회전식 대 선형 전기 액추에이터

산업 자동화 및 많은 제조 프로세스는 모션에 의존합니다. 모션 시스템은 부품을 기계 안팎으로 옮기고 도구를 공작물과 접촉시키며 가공 기계의 핵심 부품을 작동합니다.

이 동작은 액추에이터에 의해 제공됩니다. 전원이 공급되면 특정한 방향으로 움직이는 장치입니다. 모션 제어 시스템을 담당하는 엔지니어 및 기타 사용자의 경우 사용 가능한 다양한 유형의 액추에이터와 각각이 적절한 경우를 이해하는 것이 중요합니다. 애플리케이션에서 잘못된 산업용 전동 액추에이터를 사용하면 모션 제어 문제, 장비 신뢰성 문제 및 가동 중지 시간이 발생합니다.

이전 블로그 게시물에서는 공압 액추에이터의 적절한 사용과 전동 액추에이터가 정확하고 반복 가능한 이유와 같은 주제를 다뤘습니다. 이 블로그 게시물은 회전식 전동 액추에이터와 선형 전동 액추에이터의 차이점을 설명합니다.

동작 경로

선형 액추에이터는 직선으로 앞뒤로 움직이는 동작을 제공합니다. 주요 성능 매개변수는 이동 거리, 속도 및 가속도입니다. (기타에는 부하 용량과 같은 요소가 포함됩니다.) 전동 리니어 액츄에이터의 중요한 점이자 때때로 혼동을 일으키는 점은 회전하는 전동기에 의해 모션이 제공된다는 것입니다. 따라서 전기 선형 액추에이터는 회전 운동을 선형으로 변환합니다.

참고로 기존 전기 모터를 사용하지 않는 다른 형태의 선형 전동 액추에이터가 있습니다. 여기에는 압전 및 음성 코일 액추에이터와 선형 유도 모터가 포함됩니다. 작업 범위가 매우 짧고 이 논의의 범위를 벗어납니다.

회전식 액추에이터는 축을 중심으로 원형 경로로 동작을 제공합니다. 대부분의 회전식 액추에이터는 1도 이하에서 많은 회전까지 무제한 거리를 이동할 수 있습니다. 주요 성능 매개변수는 이동된 각도 거리, 적용된 토크, 속도 및 가속도입니다.

리니어 전동 액추에이터 자세히 살펴보기

모터 회전에서 선형 운동으로의 변환은 두 가지 방법 중 하나로 수행됩니다. 모터가 모터 샤프트 끝의 풀리 위에 장착된 벨트를 구동하거나 모터가 리드스크류에 직접 연결됩니다. (두 구성에서 사이에 약간의 기어가 있는 것은 드문 일이 아닙니다.)

리드스크류 시스템에서 너트는 나사에 장착됩니다. 모터가 회전함에 따라 너트가 나사산을 따라 움직입니다. 플랫폼 또는 캐리지가 너트에 장착되고 가이드 레일에 의해 제자리에 고정됩니다. 모터를 돌리면 나사를 따라 플랫폼이 움직입니다.

너트가 나사 끝으로 들어가는 것을 방지하기 위해 각 끝에 제한 스위치가 있습니다. 활성화되면 모터에 전원이 차단되어 손상을 방지합니다.

소형, 경부하 선형 전기 액추에이터는 12V 또는 24V DC 모터를 사용합니다. 120V AC 모터도 일반적이지만 많은 산업용 전동 액추에이터는 230V 또는 460V 3상 전원을 사용합니다. 이러한 액추에이터는 무거운 하중을 전달하고 높은 힘을 가할 수 있습니다.

선형 전기 액추에이터와 공압 실린더의 주요 차이점은 전자가 전체 이동 범위의 어느 지점에서나 정확하게 멈출 수 있다는 것입니다. 공압 실린더는 스트로크 끝 사이에서 정확하게 멈추기가 어렵습니다.

모터를 통해 정확한 위치 제어가 이루어지며 두 가지 옵션이 있습니다. 스테퍼 모터는 회전하면서 펄스를 계산합니다. 각 펄스는 리드스크류가 거리로 변환하는 각 이동에 해당합니다. 지정된 위치로 이동하려면 모터에 여러 펄스를 이동하도록 명령합니다.

대안은 인코더와 컨트롤러가 위치를 추적하는 서보 모터를 사용하는 것입니다. 서보 모터는 스테퍼보다 비싸지만 더 정밀한 제어를 제공합니다. 고정밀이 필요한 애플리케이션의 경우 산업용 전동 액추에이터는 거의 항상 서보 모터를 사용합니다.

회전식 전동 액추에이터 살펴보기

선형 액추에이터와 마찬가지로 모션은 전기 모터에서 발생합니다. 여기에서 샤프트 회전은 플랫폼을 회전시키기 위해 기어 세트를 통해 이루어집니다. 기어비는 가능한 높은 수준에서 달성되는 토크와 속도를 나타냅니다.

일부 회전식 액추에이터에서 모터는 하우징 또는 플랫폼 지지대 내에 장착됩니다. 다른 사람들은 그것을 외부에 가지고 있습니다. 모터는 DC 또는 AC일 수 있습니다. 필요한 정밀도 수준을 제공하기 위해 스테퍼 및 서보 모터 액추에이터를 사용할 수 있습니다. 선형 액추에이터와 달리 메커니즘 자체를 보호하기 위해 리미트 스위치가 필요하지 않습니다. 그러나 응용 프로그램은 초과 이동을 방지하기 위해 제한 스위치가 필요할 수 있습니다.

리니어 및 로터리 산업용 전기 액추에이터용 애플리케이션

선형 액추에이터는 한 위치에서 다른 위치로의 변환을 제공하는 데 사용됩니다. 전기 선형 액추에이터는 공압식보다 이동 중에 부분적으로 멈출 수 있다는 장점이 있습니다. 따라서 자재 취급 작업과 더 일반적으로 직선으로 짧은 거리를 이동하는 데 적합합니다.

로터리 액추에이터는 정확한 각도 움직임을 제공하는 로봇 조인트와 같은 애플리케이션에 사용됩니다. 밸브 작동 및 컨베이어 게이트의 움직임이 다른 예입니다.

산업용 전동 액추에이터를 선택할 때 사양과 옵션을 탐색하는 것이 혼란스러울 수 있습니다. JH Foster의 전문가가 도와드릴 수 있습니다.