액추에이터의 종류

Lpos linear system

Lpos linear system

Lpos linear system 액추에이터는 Lpos linear system체인 유닛이 서로 맞물려서 단단한 직선형태의 부재를 형성하는데 이때, 유닛을 구성하는 롤러, 링크플레이트, 핀, 등의 모든 부품은 10미크론(1/100mm) 이내의의 공차로 제작 되는 초 청밀 부품의 결합체입니다.

현재 전 세계적으로 미국, 일본, 프랑스 3개국에서 제작에 성공한 매우 까다로운 정밀기술입니다. 국내에서는 최초로 한국제어기술(http://facnc.co.kr)에서 지퍼체인 특허를 출원하여 2016년 발명특허대전에서 특허청장상을 수상 하였으며 꾸준한 기술개발로 롤러체인의 새로운 역사를 창조하고 있습니다. 현재 국내외의 기술 현황은  linear system을 제작하는 회사는 일본과 프랑스( 세라피드),한국   3개국 내외에서 개발에 성공하여 여러 산업 현장에서 이용되고 있습니다.

Lpos linear system은 두개의Lpos linea Chain이 서로 결합하여 단단한 막대 형태의 단단한 부재를 구성한 후,   이를 이용하여 무거운 물건을 들어 올리는 리프팅, 길이변화를 이용한 로봇의 팔, 유공압 실린더처럼 물체를 밀거나 당기는 액추에이터로, 강력한 토크를 발생하고 정밀한 위치제어가 가능한 직선운동 전달 장치입니다.

리지드 체인 액추에이터 , Rigid chain actuators

강성 체인 액츄에이터는  체인 및 피니언 장치로, 견인력 및 추력을 전달하는 관절 식 텔레 스코핑 부재를 형성합니다. 고용량의 단단한 체인 리프팅 컬럼 ( 잭 )은 7 미터 (20 피트) 이상의 주행 거리에서 10 톤 (미화 20,000 파운드)을 초과하는 동적 하중을 이동할 수 있습니다.

작동 원리

고정식 체인 액추에이터는 굴절 식 랙을 사용하는 랙 및 피니언 선형 액추에이터의 기능을 합니다. 리지드 체인 액추에이터는 일반적으로 롤러 체인 과 유사한 제한된 굴절 체인을 사용합니다. 하우징 내의 구동 샤프트 상에 장착 된 피니언과 맞물려서 작동 합니다. 작동 부재의 링크 인 "고정식 체인"은 직선에서 한 면으로 만 편향되는 방식으로 연결됩니다. 피니언이 회전함에 따라 체인의 링크가 하우징을 통해 90도 회전하여 체인을 견고하고 직선적 인 형태로 안내하고 장력과 압축력 (좌굴)에 효과적입니다. 작동 부재는 자체적으로 접힐 수 있기 때문에, 중첩 또는 코일 배열로 저장 매거진에 비교적 컴팩트하게 저장 될 수있다. 강체 체인 액추에이터는 일반적으로 전기 모터에 의해 구동됩니다.  가장 견고한 체인은 강철 로 제조 됩니다 .

사용

수정 된 롤러 체인은 재료 취급 장비에서 광범위하게 사용되었지만 연속 체인 루프가 사용되는 경우 푸시 - 풀 애플리케이션에서만 사용할 수 있습니다 (가이드 채널에 캡슐화 된 체인은 예외).
 효율적인 단단한 체인 액츄에이터의 개발은 산업용 어플리케이션을 위한 체인 작동의 사용을 넓혔습니다. 소형 경직된 체인 액츄에이터는 건물 하드웨어로 사용되며 전동식 개폐기구로 창문, 문 및 해치에 통합됩니다.
 경질 쇄 액추에이터는 단계 오케스트라 좌석 플랫폼 리프트 시스템에 통합 예술 기능을 수행하는 리프팅타입의 좌석의 다단 열로서 사용된다.

점점 더 엄격한 체인 시스템이 유압 실린더를 대체하는 작동 방법으로 가위 리프트 (크로스 밴드) 테이블 또는 플랫폼 리프트에 통합되고 있습니다. 또한 생산 라인 자동화 및 다이 변경에도 사용됩니다.

유형

단단한 체인 액추에이터 유형 간의 주요 차이점은 작동 부재가 단일 체인 또는 지퍼 와 같이 연속 배치 된 한 쌍의 맞물림 체인으로 형성되는지 여부 입니다. 인터로킹 체인 액추에이터는 좌굴 저항성이 향상된 단일 체인 액추에이터에 비해 장점이 있으며, 작동 부재는 부재의 모서리에서 횡폭 하중에 저항하기 위해 선단부에 측면 구속을 필요로 하지 않습니다.
예를 들어, 비교적 안정된 텔레스코핑 폴 (telescoping pole)로 기능 할 수 있습니다.
체인의 디자인은 적용 및 제조업체에 따라 크게 다릅니다. 변형은 다른 것들 사이에서 다음과 같이 설계되었습니다.

* 제조 단순화
* 마찰 및 유지 보수 감소
* 한계 크기와 무게
* 속도, 이동 거리, 용량, 효율성 및 안정성 향상

개발

리지드 체인 액추에이터는 잡지에서 하나의 "램 체인"추력을 사용하여 무거운 구경 무기를 대포의 포신에 적재하는 "체인 래머 (chain rammer)"로 개발되었습니다. 로버트 매튜스 (Robert Matthews)는 1901 년 "Mechanical Rammer"에 대한 미국 특허를 받았는데 체인의 선단에 롤러를 사용하여 이를 가이드하고 휨 없는 추력을 이용했습니다.  1 세기 전에 개발 된 그의 발명품은 여전히 많은 현대의 경성 체인 액츄에이터와 닮았습니다. 1908 년 Oscar Knoch는 그의 "Chain Rammer for Guns"에 대한 미국 특허를 수여 받았습니다. 체인의 절곡 면을 배향함으로써 (상향 그의 RAM 체인 무시할 처짐과 자립 신축 빔으로서 작용. )이 방법으로 사용하면 별도의 가이드가 필요하지 않습니다.

1933 년 "리프팅 잭 (Lifting Jack)"이라는 미국 특허를 수여받은 엘드 리지 E. 롱 (Eldridge E. Long)은 "자동차에 특히 적합하도록"고안했다. 이중 체인 구조를 사용했으며, 각 체인은 압축 하중에 견딜 수 있도록 적층 된 견고한 베어링 블록을 연결했습니다. 하야카와 야이치 (Yaichi Hayanawa)는 1951 년에 두 개의 롤러 체인의 연동 링크에 압축력 경로를 통합하여 베어링 블록을 제거한 "인터 로킹 체인 스탠 션 (Interlocking Chain Stanchion)"에 대한 미국 특허를 획득했습니다. 방향 및 이동 경로에 관계없이 guideless 연쇄 이동을 제공 백투백 연동 체인 지퍼 행동.

1941 년, 이중 체인 구성 이전에 Karl Bender는 3 개의 연동 체인을 사용하여 "Compression Resistant Chain"에 대한 미국 특허를 받았습니다.  일반적인 연동 체인 액츄에이터의 백투백 구성에 더하여, 제 체인 직각으로 다른 두 개의 사이를 연동시켰다. 아마도 상대적인 복잡성으로 인해 3 중 체인 액츄에이터는 일반적이지 않습니다.

참고 문헌

 Serapid리프팅칼럼 브로셔 : http://serapid.us/PDF/Linear-Tele-Lifting-Col.pdf
 Teleflex 창 체인 오프너 : "보관 된 사본" . 에서 보관 원래 2010-04-26에 . 2010-08-05 검색 됨 .
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US 904966
US 1925194
미국 2554300
US 2375461

선형 액추에이터

선형 액추에이터 인 액추에이터 종래의 원형 모션 대조적으로 직선 운동을 만들어 전동기 . 선형 액추에이터는 공작 기계 및 산업 기계, 디스크 드라이브 및 프린터와 같은 컴퓨터 주변 장치, 밸브 및 댐퍼 및 직선 운동이 필요한 많은 장소에서 사용됩니다. 유압식 또는 공압식 실린더는 기본적으로 직선 운동을 생성합니다. 회전하는 모터에서 직선 운동을 생성하는 데 많은 다른 메커니즘이 사용됩니다.

기계식 액추에이터

디지털 판독 기능 ( 마이크로 미터 유형)이있는 기계식 선형 액추에이터 .

이송 나사 (회전 너트)가있는 롤러 나사 작동.

기계식 선형 액추에이터는 일반적으로 회전 운동을 직선 운동으로 변환하여 작동합니다. 변환은 일반적으로 몇 가지 간단한 유형의 메커니즘을 통해 이루어집니다.

나사 : 리드 스크류 , 스크류 잭 , 볼 스크류 및 롤러 스크류 구동기는 모두스크류로 알려진 간단한 기계 의 원리로 작동합니다. 액추에이터의 너트를 회전 시키면 나사 축이 일렬로 움직입니다.

휠 및 액슬 : 호이스트 , 윈치 , 랙 및 피니언 , 체인 드라이브 , 벨트 드라이브 , 고정식 체인 및 강체 벨트 액추에이터는 휠 및 액슬의 원리에 따라 작동합니다. 회전 휠은 케이블, 랙, 체인 또는 벨트를 움직여 직선 운동을 생성합니다. [1]

캠 : 캠 액추에이터는 웨지 와 비슷한 원리로 작동하지만 상대적으로 제한된 주행 거리를 제공합니다. 바퀴 모양의 캠이 회전함에 따라 편심 형상이 샤프트의 기저부에 추진력을 제공합니다.

호이스트, 체인 드라이브 및 벨트 드라이브와 같은 일부 기계식 선형 액추에이터 만 당깁니다. 다른 것만 밀어 넣을 수 있습니다 (예 : 캠 액추에이터 ). 공압 및 유압 실린더 또는 리드 스크류는 양방향으로 힘을 발생 시키도록 설계 될 수 있습니다.

기계식 액추에이터는 일반적으로 노브 또는 핸들이 부착 된 나사 및 / 또는 기어를 통해 제어 노브 또는 핸들의 회전 운동을 선형 변위로 변환합니다. 잭 나사 또는 자동차 잭 익숙한 기계 액추에이터이다. 다른 액추에이터 제품군은 세그먼트 스핀들을 기반으로합니다 . 잭 손잡이의 회전은 기계적으로 잭 헤드의 직선 운동으로 변환됩니다. 기계식 액추에이터는 또한 선형 스테이지 , 회전 스테이지 , 미러 마운트 , 고니 오 미터 의 위치를 ​​조작하기 위해 레이저 및 광학 분야에서 자주 사용됩니다및 기타 위치 측정 도구. 정확하고 반복적 인 위치 지정을 위해 컨트롤 노브에 인덱스 표시가 사용될 수 있습니다. 일부 작동기에는 엔코더 및 디지털 위치 판독기가 포함됩니다. 이것은 마이크로 미터에서 사용되는 조정 손잡이와 비슷하지만 위치 측정 대신 위치 조정이 목적입니다.

유압 액츄에이터

유압 액츄에이터 또는 유압 실린더는 전형적으로 피스톤이 삽입 된 중공 실린더를 포함한다. 피스톤에 불균형 한 압력이 가해지면 외부 물체를 움직일 수있는 힘이 발생합니다. 액체는 거의 압축되지 않기 때문에 유압 실린더는 피스톤의 정밀한 선형 변위를 제어 할 수 있습니다. 변위는 피스톤 축을 따른다. 수동으로 작동되는 유압 작동기의 친숙한 예는 유압식 자동차 잭 입니다. 일반적으로 "유압 액추에이터"라는 용어는 유압 펌프로 제어되는 장치를 의미합니다 .

공압 작동기

공압 액추에이터 또는 공압 실린더는 액체 대신에 압축 가스를 사용하여 힘을 발생시키는 것을 제외하고는 유압식 작동기와 유사합니다. 그들은 공기가 챔버 내부로 펌핑되고 ​​챔버의 다른 쪽에서 밀어내는 피스톤과 유사하게 작동합니다. 에어 액추에이터는 중량이 큰 중부 하 장치 및 인스턴스에 반드시 사용되는 것은 아닙니다. 공압 선형 액추에이터가 다른 유형보다 선호되는 이유 중 하나는 전원이 단순히 공기 압축기라는 사실입니다. 공기가 입력 소스이기 때문에 공압식 액추에이터는 기계 작동의 여러 장소에서 사용할 수 있습니다. 단점은 대부분의 공기 압축기가 크고 부피가 크며 소리가 크다는 것입니다. 일단 설치되면 다른 지역으로 운송하기가 어렵습니다. 공압 선형 액추에이터는 새는 경향이있어 기계식 선형 액추에이터보다 효율이 떨어집니다.

압전 액츄에이터

 특징 : 초음파 모터

압전 효과는 물질에 전압인가가 확장되게하는 특정 재료의 특성이다. 매우 높은 전압은 작은 팽창에만 해당합니다. 결과적으로, 압전 액추에이터는 매우 정밀한 위치 분해능을 달성 할 수 있지만 운동 범위가 매우 좁습니다. 또한, 압전 재료는 히스테리시스 (hysteresis) 를 나타내어 반복적 인 방식으로 팽창을 제어하는 ​​것을 어렵게 만든다.

전기 기계식 액추에이터

리드 너트가 모터의 일부인 소형 전기 기계식 선형 액추에이터. 리드 스크류는 회전하지 않으므로 리드 너트가 모터에 의해 회전 할 때 리드 스크류가 늘어나거나 수축됩니다.

압력 보상에 사용되는 선형 액추에이터 중 원격 조정 잠수정 (ROV) [2]

전형적인 컴팩트 실린더 형 선형 전동 액추에이터

일반적인 선형 또는 회전 + 선형 전동 액추에이터

파일 : Actuator.ogv

다양한 응용 분야에서 움직이는 코일 선형, 회전 및 선형 + 회전식 액추에이터

전기 기계식 액추에이터는 컨트롤 노브 또는 핸들이 전기 모터로 교체된다는 점을 제외하면 기계식 액추에이터와 유사합니다. 모터의 회전 운동은 선형 변위로 변환됩니다. 현대식 리니어 액추에이터의 디자인이 다양하며 이들을 제조하는 모든 회사는 독점적 인 방법을 사용하는 경향이 있습니다. 다음은 매우 간단한 전기 기계식 선형 액추에이터의 일반화 된 설명입니다.

단순화 된 디자인

전형적으로, 전기 모터는 리드 스크류 를 회전시키기 위해 기계적으로 연결된다 . 리드 스크류는 길이 방향으로 달린 원주에 연속 나선형 나사가 가공되어 있습니다 ( 볼트 의 나사산과 유사 ). 리드 너트 또는 볼 너트 가 리드 스크류에 나사 결합됩니다.해당 나선형 나사산이 있습니다. 너트는 리드 스크류 (일반적으로 너트가 액추에이터 바디의 회전하지 않는 부분과 연동)와 함께 회전하지 못합니다. 따라서 리드 스크류가 회전하면 너트가 나사산을 따라 구동됩니다. 너트의 운동 방향은 리드 스크류의 회전 방향에 따라 다릅니다. 링크를 너트에 연결하면 모션을 사용 가능한 선형 변위로 변환 할 수 있습니다. 대부분의 현재 액추에이터는 고속, 높은 힘 또는이 ​​둘 사이의 타협을 위해 제작되었습니다. 특정 적용 분야의 액추에이터를 고려할 때 가장 중요한 사양은 일반적으로 이동 거리, 속도, 힘, 정확도 및 수명입니다. 대부분의 품종은 댐퍼 또는 버터 플라이 밸브에 장착됩니다.

선형 액추에이터 시스템에 사용할 수있는 모터에는 여러 유형이 있습니다. 여기에는 DC 브러시, DC 브러시리스, 스테퍼 또는 경우에 따라 유도 모터까지 포함됩니다. 그것은 모두 어플리케이션 요구 사항과 액추에이터가 움직이기 위해 설계된 하중에 따라 달라집니다. 예를 들어, 리드 스크류를 구동하는 일체형 마력 AC 유도 모터를 사용하는 선형 액추에이터는 정유 공장의 대형 밸브를 작동시키는 데 사용될 수 있습니다. 이 경우 정확도와 높은 이동 해상도는 필요하지 않지만 높은 힘과 속도가 필요합니다. 실험 장비의 로보틱스, 광학 및 레이저 장비 또는 XY 테이블에 사용되는 전기 기계식 리니어 액추에이터의 경우 미크론 범위와 고정밀의 정밀 분해능에는 분수 마력 스테퍼 모터를 사용해야 할 수 있습니다정밀 피치 리드 스크류가있는 선형 액추에이터. 전기 기계식 선형 액추에이터 시스템에는 많은 변형이 있습니다. 어떤 것이 가장 좋을지를 알기 위해서는 디자인 요구 사항과 애플리케이션 제약을 이해하는 것이 중요합니다.

참고 문헌

Sclater, N.,Mechanisms and Mechanical Devices 근원 도서, 제 4 판(2007), 25, McGraw-Hill

"수중 선형 액추에이터" 오릅니다 . 울트라 모션 .

"리니어 액추에이터 가이드2016년 5월 12일 검색", 애너하임 자동화,

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Firgelli 자동화 - 리니어 액추에이터의 기초,

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