정밀위치결정 장치의 볼나사 열팽창 방지

전문가 제언

 

○ 정밀위치결정 장치 기술은 공작기계의 정밀도가 높아지면서 위치결정 장치의 요구 정밀도도 높아지고 있다. 본 연구보고에서 소개하는 볼나사 구동에 의한 반 폐쇄(semi-closed) 제어의 정밀위치 결정 장치는 열로 인한 오차 발생은 주로 볼나사의 열팽창에 의한 것이다. 열팽창은 볼나사의 축과 너트의 상대운동에 의한 것, 볼나사를 지지하고 있는 베어링에 의한 것 등으로 볼 수 있다. 이러한 2종류의 발열을 Peltier Module에 의한 냉각 작용에 의해 정밀위치결정 장치의 열팽창을 억제하여주는 기술을 연구 개발하여 소개하고 있다.

 

○ 위치결정 기술은 공작기계뿐만 아니라 CD-ROM, 하드디스크, 프린터, 스캐너, 노광장치 등의 PC와 사무용 기기에 이르기까지 많은 분야에 활용되고 있는 핵심기술이다. 이송기구는 위치결정정밀도에 가장 큰 영향을 주는 요소이며 최근의 정밀도 향상요구에 대해서도 가장 민감하게 반응하며 변화하고 있는 기술 분야라고 할 수 있다. 이 가운데 볼나사 구동에 의한 정밀위치결정 장치는 오랫동안 사용되어온 대표적인 이송기구이다. 이 장치는 볼나사의 가공정밀도의 영향을 크게 받고 있어 이 향후 해결되어야 할 과제이다.

 

○ 국내 볼나사 기술동향을 살펴보면 공작기계용 보다 자동차용 볼나사의 수요가 많으며 일본의 Koyo기계와의 기술제휴로 시작한 통일산업계열의 TIC(주)가 있으며 LM코리아, 한산리니어시스템 등을 비롯한 중소업체들이 대부분이다. 아직도 중요 초정밀 공작기계 등에는 수입품을 적용하고 있다. 세계시장 규모는 약 8천억 달러 인 반면, 국내 시장 규모는 약 1,000억 원 규모로 보고 있다. 앞으로 전기자동차가 본격 양산에 돌입하면 그 수요는 크게 증가할 것으로 보고 있다.

 

○ 볼나사의 수요는 전기자동차, 로봇 산업의 확대로 그 수요는 기하급수적으로 늘어날 것이 예상된다. 이 분야의 요소기술로 핵심적인 위치를 차지하고 있는 볼나사의 발전도 필연적이다. 하지만 선진 기술의 모방, 추격만으로는 첨단산업을 발전시키기에는 한계가 있다. 이에 산학연 연계의 기술, 지식의 확산과 독자적인 원천기술의 확보가 절실한 때이다.

저자

Jiro OTSUKA, et al.

자료유형

니즈학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

정밀기계

연도

2016

권(호)

82(11)

잡지명

精密工學會誌

과학기술
표준분류

정밀기계

페이지

970~975

분석자

심*일

분석물

• 정밀 위치 결정 장치의 볼나사 열팽창 방지.pdf [548,367 byte]

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