기계 자동화는 산업 자동화에서 매우 중요한 부분입니다. 기계 자동화는 빠르고 정확한 시간에 실제 생산 활동을 의미하는 프로세스를 다룹니다. 병 충전 기계, 포장 기계, 라벨링 기계 등과 같은 제품의 실제 개수를 처리하는 프로세스를 기계 자동화 프로세스라고 합니다.

따라서 모션 제어는 기계 자동화의 중요한 부분입니다. 모션을 제어하면 기계 부품의 움직임을 지속적으로 직접 제어할 수 있기 때문입니다. 기계 부품을 제어하면 원하는 출력을 정확하게 생산할 수 있습니다. 모션 제어는 크게 선형과 회전의 두 가지 범주로 나뉩니다.

선형 운동이란 무엇입니까?

이름에서 알 수 있듯이 선형 운동은 기계 부품이 직선으로 움직이는 활동입니다. 예를 들어, 간단히 절단기를 생각해 보십시오. 공장에 초콜릿 케이크가 있다고 가정해 보세요. 생산 라인에서는 더 작은 조각을 만들기 위해 정기적으로 케이크를 자르고 싶습니다. 절단기는 수직 방향으로 절단하도록 지속적으로 제어됩니다. 이것은 선형 운동입니다.

기타 널리 사용되는 용도로는 선형 모터, 가이드, 베어링 및 액추에이터가 있습니다. 직선운동에 사용되는 다양한 종류의 실제 제품을 살펴보시면 개념을 더 잘 이해하실 수 있을 것입니다.

선형 모션 장치

액추에이터는 공압식으로 작동하는 장치로, 전기로 전원을 공급하면 공기 흡입구를 통해 스스로 밀어서 작업을 수행합니다. 전기가 끊기면 공기 흡입구를 차단하고 스스로 원래 위치로 돌아갑니다. 이는 액츄에이터의 가장 기본적인 정의입니다.

선형 액추에이터

이름에서 알 수 있듯이 선형 액추에이터는 직선으로 움직이며 트리거되면 필요한 활동을 수행합니다. 직선으로 움직일 때 고려해야 할 것 중 하나는 XY축의 움직임입니다. 액추에이터는 X 방향이나 Y 방향으로 움직일 수 있습니다. 따라서 선형 액추에이터를 설계하고 사용할 때 이러한 요소를 고려할 필요가 있습니다. 이 두 가지 외에도 Z 방향에도 선형 액추에이터가 제공됩니다.

선형 액추에이터를 프로그래밍할 때 단일 방향으로 이동해야 하는지 아니면 동시에 여러 방향으로 이동해야 하는지 알아야 합니다. 이는 액추에이터의 기계적 견고성, 신뢰성 및 정확성을 결정하는 데 중요합니다. 선형 액추에이터는 대부분 캐리지나 레일 위에서 움직입니다. 따라서 이 역시 애플리케이션에 따라 고려해야 합니다.

볼 스크류 액츄에이터

볼 스크류 액추에이터는 재순환 볼 베어링을 통해 기계식 스크류에서 작동합니다. 스크류는 재순환을 통해 지속적으로 이동하므로 빠르고 효율적으로 직선 방향으로 회전하는 데 도움이 됩니다.

전체 어셈블리는 나사산 샤프트를 따라 이동하며 회전 운동을 선형 운동으로 변환합니다. 그들은 높은 양의 토크를 제공하고 낮은 마찰로 작동합니다. 이렇게 하면 가동 중지 시간이 줄어들고 동작 시 더 적은 양의 열이 발산됩니다.

벨트 구동 액츄에이터

벨트 구동 액추에이터는 선형 모션 기술의 또 다른 혁신입니다. 두 개의 원형 풀리 사이에 연결된 타이밍 벨트를 통해 컨베이어 벨트 시스템과 동일하게 작동합니다.

두 위치 사이에서 선형으로 움직이는 컨베이어 벨트를 보면 이 기술은 벨트 구동 액추에이터에서도 동일하게 작동합니다. 벨트 드라이브는 레일을 따라 상단에 있는 하중 운반 캐리지와 함께 알루미늄 본체 내에 내장되어 있습니다.

선형 운동에서 고려해야 할 요소 - 중요한 요소 중 일부가 아래에 설명되어 있습니다.

힘

앞에서 설명한 것처럼 선형 모션은 단일 축 또는 다중 축으로 이동할 수 있습니다. 물체는 하중을 운반할 수도 있고 다른 작업을 실행하기 위해 자유롭게 움직일 수도 있습니다.

어떤 면에서든 힘은 올바른 장치를 선택하는 데 매우 중요한 요소입니다. 하중(있는 경우)의 무게 또는 목적지에 도달하는 데 필요한 속도에 따라 힘은 여기서 매우 중요한 역할을 합니다. 힘은 또한 해당 작업을 실행하기 위해 얼마나 많은 마찰을 겪어야 하는지 결정하는 데 도움이 될 수 있습니다.

속도

시간은 기계 자동화에서 매우 중요한 역할을 합니다. 무언가를 생산하고 있기 때문에 생산 속도가 느리면 기계는 쓸모가 없습니다. 따라서 힘과 결합된 속도는 장치가 작동하는 데 필요한 전력의 양을 보여줍니다. 상당한 양의 무게를 감당할 수 있지만 그 대가로 느리게 작동한다면 생산 활동에 심각한 방해가 될 것입니다.

또한 속도를 고려할 때 가속 시간과 감속 시간이라는 두 가지 타이밍을 고려해야 합니다. 빠르게 감속해야 하는 경우 해당 장치는 급격함이나 마찰 손실 없이 빠르게 감속할 수 있어야 합니다. 가속 시간도 마찬가지다.

기본적으로 설정된 시간에는 장치가 오작동하지 않도록 주의가 필요합니다. (모든 기계에는 설정된 시간에 대한 제한이 있지만 적어도 주어진 범위 내에서는 제대로 작동해야 합니다.)

스트로크 길이

선형 액추에이터로 작업할 때는 해당 액추에이터가 얼마나 멀리 이동할 수 있는지 알아야 합니다. 모든 유형의 선형 모션 장치에는 고유한 스트로크 길이 세트가 있습니다. 스트로크 길이가 길수록 기계를 더 유연하게 사용할 수 있습니다.

이는 최종 제품에 더 잘 도달할 수 있고 기계를 어느 정도 떨어진 곳에 배치하는 것을 폭넓게 고려할 수 있기 때문입니다. 다른 것을 배치할 수 있는 더 많은 공간을 확보할 수 있습니다.

듀티 사이클

선형 운동 장치를 계속 켜고 끄는 경우에도 내구성과 견고성에 대한 수명이 있습니다. 하루에 또는 매년 기계를 몇 번이나 문제 없이 스트로크할 수 있는지에 따라 듀티 사이클이 결정됩니다. 기본적으로 이는 기계의 작동 빈도입니다.