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아림롤메카 엔지니어링 팀
01 / TORQUE BASIS
커플링 토크와 모터 토크를 구분해야 합니다
어큐뮬레이션 롤러에서 조절하는 값은 보통 롤러 내부 마찰 커플링이 전달하는 토크입니다. 모터·감속기 출력축의 토크와 같지 않으며, 구동비와 전달 효율을 거쳐 롤러 표면의 접선력으로 바뀝니다.
롤러 표면에서 얻는 이상적인 접선력은 토크를 롤러 반경으로 나눈 값입니다. 같은 토크라면 직경이 큰 롤러일수록 표면에서 사용할 수 있는 힘은 작아집니다. 반대로 필요한 이송력이 같다면 큰 직경은 더 큰 토크를 요구합니다.
정체 시에는 커플링이 미끄러지며 제품 아래 각 롤러가 계속 작은 추진력을 전달합니다. 이 힘이 너무 크면 선두 제품과 스토퍼에 누적 압력이 커지고 마찰열과 마모가 증가합니다. 너무 작으면 오염, 저온, 바닥 요철이나 만재 재기동에서 워크가 움직이지 않습니다.
따라서 카탈로그의 최대 토크를 그대로 선택하는 것이 아니라 워크 바닥과 환경을 포함한 최악 조건에서 ‘움직이는가’와 ‘안전하게 정체하는가’를 동시에 검증해야 합니다.
02 / SELECTION WINDOW
적정값은 하나의 숫자보다 ‘선정 창’입니다
공차, 온도, 마모와 워크 바닥 상태가 변하기 때문에 계산값 하나만으로 현장 토크를 확정할 수 없습니다. 아래 두 경계 사이에 재현 가능한 여유를 확보합니다.
하한 · 이송과 재기동
Tset > Tmin가장 무거운 워크가 최악의 바닥·온도·오염 조건에서도 이동하고 정지 후 다시 출발하는 데 필요한 최소 토크입니다.
설정점 · 안정 여유
Tmin < Tset < Tmax하한을 간신히 넘기는 값이 아니라 생산 변동을 흡수하면서도 정체 압력과 발열을 제한하는 운전 설정입니다.
상한 · 정체 허용값
Tset < Tmax연속 정체 시 제품, 스토퍼, 롤러와 구동계가 허용하는 접촉력·온도·마모를 넘지 않는 최대 토크입니다.
03 / INPUT DATA
계산 전에 반드시 확보할 입력값
질량만으로는 토크를 정할 수 없습니다. 실제 이송 저항과 정체 조건에 영향을 주는 항목을 같은 운전 시나리오로 정리합니다.
| 입력 항목 | 확인할 값 | 토크에 미치는 영향 |
|---|---|---|
| 워크와 바닥면 | 최소·최대 질량, 무게중심, 접촉 길이, 재질, 평탄도, 러너·지그 형상 | 구름 저항과 실제로 힘을 나누는 유효 롤러 수를 결정 |
| 롤러와 배치 | 외경, 피치, 유효 폭, 워크 아래 구동 롤러 수, 코팅·슬리브 | 반경과 하중 분담, 표면 마찰 및 필요한 롤러당 토크를 변경 |
| 운전 프로파일 | 속도, 가속 시간, 시간당 기동 횟수, 만재 재기동, 경사와 방향 전환 | 가속력·경사력과 열적 듀티를 추가 |
| 정체 조건 | 최대 대수, 정체 시간, 스토퍼 허용 하중, 제품 접촉 허용 여부 | 허용 가능한 토크 상한과 최소/제로 프레셔 방식 선택에 영향 |
| 전달계 | 체인·벨트·기어비, 구동 효율, 모터·감속기 토크와 전류 제한 | 계산된 커플링 토크와 실제 표면 힘 사이의 손실을 결정 |
| 환경과 수명 | 온도, 오일·냉각수, 분진, 세척, 마모 상태와 점검 주기 | 마찰계수, 토크 편차, 발열과 재조정 주기를 변경 |
04 / CALCULATION
초기 토크를 계산하는 4단계
공식은 후보 범위를 좁히는 도구입니다. 가능하면 워크를 힘 게이지로 천천히 당겨 실제 구름 저항을 측정하고, 계산 결과는 실물 시험으로 보정합니다.
- 01
01 · 필요한 접선력 합산
수평 구름 저항에 경사력, 가속력과 가이드·씰 등 외부 저항을 더합니다. 구름 저항은 계수 추정보다 실제 풀 테스트 값이 더 신뢰할 수 있습니다.
- 02
02 · 유효 구동 롤러 수 결정
워크 아래의 모든 롤러가 아니라 실제로 바닥에 닿고 구동력을 전달하는 롤러 수를 사용합니다. 휨과 높이 공차가 크면 보수적으로 줄입니다.
- 03
03 · 롤러당 최소 토크 계산
총 접선력에 롤러 반경을 곱하고 유효 구동 롤러 수와 전달 효율로 나눕니다. 단위를 N, m, N·m로 통일합니다.
- 04
04 · 정체 상한과 비교
선두 제품 또는 스토퍼의 허용력을 기준으로 정체 중 미끄러지는 롤러들의 합력을 제한합니다. 실제 대기열에서는 힘 게이지로 선두 압력을 확인합니다.
05 / WORKED EXAMPLE
200 kg 워크의 초기 선정 예시
아래 값은 계산 절차를 보여 주기 위한 예시이며 특정 모델의 선정 결과가 아닙니다. 실제 설비에서는 워크와 롤러로 같은 시험을 반복해야 합니다.
필요 접선력
55 N + 30 N = 85 N수평 풀 테스트 55 N에 0.15 m/s² 가속 시 200 kg × 0.15 = 30 N을 더했습니다.
롤러당 최소값
≈ 1.0 N·m직경 60 mm, 유효 구동 3개, 효율 0.85라면 85 × 0.03 ÷ (3 × 0.85) ≈ 1.0 N·m입니다.
단위 환산
≈ 102 kgf·mm1.0 N·m을 kgf·mm로 환산한 값입니다. 제조사 범위와 공차를 확인해 인접 후보를 선정합니다.
가정한 정체 상한
≈ 1.5 N·m / roller허용 선두 압력 150 N을 3개 롤러가 균등 분담한다고 단순화하면 150 × 0.03 ÷ 3 ≈ 1.5 N·m입니다.
06 / FIELD VALIDATION
현장에서 최종 토크를 확정하는 절차
Hytrol의 최소 압력 조정 지침처럼 가장 무거운 대표 워크가 겨우 안정적으로 이동하는 낮은 압력에서 출발하고, 생산 조건을 단계적으로 추가합니다.
- 01
실제 저항 측정
최대 질량과 가장 불리한 바닥 상태의 워크를 힘 게이지로 당겨 기동·정상 이동력을 여러 위치에서 측정합니다.
- 02
낮은 토크에서 시작
조절값을 낮춘 뒤 가장 무거운 워크가 움직이지 않으면 작은 단계로 올립니다. 조정은 제조사 절차와 잠금 방식에 따릅니다.
- 03
재기동과 변동 검증
만재 정지 후 재기동, 최경량 워크, 바닥 방향 변화, 저온 시동과 오염 상태를 반복해 미끄럼·쏠림을 확인합니다.
- 04
최대 대기열 시험
설계 최대 수량을 정체시키고 선두 제품·스토퍼의 힘, 제품 접촉 흔적과 구동 전류를 기록합니다.
- 05
열적 듀티 시험
최대 정체 시간과 반복 사이클로 운전해 롤러 표면·커플링·베어링 온도와 냄새, 소음, 마모 분진을 확인합니다.
- 06
설정 잠금과 기록
확정 위치를 잠그고 실제 측정 토크, 조정 회전량, 시험 조건과 허용 범위를 기록합니다. 초기 길들이기 후 다시 검사합니다.
07 / TROUBLESHOOTING
토크 설정 오류를 보여 주는 현장 징후
증상만 보고 토크를 올리기 전에 정렬, 베어링, 체인과 제품 바닥 상태를 함께 확인하세요.
| 징후 | 가능한 원인 | 우선 확인 |
|---|---|---|
| 만재 재기동 실패·간헐적 정지 | 토크 하한 부족, 유효 접촉 수 감소, 오염 또는 과도한 가이드 저항 | 풀 테스트, 접촉 롤러 수, 가이드와 구동 효율을 확인한 뒤 소폭 조정 |
| 스토퍼 충격·제품 눌림 | 토크 상한 초과, 대기열 증가, 제품 간 마찰과 정체 방식 부적합 | 선두 압력을 측정하고 토크 감소 또는 제로 프레셔 구간 검토 |
| 롤러 발열·냄새·마모 분진 | 과도한 미끄럼 토크, 긴 정체 시간, 높은 듀티 또는 냉각 부족 | 온도 추세와 정체 시간을 기록하고 허용 듀티 및 커플링 상태 확인 |
| 설정값 편차가 큼 | 조정 잠금 불량, 마모, 온도·오일 영향 또는 설치 높이 공차 | 동일 시험 조건으로 롤러별 전달력을 측정하고 잠금·교체 기준 수립 |
08 / FAQ
자주 묻는 질문
Q01토크는 높을수록 안정적인가요?
이송만 보면 여유가 커지지만 정체 시 제품과 스토퍼에 전달되는 힘, 마찰열과 마모도 함께 증가합니다. 재기동 하한과 정체 상한 사이에서 가장 낮고 안정적인 값을 선택해야 합니다.
Q02제품 질량만 알면 토크를 계산할 수 있나요?
아닙니다. 바닥 재질과 평탄도, 롤러 직경·피치, 유효 접촉 수, 속도·가속, 경사, 전달 효율과 환경이 필요합니다. 실제 풀 테스트가 구름 저항 추정의 불확실성을 크게 줄입니다.
Q03경사 컨베이어에도 같은 식을 쓰나요?
중력 성분 m·g·sinθ를 추가할 수 있지만, 경사에서는 미끄럼 방지와 역주행, 제동, 제품 안정성 검토가 더 중요합니다. 표준 마찰식만으로 안전 설계를 확정하면 안 됩니다.
Q04가벼운 제품과 무거운 제품이 섞이면 어떻게 하나요?
무거운 제품의 재기동 하한과 가벼운 제품의 허용 접촉력·정체 상한을 모두 시험합니다. 공통 선정 창이 없으면 구간별 토크, 다른 롤러 사양 또는 제로 프레셔 제어를 검토합니다.
Q05kg·mm와 N·m는 어떻게 변환하나요?
토크 관행 표기인 kgf·mm 기준으로 1 N·m는 약 101.97 kgf·mm입니다. 제품 표의 kg·mm가 kgf·mm를 의미하는지 반드시 공급사 표기 규칙을 확인하세요.