DC모터 리니어액츄에이터 내부구조로 구동법 보기

[전동실린더] DC모터 리니어액츄에이터 내부구조로 구동법 보기  모터구동방법 2014.05.25. 11:49 http://blog.naver.com/motor_bank/220009956433 번역하기 전용뷰어 보기

안녕하세요 여러분~

 

얼마전 멀쩡한 전동실린더를 분해해 보았어요~ 멀쩡한 리니어액츄에이터 분해하니 기분이 ..

 

하여간 리니어액츄에이터 분해한 김에 내부 구조를 보고 그동안 손님들이 궁금해서 문의했던 내용을 짚어보려 합니다.

 

분해현장을 보고계십니다. 

1번은 캡입니다. 캡은 5,6번 밑에 붙어 리니어액츄에이터를 감쌉니다.

2번은 볼트,너트,작은볼트 등등으로 조립에 쓰입니다.

3번은 바킹입니다. 1번 캡이 액츄에이터 밑에 붙을때 가운데 먼저 끼여지는데 물이 들어가는걸 막아줍니다.

4번! 4번은 리미트 스위치로 이따도 설명드리겠지만 4번으로 인해 위아래로 전동실린더가 운행시 위아래 버튼이 눌려 멈춤역할을 합니다.

5번은 아세탈 피니언 기어입니다. 

6번은 피니언기어로 모터축에 붙어있습니다.

7번은 모터로 액츄에이터 왕복운동을 시키고,

8번은 파워선으로 DC모터를 위아래로 움직이게 합니다.

9번은 스크류로 왕복운동을 할때 실린더를 위로 보내고 아래로 보내는 일을 합니다.

10번은 사실 바로 붙지 않고 스크류가 본체 통과 후 밑에 붙어 5번의 아세탈 피니언과 맞물립니다.

11번은 9 번을 감싸고 있는 캡.

 

리니어 액츄에이터 움직이는 모습을 형상하기 위해 옆으로 뉘어놨습니다.

리미트 스위치는 실린더 옆에 붙고 캡안에 씌어집니다. 그래서 스크류가 맨위로 갔을때 위에 스위치에 걸리고 ,

맨 밑으로 갔을때 아래 스위치에 걸리기 때문에 

스위치에 걸릴 때마다 섭니다.

종종 손님들이 모터가 쭉 올라가다가 역방향으로 틀어주지 않으면 모터에 무리를 주어 전동실린더가 망가지지 않느냐?라는 문의를 하시는데

그럴일이 절대 없습니다. 바로 리미티 스위치때문이라는 것이 감이 오시죠?

왕복운동을 하기 위해서는 필요한 것이 모터를 컨트롤해서 방향을 바꿔주는 것입니다. 

 

밑에 캡이 붙을때 모습입니다. 캡밑에 뾱나온것이 스크류 받치고 있는 아이입니다.

 

스크류 모습을 보여드리기 위해서 인데 스크류가 길게 빠질시 액츄에이터가 맨 위로 올라간 상태입니다.

포토샵으로 올라갔을 때 모습을 구현해보았습니다. ㅎ하하..

 

 

기어가 스크류에 물려서 돌아갑니다. 그래서 중요한 것이 스크류 표면 조도를 높여줘야, 표면을 깨끗하게 가공해야 이상소음이 없고 매끄럽게 왕복운동합니다. 특히 구간이 길수록 표면조도 처리가 더 중요해집니다.

 

아세탈피니언 기어를 확대해 보었습니다. 저기 뭐가 묻혀 있는것이 구리스 입니다. 구리스이기 때문에 아세탈피니언이 메탈피니언가 맞물려도 마찰을 줄이기 때문에 마모가 덜 되고, 마찰이 생기면 열이 발생하는데 구리스가 열을 흡수하는 역할을 해서 사용수명을 증가시켜줍니다. 그러니 더럽다 하면 안되죠.

파워코드

 

리미트 스위치는 양쪽 위아래로 두개 붙어 있습니다. 실린더옆에 붙어 있고 지금 리미트 스위치 옆에 실린더가 같이 붙고 캡에 싸입니다. 그렇기 때문에 절대절대 이탈하거나 망가질 일이 없습니다. 리미트 스위치가 멈춤을 시켜주기 때문에

 

액츄에이터 움직이는 모습은 동영상으로 보여드릴게요~

 

 

그럼 좋은 주말 보내세요~!

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리니어모터의 장점좀 알려주세요^^

1.리니어 모터는 일반 회전형 모터에 비해 직선 구동력을 직접 발생시키는 특유의 장점이 있으므로 직선 구동력이 필요한 시스템에서 회전형에 비해 절대적으로 우세하다.

즉 직선형의 구동 시스템에서, 회전형 모터에 의해 직선 구동력을 발생시키고자 하는 경우에는 스크류, 체인, 기어 시스템 등의 기계적인 변환 장치가 반드시 필요하게 되는데, 이때 마찰에 의한 에너지의 손실과 소음 발생이 필연적이므로 매우 불리하게 된다.

2. 리니어 모터를 응용하는 경우는 직선형의 구동력을 직접 발생시키므로 기계적인 변환장치가 전혀 필요치 않기 때문에 구조가 복잡하지 않으며, 에너지 손실이나 소음을 발생하지 않는 것은 물론 이고 운전 속도에도 제한을 받지 않는 등의 특유의 이점이 있게 한다.

- 따라서 계통의 효율적인 운전과 기능에 있어서 회전형에 비하여 절대적으로 유리하다. 리니어 모터는 이동 방향에 직접 추력을 발생하는 Work를 이동하기 때문에 기존의 회전형 모터를 사용한 설계에 필요했던 볼스크류, 감속기,Coupling 등을 불필요하게 하여 모터 동력의 효율을 높였고, 고속화에 적합한 구조로 되어 있다는 점을 부각시킬 수 있다.

- 또 고정도화에 있어서는 모터와 검출기 사이의 중간 기구가 없어지기 때문에 휨과 Back Lash가 없어져 강성이 향상되며, 고속 응답이 가능하게 되어 고속 가공 시 정도가 향상된다. - Maintenance Free에 있어서는 마찰하는 기계부품을 대부분 사용하지 않기 때문에 거의 Maintenance Free 상태로 장기간 고속 운전 및 고정도를 유지할 수 있으며, [長Stroke화 가능] 에 있어서는 볼스크류를 사용했을 경우의 長Stroke화에 비해 부하 Inertia의 증대가 없고, 미소한 Gap 조정이 불필요하기 때문에 長Stroke화를 쉽게 구성할 수 있다.

- 리니어 모터에서는 고속 시에 발생하는 고유진동수를 회피할 수 있기 때문에 강성이 상승하는 장점이 있다.

3. 리니어 모터(Linear motor)는 모터의 두 요소인 Primary part(회전 모터의 Stator에 해당)와 Secondary part(회전 모터의 Rotor에 해당) 사이의 유도기전력에 의해서 모터 자체가 직선운동을 한다. 리니어 모터를 공작기계의 이송장치로 적용할 경우에 서보 모터의 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 기구, 예를 들면 볼스크류 또는 랙피니언 기구가 생략되어 고속·고가속운동이 가능하고, 높은 위치제어 정밀도를 가진다.

1. 리니어 모터의 정의 리니어 모터는 직선으로 직접 구동되는 모터로서, 회전모터를 잘라 펼쳐놓은 것이 리니어 모터이다. 리니어 모터는 일렬로 배열된 자석사이에 위치한 코일에 전류를 흐르게 함으로써 힘을 얻는다.  2. 리니어 모터의 용도  리니어 모터 시스템은 산업전반에 걸친 기초 기반 제품으로 직선운동이 필요한 매우 다양한 분야에 적용된다. 공장자동화, 물류시스템용 이송장치와 와이어본더와 다이본더 등의 반도체 생산기계, 차세대 엘리베이터, 모노레일, 계측장비, 의료기기, 영상 및 오락산업의 모션카메라, 모션 시뮬레이터등의 분야에 폭넓게 적용된다. 각 적용분야에 따라 각각 다른 성능 및 가격의 리니어 모터 시스템이 요구되며, 이에 적합한 리니어 모터 시스템을 개발하였다.  3. 기존의 리니어 모션 시스템과의 비교  기존의 리니어 모션 시스템은 회전모터와 벨트, 랙피니언, 볼스크류 등을 이용하여 직선운동을 구현하였다. 그러나 이와 같은 시스템은 다음과 같은 문제점이 있다. 1. 회전 모터와 부가장치, 2가지의 장치로 구성되므로 크기가 크고, 조립이 어렵다. 2. 부가장치에서 기계적인 마찰로 인한 마모, 소음등이 발생하여 수명이 짧고 보수가 필요하다. 3. 회전모터와 부가장치 사이에서 슬립이나 백래쉬등으로 정밀한 위치제어가 어렵다. 4. 벨트는 지속적인 슬립으로 손실이 발생하고, 랙피니언은 가속도가 작으며, 볼스크류는 추력이 작고 최대이동속도가 느리다.  리니어 모터 시스템은 비접촉 직접 구동식이므로 위의 단점을 모두 보완할 수 있는 차세대 구동시스템이다. 4. 리니어 모터 시스템의 효과  리니어 모터 시스템은 직접 구동식이므로 기존 선형 운동 시스템에 비하여 구조가 매우 간단하고 차지하는 공간이 적으며, 비접촉식이므로 소음 및 마모가 없어 반영구적으로 사용가능하다. 성능면에서 최소 2배이상의 빠른 이동속도, 10배 이상의 강한 추력, 5배 이상의 정밀한 위치제어가 가능하다. 따라서, 선형 운동이 필요한 모든 산업분야에 리니어 모터의 채택이 빠르게 증가하고 있다.  반도체 산업의 경우에는 리니어 모터 시스템을 사용함에 따라 시간당 작업속도를 3배 이상 향상시킬 수 있으며 불량률을 크게 개선할 수 있다. 또한 공장자동화 및 물류시스템 산업에 적용하여 보다 무거운 이동대상을 빠르게 이동시킬 수 있으므로 작업효율을 크게 개선할 수 있다. 게임 및 오락산업의 시뮬레이터에 적용하면 유압을 사용한 기존제품에 비하여 제어응답 성능이 수십배 빠르기 때문에 완벽한 현실감을 제시할 수 있다.  추가로 스테핑 모터는 정밀 제어는 가능하나 토크가 상대적으로 떨어짐

 

[출처] [전동실린더] DC모터 리니어액츄에이터 내부구조로 구동법 보기|작성자 모터뱅크