레이크, 감속기와 각종 동력전달 장치로 구성되어 있으며 이중 감속기는 장치의 정도 및 진동 소음특성에 영향을 미치는 부품으로 기계적 구성장치의 중추적인 역할을 담당하고 있다. 현재 공장 자동화에 사용되는 대부분의 로봇 중 상단 2～3개의 관절에서는 하모닉 감속기가 사용되고 있고, 하단부의 감속기는 대부분 ...
산업사회에서 지식기반 사회로 발전함에 따라 현재 사용되는 정밀 제어 감속기는 반도체, PDP, LCD, 자동차, 인쇄기, 각종산업용, 항공우주 및 휴먼로봇 등 에서 Motion Control의 Drive에 핵심 요소로 사용되고 있으며, 높은 감속비와 정밀도를 가진다. 정밀감속기의 성능은 백래쉬 및 각도전달정도의 정도 차이로 인하여 자세제어와 위치제어 등으로 좌우되기 때문에 높은 성능의 로봇을 개발하기 위해서는 반드시 설계 해석과 구성 소재에 관한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 정밀감속기의 주요 구성소재의 분석과 백래쉬와 각도전달정도에 대한 해석을 수행하고 시험결과와 비교하였다. 대부분의 산업용 로봇이나 기타 자율 이동형 로봇 및 자동화 장치의 기구부는 모터, 브레이크, 감속기와 각종 동력전달 장치로 구성되어 있으며 이중 감속기는 장치의 정도 및 진동 소음특성에 영향을 미치는 부품으로 기계적 구성장치의 중추적인 역할을 담당하고 있다. 현재 공장 자동화에 사용되는 대부분의 로봇 중 상단 2～3개의 관절에서는 하모닉 감속기가 사용되고 있고, 하단부의 감속기는 대부분 RV 감속기 및 사이크로이드 감속기가 사용된다. 상단부 3개의 로봇 관절에 사용하는 하모닉 감속기는 고정밀 감속기이나 가격이 고가인 단점이 있어 일반 정밀제어 산업에는 이에 대처하는 비정밀급 유성감속기가 흔히 쓰인다. 서보모터의 헤드(Gear Box)에도 저 백래쉬형 유성감속기를 사용하는 실정이나, 유성 감속기의 특성상 백래쉬가 존재하고 부품수가 많아 서보모터 보다 헤드의 외경이 크게 나타나는 경우가 있어 정밀 감속기로는 적용이 어렵다. 정밀감속기의 핵심기술은 정확한 궤도 곡선의 설계와 궤도의 가공 및 볼의 정밀 연삭과 소재선정 및 열처리 프로세스 등을 들 수 있다. 또한 각 부품의 가공정도를 일정하게 하는 Jig의 설계 및 제작에 있다. 본 논문에서는 설계부터 소재 선정 및 가공공정에 대한 종합적인 연구를 실시하였으며, 이에 필요한 설계 소프트웨어를 작성하여 정밀감속기 설계와 구성소재에 관한 연구를 통한 정밀감속기 제품 기술 개발에 접목시켰다. 또한 베어링과 감속기 본체의 소재에 대한 Metal-Design 기술을 토대로 하여 사용 용도에 적합한 부품을 설계하기 위한 설계기술과, 부품의 기계적 성질을 향상시키기 위한 열처리 기술, 표면처리 기술 등을 분석하였다. 마지막으로 감속기 성능에 대한 시험을 수행하여 하중에 대한 강성과 정밀도를 나타내는 히스테리시스 곡선을 측정하고, 비교 해석하였다. 이를 통해 본 논문에서 수행된 설계와 구성소재에 대한 연구로 정밀감속기 설계와 제품 개발 및 제작에 적극 활용할 수 있다.
산업사회에서 지식기반 사회로 발전함에 따라 현재 사용되는 정밀 제어 감속기는 반도체, PDP, LCD, 자동차, 인쇄기, 각종산업용, 항공우주 및 휴먼로봇 등 에서 Motion Control의 Drive에 핵심 요소로 사용되고 있으며, 높은 감속비와 정밀도를 가진다. 정밀감속기의 성능은 백래쉬 및 각도전달정도의 정도 차이로 인하여 자세제어와 위치제어 등으로 좌우되기 때문에 높은 성능의 로봇을 개발하기 위해서는 반드시 설계 해석과 구성 소재에 관한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 정밀감속기의 주요 구성소재의 분석과 백래쉬와 각도전달정도에 대한 해석을 수행하고 시험결과와 비교하였다. 대부분의 산업용 로봇이나 기타 자율 이동형 로봇 및 자동화 장치의 기구부는 모터, 브레이크, 감속기와 각종 동력전달 장치로 구성되어 있으며 이중 감속기는 장치의 정도 및 진동 소음특성에 영향을 미치는 부품으로 기계적 구성장치의 중추적인 역할을 담당하고 있다. 현재 공장 자동화에 사용되는 대부분의 로봇 중 상단 2～3개의 관절에서는 하모닉 감속기가 사용되고 있고, 하단부의 감속기는 대부분 RV 감속기 및 사이크로이드 감속기가 사용된다. 상단부 3개의 로봇 관절에 사용하는 하모닉 감속기는 고정밀 감속기이나 가격이 고가인 단점이 있어 일반 정밀제어 산업에는 이에 대처하는 비정밀급 유성감속기가 흔히 쓰인다. 서보모터의 헤드(Gear Box)에도 저 백래쉬형 유성감속기를 사용하는 실정이나, 유성 감속기의 특성상 백래쉬가 존재하고 부품수가 많아 서보모터 보다 헤드의 외경이 크게 나타나는 경우가 있어 정밀 감속기로는 적용이 어렵다. 정밀감속기의 핵심기술은 정확한 궤도 곡선의 설계와 궤도의 가공 및 볼의 정밀 연삭과 소재선정 및 열처리 프로세스 등을 들 수 있다. 또한 각 부품의 가공정도를 일정하게 하는 Jig의 설계 및 제작에 있다. 본 논문에서는 설계부터 소재 선정 및 가공공정에 대한 종합적인 연구를 실시하였으며, 이에 필요한 설계 소프트웨어를 작성하여 정밀감속기 설계와 구성소재에 관한 연구를 통한 정밀감속기 제품 기술 개발에 접목시켰다. 또한 베어링과 감속기 본체의 소재에 대한 Metal-Design 기술을 토대로 하여 사용 용도에 적합한 부품을 설계하기 위한 설계기술과, 부품의 기계적 성질을 향상시키기 위한 열처리 기술, 표면처리 기술 등을 분석하였다. 마지막으로 감속기 성능에 대한 시험을 수행하여 하중에 대한 강성과 정밀도를 나타내는 히스테리시스 곡선을 측정하고, 비교 해석하였다. 이를 통해 본 논문에서 수행된 설계와 구성소재에 대한 연구로 정밀감속기 설계와 제품 개발 및 제작에 적극 활용할 수 있다.
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