메인 드라이브

메인 드라이브는 주로 폐루프 제어 방식의 전기 동기 및 비동기 모터입니다. 이러한 모터는 터닝, 밀링, 연삭 기계뿐만 아니라 머시닝 센터에 사용되는 키트형 또는 하우징형 모터에 사용됩니다. 대부분 공랭식인 하우징형 모터를 사용하는 기존 스핀들 드라이브도 메인 드라이브로 널리 사용됩니다. 모터 스핀들과 비교했을 때 두 시스템의 부수적인 비용을 고려하면 비용이 저렴합니다. 한편으로는 기어박스를 통해 회전 속도와 토크를 가공 작업에 맞게 조정할 수 있습니다. 하지만 다른 한편으로는 기어박스가 원치 않는 반경 방향 힘, 소음 및 마모 증가를 유발합니다.

스핀들이 통합된 키트 모터를 사용하는 주요 드라이브는 기술적으로 더욱 정교해졌습니다. 기어박스와 클러치가 필요 없기 때문에 이러한 드라이브는 전단력 없이 중심 회전 운동을 가능하게 합니다. 이러한 드라이브는 장기적인 부드러운 작동과 최소한의 마모로 인해 뛰어난 성능을 보이며, 고성능 가공에 자주 사용됩니다. 더 높은 토크를 가진 드라이브는 현재로서는 비용이 상당히 많이 드는 편인데, (유성) 기어를 스핀들에 통합하거나 더 높은 모터 출력을 선택해야 하기 때문입니다. 예방적 유지보수 및 정비를 위해서는 측정 데이터를 모니터링하고 수집하기 위해 센서를 스핀들에 통합해야 합니다. 오일, 공기 또는 글리콜을 이용한 냉각은 여전히 ​​필요합니다.

피드 드라이브

이송 드라이브의 경우, 전기기계식과 유압식 시스템 중 하나를 선택할 수 있습니다. 전기기계식 이송 드라이브의 경우, 볼스크류 어셈블리를 갖춘 전기 서보모터가 현재 전 세계적으로 널리 사용되고 있습니다. 이 서보모터는 회전 운동을 직선 운동으로 변환합니다. 동기식 하우징 모터는 위치 결정, 동기화된 작동 및 동력학 측면에서 메인 드라이브보다 더 높은 요구 사항을 충족해야 하므로 선호됩니다.

높은 정적 강성으로 인해 이 전통적인 구동 시스템은 다양한 용도에 적합하지만 마모가 발생하기 쉽습니다. 설치 조건과 필요한 토크 강도에 따라 서보모터는 스핀들에 직접 연결되거나 동기 벨트 등을 통해 연결됩니다.

구동 장치는 내마모성과 높은 강성, 그리고 역동성을 갖춰야 합니다. 이러한 특성의 조합은 간접 위치 측정 시스템을 갖춘 동급 볼스크류 어셈블리보다 더 높은 정밀도와 장기적인 무고장 작동을 가능하게 합니다.

드라이브의 부하 체계는 드라이브의 사용을 제한하는 한 가지 측면입니다. 물론, 이것이 큰 힘을 사용하는 가공 시 볼 스크류 어셈블리와 유압 드라이브 솔루션을 배제할 수 있다는 것을 의미하지는 않습니다. 최대 허용 슬라이딩 속도를 가진 칩 커버와 감쇠 동작을 가진 캐리지 가이드와 같은 기계 지지 요소 또한 적용을 제한할 수 있습니다. 리니어 모터 드라이브의 이점은 관련 투자 비용으로 상쇄되며, 이는 지금까지 이 드라이브 기술의 세계적인 혁신을 가로막았습니다.

유압식 이송 드라이브는 그 장점이 상당한 경우, 예를 들어 좁은 공간이나 높은 동력과 큰 이송력이 필요한 응용 분야에서 수요가 높습니다. 물론, 유압식 이송 드라이브는 마이크로미터 단위까지 정확하게 위치해야 합니다. 실제 적용 사례에서 유압식 선형 드라이브는 유격 없이 작동하고, 수명이 길며, 볼스크류 조립 방식의 유사 드라이브보다 내구성이 더 뛰어납니다. 전기식 이송 드라이브의 경우, 토크와 회전 속도 등 각각의 특정 성능을 고려하여 설치해야 합니다. 그러나 유압 축은 유압 유체 어큐뮬레이터에서 필요에 따라 에너지를 공급받아 설치 입력 전력을 최대 80%까지 절감할 수 있습니다.

보조 드라이브

다양한 드라이브가 보조 드라이브 애플리케이션에 필요한 성능을 충족합니다. 공작기계의 다양한 보조 드라이브 기능 전반에 걸쳐 뚜렷한 추세가 없으며, 검증된 특정 장치도 눈에 띄지 않습니다. 선택은 애플리케이션에 따라 달라집니다.

폐쇄적인 기능 시퀀스를 가진 하나의 기계 그룹이 다양한 구동 장치를 결합하는 것은 드문 일이 아닙니다. 수직 또는 대각선으로 이동하는 캐리지에 전기 기계식 구동 장치를 유압 또는 공압식 중량 보상 장치와 함께 사용하는 응용 분야에서 이러한 사례가 있습니다. 여기서 중량 보상은 가장 넓은 의미에서 수동 보조 구동 장치로 이해될 수 있으며, 이동된 질량의 중량을 보상하는 역할을 합니다. 중량 보상은 여러 가지 방법으로 달성할 수 있으며, 유압 유체 어큐뮬레이터를 사용하는 유압 시스템이 널리 사용됩니다. 보상이 필요한 중량이 작다면 공압 가스 스프링이 해당 기능을 수행할 수 있습니다. 이러한 솔루션의 장점은 적응 가능한 동적 거동과 유리한 에너지 균형에 있습니다.

공압 드라이브는 무게가 가볍고 제어 구조가 간단하며 동작 속도가 빠르기 때문에 핸들링 장치에 사용하기에 이상적입니다. 이러한 특징은 생산 공정의 공작물 흐름에 통합되는 소형 중량의 이송 및 적재 장치에 적용됩니다. 공작 기계의 공구 및 공작물 클램핑은 작동 정확도와 반복성에 영향을 미치므로 매우 중요합니다. 유압 클램프는 특수한 유형의 보조 드라이브로, 자동화가 용이하여 공작물 적재 및 하역이 무인으로 이루어지는 기계에 사용됩니다. 클램핑 요소의 높은 힘 밀도는 가장 작은 공간에서도 클램핑 장치를 구축하는 데 유리합니다.

결론

공작기계의 구동 작업에 대한 솔루션으로 다양한 전기, 유압, 전기기계 및 공압 구동 개념이 제공됩니다. 엔지니어링 팀은 다양한 제약 조건을 고려하여 작업에 적합한 구동 개념 유형을 결정해야 합니다. 이러한 모든 기술 분야에 대한 전문 지식을 갖춘 우수한 자동화 공급업체는 이러한 결정 과정에서 고객을 고려하고 조언해 줄 것입니다.