[FA저널 SMART FACTORY 박규찬 기자] 이구스가 온라인 툴로 홈페이지에 ‘리니어 가이드 구성기’를 발표했다.

회전 운동을 직선 운동으로 변환 시켜주는 리드 스크류 시스템 [사진=이구스]

이구스가 고안한 사전 조립형 리니어 슬라이드 테이블(드라이린 : drylin)의 가장 큰 장점은 설계 시간의 단축이다. 거의 모든 애플리케이션에 적용이 가능하도록 매우 다양한 요건들을 만족시키며 라이너로 사용된 무급유 플라스틱은 금속 볼 부시에 반해 자체 윤활이 가능해 상당한 비용 절감과 기술적 이점을 제공한다.

드라이린 리니어 가이드의 구동 방식은 크게 리드 스크류와 벨트로 나뉘는데 해당 애플리케이션에 적용할 제품을 결정하기 전 이 둘의 차이를 이해할 필요가 있다.

리드 스크류 시스템은 스크류 너트를 사용해 모터 또는 핸드 휠의 회전 운동을 캐리지의 직선 운동으로 변환한다. 자세히 말해 리드 스크류 시스템은 주기적 사이클보다 사이클이 낮은 위치 지정 어플리케이션에 적합하다. 리드 스크류가 발생시키는 토크의 양 때문에 최대 2만5,000N(5,625lbf)의 고하중을 대응하며 다양한 직경과 재질 선택 스텝 모터나 DC 모터, 핸드 휠과 같은 옵션 추가가 가능하다.

속도 제한은 사용되는 리드 스크류 베어링의 종류, 일반 베어링인지 실링형의 레이디얼 베어링인지에 따라 달라진다. 일반 iglidur 베어링의 최대 허용 RPM은 100RPM으로 주어진 길이에 맞게 권장되는 해당 RPM보다 더 높은 속도로 구동할 경우 소음이 발생할 수 있다. 

리드 스크류 가이드가 갖는 공차는 ±0.1mm이다. 높은 반복 횟수로 구동할 경우 마모를 고려해야 하며 이 경우 제로 백래시 또는 예압형 너트 사용이 권장된다. 리드 스크류 방식은 벨트 방식보다 ±0.2mm와 ±0.35mm 공차가 작다.

볼 베어링 구동 시 가이드의 최대 스트로크 길이와 RPM에 대한 정보. iglidur 부시로 조립된 리드 스크류는 최대 속도 100 RPM으로 제한한다. [사진=이구스]

타이밍 벨트 또는 톱니형 벨트라고 불리는 벨트 풀리 시스템의 주요 이점은 고속 구동이 가능하다는 점이다. 예를 들어 드라이린 ZLW 벨트 드라이브의 최대 구동 속도는 5m/s다. 볼베어링과 풀리 조합으로 구성돼 있기 때문에 리드 스크류에서 발생할 수 있는 마찰열 문제를 방지할 수 있다.

최대 허용 하중은 벨트 장력에 의해 결정되는데 예를 들어 드라이린 ZLW-20 시스템은 벨트 장력이 750N이므로 75kg(1N=10kg), 또는 168lbf까지 축 방향 하중이 가능하다. 이 하중을 초과하면 벨트가 풀리를 이탈할 수 있어 권장되지 않는다. 

또한 벨트 구동 가이드는 장거리 스트로크에서 리드 스크류보다 이상적이다. 리드 스크류 너트는 마찰뿐만 아니라 너트 내부의 처짐과 진동이 발생하기 쉽기 때문이다. Ø20mm 직경의 리드 스크류 시스템은 스트로크 길이가 1000mm로 제한돼 있지만 Ø20mm의 벨트 드라이브 시스템은 최대 표준 스트로크인 3,000mm를 달성할 수 있다. 이구스의 사전 설계 조언에 따라 설치한 적용 사례 중에는 6m의 스트로크를 달성한 예도 있다.

[박규찬 기자 (editor@infothe.com)]

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