현재 위치：
모터 하단
반복 정밀도: ±0.005/0.01mm 수평 하중: 110kg 수직 하중: 33kg 최대 속도: 250mm/s 이동 범위: 100-1050mm
Date: Dec 03 2025
볼 스크류 선형 액추에이터는 정밀 자동화에 필수적인 부품입니다. 반복적이고 정확한 선형 운동을 제공하는 능력 덕분에 반도체 제조, LCD 조립, PCB 가공, 의료 장비, 자동차 시스템 및 산업용 테스트 플랫폼 등 다양한 분야에서 널리 사용됩니다. 소형 검사 장비부터 대규모 생산 라인에 이르기까지, 액추에이터의 성능은 시스템 요구 사항과 액추에이터의 기계적 성능이 얼마나 잘 부합하는지에 크게 좌우됩니다.
2003년 설립 이후, 루안(Ruan)은 고품질 모션 부품을 통해 산업 정밀도 향상에 주력해 왔습니다. 두 개의 산업 단지와 300명 이상의 직원을 보유한 루안의 Pi 브랜드는 액추에이터, 포지셔닝 모듈, 리니어 모터, 전동 실린더, 로봇 확장 장치 및 자동화 부품을 전문으로 생산합니다. 이러한 전문성을 바탕으로 실제 산업 환경에 적합한 볼 스크류 리니어 액추에이터를 선택하고 구성하는 데 필요한 핵심적인 정보를 제공합니다 .
이 글에서는 액추에이터 선택에 있어 가장 기본적인 세 가지 요소인 부하, 속도 및 스트로크에 대해 설명합니다. 이러한 매개변수를 명확하게 이해하면 기계의 안정적인 성능을 보장하고, 조기 마모를 방지하며, 장기적인 정확도를 향상시킬 수 있습니다.
하중은 엔지니어가 고려해야 할 첫 번째 매개변수 중 하나입니다. 볼 스크류 액추에이터는 회전 운동을 직선 이동으로 변환하지만, 지지할 수 있는 힘의 크기는 스크류 직경, 피치, 너트 구조, 베어링 설계 및 레일 강성에 따라 달라집니다.
이는 액추에이터가 위치를 유지하는 동안 가해지는 힘을 의미합니다. 수직 리프팅, 조립 고정 장치 또는 장시간 유지 사이클과 같은 응용 분야에서는 높은 정적 하중 용량이 요구됩니다. 액추에이터의 크기가 작으면 유지 안정성이 저하되고 장기간에 걸쳐 스크류 변형이 발생할 가능성이 높아집니다.
동적 하중은 움직임 중에 발생합니다. 높은 가속도, 감속도 및 급격한 방향 전환은 나사와 너트에 스트레스를 가합니다. 픽앤플레이스, 검사 스캐닝 또는 고속 인덱싱에 사용되는 액추에이터는 정적 하중보다 높은 동적 하중 등급을 지원해야 합니다.
볼 스크류는 측면 하중을 견디도록 설계되지 않았습니다. 측면 하중은 선형 가이드 또는 외부 베어링으로 지지해야 합니다. 과도한 측면 하중은 다음과 같은 문제를 야기할 수 있습니다.
마찰력 증가
불균등한 마모
반복성 감소
액추에이터 수명 단축
엔지니어는 다음 사항을 고려해야 합니다.
탑재 중량
공구력 또는 압착력
가속 중 관성
세로 방향 vs. 가로 방향
중심에서 벗어난 하중 또는 다축 하중 경로
사용자는 부하 요구 사항을 정확하게 계산함으로써 수년간의 작동 기간 동안 강성과 정확성을 유지하는 액추에이터를 선택할 수 있습니다.
속도는 액추에이터가 한 위치에서 다른 위치로 이동하는 속도를 결정하지만, 안정성을 유지하면서 고속으로 이동하려면 스크류 피치, 모터 선택 및 기계 설계를 신중하게 맞춰야 합니다.
스크류 피치가 높을수록 모터 회전당 이동 거리가 증가합니다.
높은 피치는 더 빠른 속도를 의미하지만 기계적 이점은 낮아집니다.
낮은 음높이는 느린 속도, 높은 정밀도 및 강력한 힘을 의미합니다.
빠른 이동 속도와 적당한 힘이 요구되는 응용 분야의 경우, 높은 피치가 적합할 수 있습니다. 초정밀 위치 제어가 필요한 경우에는 낮은 피치 설계가 선호됩니다.
서보 모터는 폐루프 제어, 부드러운 움직임, 고속 안정성을 제공하여 동적 자동화에 이상적입니다. 스테퍼 모터는 중간 속도의 시스템이나 비용에 민감한 시스템에 적합합니다.
나사가 길수록 고속 회전 시 진동이 더 심해지는데, 이를 나사 흔들림(screw whip)이라고 합니다. 이는 나사 직경, 지지 방식, 베어링 배열 등에 따라 속도에 실질적인 제약을 가합니다.
하중이 무거울수록 나사와 너트에 무리가 가지 않도록 가속도를 늦춰야 합니다.
필요한 주기 시간
모터 토크 곡선
가속도 및 저크 설정
최대 허용 스크류 속도
부드러운 저속 동작이 필요함 (검사 시스템에서 흔히 볼 수 있음)
속도 요구 사항을 정확하게 맞추면 공진을 방지하고 마모를 줄이며 정확한 위치 지정을 보장할 수 있습니다.
스트로크는 액추에이터가 움직일 수 있는 거리를 정의합니다. 이 매개변수는 다양한 기계 설계 결정에 영향을 미칩니다.
실제 사용 가능한 이동 거리(유효 스트로크)는 액추에이터의 전체 길이보다 짧습니다. 설계자는 다음 사항을 고려해야 합니다.
여행 종료 안전 여유
모터 및 커플링 길이
설치 공간 제약 조건
이동 거리가 길어질수록 더 단단한 나사와 더 견고한 하우징이 필요합니다. 강성이 부족하면 다음과 같은 문제가 발생합니다.
진동
반복성 감소
위치 편차
하중을 받을 때 불규칙적인 움직임
긴 스트로크가 필요한 응용 분야의 경우, 지지형 스크류 설계 또는 벨트 액추에이터나 선형 모터와 같은 대체 기술을 고려할 수 있습니다.
장거리 이동 시 사이클 빈도가 높아질수록 다음과 같은 현상이 증가합니다.
열 축적
너트 마모
윤활유 소모량
따라서 유지보수 주기를 그에 맞게 조정해야 합니다.
이 세 가지 매개변수는 서로 독립적이지 않습니다. 오히려 실제 엔지니어링 응용 분야에서는 서로 영향을 미칩니다.
이러한 조합은 강력한 동적 힘을 생성합니다. 이를 위해서는 다음이 필요합니다.
더 큰 나사 직경
백래시가 적은 프리로드 너트
강화 가이드 레일
이를 위해서는 다음이 필요합니다.
휘어짐을 방지하기 위해 더 큰 나사를 사용합니다.
안정적인 주택 설계
채찍질 현상을 방지하기 위한 제어된 가속
서보 제어 튜닝이 매우 중요해집니다. 윤활 및 온도 안정성 또한 더욱 중요해집니다.
이러한 요소들이 어떻게 상호작용하는지 이해하면 액추에이터의 장기적인 신뢰성과 산업용 수준의 성능을 보장할 수 있습니다.
루안은 정밀 부품 분야에서 풍부한 경험을 바탕으로 각 액추에이터를 다음과 같은 특징을 갖도록 설계합니다.
최적화된 나사 형상
고강성 하우징
정밀 연삭 레일
안정적인 이동 정확도
믿을 수 있는 서비스 수명
반도체, 의료기기, LCD, PCB 및 자동화 분야에는 매우 높은 신뢰성을 요구하는 모션 부품이 필요합니다. 적절하게 선택 및 구성된 액추에이터는 다음과 같은 문제를 방지합니다.
부정확한 조립
표면 결함
불안정한 검사 결과
처리량 감소
엔지니어는 부하, 속도 및 스트로크 요구 사항을 이해함으로써 모든 액추에이터가 이상적인 성능 범위 내에서 작동하도록 보장합니다.
볼 스크류 선형 액추에이터를 선택하는 것은 단순히 크기나 스트로크를 고르는 문제가 아닙니다. 안정적인 동작을 구현하려면 하중 용량, 속도 성능 및 스트로크 길이를 종합적으로 평가해야 합니다. 정밀 엔지니어링 분야에서 수십 년간 축적된 경험을 바탕으로, 루안(Ruan)은 표준화된 맞춤형 액추에이터 솔루션을 제공하여 다양한 산업 분야의 까다로운 요구 사항을 충족할 수 있도록 지원합니다.
엔지니어들은 기계적 원리에 기반한 정보에 입각한 결정을 내림으로써 장기적인 정확성, 유지 보수 비용 절감 및 안정적인 기계 작동을 보장합니다.
