즉시 설치 가능한 선형 모듈은 다양한 산업 분야에서 다양한 기계에서 자재, 제품 및 생산 툴링을 이동하는 데 사용됩니다.

기계 설계자는 특정 생산 및 성능 요구 사항에 따라 선형 모듈을 선택할 때 선택할 수 있는 다양한 옵션을 제공합니다. 그러나 정확하고 정확한 모션이 가장 중요한 요구 사항인 일부 산업 및 시스템 애플리케이션이 있습니다.

특히, 반도체 제조, 레이저 절단 공작 기계, 전자 조립 및 연구실 자동화 시스템과 같은 응용 분야에는 모션 사이클 전반에 걸쳐 진동을 최소화하면서 매우 엄격한 끝점 정확도와 부드러운 이동으로 작동해야 하는 정밀 선형 모듈이 필요합니다.

정밀 선형 모듈을 구별하는 몇 가지 주요 설계 및 성능 특성을 이해하면 기계 및 시스템 설계자가 제작 중인 기계의 요구 사항을 충족하는 최고의 제품을 선택하는 데 도움이 됩니다.

정밀한 모션의 필요성
레이저 절단, 의료 테스트 장비의 자동 샘플링 시스템 또는 제조 도구를 통한 반도체 웨이퍼 이동을 위한 초정밀하고 섬세한 모션에는 이동 중에 매우 안정적이고 거의 진동이 없는 모션이 필요합니다. 최고의 정확도로 대상 엔드포인트에 도달하는 것이 주요 목표입니다.

선형 이동으로 인해 매우 취약한 재료가 손상되거나 저하되지 않도록 보호하려면 안정적인 동작이 중요한 경우가 많습니다. 반도체 웨이퍼는 완벽한 예입니다. 이는 매우 섬세하며 완성된 웨이퍼에는 크기에 따라 잠재적으로 수백만 달러 가치가 있는 칩이 포함될 수 있습니다.

각 웨이퍼는 수백 개의 공정 단계를 거쳐 운반되어야 하며, 한 단계에서 다른 단계로 이동할 때마다 선형 모듈의 진동으로 인해 공정 중인 웨이퍼가 손상되어 최종 가치가 감소할 위험이 있습니다. 진동이 적을수록 위험도 낮아집니다.

엔드포인트 정확성은 생산성 측면에서도 마찬가지로 중요합니다. 전자 부품 트레이가 고속 자동 조립 공정을 통해 이동하는 경우 선형 모듈이 트레이를 미크론 수준의 정확도로 조립 도구에 전달하면 최대 처리량 생산성이 달성됩니다.

또한 이러한 안정적인 모션과 끝점 정확도는 매일 수천 번의 모션 사이클을 통해 반복 가능해야 한다는 점에 유의하는 것도 중요합니다. 부품 위치를 미세 조정하는 데 몇 밀리초가 걸리면 해당 밀리초로 인해 최대 몇 시간의 추가 생산 시간이 추가되어 처리량이 줄어들고 잠재적으로 비용이 부풀려지며 배송 일정에 영향을 미칠 수 있습니다.

이러한 목표를 달성하려면 고성능 정밀 선형 모듈에서 발견되는 핵심 설계, 재료, 구성 및 기능을 반드시 고려해야 합니다.

건축자재
모듈의 하우징 설계와 구성 재료는 장기적인 정확성과 반복성을 좌우할 수 있는 중요한 요소입니다.

선형 모듈 세계에서는 알루미늄이나 강철이 하우징 또는 "프로파일"을 만드는 데 가장 일반적으로 사용됩니다. 알루미늄 하우징은 더 넓은 범위의 모듈 크기와 길이를 충족시키기 위해 비용 효율적으로 압출할 수 있기 때문에 보다 표준적인 선형 모듈에 일반적으로 사용됩니다.

그러나 강철 가공 하우징으로 제조된 정밀 선형 모듈을 고려하는 것이 중요합니다. 이러한 하우징은 일반적으로 알루미늄 기반 모듈(또한 매우 안정적이지만 강철 하우징이 지원할 수 있는 수준은 아님)에 비해 훨씬 적은 모듈 탄력성과 원하는 이동 경로로부터의 편차를 나타냅니다.

모듈의 탄성으로 인해 모듈은 장착된 기계 프레임의 모양을 갖게 됩니다. 압출 알루미늄 하우징의 경우 모듈이 부착된 부분이 비틀리거나 구부러지는 등 약간의 편차가 있는 경우 해당 편차가 반영될 수 있습니다.

정밀 리니어 모듈은 강철 하우징을 가공했기 때문에 이러한 편차가 방지되어 매우 높은 평탄도나 직진도가 보장됩니다. 이는 진동 감소, 끝점 정확도 및 위치 반복성에 기여합니다. 또한 하우징에 가이드 트랙이 통합되어 가공된 기준 모서리가 있는 모듈을 찾으십시오. 일부 회사에서는 더 빠른 장착과 쉬운 정렬을 위해 사용자가 기계 접지 기준 가장자리가 있는 면을 지정할 수도 있습니다.

올바른 애플리케이션을 위한 적절한 크기
매우 정밀한 작동이 필요한 경우 부하를 처리할 수 있는 올바른 크기의 구성 요소를 선택하십시오. 예를 들어, 축방향 또는 비틀림 하중은 단순한 반경방향 하중보다 더 넓거나 더 무거운 부품이 필요할 수 있습니다. 또한 공작 기계, 반도체 생산 및 전자 제조 분야의 많은 고급 응용 분야의 경우 생산 시스템이 상대적으로 작기 때문에 좁은 기계 공간에 쉽게 들어갈 수 있는 소형 정밀 모듈이 필요합니다. 많은 공급업체가 다양한 크기를 제공합니다.

또한 시스템이 작동하는 환경, 부하가 장착되는 각도, 필요한 속도, 이동 거리 및 필요한 듀티 사이클과 같은 기타 기본 선형 모션 설계 기준을 고려하는 것이 중요합니다. 이는 업계에서 LOSTPED(부하, 방향, 속도, 이동, 정밀도, 환경 및 듀티 사이클)로 알려져 있습니다.

모션 구성요소
정확하고 안정적인 모션은 리니어 모듈을 구동하는 모션 구성 요소의 산물이기도 합니다. 정밀 선형 모듈의 경우 볼 스크류 드라이브가 최적의 솔루션을 제공합니다.

볼 스크류 드라이브는 회전 운동을 선형 운동으로 변환하는 데 매우 효율적입니다. 기계식 구동 요소로서 XYZ 방향으로 설치될 수 있으며 필요한 정밀도와 반복성으로 동작을 수행할 수 있습니다.

완전 접촉 씰이 있는 볼 스크류는 높은 강성, 높은 정밀도 및 상당한 속도의 고유한 조합을 제공하므로 다양한 정밀 모션 응용 분야에 유용합니다. 특히, 상당한 축 하중을 처리할 수 있는 능력으로 인해 특히 금속, 목재 및 석재 절단 응용 분야에서 선형 모터보다 더 나은 선택이 되는 경우가 많습니다.

마찬가지로 중요한 것은 정밀 모듈의 선형 가이드 설계입니다. 리니어 가이드의 정확도는 런너 블록이나 베어링이 이동하는 레일의 진실성, 볼이나 롤러가 이동하는 베어링 내부 궤도, 레일 장착 표면의 평탄도 등 여러 요소에 따라 달라집니다.

평가해야 할 가장 중요한 영역 중 하나는 레일을 따라 이동하는 런너 블록 내부의 볼 재순환의 부드러움입니다. 정확도 범위가 매우 높은 애플리케이션은 재순환 챔버 내 볼의 미세한 움직임이나 축을 중심으로 하는 레일 시스템의 약간의 회전만으로도 부정적인 영향을 받을 수 있습니다.

편향이나 간격이 조금이라도 있으면 정확도가 감소하고 볼 재순환이 거칠어지면 부정확성이 발생할 수 있습니다. 이 문제를 해결하기 위해 선도적인 선형 모듈 공급업체는 주요 전환 지점에서 재순환을 최적화하는 가이드를 통합하여 볼이 베어링 궤도에서 순환할 때 일관되게 매우 부드러운 모션을 제공합니다.

볼 스크류 어셈블리와 강철 하우징과 결합된 최적화된 선형 가이드를 갖춘 정밀 선형 모듈은 고정밀, 고속 자동화 시스템에 필요한 많은 주요 특성을 제공합니다.

윤활 및 밀봉
아무리 잘 설계되고 제작된 선형 모듈이라도 정확하고 안정적인 모션을 유지하려면 수명 주기 전반에 걸쳐 적절한 윤활이 필요합니다. 윤활이 전체 시스템 유지 관리 작업에 효과적으로 통합되도록 하는 한 가지 방법은 지속적으로 모듈을 더 쉽고 편리하게 윤활할 수 있는 정밀 모듈을 선택하는 것입니다.

대부분의 정밀 모듈은 초기 윤활을 위해 기존 산업용 윤활유를 사용할 수 있습니다. 다른 모듈에는 클린룸이나 전자 산업 요구 사항을 해결하기 위한 고급 윤활 제품을 선택할 수 있는 옵션이 있습니다.

우리는 최근 더욱 발전된 LSS 표준과 LSC 클린룸 윤활유를 포함하도록 정밀 모듈 라인을 업그레이드했습니다. 액체 그리스를 사용하여 중앙 윤활 시스템에 연결하는 옵션도 있습니다. 자동화된 재윤활 기능은 작동 신뢰성을 높여 수동 윤활을 수행할 때 사람의 실수를 배제합니다.

선형 모듈에는 움직이는 부품이 있으므로 윤활이 필요하지만 모듈이 제대로 밀봉되지 않으면 움직이는 부품이 작은 공기 중 입자를 생성할 수 있습니다(윤활제 자체도 공기 중으로 분산될 수 있음). 특히 클린룸 환경이나 민감한 생물학적 시료가 포함된 실험실 자동화 시스템의 경우 정밀 선형 모듈 공급업체가 제공하는 밀봉 옵션을 미리 평가하는 것이 중요합니다.

볼 스크류 어셈블리 씰로 양면이 밀봉된 정밀 볼 스크류 너트와 선형 캐리지 어셈블리를 찾으십시오. 이 설계는 윤활유가 외부로 누출될 위험을 크게 줄입니다.

구성 및 기술 지원
정밀 선형 모듈을 선택할 때 고려해야 할 마지막 요소 중 하나는 기계 제조업체가 필요한 모듈을 선택, 지정, 구성 및 주문하는 데 도움이 되도록 공급업체가 제공하는 기술 지원 수준입니다.

사용하기 쉬운 단계별 온라인 크기 조정 및 구성 도구를 갖춘 선형 모듈 공급업체를 선택하면 기계 설계자가 필요할 때 올바른 모듈을 신속하게 구성하고 주문하는 데 도움이 될 수 있습니다. 일부 회사에서는 단일 도구를 사용하여 기계 장치, 모터 및 드라이브 조합을 선택하고 크기를 조정할 수도 있습니다.

직접적인 도움이 필요한 경우 선형 모션 기술에 대한 광범위한 경험을 갖춘 선형 모듈 공급업체와 협력하는 것도 합리적입니다. 이들 회사는 전화, 이메일 또는 실시간 온라인 채팅 도구를 통해 선형 모션 엔지니어링 전문가의 기술 지원을 제공합니다. 대부분의 경우 기계 제작자가 해당 응용 분야의 특정 크기 및 성능 요구 사항을 확신하지 못하는 경우 이러한 전문가는 과거에 이러한 종류의 문제를 해결했을 것입니다.

오늘날 가장 진보된 자동화 시스템의 경우, 높은 수준의 처리량을 달성하기 위해 속도를 위해 품질을 희생할 필요는 없습니다. 특히 초정밀 선형 모션, 진동 없는 운송 및 극도로 엄격한 끝점 정확도가 필요한 산업 및 응용 분야의 경우 올바른 정밀 선형 모듈을 선택하는 것이 제조 생산성, 효율성 및 품질에 중요한 역할을 할 수 있습니다.