직교 로봇, 갠트리 시스템 및 XY 테이블이 포함됩니다.

선형 가이드 및 시스템은 일반적으로 하향, 상향 및 측면 하중으로 인한 선형 힘과 돌출 하중으로 인한 회전력을 모두 받습니다. 모멘트 힘이라고도 하는 회전력은 일반적으로 시스템이 회전하려는 축을 기준으로 롤, 피치, 요로 정의됩니다.

선형 시스템에서 롤, 피치, 요를 정의하려면 먼저 X, Y, Z라는 세 가지 기본 축을 설정해야 합니다.

수평면의 두 축은 일반적으로 X와 Y로 정의되며 X축은 동작 방향입니다. Y축은 모션 방향에 직교(수직)하며 수평면에도 있습니다. Z축은 X축과 Y축 모두에 직교하지만 수직 평면에 위치합니다. (Z축의 양의 방향을 찾으려면 오른손 법칙을 사용하십시오. 집게 손가락을 양의 X 방향으로 가리킨 다음 양의 Y 방향으로 구부리면 엄지 손가락이 양의 Z를 나타냅니다.)

롤, 피치, 요는 X, Y, Z축에 대한 회전력 또는 모멘트입니다. 순수한 선형 힘과 마찬가지로 이러한 모멘트 힘은 베어링 수명을 계산하거나 정적 하중을 견디는 선형 시스템의 적합성을 결정할 때 고려해야 합니다.

롤: 롤 모멘트는 시스템이 X축을 중심으로 좌우로 회전하도록 시도하는 힘입니다. 롤의 좋은 예는 비행기 뱅킹입니다.

피치: 피치 모멘트는 시스템이 Y축을 중심으로 앞에서 뒤로 회전하도록 시도합니다. 피치를 상상하려면 아래쪽이나 위쪽을 가리키는 비행기의 기수를 생각해 보세요.

요(Yaw): 힘이 시스템을 Z축을 중심으로 회전시키려고 할 때 요(Yaw)가 발생합니다. 요(yaw)를 시각화하려면 줄에 매달린 모형 비행기를 상상해 보세요. 바람이 딱 맞게 불면 비행기의 날개와 기수는 수평을 유지하지만(구르거나 피칭하지 않고) 매달린 줄을 중심으로 회전합니다. 이것은 요입니다.

피치 및 요 모멘트는 모두 선형 베어링의 끝에 있는 볼에 과도한 하중을 가하며, 이를 에지 하중이라고도 합니다.

롤, 피치, 요 모멘트에 대응하는 방법

선형 가이드와 시스템은 모멘트 힘보다 순수한 선형 힘에 대해 더 높은 용량을 가지므로 모멘트 힘을 선형 힘으로 해석하면 베어링 수명이 크게 늘어나고 편향이 줄어듭니다. 롤 모멘트의 경우 이를 달성하는 방법은 가이드당 하나 또는 두 개의 베어링이 있는 두 개의 선형 가이드를 병렬로 사용하는 것입니다. 이는 롤 모멘트 힘을 각 베어링의 순수한 하향 및 리프트오프 하중으로 변환합니다.

마찬가지로, 하나의 가이드에 두 개의 베어링을 사용하면 피치 모멘트 힘을 제거하여 각 베어링의 순수한 하향 및 리프트오프 하중으로 변환할 수 있습니다. 하나의 가이드에 두 개의 베어링을 사용하면 요 모멘트 힘도 상쇄되지만 이 경우 결과 힘은 각 베어링에 가해지는 측면(측면) 힘입니다.