KR20140000006A

KR20140000006A - 모션 전달 장치의 백 클리어런스 제어 방법.

Info

Publication number: KR20140000006A
Application number: KR1020120067067A
Authority: KR
Inventors: 요한슨 얀
Original assignee: 요한슨 얀
Priority date: 2012-06-22
Filing date: 2012-06-22
Publication date: 2014-01-02

Abstract

본 발명의 모션 전달 장치의 백 클리어런스 제어 방법은, 상이한 요구를 충족시키도록 모션 전달 장치의 백 클리어런스를 생성, 저감 및 균일한 제거를 제어할 수 있다. 상기 모션 전달 장치는, 제1 전기 모터와, 제2 전기 모터와, 제1 및 제2 치형 구동 부재에 결합되는 치형 요소를 포함하고, 치형 요소가 정밀하게 위치설정될 필요가 있을 때, 치형 요소의 상이한 위치에서의 치형 요소와 제2 전기 모터 사이의 백 클리어런스는 토크 변화에 따라 제어되어, 결국 제1 전기 모터에 대한 제2 전기 모터의 위치 오프셋이 변화되고, 치형 요소가 정밀하게 위치설정될 필요가 없을 때, 제2 전기 모터는 제어되지 않는다.

Description

모션 전달 장치의 백 클리어런스 제어 방법.{METHOD FOR CONTROLLING BACK CLEARANCE OF A MOTION TRANSMISSION APPARATUS}

본 발명은 모션 전달 장치 제어 방법에 관한 것으로, 특히 모션 전달 장치의 백 클리어런스 제어 방법에 관한 것이다.

많은 현존 기계에서는 모션을 전달하여 변위를 달성하기 위한 치형 요소(toothed element) 및 전기 모터를 채용한다. 치형 요소는 치형 바아, 웜 휠 및 스크류 등을 포함한다.

모션 전달은 주로 전기 모터와 다양한 치형 요소 사이의 치-대-치(teeth-to-teeth) 결합에 의해 달성된다. 그러나, 제조 오차 및 마모의 요인으로 인해 전기 모터와 치형 요소 사이에는 항상 백 클리어런스(back clearance)가 있고, 백 클리어런스는 전기 모터가 개시, 구동 또는 정지 시 치들 사이에서의 충돌을 야기하여 결국 진동, 소음 및 균일한 손상을 야기한다.

그러나, 적정량의 백 클리어런스는 전달 손실을 감소시킬 수 있고, 전기 모터와 치형 요소의 수명을 연장시킬 수 있다.

본 발명은 상술한 단점을 완화시키고 그리고/또는 제거하기 위해 고안되었다.

본 발명의 주목적은 상이한 요구들에 충족시키도록 모션 전달 장치의 백 클리어런스의 생성, 저감 및 균일한 제거를 제어할 수 있는 모션 전달 장치의 백 클리어런스 제어 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 제1 치형 구동 부재를 갖는 제1 전기 모터와, 제2 치형 구동 부재를 갖는 제2 전기 모터와, 상기 제1 및 제2 치형 구동 부재와 결합되는 치형 부재를 구비하는 모션 전달 장치의 백 클리어런스 제어 방법이 제공되며, 상기 모션 전달 장치의 백 클리어런스 제어 방법은, 상기 치형 요소를 고정시키기 위해 반대 방향으로 회전되도록 상기 제1 전기 모터 및 제2 전기 모터를 제어하는 단계와, 상기 치형 부재와 제2 치형 구동 부재 사이에 또는 상기 치형 부재와 제1 치형 구동 부재 사이에서 백 클리어런스가 발생될 때, 상기 치형 부재를 이동시키게 구동할 수 있는 토크를 출력하도록 제2 전기 모터를 제어하는 단계를 포함하고, 상기 제2 전기 모터의 토크는 변화하고, 상기 치형 부재에 대해 상이한 위치에서의 제2 전기 모터의 토크 변화는 기록되고, 상기 치형 부재는 정밀하게 위치설정될 필요가 있을 때, 상기 치형 부재의 상이한 위치에서의 치형 부재와 제2 전기 모터의 제2 치형 구동 부재 사이의 백 클리어런스는 토크 변화에 따라 변화되어, 상기 제1 전기 모터에 대해 제2 전기 모터의 위치 오프셋을 변화시키고, 상기 치형 부재가 정밀하게 위치될 필요가 없을 때, 상기 제2 모터는 제어되지 않는다.

상기 제1 및 제2 전기 모터는 서보 모터인 것이 바람직하다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 모션 전달 장치의 백 클리어런스 제어 방법과 연합하여 사용된 장치의 조립도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 치형 부재의 상이한 위치에서의 제1 및 제2 전기 모터의 토크를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 모션 전달 장치의 백 클리어런스 제어 방법과 연합하여 사용된 장치의 조립도이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 모션 전달 장치의 백 클리어런스 제어 방법과 연합하여 사용된 장치의 조립도이다.

본 발명은 예시만을 목적으로 하여 본 발명에 따른 양호한 실시예를 도시한 첨부 도면과 함께 볼 때, 이하의 설명으로부터 명백해질 수 있다.

도1 및 도 2에서, 본 발명은 모션 전달 장치의 백 클리어런스 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 하고, 상기 모션 전달 장치는, 제1 치형 구동 부재(11)를 갖는 제1 전기 모터(10)와, 제2 치형 구동 부재(21)를 갖는 제2 전기 모터(20)와, 상기 제1 및 제2 치형 부재(11, 21)와 결합되는 치형 부재(30)를 포함한다. 제1 및 제2 전기 모터(10, 20)는 서보 모터이며, 서보 모터의 작동 및 구조는 통상적이므로 추가의 설명은 하지 않는다. 제1 및 제2 치형 구동 부재(11, 21)는 치형 휠이다. 치형 부재(30)는 치형 바아, 웜 휠, 스크류 등일 수 있다. 본 실시예에서, 치형 부재(30)는 치형 부재(30)의 변위를 측정하는 데 사용되는 광학 스케일과 연합하여 사용되는 치형 바아이다. 상기 모션 전달 장치의 백 클리어런스 제어 방법은, 이하의 방법;

a. 치형 요소(30)를 고정하기 위해 제1 전기 모터(10) 및 제2 전기 모터(20)가 반대 방향으로 회전(예로써, 제1 전기 모터(10)는 시계방향으로 회전되고, 제2 전기 모터(20)는 반시계방향 또는 다른 방향으로 회전)되도록 제어하는 단계로서, 이때 제1 전기 모터(10)는 치형 부재(30)를 고정시키는, 제어 단계와,

b. 치형 부재(30)를 구동시킬 수 있는 토크를 출력하기 위해 제2 전기 모터(20)를 제어하는, 즉 치형 부재(30)에 대해 이상적으로 회전하도록 제1 및 제2 전기 모터(10, 20)를 제어하는 단계를 포함한다. 제2 치형 구동 부재(21)와 치형 부재(30) 사이, 또는 제1 치형 구동 부재(11)와 치형 부재(30) 사이에서 백 클리어런스가 발생되면, 제2 전기 모터(20)의 토크는 변화하고, 치형 부재(30)에 대해 상이한 위치에서의 제2 전기 모터(20)의 토크 변화는 기록된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 치형 부재(30)에는 1 내지 10의 위치가 있고, 제2 전기 모터(20)가 치형 부재(30)의 1 및 3의 위치에 위치될 때, 제2 전기 모터(20)와 치형 부재(30) 사이에 백 클리어런스가 발생된다. 제2 전기 모터(10)가 치형 부재(30)의 8 및 7의 위치에 위치될 때, 제1 전기 모터(10)와 치형 부재(30) 사이에 백 클리어런스가 발생된다. 이때, 제2 전기 모터(20)의 토크는 제1 전기 모터(10)가 7 및 8의 위치에 위치될 때 변화된다.

c. 치형 부재(30)가 정밀하게 위치될 필요가 있을 때, 치형 부재(30)의 상이한 위치에서의 제2 전기 모터(20)와 치형 부재(30) 사이의 백 클리어런스는 토크 변화에 따라 제어될 수 있어, 결국 제1 전기 모터(10)에 대한 제2 전기 모터(20)의 위치 오프셋이 변화된다. 예로써, 제1 전기 모터(10)가 치형 부재(30)를 이동하도록 구동되어, 제2 전기 모터(20)가 치형 부재(30)의 1의 위치로 이동되게 할 때, 제2 전기 모터(20)의 위치 오프셋은 제2 전기 모터(20)에 의해 치형 부재(30)의 1의 위치에서 발생되는 백 클리어런스를 제거하도록 증가될 수 있고, 따라서, 치형 부재(30)는 정밀하게 위치설정될 수 있다.

치형 부재(30)가 정밀하게 위치설정될 필요가 없을 때, 제2 전기 모터(20)는 제어되지 않으므로, 제1 전기 모터(10)가 기형 부재(30)를 이동시키기 위해 구동될 때, 적정량의 백 클리어런스가 몇몇 특별한(전달) 요구를 충족시키기 위해 발생되어 제1 및 제2 전기 모터(10, 20)와 치형 부재(30) 사이의 마모를 저감시킬 수 있다.

따라서, 모션 전달 장치의 백 클리어런스의 저감 및 제거 외에, 본 발명은 몇몇 특별한 요구를 충족시키기 위해 백 클리어런스의 존재를 허용할 수도 있다.

도 3에서, 본 발명의 제2 실시예를 도시하며, 제1 및 제2 전기 모터(10a, 20a)에 의해 구동되는 제1 및 제2 치형 구동 부재(11a, 21a)가 웜 샤프트이고, 치형 부재(30a)는 웜 휠이라는 점을 제외하고, 앞선 실시예와 유사하다.

도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예는, 제1 전기 모터(10b)에 의해 구동되는 제1 치형 구동 부재(11b)는 스크류이고, 제2 전기 모터(20b)에 의해 구동되는 제2 치형 구동 부재(21b)는 웜 휠이고, 치형 부재(30b)는 제1 너트(31b) 및 제2 너트(32b)를 구비하는 슬라이드 블록이라는 점을 제외하고는, 제1 실시예와 유사하다. 제1 너트(31b)는 제1 치형 구동 부재(11b) 상에 나사 결합된다. 제2 전기 모터(20b)에 의해 구동되는 제21 치형 구동 부재(21b)는 제2 너트(32b)를 미리 결정된 범위까지 긴밀해지도록 시계방향 또는 반시계방향으로 회전되게 구동한다.

본 발명에 따른 다양한 실시예를 도시하고 설명하였지만, 본 발명의 범위 내에서 추가의 실시예가 이루어질 수 있다는 점을 이 기술 분야의 숙련자는 알 수 있다.

Claims

제1 치형 구동 부재(11)를 갖는 제1 전기 모터(10)와, 제2 치형 구동 부재(21)를 갖는 제2 전기 모터(20)와, 상기 제1 및 제2 치형 구동 부재(11, 21)와 결합되는 치형 부재(30)를 구비하는 모션 전달 장치의 백 클리어런스 제어 방법이며,
상기 치형 요소(30)를 고정시키기 위해 반대 방향으로 회전되도록 상기 제1 전기 모터(10) 및 제2 전기 모터(20)를 제어하는 단계와,
상기 치형 요소(30)와 제2 치형 구동 부재(21) 사이에 또는 상기 치형 요소(30)와 제1 치형 구동 부재(11) 사이에서 백 클리어런스가 발생될 때, 상기 치형 요소(30)를 이동시키게 구동할 수 있는 토크를 출력하도록 제2 전기 모터(20)를 제어하는 단계를 포함하고,
상기 제2 전기 모터(20)의 토크는 변화하고, 상기 치형 요소(30)에 대해 상이한 위치에서의 제2 전기 모터(20)의 토크 변화는 기록되고,
상기 치형 요소(30)가 정밀하게 위치설정될 필요가 있을 때, 상기 치형 요소(30)의 상이한 위치에서의 치형 요소(30)와 제2 전기 모터(20)의 제2 치형 구동 부재(21) 사이의 백 클리어런스는 토크 변화에 따라 변화되어, 상기 제1 전기 모터(10)에 대해 제2 전기 모터(20)의 위치 오프셋을 변화시키고, 상기 치형 요소(30)가 정밀하게 위치될 필요가 없을 때, 상기 제2 모터(20)는 제어되지 않는, 모션 전달 장치의 백 클리어런스 제어 방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 전기 모터(10, 20)는 서보 모터인, 모션 전달 장치의 백 클리어런스 제어 방법.