부하, 방향, 속도, 이동, 정밀도, 환경 및 듀티 사이클.

방향, 모멘트 및 가속도를 포함하여 애플리케이션을 주의 깊게 분석하면 지원해야 하는 하중이 드러납니다. 때로는 실제 부하는 계산된 부하와 다를 수 있으므로 엔지니어는 의도된 사용과 잠재적인 오용을 고려해야 합니다.

조립 기계용 선형 모션 시스템의 크기를 결정하고 선택할 때 엔지니어는 종종 중요한 응용 분야 요구 사항을 간과합니다. 이로 인해 비용이 많이 드는 재설계 및 재작업이 발생할 수 있습니다. 더 나쁜 것은 원하는 것보다 비용이 많이 들고 효율성이 떨어지는 과도하게 엔지니어링된 시스템이 될 수 있다는 것입니다.

기술 옵션이 너무 많아서 1축, 2축, 3축 선형 모션 시스템을 설계할 때 압도당하기 쉽습니다. 시스템이 처리해야 하는 로드는 얼마나 됩니까? 얼마나 빨리 움직여야 할까요? 가장 비용 효율적인 디자인은 무엇입니까?

이러한 모든 질문은 엔지니어가 모든 응용 분야에서 선형 모션 구성 요소 또는 모듈을 지정하기 위한 정보를 수집하는 데 도움이 되는 간단한 약어인 "LOSTPED"를 개발할 때 고려되었습니다. LOSTPED는 하중, 방향, 속도, 이동, 정밀도, 환경 및 듀티 사이클을 나타냅니다. 각 문자는 선형 모션 시스템의 크기를 결정하고 선택할 때 고려해야 하는 한 가지 요소를 나타냅니다.

최적의 시스템 성능을 보장하려면 각 요소를 개별적으로 또는 그룹으로 고려해야 합니다. 예를 들어, 부하는 일정한 속도에서보다 가속 및 감속 중에 베어링에 다른 요구 사항을 부과합니다. 선형 모션 기술이 개별 구성 요소에서 완전한 시스템으로 발전함에 따라 선형 베어링 가이드 및 볼스크류 드라이브와 같은 구성 요소 간의 상호 작용이 더욱 복잡해지고 올바른 시스템을 설계하는 것이 더욱 어려워지고 있습니다. LOSTPED는 설계자가 시스템 개발 및 사양 중에 이러한 상호 연관된 요소를 고려하도록 상기시켜 실수를 방지하는 데 도움이 됩니다.

【짐】

하중은 시스템에 적용되는 무게 또는 힘을 나타냅니다. 모든 선형 모션 시스템은 자재 취급 응용 분야의 하향 힘이나 드릴링, 프레싱 또는 스크류 드라이빙 응용 분야의 추력 하중과 같은 특정 유형의 하중에 직면합니다. 다른 애플리케이션에서는 지속적인 로드가 발생합니다. 예를 들어, 반도체 웨이퍼 처리 응용 분야에서는 전면 개방형 통합 포드가 반납 및 픽업을 위해 베이에서 베이로 운반됩니다. 다른 애플리케이션에는 다양한 로드가 있습니다. 예를 들어, 의료용 디스펜싱 응용 분야에서 시약은 일련의 피펫에 차례로 배치되므로 각 단계에서 로드가 더 가벼워집니다.

하중을 계산할 때 하중을 들어올리거나 운반하기 위해 암 끝에 있는 도구 유형을 고려해 보는 것이 좋습니다. 로드와 특별히 관련되지는 않지만 여기서 실수하면 비용이 많이 들 수 있습니다. 예를 들어, 픽 앤 플레이스 애플리케이션에서 잘못된 그리퍼를 사용하면 매우 민감한 공작물이 손상될 수 있습니다. 엔지니어가 시스템의 일반적인 부하 요구 사항을 고려하는 것을 잊어버릴 가능성은 없지만 실제로 이러한 요구 사항의 특정 측면을 간과할 수 있습니다. LOOSTPED는 완전성을 보장하는 방법입니다.

물어봐야 할 주요 질문:

* 하중의 원인은 무엇이며 방향은 어떻게 됩니까?

* 특별한 취급 고려 사항이 있습니까?

* 얼마나 많은 무게나 힘을 관리해야 하는가?

* 그 힘은 하향력인가, 들어올리는 힘인가, 아니면 측면력인가?

【정위】

힘이 가해지는 방향이나 상대적인 위치나 방향도 중요하지만 간과되는 경우가 많습니다. 일부 선형 모듈 또는 액추에이터는 선형 가이드로 인해 측면 하중보다 더 높은 하향 또는 상향 하중을 처리할 수 있습니다. 다른 선형 가이드를 사용하는 다른 모듈은 모든 방향에서 동일한 하중을 처리할 수 있습니다. 예를 들어, 이중 볼 레일 선형 가이드가 장착된 모듈은 표준 가이드가 있는 모듈보다 축방향 하중을 더 잘 처리할 수 있습니다.

물어봐야 할 주요 질문:

* 선형 모듈이나 액추에이터의 방향은 어떻게 되나요? 수평인가요, 수직인가요, 아니면 거꾸로인가요?

* 선형 모듈을 기준으로 부하 방향은 어디에 있습니까?

* 부하로 인해 선형 모듈에 롤 또는 피치 모멘트가 발생합니까?

【속도】

속도와 가속도 역시 선형 모션 시스템 선택에 영향을 미칩니다. 적용된 하중은 일정한 속도에서 발생하는 것보다 가속 및 감속 중에 시스템에 훨씬 다른 힘을 생성합니다. 원하는 속도나 사이클 시간을 충족하는 데 필요한 가속도가 필요한 이동 유형에 따라 결정되므로 이동 프로필 유형(사다리꼴 또는 삼각형)도 고려해야 합니다. 사다리꼴 이동 프로필은 부하가 빠르게 가속되고 일정 시간 동안 상대적으로 일정한 속도로 이동한 다음 속도가 느려지는 것을 의미합니다. 삼각형 이동 프로필은 지점 간 픽업 및 하차 애플리케이션에서와 같이 부하가 빠르게 가속 및 감속된다는 것을 의미합니다.

속도와 가속도는 적절한 리니어 드라이브 볼스크류, 벨트 또는 리니어 모터를 결정하는 데 중요한 요소입니다.

물어봐야 할 주요 질문:

* 어떤 속도나 사이클 시간을 달성해야 합니까?

* 속도는 일정합니까 아니면 가변적입니까?

* 부하가 가속과 감속에 어떤 영향을 미치나요?

* 이동 프로파일은 사다리꼴입니까 아니면 삼각형입니까?

* 속도 및 가속 요구 사항을 가장 잘 충족하는 선형 드라이브는 무엇입니까?

【여행하다】

여행이란 움직이는 거리나 범위를 말합니다. 이동 거리뿐만 아니라 초과 이동도 고려해야 합니다. 스트로크 끝 부분에 어느 정도의 "안전 이동" 또는 추가 공간을 허용하면 비상 정지 시 시스템의 안전이 보장됩니다.

물어봐야 할 주요 질문:

* 이동 거리나 범위는 무엇입니까?

* 비상 정지 시에는 얼마나 많은 초과 이동이 필요할 수 있습니까?

【정도】

정밀도는 이동 정확도(A 지점에서 B 지점으로 이동하는 동안 시스템이 동작하는 방식) 또는 위치 정확도(시스템이 목표 위치에 얼마나 가깝게 도달하는지)를 정의하는 데 자주 사용되는 광범위한 용어입니다. 또한 반복성은 시스템이 각 스트로크가 끝날 때 동일한 위치로 얼마나 잘 돌아가는지를 나타낼 수도 있습니다.

이동 정확도, 포지셔닝 정확도, 반복성이라는 세 가지 용어의 차이를 이해하는 것은 시스템이 성능 사양을 충족하고 불필요할 수 있는 정확도를 달성하기 위해 과도한 엔지니어링을 하지 않도록 하는 데 중요합니다. 정밀성 요구사항을 고려하는 주된 이유는 구동 메커니즘 선택입니다. 선형 모션 시스템은 벨트, 볼스크류 또는 선형 모터로 구동될 수 있습니다. 각 유형은 정밀도, 속도 및 부하 용량 간의 균형을 제공합니다. 최선의 선택은 애플리케이션에 따라 결정됩니다.

물어봐야 할 주요 질문:

* 애플리케이션에서 이동 정확도, 포지셔닝 정확도 및 반복성이 얼마나 중요합니까?

* 속도나 기타 LOOSTPED 요소보다 정밀도가 더 중요합니까?

【환경】

환경은 시스템이 작동하는 조건을 나타냅니다. 극한의 온도는 시스템 내 플라스틱 부품 및 윤활 성능에 영향을 미칠 수 있습니다. 먼지, 액체 및 기타 오염 물질은 베어링 궤도와 하중 전달 요소를 손상시킬 수 있습니다. 서비스 환경은 선형 모션 시스템의 수명에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 밀봉 스트립 및 특수 코팅과 같은 옵션을 사용하면 이러한 환경 요인으로 인한 손상을 방지할 수 있습니다.

반대로 엔지니어는 선형 모션 시스템이 환경에 어떤 영향을 미칠지 생각해야 합니다. 고무와 플라스틱은 미립자를 배출할 수 있습니다. 윤활유는 에어로졸화될 수 있습니다. 움직이는 부품은 정전기를 발생시킬 수 있습니다. 귀하의 제품이 이러한 오염 물질을 수용할 수 있습니까? 특수 윤활 및 양압과 같은 옵션을 통해 모듈이나 액추에이터를 클린룸에서 사용하기에 적합하게 만들 수 있습니다.

물어봐야 할 주요 질문:

* 극한의 온도, 먼지, 먼지 또는 액체에는 어떤 위험이나 오염 물질이 있습니까?

* 선형 모션 시스템 자체가 잠재적인 환경 오염원입니까?

【듀티 사이클】

듀티 사이클은 한 번의 작동 주기를 완료하는 데 걸리는 시간입니다. 모든 선형 액추에이터에서 내부 구성 요소는 일반적으로 전체 시스템의 수명을 결정합니다. 예를 들어, 모듈 내부의 베어링 수명은 적용된 하중에 의해 직접적인 영향을 받지만 베어링이 경험하는 듀티 사이클의 영향도 받습니다. 선형 운동 시스템은 위의 6가지 요소를 충족할 수 있지만 하루 24시간, 일주일 내내 계속 실행되면 하루 8시간만 실행하는 경우보다 훨씬 빨리 수명이 다하게 됩니다. 일주일에 며칠. 또한 사용 시간과 휴지 시간의 양은 선형 모션 시스템 내부의 열 축적에 영향을 미치고 시스템 수명과 소유 비용에 직접적인 영향을 미칩니다. 이러한 문제를 미리 명확히 하면 시간을 절약하고 나중에 문제를 악화시킬 수 있습니다.

물어봐야 할 주요 질문:

* 스트로크 또는 이동 사이의 체류 시간을 포함하여 시스템이 얼마나 자주 사용됩니까?

* 시스템은 얼마나 오래 지속되어야 합니까?