기어박스 교체를 통해 정밀도 향상, 조립 시간 단축

클리블랜드 디버링 머신 컴퍼니(CDMC)는 다양한 디버링 방법을 위한 장비를 설계 및 제조하는 기업이다. 이 회사는 기존 디버링 시스템 성능 개선을 위하여 그 중 하나의 기어박스 교체가 필요했 다. 기존 설계는 부품을 고정하기 위해 대형 척을 사용했다. 직각 기어박스가 벨트와 풀리 시스템을 통해 척을 회전시켰다. 또 다른 시스템은 원격으로 장착되어 에어 실린더를 사용하여 척의 턱을 열고 닫았다.

왜 GAM인가: CDMC는 기어박스 교체를 위해 GAM에 연락했다. CDMC는 시스템을 재설계할 생각은 없었지만 GAM 엔지니어들은 개선의 가능성을 보았다. GAM 엔지니어들은 단순히 기존 직각 기어박스를 교체하기 전에 전체 시스템을 검토하고 새로운 설계를 제안했다. CDMC의 오너인 Adam Mutschler는 “GAM과 협력하여 우리의 요구 사항과 상황을 설명하는 과정은 매우 훌륭했다. 우리가 달성 해야 할 목표를 잘 이해하고 있다고 느꼈다. 그래서 이 제품을 개발하게 됐다”고 말했다.

새로운 디자인: GAM 엔지니어들은 직각 기어박스와 벨트 및 풀리를 맞춤형 슈라우드(shroud)와 함께 GPL 제로 백래시 로봇 유성 기어박스로 교체할 것을 제안했다. 대형 플랜지가 있는 GPL은 척에 직접 연결할 수 있어 벨트와 풀리를 제거할 수 있었다. 하지만 척을 열고 닫는 복잡한 메커니즘은 여전히 남아있었다. GPL의 관통 구멍을 활용하여 GAM 엔지니어들은 에어 실린더를 GPL 하우징에 장착할 수 있는 맞춤형 어댑터를 제안했다. 또한 GAM은 에어 실린더를 척에 연결하기 위해 회전 커플링이 있는 샤프트를 공급하여 척이 회전하는 동안 실린더를 고정할 수 있도록 했다. 이 새로운 설계는 메커니즘을 크게 단순화했다. 엔지니어링 협업과 맞춤형 부가가치 제조 역량을 통해 GAM은 CDMC가 척, 에어 실린더 및 서보 모터를 장착할 수 있는 완벽한 솔루션을 설계 하고 제조할 수 있었다.

▲ 새로운 설계(사진 오른쪽)는 메커니즘의 전체 크기를 줄이고 단순화하여 이전 설계(왼쪽)로는 구현할 수 없었던 애플리케이션에 적용할 수 있게 됐다.

결과

새로운 시스템은 성능을 개선하고 조립 시간을 크게 단축했다. 

• 6arcsec 미만의 백래시와 진동 수수료 모션으로 GAM GPL 기어박스는 이전 설계로는 불가능했던 프로젝트에 필요한 정밀도를 달성할 수 있게 해줬다.

• 새로운 기어박스는 조립 시간을 약 8시간에서 약 1시간으로 87% 단축했다. 또한 어셈블리의 크기를 대폭 줄여 더욱 컴팩트 하고 깔끔한 외관을 갖추었다.

Adam Mutschler는 “새로운 설계를 통해 정밀도와 반복성이 크게 향상됐다. 이를 통해 제로 셋 디버링 기계에 이 개선된 설계를 활용할 수 있을 뿐만 아니라, 이전 설계로는 불가능했던 여러 가지 새로운 응용 분야를 검토할 수 있는 가능성도 열렸다”고 말했다. 그는 이어 “GAM과 함께 일한 경험은 정말 좋았다. 새로운 아이디어가 제공되어 큰 도움이 되었고, 공급업체가 적합성에 관계없이 무언가를 판매하려고 하지 않고 질문을 던지는 방식이 신선했다”고 말했다.

고정밀 기어박스의 새로운 표준, GPL Robotic Planetary

GAM의 혁신적인 GPL 시리즈 로봇 유성 기어박스는 가장 낮은 백래시와 높은 틸팅 강성, 진동 없는 모션이 결합되어 부드럽고 제어된 동작을 제공한다. 로봇 공학 및 모션 제어 애플리케이션에 사용된다. 

• 백래시 ≤ 6arcsec(0.1 arcmin)

• 로스트 모션 ≤ 0.6 arcmin으로 시장 비틀림 강성 부문 최고 수준

• 정밀하고 부드러운 경로 제어를 위한 무진동 모션과 GPL 구동 메커니즘과 다른 작동 또는 메커니즘 간의 연속적인 조정 모션을 제공한다.

• 기어박스 수명에 따라 백래시가 증가하지 않으므로 조정할 필요가 없다.     

자료제공: GAM(www.gamweb.com)