KR20230076431A - 감속기의 비틀림 강성과 증속기동토크의 동시 측정방법 - Google Patents

감속기의 비틀림 강성과 증속기동토크의 동시 측정방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 감속기의 비틀림 강성과 증속기동토크의 동시 측정방법은, 감속기의 성능 평가장치에 평가대상 감속기를 장착하고 시험위치1에서 측정을 시작하는 단계; 시험위치1에서 히스테리시스 곡선을 측정하는 단계; 상기 곡선으로부터 히스테리시스 로스, 비틀림 강성, 로스트 모션을 계산하는 단계; 상기 감속기를 시험위치2로 이동하는 단계; 시험위치2에서 증속기동토크를 측정하는 단계; 시험위치2에서 히스테리시스 곡선을 측정하는 단계; 및 상기 곡선으로부터 히스테리시스 로스, 비틀림 강성, 로스트 모션을 계산하는 단계를 포함한다.

Description

감속기의 비틀림 강성과 증속기동토크의 동시 측정방법{Simultaneous measurement method of torsional stiffness and backdriving torque of reducer}
본 발명은 감속기의 비틀림 강성과 증속기동토크의 동시 측정방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 감속기가 장착된 회전축의 토크와 각도를 측정하여 히스테리시스 그래프를 생성함으로써, 비틀림 강성, 로스트 모션, 히스테리시스 로스, 증속기동토크를 동시에 측정할 수 있는 측정방법에 관한 것이다.
일반적으로 하모닉 감속기는 기본적으로 원통형의 서큘러 스플라인(Circular Spline), 컵 형태의 플렉스 스플라인(Flex Spline) 및 웨이브 제너레이터(Wave Generator)로 구성되어 있다. 웨이브 제너레이터는 통상 타원 형상을 이루며 플렉스 스플라인의 내측에 설치된다. 웨이브 제너레이터가 장착된 플렉스 스플라인은 서큘러 스플라인의 내주면에 설치된다. 일반적으로 서큘러 스플라인 내주면과 플렉스 스플라인 외주면에는 치형이 가공되어 미끌림이 발생되지 않도록 구성된다.
하모닉 감속기는 스트레인 웨이브 감속기라고도 하고, 대표적으로 로봇팔 등의 관절에 널리 사용되고 있다.
하모닉 감속기는 개발 및 양산 과정에서 주기적으로 기본 성능과 품질 검사를 할 필요가 있다.
종래기술에 따른 하모닉 감속기의 성능 평가장치는, 토크, 강성, 효율 등의 감속기의 한두가지 성능을 시험하도록 구성되어서, 감속기의 평가항목별로 별도의 시험장치를 통해 시험해야 하는 문제가 있다.
또한, 종래 감속기의 성능 평가 항목 중에서 특히 히스테리시스 곡선 측정 시험과 증속기동토크의 시험방법은 입력단모터와 출력단모터, 브레이크, 엔코더 등의 연결 및 작동 여부가 달라서 하나의 평가장치로 여러가지 항목을 시험할 수 있다고 하더라도 그 시험시간이 매우 길고 번거로운 문제가 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2006-0108006호 대한민국 등록특허공보 제10-0926574호
본 발명은 감속기의 성능 평가 항목 중에서 측정시간 비율이 가장 큰 히스테리시스 곡선 측정 시험 과정에서 자동으로 증속기동토크를 동시에 측정함으로써, 전체 항목의 시험시간을 단축하고 작업자에게 편의성을 제공할 수 있는 감속기의 비틀림 강성과 증속기동토크의 동시 측정방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 감속기의 비틀림 강성과 증속기동토크의 동시 측정방법은, 감속기의 성능 평가장치에 평가대상 감속기를 장착하고 시험위치1에서 측정을 시작하는 단계; 시험위치1에서 히스테리시스 곡선을 측정하는 단계; 상기 곡선으로부터 히스테리시스 로스, 비틀림 강성, 로스트 모션을 계산하는 단계; 상기 감속기를 시험위치2로 이동하는 단계; 시험위치2에서 증속기동토크를 측정하는 단계; 시험위치2에서 히스테리시스 곡선을 측정하는 단계; 및 상기 곡선으로부터 히스테리시스 로스, 비틀림 강성, 로스트 모션을 계산하는 단계를 포함한다.
상기 감속기를 시험위치i로 이동하는 단계; 시험위치i에서 증속기동토크를 측정하는 단계; 시험위치i에서 히스테리시스 곡선을 측정하는 단계; 및 상기 곡선으로부터 히스테리시스 로스, 비틀림 강성, 로스트 모션을 계산하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 시험위치1~시험위치i의 각 시험위치에서 히스테리시스 곡선을 측정하여 히스테리시스 로스, 비틀림 강성, 로스트 모션을 측정하는 단계는, 브레이크로 입력부 회전축을 고정하는 단계; 출력부 회전축에 정격 토크를 인가하는 단계; 상기 출력부 회전축에 정방향 및 역방향으로 비틀림을 발생하는 단계; 상기 출력부 회전축의 토크 및 각도를 측정하는 단계; 히스테리시스 곡선 그래프를 생성하는 단계; 및 상기 그래프로부터 히스테리시스 로스, 비틀림 강성, 로스트 모션을 계산하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 시험위치i에서 증속기동토크를 측정하는 단계는, 시험위치i-1에서 시험 종료 확인 후, 상기 브레이크를 풀어 상기 입력부 회전축의 고정을 해제하는 단계; 상기 출력부 회전축의 토크를 서서히 증가시키는 단계; 입력부 엔코더로 입력부 회전축의 각도를 측정하는 단계; 상기 출력부 회전축의 토크를 측정하는 단계; 및 상기 출력부 회전축에 토크를 인가할 때 상기 입력부 회전축이 회전하기 시작하는 순간의 출력부 회전축의 증속기동토크를 측정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 시험위치1~시험위치i의 각 시험위치에서 측정된 히스테리시스 로스, 비틀림 강성, 로스트 모션 및 증속기동토크의 평균값을 계산하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 감속기의 시험위치는 상기 감속기 출력축이 0도인 위치를 시험위치1로 하고, 45도씩 회전된 시험위치마다 히스테리시스 곡선과 증속기동토크를 측정할 수 있다.
상기한 본 발명의 감속기의 비틀림 강성과 증속기동토크의 동시 측정방법에 의하면, 감속기의 성능 평가 항목 중에서 측정시간 비율이 가장 큰 히스테리시스 곡선 측정 시험 과정에서 자동으로 증속기동토크를 동시에 측정함으로써, 전체 항목의 시험시간을 단축하고 작업자에게 편의성을 제공할 수 있다.
또한, 평가장치에 평가대상 감속기를 장착하고 모터 또는 브레이크를 연결한 후에는 제어부에 의해 토크 및 모션을 자동으로 제어하고 데이터를 수집하며 평균값을 계산하여 다양한 성능값을 표시할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 측정방법을 실행하는 감속기의 성능 평가장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 성능 평가장치에 평가대상 감속기를 장착하는 구조를 나타내는 분해 사시도이다.
도 3은 성능 평가장치에 평가대상 감속기를 장착한 후 입력부 회전축을 결합하는 것을 나타내는 일부 사시도이다.
도 4는 전원인터페이스의 구성과 연결 관계를 나타내는 블록도이다.
도 5는 제어인터페이스의 구성과 연결 관계를 나타내는 블록도이다.
도 6은 히스테리시스 곡선을 나타내는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 감속기의 비틀림 강성과 증속기동토크의 동시 측정방법을 설명하는 도면이다.
도 8은 증속기동토크 측정시 출력단모터 감속기의 기어비를 고려하여 출력부 회전축에 토크를 서서히 인가하는 것을 나타내는 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 측정방법을 실행하는 감속기의 성능 평가장치를 나타내는 사시도이고, 도 2는 성능 평가장치에 평가대상 감속기를 장착하는 구조를 나타내는 분해 사시도이며, 도 3은 성능 평가장치에 평가대상 감속기를 장착한 후 입력부 회전축을 결합하는 것을 나타내는 일부 사시도이다.
우선, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 측정방법을 실행하는 감속기의 성능 평가장치에 대하여 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 감속기의 성능 평가장치(100)는, 지지프레임(110), 지지프레임에 장착되는 베이스플레이트(120), 베이스플레이트에 장착되는 평가대상 감속기(310), 감속기와 연결되는 입력부 회전축(210)에 장착되는 입력단모터(220)와 토크센서(230)와 입력부 엔코더(250)를 포함하는 입력부(200), 감속기와 연결되는 출력부 회전축(320)에 장착되는 출력부 엔코더(340)와 토크센서(350)를 포함하는 출력부(300), 및 출력부 회전축에 선택적으로 연결되는 출력단모터(160)를 포함한다.
지지프레임(110)은 복수의 수평프레임과 수직프레임이 서로 결합되어 형성되고, 하단에는 복수의 바퀴와 복수의 높이조절다리를 포함할 수 있다. 지지프레임(110)은 입력부(200)와 출력부(300)가 회전축 방향으로 길게 형성되고 출력부 회전축(320)의 단부쪽은 회전축에 수직인 방향으로 길게 형성될 수 있다.
베이스플레이트(120)는 지지프레임(110)의 상면에 고정되어 입력부(200)와 출력부(300)를 지지할 수 있다. 또한, 입력부(200)는 베이스플레이트(120)의 우측 상면에 슬라이딩 가능하게 장착되는 입력측 슬라이딩플레이트(130)를 더 포함할 수 있다. 베이스플레이트(120)는 상면이 입력측 슬라이딩플레이트(130)와 일치하도록 복수의 플레이트로 구성될 수 있다. 즉, 출력부(300)의 베이스플레이트(120)의 상면은 입력부(200)의 슬라이딩플레이트(130)와 일치하도록 배치될 수 있다.
평가대상 감속기(310)는 베이스플레이트(120)의 일측 상면에 장착될 수 있다. 이를 위해, 도 2에 도시된 바와 같이 베이스플레이트(120)의 상면에는 고정블록(312)이 복수의 체결부재에 의해 결합될 수 있다.
입력부(200)는 평가대상 감속기(310)와 연결되는 입력부 회전축(210)에 연결되는 입력단모터(220)와 토크센서(230)와 입력부 엔코더(250)를 포함할 수 있다.
입력단모터(220)는 슬라이딩플레이트(130)의 일측에 복수의 체결부재에 의해 결합되는 지그에 장착될 수 있다. 입력단모터(220)는 후술하는 바와 같이 서보드라이브에 의해 제어되고 정밀하게 구동될 수 있는 서보모터일 수 있다.
토크센서(230)도 슬라이딩플레이트(130)의 상면에 복수의 체결부재에 의해 결합되는 지그에 장착될 수 있다. 토크센서(230)는 스트레인 게이지식 토크센서와 광학식 토크센서 중 하나가 사용될 수 있다. 토크센서(230)는 입력단모터(220)에 의해 입력부 회전축(210)에 가해지는 토크를 측정할 수 있다.
입력부 엔코더(250)도 슬라이딩플레이트(130)의 상면에 복수의 체결부재에 의해 결합되는 지그에 장착될 수 있다. 입력부 엔코더(250)는 입력부 회전축(210)의 회전 속도를 측정할 수 있다.
입력부 회전축(210)은 슬라이딩플레이트(130)의 상면에 복수의 체결부재에 의해 결합되는 복수의 회전축 지지용 지그(240)에 의해 장착될 수 있다. 구체적으로, 토크센서(230)와 입력부 엔코더(250) 사이에 2개의 지그(240)와, 감속기(310)의 회전축과 연결되는 입력부 회전축(210) 쪽에 2개의 지그(240)가 배치될 수 있다.
입력부 회전축(210)에는 입력부 엔코더(250) 부근에 브레이크(225)가 장착되어 있어서, 입력부 회전축(210)을 회전하지 않도록 선택적으로 고정할 수 있다. 이 브레이크(225)는 히스테리시스 곡선을 측정할 때 입력부 회전축(210)이 회전하지 않도록 고정할 수 있다.
출력부(300)는 베이스플레이트(120)의 상면에 장착되는 감속기(310)와 연결되는 출력부 회전축(320)에 장착되는 출력부 엔코더(340)와 토크센서(350)를 포함할 수 있다.
출력부 엔코더(340)는 베이스플레이트(120)의 상면에 복수의 체결부재에 의해 결합되는 지그에 장착될 수 있다. 출력부 엔코더(340)는 출력부 회전축(320)의 회전 위치와 회전 속도를 측정할 수 있다.
토크센서(350)도 베이스플레이트(120)의 상면에 복수의 체결부재에 의해 결합되는 지그에 장착될 수 있다. 토크센서(350)는 스트레인 게이지식 토크센서와 광학식 토크센서 중 하나가 사용될 수 있다. 토크센서(350)는 출력단모터(160)에 의해 출력부 회전축(320)에 가해지는 토크를 측정할 수 있다.
또한, 출력부 회전축(320)은 베이스플레이트(120)의 상면에 복수의 체결부재에 의해 결합되는 복수의 회전축 지지용 지그(330)에 의해 장착될 수 있다. 구체적으로, 출력부 회전축(320)은 출력부 엔코더(340)의 양측에 2개의 회전축 지지용 지그(330)가 배치될 수 있다.
지지프레임(110)의 출력측 단부에는 출력측 슬라이딩플레이트(140)가 슬라이딩 가능하게 장착될 수 있다. 이를 위해, 지지프레임(110)의 일측 상면에는 출력단지지플레이트(111)가 결합되고, 이 출력단지지플레이트(111)에 출력측 슬라이딩플레이트(140)가 회전축에 수직인 방향으로 슬라이딩 가능하게 장착될 수 있다.
출력단지지플레이트(111)의 상면에는 출력부 회전축에 선택적으로 연결되는 출력단모터(160)가 장착될 수 있다.
출력단모터(160)는 후술하는 바와 같이 서보드라이브에 의해 제어되고 정밀하게 구동될 수 있는 서보모터일 수 있다. 출력단모터(160)에는 감속기(165)가 연결될 수 있다. 감속기(165)는 출력측 슬라이딩플레이트(140)의 상면에 복수의 체결부재에 의해 장착되는 지그에 장착되고, 출력단모터(160)가 감속기(165)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 감속기(165)의 기어비는 1:60일 수 있다.
한편, 입력측 슬라이딩플레이트(130)는 하면에 베이스플레이트(120) 상에 구비되는 슬라이딩레일(122)에 지지되는 슬라이딩부재(132)를 구비할 수 있다. 슬라이딩레일(122)은 베이스플레이트(120)의 상면에 회전축에 평행한 방향으로 길쭉하게 3개가 장착될 수 있다. 슬라이딩레일(122)의 단면은 상부의 폭이 하부보다 넓은 형태를 가질 수 있다. 슬라이딩부재(132)는 입력측 슬라이딩플레이트(130)의 하면에 결합되고, 슬라이딩레일(122) 하나에 2개의 슬라이딩부재(132)가 대응하여 형성될 수 있다. 슬라이딩부재(132)는 슬라이딩레일(122)의 상부가 삽입되는 홈부를 가지고 있어서, 슬라이딩부재(132)가 슬라이딩레일(122)에 장착되어 회전축 방향으로만 이동될 수 있다.
입력측 슬라이딩플레이트(130)에는 복수의 레버슬롯(135)이 관통 형성되고, 베이스플레이트(120)에는 복수의 레버슬롯(135)에 대응하여 복수의 고정레버(125)가 구비될 수 있다. 레버슬롯(135)은 직사각형 모양으로 형성된 입력측 슬라이딩플레이트(130)의 네 꼭지점 부근에 회전축 방향으로 4개가 형성될 수 있다. 고정레버(125)는 레버슬롯(135)을 통과하여 상단의 레버를 돌리면 입력측 슬라이딩플레이트(130)가 압착되어 움직이지 않도록 고정될 수 있다.
또한, 출력측 슬라이딩플레이트(140)는 하면에 출력단지지플레이트(111) 상에 구비되는 슬라이딩레일(112)에 지지되는 복수의 슬라이딩부재를 구비할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 슬라이딩레일(112)은 출력단지지플레이트(111)의 상면에 회전축에 수직인 방향으로 길쭉하게 3개가 장착될 수 있다. 슬라이딩레일(112)의 단면은 상부의 폭이 하부보다 넓은 형태를 가질 수 있다. 슬라이딩부재는 출력측 슬라이딩플레이트(140)의 하면에 결합되고, 슬라이딩레일(112) 하나에 2개의 슬라이딩부재가 대응하여 형성될 수 있다. 슬라이딩부재는 슬라이딩레일(112)의 상부가 삽입되는 홈부를 가지고 있어서, 슬라이딩부재가 슬라이딩레일(112)에 장착되어 회전축에 수직인 방향으로만 이동될 수 있다.
출력측 슬라이딩플레이트(140)에도 복수의 레버슬롯(145)이 관통 형성되고, 출력단지지플레이트(111)에는 복수의 레버슬롯(145)에 대응하여 복수의 고정레버(115)가 구비될 수 있다. 레버슬롯(145)은 직사각형 모양으로 형성된 출력측 슬라이딩플레이트(140)의 네 변 가까이에 회전축에 수직인 방향으로 4개가 형성될 수 있다. 출력측 슬라이딩플레이트(140)의 단변측에 형성된 레버슬롯(145)은 그 단변에 개구된 형태로 형성될 수 있다. 출력측 슬라이딩플레이트(140)의 장변 가까이에 형성된 레버슬롯(145)은 단변측 레버슬롯(145)보다 길게 형성될 수 있다. 고정레버(115)는 레버슬롯(145)을 통과하여 상단의 레버를 돌리면 출력측 슬라이딩플레이트(140)가 압착되어 움직이지 않도록 고정될 수 있다.
도 2를 참조하여, 감속기의 성능 평가장치에 평가대상 감속기를 장착하는 구조를 설명한다.
평가대상 감속기(310)는 하모닉 감속기, 즉 스트레인 웨이브 감속기일 수 있다. 먼저, 감속기(310)의 출력측에 출력축(316)이 결합된다. 다음에, 감속기(310)의 입력측에 입력축(318)이 결합된다. 다음에, 출력축(316)과 입력축(318)이 결합된 감속기(310)의 외주면에 플랜지(314)가 결합된다. 다음에, 베이스플레이트(120)의 상면에 복수의 체결부재에 의해 고정되는 고정블록(312)에 감속기(310)와 조립된 플랜지(314)를 삽입하여 장착한다.
도 3을 참조하여, 감속기의 성능 평가장치에 평가대상 감속기를 장착한 후 입력부 회전축을 결합하는 것을 설명한다.
평가대상 감속기(310)의 입력축(318)과 입력부 회전축(210)은 축연결부재(215)에 의해 축결합될 수 있다. 축연결부재(215)는 원통형 부재의 단부 외주면에서 반경방향으로 체결부재가 체결되는 체결공이 형성될 수 있다. 그래서, 입력축(318)과 입력부 회전축(210)의 각 단부를 축연결부재(215)에 삽입하고 체결부재를 체결함으로써, 입력축(318)과 입력부 회전축(210)을 축결합할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 입력측 슬라이딩플레이트(130)를 감속기(310)로부터 멀리 슬라이딩시킨 다음에, 상기한 바와 같이 입력축(318)과 입력부 회전축(210)을 축결합할 수 있다.
그리고, 도 1에 도시된 바와 같이, 출력단모터(160)의 회전축과 출력부 회전축(320)은 외주면에 체결부재가 체결되는 체결공이 형성된 축연결부재(150)에 의해 연결될 수 있다. 축연결부재(150)는 원통형 부재의 단부 외주면에서 반경방향으로 체결부재가 체결되는 체결공이 형성될 수 있다. 그래서, 출력단모터(160)의 회전축과 출력부 회전축(320)의 각 단부를 축연결부재(150)에 삽입하고 체결부재를 체결함으로써, 출력단모터(160)의 회전축과 출력부 회전축(320)을 축결합할 수 있다.
그리고, 평가대상 감속기(310)의 출력축과 출력부 회전축(320) 사이에도 축연결부재(152)가 구비될 수 있다. 이 축연결부재(152)는 상기한 축연결부재(150)와 유사한 형태로 구성되고, 무부하 런닝토크를 측정할 때 축연결부재(152)를 풀어서 감속기(310)의 출력축과 출력부 회전축(320) 사이의 연결을 해제할 수 있다.
도 4는 전원인터페이스의 구성과 연결 관계를 나타내는 블록도이고, 도 5은 제어인터페이스의 구성과 연결 관계를 나타내는 블록도이다.
본 발명의 감속기의 성능 평가장치(100)는, 입력단모터(220)와 출력단모터(160)의 작동을 제어하는 제어부(400)를 포함한다. 제어부(400)는 입력부(200)의 토크센서(230) 및 입력부 엔코더(250)와, 출력부(300)의 출력부 엔코더(340) 및 토크센서(350)의 측정값으로부터 감속기(310)의 성능을 계산할 수 있다.
감속기의 성능 평가장치(100)에 전원을 공급하는 전원장치는, 입력단모터(220)와 출력단모터(160)를 구동하기 위한 220V 3상 전원(510)과, 토크센서(230, 350)의 신호 제어를 위한 220V 단상 전원(520)과, 엔코더(250, 340)를 제어하기 위한 5V SMPS(530)와, 입력단모터(220)에 내장된 브레이크(225)를 제어하기 위한 24V SMPS(540)를 포함할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 220V 3상 전원(510)은 노이즈필터(512)와 마그네틱스위치(514)를 거쳐 서보드라이브(162) 및 출력단모터(160)와 서보드라이브(225) 및 입력단모터(220)로 연결될 수 있다. 마그네틱스위치(514)는 전원의 입출력을 단속하며, 외부 전원스위치에 의해서 접점이 붙어서 전원이 내부 회로로 흘러 들어가도록 할 수 있다. 마그네틱스위치(514)가 아니라 일반 스위치를 사용할 경우, 고전압이므로 접점의 소손이나 스파크가 발생할 수 있다.
220V 단상 전원(520)은 노이즈필터(522)와 마그네틱스위치(524)를 거쳐 두 SMPS(530, 540)와 신호증폭기(352) 및 토크센서(350)로 연결될 수 있다.
220V 단상 전원(520)은 220V 단상 전원(520)은 노이즈필터(522)와 마그네틱스위치(524)를 거쳐, 신호증폭기(352)와 토크센서(350)에 연결되거나 신호증폭기(232)와 토크센서(230)에 연결될 수 있다.
5V SMPS(530)는 스위치 모드 파워 서플라이로서, 220V 단상 전원(520)으로부터 전원을 공급받고 엔코더(250, 340)를 제어하기 위한 5V 전원을 공급하는 장치이다.
24V SMPS(540)는 220V 단상 전원(520)으로부터 전원을 공급받고 입력단모터(220)에 내장된 브레이크(225)를 제어하기 위한 24V 전원을 공급하는 장치이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제어부(400)는 컴퓨터(410), 모니터(420), 모션컨트롤러(430), DAQ(440)를 포함할 수 있다.
컴퓨터(410)는 평가장치(100) 전체를 제어하는 것으로서, 모니터(420), 모션컨트롤러(430), DAQ(440)와 각각 연결된다.
모션컨트롤러(430)는 서보드라이브(222) 및 브레이크(225)와 연결되어 입력단모터(220)의 움직임을 제어하거나, 서보드라이브(162)와 연결되어 출력단모터(160)의 움직임(모션)을 제어할 수 있다.
DAQ(440)는 Data Acquisition으로서, DAQ하드웨어를 이용한 아날로그 입력이나 아날로그 출력, 디지털 입출력과 카운터/타이머 측정을 총칭하는 것이다. 전용의 DAQ 보드를 통해서 각종 데이터 수집, 모션 제어, 토크 제어를 일괄적으로 진행할 수 있다. NI사의 DAQ는 cRIO모델을 사용하며, cRIO는 사용 목적에 맞는 입출력 모듈들을 장착할 수 있다. DAQ(440)는 두 서보드라이브(222, 162)와 두 신호증폭기(232, 352)와 두 엔코더(250, 340)로부터 데이터를 수집할 수 있다. 데이터 수집을 위해서 아날로그 전압 입력, 디지털 전압 입력 모듈을 사용할 수 있다.
DAQ(440)는 두 서보드라이브(222, 162)와 연결되어 두 모터(220, 160)의 토크를 제어할 수 있다. 토크 제어의 경우, 아날로그 전압 출력 모듈을 사용하여, 0~10V 사이의 아날로그 신호의 전압을 인가할 수 있다.
모션 제어를 위해서는 별도의 모션컨트롤러 모듈을 사용할 수 있다. 모션컨트롤러 모듈은 펄스제어방식으로 펄스의 속도(Mpps, Mega Pulse Per Second)에 따라서 모터의 회전 속도가 변화될 수 있다. 전용의 모션컨트롤러(430)는 엔코더(250, 340)의 정보를 받아 정밀 제어가 가능하다. 입력단모터(220)와 출력단모터(160)에 내장된 엔코더가 모션컨트롤러(430)와 연결되고, 모션컨트롤러(430)는 이 정보를 토대로 현재의 위치 정보를 인지할 수 있다. 모션컨트롤러(430)는 인지된 현재의 위치 정보를 가지고 위치에 대한 정밀 제어 및 속도 제어를 할 수 있다.
도 6은 히스테리시스 곡선을 나타내는 그래프이다. 도면을 참조하여, 히스테리시스 곡선을 측정하는 방법을 설명한다.
감속기의 성능 평가장치(100)에 평가대상 감속기(310)를 체결하고, 입력부(200)에 설치된 브레이크(225)를 이용하여 입력부 회전축(210)이 회전하지 않도록 구속한다.
다음에, 출력단모터(160)를 구동하여 그래프의 원점에서 점선을 따라 감속기의 정방향으로 정격토크(a)까지, 다시 역방향(b)으로 정격토크(c)까지, 다시 정방향(d)으로 정격토크(e)까지 연속적으로 부하를 인가한다. 이때, 토크의 증가 속도는 정격토크를 고려하여 충분히 느리게 시험하는 것이 바람직하다.
시험이 진행되는 동안, 출력부(300)의 엔코더(340)와 토크센서(350)를 통해서 비틀림각과 토크 시험치를 구하여 히스테리시스 로스, 비틀림 강성, 로스트 모션을 계산할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 히스테리시스 로스는 히스테리시스 곡선에서 정격토크 0% 지점에서의 회전각의 합이다. 즉, 히스테리시스 로스는 역방향(b) 및 정방향(d)으로 토크를 인가할 때 토크가 0%인 지점 사이의 비틀림각으로서, 단위는 [arcsec]이다.
비틀림 강성은 정격출력 토크 50%와 100%에서의 각도-토크에 대한 기울기 값, 즉 단위각에 대한 출력토크의 기울기값이다. 비틀림 강성의 단위는 [Nm/arc.min], [Nm/rad] 또는 [kgfm/arc.min]를 사용할 수 있다.
로스트 모션은 히스테리시스 곡선에서 정격토크 +3% 및 -3% 지점 사이의 회전각의 합이다. 즉, 로스트 모션은 토크 +3% 및 -3% 지점 사이의 비틀림각으로서 단위는 [arcsec]이다.
그런데, 종래에는 하나의 평가대상 감속기의 히스테리시스 곡선 측정은 초기 위치에서부터 일정한 간격으로 출력단모터(160)를 사용하여 각도를 변경하면서 측정하는 것이 일반적이다.
하지만, 상기한 시험 절차로 인해 히스테리시스 곡선 측정 시험시간이 다른 시험항목에 비해 많이 걸려서, 전체적으로 여러가지 항목의 시험시간이 길어지는 문제가 있었다.
한편, 증속기동토크는 출력부 회전축(320)에 토크를 가할 때, 입력부 회전축(210)이 회전하기 시작하는 순간의 출력부 회전축(320)의 토크를 말한다. 증속기동토크의 단위는 [Nm]이다. 출력부 회전축(320)에 토크를 예를 들어 0.1Nm씩 증가시키면서, 입력부 엔코더(250)로 입력부 회전축(210)의 각도를 측정한다. 이때, 입력부 회전축(210)의 위치가 급격하게 증가되는 시점이 발생하는데, 이때 출력부(300)의 토크센서(350)에서 측정된 토크가 증속기동토크이다.
종래에는 히스테리시스 곡선 측정과 증속기동토크 측정을 별도로 독립적으로 측정했기 때문에, 시험시간이 매우 길고 번거로운 문제점이 있었다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 감속기의 비틀림 강성과 증속기동토크의 동시 측정방법을 설명하는 도면이고, 도 8은 증속기동토크 측정시 출력단모터 감속기의 기어비를 고려하여 출력부 회전축에 토크를 서서히 인가하는 것을 나타내는 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 감속기의 비틀림 강성과 증속기동토크의 동시 측정방법은, 감속기의 성능 평가장치에 평가대상 감속기를 장착하고 시험위치1에서 측정을 시작하는 단계, 시험위치1에서 히스테리시스 곡선을 측정하는 단계, 곡선으로부터 히스테리시스 로스, 비틀림 강성, 로스트 모션을 계산하는 단계, 감속기를 시험위치2로 이동하는 단계, 시험위치2에서 증속기동토크를 측정하는 단계, 시험위치2에서 히스테리시스 곡선을 측정하는 단계, 및 곡선으로부터 히스테리시스 로스, 비틀림 강성, 로스트 모션을 계산하는 단계를 포함한다.
먼저, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 감속기의 성능 평가장치(100)에 평가대상 감속기(310)를 장착할 수 있다. 장착된 평가대상 감속기(310)의 현재 초기 회전위치를 시험위치1로 하여 측정을 시작할 수 있다.
다음에, 시험위치1에서 히스테리시스 곡선을 측정한다(S100). 히스테리시스 곡선 측정은 입력부 회전축(210)을 고정한 상태에서 출력부 회전축(320)에 정방향 및 역방향으로 토크를 인가하면서 그 토크와 비틀림각을 연속적으로 측정함으로써 토크-비틀림각 그래프를 생성할 수 있다. 히스테리시스 곡선 그래프로부터 히스테리시스 로스, 비틀림 강성, 로스트 모션을 계산할 수 있다.
다음에, 평가대상 감속기(310)를 시험위치2로 이동한다(S200). 출력단모터(160)로 감속기(310)를 소정각도 회전시켜 시험위치2로 이동할 수 있다. 이 시험위치2에서 증속기동토크를 측정할 수 있다. 상기한 바와 같이, 출력부 회전축(320)에 토크를 가할 때, 입력부 회전축(210)이 회전하기 시작하는 순간의 출력부 회전축(320)의 토크를 증속기동토크로서 측정할 수 있다.
다음에, 시험위치2에서 히스테리시스 곡선을 측정할 수 있다(S300). 히스테리시스 곡선 측정은 입력부 회전축(210)을 시험위치2에서 고정한 상태에서 출력부 회전축(320)에 정방향 및 역방향으로 토크를 인가하면서 그 토크와 비틀림각을 연속적으로 측정함으로써 토크-비틀림각 그래프를 생성할 수 있다. 히스테리시스 곡선 그래프로부터 히스테리시스 로스, 비틀림 강성, 로스트 모션을 계산할 수 있다.
본 발명의 감속기의 비틀림 강성과 증속기동토크의 동시 측정방법은, 감속기를 시험위치i로 이동하는 단계, 시험위치i에서 증속기동토크를 측정하는 단계, 시험위치i에서 히스테리시스 곡선을 측정하는 단계, 및 곡선으로부터 히스테리시스 로스, 비틀림 강성, 로스트 모션을 계산하는 단계를 더 포함할 수 있다.
평가대상 감속기(310)를 시험위치2에서 시험위치i로 이동한다(S400). 후술하는 바와 같이, 시험위치 변경을 위해 45도씩 회전하는 경우 i는 90도~315도에서 3~8이 될 수 있다. 여기서, 감속기(310)를 시험위치2에서 시험위치i로 이동한다는 것은 시험위치2에서 시험위치i까지 순차적으로 이동하여 그 시험위치마다 시험 항목을 측정하는 것을 의미한다. 즉, 각 시험위치i에서 출력부 회전축(320)에 토크를 가할 때, 입력부 회전축(210)이 회전하기 시작하는 순간의 출력부 회전축(320)의 토크를 증속기동토크로서 측정할 수 있다.
다음에, 시험위치i에서 히스테리시스 곡선을 측정할 수 있다(S500). 히스테리시스 곡선 측정은 입력부 회전축(210)을 시험위치i에서 고정한 상태에서 출력부 회전축(320)에 정방향 및 역방향으로 토크를 인가하면서 그 토크와 비틀림각을 연속적으로 측정함으로써 토크-비틀림각 그래프를 생성할 수 있다. 이 히스테리시스 곡선 그래프로부터 히스테리시스 로스, 비틀림 강성, 로스트 모션을 계산할 수 있다.
시험위치1~시험위치i의 각 시험위치에서 히스테리시스 곡선을 측정하여 히스테리시스 로스, 비틀림 강성, 로스트 모션을 측정하는 단계는, 브레이크(225)로 입력부 회전축(210)을 고정하는 단계, 출력부 회전축(320)에 정격 토크를 인가하는 단계, 출력부 회전축(320)에 정방향 및 역방향으로 비틀림을 발생하는 단계, 출력부 회전축(320)의 토크 및 각도를 측정하는 단계, 히스테리시스 곡선 그래프를 생성하는 단계, 및 그래프로부터 히스테리시스 로스, 비틀림 강성, 로스트 모션을 계산하는 단계를 포함할 수 있다.
우선, 장착된 평가대상 감속기(310)의 회전위치를 시험위치1로 정하고 시험위치1에서 측정을 시작할 수 있다(S110).
다음에, 브레이크(225)로 입력부 회전축(210)을 회전되지 않도록 고정할 수 있다(S120). 이때, 브레이크(225)는 전자식 브레이크인 것이 바람직하다.
다음에, 출력부 회전축(320)에 정격 토크를 인가할 수 있다(S130). 즉, 출력단모터(160)를 구동하여 출력부 회전축(320)을 정회전 및 역회전시켜서 토크를 인가할 수 있다.
그러면, 출력부 회전축(320)에 정방향 및 역방향으로 비틀림이 발생할 수 있다(S140). 브레이크(225)에 의해 입력부 회전축(210)이 고정되어 있으므로, 출력부 회전축(320)에 토크를 가하면 출력부 회전축(320)은 입력부 회전축(210)에 대해 비틀림이 발생할 수 있다.
다음에, 출력부 회전축(320)에 토크를 가하면서 그 토크 및 비틀림 각도를 연속적으로 측정할 수 있다(S150). 즉, 출력부(300)의 토크센서(350)로 토크를 실시간 측정하고, 출력부 엔코더(340)로 입력부 회전축(210)에 대한 출력부 회전축(320)의 비틀림 각도를 실시간 측정할 수 있다.
다음에, 실시간 측정된 토크 및 비틀림 각도에 따라 히스테리시스 곡선 그래프를 생성할 수 있다(S160). 히스테리시스 곡선 그래프는 도 6에 도시된 바와 같이, 실시간 측정되는 토크 및 비틀림 각도에 따라 실시간으로 표시되고 저장될 수 있다.
다음으로, 히스테리시스 곡선 그래프로부터 히스테리시스 로스, 비틀림 강성, 로스트 모션을 계산할 수 있다(S170). 그래프에서 역방향(b) 및 정방향(d)으로 토크를 인가할 때 정격토크 0% 지점 사이 비틀림각의 합이 히스테리시스 로스[arcsec]가 된다. 비틀림 강성은 정격출력 토크 50%와 100%에서의 각도-토크에 대한 기울기 값, 즉 단위각에 대한 출력토크의 기울기값[Nm/arc.min]이다. 로스트 모션은 히스테리시스 곡선에서 정격토크 +3% 및 -3% 지점 사이의 비틀림각의 합[arcsec]이다.
아울러, 시험위치2~시험위치i의 각 시험위치에서도 시험위치1에서와 마찬가지로, 히스테리시스 곡선을 측정하여 히스테리시스 로스, 비틀림 강성, 로스트 모션을 측정할 수 있다.
본 발명의 감속기의 비틀림 강성과 증속기동토크의 동시 측정방법에서, 시험위치i에서 증속기동토크를 측정하는 단계는, 시험위치i-1에서 시험 종료 확인 후, 브레이크(225)를 풀어 입력부 회전축(210)의 고정을 해제하는 단계, 출력부 회전축(320)의 토크를 서서히 증가시키는 단계, 입력부 엔코더(250)로 입력부 회전축(210)의 각도를 측정하는 단계, 출력부 회전축(320)의 토크를 측정하는 단계, 출력부 회전축(320)에 토크를 인가할 때 입력부 회전축(210)이 회전하기 시작하는 순간의 출력부 회전축(320)의 증속기동토크를 측정하는 단계를 포함할 수 있다.
먼저, 이전의 시험위치인 시험위치i-1에서 성능 시험 및 측정이 종료되었는지를 확인할 수 있다(S210).
다음에, 브레이크(225)를 풀어 입력부 회전축(210)의 고정을 해제할 수 있다(S220). 그러면, 입력부 회전축(210)은 출력단모터(160)에 의해 회전가능하게 된다.
다음에, 출력부 회전축(320)의 토크를 서서히 증가시킬 수 있다(S230). 도 8에 도시된 바와 같이, 출력부 회전축(320)의 감속기 이후 시간당 증가되는 토크값은 사용자 입력에 의해 결정될 수 있다. 예를 들어, 출력단모터(160)를 구동하여 출력부 회전축(320)에 토크를 초당 0.1Nm씩 증가시키면서 인가할 수 있다.
다음에, 입력부 엔코더(250)로 입력부 회전축(210)의 각도를 측정할 수 있다(S240). 출력부 회전축(320)의 토크를 서서히 증가시키면서, 입력부 엔코더(250)로 입력부 회전축(210)의 회전 각도를 실시간으로 측정할 수 있다.
다음에, 출력부(300)의 토크센서(350)로 출력부 회전축(320)의 토크를 실시간으로 측정할 수 있다(S250).
다음에, 출력부 회전축(320)에 토크를 인가할 때 입력부 회전축(210)이 회전하기 시작하는 순간의 출력부 회전축(320)의 증속기동토크를 측정할 수 있다(S260). 출력부 회전축(320)에 토크를 서서히 증가시키면서 인가할 때, 입력부 엔코더(250)로 입력부 회전축(210)의 회전 각도를 실시간으로 측정하며, 입력부 회전축(210)의 회전 위치가 급격하게 증가되는 시점에서 그 출력부 회전축(320)의 토크를 증속기동토크로서 측정할 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 입력부 엔코더(250)에서 증속기동의 판단 기준은 사용자 입력에 의해 결정될 수 있다. 즉, 사용자가 입력부 회전축(210)의 단위시간당 회전 각도가 소정값 이상일 때 증속기동 시점이라 판단할 수 있다.
그러면, 시험위치i에서 출력부 회전축(320)에 토크를 서서히 증가시키면서 인가할 때 입력부 회전축(210)이 회전하기 시작하는 시점의 출력부 토크가 증속기동토크로서의 시험 결과로 계산되어 저장될 수 있다(S270).
도 8에 도시된 바와 같이, 증속기동토크를 측정할 때 입력부 회전축(210)이 아니라 출력부 회전축(320)에 토크를 인가하는 것이 바람직하다.
입력단모터(220)를 이용하여 평가대상 감속기(310)의 회전위치를 조정할 경우에는, 출력부 회전축(320)의 인가 토크를 증가시키기 위해 출력단모터(160)에 일반적으로 장착되어 있는 감속기(165) 기어의 증속기동토크보다 큰 토크를 인가해야 한다. 하지만, 이러한 증속기동토크가 평가대상 감속기(310)의 허용부하토크보다 클 경우, 갑작스러운 토크 증가로 인해 평가대상 감속기(310)가 파손되는 문제가 있었다.
예를 들어, 평가대상인 하모닉 감속기(310)의 기어비는 100:1이고, 인가 토크 증가를 위한 출력단모터(160)의 감속기(165) 기어비는 1:60일 수 있다. 이때, 입력단모터(220)를 이용하여 평가대상 감속기(310)에 토크를 인가하면, 출력단모터(160) 감속기(165)의 증속기동토크가 하모닉 감속기(310)의 허용피크토크보다 커질 수 있는 것이다.
그래서, 평가대상 감속기(310)의 회전위치를 조정할 경우, 출력단모터(160)를 이용하여 서서히 토크를 증가시켜서 감속기(310)의 회전각도 위치를 조정하는 것이 안정적이다. 이러한 작동방식을 이용하여 초기에 서서히 출력부 회전축(320) 토크를 증가시키고 입력부 회전축(210)이 회전하기 시작하는 순간의 출력부 회전축(320)의 인가 토크를 추출함으로써 증속기동토크 값을 획득할 수 있다.
상기한 바와 같이, 출력부 회전축(320) 토크를 서서히 증가시킨다는 의미는, 출력단모터(160) 감속기(165)의 기어비를 고려하여 출력단모터(160)의 토크를 계산하며, 예를 들어 출력단모터(160) 감속기(165)의 출력단에서 초당 0.1Nm씩 토크를 증가시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 시험위치1~시험위치i의 각 시험위치에서 히스테리시스 곡선, 히스테리시스 로스, 비틀림 강성, 로스트 모션을 각각 측정하고, 시험위치2~시험위치i의 각 시험위치로 변경할 때 증속기동토크를 각각 측정할 수 있다(S600).
그리고, 본 발명의 감속기의 비틀림 강성과 증속기동토크의 동시 측정방법은, 시험위치1~시험위치i의 각 시험위치에서 측정된 히스테리시스 로스, 비틀림 강성, 로스트 모션 및 증속기동토크의 평균값을 계산하는 단계(S700)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
시험위치1~시험위치i의 각 시험위치에서 측정된 히스테리시스 로스, 비틀림 강성, 로스트 모션의 평균값을 각각 계산할 수 있다. 또한, 시험위치2~시험위치i의 각 시험위치에서 측정된 증속기동토크의 평균값을 계산할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 측정방법에 의하면, 감속기의 여러 회전위치에서 비틀림 강성 등과 증속기동토크를 동시에 측정하고 평균값을 계산함으로써 그 대표값을 신속하고 정확하게 도출할 수 있다.
한편, 감속기의 시험위치는 감속기 출력축이 0도인 위치를 시험위치1로 하고, 45도씩 회전된 시험위치마다 히스테리시스 곡선과 증속기동토크를 측정할 수 있다. 그러면, 45도의 회전위치는 시험위치2, 90도의 회전위치는 시험위치3, ~~ 315도의 회전위치는 시험위치8이 된다. 만약, 30도씩 회전된 시험위치마다 측정한다면 시험위치i는 시험위치12가 될 것이다.
본 발명의 감속기의 비틀림 강성과 증속기동토크의 동시 측정방법에 의하면, 감속기의 성능 평가 항목 중에서 측정시간 비율이 가장 큰 히스테리시스 곡선 측정 시험 과정에서 자동으로 증속기동토크를 동시에 측정함으로써, 전체 항목의 시험시간을 단축하고 작업자에게 편의성을 제공할 수 있다.
또한, 평가장치에 평가대상 감속기를 장착하고 모터 또는 브레이크를 연결한 후에는 제어부에 의해 토크 및 모션을 자동으로 제어하고 데이터를 수집하며 평균값을 계산하여 다양한 성능값을 표시할 수 있다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
100: 감속기의 성능 평가장치
110: 지지프레임 111: 출력단지지플레이트
112: 슬라이딩레일 115: 고정레버
120: 베이스플레이트 122: 슬라이딩레일
125: 고정레버 130: 입력측 슬라이딩플레이트
132: 슬라이딩부재 135: 레버슬롯
140: 출력측 슬라이딩플레이트 142: 슬라이딩부재
145: 레버슬롯 150: 축연결부재
152: 축연결부재 160: 출력단모터
162: 서보드라이브 165: 감속기
200: 입력부 210: 입력부 회전축
215: 축연결부재 220: 입력단모터
222: 서보드라이브 225: 브레이크
230: 토크센서 232: 신호증폭기
240: 회전축 지지용 지그 250: 입력부 엔코더
300: 출력부 310: 평가대상 감속기
312: 고정블록 314: 플랜지
316: 출력축 318: 입력축
320: 출력부 회전축 330: 회전축 지지용 지그
340: 출력부 엔코더 350: 토크센서
352: 신호증폭기
400: 제어부 410: 컴퓨터
420: 모니터 430: 모션 컨트롤러
440: DAQ
500: 전원장치 510: 220V 3상 전원
512: 노이즈필터 514: 마그네틱스위치
520: 220V 단상 전원 522: 노이즈필터
524: 마그네틱스위치 530: 5V SMPS
540: 24V SMPS

Claims (6)

  1. 감속기의 성능 평가장치에 평가대상 감속기를 장착하고 시험위치1에서 측정을 시작하는 단계;
    시험위치1에서 히스테리시스 곡선을 측정하는 단계;
    상기 곡선으로부터 히스테리시스 로스, 비틀림 강성, 로스트 모션을 계산하는 단계;
    상기 감속기를 시험위치2로 이동하는 단계;
    시험위치2에서 증속기동토크를 측정하는 단계;
    시험위치2에서 히스테리시스 곡선을 측정하는 단계; 및
    상기 곡선으로부터 히스테리시스 로스, 비틀림 강성, 로스트 모션을 계산하는 단계를 포함하는 감속기의 비틀림 강성과 증속기동토크의 동시 측정방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 감속기를 시험위치i로 이동하는 단계;
    시험위치i에서 증속기동토크를 측정하는 단계;
    시험위치i에서 히스테리시스 곡선을 측정하는 단계; 및
    상기 곡선으로부터 히스테리시스 로스, 비틀림 강성, 로스트 모션을 계산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 감속기의 비틀림 강성과 증속기동토크의 동시 측정방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 시험위치1~시험위치i의 각 시험위치에서 히스테리시스 곡선을 측정하여 히스테리시스 로스, 비틀림 강성, 로스트 모션을 측정하는 단계는,
    브레이크로 입력부 회전축을 고정하는 단계;
    출력부 회전축에 정격 토크를 인가하는 단계;
    상기 출력부 회전축에 정방향 및 역방향으로 비틀림을 발생하는 단계;
    상기 출력부 회전축의 토크 및 각도를 측정하는 단계;
    히스테리시스 곡선 그래프를 생성하는 단계; 및
    상기 그래프로부터 히스테리시스 로스, 비틀림 강성, 로스트 모션을 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 감속기의 비틀림 강성과 증속기동토크의 동시 측정방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 시험위치i에서 증속기동토크를 측정하는 단계는,
    시험위치i-1에서 시험 종료 확인 후, 상기 브레이크를 풀어 상기 입력부 회전축의 고정을 해제하는 단계;
    상기 출력부 회전축의 토크를 서서히 증가시키는 단계;
    입력부 엔코더로 입력부 회전축의 각도를 측정하는 단계;
    상기 출력부 회전축의 토크를 측정하는 단계; 및
    상기 출력부 회전축에 토크를 인가할 때 상기 입력부 회전축이 회전하기 시작하는 순간의 출력부 회전축의 증속기동토크를 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 감속기의 비틀림 강성과 증속기동토크의 동시 측정방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 시험위치1~시험위치i의 각 시험위치에서 측정된 히스테리시스 로스, 비틀림 강성, 로스트 모션 및 증속기동토크의 평균값을 계산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 감속기의 비틀림 강성과 증속기동토크의 동시 측정방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 감속기의 시험위치는 상기 감속기 출력축이 0도인 위치를 시험위치1로 하고, 45도씩 회전된 시험위치마다 히스테리시스 곡선과 증속기동토크를 측정하는 것을 특징으로 하는 감속기의 비틀림 강성과 증속기동토크의 동시 측정방법.
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KR20060108006A (ko) 2005-04-11 2006-10-17 다이모스(주) 백투백 타입 동력 전달 기어박스 성능시험장치와 이를이용한 시스템 및 성능시험방법
KR100926574B1 (ko) 2008-01-28 2009-11-17 이부락 하모닉 감속기용 강성 시험기
KR20210065574A (ko) * 2019-11-27 2021-06-04 한국로봇융합연구원 감속기의 성능 평가장치

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