기어박스 기어
로봇 기어박스는 로봇 설계 및 기능의 특정 요구 사항에 따라 다양한 유형의 기어를 활용할 수 있습니다. 로봇 기어박스에 사용되는 일반적인 기어 유형 중 일부는 다음과 같습니다.
- 스퍼 기어:스퍼 기어는 가장 간단하고 가장 일반적으로 사용되는 기어 유형입니다. 회전축과 평행한 직선형 톱니를 가지고 있습니다. 스퍼 기어는 평행 샤프트 간에 동력을 전달하는 데 효율적이며 보통 속도 응용 분야의 로봇 기어박스에 자주 사용됩니다.
- 헬리컬 기어:헬리컬 기어에는 기어 축에 대해 비스듬히 절단된 각진 톱니가 있습니다. 이 기어는 평기어에 비해 더 부드러운 작동과 더 높은 하중 지지 능력을 제공합니다. 로봇 관절, 고속 로봇 팔 등 저소음과 높은 토크 전달이 필요한 응용 분야에 적합합니다.
- 베벨 기어:베벨 기어는 원뿔 모양의 톱니를 갖고 있으며 교차하는 샤프트 사이의 운동을 전달하는 데 사용됩니다. 이는 로봇 구동렬의 차동 메커니즘과 같이 동력 전달 방향을 변경하기 위해 로봇 기어박스에 일반적으로 사용됩니다.
- 유성 기어:유성 기어는 중앙 기어(선 기어)와 그 주위를 회전하는 하나 이상의 외부 기어(유성 기어)로 구성됩니다. 이 제품은 소형화, 높은 토크 전달, 속도 감소 또는 증폭의 다양성을 제공합니다. 유성 기어 세트는 로봇 팔 및 리프팅 메커니즘과 같이 토크가 높은 응용 분야를 위한 로봇 기어박스에 자주 사용됩니다.
- 웜기어:웜기어는 웜(나사형 기어)과 웜휠이라고 불리는 짝을 이루는 기어로 구성됩니다. 이는 높은 기어 감속비를 제공하며 로봇 액추에이터 및 리프팅 메커니즘과 같이 큰 토크 배가 필요한 응용 분야에 적합합니다.
- 사이클로이드 기어:사이클로이드 기어는 사이클로이드 모양의 톱니를 사용하여 부드럽고 조용한 작동을 구현합니다. 이는 높은 정밀도를 제공하며 산업용 로봇 및 CNC 기계와 같이 정밀한 위치 지정 및 모션 제어가 필수적인 응용 분야의 로봇 기어박스에 자주 사용됩니다.
- 랙 앤 피니언:랙 앤 피니언 기어는 선형 기어(랙)와 원형 기어(피니언)가 서로 맞물려 구성됩니다. 이는 일반적으로 직교 로봇 및 로봇 갠트리와 같은 선형 모션 응용 분야의 로봇 기어박스에 사용됩니다.
로봇 기어박스의 기어 선택은 원하는 속도, 토크, 효율성, 소음 수준, 공간 제약 및 비용 고려 사항과 같은 요소에 따라 달라집니다. 엔지니어는 로봇 시스템의 성능과 신뢰성을 최적화하기 위해 가장 적합한 기어 유형과 구성을 선택합니다.
로봇팔 기어
로봇 팔은 제조 및 조립부터 의료 및 연구에 이르기까지 다양한 응용 분야에 사용되는 많은 로봇 시스템의 필수 구성 요소입니다. 로봇 팔에 사용되는 기어 유형은 팔의 설계, 의도된 작업, 페이로드 용량 및 필요한 정밀도와 같은 요소에 따라 달라집니다. 로봇 팔에 사용되는 몇 가지 일반적인 유형의 기어는 다음과 같습니다.
- 고조파 드라이브:스트레인 웨이브 기어라고도 알려진 하모닉 드라이브는 컴팩트한 디자인, 높은 토크 밀도 및 정밀한 모션 제어로 인해 로봇 팔에 널리 사용됩니다. 이는 웨이브 제너레이터, 플렉스 스플라인(얇은 벽의 유연한 기어) 및 원형 스플라인의 세 가지 주요 구성 요소로 구성됩니다. 하모닉 드라이브는 백래시가 없고 감속비가 높기 때문에 로봇 수술, 산업 자동화 등 정밀한 위치 결정과 부드러운 모션이 필요한 애플리케이션에 적합합니다.
- 사이클로이드 기어:사이클로이드 드라이브 또는 사이클로이드 드라이브라고도 알려진 사이클로이드 기어는 사이클로이드 모양의 톱니를 사용하여 부드럽고 조용한 작동을 달성합니다. 높은 토크 전달, 최소 백래시 및 뛰어난 충격 흡수 기능을 제공하므로 열악한 환경이나 높은 부하 용량과 정밀도가 요구되는 응용 분야의 로봇 팔에 적합합니다.
- 고조파 유성 기어:하모닉 유성기어는 하모닉 드라이브와 유성기어의 원리를 결합한 것입니다. 이 제품은 유연한 링 기어(하모닉 드라이브의 플렉스플라인과 유사)와 중앙 태양 기어를 중심으로 회전하는 여러 유성 기어가 특징입니다. Harmonic 유성 기어는 높은 토크 전달, 소형화 및 정밀 모션 제어 기능을 제공하므로 픽 앤 플레이스 작업 및 자재 취급과 같은 응용 분야의 로봇 팔에 적합합니다.
- 유성 기어:유성 기어는 컴팩트한 디자인, 높은 토크 전달, 속도 감소 또는 증폭의 다양성으로 인해 로봇 팔에 일반적으로 사용됩니다. 이는 중앙 태양 기어, 다중 유성 기어 및 외부 링 기어로 구성됩니다. 유성기어는 고효율, 최소 백래시, 뛰어난 내하중 성능을 제공하므로 산업용 로봇, 협동로봇(코봇) 등 다양한 로봇팔 애플리케이션에 적합합니다.
- 스퍼 기어:스퍼 기어는 제조 용이성, 비용 효율성 및 중하중 응용 분야에 대한 적합성으로 인해 간단하고 로봇 팔에 널리 사용됩니다. 이는 기어 축과 평행한 직선 톱니로 구성되며 고정밀도가 중요하지 않은 로봇 팔 관절이나 전송 시스템에 일반적으로 사용됩니다.
- 베벨 기어:베벨 기어는 로봇 팔에 사용되어 서로 다른 각도에서 교차하는 샤프트 사이의 동작을 전달합니다. 고효율, 원활한 작동 및 컴팩트한 디자인을 제공하므로 조인트 메커니즘이나 엔드 이펙터와 같이 방향 변경이 필요한 로봇 팔 애플리케이션에 적합합니다.
로봇 팔용 기어 선택은 탑재량, 정밀도, 속도, 크기 제약 및 환경 요인을 포함한 응용 분야의 특정 요구 사항에 따라 달라집니다. 엔지니어는 로봇 팔의 성능, 신뢰성 및 효율성을 최적화하기 위해 가장 적합한 기어 유형과 구성을 선택합니다.
휠 드라이브 기어
로봇 공학용 휠 내 구동 장치는 다양한 유형의 기어를 사용하여 모터에서 바퀴로 동력을 전달함으로써 로봇이 주변 환경을 움직이고 탐색할 수 있도록 합니다. 기어 선택은 원하는 속도, 토크, 효율성 및 크기 제약과 같은 요소에 따라 달라집니다. 다음은 로봇 공학용 휠 드라이브에 사용되는 몇 가지 일반적인 유형의 기어입니다.
- 스퍼 기어:스퍼 기어는 휠 드라이브에 사용되는 가장 일반적인 유형의 기어 중 하나입니다. 회전축과 평행한 직선형 톱니를 가지며 평행한 샤프트 사이에서 동력을 전달하는 데 효율적입니다. 평기어는 단순성, 비용 효율성 및 적당한 하중이 요구되는 응용 분야에 적합합니다.
- 베벨 기어:베벨 기어는 휠 드라이브에서 특정 각도로 교차하는 샤프트 사이의 동작을 전달하는 데 사용됩니다. 이 장치는 원뿔 모양의 톱니를 갖고 있으며 차동 조향 로봇의 차동 메커니즘과 같이 동력 전달 방향을 변경하기 위해 로봇 휠 드라이브에 일반적으로 사용됩니다.
- 유성 기어:유성 기어는 소형이며 높은 토크 전달을 제공하므로 로봇 휠 구동에 적합합니다. 이는 중앙 태양 기어, 다중 유성 기어 및 외부 링 기어로 구성됩니다. 유성 기어는 소형 패키지에서 높은 감속비와 토크 증폭을 달성하기 위해 로봇 휠 드라이브에 자주 사용됩니다.
- 웜기어:웜기어는 웜(나사형 기어)과 웜휠이라고 불리는 짝을 이루는 기어로 구성됩니다. 이 제품은 높은 기어 감속비를 제공하며 대형 차량이나 산업용 로봇을 위한 로봇 휠 드라이브와 같이 큰 토크 배가 필요한 응용 분야에 적합합니다.
- 헬리컬 기어:헬리컬 기어에는 기어 축에 대해 비스듬히 절단된 각진 톱니가 있습니다. 평기어에 비해 더 부드러운 작동과 더 높은 하중 지지력을 제공합니다. 헬리컬 기어는 실내 환경을 탐색하는 모바일 로봇과 같이 낮은 소음과 높은 토크 전달이 필요한 로봇 휠 드라이브에 적합합니다.
- 랙 앤 피니언:랙 앤 피니언 기어는 로봇 휠 드라이브에 사용되어 회전 운동을 선형 운동으로 변환합니다. 이는 선형 기어(랙)와 맞물린 원형 기어(피니언)로 구성됩니다. 랙 앤 피니언 기어는 데카르트 로봇 및 CNC 기계와 같은 로봇 휠 구동용 선형 모션 시스템에 일반적으로 사용됩니다.
로봇 휠 드라이브용 기어 선택은 로봇의 크기, 무게, 지형, 속도 요구 사항 및 전원과 같은 요소에 따라 달라집니다. 엔지니어는 로봇 이동 시스템의 성능, 효율성 및 신뢰성을 최적화하기 위해 가장 적합한 기어 유형과 구성을 선택합니다.
그리퍼 및 엔드 이펙터 기어
그리퍼와 엔드 이펙터는 물체를 잡고 조작하기 위해 로봇 팔 끝에 부착된 구성 요소입니다. 기어가 항상 그리퍼와 엔드 이펙터의 주요 구성 요소가 아닐 수도 있지만 특정 기능을 위해 메커니즘에 통합될 수 있습니다. 그리퍼 및 엔드 이펙터와 관련된 장비에서 기어를 사용하는 방법은 다음과 같습니다.
- 액추에이터:그리퍼와 엔드 이펙터는 그리핑 메커니즘을 열고 닫으려면 액추에이터가 필요한 경우가 많습니다. 설계에 따라 이러한 액추에이터에는 모터의 회전 운동을 그리퍼 핑거를 열고 닫는 데 필요한 선형 운동으로 변환하는 기어가 통합될 수 있습니다. 기어를 사용하여 토크를 증폭하거나 이러한 액추에이터의 이동 속도를 조정할 수 있습니다.
- 전송 시스템:어떤 경우에는 그리퍼와 엔드 이펙터에 액추에이터에서 그리핑 메커니즘으로 동력을 전달하기 위한 전송 시스템이 필요할 수 있습니다. 이러한 변속기 시스템 내에서 기어를 사용하여 전달된 동력의 방향, 속도 또는 토크를 조정하여 파지 동작을 정밀하게 제어할 수 있습니다.
- 조정 메커니즘:그리퍼와 엔드 이펙터는 다양한 크기와 모양의 물체를 수용해야 하는 경우가 많습니다. 조정 메커니즘에 기어를 사용하여 그리퍼 핑거의 위치나 간격을 제어할 수 있으므로 수동으로 조정할 필요 없이 다양한 물체에 적응할 수 있습니다.
- 안전 메커니즘:일부 그리퍼와 엔드 이펙터에는 그리퍼나 취급하는 물체의 손상을 방지하기 위한 안전 기능이 포함되어 있습니다. 과부하 보호 기능을 제공하거나 과도한 힘이나 걸림이 발생할 경우 그리퍼를 분리하기 위해 이러한 안전 메커니즘에 기어를 사용할 수 있습니다.
- 포지셔닝 시스템:그리퍼와 엔드 이펙터는 물체를 정확하게 잡기 위해 정밀한 위치 지정이 필요할 수 있습니다. 위치 지정 시스템에 기어를 사용하여 그리퍼 핑거의 움직임을 높은 정확도로 제어할 수 있으므로 안정적이고 반복 가능한 그리핑 작업이 가능합니다.
- 엔드 이펙터 부착물:그리퍼 핑거 외에도 엔드 이펙터에는 흡입 컵, 자석 또는 절단 도구와 같은 다른 부착물이 포함될 수 있습니다. 기어를 사용하여 이러한 부착물의 움직임이나 작동을 제어할 수 있으므로 다양한 유형의 물체를 처리하는 데 다양한 기능을 사용할 수 있습니다.
기어는 그리퍼와 엔드 이펙터의 주요 구성 요소는 아니지만 이러한 로봇 구성 요소의 기능, 정밀도 및 다양성을 향상시키는 데 중요한 역할을 할 수 있습니다. 그리퍼와 엔드 이펙터에 있는 기어의 구체적인 설계와 사용은 응용 분야의 요구 사항과 원하는 성능 특성에 따라 달라집니다.
벨론기어가 사용하는 더 많은 건설장비
