선형 모션 설계에서는 선형 직접 구동이 더 널리 채택됩니다.

리사 아이텔(Lisa Eitel) | 2018년 6월 21일

ARC Advisory Group의 시장 조사에 따르면 다이렉트 드라이브는 향후 채택률이 높아질 것으로 예상되는 모션 제어 기술입니다. 이는 부분적으로 더 높은 처리량과 더 정확한 프로세스를 추구하는 다양한 산업에 기인합니다.

Nippon Pulse America Inc.의 응용 엔지니어인 Brian Scott에 따르면 선형 샤프트 모터는 산업 제조 기계와 고정밀 및 고해상도 계측 응용 분야에서 탁월한 성능을 발휘합니다.

"우리는 판매 및 애플리케이션을 통해 현재 회전 운동 메커니즘에서 직접 구동 선형으로 전환하려는 상당한 노력이 있음을 확인했습니다. 여기서는 고강도 관형 선형 모터가 하나의 옵션입니다. 더 단순한 메커니즘과 구성 요소를 줄이려는 욕구가 주요 시장 세력입니다. 다른 것에는 향상된 선형 제어 및 응답, 고장 모드 감소, 공급업체 수 감소 등이 포함됩니다. 업계가 발전함에 따라 직접 구동 선형 모션으로의 전환이 증가할 것입니다."

Nippon Pulse SLP 선형 샤프트 스테이지는 선형 샤프트 모터, 인코더 및 선형 샤프트 지지대를 통합하여 서보 응용 분야를 위한 특정 기존 볼스크류 시스템을 대체합니다. 높은 힘 대 부피 비율과 더 작은 데드존으로 인해 설계가 컴팩트해졌습니다. 변형에는 Acculine SLP 스테이지와 Nanopositioning SCR 스테이지가 포함됩니다.

배터리 구동식 설계에는 선형 축의 직접 구동도 도움이 됩니다. 이러한 시스템의 경우 LinMot USA Inc.의 Steven Feketa는 직접 구동 모터가 모바일 설계에 사용하기에 적합한 전력 특성을 갖춘 더 작고 더 컴팩트한 방향으로 계속 발전할 것이라고 예측합니다. 이는 종종 유체 구동 시스템의 영역이었지만 Feketa는 전기 시스템이 종종 낭비가 적고 성능이 더 우수하다는 점을 강조합니다.

소형 mSR 시리즈 포지셔너는 미크론 이하의 정밀도를 제공하는 Parker Hannifin 전기기계 및 드라이브 사업부의 사각 레일 선형 시스템입니다. 사각 레일 베어링은 선형 서보 모터와 쌍을 이룹니다. 선택 가능한 수준의 선형 인코더를 애플리케이션 요구 사항에 맞게 구성할 수 있습니다. 포지셔너에는 두 가지 선형 모터 기술이 통합되어 있습니다. 따라서 mSR 80(여기 장면 전환 참조)에는 소형 철심 선형 모터가 장착되고 mSR100에는 mL-18 철 없는 선형 모터가 함께 제공됩니다.

제품 및 시장 담당 이사인 Brian O'Connor는 "우리는 30년 이상 직접 구동 회전식 및 선형 포지셔너에 참여해 왔으며 이 기술이 새로운 구동 기술에서 포지셔닝 애플리케이션에 널리 사용되는 기술로 전환되는 것을 보았습니다."라고 말했습니다. 따라서 이제 반도체 및 가전제품과 같은 고정밀 응용 분야는 물론 라벨링 및 제품 포장 조립 라인과 같은 정밀도가 낮은 응용 분야에서도 직접 구동 설계를 보는 것이 일반적이라고 O'Connor는 덧붙였습니다.

일부 선형 모터는 세척 기능을 사전 통합하여 특정 응용 분야 요구 사항을 충족하는 소형 액추에이터를 얻을 수 있습니다. LinMot의 스테인리스강 선형 모터는 AISI 316 및 IP69K 등급을 받았습니다. 식품, 제약 및 포장 산업에서 흔히 발생하는 화학 및 고압 세척을 견딜 수 있도록 위생적으로 설계된 케이스가 특징입니다. 선형 힘은 47.2~200lb입니다.

어떤 경우에는 선형 애플리케이션을 위한 직접 구동 옵션을 통해 특정 애플리케이션에 대한 보다 완벽한 사용자 정의가 가능합니다. 일부 IP69K 선형 모터가 모두 레이저 용접되어 씰과 진입점을 제거하여 긴 설계 수명을 얻는 방법을 고려하십시오. "또 다른 예는 통합을 단순화하기 위해 두 가지 모션 유형을 제공하고 캡핑 및 스레딩 응용 분야에서 정밀한 토크 측정을 위한 통합 로드 셀을 갖춘 LinMot의 PR02 선형-회전식 액추에이터입니다."라고 Feketa는 덧붙였습니다.

에어로텍 ECO 리니어 스테이지는 높은 강성과 동적 반응성을 요구하는 포지셔닝 애플리케이션에 적합합니다. 재순환 선형 베어링과 비접촉 선형 인코더는 µm 수준의 반복성으로 10nm까지 증분 모션을 허용합니다. 옵션인 HALAR 보정을 통해 위치 정확도를 ±1.5 µm까지 높일 수 있습니다. 아이언리스 포서 코일은 코깅이나 와인드업이 없고 엄격한 위치 제어로 높은 힘을 출력합니다. 이는 부드러운 속도 프로파일링이나 높은 윤곽 정확도가 필요한 응용 분야의 핵심입니다.