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Development of Torsional Stiffness Measurement Equipment for Flex-spline of Strain Wave gear
D. G. Koh(고대권),J. G. Kim(김종걸),J. S. Shin(신주성),M. Jin(김무림) 유공압건설기계학회 2021 유공압건설기계학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.11
The harmonic drive(HD) is widely used in various automation systems such as semiconductor manufacturing systems, collaborative robots, etc. An operating principle of strain wave gear is that the flex-spline located between the wave generator and the circular spline is elastically deformed by a wave generator with an oval cam type. Due to the deformation of flex-spline, wave generator and flex-spline are rotated in opposite directions. This paper introduces experimental methods and equipment to measure the torsional stiffness of the flex-spline, a key component of the strain wave gear. First, experimental equipment consists of a high precision encoder located on both sides of the shaft to measure transmission error and torque sensor to measure loaded torque in real-time and brake to apply a torque on the flex-spline. Next, the jig for fixing the flex-spline has a specially designed structure to measure intrinsic torsion of the flex-spline by utilizing the assembly tolerance. Last, the torsional stiffness is measured by gradually increasing the amount of torque on the rotating shaft at a certain speed and calculating the amount of deformation from the deviation of minimum transmission error value every revolution.
하모닉 감속기의 웨이브 제너레이터 강성 측정 장치 개발
고대권(D. G. Koh),김종걸(J. G. Kim),신주성(J. S. Shin),김무림(M. Jin) Korean Society for Precision Engineering 2021 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2021 No.11월
하모닉 감속기는 크기와 무게에 대비하여 높은 정밀도와 큰 감속비를 얻을 수 있어 산업용 로봇과 협동 로봇의 부품으로 널리 사용된다. 하모닉 감속기는 웨이브제너레이터(Wave Generator), 플렉스플라인(Flex-spline) 그리고 서큘러 스플라인(Circular Spline)으로 구성된다. 금속 탄성역학을 응용하는 하모닉 감속기의 특성으로 인해, 최근에는 하모닉 감속기 부품의 강성을 고려할 필요성이 제기되었다. 본 연구에서는 하모닉 감속기 핵심 부품인 웨이브제너레이터에 대해 하중과 회전속도의 변화에 따른 강성을 측정하는 장치를 개발하였다. 먼저 서보모터로 제어하는 구동축에, 양측 베어링으로 지지된 웨이브제너레이터를 연결하고, 공압 실린더를 이용하여 반경 방향으로 부하를 인가할 수 있도록 구성하였다. 힘 측정부 설계 시 인가된 부하에 대한 측정 정확도를 높이기 위해 실린더, 힘 센서 그리고 부하 펀치를 동일 선상에 배치하였다. 변형량은 고분해능을 가지는 정밀 레이저 센서를 활용하여 측정하였다. 본 연구에서 개발한 강성측정장치를 이용하여, 웨이브제너레이터 회전속도에 따른 힘과 변형량을 측정하고, 강성을 분석하였다.
전류정보를 이용한 가변속냉동시스템의 응축기 오염 On-line 고장진단
이동규(D. G. Lee),고대권(D. K. Koh),정석권(S. K. Jeong) 한국동력기계공학회 2007 한국동력기계공학회 학술대회 논문집 Vol.- No.-
In this paper, on-line fault detection and diagnosis(FDD) of condensor fouling in a variable speed refrigeration system based on current information is introduced. An inverter and feedback control are essential to a variable speed refrigeration system for energy saving. RPM of a compressor and opening angle of an electronic expansion valve are changed by feedback control. Hence, pressure and temperature information for on-line FDD are insufficient due to compensation effect of the feedback control. Therefore this paper suggests utilization of the current information which is measured from an inverter for FDD. First, experimental equipment and method of data collection for regression analysis about the current information are represented. Then a regression equation about the current information is generated. Next, we show that the pressure and temperature information are insufficient due to compensation effect of feedback control. Finally, usefulness of the residual information between detected current and estimated current based on the regression equation is verified through some experiments.