XY 스테이지 및 3D 프린터와 같은 소형 가공 센터를 위한 솔루션입니다.

선형 액추에이터는 다양한 크기로 제공되지만, 지난 몇 년 동안 제조업체들은 점점 더 작은 설치 면적을 강조해 왔습니다. 하지만 액추에이터가 아무리 작더라도 모터를 추가하면 전체 시스템의 크기가 너무 커져 공간 제약이 있는 애플리케이션에는 적합하지 않을 수 있습니다. 일부 제조업체는 모터와 리드 스크류(또는 볼 스크류)를 하나의 어셈블리로 통합하여 이 문제를 해결하고 있는데, 이를 일반적으로 하이브리드 액추에이터라고 합니다.

하이브리드 설계의 가장 일반적인 변형은 리드 스크류가 통합된 스테퍼 모터인데, 두 구성 요소의 하중, 속도 및 추력 사양이 유사하기 때문입니다. 리드 스크류 적용에 필요한 하중과 힘은 일반적으로 더 작고 외부 가이드가 없는 설계(즉, 하중을 지지하는 선형 샤프트나 레일이 없는 설계)에 더 적합하기 때문에, 통합 레이아웃이 가장 큰 이점을 제공하는 부분이라고 할 수 있습니다. 그러나 가이드를 하이브리드 액추에이터에 통합할 수 있으므로, 정밀 위치 결정 시스템과 같이 하중을 이동할 때 지지해야 하는 응용 분야에서 더욱 다양하게 활용할 수 있습니다.

하이브리드 액추에이터의 기본은 중공축 모터입니다. 로터 중앙을 통과하는 단순한 구동축을 포함하는 일반적인 모터 설계 대신, 나사 축 또는 나사 너트가 로터 내부에 장착됩니다. 나사 축이 로터 내부에 장착되는 경우, 이 구성을 구동 나사 어셈블리라고 부르기도 하고, 나사 너트가 로터 내부에 장착되는 경우, 이 구성을 구동 너트 어셈블리라고 부르기도 합니다.

구동 나사 구성은 끝단 고정 방식 측면에서 기존 나사 조립과 가장 유사합니다. 나사의 한쪽 끝은 하나 또는 두 개의 축 베어링으로 ​​지지되고 모터에 결합되는 반면, 반대쪽 끝은 "자유"(지지되지 않음)이거나 하나 또는 두 개의 축 베어링으로 ​​지지됩니다. 구동 나사 하이브리드 액추에이터의 차이점은 나사의 구동 끝이 모터의 회전자에 직접 장착되고 회전자 내부의 베어링에 의해 지지된다는 것입니다. 외부 베어링이나 나사-모터 커플링은 필요하지 않습니다. 기존 나사 조립과 마찬가지로 너트는 모터 외부에 장착되고 나사가 회전하면 너트가 나사 축을 따라 이동합니다.

구동 너트 구성에서 움직임은 두 가지 방식 중 하나로 발생할 수 있습니다. 너트/모터 조합을 제한하여 모터가 너트를 회전시킬 때 나사 축이 앞뒤로 움직이도록 할 수 있습니다. 또는 나사 축을 제한하여 모터/너트 어셈블리가 고정된 나사를 따라 움직이도록 할 수 있습니다. 나사 축이 제한되어 회전하지 않으면 일반적으로 더 높은 속도를 얻을 수 있는데, 이는 나사를 매우 빠르게 돌릴 때 발생하는 줄넘기 효과(whipping)가 발생하지 않기 때문입니다. 일반적으로 축 베어링은 추력을 감당하기 위해 나사 너트의 외주(모터 로터 내부)에 장착됩니다.

소형화의 이점 외에도, 기계적 연결 수가 적으면 나사에 외부적으로 연결된 모터를 사용하는 유사 시스템에 비해 전반적인 시스템 컴플라이언스가 저하될 수 있습니다. 선형 가이드가 없는 시스템에서 하이브리드 액추에이터의 주요 적용 분야는 비교적 가벼운 하중을 밀거나 당기거나, 초점 및 스캐닝 애플리케이션과 같은 정밀한 위치 결정입니다.