運動 人生には大きな意味があります。

線形システムのサイジングを行う場合、最初に思い浮かぶアプリケーション パラメータはおそらく移動量、荷重、速度でしょう。さらに、線形システムを評価する一般的な基準であ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、移動プロファイル、およびデューティ サイクルに関する詳細が必要です。

旅行の経験は (冗談ではなく) 適切な選択を導くことができますが、同様に考慮に値する他のパフォーマンス基準もあり、アプリケーションにとってより良いソリューションが見つかる可能性もあります。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 (走行寿命に加えて) 考慮する必要がある 5 つの要素を紹介します。

【偏向】

ガントリおよびデカルト アプリケーションでは、ベース (通常は「X」) 水平軸 (複数の軸) のみが完全にサポートされます。ガントリー構成では、Y 軸 (複数可) は端部のみに取り付けられ、取り付けポイント間のサポートされていない長さが長くなります。同様に、デカルト構成の場合、第 2 水平軸 (通常は「Y」) は一方の端にのみ取り付けられ、軸の大部分はサポートされていません。

サポートされていないアクチュエータがたわむと、固着や早期摩耗が発生する可能性があります。ただし、多くの場合、ビームのたわみ計算を実行するために、アクチュエータをビームとしてモデル化し、荷重を点荷重または均一荷重としてモデル化するのは比較的簡単です。予測されたたわみの結果は、メーカーが指定した最大許容たわみと比較してチェックできます。

【精度と再現性】

一般に、システムに高い精度や再現性が必要な場合は、ボールねじまたはリニアモーター駆動システムが第一の選択肢となります。また、必要な精度が比較的低い場合は、ベルトまたは空気圧アクチュエータが適切なソリューションと考えられます。しかし、これらの一般化は、システムのパフォーマンスが低下したり、システムが不必要に高価になったりする可能性があります。

追加のギアボックス、カップリング、接続シャフト、さらにはシステムのたわみや温度の変動など、多くの要因がシステムの精度と再現性に影響します。線形システムに必要な精度と再現性を決定する際には、使用されているフィードバックおよび制御システムの種類だけでなく、これらすべての変数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と、ベルト駆動アクチュエータなどの従来の「精度が低い」システムを、高度な精度と再現性が必要な用途に適したものにすることができます。また、一般的なサーボ制御により、ボールねじドライブのリード偏差など、移動の予測誤差を補正できます。

【環境】

汚れ、ほこり、切りくず、液体はすべて、リニア システムの性能に悪影響を与える可能性のある汚染物質です。これらから保護するには、確実に保持されるカバーを備えたリニア アクチュエータなど、堅牢なシールまたはシール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に、システムを横向きまたは逆さまに取り付けることもできますが、アクチュエータの向きがガイドおよび駆動機構にかかる負荷と力に影響することに留意してください。

見落とされがちな環境要因の 1 つは温度、より具体的には作業環境の温度変化です。周囲条件や実行中のプロセスの結果として、重大な温度変化が見られる領域でアクチュエータが使用される場合、さまざまな材料の膨張と収縮が問題となる可能性があります。たとえば、アルミニウムの熱膨張係数は鋼鉄のほぼ 2 倍です。そのため、アルミニウムのベースまたはハウジングとスチールのガイドを備えたアクチュエータは、温度変化が大きい環境で使用すると、拘束や不必要な応力を受ける可能性があります。

【取付オプション】

リニア アクチュエータは通常、アクチュエータの側面にあるクランプ、ハウジングのベースの穴、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。取り付け技術は、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。高精度のガントリーまたはデカルト システムでは、軸間の平行性と垂直性を確保するために、アクチュエータをクランプするだけでなくピンで固定することもあります。取り付け方法もメンテナンスのしやすさに影響します。取り付けと取り外しが簡単なシステムは、保守や交換が容易になり、不必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では、金属と金属が接触するコンポーネントにグリースまたはオイルを供給するという潤滑の基本的なメンテナンスが必要です。アクチュエータを潤滑する最も簡単な方法は、必要なすべてのコンポーネントに潤滑油を供給する 1 つまたは複数の中央ポートを経由することです。ただし、設計によっては集中潤滑が不可能になる場合があります。別の方法は、各コンポーネントに直接潤滑することですが、潤滑フィッティングに簡単にアクセスできることが重要です。そうしないと、ユーザーが面倒なため適切な潤滑を怠ってしまう危険があります。

考慮すべきもう 1 つの要素は、アクチュエータのどこに潤滑アクセスがあるかです。たとえば、潤滑ポートがアクチュエータの側面に配置されているが、他のコンポーネントがアクセスを妨げている場合は、別の潤滑方法または別の取り付け配置を見つける必要があります。