アプリケーションエンジニアリングガイド

Worm Gear Drives in Robotics and Industrial Automation — Precision, Self-Locking, and the Backlash Specification

Why automation engineers choose worm gear drives despite their efficiency penalty — and the backlash, repeatability, and dynamic load specifications that determine whether the robot performs to its rated accuracy over its design lifecycle.

±0.03°
Angular repeatability
300:1
Max single-stage ratio
Self-lock
Safety function
DIN5
精密クラス
⚙ 韓国エバーパワーウォームギア株式会社📍 京畿道安山市📧 [email protected]

The Precision Paradox: Why Robots Use Worm Gears Despite Their Efficiency Penalty

Any mechanical engineer evaluating drive options for a robot joint will encounter an apparent contradiction: worm gear drives have mechanical efficiency of 50–75%, while helical gear trains achieve 92–96%. In energy-conscious automation design, this difference looks damning. Yet worm gear joints appear throughout industrial and surgical robotics, collaborative robot arms, SCARA systems, and automated positioning equipment. The reason is not that automation engineers overlook the efficiency penalty — it is that they are solving for a set of requirements where worm gear drives provide three properties that no other compact, single-stage gear type simultaneously delivers.

The first is self-locking behaviour. A robot joint that self-locks when the drive is de-energised does not require a brake to hold its position under gravity loading. This is a mechanical safety function that becomes critical in collaborative robot (cobot) applications under ISO/TS 15066, in surgical robots under CE MDR, and in any robotic application where the robot arm must hold a position after an emergency stop without relying on active braking. A mechanical self-lock is fail-safe; an electromechanical brake is fail-soft and adds mechanical complexity.

ウォームとホイール 1

The second is high single-stage ratio. A servo motor running at 3,000 RPM driving a robot joint that moves at 15 RPM requires a 200:1 reduction. A single worm gear stage covers this entire range. Three stages of helical gearing would be required for the same ratio — tripling the mechanical component count in a space-constrained robot joint. The third property is right-angle compact layout, which resolves the geometric constraint of bringing motor torque into a joint axis from the lateral direction — a constraint that appears repeatedly in robot arm and positioner mechanical design.

The efficiency penalty in context: For a robot joint that moves for an average of 2 hours per 8-hour shift (25% duty cycle) at 500 W mechanical output, the worm gear’s 35% additional efficiency loss versus a helical gear train represents approximately 175 W extra heat generation during operation — or about 350 Wh per shift. At Korean industrial electricity rates (approximately ₩90/kWh), this is approximately ₩32 per shift, or ₩8,000 per year. Against the design and manufacturing cost of a more complex multi-stage helical joint, this energy cost rarely justifies the complexity increase for low-to-medium duty robotic applications.


Repeatability, Accuracy, and Backlash — What the Specification Numbers Actually Mean

ロボット精密位置決めバックラッシュ測定用ウォームギア歯面接触形状

The tooth contact geometry at the worm-wheel mesh — where backlash is created and where it can be adjusted in a duplex worm configuration.

Robot arm specification sheets list two closely related but technically distinct parameters that are frequently confused when selecting worm gear drives for automation. Repeatability is the ability to return to the same position from the same direction after multiple cycles — measured by the scatter of repeated position commands. Accuracy is the ability to reach a commanded position that is different from a previously taught position — affected by calibration, kinematics model errors, and gear geometry errors.

Backlash affects both, but differently. It primarily affects bidirectional repeatability — the scatter when approaching the same position from alternating directions (clockwise and counterclockwise). A standard worm gear with 0.05–0.10 mm backlash at the pitch cylinder introduces angular dead zone that directly translates to bidirectional repeatability error. For a 60 mm pitch radius worm wheel, 0.08 mm backlash = 4.6 arc-minutes = 0.077° of angular dead zone.

For pick-and-place automation where the robot always approaches from the same direction (unidirectional), this backlash creates no repeatability penalty. For welding robots, inspection systems, and any application requiring bidirectional accuracy, backlash must be controlled — either by specifying a duplex worm gear with adjustable backlash, or by implementing software backlash compensation in the robot controller.

Robot / System Type Backlash Requirement Direction Approach Gear Recommendation Ratio Typical
Pick-and-place (palletising) < 0.15 mm acceptable Unidirectional Standard worm gear, DIN8 20:1 – 80:1
Welding / assembly SCARA < 0.05 mm Bidirectional Duplex worm, DIN6–DIN7 60:1 – 120:1
Vision-guided inspection < 0.02 mm Bidirectional + stops Duplex worm DIN5, software comp. 80:1 – 200:1
Collaborative robot (cobot) < 0.08 mm Bidirectional Duplex worm, DIN6 40:1 – 100:1
Solar / antenna tracking < 0.10 mm Primarily unidirect. Standard or duplex worm 80:1 – 300:1
Automated test positioner < 0.01 mm Bidirectional Duplex worm DIN5 + encoder feedback 100:1 – 300:1

Dynamic Loading in Automation — Acceleration Torques, Inertia, and Duty Cycle

The rated torque of a worm gear set is its continuous running torque capacity under steady-state conditions. In robotic and automation applications, the actual instantaneous torque during acceleration and deceleration phases is the critical specification — not the running torque. A robot joint that carries a 10 kg payload at constant velocity produces the torque required to support the payload against gravity. The same joint accelerating from rest to full speed in 0.2 seconds produces an acceleration torque that may be 3–5× the running torque.

Peak Torque Estimation for Robot Joint Drive
T_peak = T_gravity + T_inertia = (F_payload × r_arm × cos θ) + (J_total × α)
T_gravity = payload gravitational torque at maximum arm extension and angle θ from horizontal
J_total = total rotational inertia at the joint (payload + arm structure + gear reflected inertia)
α = joint angular acceleration (rad/s²) — determined by robot controller velocity profile
Example: 5 kg payload at 0.5 m radius, 45° angle, 300°/s² acceleration → T_peak ≈ 17.4 + 22.3 = 39.7 Nm peak vs 11.8 Nm gravity running torque — 3.4× dynamic amplification

For automation worm gear specifications, the service factor applied to the rated torque must account for this dynamic amplification. A general industrial service factor of 1.5 is inadequate for high-cycle robotic applications. The correct approach is to calculate the peak torque directly and select the gear module to ensure the peak torque is within the gear set’s overload capacity (typically 2× the continuous rated torque for short-duration peaks).

Duty Cycle Calculation

Automation drives rarely run at constant load. The RMS torque over the complete motion cycle is the correct specification basis for thermal sizing, while the peak torque determines mechanical strength requirements. For a pick-and-place robot with 80% of cycle time at 30% of peak torque and 20% at 100% of peak torque, the RMS torque is approximately 47% of peak — significantly different from both the peak and the running values.

Reflected Inertia

The motor shaft sees the load inertia reflected through the gear ratio squared (J_reflected = J_load / i²). A high gear ratio dramatically reduces the reflected inertia — a 100:1 worm gear reduces the load inertia seen by the motor by 10,000×. This is why high-ratio worm gears enable small servo motors to accelerate large payloads — the inertia matching is favorable even though the efficiency is moderate.

Stiffness and Resonance

Torsional stiffness of the gear mesh affects the natural frequency of the robot arm under dynamic loading. A stiffer mesh (higher Hertz contact stiffness, which increases with module and contact pattern quality) raises the natural frequency, reducing the risk of resonance within the operating speed range. Korea Ever-Power’s documented contact pattern (≥70% face width) directly contributes to predictable mesh stiffness.


Collaborative Robots and ISO/TS 15066 — Self-Locking as a Safety Function

ISO/TS 15066:2016 specifies requirements for collaborative robot applications where the robot operates in shared workspace with human workers. A key safety parameter is the behaviour of the robot when the safety system commands a stop — particularly in vertical-axis joints where gravity loading will cause the arm to drop if the drive does not hold its position.

In collaborative robot designs using worm gear joints, the inherent self-locking behaviour of a single-start worm at ratio 20:1 and above provides a mechanical position-holding function that does not depend on power, motor holding torque, or electromechanical brakes. This simplifies the safety architecture: the worm gear’s self-locking is a passive, non-power-dependent safety function that can be included in the safety function analysis under IEC 62061 or ISO 13849. The self-locking worm gear joint contributes to achieving PLd (Performance Level d) safety function ratings for position holding in applicable configurations.

Critical specification requirement for cobot self-locking: The self-locking function must be verified at maximum operating temperature with the actual specified lubricant — not at ambient laboratory conditions. A cobot joint drive operating at 68°C housing temperature with low-viscosity synthetic oil may not satisfy the self-locking condition that the same drive satisfies at 25°C with standard mineral oil. Request self-locking calculation at specified operating temperature as part of the design verification documentation. Korea Ever-Power provides this calculation as standard for single-start worm gear sets ordered for safety-function applications.

Automation Engineering in Practice

Four Robotic Worm Gear Specifications — Precision, Safety, and Custom Ratio Solutions

Ulsan, Korea · Automotive Assembly Robot OEM
SCARA Joint Drive — Custom Ratio for Servo Motor Speed Matching

Challenge: A Korean manufacturer of SCARA robots for automotive body welding applications needed a worm gear ratio that matched their specific servo motor operating point. The optimal motor speed for their torque-speed curve was 2,800 RPM; the required joint output speed was 72 RPM. The required ratio was 38.9:1 — not available in any standard catalog. Ordering the nearest catalog ratio (40:1) would have required de-rating the servo motor operating point by 2.75% — acceptable for continuous operation but causing measurable accuracy degradation in high-cycle welding path trajectories.

Solution: Korea Ever-Power manufactured a Level 3 semi-custom worm gear set: z2 = 39-tooth wheel on standard M5 hobbing tooling, matched to a single-start worm shaft ground to the precise 39:1 geometry. The non-standard ratio required no new tooling — only a different index gear setting on the hobbing machine. Lead time: 5 weeks for the first batch. The robot met its path accuracy specification (±0.04 mm at joint) without servo motor re-sizing.

✓ Custom ratio 39:1 · No new tooling · ±0.04 mm path accuracy achieved · 5-week lead time
Ho Chi Minh City, Vietnam · Electronics Pick-and-Place
High-Cycle Wear Failure — Material Upgrade Prevents 6-Month Replacement Cycle

Challenge: A Vietnamese electronics contract manufacturer operating 24/7 pick-and-place assembly lines was replacing worm wheels every 5–7 months on their high-speed component placement robots. The cycle rate was 380 cycles per minute across 22-hour production days — approximately 500,000 tooth mesh contacts per 8-hour shift. CMM analysis of failed wheels showed progressive abrasive wear consistent with inadequate hardness differential: the shaft was C45 induction-hardened (surface hardness 48 HRC at inspection), and the bronze wheel had reached the clearance limit before visible scuffing occurred.

Solution: Korea Ever-Power upgraded: C45 induction-hardened shaft → 40Cr through-hardened at 54 HRC, same module and bore dimensions. The additional 6 HRC surface hardness approximately doubled the hardness differential against the tin bronze wheel, directly improving wear resistance proportional to the hardness differential squared. Same bore, same module, week-for-week drop-in replacement with documentation confirming material upgrade.

✓ 40Cr upgrade · Drop-in replacement · Wear life >18 months (verified) · No modification required
Singapore · Semiconductor Wafer Handling Robot
Precision Gantry Drive — Repeatability Requirement ±0.02 mm Over Temperature Range

Challenge: A semiconductor equipment manufacturer designing a wafer handling gantry for a 200 mm fab required worm gear drives for the θ-axis (rotational positioning) with bidirectional repeatability of ±0.02 mm at the wafer carrier (equivalent to ±0.019° at the 60 mm pitch radius worm wheel). The challenge was maintaining this specification across the temperature range 20°C–40°C within the equipment enclosure — standard worm gear backlash increases with temperature as differential thermal expansion changes the mesh geometry.

Solution: Korea Ever-Power supplied duplex worm gear sets (adjustable backlash) calibrated to zero backlash at 30°C median operating temperature. The duplex configuration allows backlash to be re-adjusted if thermal cycling causes drift — without removing the gear set from the robot. The equipment manufacturer’s qualification testing confirmed ±0.018° bidirectional repeatability across the full temperature range, meeting the ±0.019° specification with margin.

✓ Duplex worm · ±0.018° bidirectional repeatability · Temperature-stable · Specification met with margin
Gyeonggi-do, Korea · Collaborative Robot Integrator
Cobot Arm Joint — Self-Locking Safety Function Documentation for CE Certification

Challenge: A Korean cobot integrator was preparing the CE technical file for a new 6-DoF collaborative robot under the Machinery Directive 2006/42/EC and ISO/TS 15066. The safety function analysis for wrist joint position holding under ISO 13849 required a performance level (PL) assessment for the mechanical self-locking function of the worm gear drive. The integrator needed documented evidence that the worm gear’s self-locking behaviour satisfied the conditions required for a PLd contribution.

Solution: Korea Ever-Power provided a formal self-locking verification document for the specific gear set: lead angle calculation at the specified pitch geometry; friction coefficient range at operating temperature (25°C–70°C) with the specified lubricant; self-locking safety margin at worst-case temperature (70°C, minimum friction scenario); and confirmation that the self-locking function is a passive, non-power-dependent mechanism. This document was accepted by the notified body as supporting evidence for the PLd safety function assignment.

✓ PLd self-locking function documented · CE technical file accepted · Notified body query closed

韓国エバーパワー製品

Worm Gear Products for Robotics and Automation

Duplex Worm Gear — Robotic Joint Drive
Precision · Backlash Adjustable · DIN5–7
Duplex Worm Gear — Robotic Joint Drive
The definitive specification for robot and automation applications requiring bidirectional positional accuracy across the system’s operating lifetime. The dual-lead worm shaft — where the left and right thread flanks have slightly different lead values — allows backlash to be controlled by adjusting the axial position of the worm shaft within its housing: sliding the shaft toward the wheel brings a thicker section of the worm thread into mesh, reducing the clearance between worm thread and wheel tooth to near-zero. In a 6-DoF robot operating 20 hours per day, the mechanical backlash of a standard worm gear joint will grow from its initial specification (typically 0.03–0.08 mm) to 0.20–0.35 mm over 12–18 months as the wheel tooth flanks wear during high-cycle operation. The duplex worm allows this backlash to be corrected in a 15-minute maintenance procedure — axial shaft shift — without removing the gear set from the robot or replacing any components. Readjustment is possible 4–6 times over the gear set’s service life. Self-locking behaviour is fully maintained through the adjustment range for single-start configurations, preserving the safety function. Precision class DIN5 to DIN7 depending on specification; contact pattern ≥ 70% documented. Available in SS316 for cleanroom and food-adjacent automation applications. Formal self-locking verification document available for CE Machinery Directive and cobot safety function submissions.
反発Adjustable from near-zero — no part replacement
精密クラスDIN5, DIN6, or DIN7
セルフロックPreserved through adjustment range
Readjustment耐用期間中に4~6回のサイクル
CE supportSelf-locking safety function document

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Alloy Steel Worm Set — Custom Automation Specification
Custom Ratio · High Precision · Multi-Start
Alloy Steel Worm Set — Custom Automation Specification
Standard catalog ratios (5, 7.5, 10, 15, 20, 25, 30, 40:1…) are defined by the most common industrial applications. Robotic and automation systems are frequently designed around servo motor operating points and kinematic requirements that fall between catalog ratios — 37:1, 43:1, 67:1, 84:1. Korea Ever-Power manufactures any integer ratio from 5:1 to 300:1 at standard module sizes (M0.5 to M10) as a Level 3 semi-custom specification, without new tooling and with lead times comparable to catalog supply on reorder. Multi-start configurations (z1=2 or z1=4) are available where efficiency improvement is required alongside a specific ratio — for example, a 20:1 four-start set at 85% efficiency instead of a 20:1 single-start set at 68% efficiency. The alloy steel worm shaft (40Cr through-hardened to 50–56 HRC, or SCM415 carburized to 58–62 HRC for high-cycle precision applications) and ZCuSn10Pb1 tin bronze wheel are the standard material pair. Every set includes CMM dimensional inspection report, contact pattern photograph (≥70% confirmed), and material certificates. For automation supply programs with recurring orders of the same specification, blanket order arrangements with fixed pricing and 2–3 week call-off lead times are available.
比率範囲Any integer 5:1 – 300:1
Multi-startz1=1, 2, or 4 available
モジュールM0.5~M10
リードタイム通常3~5週間、再注文は2週間
供給プログラム包括発注が可能

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自動化用サーボマウント式ウォームギア減速機
密閉型減速機・サーボフランジマウント
自動化用サーボマウント式ウォームギア減速機
自動化およびロボットアプリケーションにおいて、モーターフランジマウント、IP54またはIP65ハウジング、潤滑剤充填済み、出力シャフトまたは中空ボアなど、完全に密閉された駆動アセンブリが必要な場合、Korea Ever-Powerのサーボ対応ウォームギア減速機は、サーボモーターに直接取り付け可能なハウジング構成で精密ギアセットを提供します。減速機内のウォームギアセットは、ベアギアセットと同じ精度規格(標準でDIN6~DIN7、ご要望に応じてDIN5)、材料仕様、およびドキュメント要件を満たしています。ハウジングはアルミニウム合金製(ロボットアームへの統合に適した軽量)で、クリーンルーム対応のために陽極酸化処理またはコーティング仕上げを選択できます。入力カップリングは、IEC 56からIEC 132までのサーボモーターフレームサイズに対応しています。出力構成は、ソリッドシャフト、中空ボア、フランジマウントです。多軸ロボットポジショナーおよびガントリー自動化システムの場合、減速機ハウジング構成内の同一のギアセットにより、ロボットの精度に必要な仕様品質を維持しながら、機械的な統合が簡素化されます。自動化およびポジショナーアプリケーション向けの統合ウォームギア減速機の仕様については、当社のサイトをご覧ください。 wormgearreduer.top
ハウジングアルミニウム製、IP54またはIP65
モーターマウントIEC 56 – IEC 132
出力ソリッドシャフト、中空ボア、フランジ
精度DIN6~DIN7規格、DIN5はご要望に応じて対応
文書ベアギアセットの標準と同じ

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ロボティクスとオートメーションに関するよくある質問

ロボットと自動化におけるウォームギア ― 機械・制御エンジニアからの質問

ウォームギアのバックラッシュはどのように測定されるのですか?また、データシートに記載されている数値と、ロボットで発生する位置誤差との関係はどうなっているのでしょうか?+

ウォームギアセットのバックラッシュは、通常、入力シャフトを固定した状態で出力シャフトを既知のトルクで交互に両方向に回転させたときの出力シャフトの角度移動として測定されます。2 つの位置間の角度差がバックラッシュ角です。この角度は、ピッチ シリンダでの線形値 (バックラッシュ角 × ピッチ半径) として報告されます。この値とロボットの位置誤差の関係は、ロボットがターゲットにどのように接近するかによって異なります。一方向アプローチ (常に同じ方向から) では、バックラッシュのペナルティはほぼゼロになります。双方向アプローチでは、バックラッシュ全体がデッド ゾーンになります。ピッチ半径 60 mm のウォームホイールの場合、0.08 mm のバックラッシュ = 4.6 分角 = 0.077° の角度デッド ゾーンになります。ジョイントから 500 mm 離れたロボットツールの中心点では、これは約 0.67 mm TCP の位置誤差に相当します。これは精密な組み立てには重要ですが、多くのマテリアル ハンドリング アプリケーションでは許容範囲内です。

バックラッシュ補正を、二重ウォームギアを使用する代わりにソフトウェアで実装することは可能でしょうか?+

はい、ソフトウェアによるバックラッシュ補正は、多くの自動化アプリケーションで有効です。ロボットコントローラは、各ジョイントの既知のバックラッシュ値を記憶し、方向転換の前に事前補正動作を追加します。つまり、接近方向でバックラッシュ距離だけターゲットを通過し、その後ターゲットに反転します。これにより、準静的位置決めにおける双方向の繰り返し誤差が解消されます。制限事項: (1) ソフトウェア補正は既知の一定のバックラッシュに対して有効です。バックラッシュが摩耗によって増大する場合は、補正値を定期的に更新する必要があります。(2) 動的補正は、高速ではより複雑で効果が低くなります。(3) 平均位置誤差が補正されていても、ギアのかみ合いのコンプライアンスは依然として存在します。つまり、急速な方向転換による振動は、ソフトウェア補正では解消されません。数千時間にわたるバックラッシュの増大が懸念される高サイクルアプリケーションでは、機械的に再調整可能な複式ウォームギアの方が、より堅牢な長期ソリューションとなります。

3,000 RPMで動作するサーボモーターで、最大90 RPMで動作させる必要があるロボット関節を駆動する場合、どのギア比を使用すればよいでしょうか?+

必要な比率: 3,000 ÷ 90 = 33.3:1。最も近い標準カタログの比率は 30:1 と 36:1 です。30:1 の場合、ジョイントの最大速度は 100 RPM となり、サーボの速度制限より 11% 速くなります。36:1 の場合、ジョイントの最大速度は 83.3 RPM となり、必要な速度より 7.5% 遅くなります。どちらも理想的ではありません。Korea Ever-Power では、お客様のサーボモーターとジョイントの速度要件に正確に適合する 33:1 の比率 (z2 = 33 歯、シングルスタートウォーム) を新しい工具なしでレベル 3 のセミカスタム仕様として製造できます。ご注文の際にモジュール (または中心距離とシャフト径) をご提供いただければ、33:1 でのジオメトリを確認してから作業を進めます。

サーボモーターのトルク予算計算において、ウォームギアの効率をどのように考慮すればよいですか?+

トルク予算では、ウォームギアの効率が 2 箇所に現れます。駆動方向 (モータが負荷を駆動する場合) では、ジョイントで使用可能な出力トルクは T_output = T_motor × gear_ratio × η で表され、η は順方向の効率です。1 Nm のモータで 65% の効率を持つ 50:1 のギアセットを使用すると、ジョイントでは 32.5 Nm (50 Nm ではありません) のトルクが発生します。速度変更の場合、ジョイント速度 = モータ速度 ÷ ギア比となります。電力予算の場合、入力電力 = 出力電力 ÷ η となるため、モータは負荷が必要とする電力よりも多くの電力を供給する必要があります。サーボモータのサイジング ソフトウェアで、計算にウォームギアの効率が含まれていない場合は、必要なジョイント トルクに (1/η) を掛けて必要なモータ トルクの寄与を求め、ギアボックスで発生する熱に (1-η) × P_input を掛けて熱負荷を求めます。

既存のロボット関節のギア比を、モーターやハウジングを変更せずに変更したいのですが、可能でしょうか?+

はい、新しい比率が、同じハウジング中心距離内に収まる歯数のホイールを使用する場合は可能です。シングルスタートウォーム(z1=1)の場合、比率を40:1から35:1に変更するには、ホイールを40歯から35歯に変更する必要があります。ホイールのピッチ直径は比例して変化します。M5の35歯ホイールのd2は、40歯ホイールのd2 = 35 × 5 = 175 mmです。中心距離は、(d1 + d2)/2 =(50 + 200)/2 = 125 mmから(50 + 175)/2 = 112.5 mmに変化するため、ハウジングまたはシムの配置を変更する必要があります。ハウジングに調整機構がある場合(多くのポジショナーやロボットの設計にはあります)、同じハウジング内で比率を変更することが可能です。既存のギアセットの寸法(モジュール、現在の歯数、シャフト径、中心距離)、現在のギア比、および必要なギア比をご提供いただければ、Korea Ever-Powerが設計変更作業を行う前に、既存のハウジングでギア比の変更が可能かどうかを確認いたします。

高サイクル組立ロボットにおけるウォームギアジョイントの期待耐用年数はどれくらいですか?+

耐用年数は主に、ホイールの材質、接触パターンの品質、潤滑、および実際のトルクと定格トルクの比率によって決まります。適切に指定された合金鋼シャフトとZCuSn10Pb1青銅ホイールセットを、定格トルク60~70%で400サイクル/分(1シフトあたり約1400万サイクル)の連続運転で使用した場合、潤滑が適切で慣らし運転が完了していれば、ホイールの歯面摩耗は8,000~15,000運転時間仕様内に収まるはずです。これを短縮する主な要因は、定格トルク80%を超える運転(ピッチング疲労を劇的に加速)、腐食性攻撃を引き起こすEP添加剤潤滑剤、80℃を超える運転温度(潤滑剤の劣化を加速し、摩擦を増加させる)、および全負荷での急激なモーター始動による衝撃荷重(高サイクル自動化ドライブにはソフトスタートモーター制御を使用)です。摩耗粒子数を追跡し、摩耗率の加速を早期に警告するために、2,000時間ごとにオイル分析サンプリングを行うことをお勧めします。

ISO 13849で規定されている安全機能として自己ロック動作が求められる協働ロボット用途において、ウォームギアセットをどのように指定すればよいでしょうか?+

仕様には、次の事項を含める必要があります。(1) 周囲温度だけでなく、最悪の温度および潤滑条件下において、摩擦角よりも低いリード角を生成するギア比と始動数。(2) セルフロック計算で使用される潤滑剤の仕様(ISO VG グレードおよびタイプ)。(3) 最悪の熱条件下におけるハウジングの最大予想温度。(4) 必要なセルフロック安全マージン(通常 ρ' – λ ≥ 1.5°)。Korea Ever-Power は、安全機能用途向けに注文されたシングルスタートウォームギアセットのこれらのパラメータを網羅した正式なセルフロック検証文書を提供しています。この文書には、リード角の計算、指定された温度範囲での摩擦係数データ、最悪の温度における摩擦角、および結果として得られる安全マージンが含まれています。この文書は、ISO 13849 安全機能分析の裏付け証拠として直接組み込めるようにフォーマットされています。

協働ロボットにおけるウォームギア駆動の騒音レベルはどのくらいか、また、それを最小限に抑えるにはどうすればよいか?+

ウォームギア駆動は、同じモジュールの同比のヘリカルギアトレインよりも本質的に静かです。これは、ウォームホイールの歯の接触が、平歯車の衝撃支配の歯のかみ合いではなく、徐々に歯のかみ合いが進む滑り接触であるためです。適切に仕様が定められ、十分に潤滑されたウォームギア駆動の標準的な騒音レベルは、中程度の動作速度(ウォームシャフト 500~1500 RPM)で 1 メートルで 55~70 dB(A) であり、ほとんどの協働ロボットの動作環境よりも低くなっています。騒音低減対策: (1) モジュールサイズをわずかに大きくして歯の接触応力を低減します (接触周波数の騒音を低減)。(2) 接触パターンの品質を向上させます。韓国の Ever-Power の接触パターン写真で検証された ≥70% の接触パターンは、点接触の不一致ギアセットよりも大幅に少ない噛み合い騒音を発生させます。(3) 適切な潤滑油粘度を確保します。 (4)ナイロンまたはPOMプラスチック製のウォームホイールは、トルク容量を犠牲にして、非常に低負荷の用途で騒音を大幅に低減します。

ロボット用ウォームギア駆動装置を指定してください

ロボットの種類、関節軸、必要な比率(またはモーター速度+関節速度)、バックラッシュ要件、繰り返し精度仕様、デューティサイクル、および安全機能に関する文書要件をご指定ください。Korea Ever-Powerは、カスタム比率の確認と納期を含めた完全な仕様書を1営業日以内にご提供いたします。

編集者: Cxm