조립 셀 및 생산 라인과 같은 자동화 된 산업 시스템은 점점 작아지고 있으며 제조업체는 더 적은 공간을 차지하는보다 컴팩트 한 시스템을 계속 개발하고 있습니다. 이러한 요구에는 높은 신뢰성, 낮은 전력 소비 및 높은 수준의 정밀도에 대한 요구가 수반됩니다. 여기서 전자 시스템은 중요한 역할을 수행하지만 선형 모션 장치 및 액츄에이터와 같은 기계 부품도 마찬가지입니다.
전통적으로, 종래의 볼 스크류 구동 조립체는 생산 기계에 대해 비교적 저렴하고 정확한 선형 운동을 제공 하였다. 그러나 그것들은 부피가 커지는 경향이 있으며 디자이너들은 더 작은 기계 구성에 그것들을 통합하려고 할 때 종종 문제가 있습니다. 더욱이, 현대 생산 기계는 고속에서 더 큰 위치 정확도를 제공 할 필요가 있으며, 이는 정확도 및 역학 측면에서 한계를 갖는 볼 스크류에 대한 도전을 제기한다.
볼 스크류에 대한 대안은 롤러 스크류인데, 이는 더 컴팩트 할뿐만 아니라, 볼 스크류에 비해 상당히 양호한 위치 정확도를 달성하면서, 크기와 관련하여 더 큰 하중을 전달할 수있다. 동시에, 롤러 스크류는 훨씬 더 빠른 속도와 가속도로 작동하며 탁월한 출력 밀도, 더 나은 안정성 및 더 긴 서비스 수명을 제공합니다.
그러나이 모든 것은 가격이 책정됩니다.이 성능을 달성하려면 마이크론 미만의 정확도까지 분쇄하는 것과 같은 특수한 가공 방법이 필요합니다. 이는 롤러 나사에 롤러 나사산의 배럴 프로파일과 각 롤러 끝의 타이밍 기어와 같은 더 많은 수의 정밀 부품이 포함되어 조립 및 테스트가 복잡해져 비용을 증가시키는 데 도움이된다는 것을 의미합니다.
이 비용 프리미엄은 결국 설계 엔지니어가 비용을 의식하도록 프로그래밍되어 있으며 롤러 스크류는 볼 스크류보다 훨씬 비싸다는 점을 무시하기가 어렵습니다.
그러나 볼 스크류에 비해 롤러 스크류의 엔지니어링 이점을 입증 할 수 있고 정밀성과 신뢰성을 희생 할 수없는 경우 롤러 스크류가 선택되는 기술이됩니다. 실제로, 롤러 스크류의 많은 가벼운 적용 분야에서 더 많은 투자는 궁극적으로 더 높은 하중 전달 용량으로 인해 서비스 수명의 수익을 거둘 것입니다.
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최근의 예는 SKF SX 볼 스크류에서 SKF 타입 SRC 유성 롤러 스크류로 전환되어 다양한 압력 증착 매니 폴드를위한 식품 OEM을 포함합니다. 교체 용 롤러 나사를 사용하면 기본 동적 하중 전달 용량이 4 배 증가하고 1 개월에서 3 년으로 계산 된 서비스 수명 연장이 예상됩니다.
개조는 기존 드라이브와 컨트롤을 사용하여 최소한의 수정으로 수행되어 서비스 수명이 연장 될뿐만 아니라 더 빠른 사이클 시간과 더 빠른 작동 속도를 달성했습니다.
롤러 스크류가 제공하는 장점의 조합은 매력적이며 비용에도 불구하고 이제 플라스틱 성형 기계에서 마이크로 칩 생산에 이르기까지 다양한 산업 응용 분야에 적합합니다. 이러한 이유로, 더 큰 가치와 짧은 리드 타임을 제공하기 위해 주요 공급 업체는 고객 선호 에 따라 제조 된 샤프트와 함께 표준 크기 너트와 함께 가장 자주 사용되는 유성 및 재순환 롤러 나사 크기를 포함 하는 ' 선호 범위 ' 를 제공합니다.
예를 들어 SKF 의 초강력 유성 롤러 나사는 500kN에 이르는 힘을 생성하는 사출 성형 기계에 롤러 나사의 특별한 하중 용량이 사용됩니다 . 이 기계에서 최대 200T의 클램핑 압력을 가할 수 있습니다. 항공 우주 응용 분야에서 롤러 나사의 신뢰성과 적재 능력은 비행 제어 표면에 필요한 작동을 제공합니다.
또한 우수한 위치 정확도와 반복성으로 인해 롤러 스크류는 리벳 팅 및 용접과 같은 정확하고 반복 가능한 선형 동작이 필요한 작업을 위해 자동화 된 조립 셀에서 널리 사용됩니다. 정밀한 적용의 또 다른 예는 환자가 정확하게 목표로하는 방사선 량을받을 수 있도록 정확한 정확도로 배치되어야하는 방사선 치료 소파의 전자 기계 드라이브에서의 사용입니다.
소형 액추에이터 형식의 적절한 전기 서보 모터와 결합 된 롤러 스크류 기반 전기 기계 실린더는 실링 실패 및 오일 오염과 같은 유압 문제를 수반하지 않고 높은 작동력을 요구하는 응용 분야에서 유압 램의 드롭 인 대체품으로 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 실제로, 롤러 스크류 기반 전기 기계식 액츄에이터는 이전에 유압 장치 또는 공압 장치를 사용했던 응용 분야에 적용되고 있습니다.
정밀 전자 기계 실린더는 다시 유체 동력 대안보다 동등한 단위당 비용이 더 많이 들지만 전자 기계 기술은 기계 수명 기간 동안 더 높은 초기 비용을 상쇄하는 것 이상의 추가 가치를 제공합니다. 전기 기계식 실린더의 환경 및 성능 이점은 펌프, 축 압기, 배관, 씰 등을 생략하고 유지 보수를 대폭 줄인 훨씬 더 간단한 기계 설계를 포함하여 다른 이점과 함께 이미 접해졌습니다.
적용 측면에서 볼 스크류가 대처할 수 없을 때 롤러 스크류가 선택 될 수 있습니다 . 따라서 볼 스크류 기반 설계가 속도 또는로드 엔벨로프의 가장자리에 있거나 필요한 정확도가 부족하거나 서비스 수명이 짧거나 조기 고장이 발생할 가능성 이있는 경우 비용 편익 분석을 수행 할 때입니다. 롤러 나사.