KR20090082792A - A Hardness Testing Unit for Decelerator - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 하모닉 감속기용 강성 시험기에 관한 것으로, 더 상세하게는 하나의 장치를 통해 하모닉 감속기의 입,출력 각도전달 시험은 물론 전체적인 강도의 시험을 가능하게 할 수 있는 하모닉 감속기용 강성 시험기에 관한 것이다.The present invention relates to a stiffness tester for harmonic reducers, and more particularly, to a stiffness tester for harmonic reducers that can enable the input and output angle transfer test of the harmonic reducer as well as the overall strength test through one device. .
일반적으로 하모닉 감속기(Harmonic Drive)라 함은, 감속기의 일종으로 대표적으로 로봇팔 등의 관절에 널리 사용되는 것이다. 이에 통상적으로 알려진 하모닉 감속기는, 입력축에 대한 출력축의 감속비를 20:1~ 100:1 까지 얻을 수 있는 것으로, 먼저 하모닉 감속기를 간단히 설명하면 다음과 같다. In general, the harmonic drive is a kind of reducer, and is typically used for joints such as robot arms. Generally known harmonic reducer, the reduction ratio of the output shaft to the input shaft can be obtained from 20: 1 to 100: 1, the harmonic reducer briefly described as follows.
도 4는 통상적인 하모닉 감속기를 나타낸 것으로, 도 4a는 종단면도이고, 도 4b는 도 4a의 B-B선 단면도이다. 이에, 하모닉 감속기는, 둘레에 베어링(101a)이 구비된 타원형 캠축(101b)과 내부 중앙에 입력축 연결홀(101c)이 형성된 웨이브 제네레이터(101; Wave Generator)와, 상기 베어링(101a)을 감싸는 컵 형상의 금속 탄성체로 구성되며 외측 둘레에 기어(102a)가 구비되어 있고 출력축(22)과 연결되는 플렉시블 스플라인(102; Flexible Spline)과, 상기 내측 둘레에는 상기 플렉시블 스플라인과 일부가 맞물리는 원형의 피치원을 가지는 내측기어(103a)가 구비되고 케이싱에 고정되는 서큘러 스플라인(103 ; Circular Spline)으로 구성된다. 그리고 상기 플렉시블 스플라인(102)의 기어수는 서큘러 스플라인(103)의 기어수 보다 적개되어 있다. Figure 4 shows a typical harmonic reducer, Figure 4a is a longitudinal cross-sectional view, Figure 4b is a cross-sectional view taken along the line B-B of Figure 4a. Accordingly, the harmonic reducer includes an
예를 들어, 입력축과 출력축의 감속비를 100:1로 하였을 때, 서큘러 스플라인(103)의 기어수가 플렉시블 스플라인(102)의 기어수 보다 2개 많게 된다. 따라서 웨이브 제네리에터(101)가 100회전 하게 되면, 플레시블 스프라인(102)은 서큘러 스프라인(103)의 기어수가 2개 적기 때문에, 웨이브 제네레이터(101)의 회전 방향과 역방향으로 기어수의 차인 2개의 기어수 만큼 역방향으로 회전된다. 그러므로 입력축에 연결된 웨이브 제너레이터(101)가 정방향으로 100회전을 하게 되면 출력축과 연결된 플렉시블 스프라인(102)은 역방향으로 1회전을 출력하는 작동을 하는 것이다. For example, when the reduction ratio between the input shaft and the output shaft is 100: 1, the number of gears of the
그런데, 종래에는 상기와 같이 구성된 하모닉 감속기의 성능을 정밀하게 측정하는 장치가 없었다. 따라서 종래에는 하모닉 감속기를 직접적으로 로봇이나 여러 장치에 장착한 다음 성능을 테스트함으로써, 많은 비용이 낭비되었음은 물론 시험중 고가인 로봇이나 여러 장치의 고장을 유발하는 심각한 문제점을 가지고 있었다. 또한 하모닉 감속기를 실제 장착한 상태에서 시험을 하게 됨으로써, 하모닉 감속기의 강성 등의 성능 시험은 전혀 할 수 없는 문제점을 가지고 있었다.However, conventionally, there has been no device for accurately measuring the performance of the harmonic reducer configured as described above. Therefore, in the related art, the harmonic reducer is directly mounted on a robot or various devices, and then tested for performance. Therefore, a large amount of money was wasted, and a serious problem causing a failure of expensive robots or various devices during the test was caused. In addition, since the test is performed in a state where the harmonic reducer is actually mounted, there is a problem that performance tests such as stiffness of the harmonic reducer cannot be performed at all.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소할 수 있도록 발명된 것으로, 하모닉 감속기를 실제 장착하지 않고도 입,출력 각도전달 시험을 가능하게 할 수 있는 하모닉 감속기의 강성 시험기를 제공하는 것을 목적으로 한다. Accordingly, the present invention has been invented to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a stiffness tester of a harmonic reducer that can enable the input and output angle transfer test without actually mounting the harmonic reducer.
또한 전체적인 강성을 시험할 수 있도록 하는 하모닉 감속기의 강성 시험기를 제공하는 다른 목적도 있다. 또한, 하모닉 감속기의 로스트 모션과 히스테리스 로스 및 백레쉬 값을 좀 더 정밀하게 측정할 수 있는 하모닉 감속기의 강성 시험기를 제공하는 또 다른 목적도 있다.It is also another object to provide a stiffness tester for harmonic reducers that allow testing of the overall stiffness. Another object is to provide a stiffness tester of the harmonic reducer that can more accurately measure the lost motion and hysteresis loss and backlash values of the harmonic reducer.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로 본 발명은, The present invention as a means for achieving the above object,
전,후 수평레일이 구비된 베이스를 상부에 장착하여 지지하는 프레임; 상기 수평레일의 일측에 수직으로 세워지며 엔코더와 연결된 출력축이 관통 회전되게 결합된 수직 고정대와; 상기 수평레일상에 설치되어 수평레일을 따라 좌우로 이동되며, 일측에 모터가 설치되고, 상기 모터의 구동을 통해 회전되는 입력 회전축이 타측에 설치된 수직 이동대와; 상기 수직 고정대와 수직 이동대의 사이에 수평레일을 타고 이동하고, 상기 입력 회전축과 출력축이 연결되는 하모닉 감속기를 고정수단을 통해 내부에 고정시킨 감속기 고정대; 상기 제 1 모터를 제어하여 엔코더에서 출력된 데이터 입력받아 분석하는 제어부; 로 구성함이 특징이다.A frame supporting the base having the front and rear horizontal rails mounted thereon; A vertical holder mounted vertically on one side of the horizontal rail and coupled with the output shaft connected to the encoder to rotate through; A vertical moving table installed on the horizontal rail and moving left and right along the horizontal rail, and having a motor installed at one side thereof and having an input rotation shaft rotated by driving the motor; A reducer holder for moving a horizontal rail between the vertical holder and the vertical holder, and fixing the harmonic reducer connected to the input rotating shaft and the output shaft therein through fixing means; A controller for controlling the first motor to receive and analyze data input from the encoder; It is characterized by the configuration.
또한, 상기 수직 고정대는, 상기 출력축을 회전되게 지지하는 양측 고정대로 구성하고, 상기 양측 고정대의 사이에는 출력축에 중간이 관통 고정되어 전,후방으로 돌출되게 구비된 회전암을 설치하며, 상기 프레임에는 상기 회전암의 각도를 변경시키는 각도 변경수단을 더 구비하고, 상기 제어부는 각도 변경수단을 더 제어하는 것이 특징이다.In addition, the vertical holder is composed of two side holders for supporting the output shaft to be rotated, and between the two side holders are provided with a rotating arm provided to project the front and rear through the middle fixed to the output shaft, the frame Further comprising an angle changing means for changing the angle of the rotary arm, the control unit is characterized in that for further controlling the angle changing means.
또한, 상기 각도 변경수단은, 상기 베이스의 일측 하부에 구비되어 회전되는 와이어 권취롤을 갖는 구동부와, 상기 구동부의 전,후방인 프레임의 전,후방으로 돌출되게 구비되고 각각의 전,후단에는 전,후방 롤이 각각 구비된 전,후방 돌출대와, 상기 와이어 권취롤에서 이중으로 각기 권취된 상태에서 전,후방으로 인출되어 상기 전,후방롤에 각기 거쳐 상기 회전암의 전,후방에 각기 연결되는 전,후방 와이어로 구성되는 것이 특징이다.The angle changing means may include a driving part having a wire winding roll which is provided at one side lower portion of the base, and protrudes forward and rearward of a frame that is front and rear of the driving part, and is provided at the front and rear ends of the base. The front and rear protrusions are provided with rear rolls, respectively, and are pulled out in the front and rear in a state in which the wire winding rolls are respectively wound in double, and connected to the front and rear of the rotary arm through the front and rear rolls, respectively. It is characterized by consisting of the front and rear wires.
또한, 상기 구동부는, 상기 제어부의 신호에 의해 구동되는 모터와, 상기 모터와 상기 와이어 권취롤의 사이에 설치되는 감속기로 구성되는 것이 특징이다.In addition, the drive unit is characterized in that it is composed of a motor driven by the signal of the control unit, and a reducer provided between the motor and the wire winding roll.
또한, 회전암 전,후방과 각 전,후방롤 전,후방 와이어의 중간에는 상기 제어부와 연결되는 로드셀을 더 설치하고, 상기 제어부는 상기 로드셀로부터 입력되는 데이터를 입력받아 분석하는 것이 특징이다.In addition, a load cell connected to the control unit is further installed in the middle of the front, rear, and front and rear rolls of the rotary arm, and the controller receives and analyzes data input from the load cell.
또한, 상기 고정수단은, 상기 감속기 고정대 전,후방 커버에 관통 설치하고, 내부 일측에는 중공부가 형성되며, 내부 타측에는 확장부가 구비된 장착관과; 상기 중공부에 베어링을 통해 회전 가능하게 설치하고 일측이 출력축에 삽입 연결되는 연결 회전축과; 상기 확장부의 일측 둘레에 구비되어 상기 하모닉 감속기를 구성하는 서큘러 스플라인이 볼트를 통해 비 회전되게 고정되는 다수의 탭홈과; 상기 연결 회전축의 타측 단부의 둘레에 구비되어 상기 하모닉 감속기를 구성하는 플렉시블 스플라인이 다수의 볼트를 통해 연결 회전축과 연동 회전되게 연결되는 다수의 탭홈을 포함하는 것이 특징이다.In addition, the fixing means is installed through the front and rear cover of the reducer, the hollow portion is formed on one side of the inside, and the mounting pipe provided with an expansion portion on the other side; A connecting rotary shaft installed rotatably through a bearing in the hollow part and having one side inserted into and connected to the output shaft; A plurality of tab grooves provided around one side of the extension part and fixed to the non-rotational circular splines constituting the harmonic reducer; It is characterized in that it comprises a plurality of tab grooves provided around the other end of the connecting rotary shaft constituting the harmonic reducer is connected in rotation with the connecting rotary shaft through a plurality of bolts.
상술한 바와 같은 본 발명은, 하모닉 감속기의 입,출력 각도전달 시험을 가능하게 할 수 있도록 함으로써, 하모닉 감속기를 실제 장치에 장착하여 시험하는 과정에서 발생되는 비용손실 및 장착된 장치의 손상을 사전에 예방할 수 있는 효과가 있다. According to the present invention as described above, by enabling the input and output angle transfer test of the harmonic reducer, the cost loss and damage of the mounted apparatus in advance in the process of testing the harmonic reducer to the actual device in advance There is a preventable effect.
또한 전체적인 강성의 시험을 가능하게 함으로써 종합적인 성능시험 데이터를 가지는 하모닉 감속기를 제공하는 효과도 있다. It also has the effect of providing a harmonic reducer with comprehensive performance test data by enabling testing of overall stiffness.
또 하모닉 감속기의 로스트 모션과 히스테리스 로스 및 백레쉬 값을 좀 더 정밀하게 측정할 수 있도록 함으로써, 고정밀도를 가지는 하모닉 감속기를 제공하는 효과도 있다.In addition, the loss motion and hysteresis loss and backlash values of the harmonic reducer can be measured more precisely, thereby providing an harmonic reducer having high precision.
아울러, 비록 본 발명이 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어지지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 첨부된 청구의 범위는 본 발명의 진정한 범위내에 속하는 그러한 수정 및 변형을 포함할 것이라고 여겨진다.In addition, although the invention has been described in connection with the preferred embodiments mentioned, other various modifications and variations may be made without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, it is intended that the appended claims cover such modifications and variations as fall within the true scope of the invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소 들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are designated as much as possible even if displayed on different drawings. In addition, in the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 1은 본 발명에 따른 강성 시험기를 나타낸 것으로, 도 1a는 정면도이고, 도 1b는 우측면도이며, 도 1c는 좌측면도이다. Figure 1 shows a stiffness tester according to the present invention, Figure 1a is a front view, Figure 1b is a right side view, Figure 1c is a left side view.
본 발명의 강성시험기는, 전,후 수평레일(111)이 구비된 베이스(11)를 포함하는 프레임(1)과, 상기 수평레일(111)의 일측에 수직으로 세워지며 엔코더(23)와 연결된 출력축(22)이 관통 회전되게 구비된 수직 고정대(2)와, 상기 수평레일(111)을 따라 좌우로 이동되게 구비되며 모터(32)의 구동을 통해 회전되는 입력 회전축(31)이 구비된 수직 이동대(3)와, 상기 수직 고정대(2)와 수직 이동대(3)의 사이에 수평레일(111)을 타고 이동 가능하게 구비되고 상기 입력 회전축(31)과 출력축(22)이 연결되는 하모닉 감속기(10)가 고정수단(41)을 통해 내부에 고정된 감속기 고정대(4), 상기 모터(32)를 제어하여 엔코더에서 출력된 데이터 입력받아 분석하는 제어부(7)로 구성된다.Rigidity tester of the present invention, the
그리고, 상기 수직 고정대(2)는 상기 출력축(22)을 회전되게 지지하는 양측 고정대(21)로 구성되는 것이다. 즉, 상기 양측 고정대(21)에는 수평으로 형성되어 상기 출력축(22)이 관통되는 관통홀이 형성되어 있고 관통홀과 출력축(22)의 사이에는 출력축(22)을 원활하게 회전시킬 수 있는 베어링이 구비되어 있는 것이다. In addition, the vertical holder 2 is composed of both
또한, 상기 양측 고정대(21)의 사이에는 출력축(22)에 중간이 관통 연결되어 전,후방으로 돌출되게 구비된 회전암(5)이 더 구비되어 있으며, 상기 프레임(1)에는 상기 회전암(5)의 각도를 변경시키는 각도 변경수단(6)이 더 구비되어 있는 것이다. 즉, 상기 각도 변경수단(6)은, 상기 베이스(11)의 일측 하부에 구비되어 회전되는 와이어 권취롤(613)을 포함하는 구동부(61)와, 상기 구동부(61)의 전,후방인 프레임의 전,후방으로 돌출되게 구비되고 각각의 전,후단에는 전,후방 롤(621)이 각각 구비된 전,후방 돌출대(62)와, 상기 와이어 권취롤(613)에서 이중으로 각기 권취된 상태에서 전,후방으로 인출되어 상기 전,후방롤(621)에 각기 거쳐 상기 회전암(5)의 전,후방에 각기 연결되는 전,후방 와이어(63)로 구성되는 것이다. In addition, between the two
또한 상기 구동부(61)는, 상기 제어부(7)의 신호에 의해 구동되는 모터(611)와, 모터(611)와 상기 와이어 권췰롤(621)의 사이에 구비되는 감속기(612)로 구성되는 것이다. 즉, 상기 감속기(612)는 모터(611)의 회전력을 감속시킴과 동시에 토크를 높임에 따라 와이어(63)의 인장력을 향상시켜 시험을 진행함에 있어서 정밀한 토크의 변화를 줄 수 있는 것이다. Moreover, the said
한편, 상기 수직 이동대(3)에 구비된 입력 회전축(31)과 하모닉 감속기(10)에 구비된 웨이브 제네레이터(101)의 연결은, 웨이브 제네레이터(101)의 중앙에 구비된 관통홀에 입력 회전축(31)이 삽입됨으로써 연결되고, 입력 회전축(31)과 상기 관통홀의 사이에는 키가 끼워짐에 따라 웨이브 제네레이터(101)와 입력 회전축(31)이 상호 연동 회전되게 연결되어 있는 것이다. On the other hand, the
이하, 상기 구성을 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration will be described in more detail.
도 2는 도 1a의 A부 확대도로서, 상기 고정수단(41)은, 상기 감속기 고정 대(4)에 형성된 수평 관통홀에 전,후방 커버(211)로 관통되게 구비되어 있고 내부 일측에는 중공부(421)가 형성되고 내부 타측에는 확장부(422)가 구비된 장착관(42)과, 상기 중공부(421)에 베어링(421a)을 통해 회전 가능하게 구비되고 일측이 출력축(22)에 삽입 연결되는 연결 회전축(43)을 포함하는 것이다. FIG. 2 is an enlarged view of a portion A of FIG. 1A, wherein the fixing means 41 is provided to penetrate through the front and
그리고, 상기 고정수단(41)은, 상기 확장부(422)의 일측 둘레에 구비되어 상기 하모닉 감속기(612)를 구성하는 서큘러 스플라인(103)이 볼트(46a)를 통해 비 회전되게 고정되는 다수의 탭홈(45)을 포함하고, 상기 연결 회전축(43)의 타측 단부의 둘레에 구비되어 상기 하모닉 감속기(612)를 구성하는 플렉시블 스플라인(102)이 다수의 볼트(46)를 통해 연결 회전축(43)과 연동 회전되게 연결되는 다수의 탭홈(44)을 포함하는 것이다. 또한, 상기 연결 회전축(43)과 출력축(22)의 연결은 플렌지 또는 키의 연결을 통해 가능한데 도면에서는 키의 연결을 통해 연결하는 상태를 도시하였다. In addition, the
한편, 상기 회전암(5)의 전,후방과 각 전,후방롤(621)의 사이의 각각의 전,후방 와이어의 중간에는 상기 제어부(7)와 연결되는 로드셀(631)이 더 구비되어 있고, 상기 제어부(7)는 상기 로드셀(631)로부터 입력되는 데이터를 입력받아 분석하는 것이다. 즉, 상기 제어부(7)에서는 로드셀(631)에 걸리는 하중을 분석하여 상기 모터(611)의 구동력을 조정함으로써, 상기 회전암(5)에 걸리는 토크를 시험조건에 상응하게 조정할 수 있는 것이다. Meanwhile, a
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 작동관계를 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the operational relationship of the present invention configured as described above are as follows.
이에 본 발명의 작동관계를 설명함에 있어서, 각도 전달시험, 강성시험으로 나누어 설명하기로 한다. In describing the operating relationship of the present invention, it will be described by dividing the angle transfer test, the stiffness test.
먼저, 각도 전달시험을 진행할 경우에는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 감속기 고정대(4)를 일측으로 이동시키고 수직 이동대(3)를 일측으로 이동시키는 과정에서, 수직 고정대(2)의 출력축(22)과 수직 이동대(3)의 입력 회전축(31)을 감속기 고정대(4)에 구비된 하모닉 감속기(612)의 플렉시블 스플라인(102)과 웨이브 제네레이터(101)에 각각 연결한다. First, when the angle transfer test, as shown in Figures 1 and 2, in the process of moving the reducer holder (4) to one side and the vertical movable table (3) to one side, the vertical holder (2) The
다음, 제어부(7)의 명령에 따른 모터(32)의 구동을 통해 입력 회전축(31)을 회전시키고, 엔코더(23)를 통해 출력축(22)의 회전수를 측정하는 과정을 통해, 제어부(7)에서는 모터(32, 611)의 회전수와 엔코더(23)로부터 입력되는 출력축(22)의 회전수를 상호 비교 분석함으로써, 하모닉 감속기(612)의 각도 전달 정도를 정밀하게 분석할 수 있는 것이다. 즉, 상기 각도전달 정도는,“ 출력출 회전각도 - (입력축 회전각도/감속비)”의 식으로 얻어지는 것이다. Next, the
그리고, 강성시험을 진행하는 과정과, 강성시험을 통해 로스트 모션, 히트테리시스 로스, 백래쉬를 값을 얻을 경우에는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 먼저, 감속기 고정대(4)를 일측으로 이동시키고 수직 이동대(3)를 일측으로 이동시키는 과정에서, 수직 고정대(2)의 출력축(22)과 수직 이동대(3)의 입력 회전축(31)을 감속기 고정대(4)에 구비된 하모닉 감속기(612)의 플렉시블 스플라인(102)과 웨이브 제네레이터(103)에 각각 연결한다. 다음으로, 입력 회전축(31)과 연결된 모터(32)를 제어부(7)의 명령에 의해 정지시켜 입력 회전축(31)을 정지시킨다. 그런 다음, 각도 변경수단(6)을 구성하는 모터(611)를 제어부(7)의 명령을 통해 회전시 킴에 따라 와이어 권취롤(613)을 일방향 또는 타 방향으로 회전시키게 되면, 전,후방 와이어(5) 중 하나는 감겨지게 되고 다른 하나는 풀리게 된다. In addition, in the process of carrying out the stiffness test, and when the lost motion, heat terrestrial loss, and backlash are obtained through the stiffness test, as shown in FIGS. 1 and 2, first, the
따라서, 전,후방 와이어와 연결되어 있는 회전암(5)이 시계방향 또는 반시계 방향으로 회전되는 과정에서, 도 3에 도시된 바와 같은 그래프가 얻어진다. Thus, in the course of rotating the
도 3에 도시된 바와 같이 상기 강성 시험을 통해 얻어지는 강성은, “출력축 회전각도/ 토크”의 식으로 얻어지는 것으로, 상기와 같은 시험과정을 통해 하모닉 감속기의 정밀한 강성을 얻을 수 있는 것이다.As shown in FIG. 3, the stiffness obtained through the stiffness test is obtained by the formula of “output shaft rotation angle / torque”, and the precise stiffness of the harmonic reducer can be obtained through the above test process.
그리고, 상기와 같은 강성시험을 진행한 후 얻어지는 로스트 모션은, 도 3에 도시된 그래프에 나타난 바와 같이 강성시험 후 최초의 기울기 값인 T1의 값을 통해 얻어지는 것이다. 또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 히스테리시스 로스를 얻을 경우에는, 먼저, 상기와 같이 강성시험을 진행함에 있어서 회전암의 후방암에 걸리는 토크를 서서히 증가(정격토크의 150%)시킨 후 다시 서서히 감소시킴으로써 그래프 선도의 1사분면 아래쪽 곡선과 윗쪽 곡선으로 비틀림각을 형성한다. 다음 회전암의 전방암에 걸리는 토크를 서서히 증가(정격토크의 150%)시킨 후 다시 서서히 감소시킴으로써 그래프 선도의 3사분면 아래쪽 곡선과 위쪽 곡선으로 비틀림각을 형성하는 조건을 통해 얻어지는 것이다. Then, the lost motion obtained after the stiffness test as described above, is obtained through the value of the first slope value T1 after the stiffness test, as shown in the graph shown in FIG. In addition, as shown in Fig. 3, in the case of obtaining a hysteresis loss, first, the torque applied to the rear arm of the rotary arm is gradually increased (150% of the rated torque) in the stiffness test as described above, and then gradually By reducing, the torsion angle is formed by the lower and upper curves of the first quadrant of the graph plot. The torque applied to the forward arm of the next rotary arm is gradually increased (150% of the rated torque) and then gradually decreased to obtain the torsion angle with the lower quadrant and the upper quadrant of the graph.
즉, 상기와 같은 조건으로 강성시험을 한 후에 얻어지는 히스테리시스 로스는, 강성시험 후 T=0 일 때의 비틀림값의 합으로 얻어지는 것이다. 또한, 상기 강성시험을 진행함에 있어서 백래쉬를 얻을 수 있는데, 도 3에 도시된 그래프에 나타난 바와 같이, 백래쉬는 극히 적은 토크( 히스테리스 로스가 없을 때)시험에서 출 력축이 노는 현상을 말하는 것으로, 이하 이를 측정하는 과정을 설명한다. 이에 백래쉬를 얻을 경우에는, 먼저, 상기와 같이 강성시험을 진행함에 있어서 회전암의 후방암에 걸리는 토크를 서서히 증가시킨다. 즉, 정격토크를 5%미만으로 하여 토크를 증가시키면서 출력축을 움직이게 한 다음 토크으로 0으로 함으로써, 최대비틀림 값이 얻어진다. That is, the hysteresis loss obtained after the stiffness test under the above conditions is obtained by the sum of the torsional values when T = 0 after the stiffness test. In addition, the backlash can be obtained in the stiffness test. As shown in the graph shown in FIG. 3, the backlash refers to a phenomenon in which the output shaft plays in an extremely small torque (without hysteresis loss) test. Hereinafter, the process of measuring this will be described. When the backlash is obtained, first, the torque applied to the rear arm of the rotating arm is gradually increased in the stiffness test as described above. That is, the maximum torsional value can be obtained by moving the output shaft while increasing the torque by setting the rated torque to less than 5% and then setting it to zero by the torque.
다음, 회전암의 전방암에 걸리는 토크를 서서히 증가시킨다. 즉 정격토크를 5%미만으로 하여 토크를 증가시키면서 출력축을 움직이게 한 다음 토크 0으로 함으로써, 최대비틀림 값이 얻어진다. 따라서 백래쉬는 상기와 같은 강성시험의 조건에서 전,후술한 최대비틀림값의 합으로 산출되는 것이다. Next, the torque applied to the front arm of the rotary arm is gradually increased. That is, the maximum torsional value is obtained by moving the output shaft while increasing the torque to less than 5% of the rated torque and then setting the torque to zero. Therefore, the backlash is calculated as the sum of the maximum torsion values described before and after the conditions of the stiffness test as described above.
그러므로, 상기와 같이 하나의 강성 시험기를 통해 하모닉 감속기의 입출력 각도전달시험은 물론, 하모닉 감속기의 전체적이 강도시험을 가능한 장점을 가지는 것이다. 그리고 강도시험을 진행함에 있어서 로스트 모션 값을 분석하여 산출할 수도 있는 것이다. Therefore, as described above, the input / output angle transfer test of the harmonic reducer through one stiffness tester, as well as the overall strength test of the harmonic reducer, has the advantage of being possible. In the strength test, the lost motion value may be analyzed and calculated.
또한, 강도시험을 진행함에 있어서 입력 회전축(31)을 정지시킨 상태에서 출력축(22)의 토크를 가변시킴에 따라서, 하모닉 감속기의 히스테리스 로스와 백레쉬를 좀 더 정밀하게 측정할 수도 있는 장점도 가지는 것이다. In addition, by varying the torque of the
따라서 강성시험을 통해 하모닉 감속기의 종합적인 성능을 측정할 수 있는 하모닉 감속기의 전용 시험기를 제공하는 장점을 가지는 것이다.Therefore, the stiffness test has the advantage of providing a dedicated tester of the harmonic reducer that can measure the overall performance of the harmonic reducer.
도 1은 본 발명에 따른 강성 시험기를 나타낸 것으로, 1 shows a stiffness tester according to the present invention,
도 1a는 정면도이고, 1A is a front view,
도 1b는 우측면도이며, 1B is a right side view,
도 1c는 좌측면도. 1C is a left side view.
도 2는 도 1a의 A부 확대도. FIG. 2 is an enlarged view of a portion A of FIG. 1A; FIG.
도 3은 본 발명에 따른 강성 시험기를 통해 강성 시험후 얻어지는 그래프. Figure 3 is a graph obtained after the stiffness test through the stiffness tester according to the present invention.
도 4는 통상적인 하모닉 감속기를 나타낸 것으로, 4 shows a typical harmonic reducer,
도 4a는 종단면도이고, 4A is a longitudinal sectional view,
도 4b는 도 4a의 B-B선 단면도이다. 4B is a cross-sectional view taken along the line B-B in FIG. 4A.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
1 : 프레임1: frame
11 : 베이스 11: base
111 : 수평레일 111: horizontal rail
2 : 수직 고정대2: vertical holder
21 : 양측 고정대 21: both side holder
211 : 커버 211: cover
22 : 출력축 22: output shaft
23 : 엔코더 23: encoder
3 : 수직 이동대3: vertical moving table
31 : 입력 회전축 31: input rotation axis
32 : 모터 32: motor
4 : 감속기 고정대4: reducer fixture
41 : 고정수단 41: fixing means
42 : 장착관 42: mounting tube
421 : 중공부 421 hollow part
422 : 확장부 422 extension
43 : 연결 회전축 43: connecting rotation axis
44, 45 : 탭홈 44, 45: tap groove
46, 46a : 볼트 46, 46a: Bolt
5 : 회전암5: rotating arm
6 : 각도 변경수단 6: angle changing means
61 : 구동부 61: drive unit
611 : 모터 611: motor
612 : 감속기 612: reducer
613 : 와이어 권취롤 613: wire winding roll
62 : 돌출대 62: protrusion
621 : 롤 621: roll
63 : 와이어 63: wire
631 : 로드셀 631: load cell
7 : 제어부7: control unit
10 : 하모닉 감속기10: harmonic reducer
101 : 웨이브 제네레이터101: Wave Generator
102 : 플렉시블 스플라인102: Flexible Spline
103 : 서큘러 스플라인103: Circular Spline
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