선형 액추에이터의 공급 업체로서, 나는 이러한 다재다능한 장치의 놀라운 발전과 광범위한 응용을 직접 목격 할 수있는 특권을 가졌습니다. 선형 액추에이터는 자동차 및 항공 우주에서 의료 및 소비자 전자 제품에 이르기까지 광범위한 산업에서 사용됩니다. 이들은 많은 시스템에서 필수 구성 요소이며 정확한 선형 모션 제어를 제공합니다. 그러나 어떤 기계 장치와 마찬가지로, 선형 액추에이터는 도전이 없습니다. 사용자가 종종 만나는 가장 중요한 문제 중 하나는 반발입니다. 이 블로그 게시물에서는 백래시가 무엇인지, 원인, 효과 및이를 완화하는 방법을 탐구합니다.
선형 액추에이터의 반발은 무엇입니까?
Play 또는 Lash라고도하는 백래시는 선형 액추에이터의 짝짓기 부분 사이의 클리어런스 또는 자유로운 움직임을 나타냅니다. 간단한 용어로는 액추에이터가 하중에 즉시 힘이나 움직임을 전송하지 않고 움직일 수있는 거리입니다. 이 현상은 액추에이터 내에서 기어, 나사 또는 벨트와 같은 구성 요소 사이의 기계적 간극으로 인해 발생합니다.
리드 스크류 메커니즘이있는 선형 액추에이터를 상상해보십시오. 모터가 나사를 회전하면 나사의 나사와 너트 사이에 작은 간격이 있습니다. 이 간격을 사용하면 나사의 회전을 따라 가기 전에 너트가 반대 방향으로 약간 움직일 수 있습니다. 이 움직임은 반발입니다.
반발의 원인
선형 액추에이터에서 몇 가지 요소가 백래시에 기여할 수 있습니다. 이러한 원인을 이해하는 것은 문제를 효과적으로 식별하고 해결하는 데 중요합니다.
- 기계식 간격: 앞에서 언급했듯이 짝짓기 부품 사이의 간극은 반발의 주요 원인입니다. 이러한 간격은 제조 공차, 열 팽창 및 윤활을 허용하기 위해 필요합니다. 그러나 과도한 클리어런스는 상당한 반발로 이어질 수 있습니다.
- 마멸: 시간이 지남에 따라 선형 액추에이터의 구성 요소는 마찰과 반복적 인 사용으로 인해 마모 될 수 있습니다. 이 마모는 부품들 사이의 간극을 증가시켜 반발을 증가시킬 수 있습니다.
- 오정렬: 액추에이터의 구성 요소가 올바르게 정렬되지 않으면 부하가 고르지 않고 마모가 증가하여 백래시가 발생할 수 있습니다. 설치 중에 또는 액추에이터에서 작용하는 외부 힘으로 인해 오정렬이 발생할 수 있습니다.
- 재료 특성: 액추에이터 구성 요소를위한 재료 선택도 백래시에 영향을 줄 수 있습니다. 일부 재료는 열 팽창 계수가 다를 수 있으며, 이는 온도가 변할 때 부품 간의 클리어런스를 변화시킬 수 있습니다.
백래시의 효과
백래시는 선형 액추에이터의 성능과 시스템의 일부인 시스템에 몇 가지 부정적인 영향을 줄 수 있습니다.
- 정확도 감소: 백래시는 액추에이터의 응답이 지연되어 정확도와 정밀도가 줄어 듭니다. 이는 로봇 공학 및 CNC 기계와 같은 높은 수준의 위치 정확도가 필요한 응용 분야에서 특히 문제가됩니다.
- 진동 및 소음 증가: 백래시로 인한 자유로운 움직임은 액추에이터에서 진동과 소음을 증가시킬 수 있습니다. 이것은 성가시킬뿐만 아니라 시스템의 전반적인 성능과 신뢰성에도 영향을 줄 수 있습니다.
- 효율성 감소: 백래시는 또한 에너지 손실을 일으켜 액추에이터의 효율을 줄일 수 있습니다. 액추에이터는 하중을 움직이기 전에 백래시를 극복해야하며, 이는 추가 에너지가 필요합니다.
- 조기 마모: 반발로 인한 반복적 인 움직임과 충격은 액추에이터 구성 요소의 마모를 가속화하여 조기 고장을 초래할 수 있습니다.
백래시를 완화하는 방법
선형 액추에이터에서 백래시를 완전히 제거하는 것은 불가능하지만, 그 효과를 최소화하는 데 사용할 수있는 몇 가지 전략이 있습니다.
- 적절한 디자인과 선택: 선형 액추에이터를 선택할 때는 백래시를 최소화하도록 설계된 것을 선택하는 것이 중요합니다. 고품질 구성 요소, 단단한 공차 및 저 클레어 런스 메커니즘이있는 액추에이터를 찾으십시오. 예를 들어,미니 선형 액추에이터백래시를 줄이고 정확한 위치를 보장하기 위해 정밀 구성 요소로 설계되었습니다.
- 정기적 인 유지 보수: 액추에이터를 양호한 작업 상태로 유지하고 백래시를 최소화하려면 정기적 인 유지 보수가 필수적입니다. 여기에는 움직이는 부품 윤활, 마모 점검 및 필요에 따라 구성 요소 조정이 포함됩니다.
- 사전 로딩: 사전 로딩은 액추에이터의 짝짓기 부분에 일정한 힘을 적용하여 백래시를 제거하거나 줄이는 데 사용되는 기술입니다. 이 힘은 부품의 접촉을 유지하고 그들 사이의 자유로운 움직임을 줄입니다. 스프링, 유압 시스템 또는 기타 방법을 사용하여 사전 로딩을 달성 할 수 있습니다.
- 피드백 제어: 위치 센서 또는 인코더와 같은 피드백 제어 시스템을 사용하면 액추에이터 위치에 대한 실시간 정보를 제공하여 백래시를 보상하는 데 도움이 될 수 있습니다. 그런 다음 제어 시스템은 액추에이터에 입력을 조정하여 백래시로 인한 오류를 수정할 수 있습니다.
다른 유형의 선형 액추에이터의 백래시
백래시의 양은 선형 액추에이터의 유형에 따라 달라질 수 있습니다. 다음은 백래시가 다양한 유형의 액추에이터에 어떤 영향을 미치는지에 대한 간단한 개요입니다.
- 나사 구동 액추에이터: 리드 스크류 및 볼 스크류 액추에이터와 같은 나사 구동 액추에이터는 일반적으로 선형 모션 애플리케이션에 사용됩니다. 나사 구동 액추에이터의 백래시는 주로 나사와 너트 사이의 간극으로 인해 발생합니다. 볼 스크류 액추에이터는 일반적으로 볼 베어링의 사용으로 인해 리드 스크류 액추에이터에 비해 백래시가 낮아서 마찰을 줄이고 부드러운 움직임을 제공합니다.
- 기어 중심 액추에이터: 기어 구동 액추에이터는 기어를 사용하여 모터에서 하중으로 움직임을 전송합니다. 기어 구동 액추에이터의 백래시는 기어 톱니 사이의 간극으로 인해 발생합니다. 백래시를 최소화하기 위해 공차가 긴장된 고정밀 기어를 사용할 수 있습니다. 또한 감소 비율이 높은 기어 트레인을 사용하면 전체 백래시를 줄일 수 있습니다.
- 벨트 구동 액추에이터: 벨트 구동 액추에이터는 벨트를 사용하여 모터에서 하중으로 움직임을 전송합니다. 벨트 구동 액추에이터의 백래시는 주로 벨트의 스트레칭과 미끄러짐으로 인해 발생합니다. 백래시를 줄이려면 스트레치가 낮고 적절한 장력이있는 고품질 벨트를 사용하는 것이 중요합니다.
응용 프로그램 및 고려 사항
특정 응용 프로그램에 대한 선형 액추에이터를 선택할 때는 백래시의 영향을 고려하는 것이 중요합니다. 다음은 백래시가 중요한 요소가 될 수있는 응용 프로그램의 몇 가지 예입니다.
- 로봇 공학: 로봇 공학에서 정확한 위치 및 모션 제어가 필수적입니다. 백래시는 로봇 암의 움직임에 오류를 일으켜 부정확 한 포지셔닝과 성능을 줄일 수 있습니다. 따라서 로봇 애플리케이션을위한 백래시가 낮은 선형 액추에이터를 선택하는 것이 중요합니다.
- CNC 기계: CNC 기계는 복잡한 부품을 생산하기 위해 높은 수준의 정확도와 정밀도가 필요합니다. 백래시는 절단 경로에서 오류를 일으킬 수있어 품질이 좋지 않습니다. 정확한 가공을 보장하려면 CNC 기계에서 최소 백래시가있는 선형 액추에이터를 사용하는 것이 중요합니다.
- 의료 장비: 수술 로봇 및 진단 장치와 같은 의료 장비에는 높은 수준의 정밀도와 신뢰성이 필요합니다. 백래시는 장비의 정확도에 영향을 줄 수 있으며, 이는 환자 안전에 심각한 결과를 초래할 수 있습니다. 따라서 의료 응용 분야에 대한 반발이 낮은 선형 액추에이터를 선택하는 것이 중요합니다.
결론
백래시는 선형 액추에이터를 사용할 때 중요한 고려 사항입니다. 원인, 효과 및 완화 전략을 이해하면 응용 프로그램에 적합한 액추에이터를 선택하고 최적의 성능을 보장 할 수 있습니다. 선형 액추에이터의 공급 업체로서 우리는도어 오프너를위한 선형 액추에이터그리고헤비 듀티 선형 액추에이터, 백래시를 최소화하고 안정적인 선형 운동 제어를 제공하도록 설계되었습니다.
백래시에 대해 궁금한 점이 있거나 응용 프로그램에 올바른 선형 액추에이터를 선택하는 데 도움이 필요한 경우 언제든지 문의하십시오. 당사의 전문가 팀은 항상 귀하의 요구에 가장 적합한 솔루션을 찾는 데 도움을 줄 준비가되었습니다.
참조
- Peter Nachtwey의 "선형 액추에이터 : 디자인, 선택 및 응용 프로그램"
- Robert C. Juvinall과 Kurt M. Marshek의 "기계식 디자인 핸드북"
- Bill Good 및 Mark E. Horowitz의 "모션 컨트롤 핸드북"
