무엇, 왜, 어떻게

높은 추력과 정확한 위치 지정이 가능하기 때문에 볼스크류는 선형 운동이 필요한 많은 자동 조립 애플리케이션에서 사용됩니다.

볼스크류는 소형 부품 조립을 위한 위치 결정 스테이지를 구동합니다. 볼스크류는 로봇의 Z축과 전기기계 조립 프레스의 램을 제어합니다. 높은 강성, 낮은 Arial 침하, 빠른 이동 속도를 갖춘 볼스크류는 매거진 로더, 페이스트 프린터, 디스펜서, 배치 및 삽입 장비를 포함한 다양한 전자 조립 기계에 사용됩니다.

애크미 스크류처럼 볼스크류는 회전 운동을 직선 운동으로 변환합니다. 하지만 애크미 스크류와는 달리 볼스크류는 오목한 나선형 나사산을 가지고 있으며, 볼 베어링은 재순환 궤도를 따라 스크류와 너트 사이를 주행합니다. 이러한 구조는 기계적 마모를 획기적으로 최소화하고 볼스크류가 모터 토크의 90% 이상을 추력으로 변환할 수 있도록 합니다.

볼스크류의 나사산은 연삭 또는 압연될 수 있습니다. 연삭 나사산을 사용한 볼스크류는 압연 나사산을 사용한 볼스크류보다 정확도가 높지만, 가격이 더 비쌉니다. 애크미 나사와 마찬가지로 볼스크류는 모터가 회전하지 않을 때 나사와 너트 사이의 상대적인 축 방향 운동인 백래시가 미미합니다. 볼스크류와 애크미 나사 모두 백래시는 일반적으로 0.006인치(0.006인치)에서 시작합니다. 그러나 애크미 나사는 마모가 진행됨에 따라 백래시가 증가합니다. 볼스크류는 마모가 적기 때문에 이러한 현상이 발생하지 않습니다.

백래시 발생 여부는 적용 분야에 따라 다릅니다. 예를 들어, 수직 운동 적용 분야에서는 하중이 지속적으로 너트를 누르기 때문에 백래시는 문제가 되지 않습니다. 백래시를 제거하는 한 가지 방법은 예압 너트를 사용하는 것입니다. 예압 너트는 볼과 홈 사이의 경계면에 예압이 가해져 있어 궤도에 틈새가 없음을 의미합니다. 너트의 위치는 전적으로 샤프트의 회전 위치에 따라 결정됩니다. 또한 예압은 시스템의 강성을 높입니다.

볼스크류 양쪽 끝에 있는 지지 베어링은 간과해서는 안 됩니다. 이 베어링은 단순 지지, 고정 지지, 자유 지지로 구분됩니다. 볼 베어링과 같은 단순 지지는 우수한 반경 방향 강성을 제공하지만 축 방향 강성은 제공하지 않습니다. 앵귤러 콘택트 베어링 쌍과 같은 고정 지지는 양방향 강성을 제공합니다. 자유 지지는 말 그대로 지지가 전혀 없는 지지입니다.

볼스크류를 얼마나 잘 지지하느냐에 따라 스크류 회전 속도와 스크류에 가할 수 있는 하중이 결정됩니다. 엔지니어는 볼스크류를 설계할 때 가능한 한 많은 적용 정보를 제공해야 합니다. 이 정보에는 예상 하중, 방향, 회전 속도, 스트로크, 수명 주기 등이 포함되어야 합니다. 환경 조건 또한 베어링 씰에 영향을 미칠 수 있으므로 중요합니다.

코리는 엔지니어들에게 정확도, 반복성, 분해능의 차이를 알고, 실제로 필요한 것보다 더 높은 정확도를 지정하지 말라고 조언합니다. 나사의 정확도를 높이는 것은 매우 비쌉니다. 반복성을 높이는 것은 일반 너트와 예압 너트의 차이입니다. 비용은 더 들겠지만, 정확도를 높이는 것만큼 크지는 않습니다. 분해능을 높이는 것은 비용이 저렴하고 쉽습니다.