개방형 스크루 방식 직교 로봇의 개발 및 정적 해석

송천복; 함휘수; 김형종

doi:10.3795/KSME-A.2021.45.6.497

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자료유형: 학술저널

저자정보: 송천복 (위너) 함휘수 (강원대학교) 김형종 (강원대학교)

저널정보: 대한기계학회 대한기계학회 논문집 A권 대한기계학회논문집 A권 제45권 제6호(통권 제429호)

발행연도: 2021.6

수록면: 497 - 505 (9page)

DOI: 10.3795/KSME-A.2021.45.6.497

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기존 직교 로봇의 핵심부품인 볼스크루와 폐쇄형 볼너트 조합 대신 개방형 스크루와 슬라이더 조합을, 그리고 LM 가이드 대신 가이드베어링과 가이드샤프트 조합을 사용하여 고하중 및 정밀 위치제어 능력을 유지하면서 속도와 행정길이 등을 획기적으로 늘일 수 있는 새로운 제품을 개발하였다. 그 역학적 타당성과 안전성을 검증하기 위하여 실증 시험뿐만 아니라 정적 해석과 유한요소해석을 수행하였다. 해석에 필요한 모멘트 부하의 계산과 평형방정식의 풀이 과정에서 발생하는 부정정 문제의 처리, 그리고 가이드베어링과 제동롤러 반력의 계산 등을 손쉽게 해결할 수 있는 Matlab 프로그램을 개발하여 다양한 로봇 조합에 대한 해석에 적용하였다. 그 결과는 유한요소해석에 입력하여 운전 중 급정지 시 각 부품에 발생하는 변위와 응력을 예측함으로써 제품의 안전성을 확인하였다.

#Cartesian Robot(직교 로봇) #Open Screw(개방형 스크루) #Static Analysis(정적 해석) #Moment Load(모멘트 부하) #Finite Element Analysis(유한요소해석)

참고문헌 (11)

참고문헌 신청

Winner Co. Ltd., 2020, Development of High- Speed Cartesian Robot with Open Screw, Final Report, Ministry of SMEs and Startups, Republic of Korea.

Intech Automation, Inc., 2017, Cartesian Coordinates Robot, Registration No. 1016983280000, Korean Intellectual Property Office.

Joo, S.-G., 2013, Cartesian Robot, Registration No. 1012832270000, Korean Intellectual Property Office.

Oh, K. J., Kim, K. H., Park, C. H. and Jung, S. J., 2016, “Formulation of Friction Forces in LM Ball Guides,” Trans. Korean Soc. Mech. Eng. A, Vol. 40, No. 2, pp. 199~206.

Kim, W. J., 2020, “Gantry Robot Market Grows by 6% by 2025…will be Worth 4.1 Billion Dollars,” The Magazine of HelloT, Chomdan, Inc. (http://www.hellot.net/).

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