KR102177405B1

KR102177405B1 - 일체형 중공 구동 모듈

Info

Publication number: KR102177405B1
Application number: KR1020190067453A
Authority: KR
Inventors: 최철; 안치운; 최세권
Original assignee: 하이젠모터 주식회사
Priority date: 2019-06-07
Filing date: 2019-06-07
Publication date: 2020-11-12

Abstract

일체형 중공 구동 모듈은, 중공 입력축을 포함하는 하모닉 감속기, 중공 모터, 중공 출력축, 입력축 엔코더, 출력축 엔코더를 포함하는 중공 구동 모듈에 있어서, 하우징 내부에 상기 중공 모터의 정지를 위한 브레이크 및 상기 중공 모터의 제어를 위한 모터 구동 드라이브가 일체로 구비된다.

Description

일체형 중공 구동 모듈{DRIVING MODULES WITH HOLLOWNESS}

이하의 설명은 산업용 로봇에 사용되는 일체형 중공 구동 모듈에 관한 것이다.

산업용 로봇의 경량화 및 단순화를 위해서는 로봇의 조인트를 구성하는 하모닉 감속기와 서보 모터가 일체형으로 구성되어 부품을 공용화하고 고밀도로 구성하여 무게 및 체적을 줄여야 하며, 전원공급, 센서 및 각종 유틸리티 라인이 이들 구성품의 축 중심을 관통할 수 있도록 중공 구동 모듈이 사용된다.

한편, 이와 같은 중공 구동 모듈의 종래 기술에 대한 일 예가 등록특허 제10-15498779호에 개시되고 있다. 도 11을 참조하면, 중공 구동 모듈의 내부구조는 중공 모터(110), 하모닉 감속기(120), 토크 센서(130), 입력측정 엔코더(140), 출력측정 엔코더(150)를 포함하여 구성되어 있다. 중공 모터는 고정자와, 고정자에 대하여 회전되는 회전자와, 회전자의 관통된 중심부에 결합되는 모터 샤프트를 포함한다. 그리고 중공 구동 모듈은, 모터 샤프트와 연결되어 하모닉 감속기의 입력 회전속도를 검출하는 입력측정 엔코더와, 하모닉 감속기의 출력측과 연결된 출력 샤프트와 연결되어 하모닉 감속기의 출력 회전속도를 검출하는 출력측정 엔코더와, 출력 토크를 측정하는 토크 센서를 포함하고 있다.

그런데 기존의 중공 구동 모듈에는 브레이크와 모터 구동 드라이브가 내장되어 있지 않다. 여기서, 브레이크는 중요한 안전장치이며, 구동 모듈의 폭주 또는 오작동을 방지하는 기능을 담당하고 있다. 이러한 브레이크를 중공 구동 모듈에 내장하지 않고 외부에 설치하면, 로봇 구조가 복잡하게 된다. 그리고 모터 구동 드라이브를 내장하지 않고 중공 구동 모듈의 외부에 설치하면, 모터와 모터 구동 드라이브를 연결하기 위한 배선이 외부로 드러나게 되고, 로봇의 구조가 복잡하게 된다.

실시예의 목적은, 중공 구동 모듈을 사용하는 로봇의 구조를 단순화하고, 경량화할 수 있는 중공 구동 모듈을 제공하는 것이다.

실시예들에서 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

실시예에 따른 중공 구동 모듈에 대해 설명한다.

일 측에 따르면, 상기 브레이크는, 상기 중공 입력축의 일 단부에 구비되는 브레이크 로터, 상기 브레이크 로터를 정지시키는 스토퍼, 상기 브레이크 로터의 회전이 가능하도록 상기 스토퍼를 상기 브레이크 로터에서 밀어내는 솔레노이드, 및 상기 솔레노이드의 전원이 차단되면 상기 스토퍼를 상기 브레이크 로터를 정지시키는 위치로 복귀시키는 스프링을 포함하여 구성된다. 상기 브레이크 로터에는 상기 입력축 엔코더가 설치된다. 여기서 상기 스프링, 상기 스토퍼 및 상기 솔레노이드는 상기 하우징에 구비된다.

일 측에 따르면, 상기 하우징은, 상기 모터 구동 드라이브가 수용되고, 외측에 복수의 방열핀이 형성되는 커버 프레임을 포함하고, 상기 모터 구동 드라이브는, 전력소자와 상기 커버 프레임의 내측면 사이에 써멀패드가 구비되고, 상기 써멀패드는 상기 전력소자의 열을 상기 방열핀으로 전달 및 방열시키게 된다.

일 측에 따르면, 상기 중공 입력축은 상기 중공 모터의 회전자가 조립된다. 상기 중공 출력축은 상기 중공 입력축의 내부에 구비되고, 상기 중공 출력축의 내부에 전원 라인을 포함하는 내부 배선이 구비된다.

일 측에 따르면, 상기 입력축 엔코더는 상기 중공 입력축의 일 단부에 구비되고, 상기 출력축 엔코더는 상기 중공 출력축의 일 단부에 구비되되, 상기 입력축 엔코더와 인접하여 구비된다. 상기 출력축 엔코더는 출력축 지지 브라켓과 부시를 구비하고, 상기 출력축 지지 브라켓 및 상기 부시의 중심을 관통하여 상기 중공 출력축이 조립된다. 상기 부시는 상기 출력축 지지 브라켓 중심에 구비되며, 동(Brass), 플라스틱, 테프론 코팅 재질 중 어느 하나의 재질로 형성될 수 있다.

일 측에 따르면, 상기 중공 출력축의 타 단부에는 중공 출력축 브라켓이 구비되고, 상기 중공 출력축 브라켓은 상기 하모닉 감속기의 감속기 출력축 브라켓에 조립된다.

이상에서 본 바와 같이, 실시예들에 따르면, 중공축을 포함하는 하모닉 감속기, 중공 모터, 브레이크, 입력축 엔코더, 출력축 엔코더, 모터 구동 드라이브를 모두 내장하여 일체형으로 이루어진다. 이로 인해, 로봇의 구조를 단순화 및 경량화시킬 수 있다. 또한, 입력축 엔코더, 출력축 엔코더를 이용하는 듀얼 피드백 시스템 이용하여 로봇을 정밀하게 제어할 수 있다.

일 실시예에 따른 중공 구동 모듈의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 일 실시예에 따른 중공 구동 모듈의 사시도이다.
도 2는 도 1의 중공 구동 모듈의 단면도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 2개의 중공 구동 모듈이 연결된 상태를 보여주는 단면도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 하모닉 감속기의 단면도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 중공 모터가 도 4의 하모닉 감속기에 결합된 상태의 단면도이다.
도 6a는 일 실시예에 따른 브레이크 및 입력축 엔코더가 중공 입력축에 결합된 상태의 단면도이다.
도 6b는 도 6a의 분해 사시도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 중공 출력축의 단면도이다.
도 8a는 일 실시예에 따른 출력축 엔코더가 도 7의 중공 출력축에 결합된 상태의 단면도이다.
도 8b는 도 8a의 분해 사시도이다.
도 9a는 일 실시예에 따른 모터 구동 드라이브의 사시도이다.
도 9b는 도 9a의 측면도이다.
도 10은 일 실시예에 따른 모터 구동 드라이브의 방열 구조를 보여주는 측면도이다.
도 11은 종래기술에 따른 중공 구동 모듈의 단면도이다.

이하, 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

어느 하나의 실시예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시예에 기재한 설명은 다른 실시예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 일 실시 예에 따른 중공 구동 모듈(1)의 사시도이고, 도 2는 도 1의 중공 구동 모듈(1)의 단면도이고, 도 3은 일 실시예에 따른 2개의 중공 구동 모듈(1, 1')이 연결된 상태를 보여주는 단면도이다.

도면을 참조하면, 중공 구동 모듈(1)은 산업용 로봇에 사용되며, 중공 입력축(205)과, 중공 출력축(800), 하모닉 감속기(200), 중공 모터(300), 브레이크(400), 모터 구동 드라이브(700), 입력축 엔코더(500), 출력축 엔코더(600)를 포함하여 구성된다. 그리고 중공 구동 모듈(1)은 상기의 구성요소들이 일체로 형성된다.

참고적으로, "일체로 형성"되었다 함은, 중공 구동 모듈(1)을 구성하는 구성요소들이 중공 구동 모듈(1)의 하우징(10) 내부에 수용된 상태를 의미한다.

하우징(10)은 메인 프레임(11)과 커버 프레임(12) 및 베이스(13)를 포함하여 구성된다.

메인 프레임(11)은 중공 구동 모듈(1)의 외관을 형성하고, 내부에 중공 구동 모듈(1)의 구성요소들을 수용한다.

커버 프레임(12)은 메인 프레임(11)과 결합되며, 내부에 모터 구동 드라이브(700)가 수용된다. 또한, 커버 프레임(12)의 외측면에는 모터 구동 드라이브(700)의 냉각을 위한 복수의 방열핀(A)이 형성되어 있다.

베이스(13)는 중공 구동 모듈(1)을 외부 장치, 또는 로봇 링크에 설치할 수 있도록 하는 부분이다. 예를 들어, 도 3에 도시한 바와 같이, 베이스(13)에 링크부(2)를 이용하여 중공 구동 모듈(1, 1') 2개를 연결시킬 수 있다. 물론 이는 단지 일 예시에 불과한 것으로, 베이스(13)에 중공 구동 모듈 외의 다른 장치를 연결시키는 것도 가능하며, 링크부(2)는 필요에 따라 생략 가능하다.

도 2 및 도 3에서 내부 배선(C)을 점선으로 나타내었다. 도면을 참조하면, 중공 구동 모듈(1)은 내부의 중공 부분을 따라 파워 라인, 통신 라인, 각종 어플리케이션 라인 등을 포함하는 내부 배선(C)을 배치시킬 수 있다. 즉, 중공 구동 모듈(1)은 내부 배선(C)이 중공 구동 모듈(1)의 외부로 노출되지 않도록 구비할 수 있어서, 중공 구동 모듈(1)의 구조를 단순화시킬 수 있다. 또한, 내부 배선(C)은, 도 3에서와 같이 2개의 중공 구동 모듈(1)을 연결시킬 경우에도 중공 구동 모듈(1)의 내부에만 형성하는 것이 가능하다.

중공 구동 모듈(1)은 내부에 모터 구동 드라이브(700)가 구비되어 있어서 중공 구동 모듈(1)의 하우징(10) 외측에 부품을 설치할 필요가 없어서 구조를 단순화시킬 수 있고, 커버 프레임(12)의 방열핀(A)을 통해서 모터 구동 드라이브(700)를 냉각시킬 수 있다.

또한, 중공 구동 모듈(1)은 내부에 브레이크(400)가 구비되어 있어서, 로봇의 폭주 및 위험 동작 방지할 수 있고, 하우징(10) 외부에 별도로 브레이크(400)를 설지하지 않아도 되므로 구조를 단순화시킬 수 있다.

도 4는 일 실시예에 따른 하모닉 감속기(200)의 단면도이다.

도 4를 참조하면, 하모닉 감속기(200)는 유닛 타입이며, 볼 베어링(201, 208)과, 크로스 롤러 베어링(206), 웨이브 제너레이터(202), 서큘러 스플라인(203), 플렉스 스플라인(204), 중공 입력축(205), 크로스롤러 베어링(206) 및 감속기 출력축 브라켓(207)을 포함하여 구성된다. 또한, 하모닉 감속기(200)는 중앙을 관통하여 형성된 중공부 내부에 중공 입력축(205)이 구비되고, 중공 모터(300)의 회전자(302)에 연결되어서, 중공 모터(300)의 회전력으로 구동되며, 중공 모터(300)를 감속시킨다.

하모닉 감속기(200)는 중공 입력축(205)이 웨이브 제너레이터(202)의 캠 운동에 의해서 플렉스 스플라인(204)이 회전하게 되며 플렉스 스플라인(204)의 외주 기어와 서큘러 스플라인(203)의 내접 기어가 상대 운동함에 따라 감속기 출력축 브라켓(207)이 회전하게 된다.

웨이브 제너레이터(202)는 타원형의 캠 외주에 내륜 및 외륜이 유연한 볼 베어링(201, 208)이 끼워져 구성되고, 플렉스 스플라인(204)의 동체 개구부 내측에 결합된다. 볼 베어링(201, 208)은 내륜과 외륜, 그리고 내륜/외륜 사이의 다수의 볼로 구성되며, 외륜은 플렉스 스플라인(204)이 결합된다.

플렉스 스플라인(204)은 동체의 개구부 측 외주면에 치형이 형성되고, 개구부측과 반대쪽의 타단부의 보스에 중공 출력축(800)이 연결된다.

서큘러 스플라인(203)은 하모닉 감속기(200)의 고정측으로, 강성의 링 형상을 갖고, 플렉스 스플라인(204)의 외주면 기어에 대응되도록 내주면에 플렉스 스플라인(204)의 치형과 맞물리는 치형이 형성되고, 중공 출력축 브라켓(802, 도 2 참조)에 고정된다. 이에 따라서 웨이브 제너레이터(202)의 캠이 시계방향으로 1회전하는 경우, 서큘러 스플라인(203)의 기어 이빨 수보다 작은 수의 기어 이빨 수를 갖는 플렉스 스플라인(204)은 반시계 방향으로 기어 이빨 수 차이만큼 회전함으로써 중공 모터(300)가 감속된다.

도 5는 일 실시예에 따른 중공 모터(300)가 도 4의 하모닉 감속기(200)에 결합된 상태의 단면도이다.

도 5를 참조하면, 중공 모터(300)는 고정자(301)와 회전자(302)를 포함하여 구성된다.

고정자(301)는 메인 프레임(11)에 고정되어 있고, 회전자(302)는 중공 입력축(205)의 일 단부에 설치되어 있다. 여기서, 중공 입력축(205)의 일 단부는 회전자(302)가 설치된 쪽이고, 타 단부는 하모닉 감속기(200)의 감속기 출력축 브라켓(207)이 설치되는 쪽을 말한다. 이하의 설명에서도 동일하다.

또한, 중공 모터(300)는 하모닉 감속기(200)의 전단 및 후단의 볼 베어링(201, 208) 및 크로스롤러 베어링(206)을 이용하여 지지되며, 모터 구동 드라이브(700)를 통해서 제어된다.

본 실시예에서는 중공 입력축(205)이 회전자(302)와 조립되므로, 중공 구동 모듈(1)의 조립 공정을 단순화할 수 있다. 또한, 중공 입력축(205) 및 후술하는 중공 출력축(800)의 중공 직경 확보가 용이하므로, 중공을 통해 내부 배선(C)을 용이하게 통과 및 배치시킬 수 있다.

도 6a는 일 실시예에 따른 브레이크(400) 및 입력축 엔코더(500)가 중공 입력축(205)에 결합된 상태의 단면도이고, 도 6b는 도 6a의 분해 사시도이다. 참고적으로 도 도 6a 및 도 6b에는 중공 입력축(205)을 제외한 하모닉 감속기(200)는 도시하지 않았다.

도 6a 및 도 6b를 참조하면, 브레이크(400)는 스프링(401), 스토퍼(402), 브레이크 로터(403) 및 솔레노이드(404)를 포함하여 구성된다.

스프링(401)과 스토퍼(402) 및 솔레노이드(404)는 메인 프레임(11)에 설치된다.

브레이크 로터(403)는 중공 입력축(205)의 일 단부에 설치되며, 회전 운동하도록 설치된다.

중공 구동 모듈(1)의 정지 시에는 브레이크 로터(403)와 스토퍼(402)가 같이 작동함으로써 중공 모터(300)를 정지시키고, 중공 구동 모듈(1)의 작동 시에는 솔레노이드(404)가 작동하여 브레이크 로터(403)가 회전할 수 있도록, 브레이크 로터(403)에서 스토퍼(402)를 밀어 낸다. 그리고 비상 시에 솔레노이드(404) 전원이 차단되면, 스프링(401)에 의해서 스토퍼(402)가 브레이크 로터(403)를 정지시키는 위치로 이동함에 따라 중공 모터(300)를 비상 정지시키는 것이 가능하다.

입력축 엔코더(500)는 중공 입력축(205)의 일 단부에 설치되며, 입력축 엔코더 디스크(501)와 입력축 엔코더 수신 PCB(502)를 포함하여 구성된다.

입력축 엔코더 디스크(501)는 브레이크 로터(403)에 설치되어서, 별도의 기구 없이도 간단하게 설치 가능하다.

입력축 엔코더 수신 PCB(501)는 메인 프레임(11)에 설치되어서, 중공 입력축(205)의 회전 신호를 수신한다.

도 7은 일 실시예에 따른 중공 출력축(800)의 단면도이고, 도 8a는 일 실시예에 따른 출력축 엔코더(600)가 도 7의 중공 출력축(800)에 결합된 상태의 단면도이고, 도 8b는 도 8a의 분해 사시도이다.

도 7을 참조하면, 중공 출력축(800)은 중공 출력축 바디(801)와 중공 출력축 브라켓(802)을 포함하여 구성된다.

중공 출력축 바디(801)는 중공 입력축(205)의 내부에 구비되고, 중공 출력축 바디(801)의 중공을 통과하여 전원 라인, 통신 라인, 각종 유틸리티 라인을 포함하는 내부 배선(C)이 통과하게 된다.

중공 출력축 브라켓(802)은 하모닉 감속기(200) 쪽의 타 단부가 하모닉 감속기(200)의 감속기 출력축 브라켓(207)에 조립된다.

도 8a 내지 도 8b를 참조하면, 출력축 엔코더(600)는 출력축 엔코더 디스크(601), 출력축 엔코더 수신 PCB(602), 부시(603) 및 출력축 지지 브라켓(604)을 포함하여 구성된다.

출력축 엔코더(600)는 중공 출력축(800)의 일 단부에 설치되며, 입력축 엔코더(500)와 인접하게 구비된다.

출력축 엔코더 수신 PCB(602)는 중공 출력축(800)의 회전 신호를 수신한다.

부시(603) 및 출력축 지지 브라켓(604)은 출력축 엔코더 디스크(601)의 동심을 유지하기 위해서 중공 출력축(800)에 설치되고, 출력축 지지 브라켓(604)의 중심에 동(Brass) 재질을 갖는 부시(603)가 조립되고, 그 중심을 중공 출력축이 관통하여 조립됨으로써, 중공 출력축(800)의 회전 시 정밀하게 동심을 유지할 수 있다. 여기서, 부시(603)는 동 재질 이외에도, 플라스틱, 특수(테프론) 코딩된 재질을 포함하여 다양한 재질로 형성될 수 있다. 그리고 출력축 지지 브라켓(604)은 알루미늄 재질로 형성된다.

또한, 본 실시예에서는 중공 모터(300)의 회전자(302)와 연결되어 있는 입력축 엔코더(500)에 의해서 중공 모터(300)의 회전이 제어되고, 중공 출력축(800)에 구비되는 출력축 엔코더(600)에 의해서 중공 출력축(800)이 회전 제어되는 듀얼 피드백 엔코더 시스템이 된다.

도 9a는 일 실시예에 따른 모터 구동 드라이브(700)의 사시도이고, 도 9b는 도 9a의 측면도이다. 도 10은 일 실시예에 따른 모터 구동 드라이브(700)의 방열 구조를 보여주는 측면도이다.

도 9a 내지 도 10을 참조하면, 모터 구동 드라이브(700)는 중공 모터(300)의 회전을 제어하기 위해서, 제어보드(701), 파워보드(702), 및 써멀패드(703)를 포함하여 구성된다.

모터 구동 드라이브(700)는 파워보드(702)에서 전류가 흐름에 따라 열이 발생하는데, 그 중 전력소자(B)에서 대부분의 열이 발생한다. 전력소자(B)에 써멀패드(703)를 구비함으로써 방열이 원활하게 이루어질 수 있다. 또한, 커버 프레임(12)의 외측면에는 복수의 방열핀(A)이 구비되어 있고, 써멀패드(703)가 전력소자(B)와 커버 프레임(12)의 내측면 사이에 구비되므로, 써멀패드(703)를 통해서 방열핀(A)으로 열전달 및 방열되도록 한다.

본 실시예에서는 써멀패드(703) 및 방열핀(A)을 이용하여 전력소자(B)와 모터 구동 드라이브(700)를 냉각시킴으로써 발열에 의한 중공 구동 모듈(1)의 오작동 및 파손을 방지할 수 있다.

실시예들에 따르면, 중공 구동 모듈(1)은 브레이크(400)와 모터 구동 드라이브(700)가 일체로 형성되므로, 중공 구동 모듈(1)을 사용하는 로봇의 부품을 공용화하고, 고밀도로 구성하여 무게 및 체적을 줄일 수 있으므로 경량화 및 단순화를 실현할 수 있다. 또한, 중공 구동 모듈(1)이 구성 요소들을 일체형으로 구성함으로써, 전원 공급, 센서 및 각종 유틸리티 라인이 중공 구동 모듈(1) 내부에 구비되므로, 부품의 공용화 및 고밀도 배치 설계가 가능하여 로봇의 경량화 및 단순화를 실현할 수 있다.

이상과 같이 비록 한정된 도면에 의해 실시예들이 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구조, 장치 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

그러므로, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 청구범위 뿐만 아니라 이 청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

1, 1': 중공 구동 모듈
2: 링크부
10: 하우징
11: 메인 프레임
12: 커버 프레임
13: 베이스
200: 하모닉 감속기
201, 208: 베어링
202: 웨이브 제너레이터
203: 서큘러 스플라인
204: 플렉스 스플라인
205: 중공 입력축
206: 크로스 롤러 베어링
207: 감속기 출력축 브라켓
300: 중공 모터
301: 고정자
302: 회전자
400: 브레이크
401: 스프링
402: 스토퍼
403: 브레이크 로터
404: 솔레노이드
500: 입력축 엔코더
501: 입력축 엔코더 디스크
502: 입력축 엔코더 수신 PCB
600: 출력축 엔코더
601: 출력축 엔코더 디스크
602: 출력축 엔코더 수신 PCB
603: 부시
604: 출력축 지지 브라켓
700: 모터 구동 드라이브
701: 제어보드
702: 파워보드
703: 써멀패드
800: 중공 출력축
801: 중공 출력축 바디
802: 중공 출력축 브라켓
A: 방열핀
B: 발열소자
C: 내부 배선

Claims

중공 입력축을 포함하는 하모닉 감속기, 중공 모터, 중공 출력축, 입력축 엔코더, 출력축 엔코더를 포함하는 중공 구동 모듈에 있어서,
하우징 내부에 상기 중공 모터의 정지를 위한 브레이크 및 상기 중공 모터의 제어를 위한 모터 구동 드라이브가 일체로 구비되고,
상기 출력축 엔코더는 출력축 지지 브라켓과 부시를 구비하고, 상기 입력축 엔코더와 인접하여 구비되며,
상기 중공 출력축은 일 단부가 상기 출력축 지지 브라켓 및 상기 부시의 중심을 관통하여 조립되는 일체형 중공 구동 모듈.
제1항에 있어서,
상기 브레이크는,
상기 중공 입력축의 일 단부에 구비되는 브레이크 로터;
상기 브레이크 로터를 정지시키는 스토퍼;
상기 브레이크 로터의 회전이 가능하도록 상기 스토퍼를 상기 브레이크 로터에서 밀어내는 솔레노이드; 및
상기 솔레노이드의 전원이 차단되면 상기 스토퍼를 상기 브레이크 로터를 정지시키는 위치로 복귀시키는 스프링;
을 포함하는 일체형 중공 구동 모듈.
제2항에 있어서,
상기 브레이크 로터에 상기 입력축 엔코더가 설치되는 일체형 중공 구동 모듈.
제1항에 있어서,
상기 하우징은,
상기 모터 구동 드라이브가 수용되고, 외측에 복수의 방열핀이 형성되는 커버 프레임을 포함하고,
상기 모터 구동 드라이브는, 전력소자와 상기 커버 프레임의 내측면 사이에 써멀패드가 구비되고,
상기 써멀패드는 상기 전력소자의 열을 상기 방열핀으로 전달 및 방열시키는 일체형 중공 구동 모듈.
제1항에 있어서,
상기 중공 입력축은 상기 중공 모터의 회전자가 조립되는 일체형 중공 구동 모듈.
제5항에 있어서,
상기 중공 출력축은 상기 중공 입력축의 내부에 구비되고,
상기 중공 출력축의 내부에 전원 라인을 포함하는 내부 배선이 구비되는 일체형 중공 구동 모듈.
제1항에 있어서,
상기 입력축 엔코더는 상기 중공 입력축의 일 단부에 구비되는 일체형 중공 구동 모듈.
삭제
제1항에 있어서,
상기 부시는 상기 출력축 지지 브라켓 중심에 구비되며, 동(Brass), 플라스틱, 테프론 코팅 재질 중 어느 하나의 재질로 형성되는 일체형 중공 구동 모듈.
제1항에 있어서,
상기 중공 출력축의 타 단부에는 중공 출력축 브라켓이 구비되고,
상기 중공 출력축 브라켓은 상기 하모닉 감속기의 감속기 출력축 브라켓에 조립되는 일체형 중공 구동 모듈.