공작기계 및 회전 테이블
직접 구동 모터 응용
Machine Tools & Rotary Tables — Direct Drive Applications
공작기계의 회전축과 이송축은 토크 밀도, 강성, 위치결정 정밀도 및 동특성 응답에 매우 높은 요구를 가집니다. 직접 구동 모터는 기어, 벨트 및 커플링 등 중간 부품을 제거하여 제로 백래시, 유지보수 불필요 방식으로 직접 구동합니다. 토크 모터는 회전 테이블, 스윙축, 분할 테이블 및 워크피스 스핀들에 사용되고, 철심 리니어 모터는 고동특성 이송축을 구동합니다.
공작기계 구동의 핵심 과제Key drive challenges in machine tools
연삭기, 밀링기부터 머시닝 센터와 회전 테이블까지, 공작기계는 구동 시스템이 고토크, 고강성, 고정밀 및 고동특성을 동시에 갖추기를 요구합니다.
고토크 밀도 및 강성High Torque Density & Stiffness
회전 테이블, 스윙축 및 워크피스 스핀들은 제한된 설치 공간 내에서 큰 토크를 출력하고 고강성을 유지해야 합니다. RKI는 설치 공간 내에서 최대 토크를 제공하며 RI 시리즈 대비 최대 +30% 토크를 달성합니다. 세그먼트형 모터는 대구경 회전 테이블의 고토크 요구를 경제적으로 실현합니다.
제로 백래시 및 고위치결정 정밀도Zero Backlash & Positioning Accuracy
직접 구동은 기어와 커플링으로 인한 백래시, 탄성 및 지연을 제거하여, 위치결정 정밀도와 반복성이 구동 체인이 아닌 측정 시스템에 직접 좌우됩니다. SRV 모터는 운전이 매우 평온하여, 형상과 치수 정밀도가 매우 높고 광학적 결함이 없는 최고급 표면을 가공할 수 있습니다.
고동특성 및 고회전수High Dynamics & Speed
HSC 고속 절삭과 빠른 CNC 축은 높은 가감속과 고회전수가 필요합니다. RKI의 재설계된 적층식 자석 캐리어는 와전류 손실을 줄여 더 높은 회전수를 달성합니다. L7 수냉 철심 리니어 모터는 고동특성 이송을 제공하며, 공작기계 및 핸들링 시스템을 위해 설계되었습니다.
유지보수 불필요 및 고효율 냉각Maintenance-Free & Cooling
공작기계는 연속 운전하므로 구동의 장기 안정성이 요구됩니다. 직접 구동 모터는 무접촉 마모로 거의 유지보수가 필요 없습니다. RIB / RKI는 고정자 전체를 몰딩하고 외부 수냉을 채용하며, RE 외전형은 고효율 냉각을 갖추고, L7 이동자는 수냉을 기본 탑재하여 동일 추력에서 전력 손실이 최대 50% 감소합니다.
공작기계 직접 구동 솔루션Direct drive solutions for machine tools
회전축 또는 이송축의 토크, 회전수, 정밀도 및 설치 공간 요구에 따라 대응하는 토크 모터 또는 리니어 모터를 선택합니다.
고성능 내전형 토크 모터High-Performance Internal-Rotor Torque Motor
슬롯형 고성능 내전형 모터로, 적층식 자석 캐리어가 와전류 손실을 줄입니다. 7가지 고정 외경, 25 mm 단위 고정자 및 R10 / R12 / R22 세 가지 자석 버전(고속／적정／고토크)을 제공합니다. 빠른 회전축, CNC 축 및 워크피스 스핀들에 적합합니다.
- 최대 토크 88 – 17,670 Nm
- 외경 230 – 1030 mm
- RI 대비: +30% 토크, +400% 회전수, −40% 열손실
- 고정자 전체 몰딩, 외부 수냉, 유지보수 불필요
외전형 고출력 밀도 토크 모터External-Rotor Torque Motor
슬롯형 영구자석 외전형 AC 동기 모터로, 회전 시스템에 잘 통합되며 최소 설치 공간에서 최대 출력 밀도를 달성합니다. 직접 구동 회전 테이블 또는 스윙축에 사용 가능하며, 고효율 냉각, 컴팩트 설계 및 거의 유지보수가 필요 없습니다. 머시닝 센터, HSC, 공구 교환 장치 및 밀링 헤드에 적합합니다.
- 최대 토크 114 – 8,162 Nm
- 외경 230 – 734 mm
- 동기성과 토크 일관성이 RI 시리즈보다 우수
- 직접 구동 회전 테이블 또는 스윙축에 사용 가능
초정밀 내전형 토크 모터Precision Internal-Rotor Torque Motor
슬롯형 영구자석 내전형 직접 구동 모터로, 운전이 매우 평온하고 맥동하는 축방향과 반경방향 힘이 없으며, 저속에서도 정격 토크를 출력합니다. 형상과 치수 정밀도가 매우 높고 광학적 결함이 없는 최고급 표면을 가공하여 후가공 시간과 비용을 단축합니다. 연삭기, 기어 가공기 및 분할 테이블에 적합합니다.
- 공극 직경 89 – 384 mm
- 키트 높이 25 – 200 mm, 최대 14,000 rpm
- 전기 시정수가 1/10에 불과, 빠른 응답
- 최고 운전 평온도, 우수한 동기
세그먼트형 토크 모터Segmented Torque Motor
1차측／2차측을 연속 링이 아닌 세그먼트로 설계하여, 세그먼트 수로 토크를 확장함으로써 매우 큰 직경(예: 대형 회전 작업 테이블)도 경제적으로 실현합니다. 리던던시 설계 가능, 유지보수 요구 감소, 질량 경량화로 대형 회전 테이블 및 분할 축에 적합합니다.
- 세그먼트 접선력 560 – 4500 N
- 최대 토크 182,575 Nm 도달(냉각 시 135,739 Nm)
- 대구경 회전 테이블에 적합(> 1260 mm)
- 자석 높이 25 – 200 mm(25 mm 단위)
철심 리니어 모터(이송축)Iron-Core Linear Motors
L7은 차세대 수냉 철심 리니어 모터로, 최대 힘 24,313 N에 달하며 공작기계 및 핸들링 시스템을 위해 설계되어 동일 추력에서 전력 손실이 최대 50% 감소합니다. L1 시리즈는 극한 효율에 최적화되어 제한된 공간 내에서 최대 힘을 제공합니다. 밀링기, 선반, 연삭기 및 HSC 축의 이송 운동을 구동합니다.
- L7 최대 힘 4,052 – 24,313 N(4 폭 × 3 길이 = 12개 모델)
- L1 최대 힘 169 – 5,171 N
- 응용: 밀링기, 선반, 연삭기, HSC 축, PCB 드릴링기
- 유지보수 불필요, 제로 백래시, Ecodesign 2009/125/EC 준수(L7)
공작기계 직접 구동의 대표 응용 장면Typical direct-drive applications in machine tools
다음은 Schaeffler Industrial Drives 공식 사이트의 각 토크 모터 시리즈에 명시된 공작기계 응용 범위에 대응합니다.
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