우수한 내환경 성능과 고정밀의 각도 검출에 의한 로봇 성능 향상, 소형 및 경량화에 공헌

NTN 주식회사(이하, NTN)는 내환경성이 뛰어난, 고정밀도의 각도 검출이 가능한 「복열 자기 인코더 부착 구름 베어링」을 개발했습니다. 베어링과 자기식 인코더를 일체화한 베어링 유니트로 로봇의 성능 향상이나 소형·경량화 외에 조립이나 셋업 등의 공수 삭감에 공헌합니다.

최근 각종 산업의 제조현장에서는 저출산 고령화에 따른 생산연령 인구비율 저하 등을 배경으로 로봇의 활용에 의한 자동화·인력 감소화[igy2] 가 가속화되고 있어 로봇을 적용하는 작업이 다양해지고 있습니다. 각종 로봇에는 동작 정밀도의 향상에 가세해 관절 기구의 부품 점수의 삭감이나 각종 부품의 소형·경량화, 조립 공수의 삭감 등이 요구되고 있습니다.

NTN이 이번에 개발한 「복열 자기 인코더 부착 구름 베어링」은 로봇 관절 기구를 지지하는 깊은 홈 볼 베어링에 자기링과 센서를 부착해 회전 속도와 방향, 절대각 검출 기능을 갖게 한 베어링 유니트입니다. NTN 독자적인 「복열 자기링^*1」을 베어링의 내륜에 장착하고, 외륜에 탑재한 자기 센서 IC로 「복열 자기링」의 자기극의 변화를 읽어 냄으로써, 업계 최고 수준의 각도 검출 정밀도(최대 20bit, 분해능 약 0.00034°)로 회전의 속도나 절대각 등을 검출합니다. 포크 리프트 등의 운반 기계용으로 전개하고 있는 회전센서 부착 베어링^*2에서 배양한 베어링과 회전 검출부의 일체화 기술을 활용함으로써, 「복열 자기링」과 자기센서 IC의 간격이나 방향 등을 최적화해, 컴팩트하고 경량인 유니트를 실현하고 있습니다. 본 개발품의 적용에 의해, 관절 기구의 축과 로터리 인코더를 연결하는 동력 전달 장치(커플링)가 필요 없어져 관절 기구의 소형·경량화를 실현합니다. 또, 자기식 인코더는, 내환경성이 우수하기 때문에, 먼지나 오일 등이 수반되는 사용 환경에서도 높은 검출 정밀도를 발휘하는 것이 가능합니다.

본 개발품은 베어링과 자기식 인코더를 일체화하여 로터리 인코더와 커플링의 장착 및 셋업 작업이 불필요하고 로봇 조립이 용이합니다. 또한 베어링 치수나 부하 용량은 일반 베어링과 다르지 않아 폭넓은 종류의 로봇에 적용할 수 있습니다.

NTN은, 본 개발품을 로봇의 수요의 확대와 다양화를 지지하는 제품으로서 로봇 메이커 등에 제안하는 것과 동시에 중기 경영 계획「DRIVE NTN100」Phase 2에서 내건 로봇 주변 모듈 영역의 확대를 진행해 나가겠습니다. 덧붙여 본 개발품을 11월 8일~13일에 개최되는 「JIMTOF2022 제31회 일본 국제 공작 기계 박람회」에서 참고 출전합니다.

*1) 2017년 4월 20일 프레스 릴리즈:

「얇은[igy3]  고정밀 각도 센서」 개발 (신명칭:「복열 자기링」)
https://www.ntn.co.jp/japan/news/new_products/news201700033.html

   2018년 7월 11일 프레스 릴리즈 :

   액시얼 타입 「복열 자기링」을 새롭게 개발해 양산 개시

https://www.ntn.co.jp/japan/news/new_products/news201800069.html 

 

*2) 회전 센서 부착 베어링(Cat. No. 3032/J):
https://www.ntn.co.jp/japan/products/catalog/ja/3032/index.html

 

특징

1	로봇 관절 기구의 회전축 지지와 함께 회전 속도 및 회전 방향, 절대각 검출 가능
2	내환경성이 높은 자기식 인코더를 탑재
3	로봇 관절 메커니즘의 소형화 및 경령화에 공헌
4	로봇 조립 및 셋업 공수를 삭감

 

복열 자기 인코더 부착 구름 베어링 채용에 의한
로봇 관절 기구의 부품 개수 감소 및 소형화

제품 사진

깊은 홈 볼 베어링 6907을 사용하는 경우

주요 치수: 내경 φ35mm× 외경 φ55mm×너비 20.5mm

 

 

 복열 자기 인코더 부착 구름 베어링