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전동 드라이버란 무엇이며, 어떻게 선택해야 할까요?

2024년 5월 29일

이 차량에는 어떤 종류의 안전 클러치도 없습니다. 전동 드라이버따라서 기계 구조가 간단하고 가공이 편리하며 비용이 저렴합니다.

 

(1) 비토크 제어형

 

이 공구는 자동 전원 차단 기능이 없습니다. 나사 조립 완료 여부는 작업자가 주관적으로 판단해야 합니다. 작업자는 작업 과정을 주의 깊게 관찰해야 합니다. 작업이 힘들고 고된 작업일지라도 조립 품질을 보장할 수는 없습니다. 작업자가 주관적으로 조립이 완료되었다고 판단하면 전원을 차단하여 작업을 완료합니다. 그러나 전원 차단 후 회전 에너지의 충격으로 인해 십자형 홈이나 슬롯이 손상되는 경우가 종종 발생하며, 작업자가 주의하지 않으면 모터가 장시간 정지되어 공구 모터와 스위치의 수명이 단축될 수 있습니다. 이러한 유형의 공구는 초기에는 분산이 큰 목재 나사에 사용되었으며, 스핀들 속도가 높아서는 안 됩니다. 최근에는 거의 사용되지 않습니다.

침낭 충전재에는 오리털과 면이 있지만, 보온성 측면에서 오리털은 보온성이 뛰어나고 가벼우며 접어서 보관하기 쉽고 내구성도 가장 좋습니다. 따라서 여기서는 주로 오리털 소재를 소개합니다.

 

다운은 현재까지 침낭 단열재로 가장 우수한 소재입니다. 다운 소재는 보통 (회색이나 흰색) 거위털이나 오리털을 사용하는데, 일반적으로 거위털이 오리털보다 좋습니다. 성능은 사용된 다운의 종류와 부피에 따라 달라집니다.

연구 과정에서 품질에 신경 쓰지 않는 일부 사용자들이 다음과 같은 점을 발견했습니다. 전동 드릴 버스 부속품에 나무 나사를 조립할 때 나선형 드릴 비트를 사용하는 경우가 있습니다. 이 도구는 가격이 저렴하지만, 전동 드릴의 과도한 속도로 인해 조립 품질을 제대로 관리할 수 없어 불량품이 많이 발생합니다. 그 결과는 금방 나타납니다. 나사 머리가 녹슬고(드라이버로 인해 홈 코팅이 손상됨), 나사 머리가 승객의 옷을 베일 수도 있습니다(나사 머리가 완전히 고정되지 않고 작업물보다 튀어나옴). 금속 장식 띠가 튕겨 나가거나 떨어지기도 합니다(나사를 너무 세게 조여 연결이 불량해짐). 손잡이가 헐거워지거나 저절로 열리는 경우도 있습니다(연결 불량). 이 모든 문제는 버스나 코치를 자주 이용하는 사람들이 겪는 일입니다.

 

(2) 제동 토크 제어형

 

또한, 이 장치는 전원 공급이 자동으로 차단되지 않는 장치입니다. 전압이 높으면 제동 전류가 크고 제동 토크도 큽니다. 기어가 감속된 후 출력 어셈블리 토크도 크며, 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 이것이 설계 개념입니다. ​​이러한 종류의 전동 드라이버는 강압 변압기를 사용하여 탭을 추가하고 전압을 조정하여 조립 토크를 조절합니다. 이 제품은 여전히 ​​국내에서 생산되고 있습니다. 다음 이유들은 이것이 시대에 뒤떨어지고 바람직하지 않은 모델임을 보여줍니다.

 

특정 전압에서 모터의 제동 토크는 일정하지 않습니다. 그 이유는 두 가지입니다. 첫째, 모터 권선은 온도에 따라 팽창합니다. 반복적인 단시간 제동 시 권선의 온도 상승 폭이 상대적으로 크기 때문에 제동 전류도 크게 달라지고, 따라서 제동 토크 또한 달라집니다. 둘째, 모터 권선은 온도에 따라 팽창합니다. 정류자 모터의 제동 토크는 제동 시 회전자 위치와 관련이 있습니다. 브러시가 두 정류자 판 사이에 있을 때, 하나의 권선 소자가 브러시에 의해 단락되어 토크가 발생하지 않습니다. 반대로, 정류자 판이 브러시에 의해 단락되지 않으면 모든 권선 소자가 작동하여 토크를 발생시킵니다. 따라서 모터의 정류자 판 수가 많을수록 제동 시 회전자 위치 변화가 제동 토크에 미치는 영향이 작아집니다. 하지만 전동 드라이버에는 일반적으로 영구 자석 DC 마이크로 모터가 사용됩니다. 로터는 슬롯 수가 제한적이며, 정류자 날개는 많이 사용됩니다(초기에는 3개의 슬롯과 3개의 날개가 사용되었고, 이후에는 5개의 슬롯과 5개의 날개가 사용되었습니다. 현재 해외에서는 7개의 슬롯과 7개의 날개가 주로 사용되며, 토크 맥동을 줄이기 위해 7개의 슬롯과 14개의 날개를 사용하는 경우도 있습니다). 산업용 전기 택시의 10% 전압 허용 오차와 결합될 경우, 이러한 방식으로는 정토크 제어가 매우 어려워지며, 즉 토크 제어 정확도가 매우 떨어집니다.

 

 

잦은 제동은 일반적인 영구 자석 DC 마이크로 모터의 정상 작동 상태가 아닙니다. 이는 모터의 비정상적인 발열을 유발하고 수명을 단축시킵니다. 특히 작업자가 의도적으로든 비의도적으로든 제동 시간을 연장할 경우 그 영향은 더욱 심각해집니다. 모터 제동 시 전원 스위치를 차단하면 스위치 수명이 크게 단축됩니다. 제동 시에는 전류가 크기 때문에 권선 인덕터에 축적되는 자기 에너지가 큽니다. 스위치가 차단되면 이 에너지가 접점 사이에서 아크 형태로 방출되어 접점을 마모시키고 심한 경우 녹여버릴 수 있습니다.

제동 직전에 모터가 매우 낮은 속도로 회전하기 때문에 이러한 유형의 전동 드라이버는 일반적으로 효율이 낮습니다. 이 유형의 전동 드라이버는 A, B, C 및 E형 연결과 같이 요구 조건이 비교적 간단한 연결에 사용할 수 있습니다. Mc형 D형 커플러

 

연결 속성도 사용할 수 있습니다.

 

(3) 전류 제어식 전동 드라이버

 

이 제품은 전원 공급을 자동으로 차단하는 도구입니다. 모터의 전자기 토크와 모터 전류 사이의 상응 관계를 기반으로, 모터 전류 값을 설정하여 전동 스크루드라이버의 조립 토크를 제어하는 ​​제어 방식이 구축되었습니다. 이러한 유형의 전동 스크루드라이버는 중국 초창기 주력 제품이었지만, 제어 기능이 매우 떨어지기 때문에 최근에는 거의 생산되지 않고 있습니다. 사람들은 이러한 제어 방식이 고정 토크 렌치에 왜 그렇게 유용한지 궁금해할 수밖에 없습니다. 이 제품은 이미 생산되어 사용되고 있으며, 토크 제어 정확도는 다음과 같은 수준에 도달할 수 있습니다. ±5% FS; 최근 수입되는 전동 드라이버도 전류 제어 방식인 이유는 무엇일까요? 연구 결과에 따르면 핵심은 정전 후 전동 드라이버의 회전 시스템 기능이 제어할 수 없는 추가 토크로 변환되어 상당한 부분을 차지한다는 점입니다. 이는 효율을 높이기 위해 전동 드라이버의 감속기 속도비가 작고, 특정 조임 토크를 확보하기 위해서는 모터 출력이 너무 작을 수 없기 때문입니다 (변환 후 1500N).·M4 고정 토크 렌치는 정격 전력이 약 0.3W에 불과하지만, M4 전동 스크루드라이버는 IN을 생성하기 위해 약 8W의 정격 전력이 필요합니다.·(m 토크). 따라서 유닛 조립 모멘트에 의해 발생하는 평균 회전 에너지가 크기 때문에 추가적인 제어 불가능한 토크 또한 큽니다. 해결책은 토크가 해당 지점에 도달하는 즉시 모터에 급속 에너지 소모 제동을 적용하고 전원 공급을 차단하는 것입니다. 이때 모터는 다음과 같이 작동합니다. 발전기회전 시스템의 운동 에너지 대부분이 전기 에너지로 변환되어 저항기의 발열에 소모되므로 제어가 불가능해집니다. 추가 토크를 제어함으로써 제어 범위와 제어 정확도를 향상시킬 수 있습니다. 실제로 다니커 전류 제어식 전동 스크루드라이버(후술할 고정밀 안전 클러치 셀프 스톱 전동 스크루드라이버 포함)는 우수한 조립 제어 특성을 구현하기 위해 이러한 방식을 채택하고 있습니다. 이 개선된 전류 제어식 전동 스크루드라이버는 더 넓은 즉시 제어 범위와 더 높은 즉시 제어 정확도를 제공합니다. 높은 요구 사항을 충족하는 A, B, C, E 등급 나사는 물론 Mc 규격을 준수하는 나사에도 적합합니다.Mt D형 조립 특성.

 

안전 클러치 타입

 

일반적으로 전동 드라이버의 동력 전달 체인 저속단에는 안전 클러치 메커니즘이 설치되어 있습니다. 동력 전달 토크(즉, 조립 토크)가 설정값을 초과하면 클러치가 작동합니다. 안전 클러치에는 마찰 클러치를 포함하여 여러 종류가 있습니다. 전동 드라이버 (초창기에는 사용되었지만 마모, 열 발생, 불안정한 성능으로 인해 현재는 거의 사용되지 않는) 톱니형 안전 클러치, 볼형 안전 클러치, 롤러형 안전 클러치 등이 있습니다. 구조 설계의 필요성과 발전으로 인해 실제 전동 드라이버에는 다양한 변형이 존재합니다(예를 들어, 클러치를 샤프트가 아닌 내부 링 기어에 장착하고 반력 토크를 이용하여 안전 클러치 기능을 구현하는 방식 등). 너무 많아서 일일이 열거하기는 어렵습니다. 하지만 일반적인 개발 방향은 소형화, 단순화, 정밀화이며, 맞물리는 톱니(볼, 롤러)의 수를 늘려 추가적인 충격 토크를 줄이고, 조립 정밀도를 향상시키며, 클러치 수명을 연장하고, 작업자와 공구 헤드 사이의 접촉점에서 발생하는 진동을 줄이는 것입니다. 일부 제품은 최대 24개의 톱니를 사용하기도 하는데, 이는 당연히 작업 부하를 증가시킵니다. 이러한 공구는 원리, 기능 및 특징에 따라 다음과 같은 범주로 나눌 수 있습니다.에스

 

(1) 강제 클러치형

이 제품은 자동 전원 차단 기능이 없는 전동 공구입니다. 작동 클러치와 구동 클러치 사이의 압력은 작업자가 전동 드라이버에 가하는 축 방향 압력입니다. 따라서 가해지는 축 방향 압력이 크면 클러치 트립 토크가 커지고 나사 조립 토크도 커집니다. 반대로 축 방향 압력이 작으면 토크가 작아집니다. 특히 트립 후 축 방향 압력이 제거되지 않고 전원이 차단되지 않으면 클러치가 주기적으로 다시 맞물리고 트립되어 충격과 추가적인 조임 토크가 발생할 수 있다는 점에 유의해야 합니다. 따라서 조립 결과는 전적으로 작업자의 숙련도에 달려 있으므로 정밀도가 요구되지 않는 A, B, C, E 유형의 조립 특성에만 적합합니다. 그러나 Mt > Mc인 D 유형 및 F 유형의 조립 특성의 경우, 작업자가 충분한 경험과 책임감을 갖춘다면 이 공구는 적합한 선택이 될 수 있습니다.

 

 

(2) 조절식 완충 클러치형

이 제품은 비자동 전원 차단 방식의 공구입니다. 구조적으로는 조절 가능한 압력 스프링의 압력을 이용하여 작업자가 가하는 축 방향 압력을 대체함으로써 조절 가능한 트립 토크를 얻을 수 있습니다. 따라서 트립 토크의 반복성과 조절성이 강제 클러치 방식보다 훨씬 우수하며, 트립 시 공구의 강한 축 방향 진동이 발생하지 않습니다. 이는 작업자의 노동 강도를 줄여줄 뿐만 아니라, 스크루드라이버 헤드의 진동으로 인한 슬롯 또는 크로스 슬롯 및 코팅 손상을 최소화합니다. 따라서 작업자가 클러치 트립 시 차량을 정지시키고 클러치의 추가 충격 토크를 최소화하면 트립 토크에 가까운 비교적 일정한 조립 토크를 얻을 수 있습니다. 그러므로 특정 조립 토크 정확도 요구 사항을 충족하는 A, B, C, E형 나사 조립에 사용할 수 있습니다. 다만, 트립 토크와 조립 토크의 정확도는 공구의 설계 매개변수뿐만 아니라 작업자의 숙련도에도 영향을 받는다는 점을 유의해야 합니다. 실험 결과, 공구를 의도적으로 장시간 반복적인 클러치 상태로 유지할 경우 조립 토크가 분리 토크의 2~3배에 달할 수 있음이 밝혀졌습니다. 따라서 조립 품질은 작업자의 숙련도에 크게 좌우됩니다. 숙련된 작업자는 Mc>Mt의 D형 조립 특성을 활용할 수 있을 뿐 아니라 반복적인 분리를 통해 이점을 얻을 수도 있습니다.

 

F형 특성을 가진 접합부를 조립하기 위해 추가적인 모멘트 증분을 결합하면 당연히 클러치의 마모가 가속화되고 조립 효율이 저하됩니다.

이러한 종류의 전동 드라이버는 스프링 압력 조절 방식에 따라 내부 조절식과 외부 조절식으로 나눌 수 있다. 내부 조절식은 작동 방식이 비교적 간단하지만, 스프링 압력을 조절할 때 작동부 커버 일부를 열어야 하는 번거로움이 있어 현재는 거의 사용되지 않는다. 그러나 국내에서 생산되는 단상 전동 드라이버에는 여전히 널리 사용되고 있다. 외부 조절식은 스프링 조절 너트가 커버 외부에 있어 작업자가 쉽게 돌려 스프링 압력을 변경하고 작동 토크를 조절할 수 있다. 최근 국내에서 생산되는 영구 자석 전동 드라이버, 특히 양산형 배터리 구동식 전동 드라이버는 일반적으로 이 방식을 채택하고 있다.

 

조절 가능한 전원 차단 클러치 타입

 

이 장치는 전원 공급을 자동으로 차단하는 도구입니다. 앞서 언급한 조절식 버퍼 클러치를 기반으로, 리미트 스위치 및 광전 변환 홀 변압기와 같은 위치 검출기를 사용하여 트립 시 클러치의 축 방향 변위를 감지하고 이를 전기 신호로 변환합니다. 이 신호는 기능 회로를 작동시켜 모터의 전류 공급을 차단하고, 에너지 소모가 큰 제동을 신속하게 수행하여 클러치가 반복적인 충격으로 인해 추가 토크를 발생시키지 않도록 합니다. 따라서 조립 토크가 트립 토크와 정확히 일치하고, 조립 토크의 반복 정밀도가 ±3%~±5%에 도달합니다. 이러한 특성 덕분에 A, B, C, D(Mc>Mt), E 등 높은 정밀도가 요구되는 나사산 조립에 적합합니다. 초기에는 이러한 기능 회로에 주로 간단한 릴레이 회로가 사용되었지만, 최근에는 전력 전자 회로가 채택되고 있습니다. 전력 전자 회로는 응답 속도가 빠르고 접점이 없어 성능이 우수하고 신뢰성이 높습니다.

 

방법 전동 드라이버를 선택하세요

 

다양한 사용 환경과 작업 대상물을 고려할 때, 전동 드라이버는 다양한 요구를 충족하기 위해 여러 가지 구조 유형을 가져야 한다는 결론이 나왔습니다. 이는 전동 드라이버 개발 과정에서 해결해야 할 선택 문제입니다. 한편, 특정 사용자의 경우, 작업 환경과 조립할 부품의 특성을 바탕으로 가용성, 경제성, 합리성 등의 관점에서 다양한 유형의 전동 드라이버 중에서 자신에게 맞는 조립 도구를 어떻게 합리적으로 구매할 것인지에 대한 선택 문제가 발생합니다.

 

구조 및 공작물의 특성, 그리고 사용자의 사용 환경을 고려할 때, 배터리식 전동 드라이버는 일반적으로 전기가 없는 가정이나 산업 현장에서 사용됩니다. 출력과 토크가 큰 직렬 모터 구성의 전동 드라이버는 다수의 공작물을 집중적으로 사용할 때 적합합니다. 집중적인 사용에는 중앙 전원 공급 방식의 저전압 전동 드라이버를, 분산된 사용에는 개별 전원 공급 방식의 저전압 전동 드라이버 또는 고전압 전동 드라이버를 사용할 수 있습니다. 모델 선택은 연구, 설계 및 생산에 있어 매우 중요합니다. 합리적인 모델 선택은 더 적은 제품 종류로 더 다양한 사용자의 요구를 충족하고 더 높은 경제적, 사회적 이익을 창출할 수 있습니다. 반대로, 사용자는 자신의 사용 환경과 공작물 조립 특성에 따라 다양한 유형의 전동 드라이버를 선택해야 합니다. 부적절한 구매는 투자 대비 효과를 얻지 못하거나, 심지어 자신의 부품에 사용할 수 없어 낭비로 이어질 수 있습니다. 따라서 다양한 나사산 조립 특성에 맞춘 제품 설계는 물론, 이 분야에 대한 사용자 지식 보급을 강화하는 것이 중요합니다.