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남원기(Won-ki Nam),임선호(Sun-ho Lim),전한수(Han-su Jeon),오세훈(Se-hoon Oh) 한국정밀공학회 2006 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2006 No.5월
High precision speed reducer which has a cycloid or involute teeth profile, used to in Robot. In this study, suggest to a new teeth profile, which has basically a triangle teeth profile. We had a stress analysis compare to convenient speed reducer for teeth profile. We has a good results in new teeth profile for strength, stress and stiffness.
직선 치형을 가진 로봇 감속기(RSR)의 응력 집중 FEM 해석
남원기(Won-Ki Nam),국창호(Chang-Ho Kook),함성훈(Seong-Hun Ham),장인훈(In-Hun Jang),오세훈(Se-Hoon Oh),심귀보(Kwee-Bo Sim) 한국지능시스템학회 2007 한국지능시스템학회논문지 Vol.17 No.7
산업현장에서는 공장 자동화의 발전에 따라 많은 로봇들이 사람을 대신하고 있다. 일반적으로 산업 현장에서 사용되는 로봇은 고정밀도의 감속기를 필요로 한다. 고정밀의 제어를 위해서는 cycloid 치형 혹은 인벌류트 치형을 가진 감속기를 사용하게 된다. 이러한 감속기는 낮은 백래쉬와 높은 감속비를 가지면서 동시에 치형의 높은 강성을 필요로 한다. 본 논문에서는 새로이 고안한 직선 치형을 가진 로봇 감속기(RSR) 치형의강성을 FEM 해석을 통해 실제로 적용이 가능한지 여부를 시뮬레이션 해보았으며, 실제로도 적용이 가능함을 알 수 있었다. In industrial site, as the technology of FA developes, many robots can take the place of human labor. Generally, robots require high precision reducers which have cycloid or involute tooth profile. These reducers provide high reduction ratios with low backlash and high accuracy but need a high stiffness of tooth. In this study, to improve the high precision, the cycloid reducers which have straight line teeth profile are used. Also the FEM analysis, which consist of straight line teeth profile, was performed to simulate the stress of teeth profile.
휴먼 로봇을 위한 직선 치형을 갖는 로봇 감속기(RSR)의 설계 및 개발
남원기(Won-Ki Nam),장인훈(In-hun Jang),오세훈(Se-Hoon Oh),심귀보(Kwee-Bo Sim) 한국지능시스템학회 2006 한국지능시스템학회논문지 Vol.16 No.3
산업 현장에서는 많은 종류의 감속기들이 사용되고 있다. 그 중 로봇에서는 사이클로이드(cycloid) 치형 혹은 인벌루트(involute) 치형을 가진 고정밀도의 감속기를 사용한다. 그 이유는 로봇 시스템에서는 위치 제어를 하는데 있어서 고정밀의 감속기를 사용하는 것이 필수적이기 때문이다. 본 논문에서는 기본적으로는 삼각형 치형을 가지고 있지만 새로운 직선 치형을 갖는 로봇 감속기(RSR)를 제안한다. 제안한 감속기는 유한요소 해석법을 이용한 강도, 응력, 강성 테스트에서 좋은 결과를 얻을 수 있었으며, 편심계수를 변화시켜 최적의 치형 운동을 얻을 수 있도록 설계하여 응력이 적게 걸리고 소음을 낮출 수 있도록 하였다. There are many types of reduction drives for industrial applications. In general, high precision speed reducer which has a cycloid or involute teeth profile, used to in robot. Because, it is essential to use precision reduction drives for accuracy of position control on robot system. In this paper, we propose a robot speed reducer(RSR) with straight line teeth profile, which has basically a triangle teeth profile. In new straight line teeth profile, we have a good result for strength, stress and stiffness by using finite element analysis and the results indicate that variation of eccentric coefficient affects the optimal tooth motion, and it can lower the stress and noise.
장인훈(In-hun Jang),남원기(Won-Ki Nam),오세훈(Se-Hoon Oh),심귀보(Kwee-Bo Sim) 한국지능시스템학회 2006 한국지능시스템학회논문지 Vol.16 No.2
회전 기기에서 회전체의 편심은 언밸런스를 유발하는데 이를 보정하는 밸런싱은 회전 기기에서의 방진 및 저소음 설계에 중요한 항목일 뿐 아니라 회전기기의 안정성과 사용수명에 큰 영향을 미치기 때문에 매우 중요하다. 이러한 밸런싱 머신을 구현하기 위하여 편심을 정확히 측정하여야 하는데, 본 논문에서는 기존의 밸런싱 기기에 일반적으로 사용되고 있는 계측 원리와는 다르게 홀-이펙트 센서를 이용하여 편심을 측정하는 방식을 제안함으로써 저가의 계측 시스템 구성이 가능함을 보이고, 밸런싱 머신의 편심 측정부를 PC통신을 이용하여 제어하고자 한다. The eccentricity of the rotor causes a rotary machine to unbalance and the balancing to correct or compensate this is very important not only for dust-proof and anti-noise design but also for stabilization and durability of the rotary machine. In this paper, for developing the balancing machine to find and compensate such eccentricity, we will propose new way of measuring eccentricity using hall effect sensor that is different from the way in a conventional balancing machine. And we will show that it is possible to make balancing machine more compactly and cheaply by experiment results using hall effect sensor to measure eccentricity. Moreover we try to control and monitor the balancing machine by personal computer through serial communication.
박대현(Dae-Hyun Park),남원기(Won-Ki Nam),장인훈(In-Hun Jang),오세훈(Se-Hoon Oh),심귀보(Kwee-Bo Sim) 한국지능시스템학회 2007 한국지능시스템학회논문지 Vol.17 No.1
로봇 시스템에서 사용되는 정밀 감속기 중에 사이클로이드 감속기는 높은 성능을 갖추고 있다. 이러한 사이클로이드 감속기를 설계하는 경우에는 많은 요소들을 고려해야 한다. 우선 기본 개념을 바탕으로 치형의 기하학적 분석이 그려져야만 한다. 그리고 기어의 이에 걸리는 하중과 스트레스, 수정계수를 정확히 계산하여야 한다. 마지막으로는 사이클로이드 치의 설계에 활용하기 위한 컴퓨터 소프트웨어는 기하학과 힘의 방정식을 기초로 발전할 필요가 있다. 이 논문에서, 사이클로이드 감속기 설계 전문가 시스템은 비주얼C++를 사용하여 개발되어 진다. 그러므로 가장 중요한 요소는 사용자가 간단한 입력값을 넣음으로써 자동으로 구할 수 있다는 것이다. Among the precision reduction gear drivers for robot system, the cycloid reducer is well known for it's high performances. Designing this reducer, there are many factors which must be considered. First, a geometrical analysis of tooth shape must be drawn from the basic concept. Second, loads, stresses and modification factors on tooth should be calculated exactly. Finally, a computer software to optimize the design of cycloid tooth needs developing on the basis of the geometric and force equations. In this research, the expert system to design the cycloid reducer was developed using Visual C++ so, the most important factors can be obtained automatically as the user put the simple input data.