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リニアガイドレールの精度

取り付けに関する考慮事項:単一レール上の単一ブロック、単一レール上の複数ブロック、複数レール上の複数ベアリング。

循環式リニアガイドを選定する際には、サイズ、予圧、精度など、いくつかの基準を指定する必要があります。また、「精度」という用語は一般的に使われることが多いですが、循環式ボールガイドやローラーガイドに関しては、以下の5つの特性を指します。

1. レールとブロックアセンブリの高さ公差

2. 同一レール上の複数のブロック間の許容高さ差

3. レールとブロックアセンブリの幅公差

4. 同一レール上の複数のブロック間の許容幅差

5. レールとブロックの基準エッジ間の平行性

リニアガイドの精度クラスの選択は、ガイドレールとベアリングの取り付け方法、および要求される移動精度によって決まります。

考慮すべき事項

循環式リニアガイドの取り付け方法には、大きく分けて3つのシナリオがあります。1本のレールに1つのブロックを取り付ける場合、1本のレールに複数のブロックを取り付ける場合、そして複数のレールに複数のブロックを取り付ける場合です。

単一レール上の単一ブロック

単一のガイドレールと1つのベアリングブロックで構成されるアセンブリの場合、アセンブリの高さ(1)と幅(2)の公差は、レールをベースに取り付けるだけでなく、外部荷重や工具をベアリングブロックに取り付ける際にも重要となります。この構成では、アプリケーションの位置決め要件が精度クラスを選択する際の主要な要素となります。例えば、剛性の高い工具を使用するアプリケーションや、ペイロードの位置公差を厳密に維持する必要があるアプリケーションでは、より高精度のベアリングブロックとガイドレールを使用する必要があります。

1本のレール上に複数のブロック

ガイドレールに複数のベアリングブロックを取り付ける場合、高さ(2)や幅(4)のわずかなずれでも問題となる可能性があります。これは、ペイロードや工具をベアリングに取り付ける際に特に顕著です。高さの差はリニアガイドアセンブリへの荷重の不均一を引き起こし、より負荷の大きいベアリングの早期破損につながる可能性があります。単一のガイドレール上の複数のベアリングブロックに荷重をしっかりと固定する場合、ベアリングへの荷重の不均一を避けるために、より高い精度クラスが必要となることがよくあります。

複数のレールに複数のベアリング

循環ガイドで最も一般的に使用される構成は、2本のガイドレールを平行に配置し、レールごとに2つのベアリングブロックを組み合わせる構成です。これは、ベアリングにかかる​​モーメントを垂直方向と水平方向の力に分解できるためです。ただし、この構成では、6つの要素(2本のガイドレールと4つのベアリングブロック)を整列させる必要があります。この場合、仕様1、2、3、4のすべてが、アセンブリにかかる負荷に影響を与えます。この構成を選択した場合、「超」高精度のベアリングブロックとガイドレールが必要になるということでしょうか?必ずしもそうではありませんが、一般的には「高精度」以上のリニアガイド精度クラスが推奨されます。

旅行の正確性

リニアガイドの精度クラスは、ベアリングの移動挙動にも重要な役割を果たします。これは、多くの人が「精度」という言葉から連想する性能特性です。

サイズ、予圧、取り付け構成に関わらず、仕様5(レールとブロックの基準エッジ間の平行度)は、ガイドシステムの移動精度を決定する上で重要な役割を果たします。この平行度許容値は、ベアリングブロックがレールに沿って移動する際に、位置的にどのように動作するかを規定します。つまり、ベアリングブロックは移動中に左右または上下にずれるように見えるかどうかということです。

接着剤塗布機を例にとると、レールとブロックの精度が低い場合(つまり、レールとブロックの基準エッジ間の平行度が低い場合)、ベアリングの左右の動きによって塗布ヘッドとワークピース間の距離が変動し、接着剤の厚みがばらつくことになります。また、接着剤が水平方向に塗布される場合、ベアリングブロックの上下運動によって、接着剤がまっすぐな線状に塗布されなくなります。


投稿日時:2020年8月31日
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