ビジネス評価、製造および組み立ての要件、顧客サポートのニーズ。

市場には多種多様なリニアアクチュエータが流通しており、機械メーカーやエンドユーザーにとって、最も特殊なアプリケーション要件にも対応できる標準製品、あるいは「カスタマイズ標準」製品を見つけることが容易になっています。しかし、コスト面や技術面から、アクチュエータを自社で設計・製造する方が合理的である場合もあります。

しかし、自作か購入かの判断は、DIY部品のコストを単純に合計し、市販品と比較するほど単純ではありません。自作アクチュエータと既製品のどちらを選ぶかは、多くの要素を考慮する必要があり、その中には時間や費用という観点から定量化が難しいものもあります。設計と組み立てといった技術的な詳細に加え、社内で実施可能か（そして実施すべきか）という基本的なビジネス評価、そして見落とされがちなアフターサービスという要素も存在します。

事業評価

企業が自社でリニアアクチュエータの開発に着手する前に、まず自問すべきことは、「社内でこれを実現するための専門知識は十分にあるか」ということです。これには機械設計だけでなく、モーターや制御装置のサイズ選定、システム統合も含まれることを念頭に置いてください。多くの場合、ある部門または機能領域には機械設計の経験があり、別の部門には電気設計の専門知識があります。このような場合、設計とエンジニアリングの段階において、部門横断的なチームを編成し、両方の知識を活用することが重要です。

専門知識の質問への答えが「はい」の場合、次に検討すべきことは、社内でそれを行うための能力とリソースがあるかどうかです。これはしばしば軽視される質問です。なぜなら、経営陣はプロジェクトを社内で行う場合、品質、コスト、そしてスケジュールを会社がコントロールできると考えているからです。しかし、アクチュエータを自社で製造するということは、複数の外部サプライヤーに依存し、納期と品質を彼らの手に委ねることを意味します。プロジェクトが遅延すれば、顧客や利益に影響が出る可能性があります。

重要な質問:

1.アクチュエータを社内で構築するための直線運動と制御の専門知識がありますか?

2.プロジェクトが遅延した場合、当社と顧客にどのような影響がありますか?

製造および組み立て要件

アクチュエータを社内で製造するということは、特定のニーズに合わせて自由に設計できることを意味します。アクチュエータの主要コンポーネントは、ベース、ガイドウェイ、駆動ユニットです。社内で製造できる最もシンプルなタイプのアクチュエータの一つは、アルミニウム押し出し材をベースにした設計です。押し出し材を使用する利点は、幅広い断面と長さの製品が容易に入手できることです。また、ガイドと駆動機構の取り付けにほとんど、あるいは全く変更を加える必要がありません。押し出し材を使用する欠点は、高い移動精度が求められる場合、正確な取り付け面を得るのが難しいことです。

次の選択肢は、機械加工されたベースプレートです。比較的安価で機械加工が容易なアルミニウムプレートは、多くの内製アクチュエーターに適したソリューションです。非常に高い移動精度と剛性が必要な場合は、通常、機械加工された鋼板が最適な選択肢です。アルミニウム製であれ鋼製であれ、機械加工されたベースプレートを使用する場合は、機械加工が内製可能かどうかを必ず評価してください。（これは、モーター/ギアボックスマウント、キャリッジプレート、保護カバーなどの他の機械加工部品にも当てはまります。これらの部品は、内製に必要な時間と能力を評価する際に見落とされがちです。）

使用するガイドの種類は、アクチュエータのベース構造の決定と密接に関連して決定されることが多いです。アルミ押し出し材をベースとして使用する場合、カムローラー、ホイール、または丸軸とリニアボールブッシングを組み合わせた単一ガイドが最適な選択肢です。より高い剛性が必要な場合は、プロファイルレールとキャリッジを使用できます。ただし、押し出し材を正確な取り付け基準に合わせて機械加工できない場合、プロファイルレールが通常提供する高い移動精度のメリットは、押し出し材の精度不足によって失われます。

高いモーメント負荷がかかるアプリケーションでは、通常、2つのガイドを並列に設置する必要があります。そのため、非常に幅広の押し出し材を使用するか、ガイドを並列に設置するためのベースプレートを使用する必要があります。ベルト、スクリュー、ラック＆ピニオンなど、駆動機構は、拘束の影響を軽減するために、2つのガイドの間に設置する必要があります。デュアルガイド設計では、拘束を回避するために2つのガイドを適切に配置することが重要です。拘束はベアリングに余分な力を与え、寿命を縮める可能性があります。

駆動機構は通常、ベルトとネジの2種類に分類されます。ベルト駆動は精密な位置合わせを必要としないため、比較的容易に組み込むことができます。しかし、ベルトの「たるみ」を取り除き、定格出力を満たすためには、適切な張力調整が必要です。組み立て時の張力調整は通常は問題になりませんが、エンドユーザーがベルトの張力を確認し、必要に応じて再調整する方法を検討してください。これは比較的簡単なメンテナンスプロセスであり、ユーザーにとって分解と組み立てに長時間かかるようなものではありません。

駆動機構としてボールねじまたはリードスクリューを使用する場合は、必要な端部支持の種類を決定する必要があります。固定-シンプル配置（駆動端にアンギュラコンタクトスラストベアリング、非駆動端にボールベアリング1個）が最も一般的ですが、非常に高い速度や座屈荷重が発生する場合は、固定-固定ベアリング配置の方が適している場合があります。

重要な質問:

1. 必要な加工、調整、組み立てを社内で行うことができますか?

2. 製造部門は必要な生産量を満たす能力がありますか?

顧客サポートのニーズ

ほとんどのアクチュエータは機械やプロセスにおいて重要な機能を担っており、ダウンタイムは生産量に壊滅的な影響を与える可能性があります。そのため、自社開発か購入かの決定において、顧客サポートは重要な考慮事項となります。トラブルシューティングやサービスが必要になった際に、アクチュエータをサポートできるスタッフはいますか？迅速な修理に必要なスペアパーツを在庫していますか？これらの考慮事項は、アクチュエータが外部顧客に販売される生産機械の一部であるか、自社の製造部門または生産部門が顧客である社内機械の一部であるかを問わず、重要です。

また、転動体や循環体を備えた部品は、機械の寿命期間中に再潤滑が必要になる可能性が高いことにも留意してください。これは特に、ボールねじ、リニアボールベアリングガイド、およびプロファイルレールガイドに当てはまります。部品が「永久潤滑」と記載されていても、使用条件によっては機械の耐用期間中に再潤滑が必要になる場合があります。設計段階でユーザーによるメンテナンスを考慮に入れることで、サービス要件の緩和につながります。

重要な質問:

1. トラブルシューティングや修理が必要な場合にエンドユーザーをサポートするための体制とリソース (スタッフと在庫) はありますか?

2. ユーザーにとって基本的なメンテナンスを実行するのはどの程度簡単ですか?

既製のアクチュエータを購入する場合、関連するすべてのコストを評価する必要があるのと同様に、アクチュエータを社内で製造する場合、エンジニアリング、製造、およびサービスの要件に加えて、コンポーネントのコストを考慮する必要があります。