무엇을, 왜, 어떻게

볼스크류는 높은 추력과 정확한 위치 제어 능력을 갖추고 있어 선형 운동이 필요한 많은 자동 조립 설비에 사용됩니다.

볼스크류는 소형 부품 조립을 위한 위치 결정 스테이지를 구동합니다. 로봇의 Z축과 전기 기계식 조립 프레스의 램을 제어하는 ​​데 사용됩니다. 높은 강성, 낮은 침하각, 빠른 이동 속도를 갖춘 볼스크류는 매거진 로더, 페이스트 프린터, 디스펜서, 배치 및 삽입 장비 등 다양한 전자 제품 조립 기계에서 찾아볼 수 있습니다.

애크미 스크류처럼 볼스크류도 회전 운동을 직선 운동으로 변환합니다. 하지만 애크미 스크류와 달리 볼스크류는 오목한 나선형 나사산을 가지고 있으며, 스크류와 너트 사이에는 볼 베어링이 순환 궤도를 따라 움직입니다. 이러한 구조는 기계적 마모를 획기적으로 줄여주며, 볼스크류가 모터 토크의 90% 이상을 추력으로 변환할 수 있도록 합니다.

볼스크류의 나사산은 연삭 또는 압연 방식으로 가공할 수 있습니다. 연삭 나사산이 있는 볼스크류는 압연 나사산이 있는 볼스크류보다 정밀도가 높지만 가격도 더 비쌉니다. 애크미 스크류와 마찬가지로 볼스크류에도 미세한 유격, 즉 모터가 회전하지 않을 때 스크류와 너트 사이의 상대적인 축 방향 움직임이 있습니다. 볼스크류와 애크미 스크류 모두에서 유격은 일반적으로 0.006인치에서 시작합니다. 그러나 애크미 스크류는 마모가 진행됨에 따라 유격이 증가합니다. 볼스크류는 마모가 적은 방식으로 작동하기 때문에 이러한 현상이 발생하지 않습니다.

백래시가 문제가 되는지 여부는 적용 분야에 따라 다릅니다. 예를 들어, 수직 운동이 필요한 경우 하중이 너트를 지속적으로 아래로 누르기 때문에 백래시는 문제가 되지 않습니다. 백래시를 제거하는 한 가지 방법은 예압 너트를 사용하는 것입니다. 예압이란 볼과 홈 사이의 접촉면에 미리 응력을 가하여 레이스웨이에 유격이 없도록 하는 것을 의미합니다. 너트의 위치는 축의 회전 위치에 따라 결정됩니다. 또한 예압은 시스템의 강성을 증가시킵니다.

볼스크류 양 끝단의 지지 베어링은 간과해서는 안 될 중요한 요소입니다. 이러한 베어링은 단순 지지, 고정 지지 또는 자유 지지로 구분됩니다. 볼 베어링과 같은 단순 지지는 우수한 반경 방향 강성을 제공하지만 축 방향 강성은 없습니다. 앵귤러 콘택트 베어링 쌍과 같은 고정 지지는 양방향 강성을 제공합니다. 자유 지지는 말 그대로 아무런 지지대가 없는 것을 의미합니다.

볼스크류를 얼마나 잘 지지하느냐에 따라 스크류의 회전 속도와 하중 지지력이 결정됩니다. 볼스크류를 설계할 때는 엔지니어가 가능한 한 많은 적용 정보를 제공해야 합니다. 이 정보에는 예상 하중, 회전 방향, 회전 주기, 스트로크 수 및 수명 주기가 포함되어야 합니다. 베어링 씰에 영향을 미칠 수 있는 환경 조건 또한 중요합니다.

코리는 엔지니어들에게 정확도, 반복성, 분해능의 차이를 알고, 실제로 필요한 것보다 더 높은 정확도를 요구하지 않도록 조언합니다. 나사의 정확도를 높이는 것은 매우 비용이 많이 듭니다. 반복성을 높이는 것은 일반 너트와 예압 너트의 차이와 같습니다. 비용이 더 들겠지만, 정확도를 높이는 것만큼 큰 차이는 아닙니다. 분해능을 높이는 것은 저렴하고 간단합니다.