선형 시스템을 설계할 때 지지대, 가이드, 드라이브 및 씰을 고려하십시오. 선형 시스템 설계를 시작하기 전에 정밀도, 반복성, 하중 및 환경 요구 사항을 파악하십시오.

저마찰, 고강성 볼 가이드는 레일 1개(상단) 또는 레일 2개(하단)를 지지합니다. 이 성능의 단점은 더 높은 비용과 더 많은 소음입니다.

두 점 사이의 최단 경로는 직선입니다. 그러나 선형 모션 시스템을 설계하는 경우 A 지점과 B 지점 사이의 구조적 지지대, 가이드, 드라이브, 씰, 윤활 및 액세서리를 고려해야 합니다.

표준 부품을 사용하여 시스템을 처음부터 설계하고 구축하기로 결정하든, 자신에게 맞게 설계된 부품을 구입하기로 결정하든, 처음부터 올바른 선택을 하면 장기적으로 문제를 해결하는 데 도움이 될 것입니다.

지원 및 안내

선형 시스템을 구축한다는 것은 문자 그대로 구조 지원 시스템을 사용하여 처음부터 시작하는 것을 의미합니다. 지지 시스템의 주요 구성요소는 일반적으로 알루미늄 압출재입니다.

베이스 돌출부의 장착 표면과 리니어 가이드가 장착되는 표면을 정확한 위치 지정이 필요한 응용 분야에 맞게 가공할 수 있습니다. 정확도가 낮고 운송 유형 응용 분야의 경우 하중이 가해졌을 때 굽힘을 방지하고 대신 압출 중 뒤틀림을 방지하도록 베이스를 최적화하십시오.

견고한 베이스 덕분에 시스템은 최종 지지대에만 놓일 수 있습니다. 더 가벼운 돌출에는 길이에 따라 간헐적인 지지가 필요할 수 있습니다.
가이드는 베이스에 부착되어 움직임을 촉진합니다. 주요 유형에는 볼 가이드, 휠 가이드, 슬라이드 또는 프리즘 가이드가 있습니다.
볼 가이드는 가장 무거운 하중을 전달하고 가장 높은 강성을 갖습니다. 단일 또는 이중 레일 구성은 마찰이 거의 없이 움직입니다. 단점은 더 높은 비용과 발생하는 소음의 양입니다.

휠 가이드는 낮은 마찰과 높은 강성으로 최대 10m/초의 속도로 작동합니다. 그러나 충격 하중으로 인해 손상될 수 있습니다.
슬라이드 가이드에서는 프리즘 모양의 폴리머 부싱이 프로파일 표면을 따라 움직입니다. 폴리머는 조용히 움직이고 높은 충격 하중을 견딜 수 있도록 도와줍니다. 먼지, 모래, 먼지, 기름 및 화학 물질로 오염된 환경을 견딜 수 있지만 견딜 수 있는 압력과 속도의 곱인 PV 등급으로 표시되는 볼 또는 휠 가이드보다 더 느리고 가벼운 하중에서 작동합니다.

볼 스크류와 벨트는 선형 시스템에 사용할 수 있는 구동 기술 중 하나입니다. 벨트 드라이브는 조용하고 처리량이 많고 정밀도가 낮은 응용 분야에 적합합니다. 더 비싼 볼 스크류 드라이브는 높은 효율성, 정확성 및 강성을 제공합니다.

추진력

드라이브는 캐리지를 원하는 위치로 이동시킵니다. 가장 일반적인 드라이브 기술은 볼스크류 드라이브, 리드스크류 드라이브, 벨트 드라이브입니다.

볼 스크류 드라이브에서 볼 베어링은 나사산 샤프트(볼 스크류)의 홈을 따라 이동하고 볼 너트를 통해 재순환합니다. 베어링이 하중을 공유하기 때문에 볼스크류 드라이브는 상대적으로 높은 추력 용량을 갖습니다.

결과는 예상 위치와 실제 위치 사이의 최대 오차로 정의되는 절대 정확도(0.005mm)입니다. 연삭되고 예압된 볼 스크류가 있는 시스템이 가장 정확합니다.

이 시스템은 최대 40kN의 추력 용량과 높은 강성을 갖추고 있습니다. 임계 속도는 나사 루트 직경, 지지되지 않는 길이 및 끝 지지대 구성에 따라 결정됩니다. 새로운 나사 지지대를 갖춘 나사 구동 장치는 최대 12m까지 이동할 수 있고 3,000rpm의 입력 속도를 수용할 수 있습니다. 볼스크류 드라이브는 90%의 기계적 효율성을 제공하므로 더 높은 비용이 더 낮은 전력 요구 사항으로 상쇄되는 경우가 많습니다.

선형 시스템 지지대는 일반적으로 정밀도를 높이기 위해 가공할 수 있는 알루미늄 압출재입니다.

리드스크류 드라이브는 볼스크류 드라이브의 절대적인 위치 정확도와 일치할 수 없지만, 반복성(동일한 방향에서 동일한 속도 및 감속률로 접근할 때 작동 중 위치로 돌아갈 수 있는 능력)은 0.005mm입니다. 이 제품은 낮은 듀티 사이클에서 중간 듀티 사이클 위치 지정에 사용되며 조용하게 작동합니다.

벨트 드라이브는 최대 10m/sec의 속도와 최대 40m/sec2의 가속도로 처리량이 많은 운송 애플리케이션에서 작동합니다.

윤활 및 씰선형 장치의 경우

대부분의 가이드 시스템과 드라이브 시스템에는 윤활이 필요합니다. 윤활 피팅에 쉽게 접근할 수 있도록 하여 향후 예방 유지보수를 단순화할 수 있습니다. 예를 들어, 캐리지에 설치된 Zerk 피팅은 설치 중 및 정기적인 유지 관리 간격으로 볼 스크류와 선형 베어링 시스템을 모두 제공하는 윤활 네트워크를 공급할 수 있습니다.

선형 드라이브 장치에는 자기 씰이 있습니다. 스테인리스 스틸 스트립은 캐리지 바로 앞에서 들어 올려졌다가 엔드 캡에 있는 자석과 스프링 장착 앵커 덕분에 캐리지 바로 뒤에서 다시 닫힙니다.

프리즘 가이드는 유지보수가 필요하지 않습니다. 슬라이드의 폴리머 소재는 고유의 윤활성을 갖고 있으며, 윤활 펠트 와이퍼는 매 스트로크마다 윤활유를 보충합니다.

씰은 윤활유를 유입시키고 오염물질을 차단합니다. 한 가지 유형은 채널의 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝으로 연장되는 스테인레스 스틸 자기 밴드인 자기 스트립 씰입니다. 밴드는 엔드 캡에 고정되어 있으며 장력을 유지하기 위해 스프링이 장착되어 있습니다. 캐리지의 구멍을 통과하여 스트립이 시스템을 통과할 때 캐리지 바로 앞과 뒤의 자석에서 스트립이 들어올려집니다.
대체 밀봉 기술인 플라스틱 커버 밴드는 지퍼탑 냉동고 가방처럼 베이스 돌출부와 연동되는 호환 고무 스트립을 사용합니다. 텅 앤 그루브 프로파일을 결합하면 미립자를 차단하는 미로 씰이 생성됩니다.

한 가지 더 고려해야 할 사항은 모터를 장착하는 방법입니다. 모터 하우징과 커플링은 모터 플랜지의 볼트 크기와 볼트 원형 직경, 모터 파일럿 직경, 모터 샤프트 직경 및 길이와 결합되어야 합니다.

많은 모터는 NEMA 표준을 충족하는 치수를 갖고 있지만 일부 모터는 제조업체 및 모델에 따라 다릅니다. 두 경우 모두 일반 블랭크로 가공된 유연한 모터 마운트를 사용하면 정렬이 보장된 거의 모든 모터에 쉽게 장착할 수 있습니다.

규정을 준수하는 고무 인터록은 플라스틱 커버 밴드를 안전하게 유지하고 미립자를 차단합니다.

믹스 앤 매치

드라이브와 가이드의 모든 조합이 의미가 있는 것은 아닙니다. 실제 응용 분야에서는 볼이나 슬라이드 가이드를 구동하는 리드스크류를 가장 많이 볼 수 있습니다. 볼 또는 슬라이드 가이드와 쌍을 이루는 볼 스크류; 볼, 슬라이드 또는 휠 가이드를 구동하는 벨트.

볼 스크류 드라이브는 반복 가능한 모션을 위한 볼 가이드와 높은 힘과 모멘트를 처리하는 견고한 시스템과 결합됩니다. 이러한 시스템은 공작 기계의 기어 블랭크 로드 및 언로드와 같이 부하와 듀티 사이클이 높은 정밀 위치 지정 응용 분야에서 잘 작동합니다.

벨트 구동, 볼 유도 장치는 탑재량이 많고 모멘트 하중이 높은 고속, 고가속 응용 분야에 적합합니다. 이 장치는 간격에 걸쳐 있는 베이스에서 작동하며 끝에서 또는 간헐적으로 지원됩니다. 캔 팔레타이징은 하나의 응용 분야입니다.
벨트 구동식, 슬라이드 유도식 선형 시스템은 조용하고 유지 관리가 거의 필요하지 않은 저비용 장치입니다. 적당한 속도와 가속도에서 작동하지만 충격 부하 관리에 탁월합니다. 자석 커버 밴드를 추가하면 이러한 유형의 시스템이 미립자 함량이 높고 판금 스프레이 처리와 같은 세척 요구 사항이 있는 환경에 적합합니다.

휠 가이드는 볼 가이드보다 유지 관리가 덜 필요하지만 슬라이드보다 더 많이 필요하기 때문에 벨트로 구동되는 휠은 적당한 비용, 저소음, 저유지 관리 옵션입니다. 이러한 시스템은 높은 선형 속도와 가속도를 달성하며 포장 및 충진 기계에서 흔히 볼 수 있습니다.