直線運動システムは、さまざまな過酷な産業環境にさらされます。運動システムコンポーネントの慎重な仕様選定と、綿密なエンジニアリングレビューを行うことで、厳しい産業環境におけるリスクを軽減できます。

機械式直線運動システムを設計する上で重要なステップは、システムが動作する環境条件を理解することです。主な設計上の考慮事項には、温度、粉塵や汚れのレベル、化学物質への曝露、洗浄プロセス、振動や衝撃荷重、放射線、および運動システムが遭遇する可能性のあるその他の関連する環境要因が含まれます。材料選定の前に、これらの重要な要素を必ず文書化してください。実際のデータを収集し、過去の製品の故障コードを調査することで、意見ではなく事実に基づいて作業を進めるようにしてください。

収集したデータに基づいて適切な材料、コーティング、潤滑剤を選択することで、サプライチェーンのアプリケーションに関する専門知識を活用し、適切なリニアモーションコンポーネントを選定してください。次に、耐久性試験と環境試験の両方を含む堅牢な試験検証計画を策定し、選択した材料が期待どおりの寿命と保守性を提供することを保証してください。また、段階的に厳しい環境ストレスを与える高加速寿命試験（HALT）の実施も検討してください。HALTは、機器が実際に使用する環境ストレスをはるかに超えるレベルまで段階的に高めていきます。HALTは通常、設計上の問題や限界部品を排除するために開発段階で実施されます。

環境への配慮に基づいて部品を選択する
新世代のウェブベースのサイジングおよび選定ツールは、リニアモーションシステムの設計における環境面を考慮した適切な部品材料の選択作業を簡素化します。ツールが計算に用いる主要なアプリケーションパラメータ（リニアベアリングの荷重/寿命、ボールねじの荷重/寿命、ボールねじの臨界速度など）を入力するだけで済みます。また、適切な材料、カバー戦略、潤滑方式を選択する上で重要な環境条件も入力できます。例えば、以下のような項目を選択できます。

・水／化学薬品の噴霧／霧
・衝撃／加圧／振動
・中程度から高濃度の粉塵粒子
・高圧・高温洗浄
• 水/化学物質の飛沫、
・クリーンルーム

このアプリケーションは、環境条件に対応するため、クロムメッキ、ステンレス鋼部品、ポリマー製すべり軸受など、リニアスライド機構の仕様を推奨します。

コンポーネントの特徴
ボールガイドまたはベアリングレール、シャフト、またはアルミニウム表面はベアリングを支え、通常は標準鋼、ステンレス鋼、アーモロイメッキ、またはクロムメッキで提供されます。リニアベアリングは、システムの荷重およびモーメント荷重能力を提供します。例としては、丸型レールリニアボールブッシングベアリング、プロファイルレール、ホイールガイド、またはポリマーガイドがあります。ほとんどは、標準、耐腐食性（「CR」）リニアベアリング、またはポリマープレーンベアリングとして利用可能です。リニアユニットを固定するネジ、ボルト、ナットのハードウェアオプションは、通常、標準またはステンレス鋼で提供されます。リニアユニットのシールまたは保護カバーには、カバーなしから、ベローズ、シュラウド、または密閉型（理想的なシール）まで、さまざまなオプションがあります。最後に、リニアユニット内部の潤滑には、標準グリースまたはクリーンルームグリースが利用可能です。

1 • 環境別ソリューション：クリーンこの環境は機械工場のような環境です。空気中に微粒子やある程度の湿度が存在することが予想されますが、通常、作業員は保護具（マスク、呼吸器、防塵フード、化学薬品フードなど）を着用せずに作業を行います。

解決：
・ボールガイド：標準
・リニアベアリング：標準
• ハードウェア：標準
・カバー：カバーなし
・潤滑剤：標準グリース

このソリューションセットを選んだ理由：これらの環境では、微粒子や腐食の懸念がほとんどないため、標準的なアルミニウム部品や鋼鉄部品で十分です。

2 • 中程度から高濃度の粉塵粒子数この環境は、空気中に浮遊する微粒子が多量に存在するため、作業員は呼吸保護具を着用する必要がある。製紙工場や大型の工業用研磨機を備えた工場などは、粉塵濃度が高い環境の例である。

解決：
・ボールガイド：標準
・リニアベアリング：標準
• ハードウェア：標準
・カバー：密閉型（理想的）、覆いまたは蛇腹でも可
・潤滑：標準

このソリューションセットを選んだ理由：腐食の心配がないため、標準的な鋼製部品で問題ありません。むしろ、ベアリング、ボールガイドトラック、および駆動機構（ねじまたはベルトの場合があります）への微粒子の侵入を防ぐことが重要です。大きな粒子の場合は、ベローズカバーまたはアルミニウム製シュラウドカバーで対応できます。より細かい粒子の場合は、リニアモーションシステムに、上記の内部部品を保護する堅牢なシールシステムが必要です。このようなシールには2つのオプションがあります。1つ目は、構造支持システムのチャンネルの一端から他端まで伸びるステンレス鋼製の磁気バンドで構成される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バネで負荷されています。バンドはキャリッジ内の空洞を通っており、キャリッジがシステムを移動する際に、ストリップはキャリッジのすぐ前とすぐ後ろで磁石から持ち上げられます。2つ目のシール技術であるプラスチックカバーバンドは、ジップトップの冷凍保存袋のように、ベース押出成形品と噛み合う柔軟なゴムストリップを使用します。舌と溝の形状が互いに嵌合することで、微粒子の侵入を防ぐ迷路状のシールが形成される。

3 • 水/化学物質の飛沫h — この環境は、製品が断続的に液体の飛沫にさらされる可能性がある状況を表しています。例えば、インクタンクを定期的に交換する大型印刷アプリケーションでは、時折、あるいは偶発的にインクがこぼれることがあります。このような環境において、液体がリニアガイドに接触するのは、製品の取り扱いミスや部品の位置ずれが原因である可能性がありますが、通常は通常のアプリケーションプロセスの一部ではありません。

解決：
・ボールガイド：クロムメッキ
・リニアベアリング：耐腐食性
・金具：ステンレススチール
・カバー：密閉型（理想的）または蛇腹型でも可
・潤滑：標準

このソリューションセットを選んだ理由：これらの用途では、ボールガイドとリニアベアリングは耐腐食性でなければなりません。丸レールベアリング技術の場合、これはクロムメッキまたは440Cステンレス鋼シャフトを意味します。リニアベアリングは、クロムメッキベアリングプレートとステンレス鋼ボールを使用する必要があります。より軟らかいステンレス鋼ボールベアリングとシャフトは、通常30%の荷重減少をもたらすため、設計の一部として考慮する必要があります。プロファイルレールベアリングには、Duralloyなどの薄くて密度の高いクロムメッキが推奨されます。プレーンベアリング（プリズムガイドと呼ばれることが多い）は、転がり軸受の代替品です。プリズムガイドは、耐薬品性に​​優れたエンジニアリングポリマーです。シールについては、化学物質の飛沫の程度によってはベローズで十分な場合もありますが、完全に密閉されたユニットが理想的です。

4．水系化学薬品噴霧／噴霧この状態は、先に説明した環境よりも深刻度が高いと言えます。ここでは、噴霧または霧が工程の一部となり、リニアガイドが直接この要素にさらされます。これは、冷凍用途で見られるような凝縮環境とも言えます。加工中に機械部品に噴霧される冷却液もこのカテゴリーに含まれます。このような環境では、機械的な保護が施されていない場合、ベアリングとガイドが流体と接触することになります。

解決：
・ボールガイド：クロムメッキ
・リニアベアリング：耐腐食性
・金具：ステンレススチール
・カバー：付属
・潤滑：標準

このソリューションセットを選んだ理由：これらの用途では、完全密閉型のユニットが必須です。化学スプレーの性質が非常に厳しいため、前述のように転がり軸受技術は避け、プリズムガイド軸受を使用することを強くお勧めします。同様の理由で、これらの環境では可能な限りボールねじ駆動システムを避けるべきです。代わりに、ポリウレタンベルト駆動システムの方が、腐食性の化学環境への対応に適しています。

5．高圧温度洗浄―この環境は、一般的に食品加工用途に当てはまります。ここでは、機器は高圧で頻繁に洗浄されることがあります。スライドは液体に接触するだけでなく、洗浄プロセスによるかなりの圧力も受けることになります。

解決：
・ボールガイド：クロムメッキ
・リニアベアリング：耐腐食性
・金具：ステンレススチール
・カバー：カバーなし
・潤滑剤：標準グリース、または食品グレードもしくは高温用グリース

このソリューションセットを選んだ理由：洗浄環境下では、標準的な鋼製部品は錆びてしまいます。クロムメッキされた耐腐食性ベアリングとボールガイドを、ステンレス鋼製のハードウェアとともに使用してください。プリズムガイドも使用できますが、ポリマー素材のため、金属製の転動体ほど耐熱性が高くないため、高温用途では使用を避けてください。リニアユニットは開放型（シールなし）とし、洗浄液を排出するためのパージ継手またはドレン穴を設けてください。高温用途では、特殊な高温グリースを使用できます。このような高温環境では、システムからすべてのシールおよびその他のプラスチック部品を取り外してください。

6．クリーンルーム— ここで一般的に言及しているのは、ISOクラス3（クラス1000と呼ばれることもあります）のクリーンルーム環境ですが、一部のリニアユニット製品ファミリーはクラス100のクリーンルーム環境向けに構成することも可能です。

解決：
・ボールガイド：クロムメッキ
・リニアベアリング：耐腐食性、シール／ワイパーの取り外しが可能
・金具：ステンレススチール
・カバー：カバーなし
・潤滑剤：クリーンルーム用グリース

このソリューションセットを選んだ理由：クリーンルーム環境では、リニアスライドの動作によって発生する微粒子を最小限に抑える必要があります。錆を防ぐために金属メッキが必要です。また、リニアシステムから摺動要素をすべて取り除く必要があります。つまり、ベアリングガイドにシールやワイパーがなく、リニアユニットにカバーがない状態が求められます。クリーンルーム専用のグリースを使用する必要があります。

7 • 衝撃/圧力アプリケーション/振動この用途は、多くの場合、複数の異なるプロセスによって特徴づけられます。選別装置によく用いられるシェーカーや振動テーブルは、このカテゴリーに分類されます。初期衝撃力学によってキャリッジやサドルに通常よりも大きな負荷がかかるプレス用途も、このカテゴリーに含まれます。

解決：
・ボールガイド：標準
・リニアベアリング：ポリマー製プレーンベアリング
• ハードウェア：標準
・カバー：オプション
・潤滑：標準

このソリューションセットを選んだ理由：前述のように、ポリマー製ブッシュ（プリズムガイドとも呼ばれる）は、転動体よりも高い衝撃荷重に耐えることができます。このような状況下では、転動体はベアリング面との点接触により、真っ二つに割れたり、ベアリングの転動体トラックが詰まったりする可能性があります。一方、プリズムガイドは、平坦な面全体に荷重を均等に分散できるため、振動に対して理想的です。プリズムガイドは、必要に応じて、粒子数に応じてカバーと組み合わせて使用​​することもできます。