KR102405080B1

KR102405080B1 - Robot drive system comprising harmonic drive

Info

Publication number: KR102405080B1
Application number: KR1020220023000A
Authority: KR
Inventors: 박종훈; 박용식; 이태환
Original assignee: 주식회사 뉴로메카
Priority date: 2020-10-19
Filing date: 2022-02-22
Publication date: 2022-06-07
Also published as: KR102373795B1; KR20220051832A

Abstract

본 발명은, 샤프트 어셈블리를 회전시킬 수 있도록 구성되는 모터 모듈, 샤프트 어셈블리로부터 입력받은 회전력을 소정 감속비에 의한 출력으로 변환하는 하모닉 드라이브 모듈 및 모터 모듈 및 하모닉 드라이브 모듈은 샤프트 어셈블리의 축 방향을 따라 배치되며, 하모닉 드라이브 모듈에 도포된 그리스가 모터 모듈측으로 유입되는 것을 방지할 수 있도록 하모닉 드라이브 모듈과 모터 모듈 사이에 구비되는 고리형 실링판을 포함하는 하모닉 드라이브를 포함하는 로봇 구동계 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 하모닉 드라이브를 포함하는 로봇 구동계 시스템은 정밀도를 유지하면서 신속하게 구동계 시스템을 조립할 수 있으며, 내구성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The present invention provides a motor module configured to rotate a shaft assembly, a harmonic drive module that converts a rotational force input from the shaft assembly into an output according to a predetermined reduction ratio, and the motor module and harmonic drive module are disposed along the axial direction of the shaft assembly It relates to a robot drive system system including a harmonic drive including a ring-shaped sealing plate provided between the harmonic drive module and the motor module to prevent the grease applied to the harmonic drive module from flowing into the motor module.
The robot driveline system including the harmonic drive according to the present invention can rapidly assemble the driveline system while maintaining precision, and has the effect of improving durability.

Description

Robot drivetrain system with harmonic drive {ROBOT DRIVE SYSTEM COMPRISING HARMONIC DRIVE}

본 발명은 하모닉 드라이브를 포함하는 로봇 구동계 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a robot drivetrain system including a harmonic drive.

하모닉 드라이브는 산업용 로봇, 공작기계, 각종 제조장치에 널리 사용되고 있다. 하모닉 드라이브는 콤팩트한 디자인으로 구성되어 공간상의 제약이 크지 않으며, 큰 감속비를 가진 장점을 가지고 있다. 한편 하모닉 드라이브는 웨이브 제너레이터(Wave generator)에 의한 진동이 발생되며 고 감속비를 가지며 작동되므로 정교하게 조립될 필요가 있다. Harmonic drives are widely used in industrial robots, machine tools, and various manufacturing devices. The harmonic drive is composed of a compact design, so space restrictions are not large, and it has the advantage of having a large reduction ratio. On the other hand, since the harmonic drive generates vibration by a wave generator and operates with a high reduction ratio, it needs to be precisely assembled.

로봇에 사용되는 구동계 시스템은 모터, 브레이크, 하모닉 드라이브를 기본으로 하여 작동이 이루어지며, 하나의 조립체로 결합된 상태에서 로봇에 설치된다. 하모닉 드라이브에는 입출력단에 로봇 암과 연결되기 위한 복수의 체결공이 관통되어 형성되는 것이 일반적이다. 일 예로 각각의 입력단과 출력단에는 회전방향을 따라 30도 간격으로 12개씩의 스루홀이 형성될 수 있다. 입력단과 출력단이 로봇암과 복수의 지점에서 견고하게 연결된 경우 Radial/Axial 정렬이 유지될 수 있으며, 크로스 베어링을 통한 출력단의 정렬이 이루어질 수 있어 제조사 수준에서 보장하는 안정된 성능을 구현할 수 있게 된다.The drivetrain system used in the robot operates based on the motor, brake, and harmonic drive, and is installed in the robot in a state of being combined into one assembly. In the harmonic drive, a plurality of fastening holes for connection with the robot arm are generally formed through the input/output terminal. For example, 12 through-holes may be formed in each of the input and output terminals at intervals of 30 degrees along the rotational direction. When the input and output terminals are firmly connected to the robot arm at multiple points, the radial/axial alignment can be maintained, and the output end alignment can be achieved through a cross bearing, enabling stable performance guaranteed at the manufacturer level.

이와 같은 로봇에 사용되는 구동장치와 관련하여 대한민국 공개특허 제 10-2010-0078898 호(2010.07.08) 가 개시되어 있다.In relation to a driving device used in such a robot, Korean Patent Laid-Open No. 10-2010-0078898 (2010.07.08) is disclosed.

그러나 이러한 종래의 로봇에 사용되는 구동장치는 정밀한 제조를 위한 시간이 많이 소요되는 문제점이 있었다. 또한 하모닉 드라이브 자체의 태생적인 문제에 의해 내구성이 약한 문제점이 있었다.However, the driving device used in the conventional robot has a problem in that it takes a lot of time for precise manufacturing. In addition, there was a problem that the durability was weak due to the inherent problem of the harmonic drive itself.

대한민국 공개특허 제 10-2010-0078898 호(2010.07.08)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2010-0078898 (2010.07.08)

본 발명은 전술한 종래의 로봇에 사용되는 구동계 시스템의 문제점을 해결하여 신속하게 정밀한 제조가 가능하며, 내구성을 향상시킨 하모닉 드라이브를 포함하는 로봇 구동계 시스템을 제공하는 것에 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a robot driveline system including a harmonic drive with improved durability, which can be quickly and precisely manufactured by solving the problems of the driveline system used in the conventional robot described above.

상기 과제의 해결 수단으로서, 샤프트 어셈블리를 회전시킬 수 있도록 구성되는 모터 모듈, 샤프트 어셈블리로부터 전달받은 회전력을 소정 감속비에 의한 출력으로 변환하는 하모닉 드라이브 모듈 및 모터 모듈 및 하모닉 드라이브 모듈은 샤프트 어셈블리의 축 방향을 따라 배치되며, 하모닉 드라이브 모듈에 도포된 그리스가 모터 모듈측으로 유입되는 것을 방지할 수 있도록 하모닉 드라이브 모듈과 모터 모듈 사이에 구비되는 고리형 실링판을 포함하는 하모닉 드라이브를 포함하는 로봇 구동계 시스템이 제공될 수 있다.As a means of solving the above problem, a motor module configured to rotate the shaft assembly, a harmonic drive module for converting the rotational force transmitted from the shaft assembly into an output according to a predetermined reduction ratio, and the motor module and harmonic drive module are provided in the axial direction of the shaft assembly. A robot drive system system including a harmonic drive including a ring-shaped sealing plate disposed along the can be

한편, 고리형 실링판은 중심부분이 샤프트 어셈블리가 통과할 수 있도록 구성될 수 있다.On the other hand, the annular sealing plate may be configured to allow the central portion of the shaft assembly to pass through.

또한, 샤프트 어셈블리 중 고리형 실링판과 인접하는 부분은 상기 고리형 실링판의 내주면보다 작은 내경으로 구성될 수 있다.In addition, a portion of the shaft assembly adjacent to the annular sealing plate may have an inner diameter smaller than an inner circumferential surface of the annular sealing plate.

나아가, 고리형 실링판은 일측면이 모터 모듈의 메인 하우징에 의해 가압되며, 타측면이 하모닉 드라이브 모듈에 의해 가압되어 고정될 수 있다.Furthermore, one side of the annular sealing plate may be pressed by the main housing of the motor module, and the other side may be fixed by being pressed by the harmonic drive module.

또한, 고리형 분리판은 내열성을 갖는 폴리카보네이트 재질로 구성될 수 있다.In addition, the cyclic separator may be made of a polycarbonate material having heat resistance.

한편, 하모닉 드라이브는, 서큘러 스플라인(Circular spline), 플렉스 스플라인(Flex spline) 및 웨이브 제너레이터(Wave generator)를 포함하며, 웨이브 제너레이터는 샤프트 어셈블리와 연결될 수 있다.Meanwhile, the harmonic drive includes a circular spline, a flex spline, and a wave generator, and the wave generator may be connected to the shaft assembly.

한편, 모터 모듈은, 메인 하우징에 배치되며, 고리형으로 형성되며, 자기장을 발생시킬수 있도록 구성되는 스테이터(stator) 및 스테이터에 의해 발생되는 자기장에 따라 회전할 수 있도록 구성되는 로테이터(rotator)를 포함하여 구성되며, 로테이터는 샤프트 어셈블리에 고정될 수 있다.On the other hand, the motor module is disposed in the main housing, is formed in a ring shape, and includes a stator (stator) configured to generate a magnetic field and a rotator (rotator) configured to rotate according to a magnetic field generated by the stator and the rotator may be fixed to the shaft assembly.

한편, 메인 하우징은 하모닉 드라이브의 플렉스 스플라인과 밀착되는 지점에 반경방향으로 확장되어 형성되는 연장부를 더 포함하며, 하모닉 드라이브 모듈은, 원주방향을 따라 복수의 지점에서, 축 방향으로 형성되는 복수의 체결공을 포함하며, 복수의 체결공에 체결되는 체결부를 통하여 메인 하우징의 연장부와 축 방향으로 연결될 수 있다.On the other hand, the main housing further includes an extension formed by extending radially at a point in close contact with the flex spline of the harmonic drive, and the harmonic drive module includes a plurality of fastenings formed in the axial direction at a plurality of points along the circumferential direction. It includes a ball and may be axially connected to the extension part of the main housing through a fastening part fastened to a plurality of fastening holes.

한편, 하모닉 드라이브 모듈은 임시 고정을 위하여 체결공에 삽입된 적어도 하나의 임시고정볼트를 더 포함하며, 모터 하우징은 플렉스 스플라인의 외면상에 임시고정볼트가 돌출된 상태에서 연장부가 플렉스 스플라인에 밀착될 수 있도록 임시고정볼트의 위치에 대응하여 형성되는 임시고정볼트 수용홀을 더 포함할 수 있다.On the other hand, the harmonic drive module further includes at least one temporary fixing bolt inserted into the fastening hole for temporary fixing, and the motor housing has the extension part in close contact with the flex spline in a state where the temporary fixing bolt protrudes on the outer surface of the flex spline. It may further include a temporary fixing bolt accommodating hole formed to correspond to the position of the temporary fixing bolt to be able to.

한편, 연장부는 얇은 두께로 단차를 두어 형성되는 브라켓 안착부가 구비되며, 임시고정볼트 수용홈은 안착부에 형성될 수 있다.On the other hand, the extension portion may be provided with a bracket seating portion formed by placing a step with a thin thickness, and a temporary fixing bolt receiving groove may be formed in the seating portion.

한편, 브라켓 안착부에 안착되며, 임시고정볼트의 재채결시 브라켓 안착부를 가압할 수 있도록 구성되는 브라켓을 더 포함할 수 있다.On the other hand, it is seated on the bracket seating portion, and may further include a bracket configured to pressurize the bracket seating portion when the temporary fixing bolt is refastened.

또한, 브라켓은 임시고정볼트로 고정될 수 있도록 중공이 형성될 수 있다.In addition, the bracket may be hollow so that it can be fixed with a temporary fixing bolt.

한편, 샤프트 어셈블리의 내측으로 축방향으로 삽입되는 내부 파이프 및 내부 파이프의 일측이 중심부분에 연결되며, 베어링을 포함하여 구성되는 오일 방지캡을 더 포함할 수 있다.On the other hand, the inner pipe inserted in the axial direction to the inside of the shaft assembly and one side of the inner pipe are connected to the central portion, and may further include an oil preventing cap configured to include a bearing.

한편, 모터 모듈의 일측과 연결되며, 샤프트 어셈블리에 제동력을 선택적으로 발생시킬 수 있도록 구성되는 브레이크 모듈을 더 포함할 수 있다.Meanwhile, a brake module connected to one side of the motor module and configured to selectively generate a braking force to the shaft assembly may be further included.

본 발명에 따른 하모닉 드라이브를 포함하는 로봇 구동계 시스템은 정밀도를 유지하면서 신속하게 구동계 시스템을 조립할 수 있으며, 내구성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The robot drivetrain system including the harmonic drive according to the present invention can rapidly assemble the driveline system while maintaining precision, and has the effect of improving durability.

도 1은 본 발명에 따른 일 실시예인 하모닉 드라이브를 포함하는 로봇 구동계 시스템의 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타난 하모닉 드라이브를 포함하는 로봇 구동계 시스템의 분해사시도이다.
도 3은 도 1에서 I-I'에 의해 절단된 단면을 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 일 시예인 하모닉 드라이브를 포함하는 로봇 구동계 시스템의 작동상태도이다.
도 5는 도 1에서 II 부분을 확대하여 도시한 도면이다.
도 6a, 6b, 6c, 6d 및 6e 는 모터 모듈과 하모닉 드라이브 모듈의 조립순서를 나타낸 부분확대사시도이다.1 is a perspective view of a robot drive system including a harmonic drive according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view of the robot drive system system including the harmonic drive shown in FIG. 1 .
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a cross-section taken along line I-I' in FIG. 1 .
4 is an operation state diagram of a robot drive system including a harmonic drive according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an enlarged view of part II in FIG. 1 .
6a, 6b, 6c, 6d and 6e are partially enlarged perspective views showing the assembly sequence of the motor module and the harmonic drive module.

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 하모닉 드라이브를 포함하는 로봇 구동계 시스템에 대하여, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고 이하의 실시예의 설명에서 각각의 구성요소의 명칭은 당업계에서 다른 명칭으로 호칭될 수 있다. 그러나 이들의 기능적 유사성 및 동일성이 있다면 변형된 실시예를 채용하더라도 균등한 구성으로 볼 수 있다. 또한 각각의 구성요소에 부가된 부호는 설명의 편의를 위하여 기재된다. 그러나 이들 부호가 기재된 도면상의 도시 내용이 각각의 구성요소를 도면내의 범위로 한정하지 않는다. 마찬가지로 도면상의 구성을 일부 변형한 실시예가 채용되더라도 기능적 유사성 및 동일성이 있다면 균등한 구성으로 볼 수 있다. 또한 당해 기술 분야의 일반적인 기술자 수준에 비추어 보아, 당연히 포함되어야 할 구성요소로 인정되는 경우, 이에 대하여는 설명을 생략한다.Hereinafter, a robot drive system including a harmonic drive according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. And in the description of the embodiments below, the name of each component may be referred to as another name in the art. However, if they have functional similarity and identity, even if a modified embodiment is employed, it can be viewed as an equivalent configuration. In addition, the code added to each component is described for convenience of description. However, the content shown in the drawings in which these symbols are indicated does not limit each component to the scope within the drawings. Similarly, even if an embodiment in which the configuration in the drawings is partially modified is employed, if there is functional similarity and identity, it can be regarded as an equivalent configuration. In addition, in view of the level of a general skilled in the art, if it is recognized as a component to be included of course, a description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명에 따른 일 실시예인 하모닉 드라이브를 포함하는 로봇 구동계 시스템의 사시도이며, 도 2는 도 1에 나타난 하모닉 드라이브를 포함하는 로봇 구동계 시스템의 분해사시도, 도 3은 도 1에서 I-I'에 의해 절단된 단면을 도시한 단면도이다. 설명의 편의를 위하여 도 3 및 도 4에서는 브레이크 모듈이 생략되어 있다. 1 is a perspective view of a robot driveline system including a harmonic drive according to an embodiment according to the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view of the robot driveline system including the harmonic drive shown in FIG. 1, and FIG. 3 is I-I in FIG. It is a cross-sectional view showing a cross-section cut by '. For convenience of description, the brake module is omitted in FIGS. 3 and 4 .

도시된 바와 같이 본 발명에 따른 하모닉 드라이브를 포함하는 로봇 구동계 시스템(1)은 구동계가 하나의 모듈로 조립되어 구성될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 구동계 시스템(1)에서, 샤프트 어셈블리(400)의 회전 중심축을 기준으로 모터 모듈(100)이 하모닉 드라이브 모듈(200)을 바라보는 방향을 '전방', 하모닉 드라이브 모듈(200)이 모터 모듈(100)을 바라보는 방향을 '후방'이라 하고 설명하도록 한다.As shown, the robot driving system system 1 including the harmonic drive according to the present invention may be configured by assembling the driving system into one module. Hereinafter, for convenience of explanation, in the drive system system 1, the direction in which the motor module 100 faces the harmonic drive module 200 is 'front', and the harmonic drive module ( The direction in which the 200) faces the motor module 100 is referred to as 'rear' and will be described.

본 발명에 따른 하모닉 드라이브를 포함하는 로봇 구동계 시스템(1)은 모터 모듈(100), 하모닉 드라이브 모듈(200), 샤프트 어셈블리(400), 오일 방지캡(500) 및 브레이크 모듈(800)을 포함하여 구성될 수 있다.The robot drive system system 1 including a harmonic drive according to the present invention includes a motor module 100 , a harmonic drive module 200 , a shaft assembly 400 , an oil prevention cap 500 and a brake module 800 . can be configured.

모터 모듈(100)은 외부로부터 전력을 전달받아 샤프트 어셈블리(400)를 회전시킬 수 있도록 구성될 수 있다. The motor module 100 may be configured to rotate the shaft assembly 400 by receiving electric power from the outside.

모터 모듈(100)은 메인 하우징(130), 스테이터(110)(stator), 로터(120)(rotor), 후방 베어링(180) 및 아웃 슬리브(160)를 포함하여 구성될 수 있다.The motor module 100 may include a main housing 130 , a stator 110 , a rotor 120 , a rear bearing 180 , and an outer sleeve 160 .

메인 하우징(130)은 모터 모듈(100)이 구비될 수 있도록 전방측이 개방되며, 내측이 비어있는 원통형 형상으로 구성될 수 있다. 내측으로 스테이터(110), 샤프트 어셈블리(400)의 일부, 로터(120)가 배치되도록 구성될 수 있다. 메인 하우징(130)은 샤프트 어셈블리(400)의 회전중심축의 방향 중 일 방향인 전방측에서 후술할 하모닉 드라이브 모듈(200)과 연결되도록 구성될 수 있다. The main housing 130 has an open front side so that the motor module 100 can be provided, and may be configured in a cylindrical shape with an empty inside. The stator 110 , a part of the shaft assembly 400 , and the rotor 120 may be disposed inside. The main housing 130 may be configured to be connected to the harmonic drive module 200 to be described later from the front side, which is one of the directions of the rotational center axis of the shaft assembly 400 .

메인 하우징(130)은 원통형 형상에서 측벽을 이루는 서브 하우징(131), 후방 측 윗면에 구비되는 메인 하우징 캡(133) 및 서브 하우징(131)의 일측에서 반경방향으로 연장되어 형성되는 연장부(132)를 포함하여 구성될 수 있다.The main housing 130 includes a sub-housing 131 forming a side wall in a cylindrical shape, a main housing cap 133 provided on the rear upper surface, and an extension 132 extending radially from one side of the sub-housing 131 . ) may be included.

연장부(132)는 서브 하우징(131)의 전방측 단부에는 샤프트 어셈블리(400)의 회전중심축을 기준으로 반경방향으로 소정길이로 연장되어 형성된다. 연장부(132)에는 반경방향을 따라 복수의 체결홀이 구성되어 외부의 로봇 암 구조물과 연결되기 위한 고정볼트가 삽입될 수 있도록 구성될 수 있다. 연장부(132)에는 하모닉 드라이브 모듈(200)과 결합시 정밀도를 유지하면서 신속하게 조립이 이루어질 수 있도록 브라켓(140)과 브라켓(140) 수용부가 구비될 수 있다. 한편 이와 같은 브라켓(140)과 브라켓(140) 수용부의 기능에 대하여는 차후 도 5 내지 도 6e를 참조하여 상세히 설명하도록 한다.The extension 132 is formed at the front end of the sub-housing 131 to extend a predetermined length in the radial direction with respect to the central axis of rotation of the shaft assembly 400 . A plurality of fastening holes are formed in the extension part 132 in a radial direction so that a fixing bolt for connection with an external robot arm structure can be inserted. The extension part 132 may be provided with a bracket 140 and a bracket 140 accommodating part so that assembly can be performed quickly while maintaining precision when combined with the harmonic drive module 200 . Meanwhile, the functions of the bracket 140 and the bracket 140 accommodating part will be described in detail later with reference to FIGS. 5 to 6E .

서브 하우징(131)의 중심부분에는 샤프트 어셈블리(400)가 통과할 수 있도록 관통홀이 형성될 수 있다. 관통홀의 주변에는 단차를 두어 전방을 향하여 절곡된 단차가 형성될 수 있으며, 후방 베어링(180)이 절곡된 부분에 삽입될 수 있도록 구성될 수 있다. 샤프트 어셈블리(400)는 원활하게 회전할 수 있도록 후방 베어링(180)의 중공에 삽입될 수 있다. 후방 베어링(180)은 메인 하우징(130)의 후방측에서 전방을 향하여 삽입될 수 있다.A through hole may be formed in the central portion of the sub-housing 131 to allow the shaft assembly 400 to pass therethrough. A step bent toward the front may be formed by placing a step around the through hole, and the rear bearing 180 may be configured to be inserted into the bent portion. The shaft assembly 400 may be inserted into the hollow of the rear bearing 180 to rotate smoothly. The rear bearing 180 may be inserted toward the front from the rear side of the main housing 130 .

스테이터(110)는 외부로부터 전력을 전달받아 자기장을 형성할 수 있도록 구성될 수 있다. 스테이터(110)는 도체의 집합체로서 도넛 형상으로 구성되어 메인 하우징(130)에 삽입될 수 있다. 스테이터(110)는 외부와 전기적으로 연결될 수 있도록 일측에 와이어가 구비되며, 와이어는 하우징의 후방측에 형성된 와이어 홀(170)을 통하여 일측이 외부로 노출될 수 있다.The stator 110 may be configured to receive power from the outside to form a magnetic field. The stator 110 may be configured in a donut shape as an assembly of conductors and inserted into the main housing 130 . A wire is provided on one side of the stator 110 to be electrically connected to the outside, and one side of the wire may be exposed to the outside through a wire hole 170 formed on the rear side of the housing.

로터(120)는 스테이터(110)와 상호작용으로 회전할 수 있도록 구성될 수 있다. 로터(120)는 영구자석을 포함하여 구성될 수 있으며, 고리형으로 구성되어 스테이터(110)의 내측에서 자기장의 변화에 따라 회전가능하게 구성될 수 있다. 로터(120)는 모터 모듈(100)이나, 샤프트 어셈블리(400)로 회전력을 전달할 수 있도록 샤프트 어셈블리(400)에 고정될 수 있다.The rotor 120 may be configured to rotate in interaction with the stator 110 . The rotor 120 may be configured to include a permanent magnet, and may be configured in a ring shape to be rotatably configured according to a change in a magnetic field inside the stator 110 . The rotor 120 may be fixed to the motor module 100 or the shaft assembly 400 to transmit rotational force to the shaft assembly 400 .

아웃 슬리브(160)는 전술한 후방 베어링(180)이 메인 하우징 캡(133)으로부터 축방향으로 이탈되는 것을 방지할 수 있도록 구성된다. 아웃 슬리브(160)는 판상 부재로 구성되며, 고리형으로 구성되어 내측으로 베어링을 통과한 샤프트 어셈블리(400)의 일측이 통과할 수 있도록 구성될 수 있다. 아웃 슬리브(160)는 회전방향을 따라 체결공(600)이 형성되며, 볼트를 통하여 메인 하우징 캡(133)의 외측면에 고정될 수 있다.The outer sleeve 160 is configured to prevent the aforementioned rear bearing 180 from being separated from the main housing cap 133 in the axial direction. The outer sleeve 160 may be configured as a plate-shaped member, and may be configured in a ring shape so that one side of the shaft assembly 400 that has passed through the bearing to the inside can pass therethrough. The outer sleeve 160 has a fastening hole 600 formed along the rotational direction, and may be fixed to the outer surface of the main housing cap 133 through a bolt.

하모닉 드라이브 모듈(200)은 모터 모듈(100)로부터 발생된 회전력을 감속시킬 수 있도록 구성될 수 있다. 하모닉 드라이브 모듈(200)은 모터에서 발생된 회전력을 샤프트 어셈블리(400)로 전달받으며, 샤프트 어셈블리(400)에 고정된 웨이브 제너레이터(210)(wave generator)에 의해 플렉스 스플라인의 기어이빨과 서큘러 스플라인(201)의 내측에 구비된 기어이빨이 서로 맞물리면서 플렉스 스플라인(202)과 서큘러 스플라인(201)은 서로 상대적으로 회전하게 된다. 한편, 이러한 원리는 널리 사용되고 있는 하모닉 드라이브에서 널리 사용되고 있는 구성이므로 더 이상의 상세한 설명은 생략하도록 한다.The harmonic drive module 200 may be configured to reduce the rotational force generated from the motor module 100 . The harmonic drive module 200 receives the rotational force generated from the motor to the shaft assembly 400, and the gear teeth of the flex spline and the circular spline ( As the gear teeth provided on the inside of the 201 are engaged with each other, the flex spline 202 and the circular spline 201 rotate relative to each other. Meanwhile, since this principle is a configuration widely used in a widely used harmonic drive, a further detailed description thereof will be omitted.

샤프트 어셈블리(400)는 모터 모듈(100)로부터 전달받은 동력을 하모닉 드라이브로 전달할 수 있도록 구성된다. 샤프트 어셈블리(400)는 메인 샤프트(410), 로터(120), 웨이브 제너레이터(210) 및 베어링 샤프트(420)를 포함하여 구성될 수 있다. 메인 샤프트(410)는 샤프트 어셈블리(400) 중 후방측의 일체형 구조물이며, 모터 모듈(100)로부터 회전력을 전달받을 수 있도록 구성된다. 메인 샤프트(410)는 강성확보 및 로터(120)의 체결, 오일 실링 및 베어링과의 연결을 위하여 축방향을 따라 각각 다른 외경을 갖도록 절삭될 수 있다. 메인 샤프트(410)는 후방측이 모터 모듈(100) 내로 삽입되며, 삽입된 위치에서 스테이터(110)와 대응되는 위치에 로터(120)가 구비될 수 있다. 한편, 메인 샤프트(410)의 중심에는 중공이 형성되어 후술할 오일 방지 캡(500)이 삽입될 수 있도록 구성될 수 있다.The shaft assembly 400 is configured to transmit power received from the motor module 100 to the harmonic drive. The shaft assembly 400 may include a main shaft 410 , a rotor 120 , a wave generator 210 , and a bearing shaft 420 . The main shaft 410 is an integrated structure on the rear side of the shaft assembly 400 , and is configured to receive rotational force from the motor module 100 . The main shaft 410 may be cut to have different outer diameters along the axial direction in order to secure rigidity, fasten the rotor 120, seal the oil, and connect the bearings. The rear side of the main shaft 410 is inserted into the motor module 100 , and the rotor 120 may be provided at a position corresponding to the stator 110 at the inserted position. Meanwhile, a hollow is formed in the center of the main shaft 410 so that an oil prevention cap 500 to be described later can be inserted thereinto.

웨이브 제너레이터(210)는 메인 샤프트(410)의 전방측에 하모닉 드라이브의 일부인 웨이브 제너레이터(210)가 구비될 수 있다. 웨이브 제너레이터(210)의 전방에는 베어링 샤프트(420)가 구비될 수 있다. 웨이브 제너레이터(210)는 메인 샤프트(410)와 베어링 샤프트(420)가 축방향의 양측에서 결합됨으로써 하나의 조립체를 구성할 수 있다.The wave generator 210 may be provided with a wave generator 210 that is a part of the harmonic drive on the front side of the main shaft 410 . A bearing shaft 420 may be provided in front of the wave generator 210 . The wave generator 210 may constitute one assembly by coupling the main shaft 410 and the bearing shaft 420 from both sides in the axial direction.

오일 방지 캡(500)은 하모닉 드라이브 모듈(200)의 전방측에 구비되어 샤프트 어셈블리(400)의 일측을 고정하고 하모닉 드라이브 모듈(200)에 도포된 그리스와 같은 유체의 이탈을 방지할 수 있도록 구성될 수 있다. 오일방지 캡은 하모닉 드라이브 모듈(200)의 크기 및 형상에 대응하여 회전 대칭으로 구성될 수 있다.The oil prevention cap 500 is provided on the front side of the harmonic drive module 200 to fix one side of the shaft assembly 400 and to prevent the escape of a fluid such as grease applied to the harmonic drive module 200 can be The oil-proof cap may be rotationally symmetrical to correspond to the size and shape of the harmonic drive module 200 .

오일 방지 캡(500)은 내부 파이프(510), 전방 베어링(520)을 포함하여 구성될 수 있다.The oil prevention cap 500 may include an inner pipe 510 and a front bearing 520 .

내부 파이프(510)는 샤프트 어셈블리(400)의 내측에서 샤프트 어셈블리(400)를 지지할 수 있도록 구성될 수 있다. 내부 파이프(510)는 오일 방지 캡(500)의 중심부분에 구비되며, 샤프트 어셈블리(400)의 길이에 상응하는 길이로 구성될 수 있다. The inner pipe 510 may be configured to support the shaft assembly 400 inside the shaft assembly 400 . The inner pipe 510 is provided at the center of the oil prevention cap 500 , and may have a length corresponding to the length of the shaft assembly 400 .

전방 베어링(520)은 오일 방지 캡(500)의 후방측에서 전방측을 향하여 삽입되어 고정될 수 있다. 삽입된 전방 베어링(520)의 내측에는 전술한 샤프트 어셈블리(400)의 베어링 샤프트(420)가 삽입되어 원활한 회전을 확보할 수 있게 된다.The front bearing 520 may be inserted and fixed from the rear side of the oil prevention cap 500 toward the front side. The bearing shaft 420 of the aforementioned shaft assembly 400 is inserted inside the inserted front bearing 520 to ensure smooth rotation.

한편, 하모닉 드라이브 모듈(200)과 모터 모듈(100) 사이에는 고리형 실링판(300)이 구비될 수 있다. 고리형 실링판(300)은 평면상에서 고리형으로 구성되는 형상으로 구성될 수 있다. 고리형 실링판(300)은 하모닉 드라이브 모듈(200)의 내측에 도포되는 그리스가 모터 모듈(100)측으로 침투되는 것을 방지할 수 있도록 구성된다. 고리형 실링판(300)은 내열성을 갖는 재질로 구성될 수 있으며, 일 예로서 폴리카보네이트로 구성될 수 있다. 한편 이와 같은 고리형 실링판(300)의 구성 및 기능에 대하여는 차후 도 4를 참조하여 상세히 설명하도록 한다.Meanwhile, an annular sealing plate 300 may be provided between the harmonic drive module 200 and the motor module 100 . The annular sealing plate 300 may be configured in a shape configured as an annular shape on a plane. The annular sealing plate 300 is configured to prevent the grease applied to the inside of the harmonic drive module 200 from penetrating into the motor module 100 side. The annular sealing plate 300 may be made of a material having heat resistance, and may be made of polycarbonate as an example. Meanwhile, the configuration and function of the annular sealing plate 300 will be described in detail later with reference to FIG. 4 .

브레이크 모듈(800)은 샤프트에 제동력을 전달할 수 있도록 구성될 수 있다. 모터 모듈(100)의 후방에 연결되는 브레이크 모듈(800) 및 엔코더와 컨트롤러를 포함하여 구성될 수 있다. 일 예로 소정 개수의 기어이빨이 구비된 브레이크 허브(810)가 샤프트 어셈블리(400)에 결합될 수 있으며, 브레이크 모듈(800)은 중심측으로 전술한 샤프트 어셈블리(400)의 일부와 브레이크 허브(810)가 삽입되어 외부 입력에 따라 제동력을 가할 수 있도록 구성딜 수 있다. 엔코더는 모터의 회전수를 전기적 신호로 전환할 수 있도록 구성될 수 있으며, 컨트롤러는 브레이크 모듈(800)과 모터 모듈(100)을 작동시키는데 필요한 제어법칙이 탑재될 수 있다. 한편 이러한 브레이크 모듈(800), 엔코더 및 제어부의 구성은 다양하게 구성될 수 있으므로 더 이상의 상세한 설명은 생략하도록 한다. The brake module 800 may be configured to transmit a braking force to the shaft. It may be configured to include a brake module 800 and an encoder and a controller connected to the rear of the motor module 100 . As an example, a brake hub 810 having a predetermined number of gear teeth may be coupled to the shaft assembly 400 , and the brake module 800 includes a part of the shaft assembly 400 and the brake hub 810 as a center. It can be configured to be inserted so that braking force can be applied according to an external input. The encoder may be configured to convert the rotation speed of the motor into an electrical signal, and the controller may be equipped with a control rule necessary to operate the brake module 800 and the motor module 100 . Meanwhile, the configuration of the brake module 800 , the encoder, and the control unit may be variously configured, and thus a further detailed description thereof will be omitted.

도 4는 본 발명에 따른 일 시예인 하모닉 드라이브를 포함하는 로봇 구동계 시스템(1)의 작동상태도이다.4 is an operation state diagram of the robot drive system system 1 including a harmonic drive according to an embodiment according to the present invention.

도 4를 참조하면, 하모닉 드라이브 모듈(200)의 일측과 모터 모듈(100)의 일측이 나타나 있으며, 로봇 구동계 시스템(1)이 작동할 때의 내부의 상태가 도시되어 있다.Referring to FIG. 4 , one side of the harmonic drive module 200 and one side of the motor module 100 are shown, and an internal state when the robot drive system 1 operates is shown.

하모닉 드라이브 모듈(200)에는 전술한 바와 같이 웨이브 제너레이터(210)가 구비되며 고속으로 회전하는 탄성 베어링에 의해 마찰열이 발생하게 된다. 베어링 및 웨이브 제너레이터(210)에서 발생하는 마찰열을 감소시키며, 금속 마찰면 내에 침투하여 내구성을 증가시킬 수 있도록 하모닉 드라이브 모듈(200)의 내부에는 그리스(900)가 도포될 수 있다.The harmonic drive module 200 is provided with the wave generator 210 as described above, and frictional heat is generated by the elastic bearing rotating at high speed. Grease 900 may be applied to the inside of the harmonic drive module 200 to reduce frictional heat generated by the bearing and wave generator 210 and to increase durability by penetrating into the metal friction surface.

하모닉 드라이브 모듈(200)의 내측공간, 즉 플렉스 스플라인, 웨이브 제너레이터(210), 샤프트 어셈블리(400)에 형성되는 공간에 그리스가 채워지게 된다. 이때 구동 시스템이 작동하여 회전이 이루어지게 되면 회전하는 샤프트 어셈블리(400), 웨이브 제너레이터(210), 그리고 플렉스 스플라인에 의해 그리스가 유동하게 된다. 특히 회전함에 따라 회전 중심축에서부터 반경방향으로 유동하는 경향이 커지게 되며, 이는 플렉스 스플라인의 내측면을 따라 모터 모듈(100) 측으로 이동하게 된다. 이때, 모터 모듈(100) 내부로 그리스가 유입되는 경우, 회전에 대한 마찰력이 증가하며, 전기적 간섭으로 인하여 성능을 확보할 수 없으므로 모터측으로 그리스가 유입되는 것을 방지하는 것이 바람직하다.Grease is filled in the inner space of the harmonic drive module 200 , that is, the space formed in the flex spline, the wave generator 210 , and the shaft assembly 400 . At this time, when the drive system is operated and rotation is made, the grease flows by the rotating shaft assembly 400 , the wave generator 210 , and the flex spline. In particular, as it rotates, the tendency to flow in the radial direction from the central axis of rotation increases, which moves toward the motor module 100 along the inner surface of the flex spline. At this time, when grease is introduced into the motor module 100, frictional force for rotation increases, and performance cannot be secured due to electrical interference, so it is preferable to prevent grease from flowing into the motor.

이때, 고리형 실링판(300)은 모터 모듈(100)과 하모닉 드라이브 모듈(200) 사이에서 구멍이 뚫린 원판형으로 구성되어 얇은 분리막의 기능을 한다. 구동 시스템이 구동함에 따라 이동하는 그리스는 전술한 공간 내에서 플렉스 스플라인의 내벽을 따라 이동하다가 고리형 실링판(300)을 따라 다시 샤프트 어셈블리(400)를 향하여 유동하게 된다. At this time, the annular sealing plate 300 is configured in the shape of a disk with a hole between the motor module 100 and the harmonic drive module 200 and functions as a thin separator. Grease, which moves as the drive system is driven, moves along the inner wall of the flex spline in the above-described space, and then flows back toward the shaft assembly 400 along the annular sealing plate 300 .

한편, 고리형 실링판(300)의 내주면이 샤프트 어셈블리(400)의 외주면과 접촉되어 그리스가 실링되는 것이 그리스의 유출 방지에 가장 이상적일 것이나, 이와 같이 고리형 실링판(300)의 내주면이 샤프트 어셈블리(400)의 외주면과 밀착되어 접촉되는 경우에는 마찰에 의해 브레이크가 걸리게 되며, 상대적으로 강성이 약한 고리형 실링판(300)이 파손될 우려가 있다. 따라서 고리형 실링판(300)은 내주면이 샤프트 어셈블리(400)의 외면과 닿지 않을 정도의 크기로 형성되는 것이 바람직하다. 고리형 실링판(300)의 내주면과 샤프트 어셈블리(400)의 외면 사이에 다소 유격이 있더라도 샤프트 어셈블리(400)의 회전에 의한 원심력, 그리고 그리스의 자체 점성에 의하여 그리스가 모터 측으로 침투되지 않게 된다.On the other hand, it would be ideal to prevent the grease from leaking when the inner circumferential surface of the annular sealing plate 300 is in contact with the outer circumferential surface of the shaft assembly 400 to seal the grease. When in close contact with the outer circumferential surface of the assembly 400, the brake is applied by friction, and there is a fear that the annular sealing plate 300 having relatively weak rigidity may be damaged. Therefore, it is preferable that the annular sealing plate 300 has a size such that the inner circumferential surface does not come into contact with the outer surface of the shaft assembly 400 . Even if there is some play between the inner peripheral surface of the annular sealing plate 300 and the outer surface of the shaft assembly 400, the centrifugal force caused by the rotation of the shaft assembly 400 and the grease itself does not penetrate into the motor side.

다시 도 4를 살펴보면, 결국 단면상에서 그리스(900)는 구동계 시스템(1)의 동작에 따라 공간 내에서 전체적으로 회전 유동을 하게 되면서 모터 모듈(100) 측으로 유출되지 않게 된다. 따라서 그리스는 손실되지 않고 본연의 기능인 윤활기능으로 내마모성을 향상시키고, 댐핑(damping) 기능으로 진동억제, 그리고 지속적으로 마찰열이 발생되는 것을 억제 및 감소시킬 수 있게 된다.Referring back to FIG. 4 , in the end, the grease 900 does not flow out toward the motor module 100 while rotating as a whole in the space according to the operation of the drive system 1 on the cross-section. Therefore, grease is not lost, and its original function, lubrication, improves wear resistance, suppresses vibration with a damping function, and suppresses and reduces frictional heat generation continuously.

이하에서는 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 하모닉 드라이브 모듈(200)을 포함하는 로봇 구동계 시스템(1)의 정밀한 제작을 위한 구성에 대하여 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, with reference to FIG. 5 , a configuration for precise manufacturing of the robot drive system system 1 including the harmonic drive module 200 according to the present invention will be described in detail.

일반적으로 하모닉 드라이브 모듈(200)과 모터 모듈(100)은 각각의 구성요소가 다른 공정을 통하여 제작되고 하나의 모듈로 조립되면서 모듈화된다. 하모닉 드라이브 모듈(200) 자체를 고정하기 위한 체결부가 구비되고, 또한 하모닉 드라이브 모듈(200)과 모터 모듈(100)을 연결하기 위한 체결부를 별도로 구비하는 경우에는 구성요소의 증가 및 체결을 위한 공간확보가 필요하므로 부피, 가공 공정 및 비용이 증가하게 된다. 따라서 하모닉 드라이브 모듈(200)과 모터 모듈(100)을 동시에 체결하는 방식으로 조립이 이루어질 수 있다.In general, the harmonic drive module 200 and the motor module 100 are modularized as each component is manufactured through different processes and assembled into one module. When a fastening part for fixing the harmonic drive module 200 itself is provided and a separate fastening part for connecting the harmonic drive module 200 and the motor module 100 is provided, increasing the number of components and securing space for fastening is required, thus increasing the volume, processing process and cost. Therefore, assembly may be performed in a manner in which the harmonic drive module 200 and the motor module 100 are simultaneously fastened.

이 경우 하모닉 드라이브 모듈(200)이 가결합된 상태, 구체적으로 플랙스 스플라인과 서큘러 스플라인이 가결합된 상태에서 모터 모듈(100)과 결합이 이루어진다. 하모닉 드라이브 모듈(200)과 모터 모듈(100)을 결합시킬 때 가결합된 하모닉 드라이브 모듈(200)의 임시고정볼트(700)를 결합해제하게 되면 높은 정밀도를 필요로 하는 하모닉 드라이브 모듈(200)의 정렬이 흐트러질 우려가 있다. 따라서 하모닉 드라이브 모듈(200)의 정렬을 유지하면서 신속하게 모터 모듈(100)과 고정하기 위한 구성요소를 필요로 한다.In this case, the harmonic drive module 200 is temporarily coupled to the motor module 100 in a state in which the flex spline and the circular spline are tentatively coupled. When the harmonic drive module 200 and the motor module 100 are coupled, if the temporary fixing bolt 700 of the pre-coupled harmonic drive module 200 is released, the harmonic drive module 200 that requires high precision There is a risk that the alignment may be disturbed. Accordingly, a component for quickly fixing the harmonic drive module 200 with the motor module 100 is required while maintaining the alignment.

도 5는 도 1에서 II 부분을 확대하여 도시한 도면이다.FIG. 5 is an enlarged view of part II in FIG. 1 .

도시된 바와 같이 본 발명에 따른 하모닉 드라이브를 포함하는 로봇 구동계 시스템(1)은 메인 하우징(130)의 연장부(132)에 브라켓 안착부(150)와 임시고정볼트 수용홈(141)이 형성될 수 있다. 브라켓 안착부(150)는 모터 모듈(100)과 하모닉 드라이브를 고정하는 고정볼트가 체결되는 위치에 대응하여 복수의 지점에 형성될 수 있다. 일 예로서, 브라켓 안착부(150)는 연장부(132) 상에서 회전방향을 따라 90도 간격으로 4개가 구비될 수 있다. 브라켓 안착부(150)는 연장부(132)의 일면, 즉 하모닉 드라이브 모듈(200)과 밀착되는 면과 반대되는 면 상에서 단차를 두어 절삭되어 형성될 수 있다. 브라켓 안착부(150)의 단차는 후술할 브라켓(140)의 두께에 대응하여 형성될 수 있으며, 브라켓(140)이 브라켓 안착부(150)에 안착된 상태에서 임시고정볼트(700)가 체결되었을 때 안착면 상에서 돌출되는 부분이 없거나 최소화할 수 있도록 구성될 수 있다. As shown, in the robot drive system system 1 including the harmonic drive according to the present invention, the bracket seating part 150 and the temporary fixing bolt accommodating groove 141 are formed on the extension part 132 of the main housing 130 . can The bracket seating part 150 may be formed at a plurality of points corresponding to positions where the fixing bolts for fixing the motor module 100 and the harmonic drive are fastened. As an example, four bracket seating units 150 may be provided at intervals of 90 degrees along the rotational direction on the extension unit 132 . The bracket seating part 150 may be formed by cutting with a step difference on one surface of the extension part 132 , that is, on a surface opposite to the surface in close contact with the harmonic drive module 200 . The step of the bracket seating part 150 may be formed to correspond to the thickness of the bracket 140 to be described later, and the temporary fixing bolt 700 may have been fastened while the bracket 140 is seated on the bracket seating part 150 . It may be configured so that there is no or minimized portion protruding from the seating surface when the

일 예로서, 브라켓(140)의 헤드부는 반 원통형상으로 구성되며, 일측으로는 임시고정볼트 수용홈(141)에 단부가 삽입될 수 있도록 전방을 향하여 돌출부가 형성될 수 있다. 돌출부의 중심에는 축 방향으로 임시고정볼트(700)가 삽입될 수 있도록 체결공(600)이 형성되며, 체결공(600)은 브라켓(140)이 브라켓 안착부(150)에 안착되었을 때 하모닉 드라이브 모듈(200)의 체결공(600)과 동심이 되도록 구성될 수 있다. 따라서 브라켓(140)이 브라켓 안착부(150)에 안착된 후 임시고정볼트(700)를 하모닉 드라이브 모듈(200)에 체결하면 브라켓(140), 메인 하우징(130)의 연장부(132) 및 하모닉 드라이브 모듈(200)이 서로 밀착되면서 고정될 수 있다.As an example, the head portion of the bracket 140 is configured in a semi-cylindrical shape, and a protrusion may be formed on one side toward the front so that the end may be inserted into the temporary fixing bolt receiving groove 141 . At the center of the protrusion, a fastening hole 600 is formed so that the temporary fixing bolt 700 can be inserted in the axial direction, and the fastening hole 600 is a harmonic drive when the bracket 140 is seated on the bracket seating part 150 . It may be configured to be concentric with the fastening hole 600 of the module 200 . Therefore, when the temporary fixing bolt 700 is fastened to the harmonic drive module 200 after the bracket 140 is seated on the bracket seating part 150 , the bracket 140 , the extension part 132 of the main housing 130 and the harmonic The drive module 200 may be fixed while being in close contact with each other.

이하에서는 도 6a, 6b, 6c, 6d 및 6e를 참조하여 모터 모듈(100)과 하모닉 드라이브 모듈(200)의 결합에 대하여 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, the coupling between the motor module 100 and the harmonic drive module 200 will be described in detail with reference to FIGS. 6A, 6B, 6C, 6D and 6E.

도 6a, 6b, 6c, 6d 및 6e 는 모터 모듈(100)과 하모닉 드라이브 모듈(200)의 조립순서를 나타낸 부분확대사시도이다. 한편 도시되지는 않았으나, 하모닉 드라이브 모듈(200)에는 웨이브 제너레이터(210), 로터(120) 등이 구비된 샤프트 어셈블리(400)가 결합되어 있는 상태이나 설명의 편의를 위하여 이를 생략하고, 메인 하우징(130)의 연장부(132), 브라켓(140), 하모닉 드라이브 모듈(200)의 일부와 임시고정볼트(700)가 도시되어 있다.6A, 6B, 6C, 6D, and 6E are partially enlarged perspective views illustrating an assembly sequence of the motor module 100 and the harmonic drive module 200 . Meanwhile, although not shown, the harmonic drive module 200 has a state in which the shaft assembly 400 including the wave generator 210 and the rotor 120 is coupled, but for convenience of explanation, this is omitted, and the main housing ( The extension 132 of 130 , the bracket 140 , a part of the harmonic drive module 200 and the temporary fixing bolt 700 are shown.

도 6a를 참조하면, 먼저 메인 하우징(130)과 하모닉 드라이브 모듈(200)을 정렬하여 접근시킨다. 이때에는 전술한 바와 같이 하모닉 드라이브 모듈(200)의 정밀도를 유지하기 위하여 임시고정볼트(700)가 하모닉 드라이브를 고정하고 있는 상태이다.Referring to FIG. 6A , first, the main housing 130 and the harmonic drive module 200 are aligned and approached. At this time, as described above, the temporary fixing bolt 700 is fixing the harmonic drive in order to maintain the precision of the harmonic drive module 200 .

다음으로, 도 6b을 참조하면, 모터 모듈(100)과 하모닉 드라이브 모듈(200)을 밀착시켰을 때 모터 모듈(100)의 메인 하우징(130)에서 반경 방향으로 돌출되어 있는 연장부(132)의 일측면이 하모닉 드라이브의 일측면과 밀착된다. 이때 연장부(132)에 형성된 임시고정볼트 수용홈(141)에 하모닉 드라이브 모듈(200)을 고정하고 있는 임시고정볼트(700)가 삽입된다. 따라서 하모닉 드라이브 모듈(200)의 일면상에서 임시고정볼트(700)가 돌출되어 있더라도 임시고정볼트(700)의 헤드가 임시고정볼트 수용홈(141)으로 삽입되면서 연장부(132)와 하모닉 드라이브 모듈(200)이 서로 밀착될 수 있다.Next, referring to FIG. 6B , when the motor module 100 and the harmonic drive module 200 are brought into close contact with each other, the extension part 132 protrudes in a radial direction from the main housing 130 of the motor module 100 . The side is in close contact with one side of the harmonic drive. At this time, the temporary fixing bolt 700 for fixing the harmonic drive module 200 is inserted into the temporary fixing bolt receiving groove 141 formed in the extension part 132 . Therefore, even if the temporary fixing bolt 700 protrudes from one surface of the harmonic drive module 200, the head of the temporary fixing bolt 700 is inserted into the temporary fixing bolt receiving groove 141 while the extension part 132 and the harmonic drive module ( 200) may be in close contact with each other.

다음으로, 도 6c를 참조하면, 모터 모듈(100)과 하모닉 드라이브 모듈(200)을 축방향에서 서로 마주보는 방향으로 프레스로 가압하여 밀착시키게 된다.Next, referring to FIG. 6C , the motor module 100 and the harmonic drive module 200 are pressed into close contact with each other by pressing in a direction opposite to each other in the axial direction.

다음으로, 도 6d를 참조하면, 연장부(132)와 하모닉 드라이브 모듈(200)을 서로 가압한 상태에서 임시고정볼트(700)를 체결해제한다. 따라서 임시고정볼트(700)을 체결해제 하더라도 양측에서 축방향으로 가압하는 프레스에 의해 하모닉 드라이브 모듈 내부의 정렬이 유지될 수 있다.Next, referring to FIG. 6D , the temporary fixing bolt 700 is released while the extension part 132 and the harmonic drive module 200 are pressed against each other. Therefore, even if the temporary fixing bolt 700 is released, the alignment inside the harmonic drive module can be maintained by the presses pressing in the axial direction from both sides.

다음으로, 도 6e를 참조하면, 브라켓(140)을 브라켓 안착부(150)에 안착시킨 상태에서 임시고정볼트(700)를 다시 축방향으로 삽입하여 하모닉 드라이브 모듈(200)에 체결한다. 임시고정볼트(700)의 헤드가 브라켓(140)을 지지하면서 모터 모듈(100)의 안착부와 하모닉 드라이브 모듈(200)은 서로 밀착되고, 원주방향을 따라 견고하게 체결력을 확보할 수 있게 된다.Next, referring to FIG. 6E , in a state in which the bracket 140 is seated on the bracket mounting part 150 , the temporary fixing bolt 700 is again inserted in the axial direction and fastened to the harmonic drive module 200 . While the head of the temporary fixing bolt 700 supports the bracket 140 , the seating part of the motor module 100 and the harmonic drive module 200 are in close contact with each other, and it is possible to secure the fastening force firmly along the circumferential direction.

전술한 바와 같이 본 발명에 따른 하모닉 드라이브를 포함하는 로봇 구동 시스템은 운용시 그리스가 모터 모듈측으로 침투하는 것을 방지하는 것을 간단한 구성으로 달성할 수 있는 효과가 있으며, 또한 정밀도를 유지하면서 신속한 조립이 가능한 효과가 있다.As described above, the robot drive system including the harmonic drive according to the present invention has an effect that can prevent grease from penetrating into the motor module side during operation with a simple configuration, and can be quickly assembled while maintaining precision It works.

1: 하모닉 드라이브를 포함하는 로봇 구동계 시스템
100: 모터 모듈
110: 스테이터
120: 로터
130: 메인 하우징
131: 서브 하우징
132: 연장부
133: 메인 하우징 캡
140: 브라켓
141: 임시고정볼트 수용홈
150: 브라켓 안착부
160: 아웃 슬리브
170: 와이어 홀
180: 후방 베어링
200: 하모닉 드라이브 모듈
201: 서큘러 스플라인
202: 플렉스 스플라인
210: 웨이브 제너레이터
300: 고리형 실링판
400: 샤프트 어셈블리
410: 메인 샤프트
420: 베어링 샤프트
500: 오일 방지 캡
510: 내부 파이프
520: 전방 베어링
600: 체결공
700: 임시고정볼트
800: 브레이크 모듈
810: 브레이크 허브1: Robot drivetrain system with harmonic drive
100: motor module
110: stator
120: rotor
130: main housing
131: sub housing
132: extension
133: main housing cap
140: bracket
141: temporary fixing bolt receiving groove
150: bracket seating part
160: out sleeve
170: wire hole
180: rear bearing
200: harmonic drive module
201: Circular Spline
202: flex spline
210: wave generator
300: annular sealing plate
400: shaft assembly
410: main shaft
420: bearing shaft
500: oil-proof cap
510: inner pipe
520: front bearing
600: fastener
700: temporary fixing bolt
800: brake module
810: brake hub

Claims

a motor module configured to rotate the shaft assembly;
a harmonic drive module converting the rotational force received from the shaft assembly into an output according to a predetermined reduction ratio; and
The motor module and the harmonic drive module are disposed along an axial direction of the shaft assembly,
and a ring-shaped sealing plate configured to prevent the grease applied to the harmonic drive module from flowing into the motor module,
The annular sealing plate,
It is composed of a disk-shaped hollow formed,
The hollow inner circumferential surface is configured not to contact the outer circumferential surface of the shaft assembly so as not to generate frictional force with the shaft assembly,
The annular sealing plate includes a harmonic drive that is pressed and fixed by the main housing of the motor module and the harmonic drive module in the direction of the central axis of rotation of the shaft assembly.

According to claim 1,
The annular sealing plate is a robot drive system including a harmonic drive, characterized in that the central portion is configured to pass the shaft assembly.

3. The method of claim 2,
A portion of the shaft assembly adjacent to the annular sealing plate has an inner diameter smaller than an inner circumferential surface of the annular sealing plate.

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4. The method of claim 3,
The annular sealing plate is a robot drive system including a harmonic drive, characterized in that it is made of a heat-resistant polycarbonate material.

6. The method of claim 5,
The harmonic drive is
Includes Circular spline, Flex spline and Wave generator,
The wave generator is a robot drive system including a harmonic drive, characterized in that connected to the shaft assembly.

7. The method of claim 6,
The motor module is
a stator disposed in the main housing, formed in a ring shape, and configured to generate a magnetic field; and
It is configured to include a rotator configured to rotate according to the magnetic field generated by the stator,
The rotator is a robot drivetrain system including a harmonic drive, characterized in that fixed to the shaft assembly.

8. The method of claim 7,
The main housing further includes an extension formed by extending in a radial direction at a point in close contact with the flex spline of the harmonic drive,
The harmonic drive module includes a plurality of fastening holes formed in the axial direction at a plurality of points along the circumferential direction,
A robot drive system system including a harmonic drive, characterized in that it is connected to the extension part of the main housing in the axial direction through the fastening parts fastened to the plurality of fastening holes.

3. The method of claim 2,
A robot drive system including a harmonic drive, characterized in that it further comprises an inner pipe inserted in the axial direction into the shaft assembly, and one side of the inner pipe is connected to the central part, and further comprises an oil prevention cap including a bearing. system.

3. The method of claim 2,
The robot drive system including a harmonic drive, further comprising a brake module connected to one side of the motor module and configured to selectively generate a braking force to the shaft assembly.

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