안티 구현

Jul 10, 2023

리드 스크류를 스테퍼 모터와 통합하는 것은 정밀한 선형 모션을 얻기 위한 간단하고 비용 효율적인 방법입니다. 그러나 이러한 정밀도를 얻으려면 사용자가 외부적으로 추가하거나 제조업체에서 설계해야 하는 회전 방지 지침이 필요합니다. 어떤 옵션이 귀하에게 적합한지 결정하려면 안내 시스템에 대한 필요성을 분석하고 각 접근 방식의 장점과 단점을 비교해야 합니다.

기존 전동 리드 스크류(MLS)의 주요 구성 요소는 스테퍼 모터, 리드 스크류 및 다양한 방식으로 부하에 연결되는 너트입니다. 모터가 리드 스크류를 돌릴 때 너트와 연결된 부하가 응용 분야에 필요한 위치 지정을 달성하기 위해 앞뒤로 이동해야 합니다. 그러나 해당 너트가 고정되어 있지 않으면 나사와 함께 회전하고 축을 따라 아무런 움직임도 발생하지 않습니다.

이 문제를 방지하기 위해 너트를 안정화하는 두 가지 기본 접근 방식이 있습니다. 하나는 외부 안내 시스템을 직접 구축하는 것입니다. 다른 하나는 액추에이터 제조업체의 설계에 따라 이미 너트가 고정되어 있는 시스템을 구입하는 것입니다.

이미 MLA(전동식 선형 액추에이터)를 활용하고 있고 기술 지식과 리소스가 있는 경우 회전 방지 어셈블리를 직접 설계하고 추가할 수 있습니다. 응용 분야의 스트로크 길이가 2.5인치보다 길고, 하중이 200lbf보다 무겁고, 속도가 20in/s보다 빠른 경우 외부 시스템이 최선의 선택일 수 있습니다. 자신만의 안내 시스템을 구축하는 것은 시간이 많이 걸리고 다소 위험한 과정이 될 수 있습니다.

아마도 외부 및 내부 지침 전략을 선택할 때 가장 중요한 요소는 외부 구조에 사용할 수 있는 공간의 양일 것입니다. 외부 접근 방식에 대한 일반적인 접근 방식에는 프로파일 레일, 선형 레일 또는 너트에 부착되어 움직임을 정밀하게 안내하는 기타 고정 어셈블리의 일부 조합이 포함됩니다(그림 1). 그런 다음 설계에 따라 자재 명세서에 패스너, 커플링 및 기타 구성요소가 포함됩니다. 시스템을 장착하고 로드를 연결하고 정렬을 확인하는 방법도 중요한 성공 요인입니다.

위의 문제를 올바르게 해결한다면 자체 가이드 시스템을 구축하면 시스템을 애플리케이션에 매핑하는 데 좀 더 유연성을 얻을 수 있으며 특히 시간과 장기 유지 관리를 고려하지 않는 경우 구성 요소 비용이 조금 낮아질 수 있습니다. 그러나 소규모 응용 분야의 경우 설계 시간 및 기타 항목을 포함한 총 설치 비용이 더 낮기 때문에 제조업체에서 회전 방지 가이드를 내장하는 경우 거의 항상 더 좋습니다.

그림 2는 안내 시스템이 내장된 액추에이터를 사용하는 피펫팅 시스템을 보여줍니다. 모든 유도 기술을 액추에이터에 내장하면 시스템이 훨씬 단순해집니다. 대부분의 제조업체는 너트가 앞뒤로 원활하게 움직일 수 있도록 하면서 너트가 회전하는 것을 방지하는 커버 튜브로 리드 스크류 샤프트를 둘러싸서 필요한 지침을 달성합니다.

일부 스테퍼 모터 선형 액추에이터에서는 커버 튜브가 알루미늄으로 만들어지고 안정된 표면에 단단히 장착되는 모터에 부착됩니다(그림 3). 튜브 내에 성형된 스플라인은 너트를 잡아서 너트가 회전하는 것을 방지하므로 리드 스크류 전체에 걸쳐 선형 모션 변환이 가능합니다. 너트는 부하에 연결되는 스테인리스 스틸 확장 튜브에 부착되어 기존 액추에이터와 마찬가지로 부하를 앞뒤로 움직입니다.

본질적인 회전 방지 기능을 갖춘 스테퍼 모터 선형 액추에이터를 구입하면 직접 제작하는 데 드는 시간, 비용 및 유지 관리가 필요하지 않습니다. 또한 처리해야 하는 BOM(Bill of Materials)과 액추에이터를 소유하고 운영하는 데 드는 장기적인 비용도 줄어듭니다. 또한 공장에서 정렬되어 지속적으로 안정적인 성능을 보장합니다.

상대적으로 짧은 스트로크를 사용하는 많은 고정밀 응용 분야에서는 이 접근 방식의 이점을 누릴 수 있습니다. 그림의 피펫팅 응용 프로그램과 같이 수직 위치에서 화학 물질을 분배하기 위한 프로빙과 관련된 응용 프로그램 외에도 정밀 비례 밸브 제어, 현미경 슬라이드 스테이지 조정 및 컴퓨터 모니터 기울기 등의 다른 예가 있습니다.