가이드 휠 기반 링 및 트랙 시스템은 곡선형 컨베이어 시스템에 비해 크기가 작고 위치 정확도가 뛰어나며 화물 운반 위치에 대한 선택의 폭이 넓습니다.

생산 비용 절감을 위한 지속적인 노력의 일환으로, 제조 시설에서는 자재 이동을 최소화하고 귀중한 바닥 공간을 확보하기 위해 생산 작업대를 최대한 가깝게 배치하는 추세입니다. 하지만 이렇게 하면 자재가 점점 더 복잡한 곡선 경로를 따라 이동해야 합니다. 시중에 나와 있는 대부분의 가이드 및 액추에이터 시스템은 직선형 설계로 인해 비선형 경로를 원활하게 처리하기 어렵습니다. 그러나 가이드 휠 기반 링 및 트랙 시스템과 같은 곡선형 가이드 및 액추에이터 시스템은 이러한 상황에 적합하게 개발되었습니다.

링 및 트랙 시스템
가이드 휠 기반 링 및 트랙 시스템의 핵심은 V형 홈 베어링 가이드 휠과 V형 에지 슬라이드입니다. 휠과 슬라이드는 상호 보완적인 V형 프로파일 주행면을 ​​가지고 있어, 가이드 휠이 장착된 캐리지가 높은 하중 하에서도 횡방향 또는 회전 운동을 저항하면서 슬라이드를 따라 부드럽게 이동할 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 고정적으로 장착하고 링 슬라이드를 휠에 대해 회전시킬 수 있습니다. 일부 곡선형 가이드 시스템은 캐리지 링크, 구동 요소 및 모터와 같은 구성 요소를 추가하여 구동 시스템으로 변환할 수도 있습니다.

가이드 휠 링 슬라이드와 직선 슬라이드는 다양한 크기와 하중 용량의 휠에 맞도록 여러 가지 프로파일 크기로 제공됩니다. 직선 슬라이드는 길이도 다양하며, 링 슬라이드는 다양한 곡률 반경과 각도 범위를 제공합니다. 일부 링 슬라이드는 중공 또는 솔리드 센터(링 디스크라고도 함)를 갖추고 있습니다. 그 외 슬라이드 옵션으로는 다양한 V형 구조와 피니언 기어 구동을 위한 통합 랙이 있습니다.

가이드 휠 기반 링 및 트랙 시스템 설계는 오염 및 부식에 대한 저항성이 가장 뛰어난 옵션 중 하나입니다. 가이드 휠에는 일반적으로 예상 작동 수명 동안 충분한 윤활유가 채워져 있으며, 윤활유 손실 및 이물질 유입을 최소화하는 영구 밀봉 장치가 있습니다. 시스템 구성 요소는 이물질이 끼지 않는 단순한 형상을 가지고 있으며, 부식 저항성을 높이기 위해 많은 부분이 스테인리스강으로 제작됩니다.

전통적인 곡선형 솔루션
곡선형 가이드 및 액추에이터 설계를 구현하는 전통적인 방법으로는 컨베이어 시스템과 선회 링이 있습니다. 벨트 컨베이어 시스템은 가장 간단한 형태의 컨베이어로, 일반적으로 프레임 내 원통형 롤러에 감긴 넓은 벨트로 구성됩니다. 모터가 롤러를 회전시키면 벨트가 그 위에 놓인 화물을 운반합니다. 단순한 벨트 컨베이어 시스템은 화물을 직선으로만 이동시킬 수 있지만, 원하는 경로를 따라 여러 개의 직선 컨베이어를 비스듬한 각도로 직렬 설치하거나 공항의 수하물 컨베이어처럼 회전 가능한 연결부를 가진 벨트를 사용하면 곡선 경로를 만들 수 있습니다.

롤러 컨베이어 시스템은 벨트 컨베이어와 유사하지만, 넓은 벨트 대신 곡선 경로를 따라 이동하도록 구성된 프레임 시스템에 촘촘하게 배치된 롤러들이 사용된다는 점이 다릅니다. 롤러 컨베이어 시스템은 롤러에 직접 연결된 모터 또는 중간 구동 벨트를 통해 동력을 공급받거나, 동력 없이 중력이나 수작업으로 화물을 운반하는 방식도 있습니다.

가공 전차선 시스템은 지면에서 높이 떨어진 곡선형 궤도 시스템과 그 아래에 화물을 매달아 운반하는 바퀴 달린 캐리지로 구성됩니다. 가공 전차선 시스템의 캐리지는 수동으로 이동하거나 궤도를 따라 작동하는 모터 구동 체인으로 견인할 수 있습니다. 선회 링(턴테이블 베어링이라고도 함)은 본질적으로 다수의 작은 구름 요소를 사용하는 대형 기계 베어링입니다. 이러한 특징 덕분에 큰 내경과 얇은 프로파일 레이스를 제공하면서도 높은 하중 용량을 유지할 수 있습니다. 선회 링의 레이스에는 직접 구동을 위해 기어 랙이 가공되어 있을 수 있습니다.

링 시스템과 트랙 시스템의 비교
가이드 휠 기반 링 및 트랙 시스템은 컨베이어 시스템보다 더 높은 위치 정확도와 정밀도를 제공할 수 있으며, 이는 적재물이 깨지기 쉽거나 시스템을 통과하는 동안 가공을 위해 견고하고 정확한 위치에 고정되어야 하는 응용 분야에서 중요할 수 있습니다. 가이드 휠 기반 링 및 트랙 시스템의 휠은 슬라이드에 단단히 고정되도록 설계되어 캐리지가 의도된 이동 경로 이외의 방향으로 이동하는 것을 방지합니다.

컨베이어 시스템에서는 일반적으로 이러한 수준의 위치 정밀도가 불가능합니다. 컨베이어 시스템에서는 적재물이 주로 중력에 의해 이동 요소에 고정되기 때문입니다. 벨트 및 롤러 컨베이어 시스템은 수평 방향의 제약이 없으므로 적재물이 이동 요소 측면으로 떨어지는 것을 방지하기 위해 측면 가이드 레일이 필요할 수 있습니다. 적재물은 롤러 또는 벨트 루프 사이를 끊임없이 이동하면서 지속적인 진동에 노출될 수 있으며, 형상이 호환되지 않는 컨베이어 시스템 구성 요소와 얽혀 불규칙한 유속, 충돌 및 막힘 현상을 일으킬 수 있습니다. 오버헤드 트롤리 시스템의 캐리지는 트랙에서 이탈하지 않도록 최소한의 수평 방향 제약만 제공하며, 일반적으로 체인이나 후크와 같은 비강성 연결 장치를 사용하여 적재물을 운반하므로 자유롭게 흔들리면서 다른 물체와 충돌할 가능성이 있습니다.

컨베이어 시스템은 중력을 이용하여 적재물을 고정하기 때문에 적재물의 이동 위치와 수직 이동 능력이 제한됩니다. 벨트 및 롤러 컨베이어 시스템은 적재물을 이동 요소 바로 위로 운반해야 하므로 가파른 경사면을 오르내릴 수 없습니다. 오버헤드 트롤리 시스템의 캐리지는 안정성을 위해 적재물이 바로 아래에 매달려 있어야 하며, 매달린 적재물이 트랙이나 인접한 캐리지의 적재물과 접촉할 수 있으므로 가파른 구간을 오르내릴 수 없습니다. 그러나 가이드 휠 기반의 링 앤 트랙 시스템에서는 적재물을 캐리지에 대해 어떤 위치에든 안전하게 고정할 수 있습니다. 또한 캐리지 바퀴가 슬라이드에 단단히 고정되어 지정된 경로를 따라서만 이동하기 때문에 중력의 영향을 받지 않고 어느 방향으로든 적재물을 운반할 수 있습니다.

가이드 휠 기반 링 및 트랙 시스템은 다른 컨베이어 시스템에 비해 공간, 지지 구조물 및 유지 보수 비용이 적게 듭니다. 적절한 장착 장치를 사용하면 캐리지가 자체 폭보다 훨씬 넓은 화물을 운반할 수 있습니다. 따라서 이러한 시스템과 지지 구조물은 운반 대상 화물보다 폭이 넓어야 하는 벨트 및 롤러 컨베이어 시스템보다 더 콤팩트하게 설계할 수 있습니다. 오버헤드 트롤리는 비교적 넓은 화물을 운반할 수 있지만, 트랙 시스템을 충분히 높이 설치해야 화물이 지면의 장애물에 걸리지 않고 쉽게 접근할 수 있기 때문에 크고 견고한 지지 구조물이 필요합니다. 컨베이어 시스템의 지지 구조물이 상대적으로 크기 때문에 조립 및 재구성이 가장 어렵고 비용도 많이 듭니다. 또한 컨베이어 시스템은 구성 요소가 더 크고, 더 많으며, 복잡한 형상으로 인해 이물질이 더 쉽게 끼기 때문에 가이드 휠 기반 링 및 트랙 시스템보다 청소하기가 더 어렵습니다.

선회 링은 원형 운동만 필요한 용도에 컨베이어 시스템보다 더 적합합니다. 크기가 작고 가벼우며, 완전 조립된 개별 유닛으로 제공되어 적용 속도가 빠르기 때문입니다. 또한, 선회 링은 더 높은 정확도와 부드러운 움직임을 제공하며, 가이드 휠 기반 시스템처럼 하중을 장착할 수 있지만, 가이드 휠 기반 시스템에 비해 몇 가지 단점도 있습니다.

가이드 휠 기반 트랙 회전 시스템과 선회 링은 조립이 용이한 점에서 유사하지만, 구성품이 호환 가능하기 때문에 전자가 정비가 더 간편할 수 있습니다. 선회 링은 부드럽고 정확한 작동을 위해 정밀한 조립 및 가공이 필요하므로 일반적으로 공장에서 완전히 조립된 상태로 출고됩니다. 구성품 중 하나라도 고장 나면 전체 링을 교체해야 하는 경우가 많아 현장에서 정비가 어렵습니다. 또한 선회 링은 응용 분야 구성 요소의 주요 장착 구조물인 경우가 많으므로 선회 링을 교체할 때는 링에 장착된 모든 구성 요소를 재조립해야 할 수도 있습니다.

가이드 휠 기반 회전 시스템의 경우, 손상된 부품만 교체하면 됩니다. 이는 공통된 설계 덕분에 개별 부품을 조립하여 호환 가능한 모든 시스템에서 사용할 수 있기 때문입니다. 선회 링처럼 특정 부품에만 국한해서 사용할 필요가 없습니다. 또한 일부 응용 분야에서는 가이드 휠 기반 궤도 시스템에서 다른 부품을 분해하지 않고도 손상된 부품을 교체할 수 있습니다.

선회링은 컨베이어 시스템보다 더 나은 강성과 평활도를 제공할 수 있지만, 일반적으로 예압이 적용되지 않습니다. 구름 요소에 예압을 적용하여 강성과 평활도를 향상시키는 것은 소형 기계 베어링에서는 일반적이지만, 선회링과 같이 큰 부품은 정밀 가공이 어렵고 형상 및 맞춤이 외부 요인의 영향을 더 많이 받기 때문에 드물게 적용됩니다. 작은 제조 결함, 외부 하중이나 불균일한 장착면으로 인한 부품 변형, 또는 부품 간의 큰 온도 차이로 인한 불균일한 열팽창은 선회링과 같은 대형 베어링의 예압에 영향을 미칠 가능성이 더 높습니다.

예압 변화는 내부 부품 간 간극을 발생시켜 시스템 강성을 저하시키거나, 높은 간섭으로 인해 회전이 어려워지고 부품이 손상될 수 있습니다. 선회 링의 예압 수준은 내부 부품 치수에 따라 결정되며 조립 후에는 조정할 수 없습니다. 가이드 휠 기반 회전 시스템에서는 장착면의 불균형이나 열팽창과 같은 외부 요인도 예압에 영향을 미칠 수 있습니다. 그러나 가이드 휠 기반 회전 시스템에서는 예압이 조립 과정에서 설정되고 조립 후 쉽게 조정할 수 있기 때문에 이러한 외부 요인의 영향은 상대적으로 적습니다.

가이드 휠 기반 링 슬라이드는 360° 미만의 회전이 필요한 용도에서 선회 링에 비해 크기 면에서 상당한 이점을 제공할 수 있습니다. 선회 링은 회전 요소가 완전한 회전 경로를 따라 움직일 수 있도록 완전한 원형이어야 하며, 이는 용도에 따라 360°보다 훨씬 짧은 회전이 필요한 경우에도 마찬가지입니다. 반면, 가이드 휠 기반 회전 시스템에서는 링 슬라이드 세그먼트의 호 길이가 전체 회전 경로에 걸쳐 모든 가이드 휠(최소 3개)을 지지할 수 있을 만큼만 길면 됩니다.

곡선형 가이드 또는 액추에이터 시스템을 설계하는 것은 직선형 시스템을 설계하는 것보다 더 어려울 수 있습니다. 그러나 이러한 시스템을 설치하면 화물 운송 및 취급의 단순성과 효율성을 향상시킬 수 있습니다. 가이드 휠 기반 링 및 트랙 시스템은 설계 과정을 간소화하고 다른 유형의 비선형 가이드 및 액추에이터 시스템보다 우수한 성능을 제공할 수 있습니다.