運動は人生において非常に重要な意味を持つ。

リニアシステムの寸法を決定する際、まず思い浮かぶのは、移動量、荷重、速度といったアプリケーションパラメータでしょう。さらに、ベアリングの有効移動寿命を正確に計算するためには、荷重の配置、移動プロファイル、デューティサイクルに関する詳細情報も必要です。有効移動寿命は、リニアシステムの評価における一般的な基準となります。

移動寿命は適切な選択をするための指針となりますが、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最適な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（通常は「X」）水平軸（または複数の軸）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、取り付け点間には長い支持されていない部分があります。同様に、直交座標系構成では、二次水平軸（通常は「Y」）は片方の端にのみ取り付けられ、軸の大部分は支持されていません。

支持されていないアクチュエータのたわみは、固着や早期摩耗の原因となる可能性があります。しかし多くの場合、アクチュエータを梁として、荷重を点荷重または等分布荷重としてモデル化することで、梁のたわみ計算を比較的簡単に行うことができます。予測されたたわみの結果を、メーカーが指定する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には、ボールねじまたはリニアモーター駆動システムが最適な選択肢となります。一方、要求される精度が比較的低い場合は、ベルト駆動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して検討されるでしょう。しかし、こうした一般論は、性能の低いシステム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。リニアシステムの要求される精度と再現性を決定する際には、これらのすべての変数に加え、使用するフィードバックおよび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「精度が低い」とされていたシステムを、高い精度と再現性が求められる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は、ボールねじ駆動のリード偏差など、予測される移動誤差を補正することができます。

【環境】

汚れ、ほこり、切削屑、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。これらからシステムを保護するには、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。また、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によってガイド機構と駆動機構にかかる負荷と力が変化することに注意してください。

見落とされがちな環境要因の一つに温度、より具体的には作業環境における温度変化があります。アクチュエータを、周囲環境の変化や作業工程の結果として温度が大きく変化する場所で使用する場合、異なる材料の膨張と収縮が問題となることがあります。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や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、固着や不要な応力が発生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、アクチュエータ側面のクランプ、ハウジング底部の穴、またはハウジングのスロットを介して取り付けられるのが一般的です。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、アクチュエータをクランプだけでなくピンでも固定することがあります。取り付け方法は、メンテナンスの容易さにも影響します。取り付けや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、金属同士が接触する部品にグリースやオイルを供給するという基本的な潤滑メンテナンスを必要とします。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もあります。代替策として、各部品に直接潤滑油を塗布する方法がありますが、潤滑継手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、潤滑が面倒だと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。

考慮すべきもう一つの要素は、アクチュエータ上の潤滑油供給口の位置です。例えば、潤滑油供給口がアクチュエータの側面にあっても、他の部品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方法を検討する必要があります。