KR20200000044U - Integrated actuator using magnetic sensor - Google Patents

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KR20200000044U
KR20200000044U KR2020190003386U KR20190003386U KR20200000044U KR 20200000044 U KR20200000044 U KR 20200000044U KR 2020190003386 U KR2020190003386 U KR 2020190003386U KR 20190003386 U KR20190003386 U KR 20190003386U KR 20200000044 U KR20200000044 U KR 20200000044U
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magnetic
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KR2020190003386U
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이선우
이국선
김준호
박현우
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(주)에일리언로봇
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Abstract

본 고안은 자기센서를 이용한 일체형 액추에이터에 관한 것이다. 본 고안의 일 양상인 모터로 인해 회전하는 기어와 관련된 절대각 및 상대각 중 적어도 하나를 측정하는 측정기구에 있어서, 자석; 및 상기 자석의 자기장의 크기 및 방향 중 적어도 하나가 상기 자석의 자성이 상기 기어의 회전에 의해 변화하는 것을 센싱하는 자기 센서;를 포함할 수 있다.The present invention relates to an integrated actuator using a magnetic sensor. A measuring mechanism for measuring at least one of an absolute angle and a relative angle associated with a rotating gear due to a motor of an aspect of the present invention, comprising: a magnet; And at least one of a magnitude and a direction of the magnetic field of the magnet, the magnetic sensor sensing that the magnetism of the magnet is changed by the rotation of the gear.

Description

자기센서를 이용한 일체형 액추에이터 {Integrated actuator using magnetic sensor}Integrated actuator using magnetic sensor

본 고안은 자기센서를 이용한 일체형 액추에이터에 관한 것이다. 구체적으로 본 고안은 다수의 자기센서를 이용하여 다극착자 자석이나 정밀 기어를 필요로 하지 않는 중공형 자기식 엔코더 및 상기 엔코더를 일체형 액추에이터와 결합하여 제품의 성능과 크기를 획기적으로 개선할 수 있는 자기센서를 이용한 일체형 액추에이터에 관한 것이다.The present invention relates to an integrated actuator using a magnetic sensor. Specifically, the present invention uses a plurality of magnetic sensors, a hollow magnetic encoder that does not require a multipole magnet or a precision gear, and a magnet capable of dramatically improving the performance and size of the product by combining the encoder with an integrated actuator. It relates to an integrated actuator using a sensor.

최근 산업계에서는 단조로운 반복작업이나 잠재적으로 위험한 작업은 로봇을 적용하여 생산성을 증대 시키고, 사람은 보다 효율성이 높은 업무에 재배치되고 있다. In the industry, monotonous repetitive tasks and potentially dangerous tasks are applied to robots to increase productivity, and people are relocated to more efficient tasks.

일례로 공장의 조립라인에는 컨베이어 벨트가 설치되어 필요 부품들을 운송하고, 조립 공정을 위해서는 부품의 상하차가 필수적인데 이 작업은 과거에는 사람에 의해서 수동으로 진행되어 척추 압박과 같은 장애를 유발하였다. For example, a conveyor belt is installed at an assembly line in a factory, and necessary parts are transported. For the assembling process, it is necessary to unload the parts. This work has been manually performed by humans in the past, causing obstacles such as spinal compression.

최근에는, 이러한 작업들이 다관절 로봇으로 대체되어 안전성과 생산성이 크게 향상되고 있다.In recent years, these tasks have been replaced by articulated robots, which greatly improves safety and productivity.

한편, 로봇의 관절에는 토크를 인가하는 모터뿐만 아니라 모터의 토크 증배를 위한 감속기, 그리고 관절의 회전 각도 측정을 위한 장치가 함께 설치된다. On the other hand, the joint of the robot is provided with a motor for applying torque as well as a reducer for increasing the torque of the motor, and a device for measuring the rotation angle of the joint.

단, 기존에는 상기의 부품들을 각기 제작하여 조립하는 방식을 적용함으로써, 조립 시 오차를 발생시킬 뿐 아니라 소형화에 불리한 단점이 있었다. However, conventionally, by applying a method of fabricating and assembling the above components, there is a disadvantage in miniaturization as well as generating errors during assembly.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 최근에는 상기의 부품들을 내장한 로봇 액추에이터가 판매되고 있다.In order to solve this problem, robot actuators incorporating the above-mentioned parts have recently been sold.

모터-기어-엔코더 일체형 액추에이터를 이용하는 경우, 로봇관절의 제작이 용이한 장점을 갖고 있다. In case of using a motor-gear-encoder-integrated actuator, the robot joint can be easily manufactured.

기존의 일체형 액추에이터는 출력축 위치 측정을 위해서 On-axis 방식으로 자기센서를 탑재하고 있으며, 자기센서 탑재를 위한 추가적인 메카니즘의 설계방법이 일부 업체들에 의해서 선점되고 있는 상황이다. Existing integrated actuators have a magnetic sensor mounted on-axis to measure the position of the output shaft, and the design method of the additional mechanism for mounting the magnetic sensor is preempted by some companies.

그러나, 현재의 자기식 엔코더 기술은 On-axis 방식보다는 중공축 디자인이 가능한 Off-axis 방식이 비약적으로 발전하고 있는 상황으로써, Off-axis 방식을 적용한 자기식 엔코더 기술과 이를 탑재한 일체형 액추에이터 개발의 필요성이 대두되고 있다.However, the current magnetic encoder technology is rapidly developing the off-axis method that enables the hollow shaft design rather than the on-axis method, and the development of the magnetic encoder technology using the off-axis method and the integrated actuator development equipped with the same Necessity is emerging.

대한민국 특허청 등록번호 제 10-1308738호Korean Patent Office Registration No. 10-1308738 대한민국 특허청 등록번호 제 10-2013-0045692호Korean Patent Office Registration No. 10-2013-0045692

본 고안은 전술한 문제점을 해결하고자 자기센서를 이용한 일체형 액추에이터를 제공하고자 한다.The present invention is to provide an integrated actuator using a magnetic sensor to solve the above problems.

구체적으로 본 고안은 다수의 자기센서를 이용하여 다극착자 자석이나 정밀 기어를 필요로 하지 않는 중공형 자기식 엔코더 및 상기 엔코더를 일체형 액추에이터와 결합하여 제품의 성능과 크기를 획기적으로 개선할 수 있는 자기센서를 이용한 일체형 액추에이터를 사용자에게 제공하고자 한다.Specifically, the present invention uses a plurality of magnetic sensors, a hollow magnetic encoder that does not require a multipole magnet or a precision gear, and a magnet capable of dramatically improving the performance and size of the product by combining the encoder with an integrated actuator. It is intended to provide a user with an integrated actuator using a sensor.

한편, 본 고안에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.On the other hand, the technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical problems not mentioned are clearly to those skilled in the art to which the present invention belongs from the following description. It can be understood.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 고안의 일 양상인 모터로 인해 회전하는 기어와 관련된 절대각 및 상대각 중 적어도 하나를 측정하는 측정기구에 있어서, 자석; 및 상기 자석의 자기장의 크기 및 방향 중 적어도 하나가 상기 자석의 자성이 상기 기어의 회전에 의해 변화하는 것을 센싱하는 자기 센서;를 포함할 수 있다.In the measuring device for measuring at least one of the absolute and relative angles associated with the rotating gear due to a motor that is an aspect of the present invention for achieving the above technical problem, a magnet; And at least one of a magnitude and a direction of the magnetic field of the magnet, the magnetic sensor sensing that the magnetism of the magnet is changed by the rotation of the gear.

또한, 상기 자석은 단면 2극자석 일 수 있다.In addition, the magnet may be a bipolar magnet in cross section.

또한, 상기 자기 센서는 복수이고, 상기 복수의 자기 센서는 상기 자석을 기준으로 미리 설정된 간격으로 이격되어 배치될 수 있다.In addition, the magnetic sensor may be plural, and the plurality of magnetic sensors may be spaced apart from each other at predetermined intervals based on the magnet.

또한, 상기 자석은, 원형의 단면 2극자석이고, 상기 자기 센서는 복수이며, 상기 복수의 자기 센서는, 상기 원형의 단면 2극자석에 인접하여 미리 설정된 각격으로 이격되어 배치됨으로써, 상기 기어의 회전에 의해 변화하는 값의 왜곡을 보상할 수 있다.Further, the magnet is a circular cross-section dipole magnet, the magnetic sensor is plural, and the plurality of magnetic sensors are arranged to be spaced apart at predetermined intervals adjacent to the circular cross-section dipole magnet, thereby It is possible to compensate for the distortion of the value changing by the rotation.

또한, 상기 측정기구는 중공형 엑츄에이터에 적용될 수 있다.In addition, the measuring device may be applied to the hollow actuator.

한편, 상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 고안의 다른 일 양상인 액추에이터는, 모터, 상기 모터로 인해 회전하는 기어; 상기 기어와 연결되는 기어박스; 및 상기 기어박스의 적어도 일부에 삽입되어 상기 모터로 인해 회전하는 상기 기어와 관련된 절대각 및 상대각 중 적어도 하나를 측정하는 측정기구;를 포함할 수 있다.On the other hand, an actuator of another aspect of the present invention for achieving the above technical problem, a motor, a gear that rotates due to the motor; A gear box connected to the gear; And a measuring device inserted into at least a portion of the gearbox and measuring at least one of an absolute angle and a relative angle associated with the gear rotating by the motor.

또한, 상기 기어는 복수이고, 상기 모터와 연결되는 입력 케이스(2); 상기 복수의 기어 중 상기 입력측 케이스(2)와 연결되는 제 1 내기어(5); 상기 복수의 기어 중 외기어(4) 및 상기 입력측 케이스(2)에 고정 연결되고, 상기 제 1 내기어(5)와 일단이 맞물려 회전하는 편심 샤프트(3); 상기 복수의 기어 중 상기 편심 샤프트(3)의 타단과 맞물려 함께 회전하는 제 2 내기어(7); 상기 제 2 내기어(7);로 전달된 힘을 출력하는 출력부(6); 및 상기 출력부(6)가 통과되는 베어링(9)를 구비한 출력 케이스(8);를 더 포함할 수 있다.In addition, the gear is a plurality, the input case connected to the motor (2); A first internal gear 5 connected to the input side case 2 of the plurality of gears; An eccentric shaft (3) fixedly connected to the outer gear (4) and the input side case (2) of the plurality of gears, the one end being engaged with the first inner gear (5) and rotating; A second inner gear 7 engaged with the other end of the eccentric shaft 3 of the plurality of gears and rotating together; An output unit 6 for outputting a force transmitted to the second internal gear 7; And an output case 8 having a bearing 9 through which the output unit 6 passes.

또한, 상기 입력 케이스(2)와 상기 제 1 내기어(5), 상기 제 2 내기어(7)와 출력부(6) 및 상기 기어박스와 측정기구 중 적어도 일부는 일체형으로 제작될 수 있다.In addition, at least some of the input case 2, the first internal gear 5, the second internal gear 7, the output unit 6, and the gearbox and the measuring device may be integrally manufactured.

또한, 상기 편심 샤프트(3), 외기어(4), 출력부(6), 기어박스 및 측정기구 중 적어도 일부는 중공형으로 제작될 수 있다.In addition, at least some of the eccentric shaft 3, the outer gear 4, the output unit 6, the gear box and the measuring mechanism may be manufactured in a hollow form.

본 고안은 자기센서를 이용한 일체형 액추에이터를 사용자에게 제공할 수 있다.The present invention can provide a user with an integrated actuator using a magnetic sensor.

구체적으로 본 고안은 다수의 자기센서를 이용하여 다극착자 자석이나 정밀 기어를 필요로 하지 않는 중공형 자기식 엔코더 및 상기 엔코더를 일체형 액추에이터와 결합하여 제품의 성능과 크기를 획기적으로 개선할 수 있는 자기센서를 이용한 일체형 액추에이터를 사용자에게 제공할 수 있다.Specifically, the present invention uses a plurality of magnetic sensors, a hollow magnetic encoder that does not require a multipole magnet or a precision gear, and a magnet capable of dramatically improving the performance and size of the product by combining the encoder with an integrated actuator. An integrated actuator using a sensor can be provided to the user.

한편, 본 고안에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.On the other hand, the effect that can be obtained in the present invention is not limited to the above-mentioned effects, other effects that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description. Could be.

도 1은 본 고안과 관련된 종래의 사이클로이드 기어의 일례를 도시한 것이다.
도 2는 본 고안과 관련하여, 출력부에 별도의 센서 지지대를 설치하고, 마그네틱 엔코더와 같은 센서를 이용하여 위치를 측정하는 구조의 일례를 도시한 것이다.
도 3은 도 2에서 제시한 구조를 개선하여 감속기와 샤프트를 관통하는 구멍을 뚫고, 중공형 샤프트 내부에 회전 로드를 설치한 일례를 도시한 것이다.
도 4는 본 고안과 관련하여, 초소형 사이클로이드 감속기를 이용한 일체형 엑추에이터의 일례를 도시한 것이다.
도 5는 자기 센서와 관련하여, On-axis 방식과 Off-axis 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 고안과 관련된 일체형 액추에이터의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7a 내지 도 7c는 본 고안과 관련하여, On-axis 방식의 자기센서를 탑재한 일체형 액추에이터의 일례를 도시한 것이다.
도 8은 종래의 중공축 또는 스퍼기어를 사용하는 구조와 본 고안이 제안하는 자기센서를 이용한 일체형 액추에이터 구조를 도시한 것이다.
도 9 및 도 10은 본 고안이 제안하는 자기센서를 이용한 일체형 액추에이터를 도시한 것이다.
도 11은 본 고안이 제안하는 중공형 액추에이터의 일례를 도시한 것이다.
Figure 1 shows an example of a conventional cycloidal gear associated with the present invention.
FIG. 2 illustrates an example of a structure in which a separate sensor support is installed at an output unit and a position is measured using a sensor such as a magnetic encoder.
FIG. 3 illustrates an example in which the structure shown in FIG. 2 is improved to drill holes through the reducer and the shaft, and a rotating rod is installed inside the hollow shaft.
Figure 4 shows an example of an integrated actuator using a micro cycloidal reducer in connection with the present invention.
FIG. 5 is a diagram for describing an on-axis method and an off-axis method in relation to a magnetic sensor.
6 is a view for explaining the operation of the integrated actuator according to the present invention.
7A to 7C illustrate an example of an integrated actuator equipped with an on-axis magnetic sensor according to the present invention.
8 illustrates a structure using a conventional hollow shaft or spur gear and an integrated actuator structure using a magnetic sensor proposed by the present invention.
9 and 10 illustrate an integrated actuator using a magnetic sensor proposed by the present invention.
11 shows an example of a hollow actuator proposed by the present invention.

최근 산업계에서는 단조로운 반복작업이나 잠재적으로 위험한 작업은 로봇을 적용하여 생산성을 증대 시키고, 사람은 보다 효율성이 높은 업무에 재배치되고 있다. In the industry, monotonous repetitive tasks and potentially dangerous tasks are applied to robots to increase productivity, and people are relocated to more efficient tasks.

로봇의 관절에는 토크를 인가하는 모터뿐만 아니라 모터의 토크 증배를 위한 감속기, 그리고 관절의 회전 각도 측정을 위한 장치가 함께 설치된다. The joint of the robot is provided with a motor for applying torque, a speed reducer for increasing the torque of the motor, and a device for measuring the rotation angle of the joint.

단, 기존에는 상기의 부품들을 각기 제작하여 조립하는 방식을 적용함으로써, 조립 시 오차를 발생시킬 뿐 아니라 소형화에 불리한 단점이 있었다. However, conventionally, by applying a method of fabricating and assembling the above components, there is a disadvantage in miniaturization as well as generating errors during assembly.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 최근에는 상기의 부품들을 내장한 로봇 엑추에이터가 판매되고 있다.In order to solve this problem, robot actuators incorporating the above-mentioned parts have recently been sold.

모터-기어-엔코더 일체형 액추에이터를 이용하는 경우, 로봇관절의 제작이 용이한 장점을 갖고 있다. In case of using a motor-gear-encoder-integrated actuator, the robot joint can be easily manufactured.

도 1은 본 고안과 관련된 종래의 사이클로이드 기어의 일례를 도시한 것이다.Figure 1 shows an example of a conventional cycloidal gear associated with the present invention.

도 1을 참조하면, 종래 사이클로이드 기어(100)는 케이스의 내주면을 내기어(Internal gear, 30)로 사용하고, 내기어(30)와 접하도록 두장의 외기어(external gear, 40, 50)가 설치되며, 외기어들(40, 50)를 관통하는 각 홈 여러 개의 출력 핀(Output pins, 60)을 이용하여 출력부(Output carrier, 70)와 결합하는 복잡한 제작/조립 과정이 요구되므로 소형화에 불리하였다.Referring to FIG. 1, the conventional cycloidal gear 100 uses the inner circumferential surface of the case as an internal gear 30 and two external gears 40 and 50 to contact the internal gear 30. It is installed in each groove penetrating through the external gears (40, 50) using a plurality of output pins (Output pins, 60) to combine with the output carrier (Output carrier, 70) requires a complex manufacturing / assembly process It was disadvantageous.

이 뿐만 아니라, 감속기 출력부(70)의 회전각은 로봇 관절의 회전각에 해당하므로 이를 위한 측정 방법이 함께 구비되어야 한다. In addition, since the rotation angle of the reducer output unit 70 corresponds to the rotation angle of the robot joint, a measurement method for this should be provided.

도 2는 본 고안과 관련하여, 출력부에 별도의 센서 지지대를 설치하고, 마그네틱 엔코더와 같은 센서를 이용하여 위치를 측정하는 구조의 일례를 도시한 것이다.2 is a view illustrating an example of a structure in which a separate sensor support is installed in an output unit and a position is measured by using a sensor such as a magnetic encoder.

도 2를 참조하면, 출력부(70)에 별도의 센서 지지대(210)를 설치하고, 마그네틱 엔코더와 같은 센서(130a)를 이용하여 위치를 측정 할 수 있다. Referring to FIG. 2, an additional sensor support 210 may be installed at the output unit 70, and the position may be measured by using a sensor 130a such as a magnetic encoder.

그러나 도 2의 구조는 센서(130a)를 지지하기 위한 구조물(210)로 인하여 관절의 360도 회전이 불가능할 뿐 아니라 축 방향 길이가 증가하여 축 일치 구조를 갖는 다관절 로봇에 사용하기에는 디자인 매리트가 떨어지는 중대한 문제점이 존재하였다.However, the structure of FIG. 2 is not only impossible to rotate 360 degrees of the joint due to the structure 210 for supporting the sensor 130a, but also increases the axial length so that the design mat is less suitable for use in an articulated robot having an axial coincidence structure. There was a serious problem.

이를 해결하기 위한 위한 선행 기술이 공개특허 10-2013-0045692에 설명되어 있고, 도 3을 참조하여 설명한다.Prior art for solving this problem is described in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2013-0045692, with reference to FIG.

도 3은 도 2에서 제시한 구조를 개선하여 감속기와 샤프트를 관통하는 구멍을 뚫고, 중공형 샤프트 내부에 회전 로드를 설치한 일례를 도시한 것이다.FIG. 3 illustrates an example in which the structure shown in FIG. 2 is improved to drill holes through the reducer and the shaft, and a rotating rod is installed inside the hollow shaft.

도 3을 참조하면, 감속기(90)와 샤프트(220)를 관통하는 구멍을 뚫고, 중공형 샤프트 내부에 회전 로드를 설치하여야 한다. Referring to FIG. 3, a hole penetrating the reducer 90 and the shaft 220 should be installed, and a rotating rod should be installed inside the hollow shaft.

그러나 도 3과 같은 구조에서는 중공형 샤프트가 반드시 사용되어야 하므로, 종래의 중공형 엑추에이터와 동일하게 축 강성이 약해짐은 물론, 샤프트 내부에는 회전로드가 설치됨으로 인해 중공형 샤프트 내부를 배선 연결 등으로 활용할 수 있는 장점 또한 잃어버리게 되었다.However, since the hollow shaft must be used in the structure as shown in FIG. 3, the stiffness of the shaft is weakened in the same manner as the conventional hollow actuator, and the inside of the hollow shaft is connected to the wiring due to the rotation rod installed therein. The benefits to be used have also been lost.

또한, 도 4는 본 고안이 제안하는 초소형 사이클로이드 감속기를 이용한 일체형 엑추에이터의 일례를 도시한 것이다.In addition, Figure 4 shows an example of an integrated actuator using a micro cycloidal reducer proposed by the present invention.

도 4를 참조하면, 제안하는 엑추에이터에 포함되는 초소형 사이클로이드 감속기는, 종래의 엑추에이터에 적용되고 있는 사이클로이드 감속기의 구조, 예컨데 도 1과 확연하게 다른 형태를 갖는다. Referring to FIG. 4, the ultra-small cycloid reducer included in the proposed actuator has a structure different from the structure of the cycloid reducer applied to the conventional actuator, for example, FIG. 1.

구체적으로 본 고안에 따르면, 모터(1)와 연결되는 입력측 케이스(2)에 편심 샤프트(3)를 베어링으로 고정하고, 편심 샤프트(3)는 2단으로 구성되는 외기어(4)에 마찬가지로 베어링으로 고정한다.Specifically, according to the present invention, the eccentric shaft 3 is fixed to the input side case 2 connected with the motor 1 by a bearing, and the eccentric shaft 3 is similarly bearing to the outer gear 4 composed of two stages. Secure with.

또한, 외기어(4)의 1단과 2단은 각각 입력측 케이스(2)에 부착되는 내기어 1(5)과 출력부(6)에 부착되는 내기어 2(7)에 맞물려서 회전하고, 내기어 2(7)가 부착된 출력부(6)는 출력측 케이스(8)에 고정된 크로스롤러 베어링(9)을 관통한다. Further, the first stage and the second stage of the external gear 4 are rotated in engagement with the internal gear 1 (5) attached to the input side case 2 and the internal gear 2 (7) attached to the output section 6, respectively. The output part 6 with 2 (7) attached penetrates through the cross roller bearing 9 fixed to the output side case 8.

여기서, 기어들의 마찰력을 더욱 줄이기 위해서는 서로 맞물리는 외기어(4)와 내기어1(5), 혹은 외기어와 내기 어2(7) 사이에 핀 롤러 베어링을 추가로 덧붙일 수 있다. In this case, in order to further reduce the frictional force of the gears, a pin roller bearing may be additionally added between the outer gear 4 and the inner gear 1 (5) engaged with each other, or between the outer gear and the inner gear 2 (7).

따라서 도 4에서 제안하는 본 고안의 구조는 전술한 종래의 도 1의 구조와는 다르게 다수의 출력 핀들이 판 기어를 관통할 필요가 없으므로 조립이 간단할 뿐 아니라 크기를 획기적으로 소형화 할 수 있다.Therefore, unlike the conventional structure of FIG. 1 described above, the structure of the present invention proposed in FIG. 4 does not require a plurality of output pins to penetrate the plate gear, thereby simplifying the assembly and miniaturizing the size.

한편, 전술한 액추에이터에 적용되는 엔코더로는 로터리 엔코더, 광학식 엔코더, 자기식 엔코더 등을 들 수 있다.On the other hand, the encoder applied to the above-mentioned actuators include a rotary encoder, an optical encoder, a magnetic encoder and the like.

로터리 엔코더는 회전방향의 기계적 변위량을 디지털 신호로 변환하는 각도 측정 센서로 최근에는 공작기계나 로봇의 고성능 제어를 위해서 회전부의 속도/위치의 정밀한 측정이 요구되는 분야에서 사용되며 그 중요성이 커지고 있다. Rotary encoders are angle sensors that convert mechanical displacements in the rotational direction into digital signals. Recently, rotary encoders are used in applications requiring precise measurement of the speed / position of rotating parts for high performance control of machine tools or robots.

또한, 광학식 엔코더는 회전축에 일정 간격으로 배치된 슬릿을 갖는 디스크와 광 검출기(발광부와 수광부)를 이용한다. In addition, the optical encoder uses a disk having a slit arranged at regular intervals on the rotation axis and a light detector (light emitting portion and light receiving portion).

이때, 발광부의 빛이 디스크에 새겨진 슬릿을 통과하여 수광부에 도달하면, 검출기를 이용하여 디스크의 패턴을 출력하는 방식으로 슬릿의 형태에 따라서 증분형과 절대형으로 구분할 수 있다. In this case, when the light of the light emitting part passes through the slit engraved in the disk and reaches the light receiving part, the light may be divided into an incremental type and an absolute type according to the shape of the slit by outputting a pattern of the disk.

절대형 광학식 엔코더는 출력 신호선의 개수가 증가할 뿐 아니라, 디스크의 크기가 상대적으로 큰 단점을 갖고 있다. Absolute optical encoder not only increases the number of output signal lines, but also has a disadvantage in that the size of the disk is relatively large.

이에 대한 대안으로 다음의 자기센서를 이용한 자기식 엔코더를 사용할 수 있다. As an alternative, a magnetic encoder using the following magnetic sensor can be used.

자기식 엔코더는 사용되는 자기센서의 종류나 자석의 종류에 따라서 다양한 방식으로 회전축의 위치를 검출 할 수 있다. The magnetic encoder can detect the position of the rotating shaft in various ways depending on the type of magnetic sensor or magnet used.

자기센서의 종류에는 홀센서나 자기저항이 사용되고 있으며, 최근에는 반도체 집적 기술이 적용되어 반도체 IC소자 형태로도 판매되고 있다. Hall sensors and magnetoresistances are used for the types of magnetic sensors. Recently, semiconductor integrated technologies have been applied and are also sold in the form of semiconductor IC devices.

도 5는 자기 센서와 관련하여, On-axis 방식과 Off-axis 방식을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 5 is a diagram for describing an on-axis method and an off-axis method in relation to a magnetic sensor.

도 5를 참조하면, 자기센서의 설치 방법은 센서를 회전축의 중심부에 설치하는 On-axis 방식과 회전축의 중심부와 이격된 거리에 설치하는 Off-axis 방식으로 나뉜다. Referring to Figure 5, the installation method of the magnetic sensor is divided into an on-axis method for installing the sensor in the center of the rotation axis and an off-axis method for installing at a distance away from the center of the rotation axis.

도 5를 참조하면, Off-axis 방식은 회전각을 측정하고자 하는 회전축과 이격된 거리에 자기센서를 설치하기 때문에 중공형 회전축을 사용 가능하다. 그러나, 측정신호의 왜곡과 노이즈가 On-axis 방식에 비해서 상대적으로 증가하는 것으로 알려져 있다.Referring to FIG. 5, the off-axis method may use a hollow rotating shaft because the magnetic sensor is installed at a distance away from the rotating shaft to measure the rotation angle. However, it is known that the distortion and noise of the measurement signal are relatively increased compared to the on-axis method.

도 6은 본 고안과 관련된 일체형 액추에이터의 동작을 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining the operation of the integrated actuator according to the present invention.

도 6의 (a) 내지 (c)를 참조하면, 모터는 DC / BLDC / PMSM로 구현가능하고, 기어는 Harmonic gear / Cycloid gear / Planetary gear로 구현 가능하다.Referring to (a) to (c) of Figure 6, the motor can be implemented in DC / BLDC / PMSM, the gear can be implemented in Harmonic gear / Cycloid gear / Planetary gear.

또한, 위치 측정 센서(엔코더)가 이용되는데, 입력축 상대위치(Incremental) 엔코더는 모터 구동용 고분해능으로 구현될 수 있고, 출력축 절대위치(Absolute) 엔코더는 로봇 관절의 회전각을 측정하는 용도로 이용된다.In addition, the position measuring sensor (encoder) is used, the input shaft relative position (Incremental) encoder can be implemented with a high resolution for driving the motor, the output absolute position encoder (Absolute) encoder is used to measure the rotation angle of the robot joint .

기존의 일체형 액추에이터는 출력축 위치 측정을 위해서 주로 On-axis 방식으로 자기센서를 탑재하고 있으며, 자기센서 탑재를 위한 추가적인 메카니즘의 설계방법이 함께 개발되고 있다. Existing integrated actuator is equipped with magnetic sensor mainly on-axis for measuring output shaft position, and additional mechanism design method for magnetic sensor mounting is being developed together.

반면, 본 고안이 제안하는 방법은 Off-axis 방식을 적용함으로써 기존의 일체형 엑추에이터에 비해서 크기 소형화 및 중공형 디자인이 가능한 장점을 갖고 있으며, Off-axis 방식의 단점(신호 왜곡)은 다수의 자기센서를 이용하여 극복한다.On the other hand, the proposed method has the advantage of miniaturization and hollow design compared to the existing integrated actuator by applying the off-axis method, and the disadvantage of the off-axis method (signal distortion) is that many magnetic sensors Use to overcome.

본 고안의 구체적인 설명에 앞서, On-axis 방식의 자기센서를 탑재한 일체형 액추에이터에 대해 설명한다.Prior to the detailed description of the present invention, an integrated actuator equipped with an on-axis magnetic sensor will be described.

도 7a 내지 도 7c는 본 고안과 관련하여, On-axis 방식의 자기센서를 탑재한 일체형 액추에이터의 일례를 도시한 것이다.7A to 7C illustrate an example of an integrated actuator equipped with an on-axis magnetic sensor according to the present invention.

도 7a를 참조하면, 다수의 스퍼기어들을 설치하고, 스퍼기어들의 기어비를 조합하여 출력축과 1:1 회전비를 유지하는 2개의 스퍼 기어들(340, 350)의 회전축에 각각 자기센서(343b, 353b)들을 설치하는 on-axis 방식이 도시된다.Referring to FIG. 7A, magnetic sensors 343b and 353b are installed on the rotation shafts of two spur gears 340 and 350 for installing a plurality of spur gears and combining the gear ratios of the spur gears to maintain a 1: 1 rotation ratio with the output shaft. The on-axis way of installing the components is shown.

도 7a에서 도시된 구조는 중공형 디자인에 장점을 갖고 있으나 다수의 스퍼 기어 사용으로 인한 무게 증가와 구조가 복잡한 단점을 갖고 있다.The structure shown in FIG. 7A has an advantage in the hollow design but has a disadvantage in that the weight increase and the structure are complicated due to the use of multiple spur gears.

또한, 도 7b를 참조하면, 기어를 관통하는 중공형 샤프트를 설치하고, 중공형 샤프트 내부에 회전 로드를 관통시켜서 회전로드(600)의 끝단에 자기센서를 설치하는 on-axis 방식이 도시된다.In addition, referring to FIG. 7B, an on-axis method of installing a hollow shaft penetrating a gear and penetrating a rotating rod inside the hollow shaft to install a magnetic sensor at an end of the rotating rod 600 is illustrated.

도 7b에 도시된 구조는 중공형 디자인이 용이한 2단 사이클로이드 기어의 내부를 사용하는 독특한 방식이지만, 회전 로드 설치로 인해서 중공형 디자인이 불가능한 단점을 갖고 있다.The structure shown in FIG. 7B is a unique way of using the interior of a two-stage cycloidal gear that is easy to hollow design, but has the disadvantage that the hollow design is not possible due to the installation of the rotating rod.

또한, 도 7c를 참조하면, 초소형 사이클로이드 감속기의 출력부(6)에 일부를 스퍼기어 형상(10)로 성형하고, 여기에 맞물리는 또다른 스퍼기어(11) 측에 절대각이나 상대각을 검출하기 위한 각도 검출부, 여기서는 마그네틱 엔코더(12)와 자석(13)을 설치한 구조가 도시된다.In addition, referring to FIG. 7C, a portion of the microcycloidal speed reducer is molded into a spur gear shape 10, and an absolute angle or a relative angle is detected on the side of another spur gear 11 engaged therewith. An angle detection unit, in which a magnetic encoder 12 and a magnet 13 are provided, is shown.

따라서 도 7c에 도시된 방법은 사이클로이드 감속기의 출력부(6)에 동력 전달 구조물의 일부를 함께 성형하는 방법으로 볼 수 있다. The method shown in FIG. 7c can thus be seen as a method of shaping part of the power transmission structure together at the output 6 of the cycloidal speed reducer.

즉, 도 7c에서는 사이클로이드 기어의 출력 부재에 스퍼 형상을 성형하고, 출력축과 1:1 회전비를 갖는 스퍼기어의 회전축에 자기센서를 설치하는 on-axis 방식을 나타낸다. That is, FIG. 7C shows an on-axis method in which a spur shape is formed on an output member of a cycloidal gear and a magnetic sensor is installed on a rotation shaft of a spur gear having a 1: 1 rotation ratio with the output shaft.

여기서는 축방향 길이가 감소하고 중공형 디자인이 가능한 장점을 갖고 있지만 동력 전달을 위한 출력 부재의 스퍼 형상과 스퍼기어의 마모로 인하여 위치 측정 오차가 발생할 수 있다는 단점이 있다.Here, the axial length is reduced and the hollow design has the advantage of being possible, but there is a disadvantage that the position measurement error may occur due to the spur shape of the output member for power transmission and the wear of the spur gear.

*도 7a 내지 도 7c를 이용하여 설명한 것과 같이, 추가적인 메카니즘(기어, 회전로드)이 필요한 단점에도 불구하고 Off-axis 방식이 아닌 On-axis 방식이 사용되고 있다.As described with reference to FIGS. 7A to 7C, despite the disadvantage of requiring an additional mechanism (gear, rotating rod), an on-axis method rather than an off-axis method is used.

즉, 다극착자 자석을 사용한 Off-axis 방식과 같은 경우, 다극착자 자석(multi pole magnet)의 제작은 단면 2극 자석(two pole magnet)에 비해서 상대적으로 어렵고, 절대위치 검출이 까다로운 단점을 갖고 있다.In other words, in the case of the off-axis method using a multipole magnet, the manufacture of a multipole magnet is relatively difficult compared to a two pole magnet in cross section, and the absolute position detection is difficult. .

N극과 S극을 특수한 형태로 배열, 위상 차이를 갖고 있는 두 개의 링 마그넷 사용하므로, 제작이 어렵고, 절대위치 검출이 어렵다.N-pole and S-pole are arranged in a special form, and two ring magnets having phase differences are difficult to manufacture, and absolute position detection is difficult.

또한, 단면2극 자석을 사용한 Off-axis 방식도 있으나 자석으로부터의 이격거리로 인해서 발생하는 하모닉 에러와 비선형성을 극복하기 위해서 비교적 복잡한 신호처리 방법이 요구된다는 문제점이 있다.In addition, although there is an off-axis method using a single-sided bipolar magnet, there is a problem in that a relatively complex signal processing method is required to overcome harmonic errors and nonlinearities caused by the separation distance from the magnet.

결국, 현재 상태에서는 가격상승의 주요원인인 다수의 자기센서를 이용하여 다극착자 자석이나 정밀 기어를 필요로 하지 않는 중공형 자기식 엔코더를 개발하고, 일체형 액추에이터와 결합하여 제품의 성능과 크기를 획기적으로 개선한 제품이 필요하다.As a result, in the current state, we have developed a hollow magnetic encoder that does not require multipole magnets or precision gears by using multiple magnetic sensors, which are the main causes of the price increase, and combined with integrated actuators to dramatically improve product performance and size. We need an improved product.

따라서 본 고안은 전술한 문제점을 해결하고자 자기센서를 이용한 일체형 액추에이터를 제공하고자 한다.Therefore, the present invention is to provide an integrated actuator using a magnetic sensor to solve the above problems.

구체적으로 본 고안은 다수의 자기센서를 이용하여 다극착자 자석이나 정밀 기어를 필요로 하지 않는 중공형 자기식 엔코더 및 상기 엔코더를 일체형 액추에이터와 결합하여 제품의 성능과 크기를 획기적으로 개선할 수 있는 자기센서를 이용한 일체형 액추에이터를 사용자에게 제공하고자 한다.Specifically, the present invention uses a plurality of magnetic sensors, a hollow magnetic encoder that does not require a multipole magnet or a precision gear, and a magnet capable of dramatically improving the performance and size of the product by combining the encoder with an integrated actuator. It is intended to provide a user with an integrated actuator using a sensor.

도 8은 종래의 중공축 또는 스퍼기어를 사용하는 구조와 본 고안이 제안하는 자기센서를 이용한 일체형 액추에이터 구조를 도시한 것이다.8 shows a structure using a conventional hollow shaft or spur gear and an integrated actuator structure using a magnetic sensor proposed by the present invention.

도 8의 (a) 및 (b)를 참조하면, 추가적인 메커니즘과 On-axis 자기센서를 사용하는 방식으로서, 중공축을 사용하는 방식과 스퍼기어를 사용하는 방식이 도시된다.Referring to (a) and (b) of FIG. 8, as a method using an additional mechanism and an on-axis magnetic sensor, a method using a hollow shaft and a method using a spur gear are shown.

또한, 도 8의 (c)를 참조하면, 본 고안이 제안하는 구조로서, 신호처리 알고리즘, 단면2극 자석(3400) 및 다수의 Off-axis 자기센서(3600)를 사용하는 방식이 도시된다.In addition, referring to FIG. 8C, as a structure proposed by the present invention, a method of using a signal processing algorithm, a single-sided bipolar magnet 3400, and a plurality of off-axis magnetic sensors 3600 is illustrated.

도 9 및 도 10은 본 고안이 제안하는 자기센서를 이용한 일체형 액추에이터를 도시한 것이다.9 and 10 illustrate an integrated actuator using a magnetic sensor proposed by the present invention.

도 9 및 도 10을 참조하면, 본 고안이 제안하는 Off-axis 방식은 상기의 단점들을 해소할 수 있기 때문에 기존의 On-axis 방식을 충분히 대체 가능할 것으로 예상한다.9 and 10, the Off-axis scheme proposed by the present invention is expected to be able to replace the existing On-axis scheme sufficiently because it can solve the above disadvantages.

구체적으로, 제안하는 방법은 다수의 자기센서(3600)를 이용하여 Off-axis 방식의 한계점을 극복한다. Specifically, the proposed method overcomes the limitations of the off-axis method using a plurality of magnetic sensors 3600.

도 9을 통해, 제안하는 본 고안의 구조 및 방법의 특징은 다음과 같다.9, the features of the proposed structure and method are as follows.

먼저, 단면 2극 자석(3400)을 이용한다는 점이다.First, it uses a single-sided bipolar magnet 3400.

다극착자 자석은 단면2극 자석(3400)에 비해서 비교적 복잡한 형태의 착자 요크를 이용하여 제작되기 때문에 생산이 까다로울 뿐 아니라 절대위치 측정을 위해서는 특수한 형태의 극(pole) 배치가 필요하다.Since the multipole magnet is manufactured using a magnet yoke of a relatively complicated shape compared to the single-sided bipolar magnet 3400, it is not only difficult to produce but also requires a special type of pole arrangement for absolute position measurement.

반면, 단면2극 자석(3400)은 비교적 제작이 간단하고 절대위치 측정이 용이하기 때문에 제품의 생산성과 가격 경쟁력을 크게 올릴 수 있다.On the other hand, the single-sided bipolar magnet 3400 is relatively easy to manufacture and easy to measure the absolute position can greatly increase the productivity and price competitiveness of the product.

다음으로, 본 고안에서는 신호 처리부를 이용하게 되는데, 단면2극 자석(3400)을 사용하는 경우, 자속과 직각방향인 센서의 출력이 미약하여 측정 오류가 발생할 뿐 아니라 노이즈에 의해서 신호의 왜곡이 발생하는 문제점을 해소할 수 있다.Next, in the present invention, the signal processing unit is used. In the case of using the single-sided bipolar magnet 3400, the output of the sensor perpendicular to the magnetic flux is weak, so that the measurement error is generated and the signal is distorted due to noise. It can solve the problem.

즉, 본 고안이 제안하는 방법은 다수의 자기센서(3600)를 자석(3400) 주위에 특정 간격으로 배치하여 신호의 왜곡을 보상할 수 있는 신호처리 기법을 적용하는 것이다.That is, the method proposed by the present invention is to apply a signal processing technique that can compensate for the distortion of the signal by arranging a plurality of magnetic sensors 3600 around the magnet 3400 at specific intervals.

또한, 본 고안에서는 자기센서(3600)를 출력단이 아닌 입력단에 배치하여 센싱된 정보를 추가적으로 이용하는 실시예가 적용될 수 있다.In addition, the present invention may be applied to an embodiment in which the magnetic sensor 3600 is additionally used to sense information by placing the magnetic sensor 3600 at an input terminal instead of an output terminal.

또한, 입력단에 배치되는 센서는 자기센서(3600) 이외에 입력단의 움직임을 센싱할 수 있는 다른 종류의 센서(ex)광센서))가 이용될 수도 있다. In addition, the sensor disposed at the input terminal may be used in addition to the magnetic sensor 3600, another kind of sensor (such as an optical sensor) capable of sensing the movement of the input terminal.

마지막으로 본 고안에서는 중공형 디자인으로 제작이 가능하다는 특징이 있다.Finally, the present invention is characterized in that it can be manufactured in a hollow design.

즉, 도 7a 내지 도 7c에서 언급한 추가적인 메카니즘(회전로드, 기어 등)이 필요 없기 때문에 제품의 무게와 설계 복잡도를 크게 줄일 수 있다.That is, since the additional mechanism (rotating rod, gear, etc.) mentioned in Figures 7a to 7c is not necessary, the weight and design complexity of the product can be greatly reduced.

특히, 일체형 액추에이터에 탑재하는 경우 출력축에 자기센서(3600)와 링자석(3400)이 직접 설치되어 컴팩트한 크기의 중공형 디자인이 가능하다.In particular, when mounted on the integrated actuator, the magnetic sensor 3600 and the ring magnet 3400 is directly installed on the output shaft to enable a hollow design of compact size.

예컨데, 도 9에서 입력축의 회전각 측정방법은 기존의 방법과 동일하게 On-axis 방식으로 도시하였으나 이는 상황에 따라서 제외하거나 다른 방식과 혼용 가능하다. 구For example, in FIG. 9, the rotation angle measuring method of the input shaft is illustrated in the on-axis method in the same manner as the conventional method, but this may be excluded or may be mixed with other methods. phrase

구체적으로, 제안하는 방법이 적용된 컴팩트한 중공형 액추에이터의 실시예가 도 11에 도시된다.Specifically, an embodiment of a compact hollow actuator to which the proposed method is applied is shown in FIG.

따라서 본 고안은 자기센서를 이용한 일체형 액추에이터를 사용자에게 제공할 수 있다.Therefore, the present invention can provide a user with an integrated actuator using a magnetic sensor.

구체적으로 본 고안은 다수의 자기센서를 이용하여 다극착자 자석이나 정밀 기어를 필요로 하지 않는 중공형 자기식 엔코더 및 상기 엔코더를 일체형 액추에이터와 결합하여 제품의 성능과 크기를 획기적으로 개선할 수 있는 자기센서를 이용한 일체형 액추에이터를 사용자에게 제공할 수 있다.Specifically, the present invention uses a plurality of magnetic sensors, a hollow magnetic encoder that does not require a multipole magnet or a precision gear, and a magnet capable of dramatically improving the performance and size of the product by combining the encoder with an integrated actuator. An integrated actuator using a sensor can be provided to the user.

상술한 본 고안의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 고안의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. Embodiments of the present invention described above may be implemented through various means. For example, embodiments of the present invention may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.

하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 고안의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.In the case of a hardware implementation, the method according to embodiments of the present invention may include one or more Application Specific Integrated Circuits (ASICs), Digital Signal Processors (DSPs), Digital Signal Processing Devices (DSPDs), and Programmable Logic Devices (PLDs). It may be implemented by field programmable gate arrays (FPGAs), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 고안의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고받을 수 있다.In the case of an implementation by firmware or software, the method according to the embodiments of the present invention may be implemented in the form of a module, procedure, or function that performs the functions or operations described above. The software code may be stored in a memory unit and driven by a processor. The memory unit may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.

상술한 바와 같이 개시된 본 고안의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 고안을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 고안의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 고안의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 고안을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 고안은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.Detailed description of the preferred embodiments of the present invention disclosed as described above is provided to enable those skilled in the art to implement and practice the present invention. Although described above with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will understand that the present invention can be variously modified and changed within the scope without departing from the scope of the present invention. For example, those skilled in the art can use each of the configurations described in the above-described embodiments in combination with each other. Thus, the present invention is not intended to be limited to the embodiments shown herein but is to be accorded the widest scope consistent with the principles and novel features disclosed herein.

본 고안은 본 고안의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 고안의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 고안의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 고안의 범위에 포함된다. 본 고안은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.The present invention can be embodied in other specific forms without departing from the spirit and essential features of the present invention. Accordingly, the above detailed description should not be interpreted as limiting in all aspects and should be considered as illustrative. The scope of the present invention should be determined by reasonable interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the present invention are included in the scope of the present invention. The present invention is not intended to be limited to the embodiments shown herein but is to be accorded the widest scope consistent with the principles and novel features disclosed herein. In addition, the claims may be combined to form an embodiment by combining claims that do not have an explicit citation relationship or may be incorporated as new claims by post-application correction.

Claims (1)

모터;
상기 모터로 인해 회전하는 기어;
상기 기어와 연결되는 기어박스; 및
상기 기어박스의 적어도 일부에 삽입되어 상기 모터로 인해 회전하는 상기 기어와 관련된 절대각 및 상대각 중 적어도 하나를 측정하는 제1항에 따른 측정기구;를 포함하고,

상기 측정기구는,
자석; 및
상기 자석의 자기장의 크기 및 방향 중 적어도 하나가 상기 자석의 자성이 상기 기어의 회전에 의해 변화하는 것을 측정하는 자기 센서;를 포함하며,
상기 자석은, 원형의 단면 2극자석이고,
상기 자기 센서는 복수이며,
상기 복수의 자기 센서는, 상기 원형의 단면 2극자석에 인접하여 미리 설정된 각격으로 이격되어 배치됨으로써, 상기 기어의 회전에 의해 변화하는 값의 왜곡을 보상하고,

상기 기어는 복수이고,
상기 모터와 연결되는 입력 케이스(2);
상기 복수의 기어 중 상기 입력측 케이스(2)와 연결되는 제 1 내기어(5);
상기 복수의 기어 중 외기어(4) 및 상기 입력측 케이스(2)에 고정 연결되고, 상기 제 1 내기어(5)와 일단이 맞물려 회전하는 편심 샤프트(3);
상기 복수의 기어 중 상기 편심 샤프트(3)의 타단과 맞물려 함께 회전하는 제 2 내기어(7);
상기 제 2 내기어(7);로 전달된 힘을 출력하는 출력부(6); 및
상기 출력부(6)가 통과되는 베어링(9)를 구비한 출력 케이스(8);를 더 포함하는며,

상기 입력 케이스(2)와 상기 제 1 내기어(5), 상기 제 2 내기어(7)와 출력부(6) 및 상기 기어박스와 측정기구 중 적어도 일부는 일체형으로 제작되고,

상기 편심 샤프트(3), 외기어(4), 출력부(6), 기어박스 및 측정기구 중 적어도 일부는 중공형으로 제작되는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
motor;
A gear that rotates due to the motor;
A gear box connected to the gear; And
And a measuring mechanism according to claim 1 inserted into at least a portion of the gearbox and measuring at least one of an absolute angle and a relative angle associated with the gear that rotates due to the motor.

The measuring mechanism,
magnet; And
And at least one of a magnitude and a direction of a magnetic field of the magnet, the magnetic sensor measuring that the magnetism of the magnet is changed by the rotation of the gear.
The magnet is a circular cross-section dipole magnet,
The magnetic sensor is plural,
The plurality of magnetic sensors are arranged to be spaced apart at predetermined angles adjacent to the circular cross-section dipole magnets, thereby compensating for distortion of a value changed by rotation of the gear,

The gear is plural,
An input case 2 connected to the motor;
A first internal gear (5) connected to the input side case (2) of the plurality of gears;
An eccentric shaft (3) fixedly connected to the outer gear (4) and the input side case (2) of the plurality of gears, the one end being engaged with the first inner gear (5) and rotating;
A second internal gear (7) which meshes with the other end of the eccentric shaft (3) and rotates together among the plurality of gears;
An output unit 6 for outputting a force transmitted to the second internal gear 7; And
And an output case 8 having a bearing 9 through which the output part 6 passes.

At least some of the input case 2, the first internal gear 5, the second internal gear 7 and the output unit 6, the gear box and the measuring mechanism are made in one piece,

At least some of the eccentric shaft (3), the external gear (4), the output unit (6), the gearbox and the measuring mechanism are manufactured in a hollow form.
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