볼 스플라인: 언제 사용할까?

볼 스플라인 외형은 원형 샤프트 및 부싱 어셈블리와 유사하지만, 동작할 때 중요한 차이점이 있는 롤링 베어링 선형 가이드 유형으로 샤프트는 스플라인 샤프트의 길이를 따라 홈이 있다는 점을 제외하면 리니어 가이드 샤프트와 매우 유사합니다.

스플라인 너트(기존 롤링 베어링 가이드의 베어링 또는 부싱과 유사)에는 재순환 볼 회로가 포함되어 있는데요.

하지만 스플라인 너트가 이동하면서 회전할 수 있는 능력으로 샤프트에 자유롭게 움직이는 대신, 하중 전달 볼이 샤프트 홈을 타고 스플라인 너트가 회전하는 것을 제한합니다.

볼 스플라인의 또 다른 버전은 너트의 외경에 앵귤러 콘택트 볼 베어링, 크로스 롤러 또는 기어 톱니와 같은 회전 요소를 통합한 회전식 볼 스플라인입니다.

이는 볼 스플라인이 제공하는 선형 운동에 회전 운동 기능을 추가했는데, 이는 재순환 선형 가이드와 볼나사 사이의 교차와 같다고 할 수 있죠.

또한, 스플라인 너트의 재순환 볼이 홈에서 구르기 때문에 접촉 면적이 볼 부싱보다 크므로 볼 스플라인은 동일한 크기의 볼 부싱 어셈블리보다 훨씬 더 높은 부하 용량을 제공합니다.

더 높은 부하 용량이 장점이기는 하지만 많은 설계자와 엔지니어가 볼 스플라인을 사용하는 주된 이유는 조금 다른 능력을 사용하고자 하죠.

예를 들면, 회전을 방지하는 능력이라든지, 아니면 회전 볼 스플라인의 경우에 하나의 장치에서 선형 및 회전 운동을 모두 제공하는 능력을 사용하고자 하기 때문입니다.

목 차

볼 스플라인: 하나의 샤프트가 두 개의 샤프트를 대신한다.

전통적인 리니어 부싱은 베어링이 샤프트에 올라갈 때 회전하는 것을 방지하기 위해 이중 샤프트 구성에서 거의 독점적으로 사용됩니다.

그러나 볼 스플라인은 본질적으로 회전 방지 기능이 있으므로 단일 샤프트 구성에 사용할 수 있어요.

또한 두 개의 샤프트를 하나로 교체하면 설치 공간이 줄어들고 무게가 줄어들며 정렬 및 조립이 더 쉬워지겠죠?

로터리 볼 스플라인은 또한 SCARA 로봇의 Z-theta 축에 탁월한 기능을 제공하는데요.

스플라인 샤프트는 Z(수직) 이동을 제공하고 스플라인 너트의 회전 베어링은 세타(회전) 이동을 제공합니다.

이러한 특성으로 인해 로터리 볼 스플라인은 CNC 공작 기계의 자동 공구 교환 장치에도 아주 적합한 부품이라고 할 수 있답니다.

픽 앤 플레이스(Pick-and-Place) 또는 조립 공정은 회전식 볼 스플라인의 장점을 살릴 수 있습니다.

예를 들어, 한 작업공정의 컨베이어에서 다른 작업공정의 컨베이어로 부품을 옮기는 작업에는 첫 번째 컨베이어에서 부품을 집고(수직 동작), 두 번째 컨베이어 위치로 회전하고(회전 동작) 부품을 두 번째 컨베이어에 배치하는 작업(수직 동작)이 포함될 수 있습니다.

이 경우, 회전식 볼 스플라인은 직선 운동을 위한 공압 실린더와 회전 운동을 위한 벨트 및 풀리 시스템의 조합으로 구동될 수 있습니다.