가이드 휠 기반 링 및 트랙 시스템은 곡선형 애플리케이션을 위한 대체 컨베이어 시스템보다 더욱 컴팩트하고 더 나은 위치 지정 정확도와 더 많은 화물 운반 위치 옵션을 제공합니다.

생산 비용 절감을 위한 지속적인 노력 속에서, 제조 시설의 한 가지 추세는 자재 이동을 최소화하고 귀중한 바닥 공간을 절약하기 위해 생산 작업 스테이션을 최대한 가깝게 그룹화하는 것입니다. 이는 자재가 점점 더 복잡한 곡선 경로를 따라 이동해야 함을 의미합니다. 시중에서 판매되는 대부분의 가이드 및 액추에이터 시스템은 선형 설계로 비선형 경로를 쉽게 처리할 수 없습니다. 그러나 가이드 휠 기반 링 및 트랙 시스템과 같은 곡선형 가이드 및 액추에이터 시스템은 이러한 상황에 적합합니다.

링 및 트랙 시스템
가이드 휠 기반 링 및 트랙 시스템의 핵심은 V자 홈 베어링 가이드 휠과 V자 에지 슬라이드입니다. 휠과 슬라이드는 상호 보완적인 V자 프로파일 주행면을 ​​가지고 있어 가이드 휠이 장착된 캐리지가 높은 하중 하에서도 측면 또는 회전 운동을 견디면서 슬라이드를 따라 부드럽게 주행할 수 있도록 합니다. 캐리지는 직선 및 링 슬라이드 세그먼트를 사용하여 직선 또는 원형 경로를 따라 이동하거나, 직선 및 링 슬라이드 세그먼트를 조합하여 복잡한 곡선 경로를 따라 이동할 수 있습니다. 회전 운동 응용 분야에서는 휠을 정적으로 장착하고 링 슬라이드를 휠에 대해 회전시킬 수 있습니다. 일부 곡선형 가이드 시스템은 캐리지 연결 장치, 구동 요소, 모터와 같은 구성 요소를 추가하여 구동 시스템으로 전환할 수도 있습니다.

가이드 휠 링 슬라이드와 스트레이트 슬라이드는 다양한 크기와 하중 용량의 휠에 맞게 다양한 프로파일 크기로 제공됩니다. 스트레이트 슬라이드는 길이도 다양하고, 링 슬라이드는 다양한 곡률 반경과 각도 스팬으로 제공됩니다. 일부 링 슬라이드는 링 디스크라고도 하는 중공 또는 중실 중심을 갖습니다. 다른 슬라이드 옵션으로는 다양한 V자형 구성과 피니언 기어로 구동되는 통합 랙이 있습니다.

가이드 휠 기반 링 및 트랙 시스템 설계는 오염 및 부식 방지 성능이 가장 뛰어난 옵션 중 하나입니다. 가이드 휠은 ​​일반적으로 예상 작동 수명을 유지할 만큼 충분한 윤활유를 함유하고 있으며, 윤활유 손실과 이물질 유입을 최소화하기 위해 영구 씰을 갖추고 있습니다. 시스템 구성품은 이물질이 끼지 않는 단순한 형태를 가지고 있으며, 많은 구성품이 스테인리스 스틸로 제작되어 부식 방지 기능을 강화했습니다.

전통적인 곡선형 솔루션
곡선형 가이드 및 액추에이터 설계를 수용하는 전통적인 방식으로는 컨베이어 시스템과 선회 링이 있습니다. 벨트 컨베이어 시스템은 가장 간단한 유형의 컨베이어로, 일반적으로 프레임 내의 원통형 롤러에 넓은 벨트가 감겨 있습니다. 모터가 롤러를 회전시키면 벨트가 그 위에 놓인 페이로드를 운반합니다. 단순한 벨트 컨베이어 시스템은 페이로드를 직선으로만 이동할 수 있지만, 곡선 경로는 여러 개의 직선 컨베이어를 원하는 경로를 따라 오프셋 각도로 직렬로 설치하거나 공항의 수하물 컨베이어처럼 서로 연결된 회전 세그먼트가 있는 벨트를 사용하여 만들 수 있습니다.

롤러 컨베이어 시스템은 벨트 컨베이어 시스템과 유사하지만, 넓은 벨트 대신 프레임 시스템에 장착된 일련의 촘촘한 롤러가 특정 곡선 경로를 따라 이동하도록 구성됩니다. 롤러 컨베이어 시스템은 롤러에 직접 연결된 모터 또는 중간 구동 벨트를 통해 구동될 수 있으며, 무동력 방식으로는 중력이나 손으로 페이로드를 이동할 수 있습니다.

오버헤드 트롤리 시스템은 바닥 위 높이 설치된 곡선형 궤도 시스템과 그 아래에 화물을 매달아 놓은 바퀴 달린 캐리지로 구성됩니다. 오버헤드 트롤리 시스템 캐리지는 손으로 이동하거나 트랙을 따라 움직이는 모터 구동 체인으로 끌 수 있습니다. 선회 링(턴테이블 베어링이라고도 함)은 본질적으로 많은 양의 작은 구름 요소를 사용하는 대형 기계 베어링입니다. 이를 통해 큰 내경(ID)과 얇은 프로파일 레이스를 제공하면서도 높은 하중 용량을 유지할 수 있습니다. 선회 링은 직접 구동을 위해 레이스에 기어 랙을 가공할 수 있습니다.

링 및 트랙 시스템의 비교
가이드 휠 기반 링 및 트랙 시스템은 컨베이어 시스템보다 더 뛰어난 위치 정확도와 정밀도를 제공할 수 있습니다. 이러한 차이점은 페이로드가 깨지기 쉽거나 시스템 내에서 이동하는 동안 가공을 위해 페이로드를 단단하고 정확하게 고정해야 하는 경우에 중요할 수 있습니다. 가이드 휠 기반 링 및 트랙 시스템의 휠은 슬라이드에 단단히 예압되도록 설계되어 캐리지가 의도된 이동 경로 이외의 방향으로 움직이지 않도록 합니다.

이러한 수준의 위치 정확도는 일반적으로 컨베이어 시스템에서는 불가능합니다. 컨베이어 시스템에서는 탑재물이 주로 중력에 의해 이동 요소에 구속되기 때문입니다. 벨트 및 롤러 컨베이어 시스템은 수평 제한이 없으며, 탑재물이 이동 요소의 측면에서 떨어지는 것을 방지하기 위해 측면 가이드 레일이 필요할 수 있습니다. 탑재물은 한 롤러 또는 벨트 루프에서 다른 롤러 또는 벨트 루프로 끊임없이 이동하기 때문에 지속적인 진동을 받을 수 있으며, 컨베이어 시스템 구성 요소의 모양이 서로 맞지 않으면 엉켜 불규칙한 흐름 속도, 충돌 및 걸림을 유발할 수 있습니다. 오버헤드 트롤리 시스템 캐리지는 선로에서 떨어지지 않도록 하는 데 필요한 수평 제한만 있으며, 일반적으로 체인이나 후크와 같은 비강성 연결 장치를 사용하여 탑재물을 운반하기 때문에 자유롭게 흔들리고 다른 물체에 부딪힐 수 있습니다.

컨베이어 시스템은 중력에 의존하여 탑재물을 제한하기 때문에 탑재물을 운반할 수 있는 위치와 수직 이동이 제한됩니다. 벨트 및 롤러 컨베이어 시스템은 탑재물을 이동 요소 바로 위에 실어야 하므로 가파른 경사로를 오르내릴 수 없습니다. 오버헤드 트롤리 시스템 캐리지는 안정성을 위해 탑재물이 캐리지 바로 아래에 매달려 있어야 하며, 매달린 탑재물이 인접 캐리지의 트랙이나 탑재물에 닿을 수 있으므로 가파른 구간을 오르내릴 수 없습니다. 그러나 가이드 휠 기반 링 및 트랙 시스템에서는 탑재물을 캐리지 기준 어느 위치에나 안전하게 장착할 수 있습니다. 캐리지 휠이 슬라이드에 단단히 고정되어 지정된 경로를 따라서만 이동할 수 있으므로, 중력에 관계없이 탑재물을 어떤 방향으로든 운반할 수 있습니다.

가이드 휠 기반 링 및 트랙 시스템은 다른 컨베이어 시스템보다 공간, 지지 구조, 그리고 유지 보수가 덜 필요합니다. 적절한 장착 고정 장치를 부착하면 캐리지는 캐리지 자체보다 훨씬 넓은 적재량을 운반할 수 있습니다. 따라서 이러한 시스템과 지지 구조는 벨트 및 롤러 컨베이어 시스템보다 더욱 컴팩트하게 제작할 수 있습니다. 벨트 및 롤러 컨베이어 시스템은 롤링 요소가 예상 적재량보다 넓어야 하기 때문입니다. 오버헤드 트롤리는 비교적 넓은 적재량을 운반할 수 있지만, 트랙 시스템을 충분히 높게 설치해야 하기 때문에 크고 견고한 지지 구조가 필요합니다. 언더헝 적재량에 접근하고 지면 장애물을 피할 수 있기 때문입니다. 컨베이어 시스템의 지지 구조는 크기가 비교적 크기 때문에 조립 및 재구성이 가장 어렵고 비용이 많이 듭니다. 또한 컨베이어 시스템은 구성 요소가 더 크고 수가 많으며 복잡한 모양으로 이물질이 더 쉽게 쌓이기 때문에 가이드 휠 기반 링 및 트랙 시스템보다 청소하기가 더 어렵습니다.

회전 링은 원형 운동만 필요한 어플리케이션에 컨베이어 시스템보다 더 적합합니다. 더 작고 가벼우며, 완전히 조립된 개별 유닛으로 제공되어 어플리케이션에 더 빠르게 통합할 수 있기 때문입니다. 또한, 회전 링은 더 나은 정확도와 부드러움을 제공하며, 가이드 휠 기반 시스템처럼 탑재물을 장착할 수 있지만, 가이드 휠 기반 시스템에 비해 몇 가지 단점이 있습니다.

가이드 휠 기반 트랙 회전 시스템과 선회 링은 조립이 유사하지만, 부품 간 호환성이 뛰어나 정비가 더 쉽습니다. 선회 링은 부드럽고 정확한 성능을 위해 정밀한 조립 및 가공이 필요하기 때문에 일반적으로 공장에서 완전히 조립됩니다. 부품 중 하나라도 고장 나면 링 전체를 교체해야 하므로 현장에서 정비하기가 어렵습니다. 선회 링은 응용 부품의 주요 장착 구조인 경우가 많기 때문에, 선회 링을 교체하려면 장착된 모든 부품을 다시 조립해야 할 수도 있습니다.

가이드 휠 기반 회전 시스템의 경우, 손상된 부품만 교체하면 됩니다. 공통적인 맞춤 설계 덕분에 선회 링처럼 적합하고 딱 맞는 특정 부품에만 조립하여 사용할 수 있는 것이 아니라, 모든 호환 시스템에 개별 부품을 조립하여 사용할 수 있기 때문입니다. 또한, 일부 응용 분야에서는 가이드 휠 기반 트랙 시스템에서 손상된 부품을 다른 부품을 분해하지 않고 교체할 수도 있습니다.

선회 링은 컨베이어 시스템보다 더 나은 강성과 평활도를 제공할 수 있지만, 일반적으로 예압이 적용되지 않습니다. 강성과 평활도를 높이기 위해 구름 요소에 예압을 적용하는 것은 소형 기계 베어링에서는 일반적이지만, 선회 링에서는 드뭅니다. 대형 부품은 정밀 가공이 어렵고 형상과 맞춤이 외부 요인의 영향을 더 많이 받기 때문입니다. 선회 링과 같은 대형 베어링의 경우, 작은 제조 결함, 외부 하중이나 고르지 않은 장착 표면으로 인한 부품 변형, 또는 부품 간 큰 온도 차이로 인한 고르지 않은 열팽창이 예압에 영향을 미칠 가능성이 더 높습니다.

예압 변경은 내부 부품 간극을 발생시켜 시스템 강성을 저하시키거나, 높은 간섭으로 인해 회전이 어려워지고 부품이 손상될 수 있습니다. 선회 링의 예압 수준은 내부 부품 치수에 따라 달라지며 조립 후에는 조정할 수 없습니다. 가이드 휠 기반 회전 시스템의 예압은 불균일한 장착 표면이나 열 팽창과 같은 외부 요인에 의해 변경될 수도 있습니다. 그러나 예압은 조립 과정에서 설정되고 나중에 쉽게 조정할 수 있으므로 큰 문제는 아닙니다.

가이드 휠 기반 링 슬라이드는 360° 미만의 이동 각도가 필요한 응용 분야에서 선회 링에 비해 크기 면에서 상당한 이점을 가질 수 있습니다. 360° 미만의 이동 각도가 필요한 응용 분야라 하더라도, 선회 링은 롤링 요소에 완전한 이동 회로를 제공하기 위해 완전히 원형이어야 합니다. 가이드 휠 기반 회전 시스템에서 링 슬라이드 세그먼트 호 길이는 전체 이동 호 전체에 걸쳐 모든 가이드 휠(최소 3개까지 가능)을 지지할 수 있을 만큼만 길어야 합니다.

곡선형 가이드 또는 액추에이터 시스템 설계는 선형 가이드 또는 액추에이터 시스템 설계보다 어려울 수 있습니다. 그러나 이러한 시스템을 설치하면 탑재체 운반 및 취급의 간편성과 효율성을 향상시킬 수 있습니다. 가이드 휠 기반 링 및 트랙 시스템은 설계 과정을 간소화하고 다른 유형의 비선형 가이드 및 액추에이터 시스템보다 우수한 성능을 발휘할 수 있습니다.