KR100406063B1 - Backlash Preventing System of Gear - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기어의 백래쉬 방지장치에 관한 것으로, 모터가 결합된 제1회전중심축(11)과 제1회전중심축(11)과 소정거리 이격되어 설치된 제2회전중심축(12)에 소정의 회전비를 갖도록 서로 맞물려 설치된 기어부(20)와, 제1회전중심축(11)과 제2회전중심축(12)에 소정의 회전비를 갖도록 설치됨과 아울러 기어부(20)의 소정의 회전비 보다 적어도 큰 회전비를 갖도록 벨트(40)로 연결 설치되어 기어부(20)의 회전속도보다 빠르게 구동되는 풀리부(30)로 구성하여, 기어부(20)의 회전방향 변경시 발생되는 백래쉬를 방지함으로써 기어의 회전거리를 정밀하게 제어할 수 있도록 함에 있다.The present invention relates to a device for preventing backlash of a gear, and the motor is coupled to a first rotational central shaft (11) and a first rotational central shaft (11) with a predetermined distance from the second rotational central shaft (12) installed a predetermined distance. It is installed to have a predetermined rotation ratio in the gear unit 20 and the first rotation center shaft 11 and the second rotation center shaft 12 which are installed to be engaged with each other to have a rotation ratio and at least than the predetermined rotation ratio of the gear unit 20. It is connected to the belt 40 so as to have a large rotation ratio, and is composed of a pulley part 30 which is driven faster than the rotational speed of the gear part 20, thereby preventing the backlash generated when the rotation direction of the gear part 20 is changed. It is to be able to precisely control the rotation distance of the.
Description
본 발명은 기어의 백래쉬 방지장치에 관한 것으로, 특히 두 개의 구동기어와 피동기어가 서로 맞물린 상태에서 피동기어의 회전방향 변경시 회전방향을 변경하기 이전에 회전되는 방향으로 계속 회전되려는 관성에 의해 발생되는 백래쉬를 보정할 수 있는 기어의 백래쉬 방지장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for preventing backlash of a gear, in particular, caused by an inertia that is continuously rotated in a rotational direction before changing the rotational direction when the rotational direction of the driven gear is changed while two drive gears and driven gears are engaged with each other. The present invention relates to a device for preventing backlash of a gear that can compensate for backlash.
두 개의 구동기어(gear)와 피동기어가 서로 맞물린 상태에서 피동기어를 소정 방향에서 역방향으로 회전을 변경하는 경우에 소정 방향으로 회전되는 피동기어의 관성에 의해 역방향으로의 회전거리가 소정방향의 회전거리보다 길어지게 되는 백래쉬(backlash)가 발생된다.The rotation distance in the reverse direction is rotated in the opposite direction due to the inertia of the driven gear rotated in the predetermined direction when the driven gear is rotated in the reverse direction from the predetermined direction while the two driving gears and the driven gear are engaged with each other. Backlash that occurs longer than the distance is generated.
피동기어의 회전방향 변경시 발생되는 백래쉬 현상을 첨부된 도면을 이용하여 설명하면 다음과 같다. 도 1은 종래의 백래쉬가 발생된 기어의 요부 확대도이다. 도시된 바와 같이, 두 개의 구동기어(1)와 피동기어(2)가 서로 맞물린 상태에서 소정 방향으로 회전 중에 피동기어(2)의 회전방향을 변경하는 경우에 피동기어(2)는 회전방향을 변경하기 이전의 회전방향으로 회전하려는 관성이 발생되고 이로 인해 회전방향을 변경하기 전과 회전방향을 변경한 후의 회전거리를 동일하게 설정하는 경우에도 회전방향을 변경하기 이전 보다 회전방향을 변경한 후의 회전거리가 거리 m만큼 증가하게 된다.The backlash phenomenon generated when the rotational direction of the driven gear is changed will be described with reference to the accompanying drawings. 1 is an enlarged view illustrating main parts of a gear in which a conventional backlash is generated. As shown in the drawing, when the driving gear 2 and the driven gear 2 are engaged with each other and the rotation direction of the driven gear 2 is changed during rotation in a predetermined direction, the driven gear 2 changes the rotation direction. Rotation after changing the rotation direction than before changing the rotation direction, even if the inertia to rotate in the rotation direction before the change is made, so that the rotation distance after changing the rotation direction and the rotation direction is set the same. The distance is increased by the distance m.
종래와 같이 두 개의 구동기어와 피동기어가 맞물린 상태에서 피동기어의 회전방향을 변경하는 경우에 백래쉬에 의해 피동기어의 회전방향 변경 전과 후의 회전거리를 동일하게 설정한 경우에도 회전방향을 변경하기 전보다 회전방향을 변경한 후의 회전거리가 증가됨으로써 피동기어의 회전거리를 정밀하게 제어하는 경우에 회전거리의 오차가 발생되는 문제점이 있다.In the case of changing the rotational direction of the driven gear while the two driving gears and the driven gear are engaged as in the prior art, even if the rotational distance before and after the rotational direction of the driven gear is set the same by backlash, Since the rotation distance after changing the rotation direction is increased, there is a problem that an error of the rotation distance occurs when precisely controlling the rotation distance of the driven gear.
본 발명의 목적은 한 쌍의 이루는 기어부에 벨트로 연결된 한 쌍의 풀리부를설치하고 풀리부의 회전속도를 기어부의 회전속도 보다 빠르게 설정하여 기어부의 회전방향 변경시 발생되는 기어의 백래쉬를 방지할 수 있는 기어의 백래쉬 방지장치를 제공함에 있다.An object of the present invention is to install a pair of pulleys connected to the belt by a pair of gears and set the rotational speed of the pulley faster than the rotational speed of the gears to prevent backlash of the gears generated when the rotational direction of the gears is changed. It is to provide an anti-backlash device of a gear.
도 1은 종래의 백래쉬가 발생된 기어의 요부 확대도,1 is an enlarged view of a main part of a gear having a conventional backlash;
도 2는 본 발명에 의한 기어의 백래쉬 방지장치의 구성을 나타낸 도,Figure 2 is a view showing the configuration of a gear backlash prevention device according to the present invention,
도 3은 본 발명의 백래쉬 방지장치가 적용된 테이프 피더의 측면도,Figure 3 is a side view of the tape feeder to which the backlash prevention apparatus of the present invention is applied,
도 4는 도 3에 도시된 백래쉬 방지장치의 확대 측면도이다.4 is an enlarged side view of the apparatus for preventing backlash shown in FIG. 3.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
11: 제1회전중심축 12: 제2회전중심축11: first rotation center axis 12: second rotation center axis
20: 기어부 21: 구동기어20: gear 21: drive gear
22: 피동기어 30: 풀리부22: driven gear 30: pulley part
31: 구동풀리 32: 피동풀리31: driven pulley 32: driven pulley
40: 벨트40: belt
본 발명의 기어의 백래쉬방지장치는 모터가 결합된 제1회전중심축과 제1회전중심축과 소정거리 이격되어 설치된 제2회전중심축에 소정의 회전비를 갖도록 서로 맞물려 설치된 기어부와, 제1회전중심축과 제2회전중심축에 소정의 회전비를 갖도록 설치됨과 아울러 기어부의 소정의 회전비 보다 적어도 큰 회전비를 갖도록 벨트(belt)로 연결 설치되어 기어부의 회전속도보다 빠르게 구동되는 풀리부로 구비됨을 특징으로 한다.Gear backlash prevention device of the present invention is a gear unit and the gear unit is installed to be engaged with each other to have a predetermined rotation ratio to the first rotation center axis and the second rotation center axis installed a predetermined distance apart from the first rotation center axis coupled to the motor, the first It is installed to have a predetermined rotation ratio to the rotation center axis and the second rotation center axis, and is connected to the belt (belt) is installed to have a rotation ratio at least greater than the predetermined rotation ratio of the gear portion is provided with a pulley that is driven faster than the rotation speed of the gear portion It is done.
(실시예)(Example)
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 이용하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 의한 기어의 백래쉬 방지장치의 구성을 나타낸 도이다. 도시된 바와 같이, 모터(도시 않음)가 결합된 제1회전중심축(11)과 제1회전중심축(11)과 소정거리 이격되어 설치된 제2회전중심축(12)에 소정의 회전비를 갖도록 서로 맞물려 설치된 기어부(20)와, 제1회전중심축(11)과 제2회전중심축(12)에 소정의 회전비를 갖도록 설치됨과 아울러 기어부(20)의 소정의 회전비 보다 적어도 큰 회전비를 갖도록 벨트(40)로 연결 설치되어 기어부(20)의 회전속도보다 빠르게 구동되는 풀리부(30)로 구성된다.Figure 2 is a diagram showing the configuration of the backlash prevention apparatus of the gear according to the present invention. As shown in the drawing, the motor has a predetermined rotation ratio on the first rotational central shaft 11 coupled to the second rotational central shaft 12 installed at a predetermined distance apart from the first rotational central shaft 11. The gear unit 20 and the first rotation center shaft 11 and the second rotation center shaft 12 which are installed to be engaged with each other are provided to have a predetermined rotation ratio and at least a rotation ratio that is at least greater than the predetermined rotation ratio of the gear unit 20. It is connected to the belt 40 is installed to have a pulley portion 30 that is driven faster than the rotational speed of the gear portion 20.
본 발명의 구성 및 작용을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the configuration and operation of the present invention in more detail as follows.
서로 맞물려 한 쌍을 이루고 있는 기어의 회전방향 변경시 회전 관성에 의해 발생되는 기어의 백래쉬를 방지하기 위한 발명의 기어의 백래쉬방지장치는 크게 기어부(20)와 풀리부(30)로 구성된다.Gear backlash prevention device of the present invention for preventing the backlash of the gear caused by the rotational inertia when the rotational direction of the gear is formed in engagement with the pair is composed of the gear portion 20 and the pulley portion (30).
기어부(20)는 제1회전중심축(11)과 제2회전중심축(12)에 각각 설치되어 한 쌍을 이루어 소정의 회전비를 갖도록 맞물려 설치된다. 여기서 제1회전중심축(11)은 모터(도시 않음)가 결합되어 모터에서 발생된 회전력을 전달받아 회전되며 제2회전중심축(12)은 제1회전중심축(11)과 소정거리 이격되어 설치된다.The gear unit 20 is installed on the first rotational center shaft 11 and the second rotational center shaft 12, respectively, in pairs to be engaged with each other to have a predetermined rotation ratio. Here, the first rotary center shaft 11 is rotated by receiving a rotational force generated from the motor is coupled to the motor (not shown), and the second rotary center shaft 12 is spaced apart from the first rotary center shaft 11 by a predetermined distance. Is installed.
소정 거리 이격되어 설치된 제1회전중심축(11)과 제2회전중심축(12)에 서로 맞물려 한 쌍을 이루는 기어부(20)는 구동기어(21)와 피동기어(22)로 구성되며, 구동기어(21)와 피동기어(22)는 소정의 회전비를 갖는다. 피동기어(22)와 소정의 회전비를 갖는 구동기어(21)는 모터(도시 않음)에서 발생된 회전력을 전달받아 회전되는 제1회전중심축(11)에 설치되어 제1회전중심축(11)의 회전에 따라 회전되고, 피동기어(22)는 구동기어(21)와 서로 맞물려 구동기어(21)의 회전에 따라 회전되도록 제2회전중심축(12)에 설치됨과 아울러 구동기어(21)와 소정의 회전비를 갖는다.A pair of gears 20 engaged with each other by the first rotation center shaft 11 and the second rotation center shaft 12 spaced apart from each other by a predetermined distance are constituted by a drive gear 21 and a driven gear 22. The drive gear 21 and the driven gear 22 have a predetermined rotation ratio. The driven gear 22 and the drive gear 21 having a predetermined rotation ratio are installed on the first rotation center shaft 11 that is rotated by receiving a rotation force generated from a motor (not shown), and thus the first rotation center shaft 11. Rotated according to the rotation of the driven gear 22 is meshed with the drive gear 21 is installed on the second rotation center shaft 12 so as to rotate in accordance with the rotation of the drive gear 21 and the drive gear 21 and It has a predetermined rotation ratio.
소정의 회전비를 갖도록 맞물려 한 쌍을 이루는 구동기어(21)와 피동기어(22)가 각각 설치된 제1회전중심축(11)과 제2회전중심축(12)에 풀리부(30)가 설치된다. 풀리부(30)는 제1회전중심축(11)과 제2회전중심축(12)에 소정의 회전비를 갖도록 설치됨과 아울러 기어부(20)의 소정의 회전비 보다 적어도 큰 회전비를 갖도록 벨트(40)로 연결 설치되어 기어부(20)의 회전속도보다 빠르게 구동된다.The pulley part 30 is provided in the 1st rotation center axis 11 and the 2nd rotation center axis 12 in which the pair of drive gear 21 and the driven gear 22 which were engaged to have a predetermined rotation ratio, respectively are provided. . The pulley part 30 is installed to have a predetermined rotational ratio on the first rotational center shaft 11 and the second rotational center shaft 12 and has a rotational ratio at least greater than a predetermined rotational ratio of the gear unit 20. It is connected to the drive is driven faster than the rotational speed of the gear portion (20).
기어부(20) 보다 회전속도가 빠르게 구동되는 풀리부(30)는 구동풀리(31)와피동풀리(32)로 구성되며, 구동풀리(31)는 모터에서 발생된 회전력을 전달받아 회전되는 제1회전중심축(11)에 설치되어 제1회전중심축(11)의 회전에 따라 회전된다. 구동풀리(31)의 회전에 연동되어 회전되도록 벨트(40)로 연결 설치되는 피동풀리(32)는 제2회전중심축(12)에 설치됨과 아울러 기어부(20)의 회전비 보다 적어도 큰 소정의 회전비를 갖는다.The pulley part 30, which is driven at a higher rotational speed than the gear part 20, includes a driving pulley 31 and a driven pulley 32, and the driving pulley 31 is rotated by receiving a rotational force generated from a motor. It is installed on the first rotation center shaft 11 and rotates according to the rotation of the first rotation center shaft 11. The driven pulley 32, which is connected to the belt 40 to be rotated in conjunction with the rotation of the driving pulley 31, is installed on the second center of rotation shaft 12 and at least larger than the rotation ratio of the gear unit 20. Has a rotation ratio.
이상의 기어부(20)와 풀리부(30)의 구성과 같이 기어부(20)의 회전비 보다 풀리부(30)의 회전비를 크게 설정하여 제1회전중심축(11)과 제2회전중심축(12)에 각각 설치함으로써 기어부(20)의 역회전시 발생되는 백래쉬를 방지할 수 있게 된다. 예를 들어, 기어부(20)의 피동기어(22)와 구동기어(21)의 회전비가 3:1로 설정되는 경우에 풀리부(30)의 피동풀리(32)와 구동풀리(31)의 회전비를 2:1로 설정하는 경우에 피동기어(22)의 회전속도 보다 피동풀리(32)의 회전속도가 빠르게 된다.As described above, the rotation ratio of the pulley unit 30 is set to be larger than the rotation ratio of the gear unit 20, such as the configuration of the gear unit 20 and the pulley unit 30, so that the first rotation center shaft 11 and the second rotation center shaft ( 12 respectively, it is possible to prevent the backlash generated during the reverse rotation of the gear unit 20. For example, when the rotation ratio of the driven gear 22 and the drive gear 21 of the gear unit 20 is set to 3: 1, the driven pulley 32 and the drive pulley 31 of the pulley unit 30 are set. When the rotation ratio is set to 2: 1, the rotation speed of the driven pulley 32 becomes faster than the rotation speed of the driven gear 22.
피동기어(22) 보다 피동풀리(32)의 회전속도를 빠르게 하는 경우에 피동기어(22)의 회전방향 변경시 피동풀리(32)와 구동풀리(31)에 연결된 벨트(40)가 슬립(slip)되며 이 벨트(40)의 슬립에 의해 피동기어(22)의 회전방향을 변경하는 경우에 동일한 피동기어(22)가 회전방향이 변경되어 회전하는 거리를 보상할 수 있게 된다. 여기서, 피동풀리(32)나 또는 구동풀리(31)와 벨트(40) 사이에서 슬립이 일어나도록 벨트(40)는 고무재질을 갖는다.When the rotational direction of the driven gear 22 is changed when the rotational speed of the driven pulley 32 is faster than the driven gear 22, the belt 40 connected to the driven pulley 32 and the driving pulley 31 slips. When the rotational direction of the driven gear 22 is changed by the slip of the belt 40, the same driven gear 22 is changed in the rotational direction to compensate for the rotation distance. Here, the belt 40 has a rubber material so that slip occurs between the driven pulley 32 or the driving pulley 31 and the belt 40.
이와 같은 풀리부(30)를 이용한 기어부(20)의 백래쉬 방지는 표면실장기에서 인쇄회로기판에 실장될 부품을 공급하는 테이프 피더(100)에 적용할 수 있다. 테이프 피더(100)에 적용된 본 발명의 기어의 백래쉬방지장치를 첨부된 도면을 이용하여 설명하면 다음과 같다.The anti-backlash of the gear unit 20 using the pulley unit 30 may be applied to the tape feeder 100 for supplying a component to be mounted on the printed circuit board in the surface mounter. The backlash prevention apparatus of the gear of the present invention applied to the tape feeder 100 will be described with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 백래쉬 방지장치가 적용된 테이프 피더의 측면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 백래쉬 방지장치의 확대 측면도이다. 도시된 바와 같이, 테이프 피더는 메인프레임(main frame)(110)에 부품공급부(120), 부품권취릴(130) 및 비닐회수릴(140)이 구비된다. 부품권취릴(130)은 부품공급부(120)에 의해 화살표 a방향을 따라 테이프(도시 않음)를 소정의 간격으로 부품픽업위치로 이송하고 부품이 헤드(도시 않음)에 의해 픽업되면 다시 화살표 a방향으로 따라 테이프가 배출된다. 테이프에 저장된 부품을 헤드가 픽업하기 위해서는 테이프로부터 비닐을 분리하게 되고, 분리된 비닐은 화살표 b방향을 따라 비닐회수릴(140)에 감겨진다.3 is a side view of the tape feeder to which the backlash prevention apparatus of the present invention is applied, and FIG. 4 is an enlarged side view of the backlash prevention apparatus shown in FIG. 3. As shown, the tape feeder is provided with a component supply unit 120, a component winding reel 130, and a vinyl recovery reel 140 on a main frame 110. The part winding reel 130 transfers the tape (not shown) to the parts pick-up position at predetermined intervals along the direction of arrow a by the parts supply unit 120, and again when the part is picked up by the head (not shown), the direction of arrow a again. The tape is ejected accordingly. In order for the head to pick up the parts stored in the tape, the vinyl is separated from the tape, and the separated vinyl is wound on the vinyl recovery reel 140 along the arrow b direction.
이와 같이 테이프에 저장된 부품을 헤드가 픽업할 수 있도록 소정 간격으로 이송하는 부품공급부(120)는 도 3에서와 같이 피딩(feeding)기어(50)를 이용하여 테이프를 소정 간격으로 이송하게 된다. 피딩기어(50)를 이용하여 테이프를 소정 간격으로 이송하기 피딩기어(50)는 정/역회전된다. 피딩기어(50)가 테이프를 소정 간격으로 이송하기 위해 회전방향을 변경하는 경우에 발생되는 백래쉬를 방지하기 위해 도 2에 도시된 본 발명의 백래쉬 방지장치가 적용된다.As described above, the component supply unit 120 that transfers the components stored in the tape at predetermined intervals so as to pick up the head may transfer the tape at predetermined intervals using a feeding gear 50 as shown in FIG. 3. Transferring the Tape at Predetermined Distance Using the Feeding Gear 50 The feeding gear 50 is rotated forward / backward. The backlash prevention apparatus of the present invention shown in FIG. 2 is applied to prevent backlash generated when the feeding gear 50 changes the rotational direction to convey the tape at predetermined intervals.
백래쉬 방지장치는 도 2에서와 같이 기어부(20)에 풀리부(30) 및 벨트(40)를 적용하여 피딩기어(50)의 회전방향 변경시 발생되는 백래쉬를 방지하게 된다. 피딩기어(50)에 적용된 본 발명의 백래쉬 방지장치는 도 2에서 상세히 설명하였으므로 여기서는 생략하겠다.As shown in FIG. 2, the pullback part 30 and the belt 40 are applied to the gear part 20 to prevent the backlash generated when the rotation direction of the feeding gear 50 is changed. The backlash prevention apparatus of the present invention applied to the feeding gear 50 has been described in detail in FIG. 2 and will not be described here.
이상에서와 같이 한 쌍을 이루는 기어에서 회전방향을 변경시 발생되는 백래쉬를 한 쌍의 풀리 및 벨트를 이용하여 방지함으로써 테이프 피더와 같은 경우에 기어의 백래쉬로 인한 부품의 이송 간격의 오류를 방지할 수 있게 된다.As described above, by preventing the backlash generated when changing the rotation direction in a pair of gears by using a pair of pulleys and belts, it is possible to prevent errors in the feed interval of parts due to the backlash of the gear in the case of a tape feeder. It becomes possible.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 한 쌍의 기어부에 기어부보다 회전속도가 빠른 풀리부를 설치하여 기어부의 회전방향 변경시 발생되는 백래쉬를 방지함으로써 기어의 회전거리를 보다 정밀하게 제어할 수 있는 효과를 제공한다.As described above, the present invention provides an effect of controlling the rotation distance of the gear more precisely by installing a pulley part having a higher rotation speed than the gear part by preventing a backlash generated when the rotation direction of the gear part is changed. To provide.
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| Publication number | Publication date |
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| KR20030009678A (en) | 2003-02-05 |
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Legal Events
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| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
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| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |