すぐにインストールできる線形モジュールは、さまざまなマシンで材料、製品、生産ツールを移動するために、さまざまな業界で使用されています。

機械設計者には、特定の生産およびパフォーマンスの要件に基づいて、リニアモジュールを選択するときに選択できる複数のオプションがあります。しかし、正確で正確な動きが最も重要な要件であるいくつかの業界とシステムアプリケーションがあります。

特に、半導体製造、レーザー切断工作機械、電子機器アセンブリ、ラボオートメーションシステムなどのアプリケーションには、非常にタイトなエンドポイントの精度とスムーズな移動で動作する必要がある精密な線形モジュールが必要です。

精密線形モジュールを区別するいくつかの主要な設計とパフォーマンスの特性を理解することは、マシンとシステム設計者が構築しているマシンの要件を満たすために最適な製品を選択するのに役立ちます。

正確な動きの必要性
製造ツールを介したレーザー切断、医療テスト機器の自動サンプリングシステムまたは移動半導体ウェーハのための超高度で繊細な動きには、旅行中に非常に安定した、ほぼ振動のない動きが必要です。最大限の精度でターゲットエンドポイントに到達することが主な目標です。

安定した動きは、線形移動によって引き起こされる損傷または分解から非常に脆弱な材料を保護するためにしばしば重要です。半導体ウェーハは完璧な例です。それらは非常に繊細であり、完成したウェーハには、サイズに応じて数百万ドル相当の潜在的なチップが含まれている場合があります。

各ウェーハは何百ものプロセスステップを介して輸送する必要があり、あるステップから別のステップに移動するたびに、線形モジュールの振動は、インプロセスウェーハを損傷するリスクがあり、最終値を減らします。振動が少ないほど、リスクが低くなります。

エンドポイントの精度は、生産性の目的でも同様に重要です。電子部品のトレイが高速自動アセンブリプロセスを通過している場合、線形モジュールがミクロンレベルの精度でトレイをアセンブリツールに届けると、最大スループットの生産性が達成されます。

また、この安定した動きとエンドポイントの精度は、毎日何千ものモーションサイクルを介して再現可能でなければならないことに注意することも重要です。部品の位置を微調整するのに数ミリ秒かかる場合、これらのミリ秒は追加の生産時間を数時間にわたって追加し、スループットを削減し、コストを膨らませ、配達スケジュールに影響を与えます。

これらの目標を達成するために、高性能精度線形モジュールに見られる主要な設計、材料、構造、および機能を必ず考慮してください。

建設材料
モジュールの住宅設計と建設の材料は、長期的な精度と再現性を支配できる重要な要因です。

線形モジュールの世界では、ハウジングまたは「プロファイル」の作成に最も一般的に使用されます。アルミニウムハウジングは、より広い範囲のモジュールサイズと長さを満たすために費用対効果の高い押し出される可能性があるため、より標準的な線形モジュールで一般的に使用されます。

ただし、鋼製の機械加工されたハウジングで製造された精密線形モジュールを考慮することが重要です。これらのハウジングは、通常、アルミニウムベースのモジュールと比較して、目的の移動経路からのモジュール弾性と逸脱がはるかに少ないことを示します（これも非常に安定していますが、単に鋼製のハウジングがサポートできるレベルではありません）。

モジュラーの弾力性により、モジュールはマウントされているマシンフレームの形状を取得します。押し出されたアルミニウムハウジングを使用すると、モジュールが取り付けられているねじれや弓などの偏差がある場合は、その偏差を反映できます。

精密線形モジュールには鋼製のハウジングが機械加工されているため、そのような逸脱が防止され、非常に高い平坦性または直線性が確保されます。これは、振動の削減、エンドポイントの精度、および位置の再現性に貢献します。さらに、ハウジングに統合されたガイドトラックを備えた機械加工された参照エッジを持つモジュールを探します。一部の企業では、ユーザーがどの側がマシングラウンド参照エッジを持っているかを指定して、より速い取り付けと簡単なアラインメントのために指定することさえ許可しています。

適切なアプリケーションの適切なサイジング
非常に正確な動作が必要な場合は、荷物を処理するために適切なサイズコンポーネントを選択してください。たとえば、軸方向またはねじれ荷重は、単純な放射状荷重よりも広いまたは重いコンポーネントを必要とする場合があります。さらに、工作機械の多くの高度なアプリケーション、半導体生産、電子機器の製造では、生産システムが比較的小さく、狭い機械スペースに簡単に収まるコンパクトな精度モジュールが必要です。多くのサプライヤーはさまざまなサイズを提供しています。

さらに、システムが動作している環境、荷重が取り付けられている角度、必要な速度、移動距離、必要なデューティサイクルなど、他の基本的な線形モーション設計基準を考慮することが重要です。これは、業界では失われたものとして知られています（負荷、オリエンテーション、速度、旅行、精度、環境、デューティサイクル）。

モーションコンポーネント
正確で安定した動きは、線形モジュールを駆動するモーションコンポーネントの産物でもあります。精密線形モジュールの場合、ボールスクリュードライブは最適なソリューションを提供します。

ボールスクリュードライブは、回転運動を線形運動に変換するのに非常に効率的です。機械式駆動要素として、それらはXYZの向きに取り付けられ、必要な精度と再現性を備えた動きを実行できます。

フルコンタクトシールを備えたボールネジは、高い剛性、高精度、および立派な速度のユニークな組み合わせを提供し、さまざまな精度モーションアプリケーションで役立ちます。具体的には、実質的な軸方向の負荷を処理する能力は、多くの場合、特に金属、木材、石切りアプリケーションで、線形モーターよりも優れた選択となります。

同様に重要なのは、精密モジュールでの線形ガイドの設計です。線形ガイドの精度は、多くの要因に依存します。ランナーブロックまたはベアリングが移動するレールの真実、ボールまたはローラーが移動するベアリング内のレースウェイ、およびレールマウント表面の平坦性です。

評価する最も重要な領域の1つは、レールに沿って移動するランナーブロック内のボール再循環の滑らかさです。精度スペクトルの非常にハイエンドでのアプリケーションは、再循環チャンバー内のボールの微小な動きでさえ、またはその軸の周りのレールシステムのわずかなピボットによって悪影響を受ける可能性があります。

たわみやクリアランスがすべての精度を低下させ、ボールの再循環の粗さは不正確さを引き起こす可能性があります。この問題に対処するために、主要な線形モジュールサプライヤーには、主要な遷移ポイントで再循環を最適化するガイドが組み込まれており、ベアリングレースウェイでボールが循環するにつれて非常に滑らかな動きを提供します。

スチールハウジングと組み合わせたボールスクリューアセンブリと最適化された線形ガイドの両方を備えた精密線形モジュールは、高精度の高速自動化されたシステムに必要な重要な特性の多くを提供します。

潤滑とシーリング
どのように設計され、設計されていても、線形モジュールは、正確で安定した動きを維持するために、ライフサイクルを通して適切な潤滑を必要とします。潤滑がシステム全体のメンテナンスプラクティスに効果的に統合されることを保証する1つの方法は、モジュールを継続的に潤滑するのを容易かつ便利にする精度モジュールを選択することです。

ほとんどの精度モジュールは、最初のグリースのために従来の産業用潤滑剤で利用できます。他のモジュールには、より高度な潤滑製品の選択肢があります。たとえば、クリーンルームや電子産業の要件に対処するためです。

最近、より高度なLSS標準とLSCクリーンルームの潤滑剤を含めるように、一連の精度モジュールをアップグレードしました。液体グリースを使用して中央潤滑システムに接続するオプションもあります。自動化された再潤滑により、運用上の信頼性が向上し、手動の潤滑が実行されたときにヒューマンエラーを排除します。

線形モジュールは、可動部品があるため潤滑が必要ですが、モジュールが適切に密閉されていない場合、可動部品は小さな空中粒子を生成できます（潤滑剤自体も空中に分散する可能性があります）。特にクリーンルーム環境や高感度の生物学的サンプルを備えたラボオートメーションシステムについて、精密な線形モジュールサプライヤーが提供するシーリングオプションを事前に評価することが重要です。

ボールスクリューアセンブリシールで両側から密閉された精密ボールスクリューナットと線形キャリッジアセンブリを探します。この設計により、潤滑剤が外で逃げるリスクが大幅に減少します。

構成と技術サポート
精密線形モジュールを選択する際に考慮すべき最後の要素の1つは、マシンビルダーが必要なモジュールを選択、指定、構成、および注文するのを支援するために、サプライヤーから利用可能な技術サポートのレベルです。

使いやすい、ステップバイステップのオンラインサイジングおよび構成ツールを使用してリニアモジュールサプライヤーを選択することで、必要に応じて適切なモジュールを迅速に構成および注文することができます。一部の企業は、単一のツールとのメカニック、モーター、ドライブの組み合わせの選択とサイジングも可能にします。

直接的なヘルプが必要な場合、線形モーションテクノロジーで豊富な経験を持つ線形モジュールサプライヤーと連携することも理にかなっています。これらの企業は、電話、電子メール、またはリアルタイムのオンラインチャットツールを介して、線形モーションエンジニアリングの専門家からの技術サポートを提供しています。多くの場合、マシンビルダーがアプリケーションの特定のサイジングとパフォーマンスの要件について確信が持てない場合、これらの専門家は過去にそのような課題を解決していました。

今日の最も高度な自動化システムの場合、スループットの高レベルを達成することは、速度のために品質を犠牲にする必要はないはずです。特に、超高速線形運動、振動のない輸送、非常にタイトなエンドポイントの精度を必要とする業界とアプリケーションでは、適切な精密線形モジュールを選択することで、生産性、効率、品質の製造に重要な役割を果たすことができます。