선형 모듈과 전기 실린더 비교

에이선형 모듈그리고전기 실린더둘 다 산업 자동화에서 제어된 선형 모션을 생성하는 데 널리 사용됩니다. 서보 모터 또는 스테퍼 모터로 구동할 수 있고 모션 컨트롤러에 연결할 수 있으며 위치 지정, 들어올리기, 밀기, 누르기, 운반 및 조립 작업을 위한 자동화 장비에 통합될 수 있습니다.

두 제품 모두 선형 액추에이터의 더 넓은 범주에 속하지만 구조와 주요 기능이 다릅니다. 선형 모듈은 일반적으로 노출되거나 밀폐된 가이드 시스템을 따라 캐리지를 이동하도록 설계되었습니다. 정의된 이동 경로에 부하를 배치하고 단일 축 또는 다축 모션 플랫폼을 구축하는 데 특히 적합합니다.

전기 실린더는 로드 또는 가이드 출력 어셈블리를 확장 및 축소하도록 설계되었습니다. 이는 소형 원통형 또는 직사각형 액추에이터 구조 내에서 제어된 축력을 생성하는 데 중점을 둡니다. 전기 실린더는 더 높은 위치 정확도, 프로그래밍 가능한 모션, 더 깨끗한 작동 및 더 나은 프로세스 제어가 필요할 때 공압 또는 유압 실린더를 대체하는 데 일반적으로 사용됩니다.

올바른 선택은 스트로크와 페이로드 이상의 것에 달려 있습니다. 엔지니어는 위치 정확도, 반복성, 속도, 가속도, 추력, 측면 부하 용량, 모멘트 저항, 장착 방향, 보호 수준, 환경 조건, 듀티 사이클, 서비스 수명, 제어 요구 사항 및 총 시스템 비용을 비교해야 합니다.

이 가이드에서는 자세한 내용을 제공합니다.선형 모듈과 전기 실린더자동화 엔지니어, 장비 제조업체, 시스템 통합업체 및 구매 팀이 가장 적합한 선형 액추에이터를 선택하는 데 도움이 되는 비교입니다.

Linear module vs electric cylinder comparison showing differences in structure, precision, speed, force output and applications — 구조, 위치 정밀도, 속도, 힘 출력 및 산업용 응용 분야에서 선형 모듈과 전기 실린더를 비교합니다.

선형 모듈이란 무엇인가요?

에이선형 모듈구조적 베이스, 가이드 시스템, 이동 캐리지, 구동 메커니즘, 모터 인터페이스 및 옵션 센서를 완전한 어셈블리로 결합한 통합 선형 모션 장치입니다.

구동 시스템은 볼 스크류, 타이밍 벨트, 랙 앤 피니언, 리니어 모터, 리드 스크류 또는 기타 전송 방법을 사용할 수 있습니다. 캐리지는 페이로드, 툴링, 고정 장치, 센서, 로봇 엔드 이펙터 또는 처리 헤드를 지지하면서 하나 이상의 선형 가이드를 따라 이동합니다.

모터는 일반적으로 모듈의 한쪽 끝에 장착되거나 병렬 드라이브 배열을 통해 연결됩니다. 모터 회전은 구동 메커니즘에 의해 선형 운동으로 변환됩니다. 선형 가이드는 하중을 지지하고 캐리지가 회전하거나 의도한 경로에서 멀어지는 원인이 되는 힘에 저항합니다.

선형 모듈일반적으로 독립 축으로 사용되거나 XY, XZ, XYZ, 갠트리, 직교 로봇 및 다축 자동화 시스템에 결합됩니다.

선형 모듈의 주요 특징

통합 가이드 및 드라이브 구조
페이로드 및 툴링 장착을 위한 이동 캐리지
수평, 수직, 측면 장착 및 역방향 설치에 적합
짧은, 중간, 긴 스트로크로 제공
다축 시스템 구축 지원
구동방식에 따라 고속 또는 고정밀도 제공 가능
가이드 시스템을 통해 페이로드 모멘트에 저항할 수 있음
지점 간 포지셔닝 및 연속 경로 모션에 적합

전기 실린더란 무엇입니까?

안전기 실린더서보 전기 실린더, 전기 선형 액추에이터 또는 전기 기계 실린더라고도 하는 은 모터 회전을 로드 또는 유도 출력 구조의 제어된 확장 및 수축으로 변환하는 액추에이터입니다.

대부분의 전기 실린더는 내부 전달 메커니즘으로 볼 스크류, 롤러 스크류 또는 리드 스크류를 사용합니다. 모터는 커플링, 기어박스, 타이밍 벨트 또는 통합 직접 구동 구조를 통해 나사를 구동합니다. 나사가 회전하면 너트와 출력 로드가 축 방향으로 이동합니다.

전기 실린더는 선형 밀기, 당기기, 들어올리기, 누르기, 클램핑, 삽입, 인장 및 위치 지정 작업을 수행하도록 설계되었습니다. 이는 공압 및 유압 실린더에 대한 전기 제어 대안을 제공합니다.

일부 전기 실린더는 단순한 로드 출력을 가지며 측면 하중이 있을 때 외부 가이드가 필요합니다. 다른 사람들은 이중 가이드 로드, 선형 가이드 레일 또는 가이드 테이블을 사용하여 하중 지지력을 향상시키고 로드가 회전하는 것을 방지합니다.

전동 실린더의 주요 특징

로드 스타일 또는 가이드 출력
높은 축방향 힘 성능
프로그래밍 가능한 스트로크, 속도, 가속도 및 힘
누르기, 들어 올리기, 클램핑 및 삽입에 적합
컴팩트한 액츄에이터 구조
공압 또는 유압 실린더를 교체할 수 있습니다.
브레이크, 기어박스, 힘 센서 및 인코더와 함께 사용 가능
종종 더 높은 보호 수준으로 사용 가능

선형 모듈과 전기 실린더: 빠른 비교

비교 요인	선형 모듈	전기 실린더
주요 기능	가이드 경로를 따라 캐리지 배치 및 운반	제어된 축 확장, 수축, 밀기 또는 당기기 생성
출력 구조	이동 캐리지 또는 슬라이딩 테이블	출력 로드 또는 유도 로드 어셈블리
가이드 시스템	일반적으로 통합됨	통합될 수 있거나 외부 가이드가 필요할 수 있음
강제 출력	드라이브 유형에 따라 보통 ~ 높음	일반적으로 높은 축 추력에 최적화됨
모멘트 부하 용량	일반적으로 통합 선형 가이드로 인해 더 좋습니다.	가이드 구조를 사용하지 않는 한 로드 유형이 제한됩니다.
속도	특히 벨트 또는 선형 모터 드라이브의 경우 매우 높을 수 있습니다.	나사 리드와 모터 출력에 따라 보통 중간 정도
스트로크 길이	중간 및 긴 스트로크에 적합	짧은 스트로크와 중간 스트로크에 일반적으로 사용됩니다.
포지셔닝 정확도	볼 스크류 또는 리니어 모터 시스템 사용 시 높음	볼 스크류 또는 롤러 스크류 시스템의 경우 높음
보호 수준	개방형, 반밀폐형 또는 완전 밀폐형 설계	먼지, 습기, 오염 물질로부터 밀봉하기가 더 쉽습니다.
다축 통합	XY, XZ, XYZ 및 갠트리 시스템에 매우 적합	주로 개별 밀기 또는 리프팅 축으로 사용됩니다.
일반적인 응용 분야	이송, 위치 지정, 분배, 검사 및 로봇 공학	압착, 클램핑, 리프팅, 삽입 및 실린더 교체

근본적인 차이점: 캐리지 모션과 로드 모션

리니어 모듈과 전동 실린더의 가장 눈에 띄는 차이점은 출력 형태입니다.

선형 모듈은 프로파일이나 베이스를 따라 캐리지를 이동합니다. 페이로드는 캐리지에 직접 장착되며 가이드 시스템은 전체 스트로크 동안 하중을 지지합니다.

전기 실린더는 일반적으로 출력 로드를 확장 및 축소합니다. 로드는 축방향 힘을 하중에 전달합니다. 단순한 로드 스타일 설계에서는 로드가 과도한 방사형 힘이나 굽힘 모멘트에 노출되어서는 안 됩니다.

이러한 차이는 애플리케이션 선택에 큰 영향을 미칩니다. 선형 모듈은 일반적으로 툴링이나 장비를 운반하는 동안 하중이 안내 경로를 따라 이동해야 하는 경우 더 적합합니다. 일반적으로 주요 작업이 단일 축을 따라 밀고, 당기고, 누르고, 들어 올리고, 고정하거나 삽입하는 경우 전기 실린더가 더 좋습니다.

구조적 차이

선형 모듈 구조

일반적인 선형 모듈에는 긴 구조적 프로파일이나 가공된 베이스가 포함되어 있습니다. 하나 이상의 가이드 레일이 축을 따라 설치되고 캐리지가 가이드 블록 위에서 이동합니다.

구동 메커니즘은 프로파일 내부 또는 옆에 위치합니다. 볼 스크류 모듈에서 캐리지는 볼 너트에 연결됩니다. 벨트 구동 모듈에서는 캐리지가 타이밍 벨트에 고정됩니다. 리니어 모터 모듈에서는 전자기력이 캐리지를 직접 움직입니다.

모듈 구조는 페이로드 무게를 지원하고 피치, 요 및 롤 모멘트에 저항하도록 설계되었습니다. 캐리지는 일반적으로 도구, 고정 장치, 센서 또는 다른 모션 축을 장착하기 위한 여러 개의 나사산 구멍을 제공합니다.

전기 실린더 구조

일반적인 전기 실린더에는 모터, 나사 변속기, 베어링 지지대, 액추에이터 하우징, 회전 방지 구조, 출력 로드 및 전면 장착 인터페이스가 포함되어 있습니다.

모터가 회전하면 내부 나사가 너트와 로드 어셈블리를 앞뒤로 움직입니다. 액추에이터 하우징은 나사를 보호하고 베어링 시스템을 지지합니다.

로드형 전기 실린더는 소형이지만 출력 로드가 측면 부하에 충분한 저항을 제공하지 못할 수 있습니다. 가이드 전기 실린더는 평행한 가이드 로드 또는 테이블 구조를 추가하여 측면 안정성과 모멘트 용량을 향상시킵니다.

구동 메커니즘 비교

선형 모듈은 여러 가지 구동 방법으로 사용할 수 있는 반면, 대부분의 전기 실린더는 나사 전달에 의존합니다.

일반적인 선형 모듈 드라이브 유형

볼스크류 구동
타이밍 벨트 구동
랙 앤 피니언 드라이브
리니어 모터 드라이브
리드 스크류 드라이브

일반적인 전기 실린더 구동 유형

볼스크류 구동
롤러 스크류 드라이브
리드 스크류 드라이브
기어박스 보조 스크류 드라이브
병렬 타이밍 벨트 모터 변속기

볼 스크류 전기 실린더는 힘, 속도, 효율성 및 위치 정확도의 적절한 균형을 제공합니다. 롤러 스크류 전기 실린더는 까다로운 응용 분야에서 더 높은 힘 밀도와 더 긴 수명을 제공하지만 일반적으로 가격이 더 비쌉니다.

광범위한 선형 모듈 드라이브 기술을 통해 엔지니어는 속도, 스트로크, 정확도 또는 비용에 최적화된 시스템을 선택할 수 있습니다. 전기 실린더는 축 방향 힘과 컴팩트한 확장-수축 동작에 더욱 구체적으로 최적화되었습니다.

위치 정확도 비교

선형 모듈과 전기 실린더 모두 볼 나사, 적합한 베어링, 서보 모터 및 엔코더 피드백을 사용할 때 정확한 위치 지정을 제공할 수 있습니다.

최종 정확도는 나사 리드 정확도, 백래시, 예압, 구조적 강성, 모터 엔코더 분해능, 컨트롤러 성능, 열팽창, 장착 조건 및 부하 변형에 따라 달라집니다.

선형 모듈 정확도

볼 스크류 선형 모듈은 일반적으로 정밀 위치 지정을 위해 선택됩니다. 예압된 볼 너트는 축방향 백래시를 줄이는 동시에 통합 가이드 레일은 캐리지 정렬을 유지합니다.

선형 모터 모듈은 나사, 커플링, 벨트 및 기타 기계적 전달 구성 요소를 제거하므로 탁월한 위치 결정 성능을 제공할 수 있습니다. 정확도는 리니어 엔코더와 제어 시스템에 따라 크게 달라집니다.

벨트 구동 선형 모듈은 일반적으로 축 강성이 낮고 절대 위치 정확도가 낮지만 포장, 취급 및 전송 작업에 대한 충분한 반복성을 제공할 수 있습니다.

전기 실린더 정확도

서보 전기 실린더는 컨트롤러가 인코더를 통해 모터 위치를 추적하기 때문에 정밀한 확장 및 수축을 달성할 수 있습니다. 볼 스크류 예압 및 견고한 베어링 지지대는 동작 손실을 줄이는 데 도움이 됩니다.

그러나 출력 로드, 장착 브래킷, 연결된 도구, 기어박스 및 외부 하중으로 인해 편향이나 간격이 발생할 수 있습니다. 전체 기계 구조가 견고하지 않으면 정밀한 액추에이터가 정밀한 프로세스를 보장하지 않습니다.

어느 것이 더 정확합니까?

어느 제품 유형도 모든 응용 분야에서 자동으로 더 정확하지는 않습니다. 정밀 볼 스크류 선형 모듈과 정밀 볼 스크류 전기 실린더는 유사한 스크류 등급, 베어링, 모터 및 피드백 시스템을 사용할 때 유사한 반복성을 제공할 수 있습니다.

더 중요한 차이점은 하중이 안내되는 방식입니다. 선형 모듈은 일반적으로 움직이는 캐리지의 위치와 방향을 제어합니다. 로드형 전기 실린더는 주로 축 확장을 제어하며 하중 방향을 유지하기 위해 외부 가이드가 필요할 수 있습니다.

반복성과 분해능

반복성은 동일한 명령을 받은 위치로 반복적으로 복귀하는 액추에이터의 능력을 나타냅니다. 분해능은 제어 시스템이 명령하거나 감지할 수 있는 가장 작은 움직임을 나타냅니다.

서보 모터는 일반적으로 개방 루프 스테퍼 시스템보다 더 나은 폐쇄 루프 위치 제어를 제공합니다. 그러나 엔코더 분해능이 높다고 해서 자동으로 높은 기계적 정확도가 생성되는 것은 아닙니다.

기계적 백래시, 나사 리드 변형, 베어링 간격, 벨트 탄성, 로드 편향, 커플링 컴플라이언스, 구조적 변형 및 온도 변화는 모두 최종 성능에 영향을 미칠 수 있습니다.

까다로운 위치 지정 애플리케이션의 경우 엔지니어는 모터 분해능, 액추에이터 반복성, 절대 위치 지정 정확도, 전체 기계 정확도를 구별해야 합니다.

속도 비교

선형 모듈은 다양한 전송 기술을 사용할 수 있기 때문에 일반적으로 더 넓은 속도 범위를 제공합니다.

타이밍벨트 선형 모듈고속, 긴 스트로크 이동에 적합합니다. 선형 모터 모듈은 훨씬 더 높은 가속도와 빠른 응답을 제공할 수 있습니다.볼 스크류 모듈정밀도와 추력을 제공하지만 나사 임계 속도로 인해 제한될 수 있습니다.

전동 실린더는 일반적으로 볼 나사 또는 롤러 나사를 사용하므로 최대 속도는 나사 리드, 나사 직경, 스트로크, 회전 속도, 베어링 용량, 모터 출력 및 열 조건의 영향을 받습니다.

짧은 스트로크의 밀기, 누르기, 클램핑 또는 리프팅의 경우 전기 실린더가 충분한 속도를 제공할 수 있습니다. 장거리에 걸쳐 반복되는 고속 이동의 경우 일반적으로 벨트 구동 또는 선형 모터 모듈이 더 적합합니다.

최대 속도와 사이클 시간

최대 이동 속도는 기계 생산성의 한 부분일 뿐입니다. 실제 사이클 시간은 가속, 감속, 정착 시간, 프로세스 시간, 페이로드, 스트로크 및 동작 프로필에 따라 달라집니다.

짧은 프레싱 스트로크를 수행하는 전기 실린더는 정격 최대 속도가 더 낮더라도 장거리 이동 모듈보다 프로세스를 더 빠르게 완료할 수 있습니다. 올바른 비교는 전체 모션 사이클을 기반으로 해야 합니다.

가속도 비교

벨트 구동 및 선형 모터 모듈은 이동 시스템이 상대적으로 가볍기 때문에 높은 가속도를 달성할 수 있습니다.

볼 스크류 선형 모듈 및 전기 실린더는 모터 로터, 스크류, 커플링 및 이동 하중을 가속해야 합니다. 가속이 높을수록 필요한 토크, 베어링 하중, 나사 응력 및 발열이 증가합니다.

높은 추력을 위해 설계된 전기 실린더는 더 큰 나사, 기어박스 또는 강력한 모터를 사용할 수 있으며 이로 인해 관성이 증가하고 동적 응답이 감소할 수 있습니다.

빠른 가속이 필요한 경우 엔지니어는 카탈로그 최대값에만 의존하기보다는 최대 모터 토크, RMS 토크, 반사 관성, 나사 임계 속도 및 구조적 진동을 계산해야 합니다.

힘 출력 비교

힘 출력은 가장 중요한 차이점 중 하나입니다.선형 모듈과 전기 실린더비교.

전기 실린더는 일반적으로 축방향 힘에 최적화되어 있습니다. 컴팩트한 스크류 변속기는 특히 기어박스나 롤러 스크류와 결합할 때 높은 밀고 당기는 힘을 생성할 수 있습니다.

선형 모듈은 특히 볼 나사 및 랙 구동 모듈과 같이 상당한 추력을 생성할 수도 있습니다. 그러나 많은 선형 모듈은 주로 큰 힘을 가하는 압축보다는 위치 지정 및 운반에 최적화되어 있습니다.

전기 실린더 힘의 장점

컴팩트한 구조 내에서 높은 축방향 힘
압착, 클램핑, 삽입에 적합
프로그래밍 가능한 힘 및 위치 제어
프로세스 중에 제어된 힘을 유지할 수 있습니다.
로드셀 또는 힘 피드백과 함께 사용 가능
공압 또는 유압 실린더를 교체할 수 있습니다.

선형 모듈 힘 특성

볼 스크류 모듈은 강력한 축 추력을 제공합니다.
랙 구동 모듈은 무거운 장거리 이동에 적합합니다.
벨트 구동 모듈은 강한 힘을 가하는 것보다 운반에 더 좋습니다.
선형 모터 모듈은 빠른 응답을 제공하지만 열 관리가 필요함
가이드 및 프로파일 강성과 함께 힘 성능을 확인해야 합니다.

탑재량과 추력은 다릅니다

탑재량은 움직이는 캐리지 또는 출력 메커니즘에 의해 지지되는 질량을 나타냅니다. 추력은 하중을 이동, 가속, 들어올리기, 밀기, 당기기, 고정 또는 누르는 데 필요한 축 방향 힘을 나타냅니다.

선형 모듈은 캐리지에 큰 탑재량을 지원할 수 있지만 중간 정도의 프로세스 힘만 제공합니다. 전기 실린더는 막대에 매우 적은 측면 하중을 지지하면서 높은 축방향 추력을 생성할 수 있습니다.

따라서 선택에는 페이로드와 힘 계산이 모두 포함되어야 합니다. 엔지니어는 모듈의 탑재하중 정격을 추력 용량 대신 사용하거나 전기 실린더의 추력 정격을 측면 부하 용량 대신 사용해서는 안 됩니다.

측면 하중 및 모멘트 용량

선형 모듈은 일반적으로 움직이는 하중이 측면 힘이나 모멘트를 생성할 때 분명한 이점을 갖습니다.

통합된 가이드 레일과 캐리지는 반경 방향 하중을 지원하고 피치, 요, 롤 모멘트에 저항합니다. 허용 모멘트는 레일 크기, 가이드 블록 수, 블록 간격, 캐리지 치수, 프로파일 강성 및 하중 위치에 따라 달라집니다.

표준 로드형 전기 실린더는 주로 축방향 힘을 위해 설계되었습니다. 과도한 측면 하중은 로드 굽힘, 씰 마모, 베어링 손상, 마찰 증가 및 서비스 수명 단축을 유발할 수 있습니다.

독립적으로 가이드되지 않는 부하를 이동하기 위해 전동 실린더를 사용할 경우 가이드 전동 실린더 또는 외부 선형 가이드 시스템을 사용해야 합니다.

다음과 같은 경우 전기 실린더와 함께 외부 가이드를 사용하십시오.

하중은 상당한 측면 힘을 생성합니다.
하중 중심은 로드 축에서 오프셋됩니다.
액추에이터는 회전에 저항해야 합니다.
툴링은 정확한 방향을 유지해야 합니다.
응용 프로그램에는 광범위한 플랫폼이 포함됩니다.
스트로크가 길어 로드가 휘어지는 현상이 발생함

스트로크 길이 비교

선형 모듈은 다양한 스트로크에 사용할 수 있습니다. 벨트 구동, 랙 구동 및 선형 모터 모듈은 특히 장거리 이동에 적합합니다.

볼 스크류 모듈은 일반적으로 짧은 스트로크와 중간 스트로크에 사용되지만 긴 스트로크 버전은 더 큰 나사와 적절한 지지 구조로 설계될 수 있습니다.

전기 실린더는 일반적으로 짧은 스트로크와 중간 스트로크에 사용됩니다. 스트로크가 증가함에 따라 로드 길이, 나사 길이, 좌굴 위험, 하우징 길이, 속도 제한 및 설치 공간이 더욱 중요해집니다.

장거리 전송의 경우 일반적으로 선형 모듈이 더 실용적입니다. 짧은 스트로크 프레싱, 클램핑, 리프팅 또는 삽입의 경우 전기 실린더가 더 컴팩트한 경우가 많습니다.

강성 비교

선형 모듈은 프로파일, 가이드 레일, 캐리지, 구동 메커니즘 및 장착 구조를 통해 강성을 제공합니다. 볼 스크류 모듈은 일반적으로 우수한 축 강성을 제공하는 반면, 벨트 구동 모듈은 탄성 변형이 더 큽니다.

전동 실린더는 적절한 베어링 지지대를 갖춘 볼 스크류 또는 롤러 스크류를 사용할 때 강력한 축 강성을 제공합니다. 그러나 긴 출력 로드는 측면 하중이나 압축으로 인해 휘어질 수 있습니다.

압착 및 삽입 작업의 경우 전기 실린더의 축 강성은 안정적인 힘 전달을 제공할 수 있습니다. 큰 고정 장치를 운반하거나 뒤집히는 모멘트에 저항하려면 일반적으로 선형 모듈이나 가이드 전기 실린더가 더 적합합니다.

수직 설치 비교

선형 모듈과 전기 실린더는 모두 수직으로 사용할 수 있지만 안전 설계에서는 중력과 전력 손실을 고려해야 합니다.

수직 선형 모듈에는 브레이크 모터, 평형추, 가스 스프링, 공압식 평형 실린더 또는 기계적 추락 방지 장치가 필요할 수 있습니다.

수직 리프팅에 사용되는 전기 실린더에는 브레이크, 자동 잠금 장치, 안전 너트, 기계식 잠금 장치 또는 하중 유지 장치가 필요할 수도 있습니다.

볼 스크류는 일반적으로 완전히 자동 잠금되지 않습니다. 모터 토크가 제거되면 수직 하중으로 인해 나사가 뒤로 움직일 수 있습니다. 엔지니어는 볼 스크류 액추에이터가 추가 보호 없이 매달린 부하를 안전하게 유지할 것이라고 가정해서는 안 됩니다.

보호 수준 비교

보호 수준은 종종 전기 실린더의 중요한 장점입니다.

전기 실린더의 나사 및 내부 변속기 부품은 하우징 내에 포함되어 있습니다. 씰, 로드 스크레이퍼, 개스킷, 보호 부츠 및 부식 방지 재료를 사용하여 먼지, 습기, 오일 및 오염에 대한 저항성을 향상시킬 수 있습니다.

선형 모듈은 개방형, 반밀폐형 또는 완전 밀폐형 구조를 가질 수 있습니다. 개방형 모듈은 쉬운 접근과 열 방출을 제공하지만 환경 보호는 제한적입니다. 반밀폐형 및 완전 밀폐형 모듈은 커버 플레이트, 강철 스트립, 밀봉 벨트 또는 보호용 벨로우즈를 사용합니다.

카탈로그 보호 등급은 전체 액추에이터, 모터 연결, 케이블 인터페이스, 센서 설치 및 이동 씰이 등급에 포함된 경우에만 허용됩니다.

전기 실린더는 종종 다음과 같은 용도에 더 적합합니다.

먼지가 많은 생산 지역
습하거나 물이 튀기 쉬운 환경
청소 요구 사항이 있는 식품 및 포장 장비
실외 또는 반실외 기계
밀봉된 액추에이터 하우징이 필요한 애플리케이션

선형 모듈은 종종 다음과 같은 경우에 더 적합합니다.

클린 실내 자동화
정밀 조립 시스템
반도체 및 전자 장비
다축 데카르트 운동
쉬운 캐리지 접근이 필요한 애플리케이션

클린룸 및 진공 애플리케이션

선형 모듈과 전기 실린더 모두 클린룸용으로 설계할 수 있지만 표준 산업용 제품은 자동으로 클린룸 호환으로 간주되어서는 안 됩니다.

클린룸 버전에는 입자가 적은 씰, 깨끗한 윤활제, 부식 방지 재료, 진공 추출, 덮개가 있는 가이드 시스템 및 특수 케이블 관리가 필요할 수 있습니다.

선형 모터 모듈은 나사 접촉이 없고 정밀한 고속 모션을 제공할 수 있기 때문에 반도체 장비에 자주 사용됩니다. 그러나 가이드 윤활, 케이블 이동 및 자기 구성 요소에는 여전히 세심한 제어가 필요합니다.

전기 실린더는 밀폐된 구조를 제공할 수 있지만 로드 씰, 내부 윤활, 확장 및 수축 중 공기 변위는 클린룸 및 진공 조건에 대해 평가되어야 합니다.

제어 시스템 비교

두 액추에이터 유형 모두 서보 모터, 스테퍼 모터, 모션 컨트롤러, 프로그래밍 가능 논리 컨트롤러 및 산업용 네트워크를 사용하여 제어할 수 있습니다.

선형 모듈은 점대점 동작, 연속 경로 동작, 조정 보간, 전자 기어링 및 다축 동기화를 수행할 수 있습니다.

전기 실린더는 위치 제어, 속도 제어, 힘 제어, 압력 교체, 압입 모니터링 및 프로그래밍 가능한 푸시-풀 사이클을 수행할 수 있습니다.

일반적인 선형 모듈 제어 기능

절대 또는 증분 위치 지정
다중 위치 전송
XY 또는 XYZ 보간
속도 및 가속도 프로파일링
전자 캠 모션
갠트리 동기화
스캐닝 및 디스펜싱 경로

일반적인 전기 실린더 제어 기능

프로그래밍 가능한 확장 및 수축
강제 제한 누르기
위치 제어 클램핑
다단계 속도 프로파일
압입력 및 위치 모니터링
연착륙 및 제어된 접촉
브레이크 제어로 부하 유지

힘 제어 및 프로세스 모니터링

전기 실린더는 힘 모니터링이 필요한 프로세스에 특히 적합합니다. 서보 모터는 모터 토크로부터 힘을 추정할 수 있는 반면 로드 셀은 직접적인 힘 피드백을 제공할 수 있습니다.

이로 인해 전기 실린더는 프레싱, 리벳팅, 삽입, 테스트, 성형, 클램핑 및 조립 검증에 유용합니다.

각 사이클 동안 힘-위치 곡선을 기록할 수 있습니다. 컨트롤러는 실제 결과를 허용 가능한 한계와 비교하여 누락된 부품, 잘못된 조립, 과도한 저항 또는 프로세스 결함을 식별할 수 있습니다.

선형 모듈은 힘에 민감한 작업도 수행할 수 있지만 일반적으로 추가 힘 센서와 적절한 기계 구조가 필요합니다. 주요 설계 초점은 일반적으로 힘 적용보다는 모션 위치 지정입니다.

듀티 사이클 및 연속 작동

듀티 사이클은 액추에이터가 작동하는 빈도와 시간을 나타냅니다. 이는 모터 온도, 나사 온도, 베어링 수명, 윤활 간격, 기어박스 마모 및 컨트롤러 크기에 영향을 미칩니다.

이송 및 검사 장비에 사용되는 선형 모듈은 반복적인 동작 주기로 장기간 연속적으로 작동할 수 있습니다.

프레싱 또는 클램핑을 수행하는 전기 실린더는 짧은 시간 동안 높은 힘을 받은 후 휴식 시간을 경험할 수 있습니다. 일부 응용 분야에서는 실린더가 지속적으로 힘을 유지해야 하므로 모터와 나사 열이 발생할 수 있습니다.

액츄에이터는 최대 힘만 선택하기보다는 전체 동작 및 힘 프로필에 따라 선택해야 합니다. 엔지니어는 최대 부하, 평균 부하, RMS 모터 토크, 이동 빈도, 유지 시간 및 예상 연간 주기를 계산해야 합니다.

서비스 수명 비교

두 액추에이터 유형의 서비스 수명은 부하, 속도, 가속도, 나사 유형, 가이드 용량, 윤활, 오염, 정렬, 작동 온도 및 듀티 사이클에 따라 달라집니다.

볼스크류의 수명은 동정격하중을 사용하여 예측할 수 있지만, 충격하중, 윤활부족, 정렬불량, 오염, 과도한 예압, 임계속도 이상의 작동으로 인해 실제 수명이 단축될 수 있습니다.

높은 힘을 가하는 데 사용되는 전기 실린더는 상당한 나사 및 베어링 하중을 겪을 수 있습니다. 롤러 스크류 설계는 까다로운 하중 주기에서 더 긴 수명을 제공할 수 있습니다.

선형 모듈은 설계 및 응용 분야에 따라 가이드 블록 마모, 벨트 피로, 나사 마모, 프로파일 변형, 베어링 손상 또는 캐리지 느슨함을 경험할 수 있습니다.

소음 및 진동 비교

소음은 드라이브 유형, 속도, 나사 상태, 모터 제어, 베어링 품질, 윤활 및 기계 공진에 따라 달라집니다.

벨트 구동 선형 모듈은 고속 이동 중에 조용해지는 경우가 많습니다. 볼 스크류 모듈은 볼과 지지 베어링의 순환으로 인해 소음이 발생할 수 있습니다.

전기 실린더에서는 나사, 기어박스, 모터 및 로드 씰 소음이 발생할 수 있습니다. 기어박스는 소음 수준을 높일 수 있는 반면, 직접 구동 설계는 더 조용하게 작동할 수 있습니다.

소음에 민감한 응용 분야의 경우 엔지니어는 무부하 측정에만 의존하기보다는 실제 부하 및 속도에서 작동 소음을 비교해야 합니다.

유지보수 비교

선형 모듈 유지 관리

볼 스크류 및 선형 가이드 윤활
벨트 장력 및 마모 검사
캐리지 느슨함 및 가이드 예압 확인
커플링, 풀리, 베어링 검사
보호 스트립과 노출된 표면을 청소하세요.
센서 및 케이블 캐리어 확인
백래시, 소음, 진동 및 온도를 모니터링합니다.

전기 실린더 유지 관리

로드 표면 및 로드 씰 검사
나사 윤활 확인
기어박스 및 커플링 상태 점검
장착 핀 및 브래킷 확인
축방향 백래시 및 추력 성능 모니터링
브레이크 작동 점검
힘 센서 교정 확인
모터 온도 및 이상 소음 모니터링

완전히 밀폐된 전기 실린더는 청소 빈도가 더 낮을 수 있지만 내부 구성 요소에 접근하기가 더 어려울 수 있습니다. 선형 모듈은 특히 가이드와 드라이브 구성 요소가 노출된 경우 육안으로 검사하기가 더 쉬울 수 있습니다.

설치 차이점

선형 모듈은 일반적으로 볼트, 클램프 또는 지지 브래킷을 사용하여 베이스를 따라 장착됩니다. 장착 표면은 평평하고 단단해야 하며 전체 모듈 길이를 지탱할 수 있어야 합니다.

전기 실린더는 전면 플랜지, 후면 플랜지, 트러니언, 클레비스 브래킷, 측면 마운트 또는 풋 마운트를 통해 장착할 수 있습니다. 장착 배열은 공압 실린더와 유사한 응용 분야에서 제한된 회전을 허용할 수 있습니다.

그러나 출력 로드가 부하와 정렬된 상태를 유지하도록 전기 실린더를 설치해야 합니다. 잘못된 정렬로 인해 측면 힘, 로드 굽힘, 씰 마모 및 나사 손상이 발생할 수 있습니다.

선형 모듈에도 올바른 정렬이 필요하지만 베이스가 올바르게 장착되면 통합 가이드가 캐리지 방향을 유지합니다.

공간 요구 사항 비교

캐리지가 고정된 베이스 위에서 움직이기 때문에 선형 모듈은 전체 이동 경로를 따라 공간을 차지합니다. 모터는 프로파일의 한쪽 끝이나 측면에서 연장될 수 있습니다.

전기 실린더에는 수축된 본체 길이와 연장 로드가 있습니다. 일부 설치에서는 본체가 전체 모듈보다 더 작을 수 있지만 확장 로드에는 빈 공간이 필요합니다.

전기 실린더의 총 설치 길이는 특히 긴 스트로크나 인라인 모터의 경우 사용 가능한 스트로크보다 훨씬 길 수 있습니다.

전체 액추에이터 치수, 모터 위치, 케이블 굽힘 반경, 장착 브래킷, 안전 거리 및 유지 관리 접근을 사용하여 공간을 평가해야 합니다.

비용 비교

비용 차이는 크기, 스트로크, 힘, 정확도, 보호 수준, 모터, 제어 시스템 및 액세서리에 따라 다릅니다.

표준 벨트 구동 선형 모듈은 고속 운송을 위한 비용 효율적인 솔루션을 제공할 수 있습니다. 고정밀 볼스크류 모듈이나 리니어 모터 모듈은 가격이 더 비쌀 수 있습니다.

볼 스크류가 있는 전기 실린더는 공압 실린더를 교체하고 프로그래밍 가능한 위치 지정을 제공할 때 경제적일 수 있습니다. 힘 감지 및 높은 보호 기능을 갖춘 고하중 롤러 스크류 실린더는 구매 가격이 상당히 높을 수 있습니다.

총 비용에는 액추에이터 가격 이상이 포함되어야 합니다.

총 소유 비용에는 다음이 포함될 수 있습니다.

액츄에이터 구입가격
서보 모터 및 드라이브
모션 컨트롤러또는 PLC
장착 브래킷 및 기계 구조
외부 가이드 시스템
센서 및 힘 측정
설치 및 시운전
윤활 및 유지보수
교체용 벨트, 나사, 베어링, 씰 또는 로드
에너지 소비
생산 중단 시간
제품 품질 및 거부 위험

일반적인 선형 모듈 애플리케이션

픽앤플레이스 시스템
전자 부품 조립
자동 디스펜싱
시력 검사
레이저 가공
포장 기계
분류 및 자재 이송
카르테시안 로봇
갠트리 자동화
반도체 취급
배터리 제조장비
실험실 자동화
인쇄 및 라벨링 장비
롱 스트로크 로딩 및 언로딩

일반적인 전기 실린더 애플리케이션

서보 프레싱 시스템
압입식 조립
클램핑 및 위치 고정 장치
수직 리프팅
밸브 및 게이트 제어
리벳팅 및 성형
부품 삽입
장력 조절
개폐 메커니즘
재료 시험 장비
포장 압축
용접건 작동
자동차 조립
공압 실린더 교체

언제 선형 모듈을 선택해야 합니까?

하중은 안내된 경로를 따라 이동해야 합니다.
응용 프로그램에는 움직이는 플랫폼이나 캐리지가 필요합니다.
하중은 피치, 요 또는 롤 모멘트를 생성합니다.
시스템에는 중간 또는 긴 스트로크가 필요합니다.
빠른 이동 속도가 중요합니다
축은 XY, XZ, XYZ 또는 갠트리 시스템으로 결합됩니다.
적용에는 분배, 스캐닝, 검사 또는 전송이 포함됩니다.
툴링은 정확한 방향을 유지해야 합니다.
기계에는 여러 위치 지정 지점이 필요합니다.
액추에이터는 스트로크 전체에서 페이로드 중량을 지탱해야 합니다.

언제 전기 실린더를 선택해야 합니까?

주요 요구 사항은 밀거나 당기는 힘입니다.
적용에는 누르기, 클램핑, 삽입 또는 리프팅이 포함됩니다.
액추에이터는 공압 또는 유압 실린더를 교체해야 합니다.
프로그래밍 가능한 힘 및 위치 제어가 필요합니다.
뇌졸중은 짧거나 중간 정도입니다.
컴팩트한 로드 스타일 출력이 선호됩니다.
환경에는 밀폐형 액추에이터 구조가 필요합니다.
이 프로세스에는 힘 위치 모니터링이 필요합니다.
액추에이터는 제어된 접촉력을 유지해야 합니다.
부하는 주로 액추에이터 축과 정렬됩니다.

애플리케이션 선택 예

고속 제품 이송

포장 라인은 경량 제품을 긴 스트로크에 걸쳐 고속으로 이동해야 합니다. 하중은 캐리지에 장착되며 가속 중에도 안정적인 상태를 유지해야 합니다. 일반적으로 벨트 구동 선형 모듈이 더 적합합니다.

정밀 압입 조립

조립 스테이션에서는 힘과 위치를 모니터링하면서 베어링을 하우징에 삽입해야 합니다. 일반적으로 로드셀이 있는 서보 전기 실린더가 더 나은 옵션입니다.

비전 검사 플랫폼

카메라는 정확한 방향을 유지하면서 여러 검사 위치 사이를 이동해야 합니다. 일반적으로 볼 스크류 또는 선형 모터 모듈이 더 적합합니다.

수직 리프팅 메커니즘

고정물은 수직으로 들어 올려 여러 위치에 고정되어야 합니다. 두 액추에이터 중 하나가 적합할 수 있습니다. 고정 장치가 중요한 모멘트를 생성할 때는 선형 모듈이 더 좋고, 축 리프팅 힘과 컴팩트한 설치가 주요 요구 사항일 때는 전기 실린더가 더 나을 수 있습니다.

클램핑 스테이션

고정 장치는 부품에 제어된 조임력을 적용해야 합니다. 클램핑 사이클 동안 위치, 속도 및 힘을 제어할 수 있기 때문에 일반적으로 전기 실린더가 더 적합합니다.

XYZ 디스펜스 시스템

디스펜스 헤드는 프로그래밍된 3차원 경로를 따라야 합니다. 선형 모듈은 조화로운 다축 시스템으로 결합될 수 있으므로 자연스러운 선택입니다.

일반적인 선택 실수

전기 실린더를 사용하여 큰 측면 하중 전달

로드형 전기 실린더는 측면 하중 용량을 위해 특별히 설계된 경우를 제외하고 구조 가이드로 사용해서는 안 됩니다. 외부 가이드가 필요할 수 있습니다.

페이로드만으로 선형 모듈 선택

페이로드 용량은 프로세스 추력을 설명하지 않습니다. 누르는 용도와 삽입하는 용도에는 별도의 힘 계산이 필요합니다.

순간 부하 무시

하중은 명시된 중량 제한 내에 있을 수 있지만 여전히 허용되는 피치, 요 또는 롤 모멘트를 초과할 수 있습니다.

볼 나사가 자동 잠금 상태라고 가정

수직 볼 스크류 액츄에이터는 하중이 가해지면 역구동할 수 있습니다. 브레이크 또는 기계적 안전 시스템이 필요할 수 있습니다.

최대 속도만 비교

실제 사이클 시간은 가속, 감속, 정착, 공정 기간, 스트로크 및 부하에 따라 달라집니다.

보호 요구 사항 무시

개방형 선형 모듈은 먼지가 많거나 습한 환경에서 조기에 고장날 수 있습니다. 밀봉된 전기 실린더 또는 완전히 밀폐된 모듈이 필요할 수 있습니다.

모터 토크를 직접 힘 측정으로 사용

모터 토크 추정은 마찰, 온도, 기어박스 효율, 가속 및 기계적 손실의 영향을 받을 수 있습니다. 중요한 힘 제어 프로세스에는 전용 로드 셀이 필요할 수 있습니다.

구매 가격만 비교

외부 가이드, 장착 구조, 힘 센서, 가동 중지 시간, 유지 관리 및 제품 품질은 총 비용에 큰 영향을 미칠 수 있습니다.

선택 전 확인해야 할 중요한 매개변수

모션 기능:애플리케이션에 캐리지 이동 또는 로드 확장이 필요한지 여부를 결정하십시오.
유효 스트로크:필요한 출장을 확인하세요.
유효 탑재량:툴링, 고정 장치, 제품, 케이블 및 액세서리를 포함합니다.
축력:미는 것, 당기는 것, 들어올리는 것, 클램핑하는 것, 프로세스 힘을 계산합니다.
측면 하중:캐리지나 로드에 작용하는 반경방향 힘을 확인합니다.
순간 하중:피치, 요, 롤 모멘트를 계산합니다.
속도:정상 및 최대 작동 속도를 정의합니다.
가속:가속, 감속 및 저크 요구 사항을 확인하십시오.
정확성:반복성, 절대 정확도 및 분해능을 구별합니다.
장착 방향:수평, 수직, 측면 장착, 역전 또는 경사 설치를 지정하십시오.
듀티 사이클:분당주기, 운행시간, 이동거리, 유지시간을 확인하세요.
보호 수준:먼지, 물, 기름, 칩, 청소 및 실외 노출을 식별합니다.
환경:온도, 습도, 클린룸, 진공, 화학적 조건을 확인하세요.
안전:브레이크, 기계식 잠금 장치, 추락 방지 장치, 제한 스위치 및 비상 정지 장치가 포함됩니다.
제어 모드:위치, 속도, 힘, 토크 또는 동기화된 모션 요구 사항을 정의합니다.
서비스 수명:예상 주기, 유지 관리 간격 및 교체 전략을 정의합니다.
설치 공간:액추에이터 길이, 모터 위치, 로드 연장 및 케이블 간격을 확인하십시오.
총 비용:전체 시스템과 수명 비용을 비교하십시오.

자주 묻는 질문

전동 실린더는 리니어 액츄에이터의 일종인가요?

예. 전기 실린더는 모터 회전을 제어된 로드 확장 및 수축으로 변환하는 전기 기계식 선형 액추에이터입니다.

선형 모듈이 전기 실린더를 대체할 수 있습니까?

이는 일부 위치 지정 또는 리프팅 응용 분야에서 전기 실린더를 대체할 수 있지만 소형의 고강도 프레싱, 클램핑 또는 삽입에는 최선의 선택이 아닐 수 있습니다.

전기 실린더가 선형 모듈을 대체할 수 있습니까?

간단한 축 이동을 수행할 수 있지만 로드 스타일 전기 실린더는 부하가 방향을 유지하거나 모멘트 힘에 저항해야 하는 경우 외부 가이드가 필요할 수 있습니다.

어떤 액추에이터가 더 많은 힘을 제공합니까?

전기 실린더는 일반적으로 더 높은 축력, 특히 롤러 스크류 및 기어박스 지원 모델에 최적화되어 있습니다. 볼 스크류 및 랙 구동 선형 모듈도 높은 추력을 제공할 수 있습니다.

어떤 액추에이터가 더 빠릅니까?

벨트 구동 및 선형 모터 모듈은 일반적으로 더 높은 이동 속도와 가속도를 제공합니다. 전기 실린더는 일반적으로 최대 긴 행정 속도보다는 제어된 축 운동에 최적화되어 있습니다.

어떤 액추에이터가 더 정확합니까?

두 가지 모두 정밀 볼 스크류, 서보 모터, 적절한 피드백 및 견고한 구조를 사용할 때 높은 정확도를 제공할 수 있습니다. 최종 결과는 전체 시스템 설계에 따라 달라집니다.

수직 리프팅에 어떤 액추에이터가 더 좋나요?

둘 중 하나가 적합할 수 있습니다. 하중이 모멘트를 생성하거나 가이드 캐리지 모션이 필요한 경우 선형 모듈이 더 나은 경우가 많습니다. 축 방향 리프팅 힘과 컴팩트한 설치가 주요 요구 사항인 경우 전기 실린더가 더 나은 경우가 많습니다.

어떤 액추에이터가 더 나은 환경 보호를 제공합니까?

전기 실린더는 나사 변속기가 밀폐되어 있기 때문에 더 나은 밀봉 기능을 제공하는 경우가 많습니다. 완전 밀폐형 선형 모듈은 올바르게 지정하면 우수한 보호 기능을 제공할 수도 있습니다.

전동 실린더에는 리니어 가이드가 필요합니까?

단순 축 하중에는 외부 가이드가 필요하지 않을 수 있습니다. 측면 하중, 중심에서 벗어난 하중, 긴 툴링 또는 모멘트 힘은 일반적으로 가이드 실린더 또는 별도의 선형 가이드 시스템이 필요합니다.

다축 자동화에 어떤 액추에이터가 더 좋나요?

선형 모듈은 일반적으로 캐리지와 장착 인터페이스가 다축 통합을 위해 설계되었기 때문에 XY, XZ, XYZ 및 갠트리 시스템에 더 적합합니다.

결론

주요 차이점은선형 모듈과 전기 실린더비교는 각 제품이 처리하도록 설계된 동작 및 하중 유형입니다.

선형 모듈은 정의된 경로를 따라 가이드 캐리지를 이동합니다. 위치 지정, 이송, 검사, 디스펜싱, 로봇 공학, 긴 스트로크 모션 및 다축 자동화에 적합합니다. 통합된 가이드 시스템을 통해 페이로드 중량을 지지하고 모멘트 하중에 저항할 수 있습니다.

전기 실린더는 로드 또는 가이드 출력 어셈블리를 확장하고 축소합니다. 밀기, 당기기, 누르기, 클램핑, 들어 올리기, 삽입 및 힘 제어 공정에 적합합니다. 밀폐형 구조와 높은 축력 성능으로 인해 공압 및 유압 실린더를 효과적으로 대체할 수 있습니다.

캐리지 안내, 장거리 이동, 고속, 모멘트 저항 및 다축 통합이 주요 우선순위인 경우 선형 모듈을 선택하십시오. 축 추력, 컴팩트한 확장-수축 동작, 힘 제어, 환경 밀봉 및 실린더 교체가 더 중요할 경우 전기 실린더를 선택하십시오.

최종 선택은 스트로크, 탑재하중, 추력, 측면 하중, 모멘트 하중, 속도, 가속도, 정확도, 보호 수준, 듀티 사이클, 장착 방향, 제어 방법, 안전, 사용 수명 및 총 시스템 비용을 기준으로 해야 합니다.

엔지니어는 이러한 요구 사항을 완전한 시스템으로 평가함으로써 액추에이터 과부하, 로드 굽힘, 힘 부족, 불안정한 위치 지정, 조기 마모 및 불필요한 장비 비용을 방지하는 동시에 안정적이고 효율적인 자동화 솔루션을 만들 수 있습니다.