線形システムを設計する際には、サポート、ガイド、ドライブ、シールを検討してください。線形システム設計を開始する前に、正確さ、再現性、読み込み、環境要件を把握してください。

低摩擦、高剛性ボールガイドは、1つのレール（上）または2つ（下）でサポートをガイドします。このパフォーマンスのトレードオフは、より高いコストとノイズです。

2つのポイント間の最短経路は直線です。ただし、線形モーションシステムを設計している場合は、ポイントAとBの間の構造的サポート、ガイド、ドライブ、シール、潤滑、およびアクセサリーを検討する必要があります。

標準部品を使用してシステムをゼロから設計および構築するか、あなたのために設計されたものを購入するかどうかにかかわらず、最初から正しい選択をすることは、長期的に物事を動かし続けるのに役立つはずです。

サポートとガイダンス

線形システムを構築することは、文字通り、構造サポートシステムを使用して、ゼロから始めることを意味します。サポートシステムの主なコンポーネントは、通常、アルミニウム押出です。

ベース押出の取り付け面と表面に、正確な位置付けが必要なアプリケーションのために機械加工される線形ガイドがマウントされます。精度を低くするために、輸送型アプリケーションは、荷物の下での曲げに抵抗し、代わりに押し出し中の歪みを防ぐためにベースを最適化します。

堅牢なベースにより、システムがエンドのサポートのみを休ませることができます。軽い押し出しには、長さに沿って断続的なサポートが必要になる場合があります。
ガイドは基地に接続して、動きを容易にします。主なタイプは、ボールガイド、ホイールガイド、スライドまたはプリズムガイドです。
ボールガイドは、最も重いペイロードを持ち、最高の剛性を持っています。彼らの単一またはデュアルレールの構成は、摩擦がほとんどなく移動します。マイナス面は、コストが高く、ノイズの量が生成されます。

ホイールガイドは、低摩擦と高い剛性で最大10 m/秒で動作します。ただし、衝撃負荷はそれらに損傷を与える可能性があります。
スライドガイドでは、プロファイル表面でプリズム型のポリマーブッシングが実行されます。ポリマーは、静かに動き、高い衝撃負荷に耐えるのに役立ちます。それらは、汚れ、グリット、ダスト、オイル、化学物質によって汚染された環境に耐えますが、PVの評価、圧力と速度の産物であるように、ボールやホイールガイドよりもゆっくりと軽い荷重で動作します。

ボールネジとベルトは、線形システムで利用できるドライブテクノロジーの1つです。ベルトドライブは静かで、ハイスループットの低精度アプリケーションに適しています。より高価なボールスクリュードライブは、高効率、精度、剛性を提供します。

原動力

ドライブは、キャリッジを目的の位置に移動します。最も一般的なドライブテクノロジーは、ボールシュー線ドライブ、リードスクリュードライブ、およびベルトドライブです。

ボールスクリュードライブでは、ボールベアリングは、溝に沿って溝に沿って移動し、ボールネジ - ボールナットを通って再循環します。ベアリングは負荷を共有しているため、ボールシュー線ドライブの推力容量は比較的高くなっています。

結果は絶対精度であり、予想される位置と実際の位置の最大誤差として、0.005 mmまで定義されます。粉砕されたボールネジとプリロードされたボールネジを備えたシステムが最も正確です。

システムには、容量が最大40 kNと高い剛性を推進しています。それらの臨界速度は、ネジ根の直径、サポートされていない長さ、およびエンドサポート構成によって決定されます。新しいネジサポートにより、ネジ駆動型ユニットは最大12 mまで移動し、3,000 rpmの入力速度を受け入れることができます。ボールスクリュードライブは90％の機械的効率を提供するため、より高いコストは、電力要件の低下によって相殺されることがよくあります。

線形システムのサポートは、通常、さらに精度のために機械加工できるアルミニウム押出物です。

リードスクリュードライブは、ボールスクリュードライブの絶対的な位置決めの精度と一致することはできませんが、同じ速度と減速速度で同じ方向から接近するときに操作中に位置に戻る能力は0.005 mmです。それらは低〜中程度のサイクルのポジショニングで使用され、静かに動作します。

ベルトドライブは、最大10 m/秒までの速度を持つ高スループット輸送アプリケーションで、最大40 m/秒の加速度で動作します。

潤滑とシール線形デバイス用

ほとんどのガイドシステムとドライブシステムには潤滑が必要です。潤滑フィッティングに簡単にアクセスできるようにすることにより、将来の予防保守を簡素化できます。たとえば、キャリッジに取り付けられたZerk継手は、設置中および定期的なメンテナンス間隔でボールスクリューと線形ベアリングシステムの両方にサービスを提供する潤滑ネットワークに供給できます。

線形駆動ユニットには磁気シールがあります。ステンレス鋼のストリップは、馬車のすぐ前に持ち上げられ、磁石とエンドキャップのスプリング装填されたアンカーのおかげでそのすぐ後ろにリクルドします。

プリズムガイドはメンテナンスフリーです。スライドのポリマー材料には固有の潤滑性があり、潤滑されたフェルトワイパーが各ストロークを補充します。

アザラシは潤滑剤と汚染物質を締め出します。 1つのタイプは、チャネルの一方の端からもう一方の端まで伸びるステンレス鋼の磁気バンド - 磁気ストリップシールです。バンドはエンドキャップに固定され、張力を維持するためにスプリングロードされます。それらはキャリッジの空洞を通り抜けているので、システムを横断するときに、キャリッジのすぐ前後にストリップが磁石から上げられます。
別のシーリングテクノロジーであるプラスチックカバーバンドは、ジップトップフリーザーバッグのように、ベース押出と連動する準拠のゴム製ストリップを使用します。交尾舌と溝のプロファイルは、微粒子を抑制する迷路シールを作成します。

もう1つの考慮事項は、モーターをどのようにマウントするかです。モーターハウジングとカップリングは、モーターフランジ、モーターパイロットの直径、モーターシャフトの直径と長さのボルトサイズとボルトサーキルの直径と結合する必要があります。

多くのモーターには、NEMA基準を満たす寸法がありますが、メーカーでモデル固有のものもあります。どちらの場合でも、一般的なブランクから機械加工された柔軟なモーターマウントにより、保証されたアライメントを備えたほぼすべてのモーターに簡単に取り付けることができます。

準拠したゴムのインターロックは、プラスチックのカバーバンドを安全に保ち、微粒子を密閉します。

ミックスしてマッチします

ドライブとガイドのすべての組み合わせが理にかなっているわけではありません。実際のアプリケーションでは、LeadScrewsがボールまたはスライドガイドを運転しているのを見る可能性が最も高くなります。ボールまたはスライドガイドとペアになったボールネジ。ボール、スライド、またはホイールガイドを運転するベルト。

ボールスクリュードライブは、繰り返し可能な動きのためのボールガイドと、高い力とモーメントを処理する硬いシステムと組み合わされます。このようなシステムは、工作機械の荷重やアンロードギアブランクなど、高負荷と高デイテットサイクルを備えた精密位置アプリケーションでうまく機能します。

ベルト駆動のボール誘導ユニットは、重いペイロードと高モーメント負荷を備えた高速で高加速アプリケーション用です。これらのユニットは、ギャップに及ぶベースで動作し、端または断続的にサポートされています。パレタイズ缶は1つのアプリケーションです。
ベルト駆動型のスライド誘導線形システムは、静かで、メンテナンスがほとんど必要ない低コストユニットです。彼らは中程度の速度と加速で働いていますが、衝撃負荷の管理に優れています。磁気カバーバンドを追加すると、このタイプのシステムは、微粒子含有量が高い環境とシートメタルスプレー処理などの洗面所の要件を備えた環境に適しています。

ホイールガイドにはボールガイドよりもメンテナンスが少ないため、スライドよりも多く、ベルトが駆動するホイールは、もう1つの中程度のコスト、低ノイズ、低メンテナンスオプションです。これらのシステムは、高い線形速度と加速を実現し、パッケージングと充填機によく見られます。