荷重、精度、速度、移動量。

プロジェクトの開発段階でのリニアモーションコンポーネントの選択は、特にリニアアクチュエータなどの複雑なサブアセンブリの場合、何十年にもわたって設計者やアプリケーションエンジニアにとってフラストレーションの原因でした。リニアアクチュエータが機械全体の設計に与える影響を少し考えてみましょう。まず、アクチュエータでは、ガイドとドライブが結合され、ユニットと一体化されています。したがって、ガイドの選択とドライブの選択の両方が正しいことが不可欠です。また、アクチュエータは機械全体のサイズに大きな影響を与えます。たとえば、アクチュエータ上の負荷の位置を移動すると、高いモーメント負荷が発生し、要件がシングル ガイド設計からデュアル ガイド設計に変更され、アクチュエータの全幅が効果的に 2 倍または 3 倍になり、したがってアクチュエータのサイズが増加する可能性があります。機械。

性能要件の近似値に基づいてアクチュエータを選択することは、アプリケーション情報を最小限にしてリニア ガイドやドライブを選択するよりもおそらくリスクが高くなります。しかしそれでも、設計者やエンジニアがアプリケーションの基準をすべて確定する前に、アプリケーションに最適に動作するシステムの合理的な見積もりが必要になるという状況は非常に一般的です。

適切なサイジングを実行するには、アプリケーション要件を完全に理解する必要がありますが、初期設計とコスト見積もりに適した一般的なソリューションは、通常、4 つの主要な基準に基づいて確立できます。

負荷

運ぶ必要がある荷重と、システムに対するその方向は、リニア アクチュエータを選択する際の最も重要な基準の 1 つです。多かれ少なかれベアリングの真上に直接取り付けられる軽荷重は、再循環プロファイル レール ベアリング、リニア ブッシュとシャフト、さらにはプレーン ベアリングなど、事実上あらゆるガイド技術によって対応できます。ただし、負荷が重くなり、その負荷によって生じるモーメント (ピッチ、ロール、および/またはヨー) が大きくなるほど、適切な寿命と最小限のたわみを確保するために、ガイド機構はより堅牢である必要があります。

正確さ

位置決めの精度と再現性の要件を理解することは、駆動機構に関する決定の幅を狭めるのに役立ちます。低精度のポイントツーポイント位置決めは、空気圧駆動システムまたはベルトおよびプーリー システムを使用して実現できますが、シングルミクロン範囲の位置決め精度と再現性にはボールネジまたはリニア モーターが必要になります。多くの場合、負荷はいくつかのドライブ技術のいずれかで対応できますが、多くの場合、再現性がこれらのオプションの決定要因となります。

スピード

移動中の平均速度と最大速度も、駆動機構の選択を定義するのに役立ちます。たとえば、経験則では、ボールねじアセンブリの最大速度は 1 m/s ですが、より高速な速度を得る方法はあります。一方、ベルトは最大 10 m/s まで簡単に移動でき、リニア モーター ドライブの最大速度は主にサポート ガイド機構によって制限されます。ドライブとガイドの選択の両方において、加速も重要な役割を果たします。

旅行

必要な移動量が決定的な基準となることはあまりありませんが、選択したリニア アクチュエータ タイプがストローク長の仕様を満たしていることを再確認することが重要です。特にボールねじと親ねじの移動範囲は限られています。繰り返しますが、ネジ ドライブの経験則は最大長 3 メートルです。より長い長さのネジも入手可能ですが、長さが増加すると、ネジの臨界速度により最大速度が低下します。

これら 4 つの基準により、適切なリニア アクチュエータの大まかな推定値が得られますが、完全なサイジングと選択プロセスを実行するには、多くのアプリケーション パラメータを指定して考慮する必要があります。設計者やエンジニアがサイジングに必要な重要な情報を収集できるように、いくつかのメーカーは従うべき簡単な頭字語を考案しました。