직교 로봇, 갠트리 시스템을 포함한 선형 가이드 및 시스템에 대한 롤, 피치 및 요를 정의하는 방법 , 및 XY 테이블 — 일반적으로 하향, 상향 및 측면 하중으로 인한 선형 힘과 오버행 하중으로 인한 회전력의 영향을받습니다. 회전력 (모멘트 힘이라고도 함)은 일반적으로 시스템이 회전하려는 축을 기준으로 롤, 피치 및 요로 정의됩니다.
모멘트는 a에 적용된 힘에 의해 발생합니다. 거리. 모멘트 힘은 회전을 일으키지 않지만, 토크와 혼동되는 경우가 많습니다. 토크는 몸체가 축을 중심으로 회전하게하는 힘입니다.
선형 시스템에서 롤, 피치 및 요를 정의하려면, 먼저 X, Y, Z의 세 가지 기본 축을 설정해야합니다.
수평면의 두 축은 일반적으로 X와 Y로 정의됩니다. , X 축이 동작 방향에 있습니다. Y 축은 운동 방향에 직각 (수직)이며 수평면에도 있습니다. Z 축은 X 축과 Y 축 모두에 직각이지만 수직 평면에 있습니다. (Z 축의 양의 방향을 찾으려면 오른손 규칙을 사용합니다. 집게 손가락을 양의 X 방향으로 가리킨 다음 양의 Y 방향으로 말리면 엄지 손가락이 양의 Z를 나타냅니다.)
다축 시스템에서 하단 축의 이동 방향은 일반적으로 X 축으로 정의됩니다. 위의 다음 축도 수평이면 해당 축은 Y로 정의되고 수직 축 (X 바로 위에있는 두 번째 축인 경우에도)은 Z 축으로 정의됩니다.
Roll, pitch 및 yaw는 X, Y 및 Z 축에 대한 회전력 또는 모멘트입니다. 순수한 선형 힘과 마찬가지로 이러한 모멘트 힘은 베어링 수명을 계산하거나 정하중을 견디는 선형 시스템의 적합성을 결정할 때 고려해야합니다.
롤 : 롤 모멘트는 시스템은 X 축을 중심으로 좌우로 회전합니다. 롤링의 좋은 예는 비행기 뱅킹입니다.
‘back-to-back’또는 ‘ O,”궤도 배열은 볼과 궤도 사이의 접촉 선에 의해 형성되는 더 큰 모멘트 암으로 인해 “전방”또는 “X”배열의 베어링보다 더 높은 롤 모멘트 용량을 갖습니다.
이미지 출처 : Bosch Rexroth
피치 : 피치 모멘트는 시스템이 Y 축을 중심으로 회전하도록 시도합니다. 앞에서 뒤로. 피치를 상상하려면 비행기의 기수가 아래쪽 또는 위쪽을 가리키는 것을 생각해보십시오.
Yaw : Yaw는 힘이 시스템이 Z 축을 중심으로 회전하도록 할 때 발생합니다. 요를 시각화하기 위해 줄에 매달린 모형 비행기를 상상해보십시오. 바람이 제대로 불면 비행기의 날개와 기수는 수평을 유지하지만 (구르거나 피칭하지 않음) 매달린 줄을 중심으로 회전합니다. 이것은 요입니다.
피치와 요 모멘트 모두 선형 베어링의 끝에있는 볼에 과도한 부하를가합니다. 이러한 조건을 가장자리 부하라고도합니다.
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롤, 피치 및 요 모멘트에 대응하는 방법
선형 가이드 및 시스템은 모멘트 힘보다 순수한 선형 힘에 대한 용량이 더 높으므로 모멘트 힘을 선형 힘으로 분해 할 수 있습니다. 베어링 수명을 크게 늘리고 처짐을 줄입니다. 롤 모멘트의 경우이를 수행하는 방법은 가이드 당 하나 또는 두 개의 베어링과 함께 두 개의 선형 가이드를 병렬로 사용하는 것입니다. 이것은 롤 모멘트 힘을 각 베어링의 순수한 하향 및 리프트 오프 하중으로 변환합니다.
마찬가지로, 하나의 가이드에 두 개의 베어링을 사용하면 피치 모멘트 힘을 제거하여 각 베어링의 순수한 하향 및 리프트 오프 하중으로 변환 할 수 있습니다. 하나의 가이드에 두 개의 베어링을 사용하면 요 모멘트 힘도 상쇄되지만이 경우 결과 힘은 각 베어링의 측면 (측면) 힘입니다.
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