従来のラックとピニオンのツインドライブ、スプリットピニオンベースのデザイン、ローラーピニオンシステムの違いがあります。

航空宇宙から工作機械、ガラス切断、医療など、製造プロセスは信頼できるモーションコントロールに依存します。これらのアプリケーションで必要な速度と精度を提供することは、さまざまなサーボ制御線形ドライブシステムです。
1つの一般的なセットアップは、サーボコントロールと従来のインボリュートラックとピニオンを組み合わせています。後者は、ジャムや過度の摩耗を防ぐためにラックとギアの歯の間のクリアランスを必要とする可能性があります。そうしないと、環境の変化（10°温度シフトなど）は、ギアの歯が拡大するにつれてシステムをロックすることができます。一方、クリアランスはバックラッシュをもたらし、これはエラーに相当します。

双子とスプリットピニオンのクリアランスの問題
精密アプリケーションの場合、1つの典型的なクリアランス問題修正は、最初のシステムに対して反対方向に引っ張る2番目のピニオンを追加して、コントロールとして機能することです。

このアイデアの1つの反復は、スプリットピニオンを使用することです。ここでは、ピニオンが本質的に外側の中央を切り倒し、スプリングは2つの半分の間に配置されます。スプリットピニオンがラックに沿って移動すると、ピニオンの前半がラック歯の片側を押し、残りの半分は次のラック歯に押します。このようにして、スプリットピニオンのセットアップにより、バックラッシュとエラーがなくなります。

ここでは、ピニオンの半分のみが作業を行うため、残りの半分はコントロールとして機能するため、トルク容量は限られています。さらに、ドライブダイナミクスはスプリングの力を克服する必要があるため、動きの損失が発生し、全体的な効率が低下します。加速下で移動している間、スプリングはわずかに劣化する動きの精度を与えることもあります。最後に、掘削などの操作を実行するためにピニオンを停止すると、ピニオンのスプリングシステムは、剛性のままではなく、わずかに曲がります。

別のクリアランス修正は、ツインピニオンシステムで構成されています。この配置では、2つの別々のピニオンが同じラックに沿って移動します。ピニオンは、主要な（マスター）ピニオンがポジショニングを実行し、2番目の（奴隷）ピニオンが反発を行うバックラッシュを実行し、マスター/スレーブファッションで機能します。通常、ピニオンは電子的に制御されるため、精度が維持され、制御設定を調整してシステムの摩耗を補正できます。

キャッチは何ですか？デザイナーは通常2番目のモーター、ピニオン、ギアボックスを購入する必要があるため、ツインピニオンシステムはコストがかかります。設計フットプリントも増やす必要があります。2番目のモーターは、運転を実行するためにより多くの長さを必要とします。たとえば、ユーザーがモーション制御システムを必要として1メートル前後に往復する場合、2番目のピニオンを収容するために1.2または1.3 mのラック長が必要です。最後に、2つのモーターに電力を供給するコストは、典型的な5年から10年の設計ライフサイクルにわたってかなりのものです。

ローラーピニオンドライブのバックラッシュフリーの動作は、このルーティングマシンなどの長時間の脳卒中アプリケーションに適しています。
別のオプション：ローラーピニオン
ローラーピニオンテクノロジーには、カスタマイズされた歯のプロファイルでラックを引き付けるベアリングがサポートするローラーで構成されるピニオンが含まれています。 2つ以上のローラーが常に反対してラック歯とつながり、スプリットピニオンおよびピニオンドライブシステムよりも高い精度を実現します。要するに、各ローラーは接線のパスで各歯の顔に近づき、低屈折のために顔を転がしますロータリーを線形運動に変換する際に99％以上の効率を備えた動作。

ローラーピニオンは、カスタマイズされた歯のプロファイルを導入するベアリングサポートされたローラーで構成されています。
設計には、崩壊して精度を低下させるスプリングはありません。また、スプリング力を克服するために効率が失われません。さらに、ローラーアクションにはクリアランスが必要ないため、バックラッシュとエラーが排除されます。対照的に、従来のラックとピニオンシステムの場合、1つのピニオンの歯がラック歯の片側から押し出され、すぐに歯の次の側に移動する必要があります。

ローラーピニオンは異なる歯を同時に隣接させ、片側の歯の片側にまたがり、クリアランスを別の歯に割り当てます。最初のピニオンに対抗するために2番目のピニオンは必要ありません。 1つのピニオンは、必要なトルク容量を正確に送信します。

ローラーピニオンベースのデザインも寿命を延ばし、メンテナンスを削減します。より遅いアプリケーションでは、システムは潤滑なしで実行できます。従来のラックは時間の経過とともに着用し、位置の精度とトルクの補償が必要ですが、ローラーピニオンは精度を維持します。両方のデザインのピニオンは定期的な交換を必要としますが、少なくともツインピニオンと比較して、ローラーピニオンの全体的な交換コストは低くなります。

アプリケーションの例
大型航空機の胴体パネルの生産を検討してください。このアプリケーションは、ガントリースタイルのマシン全体の長い移動長と高精度を必要とする場合があります。ローラーピニオンドライブは、これらの長距離にわたって正確な線形位置を提供します。

対照的に、クリアランスの要件により、従来のラックとピニオンの位置の精度は不十分な場合があります。クリアランスを最小限に抑えると、短い旅行の長さにわたって精度が維持されますが、設計は長距離の製造と設置に費用がかかる場合があります。ツインピニオンシステム（互いにプリロードされた2つのピニオンを備えた）も実装できますが、費用がかかり、通常、長距離で発生するさまざまなクリアランスも許可しません。

ツインピニオンシステムのもう1つの一般的な使用法は、グラスファイバールーティングマシンにカッティングヘッドを配置することです。この用途では、ツインピニオンドライブが最初にうまく機能する可能性がありますが、グラスファイバーダストと対立するピニオンによって作成された一定の滑り摩擦の組み合わせは、未熟型を引き起こす可能性があります。スライドとは対照的にローリングを利用するローラーピニオンシステムを使用することにより、平均寿命を300％以上増やすことができます。

ローラーピニオンシステムのロータリーバージョンを使用して、マルチ軸ポジショニングを実行することもできます。ここでは、複数のピニオン（すべて独立して移動）が1つのギアに取り付けられています。この設計では、これらのアプリケーションで時々使用されるツインピニオンドライブよりも少ないスペースを使用します。