사업성 평가, 제조 및 조립 요구사항, 고객 지원 요구사항.

시중에 출시된 다양한 선형 액추에이터 덕분에 기계 제조업체와 최종 사용자는 가장 특수한 응용 분야 요구 사항까지 충족하는 표준 또는 "맞춤형 표준" 제품을 더욱 쉽게 찾을 수 있게 되었습니다. 하지만 재정적 또는 기술적 관점에서 액추에이터를 자체적으로 설계하고 제작하는 것이 더 합리적인 경우도 여전히 존재합니다.

하지만 자작할지 구매할지 결정하는 것은 단순히 자작 부품 비용을 합산하고 기성품과 비교하는 것만큼 간단하지 않습니다. 자작 액추에이터와 기성품 액추에이터 중 하나를 선택하려면 시간이나 비용으로 정량화하기 어려운 여러 요소를 고려해야 합니다. 설계 및 조립의 기술적 세부 사항 외에도 사내에서 수행할 수 있는지(그리고 수행해야 하는지)에 대한 기본적인 사업적 평가와 종종 간과되는 사후 지원이라는 요소도 고려해야 합니다.

사업 평가

기업이 자체적으로 선형 액추에이터를 제작하기 전에 가장 먼저 던져야 할 질문은 "우리가 사내에서 이 작업을 수행할 전문성을 갖추고 있는가?"입니다. 여기에는 기계 설계뿐만 아니라 모터 및 제어 장치의 크기 선정, 시스템 통합까지 모두 포함됩니다. 많은 경우, 한 부서 또는 기능 영역은 기계 설계 경험을 보유하고 있고, 다른 부서는 전기 기술 전문성을 보유하고 있습니다. 이러한 경우, 설계 및 엔지니어링 단계에 걸쳐 다양한 분야의 전문 지식을 갖춘 팀을 구성하여 두 영역 모두의 역량을 확보하는 것이 중요합니다.

전문성 여부에 대한 답이 "예"라면, 다음으로 고려해야 할 사항은 사내에서 해당 프로젝트를 수행할 역량과 자원이 있는지 여부입니다. 관리자들은 프로젝트를 사내에서 진행하면 품질, 비용, 일정에 대한 통제권을 확보할 수 있다고 생각하기 때문에 이 질문을 간과하는 경우가 많습니다. 하지만 액추에이터를 자체 제작한다는 것은 여러 외부 공급업체에 의존해야 하고, 그들의 납기 및 품질 관리에 전적으로 좌우되어야 한다는 것을 의미합니다. 프로젝트가 지연될 경우 고객에게 영향을 미치거나 수익에 악영향을 줄 수 있습니다.

주요 질문:

1. 당사가 액추에이터를 자체 제작할 수 있는 선형 모션 및 제어 분야 전문 지식을 보유하고 있습니까?

2. 프로젝트가 지연될 경우 우리와 고객에게 어떤 결과가 발생합니까?

제조 및 조립 요구사항

액추에이터를 자체 제작한다는 것은 특정 요구 사항에 맞춰 자유롭게 설계할 수 있다는 것을 의미합니다. 모든 액추에이터의 주요 구성 요소는 베이스, 가이드웨이 및 구동 장치입니다. 자체 제작하기 가장 간단한 액추에이터 유형 중 하나는 알루미늄 압출재를 기반으로 하는 설계입니다. 압출재를 사용하면 다양한 단면과 길이로 쉽게 구할 수 있다는 장점이 있습니다. 또한 가이드와 구동 메커니즘을 장착할 때 거의 또는 전혀 수정이 필요하지 않습니다. 압출재를 사용할 때의 단점은 높은 이동 정밀도가 요구되는 경우 정밀한 장착면을 얻기 어렵다는 것입니다.

다음 옵션은 가공된 베이스 플레이트입니다. 비교적 저렴하고 가공이 용이한 알루미늄 플레이트는 자체 제작 액추에이터에 적합한 솔루션입니다. 매우 높은 이동 정밀도와 강성이 요구되는 경우에는 가공된 강판이 일반적으로 최적의 선택입니다. 알루미늄이든 강판이든 가공된 베이스 플레이트를 사용하는 경우, 자체 가공이 가능한지 반드시 검토해야 합니다. (이는 모터/기어박스 마운트, 캐리지 플레이트, 보호 커버와 같은 다른 가공 부품에도 적용됩니다. 이러한 부품들은 자체 생산에 필요한 시간과 역량을 평가할 때 간과하기 쉽습니다.)

사용할 가이드 유형은 액추에이터의 기본 구조 결정과 함께 결정되는 경우가 많습니다. 알루미늄 압출재를 기본 구조로 사용하는 경우, 일반적으로 캠 롤러, 휠 또는 원형 샤프트와 선형 볼 부싱을 기반으로 하는 단일 가이드가 최적의 선택입니다. 더 높은 강성을 위해서는 프로파일 레일과 캐리지를 사용할 수 있습니다. 그러나 압출재를 정밀하게 가공하여 정확한 장착 기준을 확보할 수 없는 경우, 프로파일 레일이 일반적으로 제공하는 높은 이동 정밀도라는 이점은 압출재의 부정확성으로 인해 상실될 수 있습니다.

높은 모멘트 하중이 발생하는 응용 분야에서는 일반적으로 두 개의 가이드를 평행하게 장착해야 하며, 이를 위해서는 매우 넓은 압출재 또는 베이스 플레이트를 사용하여 가이드를 나란히 배치해야 합니다. 벨트, 스크류, 랙 앤 피니언 등 구동 메커니즘은 두 가이드 사이에 장착하여 걸림 현상을 최소화해야 합니다. 이중 가이드 설계에서는 걸림을 방지하기 위해 두 가이드를 정확하게 정렬하는 것이 중요합니다. 걸림이 발생하면 베어링에 추가적인 힘이 가해져 수명이 단축될 수 있습니다.

구동 메커니즘은 일반적으로 벨트 구동 방식과 나사 구동 방식 두 가지 범주로 나뉩니다. 벨트 구동 방식은 정밀한 정렬이 필요하지 않으므로 비교적 쉽게 통합할 수 있습니다. 그러나 벨트의 장력을 적절하게 조절하여 벨트의 늘어짐을 없애고 정격 하중을 견딜 수 있도록 해야 합니다. 조립 시 장력 조절은 일반적으로 문제가 되지 않지만, 최종 사용자가 벨트 장력을 확인하고 필요에 따라 다시 조절하는 방법을 고려해야 합니다. 이러한 유지 보수 과정은 비교적 간단해야 하며 사용자가 상당한 분해 및 재조립 시간을 소요하지 않도록 설계해야 합니다.

볼 스크류 또는 리드 스크류를 구동 메커니즘으로 사용하는 경우, 필요한 단부 지지 유형을 결정해야 합니다. 가장 일반적인 것은 고정-단순 구조(구동단에 앵귤러 콘택트 스러스트 베어링, 비구동단에 단일 볼 베어링)이지만, 고속 회전이나 좌굴 하중이 발생할 경우에는 고정-고정 베어링 구조가 더 적합할 수 있습니다.

주요 질문:

1. 필요한 가공, 정렬 및 조립 작업을 사내에서 수행할 수 있습니까?

2. 제조 시설은 요구되는 생산량을 충족할 수 있는 역량을 갖추고 있습니까?

고객 지원 요구 사항

대부분의 액추에이터는 기계 또는 공정에서 핵심적인 기능을 수행하며, 가동 중단은 생산량에 치명적인 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 고객 지원은 액추에이터를 자체 제작할지 구매할지 결정할 때 필수적인 고려 사항입니다. 문제 해결이나 서비스가 필요할 경우 액추에이터를 지원할 수 있는 직원이 있습니까? 신속한 수리에 필요한 예비 부품을 보유하고 있습니까? 이러한 고려 사항은 액추에이터가 외부 고객에게 판매되는 생산 설비의 일부이든, 고객이 자사 제조 또는 생산 부서인 사내 설비의 일부이든 관계없이 중요합니다.

또한 구름이나 재순환 요소가 있는 부품은 기계 수명 동안 재윤활이 필요할 가능성이 높다는 점을 기억하십시오. 특히 볼 스크류, 선형 볼 베어링 가이드 및 프로파일 레일 가이드의 경우 더욱 그렇습니다. 부품이 "평생 윤활"로 표시되어 있더라도 사용 환경에 따라 기계의 유효 수명 동안 재윤활이 필요할 수 있습니다. 설계 단계에서 사용자가 쉽게 유지보수할 수 있도록 고려하면 서비스 요구 사항을 줄이는 데 도움이 됩니다.

주요 질문:

1. 문제 해결 및 수리가 필요한 경우 최종 사용자를 지원할 수 있는 구조와 자원(인력 및 재고)을 갖추고 있습니까?

2. 사용자가 기본적인 유지보수를 수행하는 것은 얼마나 쉽습니까?

기성품 액추에이터를 구매할 때 모든 관련 비용을 평가해야 하는 것처럼, 자체적으로 액추에이터를 제작할 경우에도 엔지니어링, 제조 및 서비스 요구 사항은 물론 부품 비용까지 고려해야 합니다.