과거의 기계 자동화 시스템의 과제는 전기 또는 기계 모터에서 유용한 형태의 선형 운동으로 회전 운동을 성공적으로 전환하는 것이 었습니다. 이와 관련하여 컨베이어 벨트 시스템은 생산 환경에서 사용하기 위해 로타리 대형 모션 변환의 최초의 유용한 구현 중 하나를 나타냅니다. 이 시스템은 무차별 기계적 힘을 사용하여 이전에 달성 할 수있는 것보다 훨씬 더 효율적인 방식으로 다양한 원료와 워크 피스를 운반 할 수 있으며 생산 환경에서 매우 유용합니다.

오늘날, 로타리 모션 변환 분야에서 중요한 엔지니어링 작업은 광범위한 고급 자동화 응용 프로그램에 유용한 다양한 종류의 선형 기계 액추에이터를 산출했습니다. 과제는 제조 환경에서 원료의 움직임 또는 툴링을 정확한 위치로 이동하도록 설계된보다 고급 모션 시스템의 구성이 원하는 기능에 적합한 액추에이터를 선택하는 것입니다.

적절한 선형 기계적 액추에이터를 선택하려면 원하는 하중 용량 또는 스러스트 힘 및 필요한 스트로크 거리와 같은 몇 가지 중요한 고려 사항을 고려해야합니다. 이것들은 주요 고려 사항이지만 유지 보수 부담과 같은 다른 사람들도 확실히 중요한 역할을합니다.

널리 사용되는 두 가지 유형의 기계화 된 선형 액추에이터는 드라이브 메커니즘- 벨트 구동 및 볼 스크류 구동 액추에이터로 구분됩니다. 두 유형 모두 유사한 유형의 응용 프로그램에서 사용되지만 두 가지 유형은 기능이 크게 다릅니다. 각 유형은 액추에이터를 선택할 때 신중하게 고려해야하는 고유 한 강점과 중요한 한계를 가지고 있습니다.

벨트 구동 액추에이터

벨트 구동 액추에이터는 컨베이어 벨트 시스템과 동일한 원리로 작동합니다. 벨트 드라이브는 2 개의 원형 풀리 사이에 연결된 타이밍 벨트를 통해 로터리 움직임을 선형 운동으로 변환합니다. 타이밍 벨트는 일반적으로 섬유질 강화 엘라스토머로 만들어 지지만 더 까다로운 응용 분야에서 다른 많은 벨트 재료를 사용할 수 있습니다. 벨트에는 로터 풀리와 인터페이스하는 치아가 포함되어있어 토크를 효율적으로 전송하고 미끄러지지 않습니다. 벨트 드라이브는 캐리지가 상단에 타는 동안 알루미늄 본체 내에 밀폐되어 있으며, 구동축 인터페이스는 일반적으로 액추에이터 측면에 수직으로 위치합니다.

볼 스크류 구동 액추에이터

볼 스크류 구동 액추에이터의 기본 원리는 본질적으로 리드 나사 구동 시스템보다 개선 된 것입니다. 볼 스크류 구동 액추에이터에서 볼 스크류의 회전은 스터드와 볼 스크류 사이의 인터페이스가 본질적으로 볼 베어링 시스템이라는 사실 때문에 볼 너트/장착 캐리지를 구동합니다. 스터드의. 벨트 구동 액추에이터와 유사하게, 볼 스크류 구동 액추에이터의 구동 성분은 캐리지가 상단으로 움직이는 동안 알루미늄 본체 내에 둘러싸여 있습니다. 벨트 구동 액추에이터와 달리, 드라이브 샤프트 인터페이스는 액추에이터의 끝에서 볼 스크류와 일치합니다.

각각의 강점과 한계

벨트 구동 액추에이터는 일반적으로 긴 여행 거리가 필요한 응용 분야에 선호되며, 이는 유사한 길이 볼 스크류 구동 액추에이터로 달성 할 수있는 것보다 더 비용 효율적으로 달성 될 수 있습니다. 또한, 벨트 구동 액추에이터는 일반적으로 더 효율적이며, 중요한 이동 부품이 적어서 노동 집약적 인 유지 보수가 줄어 듭니다. 그럼에도 불구하고, 토크의 적절한 전달을 보장하기 위해서는 벨트의 적절한 장력이 중요하며, 정기적 인 유지 보수 기간에 벨트의 재발이 필요합니다.

대안 적으로, 볼 스크류 장치는 롤링 볼 베어링 시스템과 매우 유사하므로 더 높은 하중을 운반하고 더 높은 추력력을 달성 할 수 있습니다. 이러한 이유로, 볼 스크류 구동 액추에이터는 크고 무거운 하중의 위치가 높은 수준의 정밀도에 필요한 응용 분야에서 이상적입니다. 특정 액추에이터 설계에 따라 볼 나사의 주기적 윤활이 필요할 수 있습니다.

두 액추에이터 유형 사이의 추가 비교는 단순성과 효율성에도 불구하고 벨트 구동 액추에이터에 대한 추가의 단점을 보여줍니다. 더 높은 하중/추력 수요를 위해서는 상당히 두꺼운 벨트가 필요합니다. 벨트는 또한 충격 하중에 취약하지만,이 문제는 탄력성을 희생하면 강도를 더할 수있는 신중한 벨트 재료를 선택함으로써 어느 정도 완화 될 수 있습니다. 또한, 신장에 대한 벨트의 취약성으로 인해 볼 스크류 액추에이터의 위치 정확도는 벨트 구동 액추에이터의 위치보다 우수한 경향이 있습니다. 이로 인해, 볼 스크류 구동 액추에이터는 장기간에 걸쳐 높은 수준의 신뢰성과 반복성이 필요한 응용 분야에 선호됩니다. 볼 스크류 구동 액추에이터는 벨트 드라이브 풀리가 그러한 반복적 인 요구에 따라 로터에서 미끄러지는 데 취약하기 때문에 높은 가속도 및 높은 추력 요구에 선호되는 선택입니다.

결론적으로, 볼 스크류 구동 액추에이터는 매우 정확한 위치와 함께 높은 하중 및/또는 스러스트 힘이 필요한 응용 분야에서 더 나은 선택입니다. 그러나, 높은 효율과 단순성으로 인해 벨트 구동 액추에이터는 하중이 낮은 응용 분야, 특히 빠른 속도가 필요한 경우 더 나은 선택으로 남아 있습니다. 벨트 구동 액추에이터는 또한 긴 스트로크 응용 분야를위한 비용 효율적인 솔루션이 될 수 있습니다. 벨트 구동과 볼 스크류 구동 기계 액추에이터 사이를 선택하는 작업은 어려워 보일 수 있습니다. 언뜻보기에 각 디자인의 강점과 약점은 각 고유 한 응용 프로그램에 대한 명확한 선택을 제공합니다.