運動人生は多くのことを意味します。

リニアシステムのサイジングにおいて、まず最初に思い浮かぶアプリケーションパラメータは、移動量、荷重、速度でしょう。さらに、リニアシステムの評価基準として一般的に用いられるベアリングの有効移動寿命を正確に計算するには、荷重の配置、動作プロファイル、デューティサイクルに関する詳細情報も必要です。

移動寿命は（言葉遊びではありません）適切な選択を導き出す上で重要な要素ですが、他にも同様に考慮すべき性能基準があり、場合によってはアプリケーションにとってより優れたソリューションが見つかることもあります。ここでは、見落とされがちですが、アプリケーションに最適なリニアシステムを決定するために（移動寿命に加えて）考慮すべき5つの要素をご紹介します。

【偏向】

ガントリーおよび直交座標系アプリケーションでは、ベースとなる水平軸（通常は「X」）のみが完全に支持されます。ガントリー構成では、Y軸（または複数の軸）は両端にのみ取り付けられ、取り付け点間の長い非支持長が発生します。同様に、直交座標系構成では、二次水平軸（通常は「Y」）は片端にのみ取り付けられ、軸の大部分は非支持となります。

支持されていないアクチュエータのたわみは、拘束や早期摩耗を引き起こす可能性があります。しかし多くの場合、アクチュエータを梁としてモデル化し、荷重を点荷重または均一荷重としてモデル化することで、梁のたわみ計算を実行するのは比較的簡単です。予測されたたわみの結果を、メーカーが指定した最大許容たわみと比較することができます。

【精度と再現性】

一般的に、高い精度や再現性が求められるシステムの場合、ボールねじまたはリニアモーター駆動システムが第一候補となります。また、求められる精度が比較的低い場合は、ベルトや空気圧アクチュエータが適切なソリューションとなる場合があります。しかし、こうした一般論は、システムの性能不足や、不必要に高価なシステムにつながる可能性があります。

システムの精度と再現性には、ギアボックス、カップリング、接続シャフトの追加、さらにはシステムのたわみや温度変化など、多くの要因が影響します。リニアシステムに求められる精度と再現性を決定する際には、これらの変数すべてに加え、使用するフィードバックシステムと制御システムの種類を考慮することが重要です。リニアスケールなどの外部フィードバックを追加することで、ベルト駆動アクチュエータなど、従来は「精度が低い」とされていたシステムでも、高い精度と再現性が求められるアプリケーションに適したものになる場合があります。また、一般的なサーボ制御は、ボールねじ駆動のリード偏差など、移動時に予測される誤差を補正できます。

【環境】

汚れ、埃、切粉、液体はすべて、リニアシステムの性能に悪影響を与える汚染物質です。これらを防ぐには、確実な保持カバーを備えたリニアアクチュエータなど、堅牢なシールやシーリング機構を備えたシステムを使用する必要があります。汚染物質の侵入を防ぐため、システムは横向きまたは逆さまに設置することもできますが、アクチュエータの向きはガイド機構と駆動機構にかかる荷重と力に影響を与えることにご注意ください。

見落とされがちな環境要因の一つは温度、特に動作環境における温度変化です。周囲環境やプロセスによって温度変化が激しい場所でアクチュエータを使用する場合、異なる材質の膨張と収縮が問題となる可能性があります。例えば、アルミニウムの熱膨張係数は鋼鉄の約2倍です。そのため、アルミニウム製のベースまたはハウジングと鋼鉄製のガイドを備えたアクチュエータは、温度変化の激しい環境で使用すると、拘束状態になったり、不要な応力が生じたりする可能性があります。

【取り付けオプション】

リニアアクチュエータは、一般的にアクチュエータ側面のクランプ、ハウジング底面の穴、またはハウジングのスロットを介して取り付けられます。取り付け方法は、アクチュエータに必要なスペースだけでなく、たわみにも影響を与える可能性があります。高精度ガントリーシステムや直交座標系システムでは、軸間の平行度と垂直度を確保するために、アクチュエータはクランプだけでなくピンで固定されることがあります。取り付け方法はメンテナンスの容易さにも影響します。取り付け・取り外しが容易なシステムは、保守や交換が容易になり、不要なダウンタイムを削減できます。

【メンテナンス】

ほとんどのアクチュエータは、基本的な潤滑メンテナンス、つまり金属同士が接触する部品にグリースまたはオイルを供給することが必要です。アクチュエータを潤滑する最も簡単な方法は、必要なすべての部品に潤滑油を供給する1つまたは複数の中央ポートを使用することです。しかし、設計によっては中央潤滑が不可能な場合があります。代替案としては各部品に直接潤滑油を塗布する方法がありますが、潤滑フィッティングに容易にアクセスできることが不可欠です。そうでないと、面倒すぎるという理由でユーザーが適切な潤滑を怠ってしまうリスクがあります。

もう一つ考慮すべき要素は、アクチュエータの潤滑ポートの位置です。例えば、潤滑ポートがアクチュエータの側面にあるにもかかわらず、他の部品によってアクセスが妨げられている場合は、別の潤滑方法や取り付け方法を検討する必要があります。