ハーモニックドライブ減速機:精度と効率を両立するギア技術
ハーモニックギアの構造
ハーモニックギアは歪み波ギアの一種です。通常、波動発生器、フレックススプライン(内側回転ギア)、サーキュラースプライン(外側回転ギア)の3構成要素で構成されます。
波動発生器は楕円形でボールベアリングに覆われています。ボールベアリングにより、波動発生器によって駆動される内側フレックススプラインの独立回転が可能です。フレックススプラインの歯はギア外側にあります。波動発生器によりフレックススプラインが楕円形状で回転するため、内側ギアは外側サーキュラースプラインより少ない歯数で済みます。歯はフレックススプラインの対向する2箇所でのみ同時に噛み合います。詳細な動作原理はこちらを参照してください。
この構造が意味するもの
フレックススプラインの歯数が少ないため、波動発生器とは逆方向に低速回転しつつ、外側サーキュラーギアの回転速度を増大させられます。これにより2つのギアの衝撃と摩擦が減り、摩耗を低減。従来ギアと比較してドライブのサイズと重量も削減できます。
主要ロボットメーカーが採用する理由
多くの産業用ロボット、特にFanucとMotomanがハーモニックドライブを採用するのは、精度と繰り返し精度の向上、バックラッシュなし、高トルク容量のためです。
購入時の参考情報として
ハーモニックドライブ単体を購入するわけではないかもしれませんが、購入予定のロボットシステムにどんなギアが搭載されているか知っておくと、必要なメンテナンスと潤滑剤を理解するのに役立ちます。RobotWorxでは、ハーモニックドライブ用にRWVG-1 SK1 Tribolube VG-1合成グリースを推奨しています。
参考情報源:Wikipedia - Harmonic drive
産業用ロボット