선형 액추에이터 지정: 3가지 주요 요소
2021년 11월 17일 작성자: Mark Allinson 코멘트 남기기
작성자: Japh Humphries, 영국 영업 및 상업 관리자, Matara UK
선형 모션 시스템은 식품 가공 공장부터 반도체 제조업체, 포장 생산업체 등 광범위한 산업 전반에 걸쳐 비즈니스에 매우 중요합니다.
실제로, 부하를 비용 효율적으로 직선으로 안전하고 정확하게 이동해야 하는 거의 모든 곳에서 가능합니다.
이러한 시스템은 자동화를 향상시키는 동시에 생산 비용을 낮추어 매우 귀중한 시스템이 되었습니다.
선형 액추에이터는 선형 가이드와 동력 전달 구성 요소를 단일 장치에 결합한 선형 모션 시스템의 핵심입니다.
기계 제작자는 이러한 요소를 내부에서 설계하고 생산하는 것을 선택할 수 있지만 대다수는 기성품인 "기성품" 선형 액추에이터를 선택합니다. 전체 기계 설계 및 제작 비용을 절감하고 애플리케이션 테스트를 거쳐 최적화된 구조를 제공하기 때문입니다. , 신뢰성이 높고 정확하며 반복성을 제공합니다. 모두 생산 기계 및 자동화 시스템의 핵심입니다.
선형 모션 시스템의 모든 구성 요소를 개별적으로 전체적으로 고려하는 것이 중요하지만 벨트 구동, 볼 스크류 구동 또는 전기 로드 유형 액추에이터와 같은 올바른 선형 액추에이터를 선택하는 것이 기본입니다. 고려해야 할 여러 가지 요소가 있지만 나머지 세 가지 요소가 나머지 요소보다 우월하며 시스템을 '성패'시킬 것입니다.
핵심 요소 1: 속도
진행 중인 프로세스 속도는 액추에이터의 수명과 효율성에 영향을 미칩니다.
볼 스크류 선형 액추에이터는 일반적으로 1미터 미만의 스트로크 길이에서 약 0.35~1.5m/s의 속도로 작동하지만 어셈블리에 지지대를 추가하면 더 높은 속도와 더 긴 길이를 얻을 수 있습니다.
그러나 이것은 볼 스크류 액츄에이터가 고속에서 스크류가 회전하면서 진동하고 휘어지는 "스크류 휩"에 취약할 수 있는 경우에만 적용됩니다. 시간이 지남에 따라 이는 액추에이터의 성능에 부정적인 영향을 미쳐 조기 마모로 이어지고 수명이 단축될 수 있습니다.
볼 스크류 선형 액츄에이터가 더 이상 옵션이 아닌 보편적인 차단 지점은 없지만, 이는 스크류의 치수와 재질, 액츄에이터의 사용 및 환경을 포함한 다양한 요인에 따라 크게 달라집니다. 최대 3m/s의 더 높은 속도를 달성하려면 벨트 액추에이터를 고려해야 합니다.
벨트 액추에이터는 더 높은 속도와 긴 스트로크가 필요한 응용 분야에서 더 나은 성능을 발휘합니다. 다음 핵심 요소를 살펴보겠습니다.
핵심 요소 2: 스트로크 길이
스트로크 길이는 선형 레일 액추에이터가 부하를 한 방향으로 이동하는 데 필요한 거리를 나타냅니다.
선형 볼 스크류 액추에이터는 일반적으로 스트로크 길이가 약 1,000mm로 설계되지만, 예를 들어 다양한 직경의 볼을 사용하여 더 작거나 더 큰 길이를 수용할 수 있습니다.
그러나 스트로크 길이가 54,000mm를 초과하는 경우에는 볼 스크류 액추에이터를 권장하지 않습니다. 더 긴 스트로크 길이의 경우 벨트 구동 액추에이터가 더 나은 옵션입니다. Matara에서는 스트로크 길이가 100mm에서 6,700mm에 이르는 선형 액추에이터를 제조할 수 있습니다.
스트로크 길이를 볼 때 가장 중요한 고려 사항 중 하나이자 너무 자주 간과되는 것은 안전 스트로크입니다.
안전 스트로크는 시스템의 비상 정지가 필요한 경우 액추에이터가 관성 정지할 수 있는 공간을 제공하는 허용치입니다. 이렇게 하면 베어링 테이블(및 부하)이 액추에이터 끝단에 부딪혀 손상될 수 있는 것을 방지할 수 있습니다.
특정 프로세스에서 비상 정지가 드물더라도 선형 액추에이터는 지속적으로 급정지하도록 설계되지 않았으므로 안전 스트로크를 고려하는 것이 좋습니다. 이는 액추에이터의 내부 작동에 마모를 일으킬 수 있기 때문입니다. 시간이 지남에 따라.
안전 스트로크를 계산하려면 벨트 구동 액추에이터의 경우 액추에이터의 각 끝에서 모터의 2회전(또는 총 4회전)과 동일한 거리를 지정합니다. 볼스크류 액츄에이터의 경우, 볼스크류 피치의 2배를 기준으로 합니다. 다른 요소를 고려해야 할 수도 있지만 이 계산은 좋은 출발점입니다.