KR20220125238A

KR20220125238A - 기계식 암 조인트

Info

Publication number: KR20220125238A
Application number: KR1020227022342A
Authority: KR
Inventors: 자오펑 첸; 슈에빈 수; 유에차오 자오; 치엔 왕; 게오르그 스틸프리드
Original assignee: 애자일 로보츠 아게; 베이징 시링 로봇 테크놀로지 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2019-11-30
Filing date: 2020-11-17
Publication date: 2022-09-14
Also published as: WO2021104948A1; JP2023511000A; EP4048487B1; JP7402338B2; CN110919688B; CN110919688A; US20230356416A1; EP4048487A1

Abstract

본 발명은 중공축 외부에 배치되는 중공축과 브레이크 어셈블리, 모터 어셈블리, 고조파 리듀서 어셈블리, 출력 어셈블리, 하우징 어셈블리 및 측정 어셈블리를 포함하는 기계식 암 조인트에 관한 것이다. 상기 측정 어셈블리는 토크 센서를 포함하고, 상기 토크 센서는 상기 하우징 어셈블리 내부에 제공되고 고정되며, 상기 토크 센서는 동시에 상기 고조파 리듀서 어셈블리에 고정된다. 상기 토크 센서는 상기 조인트와 상기 기계식 암의 조립 및 보수 시 외부 충격으로부터 상기 토크 센서가 손상되지 않도록 상기 조인트에 제공된다. 전력 케이블과 신호 케이블은 상기 조인트의 센터 홀을 통과하지 않고 상기 조인트 측면에서부터 조인트 우측 끝에 있는 회로 기판에 연결되므로, 상기 토크 센서 케이블과 상기 조인트의 그 외 케이블이 따로 배치된다. 따라서 상기 토크 센서의 신호는 다른 케이블의 신호를 간섭하지 않으며, 케이블 길이가 더 짧아져서 케이블 길이로 인한 토크 센서 신호 송신에 유리하며, 조인트 센터 홀을 통과하는 케이블 수의 감소로 인해 조인트 센터 홀 지름이 감소하므로 조인트 구조물 크기가 소형화된다.

Description

기계식 암 조인트

본 발명은 기계식 암 분야와 관련한 것으로 상세하게는 기계식 암 조인트와 관련한다.

종래 기술에서, 구동 장치와 로봇을 개시하는 중국 특허 CN207548790U와 매니퓰레이터의 구동 장치를 개시하는 중국 명세서 CN109715348A 등과 같이 토크 센서는 일반적으로 조인트의 출력 쪽에 배치된다. 고정밀 조립체인 토크 센서는 충격에 극도로 민감하기 때문에 토크 센서가 조인트에 노출되면 조립 및 보수 시 토크 센서가 손상되기 쉽고; 토크 센서의 전력 케이블과 신호 케이블은 조인트 센터 홀을 통해 조인트 우측 끝단에 있는 회로 기판에 연결되고; 토크 센서 케이블은 조인트 센터 홀을 통과해야 하기 때문에, 조인트 센터 홀이 커야 한다. 또한, 케이블이 길면 신호 송신에 불리하고 긴 케이블로 송신된 신호는 조인트 센터 홀을 통과하는 다른 케이블의 신호를 간섭한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 종래 기술의 문제를 해결하고 기계식 암 조인트 내부에 배치된 토크 센서에 기계식 암 조인트를 제공하여 조인트와 기계식 암의 조립 및 보수 시 외부 충격으로부터 토크 센서가 손상되지 않도록 하는 것이다. 전력 케이블과 신호 케이블은 조인트 센터 홀을 통과하지 않고 조인트 측면에서부터 조인트 우측 끝에있는 회로 기판에 연결되므로 토크 센서 케이블과 조인트의 그 외 케이블이 따로 배치된다. 따라서, 토크 센서의 신호가 다른 케이블의 신호를 간섭하지 않으며, 케이블 길이가 더 짧아져서 케이블 길이로 인한 토크 센서 신호 송신에 유리하며, 조인트 센터 홀을 통과하는 케이블 수의 감소로 인해 조인트 센터 홀 지름이 감소하므로 조인트 구조물 크기가 소형화된다.

본 발명의 기술적 해결 방안은: 기계식 암 조인트에 중공축과 중공축 외부에 배치되는 브레이크 어셈블리, 모터 어셈블리, 고조파 리듀서 어셈블리, 출력 어셈블리, 하우징 어셈블리 및 측정 어셈블리를 포함시키고, 상기 측정 어셈블리는 토크 센서를 포함하고, 상기 토크 센서를 상기 하우징 어셈블리 내부에 제공하고 상기 하우징 어셈블리에 고정하며, 동시에 상기 토크 센서는 상기 고조파 리듀서 어셈블리에 고정하는 것이다.

또한, 상기 모토 어셈블리는 모터 하우징, 모터 샤프트, 인풋 샤프트, 모터 고정자 및 모터 로터를 포함하고, 상기 모터 고정자를 상기 모터 하우징에 고정하고, 상기 모터 회전자를 상기 모터 샤프트에 고정하고, 상기 모터 샤프트를 상기 인풋 샤프트에 고정하는 것이다.

또한, 상기 출력 어셈블리는 출력 플랜지, 출력 엔드 하우징 및 롤러 베어링을 포함하고, 상기 롤러 베어링을 상기 출력 플랜지와 상기 출력 엔드 하우징 사이에 배치하는 것이다.

또한, 상기 롤러 베어링은 크로스 롤러 베어링이다.

또한, 상기 고조파 리듀서 어셈블리는 파형 발생기, 플렉시블 휠 및 고정 휠을포함한다.

또한, 상기 파형 발생기를 상기 모터 어셈블리의 인풋 샤프트에 고정하고, 상기 플렉시블 휠을 상기 토크 센서에 고정하며, 상기 고정 휠을 상기 출력 어셈블리의 출력 플랜지에 고정하는 것이다.

또한, 상기 플렉시블 휠을 플렉시블 휠 장착판을 통해 상기 토크 센서에 고정하는 것이다.

또한, 마찰 구조 부재는 상기 플렉시블 휠 장착판과 상기 토크 센서에 제공한다.

또한, 상기 측정 어셈블리는 고속측 인코더와 저속측 인코더를 더 포함하며, 상기 고속측 인코더를 상기 모터 속도 측정에 사용하며, 상기 저속측 인코더를 상기 출력플랜지 위치 측정에 사용한다.

또한, 상기 고속측 인코더는 고속측 판독 헤드와 고속측 마그네틱 링을 포함하며, 상기 고속측 판독 헤드 위치는 상기 하우징 어셈블리에 대해 일정하며상기 고속측 마그네틱 링은 상기 모터 샤프트와 동시에 움직이도록 한다.

또한, 상기 고속측 인코더는 고속측 판독 헤드 브래킷을 더 포함하며, 상기 고속측 판독 헤드 브래킷을 상기 하우징 어셈블리에 고정하며, 상기 고속측 판독 헤드 브래킷을 상기 고속측 판독 헤드에 고정하는 것이다.

또한, 상기 저속측 인코더는 저속측 판독 헤드와 저속측 마그네틱 링을 포함하며, 상기 저속측 판독 헤드의 위치는 상기 하우징 어셈블리에 대해 일정하고, 상기 출력 어셈블리의 상기 출력 플랜지 위치는 상기 중공축과 상기 저속측 마그네틱 링에 대해 일정하며, 상기 출력 어셈블리의 상기 출력 플랜지는 상기 중공축과 상기 저속측마그네틱 링을 동기식으로 구동할 수 있다.

또한, 상기 저속측 인코더는 저속측 판독 헤드 브래킷과 후프를 포함하며, 상기 저속측 마그네틱 링과 상기 후프를 상기 저속측 판독 헤드 브래킷에 각각 고정하고; 및 상기 후프를 상기 중공축에 고정하는 것이다.

본 발명은 후술된 이로운 효과를 갖는다:

(1) 조인트 또는 기계식 암 디버깅 또는 정비 시 토크 센서가 외부 충격으로부터 손상되지 않도록 토크 센서를 조인트에 제공하며, 또한, 조인트가 충격을 받으면, 외력 변화로 인한 조인트 토크의 변화를 토크 센서가 정확히 검지할 수 있다. 즉 토크 센서의 안전을 확보한 상태에서 조인트 토크 측정 정확도가 개선된다.

(2) 전력 케이블과 신호 케이블은 조인트 센터 홀을 통과하지 않고 조인트 외부에서부터 조인트 우측 끝에 있는 회로 기판에 연결되므로 토크 센서 케이블과 조인트의 그 외 케이블이 따로 배치된다. 따라서 토크 센서의 신호가 그 외 케이블의 신호를 간섭하지 않는다.

(3) 상기 모터는 모터 케이싱과 모터 샤프트에 접착제로 부착된 프레임리스 모터이므로 모터 구조는 콤팩트하다.

(4) 상기 고속측 인코더와 저속측 인코더를 상기 모터측과 상기 출력 플랜지측에 각각 설치하며, 상기 모터 속도와 상기 출력 플랜지 위치를 각각 측정하므로 상기 조인트는 유연하고 정확하게 제어된다.

(5) 상기 조인트의 모터측에 브레이크가 설치되어 정전 시에도 상기 조인트의 현재 위치를 유지하고, 비상 정지 시 제동 기능을 제공하므로 상기 조인트는 안전하고 신뢰할 수 있다.

도 1은 기계식 암 조인트의 단면도이다.
상기 도면은 하기의 도면 부호를 포함한다: 출력 플랜지(1), 베어링 내부 링 압착판(bearing inner ring pressing plate) (2); 베어링 외부 링 압착판(bearing outer ring pressing plate) (3); 크로스 롤러 베어링(cross roller bearing) (4); 출력 엔드 하우징(output end housing) (5); 토크 센서(6); 모터 하우징(7), 모터 고정자(motor stator) (8); 모터 로터(motor rotor) (9); 모터 샤프트(motor shaft) (10); 고속측 판독 헤드 브래킷(high-speed side reading head bracket) (11); 고속측 판독 헤드(12); 고속측 마그네틱 링(13); 브레이크(14); 브레이크 하우징(15), 저속측 판독 헤드 브래킷(16); 저속측 마그네틱 링(17); 중공축(hollow shaft) (18); 후프(hoop) (20); 저속측 판독 헤드(21); 플렉시블 휠(22); 파형 발생기(wave generator) (22); 고정 휠(rigid wheeI) (23); 인풋 샤프트(input shaft) (24); 플렉시블 휠 장착판(flexible wheel mounting pIate) (25); 실 링(seal ring) (26), 로터 허브(27); 마찰 구조 부재(friction structure member) (28).

본 발명의 기술적 해결 방안은 첨부되는 도면을 참고로 하여 명확하고 완전하게 후술되어 있다. 후술되는 실시예들은 본 발명의 실시예들에 한정되는 것이 아니라 일부에 속한다. 본 발명의 실시예들에 근거하여 그 외 모든 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 알려주기 위해 제공되는 것이다.

본 발명의 설명에서 "중앙", "측면", "상", "하", "좌", "우", "수직", "수평", "내부", "외부" 등과 같은 용어들과 방향 또는 위치 관계를 나타내는 용어들은 도면에 도시한 방향 또는 위치 관계를 나타내며, 상술한 용어들은 지칭된 디바이스 또는 구성요소들이 특정 방향으로 있고, 특정 방향으로 작동하고 구성함을 나타내거나 암시하는 것이 아니라 본 발명을 용이하게 설명하기 위해 사용된 것일 뿐이므로 본 발명에 한정한 것으로 이해하면 안 된다. 또한, "첫 번째", "두 번째", "세 번째"와 같은 용어들은 설명하기 위해 하용된 것일 뿐이며 상대적인 중요성을 뜻하기 위해 구성된 것이 아니다.

본 발명의 설명에서 "설치", 연결", "사슬형 연결(concatenate)"같은 용어들은 상술한 용어들의 의미가 명확하지 않는 한 광범위하게 해석해야 한다. 상술한 용어들은 일례로 고정식 연결, 또는 분리형 연결, 또는 일체형 연결, 또는기계식 연결, 또는 전기 연결, 또는 직접 연결, 또는 중간 매체에 의해 이루어지는 간접 연결, 또는 두 구성품의 내부 연결일 수 있다. 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 상기 용어들의 의미를 특정 조건에 따라 이해할 수 있을 것이다.

기계식 암 조인트는 중공축(18)과 브레이크 어셈블리, 모터 어셈블리, 고조파 리듀서 어셈블리, 출력 어셈블리, 하우징 어셈블리 및 측정 어셈블리를 포함한다. 상기 브레이크 어셈블리, 모터 어셈블리, 고조파 리듀서 어셈블리, 출력 어셈블리, 하우징 어셈블리, 및 측정 어셈블리는 상기 중공축(18) 외부에 배치된다. 상기 측정 어셈블리는 토크 센서(6)를 포함하며, 상기 토크 센서(6)는 상기 하우징 어셈블리 내부에 제공되어 고정되며, 동시에 상기 토크 센서는 상기 고조파 리듀서 어셈블리에 우선적으로 나사로 고정된다.

상기 하우징 어셈블리는 출력 엔드 하우징(5), 모터 하우징(7), 및 브레이크 하우징(15)을 포함한다. 상기 출력 엔드 하우징(5), 상기 모터 하우징(7) 및 상기 브레이크 하우징(15)의 위치는 서로에 대해 고정된다. 상기 하우징 어셈블리는 구조 형태와 연결 형태가 다양함을 알 수 있다. 상기 하우징 어셈블리는 축 방향을 따라 여러 부품으로 나눌 수 있고 여러 부품의 단면이 접촉하며 나사로 함께 고정되거나 여러 부품이 원주 방향으로 중첩되어 함께 연결된다. 또는 상기 하우징 어셈블리는 원주 방향을 따라 여러 부품으로 나눌 수 있고 이 때 상기 여러 부품은 함께 고정된다. 그 외 어셈블리(브레이크 어셈블리, 모터 어셈블리, 고조파 리듀서 어셈블리, 출력 어셈블리 및 측정 어셈블리)는 고정된 연결부 또는 베어링 지지대를 통해 상기 하우징 어셈블리에 배치된다.

상기 모터 어셈블리는 상기 모터 하우징(7), 모터 샤프트(10), 인풋 샤프트(24), 모터 고정자(8); 및 모터 로터(9)를 포함하며, 상기 모터 고정자(8)는 상기 모터 하우징(7)에 고정되며, 상기 모터 로터(9)는 상기 모터 샤프트(10)에 우선적으로 접착제로 고정된다. 그리고 상기 모터 샤프트는 상기 인풋 샤프트(24)에 우선적으로 나사로 고정된다. 상기 모터 샤프트(10)와 상기 인풋 샤프트(24)의 단부는 모두 베어링을 통해 상기 하우징 어셈블리에 받쳐진다. 이 실시예에서, 상기 모터는 프레임리스 모터이므로, 상기 모터 하우징(7)과 상기 모터 샤프트(10)에 상기 모터가 접착되기 때문에 상기 모터의 구조는 콤팩트하다.

상기 출력 어셈블리는 출력 플랜지(1), 상기 출력 엔드 하우징(5), 및 크로스 롤러 베어링(4)을 포함한다. 상기 크로스 롤러 베어링(4)은 상기 출력 플랜지(1)와 상기 출력 엔드 하우징(5) 사이에 제공된다. 상기 출력 플랜지(1)는 상기 크로스 롤러 베어링(4)에 의해 받쳐지므로 상기 출력 플랜지(1)는 사방에서 힘을 지탱할 수 있다.

상기 출력 어셈블리의 상기 출력 플랜지(1)는 상기 중공축(18)의 한 쪽 끝에 우선적으로 접착제로 고정되며, 상기 중공축(18)의 다른 쪽 끝은 베어링을 통해 상기 브레이크 하우징(15)에 받쳐진다.

또한, 상기 출력 어셈블리는 베어링 내부 링 압착판(2)와 베어링 출력 링 압착판(3)을 더 포함하며, 상기 출력 플랜지(1)는 상기 베어링 내부 링 압착판(2)에 고정되고, 상기 베어링 외부 링 압착판(3)은 상기 출력 엔드 하우징에 우선적으로 나사로 고정되며; 그리고 상기 크로스 롤러 베어링(4)의 내부 링은 상기 베어링 내부 링 압착판(2)에 그 사이 압력에 의해 단단히 눌리며, 상기 크로스 롤러 베어링의 상기 외부 링은 상기 베어링 외부 링 압착판(3)에 그 사이 압력에 의해 단단히 눌린다.

상기 고조파 리듀서 어셈블리는 파형 발생기(22), 플렉시블 휠(21) 및 고정 휠(23)을 포함한다.

상기 파형 발생기(22)는 상기 모터 어셈블리의 인풋 샤프트(24)에 고정된다, 상기 인풋 샤프트(24)는 상기 플렉시블 휠(21)의 중앙 원형 구멍을 통과하며, 상기 플렉시블 휠(21)은 상기 토크 센서(6)에 고정되고, 상기 고정 휠(23)은 상기 출력 어셈블리의 출력 플랜지(1)에 고정된다. 즉, 토크는 파형 발생기(22)에 의해 입력되고, 상기 고정 휠(23)에 의해 출력되므로, 속도를 감소하면 토크는 증가한다. 상기 토크 센서(6)는 상기 플렉시블 휠(21)에 가해지는 토크를 감지하여 상기 조인트에 가해지는 토크를 측정한다.

또한, 상기 플렉시블 휠(21)은 플렉시블 휠 장착판(25)을 통해 상기 토크센서에 고정된다. 상기 플렉시블 휠 장착판(25)과 상기 인풋 샤프트(24) 사이에는 실 링(26)이 제공된다. 상기 플렉시블 휠(21)과 상기 토크 센서(6) 사이에는 마찰 구조 부재(28)가 제공되며, 상기 플렉시블 휠(21) 접합면과 상기 토크 센서(6) 접합면이 그 사이 압력에 의해 상기 마찰 구조 부재(28)에 동시에 단단히 밀착된다.

상기 조인트 모터는 상기 고조파 리듀서 어셈블리의 플렉시블 휠(21) 측면에 제공되며, 상기 모터 샤프트는 상기 인풋 샤프트(24)에 연결되고, 상기 인풋 샤프트(24)는 상기 플렉시블 휠(21)의 상기 중앙 원형 구멍을 관통하고 상기 파형 발생기(22)에 연결된다. 그리고 상기 플렉시블 휠(21)은 상기 모터 하우징(7)에 고정되고, 상기 고조파 리듀서 어셈블리의 고정 휠(23)은 출력으로 사용된다.

상기 토크 센서(6)는 상기 조인트와 상기 기계식 암의 조립 및 보수 시 외부 충격으로부터 상기 토크 센서가 손상되지 않도록 상기 조인트에 제공된다; 또한, 전력 케이블과 신호 케이블은 상기 조인트의 센터 홀을 통과하지 않고 상기 조인트 측면에서부터 조인트 우측 끝에 있는 회로 기판에 연결되므로, 상기 토크 센서 케이블과 상기 조인트의 그 외 케이블이 따로 배치된다. 따라서, 상기 토크 센서의 신호는 다른 케이블의 신호를 간섭하지 않으며, 케이블 길이가 더 짧아져서 케이블 길이로 인한 토크 센서 신호 송신에 유리하며, 조인트 센터 홀을 통과하는 케이블 수의 감소로 인해 조인트 센터 홀 지름이 감소하므로 조인트 구조물 크기가 소형화된다.

상기 토크 센서(6)의 전력 케이블과 신호 케이블은 상기 조인트 외부에서부터 조인트 우측에 있는 회로 기판에 연결되므로 센터홀은 상기 토크 센서(6)의 전력 케이블과 신호 케이블이 차지하지 않는다. 그리고 상기 토크 센서(6)의 전력 케이블과 신호 케이블 및 상기 조인트의 그 외 전력 케이블과 신호 케이블은 따로 배치되므로 상기 토크 센서 신호는 그 외 케이블의 신호를 서로 간섭하지 않는다.

이 실시예에서, 상기 토크 센서(6)는 상기 출력 엔드 하우징(5)과 상기 모터 하우징(7)에 나사로 연결된다. 상기 토크 센서(6)는 다양한 방식으로 상기 하우징 어셈블리에 연결된다. 일례로, 상기 토크 센서(6)는 상기 출력 엔드 하우징(5) 또는상기 모터 하우징(7)에 따로 고정된다. 상기 토크 센서는 상기 모터 하우징(7)에 고정되므로, 상기 토크 센서는 작동 중 상기 모터 하우징을 기준으로 회전하지 않는다.

상기 브레이크 어셈블리는 브레이크(14), 브레이크 하우징(15) 및 로터 허브를 포함한다. 상기 브레이크(14)는 상기 브레이크 하우징(15)에 우선적으로 나사로 고정된다. 상기 로터 허브(27)는 상기 모터 샤프트(10)에 고정된다. 상기 로터 허브(27) 형태는 정사각형이고, 상기 브레이크 중앙의 정사각형 구멍과 일치하여 상기 로터 허브(27)는 제동 기능이 작동한다. 상기 브레이크 어셈블리는 전원 off 후 상기 조인트의 현재 위치를 유지하고, 비상 정지 시 제동 기능을 제공하므로 상기 조인트는 안전하고 신뢰할 수 있다.

또한, 상기 측정 어셈블리는 고속측 인코더와 저속측 인코더를 더 포함한다. 상기 고속측 인코더는 상기 모터 속도 즉, 상기 조인트 속도 측정에 사용되며, 상기 저속측 인코더는 상기 출력 플랜지 위치 즉, 상기 조인트 위치 측정에 사용된다.

상기 고속측 인코더는 고속측 판독 헤드(12)와 고속측 마그네틱 링(13)을 포함한다. 상기 고속측 판독 헤드(12) 위치는 상기 하우징 어셈블리에 대해 일정하며, 상기 고속측 마그네틱 링(13)은 상기 모터 샤프트(10)와 동기식으로 움직인다. 상기 모터 샤프트(10)는 상기 고속측 마그네틱 링(13)을 회전하도록 구동하고, 상기 고속측 판독 헤드(12)는 상기 고속측 마그네틱 링(13)을 판독하여 상기 모터 속도를 얻는다.

또한, 상기 고속측 인코더는 고속측 판독 헤드 브래킷(11)을 포함하고 상기 고속측 판독 헤드 브래킷(11)은 상기 고속측 판독 헤드(12)에 고정되며, 상기 고속측 판독 헤드 브래킷(11)은 상기 모터 하우징(7) 및/또는 상기 브레이크 하우징(15)에 우선적으로 나사로 고정된다.

상기 저속측 인코더는 저속측 판독 헤드(20)와 저속측 마그네틱 링(17)을 포함한다. 상기 저속측 판독 헤드(20) 위치는 상기 하우징 어셈블리에 대해 일정하며, 상기 출력 어셈블리의 출력 플랜지(1)는 상기 중공축(18)과 상기 저속측 마그네틱 링(17)을 동기식으로 구동할 수 있다. 상기 저속측 판독 헤드(20)는 상기 저속측 마그네틱 링(17)을 판독하여 상기 출력 플랜지(1) 위치 즉, 상기 조인트 위치를 얻는다.

상기 저속 판독 헤드(20)는 상기 브레이크 하우징(15)에 우선적으로 나사로 고정된다.

또한, 상기 저속측 인코더는 저속측 판독 헤드 브래킷(16)과 후프(19)를 더 포함하며, 상기 저속측 마그네틱 링(17)과 상기 후프(19)는 상기 저속측 판독 헤드 브래킷(16)에 각각 고정되고; 및 상기 후프(19)는 상기 중공축에 우선적으로 나사로 고정되며, 그리고 상기 저속측 판독 헤드 브래킷(16)과 상기 브레이크 하우징(15) 사이에는 베어링이 제공된다.

상기 조인트의 전원이 켜진 후 상기 브레이크(14)는 열리고, 상기 모터 로터(9)는 전자기 작용으로 회전한다. 상기 모터 로터(9)는 상기 모터 샤프트(10)와 플렉시블 휠(21)의 상기 센터 홀을 관통하는 상기 인풋 샤프트(24) 및 상기 파형 발생기(22)를 회전하도록 구동하며, 상기 고조파 리듀서 어셈블리는 상기 플렉시블 휠(21), 상기 파형 발생기(22) 및 상기 고정 휠(23)을 포함하며, 상기 인풋 샤프트(24)는 상기 파형 발생기(22)를 구동하여 입력으로 회전하고, 상기 플렉시블 휠(21)은 고정되고, 상기 고정 휠(23)은 출력 플랜지(1)를 구동하여 출력으로 회전하므로, 토크가 증가하고 속도는 감소한다. 상기 토크 센서(6)는 이 프로세스 진행 중 상기 모터 하우징(7)에 대해 회전하지 않는다.

상기 출력 플랜지(1)는 상기 크로스 롤러 베어링(4)이 지지하는 상태에서 여러 방향으로 힘을 지탱할 수 있다.

상기 토크 센서(6)는 상기 플렉시블 휠(21)에 가해진 토크를 검지하여 상기 출력 플랜지에 가해진 토크 즉, 상기 플렉시블 휠(21)에 가해진 토크를 측정한다.

상기 고속측 인코더는 상기 고속측 판독 헤드(12)와 상기 고속측 마그네틱 링(13)을 포함하며, 상기 모터 샤프트(10)는 상기 고속측 마그네틱 링(13)을 구동하여 회전한다. 상기 고속측 판독 헤드(12)는 상기 고속측 마그네틱 링(13)을 판독하여 상기 모터 속도를 얻는다.

상기 저속측 인코더는 상기 저속측 판독 헤드(20)와 상기 저속측 마그네틱 링(17)을 포함한다. 상기 출력 플랜지(1)는 상기 중공축(18)과 상기 저속측 마그네틱 링(17)을 구동하여 회전하고, 상기 저속측 판독 헤드(20)는 상기 저속측 마그네틱 링(17)을 판독하여 상기 출력 플랜지(1) 위치 즉, 상기 조인트 위치를 얻는다.

이상을 통해 본 발명의 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예이나, 본 발명의 실시예는 상기 실시예에 한정되지 않는다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이로부터 다양한 변형, 수정, 대체, 조합, 단순화로 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

Claims

기계식 암 조인트에 있어서, 중공축(18)과, 상기 중공축(18) 외부에 배치되는 브레이크 어셈블리, 모터 어셈블리, 고조파 리듀서 어셈블리, 출력 어셈블리, 하우징 어셈블리, 및 측정 어셈블리를 포함하고, 상기 측정 어셈블리는 토크 센서(6)를 포함하고, 그리고 상기 토크 센서(6)는 상기 하우징 어셈블리 내부에 제공되고 고정되며, 상기 토크 센서(6)는 동시에 상기 고조파 리듀서 어셈블리에 고정되는 것을 특징으로 하는 기계식 암 조인트.
제1항에 있어서, 상기 모터 어셈블리(15)는 모터 하우징(7), 모터 샤프트(10), 인풋 샤프트(24), 모터 고정자(8), 및 모터 로터(9)를 포함하며, 상기 모터 고정자(8)는 상기 모터 하우징(7)에 고정되며, 상기 모터 로터(9)는 상기 모터 샤프트(10)에 고정되고, 상기 모터 샤프트(10)는 상기 인풋 샤프트(24)에 고정되는 것을 특징으로 하는 기계식 암 조인트.
제1항에 있어서, 상기 출력 어셈블리는 출력 플랜지(1), 출력 엔드 하우징(5), 및 롤러 베어링을 포함하고, 상기 롤러 베어링은 상기 출력 플랜지(1)와 상기 출력 엔드 하우징(5) 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 기계식 암 조인트.
제3항에 있어서, 상기 롤러 베어링은 크로스 롤러 베어링(4)인 것을 특징으로 하는 기계식 암 조인트.
제1항에 있어서, 상기 고조파 리듀서 어셈블리는 파형 발생기(22), 플렉시블휠(21), 및 고정 휠(23)을 포함하는 것을 특징으로 하는 기계식 암 조인트.
제5항에 있어서, 상기 파형 발생기(22)는 상기 모터 어셈블리의 인풋 샤프트(24)에 고정되고, 상기 플렉시블 휠(21)은 상기 토크 센서(6)에 고정되며, 상기 고정 휠(23)은 상기 출력 어셈블리의 출력 플랜지(1)에 고정되는 것을 특징으로 하는 기계식 암 조인트.
제6항에 있어서, 상기 플렉시블 휠(21)은 플렉시블 휠 장착판(25)을 통해 상기 토크 센서(6)에 고정되는 것을 특징으로 하는 기계식 암 조인트.
제7항에 있어서, 상기 플렉시블 휠 장착판(25)과 상기 토크 센서(6) 사이에 마찰 구조 부재(28)가 제공되는 것을 특징으로 하는 기계식 암 조인트.
제1항에 있어서, 상기 측정 어셈블리는 고속측 인코더와 저속측 인코더를 더 포함하며, 상기 고속측 인코더는 상기 모터 속도 측정에 사용되며, 상기 저속측 인코더는 상기 출력 플랜지 위치 측정에 사용되는 것을 특징으로 하는 기계식 암 조인트.
제9항에 있어서, 상기 고속측 인코더는 고속측 판독 헤드(12)와 고속측 마그네틱 링(13)을 포함하며, 상기 고속측 판독 헤드(12) 위치는 상기 하우징 어셈블리에 대해 일정하며, 상기 고속측 마그네틱 링(12)은 상기 모터 샤프트(10)와 동기식으로 이동하는 것을 특징으로 하는 기계식 암 조인트.
제10항에 있어서, 상기 고속측 인코더는 고속측 판독 헤드 브래킷(11)을 더 포함하며, 상기 고속측 판독 헤드 브래킷(11)은 상기 하우징 어셈블리에 고정되며, 상기 고속측 판독 헤드 브래킷(11)은 상기 고속측 판독 헤드(12)에 고정되는 것을 특징으로 하는 기계식 암 조인트.
제9항에 있어서, 상기 저속측 인코더는 저속측 판독 헤드(20)와 저속측 마그네틱 링(17)을 포함하고, 상기 저속측 판독 헤드(20) 위치는 상기 하우징 어셈블리에 대해 일정하며, 상기 출력 어셈블리의 출력 플랜지(1) 위치는 상기 중공축(18)과 상기 저속측 마그네틱 링(17)에 대해 일정하며, 상기 출력 어셈블리의 출력 플랜지(1)는 상기 중공축(18)과 상기 저속측 마그네틱 링(17)을 구동하여 동기식으로 이동하는 것을 특징으로 하는 기계식 암 조인트.
제12항에 있어서, 상기 저속측 인코더는 저속측 판독 헤드 브래킷(16)과 후프(19)를 더 포함하며, 상기 저속측 마그네틱 링(17)과 상기 후프(19)는 상기 저속측 판독 헤드 브래킷(16)에 각각 고정되고; 및 상기 후프(19)는 상기 중공축(18)에 고정되는 것을 특징으로 하는 기계식 암 조인트.