외부 모터-스크류 통합, 비캡티브 모터-스크류 통합 및 캡티브 모터-스크류 통합

볼 및 리드 스크류 어셈블리는 커플링을 통해 스크류 샤프트와 일직선으로 연결된 모터에 의해 구동되는 경우가 많습니다. 이 장착 배열은 간단하고 서비스하기 쉽지만, 단단하지 않은 기계적 구성 요소(커플링)를 추가하면 감김, 백래시 및 히스테리시스가 발생할 수 있으며, 이 모두는 위치 정확도와 반복성에 영향을 미칩니다. 커플링은 또한 길이를 추가하고 강성을 감소시키며 시스템의 관성을 증가시킵니다. 이러한 잠재적인 문제를 제거하는 한 가지 방법은 외부 커플링을 없애고 나사를 모터에 직접 통합하는 것입니다.

통합 모터 및 나사 조립품은 다양한 구성과 디자인으로 제공됩니다. 모터는 서보 또는 스테퍼 유형일 수 있으며 나사는 볼 나사 또는 리드 나사일 수 있지만 가장 일반적인 구성은 리드 나사와 스테퍼 모터 또는 볼 나사와 서보 모터를 쌍으로 사용합니다.

외부 모터 나사 통합

가장 널리 사용되는 통합 설계 중 하나는 중공 샤프트가 있는 모터를 사용하고 리드 스크류를 모터에 직접 통합하는 것입니다. 나사는 한쪽 끝이 모터의 중공 보어에 맞물리도록 가공되고, 가공된 끝은 용접이나 접착제를 통해 모터 보어에 영구적으로 고정되거나 패스너로 고정됩니다. 패스너를 통해 나사 샤프트를 모터 보어에 연결하면 유지 관리를 위해 구성 요소를 분해할 수 있으며 전체 조립품을 교체하는 대신 구성 요소 중 하나를 교체할 수 있지만 이 방법은 시간이 지남에 따라 정렬 및 강성이 손실될 수도 있습니다.

나사 샤프트를 모터에 연결하는 데 어떤 방법을 사용하는지에 관계없이 볼 또는 리드 나사 너트가 모터 외부에 남아 있기 때문에 이러한 모터-나사 통합 방법을 일반적으로 "외부" 설계라고 합니다. 기존의 스크류 모터 설정과 마찬가지로 모터 회전으로 인해 스크류가 회전하고, 이로 인해 스크류 샤프트의 길이를 따라 너트(및 부하)가 전진합니다.

스트로크가 짧고 하중이 가벼운 애플리케이션은 때때로 나사에 대한 추가 지원(기본적으로 고정이 필요 없는 배열)이나 선형 가이드 없이 작동할 수 있지만, 대부분의 애플리케이션에서는 나사 반대쪽 끝에 대한 지지와 선형 가이드를 사용하여 이를 방지해야 합니다. 나사에 방사상 하중이 가해집니다.

비캡티브 모터 나사 통합

비캡티브 통합 방식에서는 볼 또는 리드 스크류 너트가 모터에 통합되거나(또는 모터 전면에 장착됨) 스크류를 따라 이동하지 않습니다. 대신 나사의 회전이 방지되고(일반적으로 부착된 부하에 의해) 모터와 너트가 회전할 때 나사는 모터-너트 조합을 "통해" 선형적으로 앞뒤로 이동합니다. 이 구성에서 비캡티브 설계는 나사가 모터 뒤쪽으로 확장될 수 있는 공간을 허용하는 경우 더 나은 스트로크 대 전체 길이 비율을 제공합니다.

또는 나사가 이동하지 않도록 고정된 경우 어셈블리는 기본적으로 모터 회전으로 인해 모터 너트 어셈블리가 고정 나사를 따라 앞뒤로 이동하는 구동 너트 설계가 됩니다. 기존 구동 너트 어셈블리와 마찬가지로 이 구성에서는 스크류 휩이 거의 완전히 제거되므로 더 높은 이동 속도가 가능합니다. 또한 여러 모터 너트 조합을 동일한 나사 샤프트에 장착하고 독립적으로 구동할 수 있습니다.

캡티브 모터-나사 통합

위의 모터-나사 조합의 변형은 캡티브 디자인입니다. 비캡티브 설계와 마찬가지로 너트는 모터에 직접 통합되지만 스플라인 샤프트가 나사에 부착되어 모터가 회전할 때 나사가 회전하는 것을 방지하고 선형 운동을 생성합니다.

이 설계에서는 나사가 어셈블리의 한쪽 끝에서 확장 및 축소되며 지지되지 않습니다. 캡티브 설계는 본질적으로 스러스트 로드 스타일 액추에이터의 보다 컴팩트한 버전으로, 하중이 안내되고 나사에 방사형 힘이 없는 밀기 또는 누르기 응용 분야에 가장 적합합니다.