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진한 파란색을 배경으로 리니어 축, 태블릿 밀 다축 시스템
진한 파란색을 배경으로 리니어 축, 태블릿 밀 다축 시스템
리니어 모션 기술

더욱 빠르고 간편한 자동화를 위한 리니어 모션 기술

기계 엔지니어링 분야는 CO2 배출량 감소, 공급망 보호, 숙련공 부족으로 인한 영향을 포함해 다양한 과제에 직면해 있습니다. 카탈로그에서 리니어 모션 기술 부품을 선택하고 치수를 측정하며 조정하는 데 시간을 들일 수 있는 사람이 과연 얼마나 있을까요?

부품을 디지털 방식으로 결합해 단일 축, 액추에이터, 다축 시스템을 구성할 수 있는 지능적으로 연결된 포트폴리오를 사용하면 자동화가 더욱 효율적으로 이루어지고 오류 발생 가능성이 줄어듭니다. 특히 조립된 자동화 패키지를 사용하는 리니어 축에 요청에 따라 모터와 드라이브 컨트롤러를 추거하거나 운영 소프트웨어가 사전 설치된 완전 하위 시스템으로 공급할 경우 더 효율적이며 더 적은 오류 발생 가능성을 보장할 수 있습니다. 시운전 자동화와 간단한 비주얼 프로그래밍을 통해 자동화 솔루션의 구현 속도를 더욱 높일 수 있습니다. 이 블로그 게시물에서는 공장 자동화의 일반적인 단축 및 다축 응용 분야를 빠르고 쉽게 구현하는 방법에 대해 알아봅니다.

리니어 축, 드라이브, 케이블, 태블릿으로 구성된 자동화 패키지

리니어 모션 기술의 응용 범위는 매우 넓어, 픽 앤 플레이스, 공급 및 분배, 배치, 분리 및 적재와 같은 공정에서부터 조립, 스크루 공정, 테스트에 이르기까지 다양합니다. 다만, 다양한 모션 요구 사항으로 인해 각 응용 분야마다 서로 다른 리니어 축과 개별적인 구성이 필요합니다. 대표적으로 다음과 같은 네 가지 사례를 들 수 있습니다.

다축 응용 분야 SMS 리니어 모듈

1. 소형 부품 핸들링

소형 공작물 캐리어를 공급, 이송 또는 클램핑할 때는 작고 컴팩트한 핸들링 축이 올바른 선택입니다. SMS(Small Modules Screw Driven) 시리즈의 슬림하고 가벼우며 비용 효율적인 Small Modules이 여기에 이상적입니다. 볼 스크류 조립품이 포함된 SMS 축은 알루미늄 프레임을 리니어 가이드의 일부로 활용하여 특히 공간 절약에 효과적입니다. 이 제품은 5가지 크기(30, 40, 50, 80, 120)로 제공되며, 1kg 미만에서 최대 22kg의 하중을 최장 1200mm까지 이동할 수 있습니다. 초소형 리니어 축은 에너지 효율적이며 유지보수가 적게 필요하다는 점에서 많은 경우 공압 장치를 대체할 수 있는 대안이 됩니다.

리니어 모듈 MKK

2. 코어 프로세서를 정밀하게 가이드

리니어 모듈 시리즈 MKK/MKR(볼 스크류 조립품이 장착된 리니어 모듈이나 치형 벨트 드라이브가 있는 리니어 모듈)은 사이클 시간, 공정 하중, 정밀도 등 높은 요구 사항을 충족하면서도 경제성을 제공합니다. 여기에는 기존 볼 레일 시스템이 알루미늄 본체에 통합되어 있습니다. 모듈식 캐리지가 장착된 런너 블록은 5~246kg의 하중을 높은 정밀도와 반복성으로 처리할 수 있으며, 위치 설정이 중요한 경우 통합 위치 측정 시스템을 옵션으로 선택할 수 있습니다. 최대 길이는 벨트 드라이브의 경우 12m, 볼 스크류 조립품의 경우 4m입니다.

태블릿이 있는 다축 시스템

3. 다축 핸들링

다차원 자동화 작업은 리니어 모듈을 직교좌표 리니어 로봇에 결합하여 빠르고 경제적으로 구현할 수 있습니다. 리니어 축은 높은 강성으로 인해 다른 유형의 로봇에서는 기술적으로 불가능한 수주의 동역학, 정밀도, 반복성을 달성할 수 있으므로 성능 관점에서도 유용합니다. Bosch Rexroth는 특히 공간 절약형 고성능 다축 시스템을 구축하기 위해 콤팩트 모듈 시리즈 CKK / CKR을 개발했습니다. 한 축에 2개의 가이드 레일을 사용하면 높은 횡력 또는 모멘트 하중에도 최대 220kg까지 최장 10m의 길이로 이동할 수 있으며, 이는 무엇보다도 배터리 생산을 위한 모듈 및 팩 조립에서 검증을 거쳤습니다. 응용 분야에 따라 다양한 Bosch Rexroth 리니어 모듈을 결합하여 다양한 다축 시스템을 구성할 수 있으며, 경제적이고 효율적일 뿐만 아니라 높은 품질 덕분에 내구성 또한 뛰어납니다.

4. 액추에이터 및 서보 프레스

전자기계식 실린더(EMC) 형 액추에이터는 공장 자동화의 효율성을 더욱 높이는 데 기여합니다. 스크류 드라이브는 엔진 토크를 직접 운동으로 변환하기 때문에 일반적으로 공압식 액추에이터에 비해 에너지 효율이 높고, 유지보수가 적으며, 제어가 용이합니다. 약 3,000여 가지의 다양한 볼 및 유성 스크류 조립품을 갖춘 EMC 및 EMC HP Rexroth 시리즈는 전자장치 및 배터리 생산과 같은 산업에서 일용소비재(FMCG)를 위한 자동화 솔루션에 이르기까지 프레스 및 자동화와 관련된 다양한 응용 분야에 활용할 수 있습니다.

Bosch Rexroth의 드라이브 및 자동화 패키지 옵션을 사용하면 0.1kN의 힘으로 동적 위치 작업을 최대 250kN의 프레싱 및 결합 응용 분야만큼 쉽게 구현할 수 있습니다. Smart Function Kit Pressing에는 옵션으로 제공되는 파워 센서와 운영 소프트웨어가 사전 설치된 산업 PC도 포함되어 있습니다. 따라서 몇 번의 클릭만으로 바로 작동 가능한 서보 프레스를 구성하고 자재 번호로 바로 주문할 수 있습니다.

브라우저 기반 운영 소프트웨어는 시운전 시간을 단 몇 분으로 줄이고, 시퀀스 모듈을 통해 그래픽 방식으로 프로그래밍을 지원하며, 타당성 검사를 통해 시스템 한계를 초과하지 않도록 합니다. Smart Function Kit Pressing은 준비된 기능 블록을 통해 사용 현장에서 상위 컨트롤러에 쉽게 연결할 수 있습니다. 이를 통해 서보 프레스에 명령을 내리고 결과 및 공정 데이터를 상위 컨트롤러에서 프레스로 전송할 수 있습니다.

프레싱 및 결합 응용 분야를 위한 서보 프레스 Smart Function Kit

필요한 구현 수준까지 단계별로 구성

단축, 다축 시스템 또는 전자기계식 실린더에 관계 없이 리니어 시스템 및 액추에이터를 위한 모듈식 드라이브 및 자동화 패키지를 사용하면 전체 서보 프레스 및 리니어 로봇을 포함한 광범위한 자동화 작업을 쉽고 빠르게, 그리고 비용 효율적으로 해결할 수 있습니다. 사용자가 원하는 구현 수준을 직접 선택할 수 있어 유연성을 극대화할 수 있습니다. 예를 들어 단축 또는 다축 시스템은 기계 또는 전자기계 시스템으로 구성할 수 있으며, 제어 소프트웨어를 포함하여 완전한 리니어 시스템으로도 구축이 가능합니다. 어떠한 경우에도 기계 및 플랜트 엔지니어링은 확보된 시간을 다른 작업에 효율적으로 활용할 수 있습니다.


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Timo Vogg



글쓴이: Timo Vogg

직책: Bosch Rexroth AG의 제품 관리 시스템 및 액추에이터 수석 매니저