올바른 액추에이터 선택: 로터리 vs 리니어 전기 액추에이터 설명

산업 자동화와 많은 제조 공정은 운동에 의존합니다. 모션 시스템은 부품을 기계 안팎으로 이동시키고, 공구를 공작물과 접촉시키며, 가공 기계의 주요 부분을 작동시킵니다.

이 운동은 액추에이터에 의해 제공됩니다. 이는 전원이 공급되면 특정 방식으로 움직이는 장치입니다. 모션 제어 시스템을 담당하는 엔지니어와 다른 사람들에게는 사용 가능한 다양한 유형의 액추에이터와 각각이 적절한 시기를 이해하는 것이 중요합니다. 애플리케이션에 잘못된 산업용 전기 액추에이터를 사용하면 모션 제어 문제, 장비 신뢰성 문제, 가동 중단이 발생할 수 있습니다.

이전 블로그 게시물에서는 공압 액추에이터의 적절한 용도와 전기 액추에이터가 정밀하고 반복 가능한 이유와 같은 주제를 다루었습니다. 이 블로그 게시물에서는 로터리 및 리니어 전기 액추에이터의 차이점을 명확히 합니다.

운동 경로

리니어 액추에이터는 직선으로 왕복 운동을 제공합니다. 주요 성능 매개변수는 이동 거리, 속도, 가속도입니다. (기타 요소로는 하중 지지 용량 등이 있습니다.) 전기 리니어 액추에이터에 대한 중요한 점이자 때때로 혼란을 야기하는 점은 운동이 회전하는 전기 모터에 의해 제공된다는 것입니다. 따라서 전기 리니어 액추에이터는 회전 운동을 선형 운동으로 변환합니다.

참고로, 기존 전기 모터를 사용하지 않는 다른 형태의 리니어 전기 액추에이터도 있습니다. 여기에는 압전 및 보이스 코일 액추에이터, 리니어 유도 모터가 포함됩니다. 이들은 매우 짧은 작동 범위를 가지며 이 논의의 범위를 벗어납니다.

로터리 액추에이터는 축을 중심으로 원형 경로로 운동을 제공합니다. 대부분의 로터리 액추에이터는 단 1도 또는 그 미만부터 여러 회전까지 무제한 거리를 이동할 수 있습니다. 주요 성능 매개변수는 각도 이동 거리, 가해진 토크, 속도, 가속도입니다.

리니어 전기 액추에이터 자세히 보기

모터 회전에서 선형 운동으로의 변환은 두 가지 방법 중 하나로 수행됩니다. 모터가 모터 샤프트 끝의 풀리에 장착된 벨트를 구동하거나, 모터가 리드스크류에 직접 결합됩니다. (두 구성 모두 중간에 기어링이 있는 것이 일반적입니다.)

리드스크류 시스템에서는 너트가 스크류에 장착됩니다. 모터가 회전하면 너트가 나사를 따라 이동합니다. 플랫폼이나 캐리지가 너트에 장착되어 가이드 레일에 의해 제자리에 고정됩니다. 모터를 회전시키면 플랫폼이 스크류를 따라 이동합니다.

너트가 스크류 끝부분에 부딪히는 것을 방지하기 위해 양쪽 끝에 리미트 스위치가 있습니다. 이 스위치가 작동하면 모터 전원이 차단되어 손상을 방지합니다.

작고 가벼운 하중의 리니어 전기 액추에이터는 12V 또는 24V DC 모터를 사용합니다. 120V AC 모터도 일반적이지만, 많은 산업용 전기 액추에이터는 230V 또는 460V 3상 전원을 사용합니다. 이러한 액추에이터는 무거운 하중을 운반하고 높은 힘을 가할 수 있습니다.

리니어 전기 액추에이터와 공압 실린더의 주요 차이점은 전자가 이동 범위 전체에서 어떤 지점에서든 정확하게 정지할 수 있다는 것입니다. 공압 실린더는 스트로크 끝 사이에서 정확하게 정지하기 어렵습니다.

정밀한 위치 제어는 모터를 통해 달성되며 두 가지 옵션이 있습니다. 스테퍼 모터는 회전하면서 펄스를 셉니다. 각 펄스는 리드스크류가 거리로 변환하는 각도 이동에 해당합니다. 지정된 위치로 이동하려면 모터에 특정 펄스 수만큼 이동하도록 명령합니다.

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

로터리 전기 액추에이터 살펴보기

리니어 액추에이터와 마찬가지로 운동은 전기 모터에서 나옵니다. 여기서는 샤프트 회전이 기어 세트를 통해 플랫폼을 회전시킵니다. 기어비는 달성 가능한 토크와 속도를 결정하며, 둘 다 높은 수준이 가능합니다.

일부 로터리 액추에이터에서는 모터가 하우징 또는 플랫폼 지지대 내부에 장착되고, 다른 제품에서는 외부에 장착됩니다. 모터는 DC 또는 AC일 수 있습니다. 필요한 정밀도 수준을 제공하기 위해 스테퍼 및 서보 모터 액추에이터를 사용할 수 있습니다. 리니어 액추에이터와 달리 메커니즘 자체를 보호하기 위한 리미트 스위치가 필요하지 않습니다. 그러나 애플리케이션에서는 오버트래블을 방지하기 위해 리미트 스위치가 필요할 수 있습니다.

리니어 및 로터리 산업용 전기 액추에이터의 애플리케이션

리니어 액추에이터는 한 위치에서 다른 위치로의 이동을 제공하는 데 사용됩니다. 전기 리니어 액추에이터는 공압식과 달리 이동 중간에 정지할 수 있다는 장점이 있습니다. 이는 자재 취급 작업 및 일반적으로 직선으로 짧은 거리를 이동하는 데 좋은 선택입니다.

로터리 액추에이터는 정밀한 각도 이동을 제공하는 로봇 관절과 같은 애플리케이션에 사용됩니다. 밸브 작동 및 컨베이어 게이트 이동도 다른 예입니다.

산업용 전기 액추에이터를 선택할 때 사양과 옵션을 탐색하는 것은 혼란스러울 수 있습니다. JH Foster의 전문가들이 도움을 드릴 수 있습니다.