랙 및 피니언

2.1.1 구조

BZ 25 및 BZ 35 통합식 랙 구동이 장착된 리니어 가이드는 통합식 랙이 있는 BM 성형 레일 가이드 레일로 구성되며, 그 위에 하나 이상의 전동체 슬라이드와 랙에 맞물리는 하나 이상의 구동 피니언이 운행됩니다. 모든 BM 유형의 슬라이드를 해당 치수의 가이드 레일에 사용할 수 있습니다.

이 유형의 시스템에 대한 일반적인 응용 분야에는 핸들링, 자동화, 워터젯/레이저 절단 시스템, 목재 가공 등이 포함됩니다. 완전한 축 시스템을 구축하기 위해 일반적으로 표준 BM SCHNEEBERGER MONORAIL 가이드 레일을 평행 가이드 레일로 사용합니다. 피니언은 일반적으로 기어 모터에 의해 구동되며(그림 참조), 이는 SCHNEEBERGER의 공급 범위에 포함되지 않습니다.

Parallel rail with pinion

평행 가이드 레일과 피니언

랙은 가이드 레일 하면에 고정되어 있어, 랙과 가이드 레일 간의 방향 정렬이 필요하지 않습니다.

또한 MONORAIL BZ 유형 랙 구동이 통합된 SCHNEEBERGER MONORAIL 가이드 레일에는 AMS 4B 거리 측정 시스템을 추가로 통합할 수 있습니다.

Carriage with guide rail and rack

슬라이드, 가이드 레일 및 랙

BZ 가이드 레일은 맞대기 이음으로 연결할 수 있습니다.

2.1.2 통합 장점

랙 구동을 SCHNEEBERGER MONORAIL 가이드 레일에 통합하면 랙을 별도로 장착하는 것에 비해 현저한 장점이 있습니다:

Integration of rack drive into SCHNEEBERGER MONORAIL guideway

SCHNEEBERGER MONORAIL 가이드 레일에 통합된 랙 구동

• 안내와 구동에 세 개가 아닌 두 개의 위치 결정면만 필요하므로 설계 및 제조 비용 절감
• 콤팩트한 설계로 인해 공간 요구사항 최소화
• 기계에 랙 세그먼트를 별도로 장착하고 위치 결정할 필요 없음
• 가이드 레일에 대한 랙 방향 정렬 불필요
• 물류 비용 절감
  • 랙의 별도 구매 및 보관 불필요
  • 안내와 구동을 위한 단일 공급업체

2.1.3 다른 구동 설계와의 비교

BZ SCHNEEBERGER 랙 구동을 다른 구동 방식과 비교한 장점:

볼 스크류와의 비교

• 단일 안내 시스템에서 복수의 독립적인 운동 구현 가능
• 대형 길이 및 대형 힘 조건에서 현저히 높은 강성 (백래시)
• 온도 영향을 받지 않는 위치 결정
• 특정 경우에 호환 가능
• 현저히 견고하고 내구성 우수
• 설계가 속도 능력을 제한하지 않음 (스핀들 기울기와 유사)
• 예압을 완전히 조정 가능하며 운전 중 변경 가능
• 장거리에서 진동 경향 없음
• 별도의 보관 불필요
• 무제한 스트로크 거리 구현 가능

타이밍 벨트 구동과의 비교

• 현저히 높은 힘 전달 가능
• 교번 하중 조건에서 보다 정밀한 위치 결정 및 높은 강성
• 적은 마모
• 내열성
• 치아 파손 없음

리니어 모터와의 비교

• 투자 비용 현저히 절감
• 현저히 가벼운 무게
• 냉각 불필요
• 현저히 높은 힘 전달 가능
• 금속 부스러기(예: 절삭 칩)를 끌어당기지 않음
• 자기 흡인력을 추가로 고려할 필요가 없어 보다 작은 가이드 레일 선택 가능
• 정전 시 슬라이드 브레이크 불필요
• 에너지 비용 현저히 절감
• 교번 하중에 대한 "탄성적" 응답

2.1.4 기어 품질

평기어의 기어 품질은 DIN 3961/3962/3963/3967에 정의되며, DIN 3999에 따라 시험됩니다. 공차 등급(예: 품질 등급 5, Q5)은 랙의 치수 정밀도(피치 오차, 형상 및 위치 공차, 기준원 편차, 프로파일의 공칭값 이탈 등)를 결정하며, 이는 랙 구동으로 달성 가능한 위치 결정 정밀도와 운전 품질에 영향을 미칩니다.

품질 등급 5(제조사에 따라 다름)는 비용 효율적인 연삭 공정으로 제조할 수 있는 최고 등급입니다. 규정된 표준은 기어에만 적용되므로, 랙에 관한 모든 정보는 잇수 z = 100인 피니언으로 해석됩니다.

SCHNEEBERGER는 품질과 비용 효율성에 대한 고객의 다양한 요구사항을 충족하기 위해 MONORAIL BZ 시스템에 두 가지 기어 품질을 제공합니다:

액세서리로 공급 가능한 피니언(SCHNEEBERGER MONORAIL 및 AMS 제품 카탈로그 참조)은 품질 Q6이며, 기본적으로 경화 연삭 처리되어 있습니다. 이는 피니언의 치아가 각 스트로크 거리 내에서 랙보다 현저히 많은 횟수로 맞물리기 때문입니다.

Example for 1000 mm travel distance for tolerance Q5 and Q6

1000 mm 스트로크 거리에 대한 공차 Q5 및 Q6 예시