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산업용 로봇 베어링의 핵심 기술

 

산업용 로봇의 핵심 부품 중 하나인 산업용 로봇 베어링은 크게 두 가지 유형으로 나뉘는데, 하나는 일반 베어링이고 다른 하나는...동일 단면 박벽 베어링,그리고 다른 하나는크로스 원통형 롤러 베어링그 외에도 하모닉 감속 베어링, 선형 베어링, 구형 베어링 등이 있지만, 앞의 두 종류가 더 많이 사용됩니다.

 

산업용 로봇 베어링의 핵심 기술

 

현대 산업용 로봇의 개발 추세는 경량화를 지향하며, 베어링은 제한된 공간에 설치해야 하므로 크기와 무게가 모두 가벼워야 합니다. 즉, 경량화가 필수적입니다. 하지만 동시에 로봇의 고하중, 고정밀 회전, 안정성, 고속 위치 결정, 높은 반복 정밀도, 긴 수명 및 높은 신뢰성을 충족하기 위해서는 로봇을 지지하는 베어링이 높은 하중 지지력, 고정밀도, 고강성, 낮은 마찰 토크, 긴 수명 및 높은 신뢰성을 갖춰야 합니다.

 

1. 단면적이 같은 얇은 벽 베어링

 

박판형 등단면 베어링은 일반 박판 베어링과 달리 각 시리즈별로 단면이 대부분 정사각형이며, 치수가 고정되어 설계됩니다. 동일 시리즈 내에서는 단면 크기가 변하지 않고 내경이 증가해도 단면 크기가 커지지 않기 때문에 등단면 박판 베어링이라고 합니다. 등단면 박판 볼 베어링에는 박판 4점 접촉 볼 베어링 시리즈, 박판 앵귤러 콘택트 볼 베어링 시리즈, 박판 깊은 홈 볼 베어링 시리즈 등이 있으며, 주로 단면 크기가 작아야 하고 제약이 있는 산업용 로봇의 허리, 팔꿈치, 손목 등의 부품에 사용됩니다. 동일한 내경 크기일 경우, 박판형 등단면 볼 베어링에 장착되는 강구의 개수는 일반 롤링 베어링보다 많아 베어링 내부의 힘 분포가 개선되고, 강구와 홈 사이의 접촉면에서 발생하는 탄성 변형이 감소하여 베어링의 하중 지지력이 향상됩니다.

 

2. 얇은 벽의 십자형 롤러 베어링

 

박벽 교차형 원통형 롤러 베어링의 내부 구조는 롤러가 서로 90°로 수직 배열되어 있으며, 하나의 베어링이 레이디얼 힘, 양방향 축력 및 전복 모멘트의 복합적인 작용을 동시에 견딜 수 있습니다. 롤러에는 스페이서 키퍼 또는 절연 블록이 장착되어 롤러의 기울어짐이나 롤러 간의 마찰을 방지하고 마찰 토크 증가를 효과적으로 억제합니다. 또한, 롤러의 수직 교차 배열 구조는 롤러의 잠김 현상을 방지합니다. 동시에 베어링의 내륜과 외륜이 분리되어 있어 간극 조정이 가능하며, 압력이 가해지는 상황에서도 높은 회전 정밀도를 얻을 수 있습니다. 이러한 특성으로 인해 교차형 롤러 베어링은 경량 복합 구조, 높은 회전 정밀도, 우수한 강성, 안정적인 마찰 토크 등의 장점으로 산업용 로봇의 허리 회전, 어깨, 팔, 손목 등 회전 부품에 널리 사용됩니다.