KR101351528B1 - Separable actuator - Google Patents

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Abstract

본 발명은 분리형 엑츄에이터의 동력전달장치에 관한 것으로, 동력원인 구동모터, 구동모터를 제어하고 2차 출력축의 위치를 피드백받아 제어정보로 활용하도록 PCB 형태로 구비된 회로부, 기어결합 방식으로 구성되어 구동모터의 출력을 1차 감속하는 1차 감속기를 구비한 1차 감속모듈; 1차 감속모듈의 감속 출력을 전달받아 2차 감속시키도록 2차 감속기를 포함하되, 상기 2차 감속기는 인볼루트 치형의 기어식 감속기, 전동식(轉動式) 감속기, 하모닉 드라이브 감속기, 싸이클로이드 감속기 중 어느 하나로 이루어지고, 2차 출력축의 위치를 검출하여 피드백시키도록 마그네틱 절대 엔코더, 포텐셔미터, 광학식 회전 절대 엔코더 중 어느 하나의 위치검출수단을 구비하며, 1차 감속모듈에 기어 결합되는 2차 감속모듈;을 포함하는 분리형 엑츄에이터에 있어서; 상기 동력전달수단은, 1차 감속모듈의 출력축과 기어결합하도록 1차 감속모듈에 볼트 혹은 나사 고정되는 1차풀리모듈; 2차 감속모듈의 입력축과 기어결합하도록 2차 감속모듈에 볼트 혹은 나사고정되는 2차풀리모듈;1차풀리모듈과 2차풀리모듈을 무한궤도 형태로 연결하여 동력을 전달하는 벨트;로 구성된 것을 특징으로 하는 분리형 엑츄에이터의 동력전달장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 엑츄에이터를 구성하는 1차 감속기와 2차 감속기를 각각 모듈화시킴으로써 기어 타입 및 기어비에 따라 시리즈화가 가능하고, 사용자의 요구 조건에 유연하게 대응할 수 있어 확장성 및 호환성이 뛰어나며, 높은 자유도와 감속비 가변이 가능한 효과를 얻을 수 있고, 나아가 완전 조립상태의 엑츄에이터를 설치하기 어려운 협소한 환경에서 유용하게 설치사용되는 효과도 얻을 수 있다.
The present invention relates to a power transmission device of a separate actuator, which is configured by a circuit part provided in a PCB form to control a driving motor, a driving motor as a power source, and receiving feedback of the position of a secondary output shaft as a control information, and configured by a gear coupling method. A primary deceleration module having a primary decelerator for primary deceleration of the output of the motor; A secondary reducer is included to receive the deceleration output of the primary reduction module to reduce the secondary, wherein the secondary reducer includes an involute tooth type gear reducer, an electric reducer, a harmonic drive reducer, and a cycloid reducer. A secondary deceleration module, which includes any one of magnetic absolute encoders, potentiometers, and optical rotary absolute encoders to detect and feed back the position of the secondary output shaft, the second deceleration module being gear-coupled to the primary deceleration module; In the separate actuator comprising a; The power transmission means, the primary pulley module which is bolted or screwed to the primary reduction module to be geared with the output shaft of the primary reduction module; It consists of a secondary pulley module that is bolted or screwed to the secondary reduction module to gear engagement with the input shaft of the secondary reduction module; a belt for transmitting power by connecting the primary pulley module and the secondary pulley module in an endless track form; It provides a power transmission device of a separate actuator characterized in that.
According to the present invention, by modularizing the primary reducer and the secondary reducer constituting the actuator, it is possible to series according to the gear type and the gear ratio, can flexibly respond to the requirements of the user, excellent expandability and compatibility, high freedom In addition, it is possible to obtain an effect that can vary the reduction ratio, and furthermore, to obtain an effect that can be usefully installed and used in a narrow environment where it is difficult to install a fully assembled actuator.

Description

분리형 엑츄에이터{SEPARABLE ACTUATOR}Removable Actuator {SEPARABLE ACTUATOR}

본 발명은 분리형 엑츄에이터의 동력전달장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 로봇의 관절에 적용되어 동작을 원활하게 유도하는 엑추에이터를 모듈 형태로 제작하고 이들을 서로 연결하여 동력을 전달할 수 있도록 함으로써 1차 감속부와 2차 감속부 간의 거리를 사용자가 원하는 만큼 이격시켜 사용할 수 있어 활용도를 극대화시킨 분리형 엑츄에이터의 동력전달장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a power transmission device of a separate actuator, and more particularly, the first deceleration unit by making actuators that are applied to the joints of the robot to guide the movement smoothly in a module form and connecting them to each other to transfer power. The distance between the secondary deceleration unit and the user can be spaced apart as desired by the user relates to a power transmission device of a separate actuator that maximizes utilization.

주지된 바와 같이, 산업용 로봇에서부터 휴머노이드 로봇에 이르기까지 다양한 분야에서 사용되는 로봇에는 관절의 유연한 운동을 위하여 감속기능을 갖는 엑츄에이터를 사용하고 있다.As is well known, robots used in various fields from industrial robots to humanoid robots use actuators having a deceleration function for flexible movement of joints.

특히, 최근 급격히 발전하고 있는 로봇공학 기술은 기존에 산업용으로만 활용되던 로봇공학 메커니즘들이 타 산업분야로까지 접목되어 기술의 융복합이 진행되고 있는데, 이를 테면 가정용 청소로봇, 프로그래밍 교육용 로봇, 완구용 로봇, 엔터테이먼트용 로봇 등의 개발과 생산을 들 수 있다.In particular, the recent rapid development of robotics technology is integrating robotics mechanisms that were previously only used for industrial applications to other industries, such as household cleaning robots, programming education robots, and toys. Development and production of robots and entertainment robots.

이러한 로봇 기술에서 구동과 관계된 엑츄에이터는 매우 중요한 핵심 부품이며, 더 나아가 엑츄에이터를 구성하는 주된 구성으로 감속기를 들 수 있다.In this robot technology, the actuator related to driving is a very important core component, and furthermore, the reduction gear is a main component of the actuator.

이와 같은 감속기와 관련된 선행기술로는 등록실용 제0325018호 '인벌류트 기어를 이용한 싸이클로이드 감속기', 공개특허 제2010-0038146호 '로터리 감속기', 공개특허 제2011-0068500호 '다축 싸이클로이드 감속기' 등이 개시되어 있다.Prior art related to such a speed reducer is registered in Korean Patent No. 0325018 'Cycloid Reducer Using Involute Gear', Patent Publication No. 2010-0038146 'Rotary Reducer', Patent Publication No. 2011-0068500 'Multi-Axis Cycloid Reducer' And the like are disclosed.

그런데, 개시된 선행 기술들 뿐만 아니라 당해 분야에 속한 감속기의 경우, 대부분 1차 감속기와 2차 감속기가 하나의 몸체 안에 구성된 구조이기 때문에 감속기의 사이즈가 커질 수 밖에 없고, 사용자가 조절할 수 있는 자유도가 떨어지는 단점이 있다.However, in the case of the speed reducers belonging to the related art as well as the disclosed prior art, since the first and second reducers are configured in one body, the size of the reducer is inevitably increased, and the user can not adjust the degree of freedom. There are disadvantages.

뿐만 아니라, 감속비의 경우도 정해진 것(고정형)을 사용할 수 밖에 없어 사용자의 요구조건(중심거리, 기어타입, 기어비 등)을 유연하게 바꿀 수 없는 한계를 가지고 있다.In addition, in the case of the reduction ratio, the fixed (fixed) can only be used, the user's requirements (center distance, gear type, gear ratio, etc.) has a limitation that can not be changed flexibly.

이에, 본 출원인은 엑츄에이터를 구성하는 1차 감속부와 2차 감속부를 각각 모듈화하여 1차 감속모듈과 2차 감속모듈로 분리하여, 이들을 각각 규격화하여 다양한 조합이 가능하도록 하고, 그 조합에 따라 감속비는 물론 자유도를 다변화시킨 모듈 구조를 개발한 바 있다.Accordingly, the present inventors modularize the primary deceleration part and the secondary deceleration part constituting the actuator, respectively, and divide the primary deceleration module and the secondary deceleration module, and standardize them so that various combinations are possible, and according to the combination, Of course, we have developed a modular structure with diversified degrees of freedom.

이러한 개발 배경하에 모듈화된 엑츄에이터의 활용도를 더욱 높일 수 있도록 이를 테면 1차 감속모듈과 2차 감속모듈 간 이격거리를 충분히 조절할 수 있는 상태에서 동력전달이 가능하게 된다면 엑츄에이터를 완전히 조립한 상태로 취부하기 어려운 협소한 공간 등에 효율적이고 유용하게 활용할 수 있을 것으로 기대하였다.Under such development background, if the power transmission is possible with sufficient control of the separation distance between the primary deceleration module and the secondary deceleration module, for example, the actuator may be fully assembled. It was expected that it could be used efficiently and usefully in difficult and narrow spaces.

그러나, 기존 당해 분야에서의 엑츄에이터는 분리형 자체가 구현된 예가 없어 이러한 개념을 구상하는 것 자체가 쉬운 일은 아니었다.
However, since the actuator in the related art does not have an example of a separable type itself, it was not easy to envision such a concept.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 엑츄에이터를 1차 감속기와 2차 감속기를 모듈화시켜 유연한 결합이 가능하게 함으로써 높은 자유도, 확장성, 호환성을 갖추고, 이를 통해 사용자의 목적에 맞도록 각종 어플리케이션을 보다 자유롭게 구성, 변화시킬 수 있도록 한 분리형 엑츄에이터를 제공하되, 모듈화된 2개의 감속기 사이를 충분히 이격시킨 상태에서도 동력전달이 원활하게 이루어질 수 있도록 한 동력전달장치를 제공함에 그 주된 목적이 있다.
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems in the prior art, and has been created to solve this problem. The actuator is modularized to allow a flexible coupling by combining a primary reducer and a secondary reducer, thereby providing high degree of freedom, expandability, and compatibility. This provides a separate actuator that can freely configure and change various applications according to the user's purpose, but allows power to be smoothly transmitted even when two modular gear units are sufficiently spaced apart. Its main purpose is to provide a device.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 동력원인 구동모터, 구동모터를 제어하고 2차 출력축의 위치를 피드백받아 제어정보로 활용하도록 PCB 형태로 구비된 회로부, 기어결합 방식으로 구성되어 구동모터의 출력을 1차 감속하는 1차 감속기를 구비한 1차 감속모듈; 1차 감속모듈의 감속 출력을 전달받아 2차 감속시키도록 2차 감속기를 포함하되, 상기 2차 감속기는 인볼루트 치형의 기어식 감속기, 전동식(轉動式) 감속기, 하모닉 드라이브 감속기, 싸이클로이드 감속기 중 어느 하나로 이루어지고, 2차 출력축의 위치를 검출하여 피드백시키도록 마그네틱 절대 엔코더, 포텐셔미터, 광학식 회전 절대 엔코더 중 어느 하나의 위치검출수단을 구비하며, 1차 감속모듈에 기어 결합되는 2차 감속모듈;을 포함하는 분리형 엑츄에이터에 있어서; 상기 동력전달수단은, 1차 감속모듈의 출력축과 기어결합하도록 1차 감속모듈에 볼트 혹은 나사 고정되는 1차풀리모듈; 2차 감속모듈의 입력축과 기어결합하도록 2차 감속모듈에 볼트 혹은 나사고정되는 2차풀리모듈;1차풀리모듈과 2차풀리모듈을 무한궤도 형태로 연결하여 동력을 전달하는 벨트;로 구성된 것을 특징으로 하는 분리형 엑츄에이터의 동력전달장치를 제공한다.The present invention is a means for achieving the above object, the control unit is a drive unit, a drive unit which is configured as a circuit coupling, a gear coupling method provided in the form of a PCB to control the drive motor, the drive motor and the feedback of the position of the secondary output shaft is utilized as control information A primary deceleration module having a primary decelerator for primary deceleration of the output of the motor; A secondary reducer is included to receive the deceleration output of the primary reduction module to reduce the secondary, wherein the secondary reducer includes an involute tooth type gear reducer, an electric reducer, a harmonic drive reducer, and a cycloid reducer. A secondary deceleration module, which includes any one of magnetic absolute encoders, potentiometers, and optical rotary absolute encoders to detect and feed back the position of the secondary output shaft, the second deceleration module being gear-coupled to the primary deceleration module; In the separate actuator comprising a; The power transmission means, the primary pulley module which is bolted or screwed to the primary reduction module to be geared with the output shaft of the primary reduction module; It consists of a secondary pulley module that is bolted or screwed to the secondary reduction module to gear engagement with the input shaft of the secondary reduction module; a belt for transmitting power by connecting the primary pulley module and the secondary pulley module in an endless track form; It provides a power transmission device of a separate actuator characterized in that.

이때, 상기 벨트는 타이밍벨트이고, 상기 1,2차풀리모듈에 구비된 제1,2풀리의 외주면에는 타이밍벨트와 맞물리는 치형이 형성된 것에도 그 특징이 있다.At this time, the belt is a timing belt, the outer peripheral surface of the first and second pulleys provided in the first and second pulley module is also characterized in that the teeth formed in engagement with the timing belt.

또한, 상기 1차풀리모듈은, 1차 감속모듈에 고정되는 1차모듈하우징, 1차모듈하우징의 중앙에 회전가능하게 축고정되고 1차 감속모듈의 출력축과 기어결합된 제1풀리, 제1풀리에 감긴 후 인출되는 벨트의 양측을 탄성가압하도록 1차모듈하우징의 개방부 양측에 설치된 1차텐셔너로 이루어지고; 상기 2차풀리모듈은, 2차 감속모듈에 고정되는 2차모듈하우징, 2차모듈하우징의 중앙에 회전가능하게 축고정되는 제2풀리, 제2풀리와 기어결합하고 2차 감속모듈의 입력축과도 기어결합하도록 2차모듈하우징에 설치된 출력기어, 제2풀리에 감긴 후 인출되는 벨트의 양측을 탄성가압하도록 2차모듈하우징의 개방부 양측에 설치된 2차텐셔너로 이루어진 것에도 그 특징이 있다.
In addition, the primary pulley module, the primary module housing fixed to the primary deceleration module, the first pulley, which is rotatably fixed to the center of the primary module housing and gear-coupled with the output shaft of the primary reduction module, the first A primary tensioner installed on both sides of the opening of the primary module housing so as to elastically press both sides of the belt to be pulled out after being wound on the pulley; The secondary pulley module, the secondary module housing fixed to the secondary deceleration module, the second pulley which is rotatably fixed to the center of the secondary module housing, the gear is engaged with the second pulley and the input shaft of the secondary reduction module It is also characterized in that the output gear is installed in the secondary module housing for gear coupling, the secondary tensioner is installed on both sides of the opening of the secondary module housing to elastically press the both sides of the belt pulled out after being wound on the second pulley.

본 발명에 따르면, 엑츄에이터를 구성하는 1차 감속기와 2차 감속기를 각각 모듈화시킴으로써 기어 타입 및 기어비에 따라 시리즈화가 가능하고, 사용자의 요구 조건에 유연하게 대응할 수 있어 확장성 및 호환성이 뛰어나며, 높은 자유도와 감속비 가변이 가능한 효과를 얻을 수 있고, 나아가 완전 조립상태의 엑츄에이터를 설치하기 어려운 협소한 환경에서 유용하게 설치사용되는 효과도 얻을 수 있다.
According to the present invention, by modularizing the primary reducer and the secondary reducer constituting the actuator, it is possible to series according to the gear type and the gear ratio, can flexibly respond to the requirements of the user, excellent expandability and compatibility, high freedom In addition, it is possible to obtain an effect that can vary the reduction ratio, and furthermore, to obtain an effect that can be usefully installed and used in a narrow environment where it is difficult to install a fully assembled actuator.

도 1은 본 발명의 전제 조건인 분리형 엑츄에이터의 예시도이다.
도 2는 본 발명의 전제 조건인 분리형 엑츄에이터중 1차 감속모듈을 보인 예시도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 전제 조건인 분리형 엑츄에이터의 조합예를 보인 예시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 분리형 엑츄에이터 동력전달장치의 구현예를 보인 예시도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 분리형 엑츄에이터 동력전달장치를 구성하는 풀리모듈을 보인 예시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 동력전달장치의 사용예를 보인 예시도이다.
1 is an exemplary view of a separate actuator that is a prerequisite of the present invention.
Figure 2 is an exemplary view showing a primary deceleration module of a separate actuator which is a precondition of the present invention.
3 and 4 are exemplary views showing a combination example of a separate actuator which is a precondition of the present invention.
Figure 5 is an exemplary view showing an embodiment of a separate actuator power transmission device according to the present invention.
6 and 7 is an exemplary view showing a pulley module constituting a separate actuator power transmission device according to the present invention.
8 is an exemplary view showing an example of the use of the power transmission device according to the present invention.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명 일 실시예에 따른 엑츄에이터 동력전달장치는 1차 감속기와 2차 감속기를 각각 모듈화시켜 이들의 조합을 통해 다양한 감속비 및 자유도를 구현할 수 있도록 각각 1차 감속모듈과 2차 감속모듈로 구성한 것을 전제 조건으로 한 상태에서 이들 1,2차 감속모듈을 상호 연결하여 동력전달 가능하게 구성한 것에 주된 특징이 있다.Actuator power transmission apparatus according to an embodiment of the present invention presupposes that the first reduction gear and the secondary reduction gear module is configured to implement a variety of reduction ratio and degrees of freedom through the combination of the first reduction gear and the secondary reduction gear, respectively The main feature is that the 1st and 2nd deceleration modules are interconnected and configured to transmit power under the condition.

그럼, 본 발명에 따른 동력전달장치를 설명하기에 앞서 그 전제 조건이 되는 엑츄에이터의 모듈화, 즉 분리형 엑츄에이터의 구성에 관하여 도 1을 토대로 먼저 설명하기로 한다.Then, prior to describing the power transmission apparatus according to the present invention, the modularity of the actuator, that is, the configuration of the separate actuator, which is a prerequisite, will be described with reference to FIG. 1.

도 1에서와 같이, 본 발명에 따른 분리형 엑츄에이터는 1차 감속모듈(100)과 2차 감속모듈(200)로 구성된다.As shown in FIG. 1, the separate actuator according to the present invention includes a primary deceleration module 100 and a secondary deceleration module 200.

여기에서, 본 발명에 따른 가장 바람직한 실시예는 1차 감속모듈(100)은 공통으로 활용하고, 2차 감속모듈(200)을 다양한 감속비를 갖도록 다수로 구성하여 다양한 감속비와 자유도를 구현할 수 있도록 구성하는 것이고, 더 나아가서는 상기 1차 감속모듈(100)도 다수개로 구현하게 되면 기하급수적으로 늘어나는 조합수를 갖게 되어 감속비와 자유도를 매우 다양하게 가변시킬 수 있게 된다.Here, the most preferred embodiment according to the present invention is configured to implement a variety of reduction ratios and degrees of freedom by configuring a plurality of primary reduction module 100 in common, and a plurality of secondary reduction module 200 to have a variety of reduction ratios. In addition, if the primary deceleration module 100 is also implemented in plural number, the number of combinations increases exponentially and thus the reduction ratio and the degree of freedom can be varied in various ways.

다만, 본 발명에서는 가장 바람직한 실시예인 1차 감속모듈(100)을 공통으로 활용하는 경우만 예시적으로 설명하기로 한다.However, in the present invention, only the case in which the primary deceleration module 100, which is the most preferred embodiment, is commonly used will be described as an example.

아울러, 2차 감속모듈(200)은 당해 분야에서 통상적으로 가장 많이 사용하고 있는 기어식 감속기, 주로 인볼루트 치형(Involute Tooth Form)을 사용하는 감속기와; 에피싸이클로이드 곡선(Epicycloid Curve)과 하이포 싸이클로이드 곡선(Hypocycloid Curve)이 마주보는 형상의 안내홈 내를 볼이 전동(轉動)하여 감속회전을 실행시키도록 한 전동식 감속기와; 타원형으로 된 웨이브 제네레이터 뭉치가 회전하면 타원형으로 쓸려 돌아가는 베어링에 의해 타원운동 부분만 플렉스플라인으로 전달되고 플렉스플라인은 천천히 맨 바깥쪽 링기어를 한칸씩 건너 뛰면서 회전하여 감속을 유도하는 하모닉 드라이브 감속기와; 핀기어 고정하고 유성기어로서 에피트로코이드 치형을 갖는 판기어를 편심회전시켜 감속비를 얻는 싸이클로이드 감속기 등이 사용될 수 있으며, 그 이외에도 이들의 조합으로 이루어진 변형된 감속기도 사용될 수 있음은 물론이다.In addition, the secondary deceleration module 200 includes a gear type reducer that is commonly used in the art, a reducer that mainly uses an Involute Tooth Form; An electric speed reducer for causing the ball to rotate in the guide groove having a shape in which an epicycloid curve and a hypocycloid curve face each other to execute deceleration rotation; As the bundle of elliptical wave generators rotates, only elliptical movements are transferred to the flexplane by bearings that are swept in an elliptical shape, and the flexplane slowly rotates by skipping the outermost ring gear one by one to induce deceleration. Wow; Cycloid reducers can be used to fix the pin gears and eccentrically rotate the plate gears having epitaxial teeth as planetary gears, and a decelerator made of a combination thereof can be used.

특히, 1차 감속모듈(100)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 1차 감속모듈(100) 자체에서 입력인 구동모터(120)의 동력을 기어비를 통해 1차 감속할 수 있도록 구성된다.In particular, as shown in FIGS. 1 and 2, the primary deceleration module 100 is configured to decelerate power of the driving motor 120, which is input from the primary deceleration module 100 itself, through a gear ratio. do.

이를 위해, 1차 감속모듈(100)은 모듈하우징(110)과, 상기 모듈하우징(110)에 내장되는 구동모터(120)와, 1차 감속모듈(100)의 전원공급 및 차단, 통신과 관련된 제어를 수행하는 메인PCB(130)와, 출력축의 위치를 피드백 받아 구동모터(120)의 구동을 제어하는 서브PCB(140)와, 구동모터(120)의 회전축에 고정된 구동기어(150)와, 구동기어(150)에 치결합되어 1차 감속을 유도하는 종동기어(160)와, 종동기어(160)에 일체로 형성되고 2차 감속모듈(200)로 동력을 전달하는 전달기어(170)로 구성된다.To this end, the primary deceleration module 100 is connected to the module housing 110, the drive motor 120 embedded in the module housing 110, the power supply and shutdown of the primary deceleration module 100, communication A main PCB 130 for performing control, a sub-PCB 140 for controlling the driving of the driving motor 120 by receiving the position of the output shaft, a driving gear 150 fixed to the rotating shaft of the driving motor 120, and The driven gear 160 is coupled to the drive gear 150 to induce a primary deceleration, and the transmission gear 170 is formed integrally with the driven gear 160 and transmits power to the secondary reduction module 200. It consists of.

이 경우, 감속부를 구현하는 상기 구동기어(150)와 종동기어(160)는 스퍼기어 타입 혹은 하모닉기어 타입 및 이들을 조합한 형태 모두 사용할 수 있다.In this case, the driving gear 150 and the driven gear 160 for implementing the reduction unit may use both a spur gear type or a harmonic gear type and a combination thereof.

이때, 스퍼기어 타입은 통상적인 평기어 타입으로 이해하면 되고, 하모닉기어 타입은 다른 기어 타입과 다르게 백래쉬(Backlash)가 거의 없는 공지된 기어 타입으로서 정밀 제어가 요구되는 로봇에 적용함이 바람직하다.At this time, the spur gear type may be understood as a conventional spur gear type, and the harmonic gear type is a known gear type having little backlash unlike other gear types, and it is preferable to apply it to a robot requiring precise control.

덧붙여, 본 발명에서는 1차 감속모듈(100)의 출력축과 2차 감속모듈(200)의 입력축이 기어 결합, 바람직하기로는 평기어 결합되는 형태로 연결접속되기 때문에 1차 감속모듈(100)에 구비된 1차 감속기(구동기어+종동기어)에 의한 1차 감속기능과, 2차 감속모듈(200)에 구비된 2차 감속기에 의한 2차 감속기능 외에, 1차 감속모듈(100)과 2차 감속모듈(200)의 연결부에서의 감속기능(평기어 결합), 즉 중간감속이 더 수행되므로 감속효율이 더욱 더 증진되게 된다.In addition, in the present invention, since the output shaft of the primary deceleration module 100 and the input shaft of the secondary deceleration module 200 are connected to each other in the form of gear coupling, preferably spur gear coupling, the primary reduction module 100 is provided. In addition to the primary deceleration function by the primary decelerator (drive gear + driven gear), and the secondary deceleration function by the secondary decelerator provided in the secondary deceleration module 200, the primary deceleration module 100 and the secondary Since the deceleration function (spur gear coupling), that is, the intermediate deceleration is further performed at the connection portion of the reduction module 200, the deceleration efficiency is further enhanced.

뿐만 아니라, 2차 감속모듈(200)에는 도시하지 않았지만 2차 출력축의 위치를 검출하여 상기 PCB로 피드백시키도록 마그네틱 절대 엔코더, 포텐셔미터, 광학식 회전 절대 엔코더 등과 같은 위치검출수단이 더 구비된다.In addition, although not shown, the secondary deceleration module 200 further includes position detection means such as a magnetic absolute encoder, a potentiometer, an optical rotary absolute encoder, and the like, to detect the position of the secondary output shaft and feed it back to the PCB.

한편, 도 1에서와 같이, 본 발명에 따른 엑츄에이터 감속모듈은 1차 감속모듈(100)과 2차 감속모듈(200)의 결합을 위해 각각 1차 감속모듈(100)의 결합면에는 탭(Tab)이 형성된 다수, 바람직하게는 사각을 이루는 4개의 결합공(180)이 형성되고, 2차 감속모듈(200)의 결함면에도 탭이 형성된 다수개의 결합구멍(210)이 형성된다.On the other hand, as shown in Figure 1, the actuator deceleration module according to the present invention for coupling the primary deceleration module 100 and the secondary deceleration module 200, the tab (Tab) on the coupling surface of the primary deceleration module 100, respectively A plurality of coupling holes 180 are formed, preferably quadrangular, and a plurality of coupling holes 210 having tabs are formed on a defect surface of the secondary reduction module 200.

뿐만 아니라, 확장성을 높이도록 상기 1,2차 감속모듈(100,200)의 적어도 일측면에는 단위격자의 배수로 형성되는 다수의 단위격자형 볼트공(182)이 형성된다.In addition, a plurality of unit grid-type bolt holes 182 formed in multiples of the unit grids are formed on at least one side of the first and second reduction modules 100 and 200 so as to increase the expandability.

상기 단위격자형 볼트공(182)은 적어도 4개의 볼트공이 일정간격을 두고 대략 사각형상을 이루도록 배치되어 기본격자인 단위격자를 이루고, 이 단위격자를 기본으로 그 배수만큼씩 다수의 다른 볼트공들이 형성되는 구조를 갖는다.The unit grid bolt holes 182 are arranged so that at least four bolt balls form a substantially rectangular shape at regular intervals to form a unit grid which is a basic grid, and a plurality of other bolt balls are formed by multiples thereof based on the unit grid. It has a structure that is formed.

바꾸어 말하자면, 단위격자가 다수 반복형성된 구조를 갖게 되며, 이를 통해 크기가 다른 1차 감속모듈 다수개를 서로 연결하여 볼륨을 키우기 쉽도록, 다시 말해 확장성을 높일 수 있게 된다.In other words, the unit lattice has a structure in which a plurality of unit grids are repeatedly formed, and thus, the plurality of primary deceleration modules having different sizes can be connected to each other to easily increase the volume, that is, increase scalability.

따라서, 사용자가 용도에 따라 엑츄에이터 모듈의 크기(볼륨)을 단위격자에 비례하여 키우거나 줄일 수 있다.Therefore, the user can increase or decrease the size (volume) of the actuator module in proportion to the unit grid according to the use.

결국, 본 발명은 이러한 모듈들이 단위격자의 배수로 모듈화되어 있기 때문에 다양한 볼륨을 갖도록 사용자가 임의로 가변시킬 수 있는 장점을 가진다.After all, the present invention has the advantage that the user can be arbitrarily changed to have a variety of volumes because these modules are modularized in multiples of the unit grid.

특히, 도 1의 예시와 같이 1,2차 모듈(100,200)의 결합면 중 임의의 위치에 위치결정핀(190)을 더 구비하게 되면 조립시 신속하면서 원활하고 더 정확한 조립을 아주 짧은 시간내에 달성할 수 있으므로 매우 유리하다 하겠다.In particular, when the positioning pin 190 is further provided at any position of the coupling surfaces of the primary and secondary modules 100 and 200 as shown in FIG. 1, the assembly can be performed quickly, smoothly and more accurately in a very short time. It can be very advantageous.

뿐만 아니라, 2차 감속모듈(200)에 구비되는 출력부재(220)는 감속된 동력을 출력하는 부재로서, 기존에는 보통 샤프트(Shaft) 형태로 이루어져 있었기 때문에 감속된 동력을 사용하기 위해서는 샤프트에 커플링을 연결하거나 혹은 키결합하는 형태로 조립해야 했기 때문에 매우 불편하였지만, 본 발명에서는 이를 원형 플랜지 타입으로 바꾸고, 플랜지면에 다수의 볼트공(도면번호 생략)을 형성하여 필요 위치에 단순히 볼트만 조이면 감속된 동력을 사용할 수 있게 하여 주므로 사용상 편의성이 더욱 더 증진된다.In addition, the output member 220 provided in the secondary deceleration module 200 is a member for outputting the reduced power. In the past, the output member 220 is normally formed in the form of a shaft. It was very inconvenient because it had to be assembled in the form of connecting or connecting the ring, but in the present invention, by changing it to a circular flange type, and forming a plurality of bolt holes (not shown) in the flange surface simply tighten the bolt in the required position Ease of use is further enhanced because it allows the use of reduced power.

이와 같은 개념을 토대로 도 3과 같은 엑츄에이터 모듈을 구현할 수 있다.Based on the above concept, the actuator module as shown in FIG. 3 may be implemented.

예컨대, 도 3의 경우는 일반형으로 1차 감속모듈(100)과 2차 감속모듈(200)이 조립되었을 때 동력을 주는 입력축과 출력축이 평행하게 유지되는 형태를 보여 준다.For example, in the case of Figure 3 shows a form in which the input shaft and the output shaft that power when the primary deceleration module 100 and the secondary deceleration module 200 is assembled in a general type is kept in parallel.

다른 예로, 도 4와 같은 엑츄에이터 모듈도 구현할 수 있다.As another example, the actuator module as shown in FIG. 4 may also be implemented.

도 4의 경우는 직교형으로 1차 감속모듈(100)과 2차 감속모듈(200)이 조립되었을 때 동력을 주는 입력축과 출력축이 서로 직교되게 유지되는 형태를 보여 준다.In the case of FIG. 4, when the primary deceleration module 100 and the secondary deceleration module 200 are assembled in an orthogonal shape, the input shaft and the output shaft that power the power are orthogonal to each other.

이상에서와 같이, 본 발명에 따른 엑츄에이터 모듈은 1차 감속모듈(100)을 통해 1차 감속기능을 수행하면서 또한 2차 감속모듈(200)을 통해 2차 감속도 연속적으로 수행할 수 있어 보다 정교하고 정밀한 제어를 요하는 분야에 활용될 수 있으며, 나아가 규격을 갖는 모듈로 이루어져 있기 때문에 엑츄에이터의 확장과 축소가 자유롭고, 사용자의 환경에 따라 원하는 감속비를 갖도록 교체 조합이 가능하여 사용자의 자유도를 극대화시키는 장점을 갖는다.As described above, the actuator module according to the present invention can perform the secondary deceleration through the secondary deceleration module 200 while performing the primary deceleration function through the primary deceleration module 100 more precisely It can be used in fields requiring precise and precise control, and furthermore, since it is composed of modules with specifications, the expansion and contraction of the actuator is free, and the replacement combination is possible to have the desired reduction ratio according to the user's environment to maximize the user's freedom. Has an advantage.

한편, 상술한 바와 같이 모듈화 된 엑츄에이터를 전제로 한 본 발명에 따른 엑츄에이터의 동력전달장치는 도 5에 예시한 형태인 벨트 방식을 갖는다.On the other hand, the power transmission device of the actuator according to the present invention on the premise that the modular actuator as described above has a belt system as shown in FIG.

즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 1차 감속모듈(100)의 일측면, 이를 테면 동력전달축이 구비된 쪽 면 상에는 1차풀리모듈(300)이 볼트 혹은 나사 고정된다.That is, as shown in FIG. 5, the primary pulley module 300 is bolted or screwed on one side of the primary deceleration module 100, for example, the side on which the power transmission shaft is provided.

마찬가지로, 2차 감속모듈(200)의 일측면, 이를 테면 동력이 2차 감속을 위해 입력되는 쪽 면 상에는 2차풀리모듈(400)이 볼트 혹은 나사 고정된다.Similarly, the secondary pulley module 400 is bolted or screwed on one side of the secondary deceleration module 200, for example, the side on which power is input for secondary deceleration.

그리고, 상기 1차풀리모듈(300)과 2차풀리모듈(400)은 벨트(500)에 의해 동력전달 가능하게 서로 연결된다.In addition, the primary pulley module 300 and the secondary pulley module 400 are connected to each other to enable power transmission by the belt 500.

뿐만 아니라, 도 5의 예시 외에 다양한 형태로 1,2차 감속모듈(100,200)이 벨트(500)에 의해 연결될 수 있으며, 이들 구조는 도 8과 같이 로봇의 관절 운동에 적용될 수 있다.In addition, the first and second deceleration modules 100 and 200 may be connected by the belt 500 in various forms in addition to the example of FIG. 5, and these structures may be applied to the joint motion of the robot as shown in FIG. 8.

한편, 도 6에서와 같이 1차풀리모듈(300)의 경우, 대략 사각형상의 1차모듈하우징(310)이 구비되고, 상기 1차모듈하우징(310) 내부 중심에는 1차 감속모듈(100)의 동력을 출력하는 전달기어(170)와 치결합되는 제1기어(320)를 갖는 제1풀리(330)가 회전가능하게 축 고정되고, 상기 제1풀리(330)에는 벨트(500)가 감긴다.Meanwhile, as shown in FIG. 6, in the case of the primary pulley module 300, a substantially rectangular primary module housing 310 is provided, and an inner center of the primary module housing 310 of the primary deceleration module 100 is provided. A first pulley 330 is rotatably fixed to the first pulley 330 having a first gear 320 that is coupled to the transmission gear 170 for outputting power, and the belt 500 is wound around the first pulley 330. .

여기에서, 본 발명에 따른 동력전달수단인 벨트(500)는 평벨트를 비롯하여 타이밍벨트까지 동력전달 가능한 벨트 구조체라면 모두 사용가능하다.Here, the belt 500 which is the power transmission means according to the present invention can be used as long as the belt structure capable of power transmission up to the timing belt, including the flat belt.

다만, 타이밍벨트일 경우 상기 제1풀리(330)의 외주면에 타이밍벨트와 결합되기 위한 치형이 더 구비된 풀리여야 한다는 점만 차이가 날 뿐이다.However, in the case of the timing belt, the only difference is that the tooth puller is further provided on the outer circumferential surface of the first pulley 330 to be coupled with the timing belt.

또한, 상기 1차모듈하우징(310)은 일측변이 개방되어 있어 개방부를 통해 벨트(500)가 인출될 수 있도록 구성된다.In addition, the primary module housing 310 is configured such that one side is open so that the belt 500 can be drawn out through the opening.

그리고, 상기 1차모듈하우징(310)의 개방부 양측에는 제1텐셔너(340) 한 쌍이 간격을 두고 설치되어 인출된 벨트(500)를 탄압함으로서 벨트(500)에 장력을 부여할 수 있도록 구성된다.In addition, the pair of first tensioners 340 are installed at both sides of the opening of the primary module housing 310 so as to apply tension to the belt 500 by suppressing the drawn belt 500. .

이때, 상기 제1텐셔너(340)는 상기 벨트(500)와 접촉되는 소형 롤이 구비되고, 이 롤은 'ㄷ' 형상의 지지대(346)에 의해 고정되며, 상기 지지대(346)는 상기 1차모듈하우징(310)의 개방부 상하면에 형성된 가이드홈(344)을 타고 움직일 수 있도록 구성되고, 또한 조절볼트(342)에 의해 조절되게 구성된다.At this time, the first tensioner 340 is provided with a small roll in contact with the belt 500, the roll is fixed by a 'c' shaped support 346, the support 346 is the primary It is configured to move in the guide groove 344 formed on the upper and lower surfaces of the opening of the module housing 310, it is also configured to be adjusted by the adjustment bolt 342.

따라서, 상기 벨트(500)는 견실 안정적으로 인출되고 배치될 수 있다.Thus, the belt 500 may be stably drawn out and disposed.

이와 동일하게, 도 7과 같이 2차 감속모듈(200)의 입력측 면에도 고정된 2차풀리모듈(400)이 고정된다.Likewise, as shown in FIG. 7, the secondary pulley module 400 fixed to the input side of the secondary reduction module 200 is fixed.

상기 2차풀리모듈(400) 내부에도 앞서 설명한 1차풀리모듈(300)에 내장된 구성들과 대응되는 구성으로 1차모듈하우징(410), 제2기어(420)를 갖는 제2풀리(430), 벨트(500)의 텐션을 조절하기 위한 제2텐셔너(440)가 동일한 구조로 구비된다.The second pulley 430 having the primary module housing 410 and the second gear 420 in a configuration corresponding to the components embedded in the primary pulley module 300 described above also inside the secondary pulley module 400. ), The second tensioner 440 for adjusting the tension of the belt 500 is provided in the same structure.

다만, 2차풀리모듈(400)에서는 2차 감속모듈(200)의 입력측으로 직접 동력을 전달할 수 없는 구조이므로 상기 제2기어(420)와 치결합되는 별도의 출력기어(450)를 더 구비하고 있다는 점에서 차이가 날 뿐이고, 출력기어(450)는 2차 감속모듈(200)에 구비된 입력기어(202)와 치결합되게 된다.However, since the secondary pulley module 400 cannot directly transmit power to the input side of the secondary deceleration module 200, the secondary pulley module 400 further includes a separate output gear 450 that is tooth-coupled with the second gear 420. There is only a difference in that the output gear 450 is tooth-coupled with the input gear 202 provided in the secondary deceleration module 200.

따라서, 1,2차 감속모듈(100,200)이 벨트(500)에 의해 상호 결합되면 상기 벨트(500)는 무한궤도 형태로 회전되면서 연속적으로 동력을 전달할 수 있게 된다.Therefore, when the first and second deceleration modules 100 and 200 are coupled to each other by the belt 500, the belt 500 may rotate in a caterpillar shape and continuously transmit power.

특히, 도 8과 같이 배열하면 감속기 개수를 줄이면서 효율적인 동작이 가능하도록 로봇 관절 부분을 설계할 수 있게 된다.In particular, when arranged as shown in Figure 8 it is possible to design the robot joint portion to enable efficient operation while reducing the number of reducers.

이와 같이, 본 발명에 따른 모듈화 된 엑츄에이터에 사용되는 벨트형 동력전달장치는 1차 감속모듈(100)을 통해 1차 감속이 이루어진 상태에서 2차 감속모듈(200)로 전달되어 2차 감속이 이루어지기 전 단계에서 제1,2텐셔너(340,440)를 통한 약간의 감속이 더 이루어지기 때문에 사실상 2차 감속모듈(200)에서의 2차 감속 부하를 더욱 더 경감시키게 되어 효율을 향상시키는 장점을 가진다.As such, the belt-type power transmission device used in the modular actuator according to the present invention is transferred to the secondary deceleration module 200 in the state in which the primary deceleration is made through the primary deceleration module 100 to make the secondary deceleration. Since a little deceleration through the first and second tensioners 340 and 440 is further performed in the step before losing, the secondary deceleration load in the secondary deceleration module 200 is further reduced, which has the advantage of improving efficiency.

더구나, 본 발명에 따른 모듈화 된 엑츄에이터에 사용되는 벨트형 동력전달장치는 엑츄에이터를 조립체 상태로 설치하기 어려운 협소 공간상에서 엑츄에이터를 구현하고자 할 때 또는 일정 이상의 간격을 유지한 채 엑츄에이터 기능을 수행하고자 할 때 1차 감속모듈(100)과 2차 감속모듈(200)을 상호 이격시킨 상태에서도 원활하고 정확한 동력전달 및 감속 제어가 가능하므로 매우 유용하고 활용폭을 높일 수 있게 된다.Moreover, the belt type power transmission device used for the modular actuator according to the present invention is to implement the actuator in a narrow space where it is difficult to install the actuator in an assembly state or to perform the actuator function while maintaining a certain interval or more. Even when the primary deceleration module 100 and the secondary deceleration module 200 are spaced apart from each other, a smooth and accurate power transmission and deceleration control are possible, thereby making it very useful and increasing the utilization range.

이를 통해, 엑츄에이터의 기능 활용을 더욱 더 폭넓게 할 수 있는 장점을 갖게 된다.
This has the advantage of wider use of the actuator function.

100 : 1차 감속모듈 110 : 모듈하우징
120 : 구동모터 130 : 메인PCB
140 : 서브PCB 150 : 구동기어
160 : 종동기어 170 : 전달기어
180 : 결합공 190 : 위치결정핀
200 : 2차 감속모듈 210 : 결합구멍
300 : 1차풀리모듈 310 : 1차모듈하우징
320 : 제1기어 330 : 제1풀리
400 : 2차풀리모듈 410 : 2차모듈하우징
420 : 제2기어 430 : 제2풀리
500 : 벨트
100: 1st deceleration module 110: module housing
120: drive motor 130: main PCB
140: Sub PCB 150: Drive Gear
160: driven gear 170: transmission gear
180: coupling hole 190: positioning pin
200: secondary reduction module 210: coupling hole
300: primary pulley module 310: primary module housing
320: first gear 330: first pulley
400: 2nd pulley module 410: 2nd module housing
420: second gear 430: second pulley
500: belt

Claims (4)

로봇의 작동프레임에 설치되어 로봇의 관절 운동을 제어하며, 1차 감속모듈 및 상기 1차 감속모듈로부터 동력을 전달받아 출력하는 2차 감속모듈을 구비하는 액츄에이터에 있어서,
상기 1차 감속모듈은 동력원인 구동모터, 상기 2차 감속모듈의 출력을 피드백하여 상기 구동모터를 제어하는 인쇄회로기판, 상기 구동모터에 의해 회전하는 복수의 1차 감속기어들, 그리고 상기 구동모터 및 상기 인쇄회로기판, 그리고 상기 1차 감속기어들이 실장되는 모듈하우징을 구비하며,
상기 2차 감속모듈은 복수의 2차 감속기어들, 상기 2차 감속기어들이 실장되는 케이스, 상기 케이스의 일측에 설치되어 상기 2차 감속기어에 의해 상기 출력을 발생하는 출력부재, 그리고 상기 출력을 감지하는 위치검출기를 구비하되,
상기 1차 감속기어들은 상기 구동모터의 회전축에 고정된 구동기어 및 상기 구동기어에 맞물리는 종동기어, 그리고 상기 종동기어와 동일한 축 상에 설치되어 상기 종동기어와 함께 회전하며 상기 모듈하우징의 개방된 출력측을 통해 노출되는 전달기어를 구비하고,
상기 2차 감속기어들은 상기 케이스의 개방된 입력측에 위치하여 상기 입력측을 통해 노출되는 입력기어를 구비하며,
상기 액츄에이터는,
상기 전달기어에 맞물려 회전하는 제1 기어 및 상기 제1 기어와 함께 회전하는 제1 풀리를 구비하는 1차풀리모듈;
상기 입력기어에 맞물려 회전하는 출력기어 및 상기 출력기어에 맞물려 회전하는 제2 기어, 상기 제2 기어와 함께 회전하는 제2 풀리를 구비하는 2차풀리모듈; 및
상기 제1 및 제2 풀리를 연결하여 상기 제1 풀리의 동력을 상기 제2 풀리에 전달하는 벨트를 포함하는, 분리형 액츄에이터.
In the actuator is installed on the operation frame of the robot to control the joint motion of the robot, the actuator having a secondary deceleration module for receiving and outputting power from the primary deceleration module and the primary deceleration module,
The primary deceleration module may include a driving motor as a power source, a printed circuit board controlling the driving motor by feeding back the output of the secondary reduction module, a plurality of primary reduction gears rotated by the driving motor, and the driving motor. And a module housing in which the printed circuit board and the first reduction gear are mounted.
The secondary reduction module may include a plurality of secondary reduction gears, a case in which the secondary reduction gears are mounted, an output member installed at one side of the case to generate the output by the secondary reduction gear, and the output. Equipped with a position detector for sensing,
The primary reduction gears are driven on a rotating shaft of the drive motor, driven gears engaged with the drive gears, and installed on the same shaft as the driven gears to rotate together with the driven gears and open the module housing. It has a transmission gear exposed through the output side,
The secondary reduction gears are provided on the open input side of the case and have an input gear exposed through the input side.
The actuator includes:
A primary pulley module having a first gear rotating in engagement with the transmission gear and a first pulley rotating together with the first gear;
A secondary pulley module having an output gear that rotates in engagement with the input gear, a second gear that rotates in engagement with the output gear, and a second pulley that rotates with the second gear; And
And a belt connecting the first and second pulleys to transfer power of the first pulley to the second pulley.
제1항에 있어서,
상기 2차 감속모듈은 상기 작동프레임의 선단부에 설치되고, 상기 1차 감속모듈은 상기 2차 감속모듈로부터 이격되어 상기 작동프레임의 선단부 내측에 설치되는, 분리형 액츄에이터.
The method of claim 1,
The secondary deceleration module is installed on the front end of the operating frame, the primary deceleration module is separated from the secondary deceleration module is installed inside the front end of the operating frame, separate actuator.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 벨트는 타이밍벨트이며,
상기 제1 및 제2 풀리의 외주면에는 상기 타이밍벨트와 맞물리는 치형이 형성되는, 분리형 액츄에이터.
3. The method according to claim 1 or 2,
The belt is a timing belt,
Separate actuators are formed on the outer circumferential surface of the first and second pulleys engaging teeth with the timing belt.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 1차풀리모듈은 상기 모듈하우징에 고정되며 상기 제1 기어와 상기 제1 풀리가 실장되는 1차모듈하우징과, 상기 1차모듈하우징에 고정설치되어 상기 1차모듈하우징을 출입하는 상기 벨트를 탄성가압하는 1차텐셔너를 구비하며,
상기 2차풀리모듈은 상기 케이스에 고정되며 상기 출력기어 및 상기 제2 기어, 그리고 상기 제2 풀리가 실장되는 2차모듈하우징과, 상기 2차모듈하우징에 고정설치되어 상기 2차모듈하우징을 출입하는 상기 벨트를 탄성가압하는 2차텐셔너를 구비하되,
상기 제1 기어 및 상기 제1 풀리는 상기 1차모듈하우징의 중앙에 배치되고, 상기 제2 기어 및 상기 제2 풀리는 상기 2차모듈하우징의 중앙에 배치되는, 분리형 액츄에이터.
3. The method according to claim 1 or 2,
The primary pulley module is fixed to the module housing and the first gear housing, the first gear and the first pulley is mounted, and the belt fixed to the primary module housing is installed in and out of the primary module housing Equipped with an elastic pressure primary tensioner,
The secondary pulley module is fixed to the case and the output gear and the second gear, and the second module housing on which the second pulley is mounted, and fixed to the secondary module housing is installed in and out of the secondary module housing Is provided with a secondary tensioner for elastically pressing the belt to
And the first gear and the first pulley are disposed at the center of the primary module housing, and the second gear and the second pulley are disposed at the center of the secondary module housing.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11325244B2 (en) 2016-02-10 2022-05-10 Advanced Telecommunications Research Institute International Externally-driven joint structure
DE112018007606T5 (en) * 2018-05-15 2021-02-04 Sri International Shaft couplings
WO2020004714A1 (en) * 2018-06-27 2020-01-02 Alienrobot Inc. Integrated actuator using small size cycloid-type reducer
KR200491796Y1 (en) * 2019-12-09 2020-06-04 (주)에일리언로봇 Integrated actuator using small size cycloid-type reducer

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040017431A (en) * 2002-08-21 2004-02-27 (주)로봇앤드디자인 Base link of robot
KR100454333B1 (en) * 2002-04-17 2004-10-28 대영공업 주식회사 Geared motor structure
KR20080001537U (en) * 2006-11-29 2008-06-03 (주)카이맥스 Gear Motor Having Encoder

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4759607B2 (en) * 2008-10-03 2011-08-31 株式会社伊藤製作所 Rotary reducer
KR101115509B1 (en) * 2009-12-16 2012-03-13 김대열 Cycloid decelerator for having multi-output shaft

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100454333B1 (en) * 2002-04-17 2004-10-28 대영공업 주식회사 Geared motor structure
KR20040017431A (en) * 2002-08-21 2004-02-27 (주)로봇앤드디자인 Base link of robot
KR20080001537U (en) * 2006-11-29 2008-06-03 (주)카이맥스 Gear Motor Having Encoder

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