デュアル ガイド レールの形状の詳細。

リニアガイドシステムには、ガイドレール、スライド、ウェイが含まれます。業界では、プロファイル レール、引き出しスライド、リニア ベアリング、ガイド ホイール、プレーン ベアリングなど、いくつかの基本的なタイプにも分類されています。一般的な構成には、レールまたはシャフト、キャリッジおよびランナー ブロックが含まれます。また、接触方法 (滑りまたは転がり) によっても区別できます。

転がり案内の主な機能は、機械内の摩擦を軽減することです。最先端の半導体製造装置から大型工作機械や建設機械に至るまで、さまざまな用途に使用されています。

高精度な位置決めが要求される半導体製造装置や検査装置などにはリニアガイドが適しています。切削加工を行う工作機械の場合、送り速度の高速化に伴う温度上昇や耐久性の問題に対応するため、滑り接触直動軸受の代わりにリニアガイドが使用されています。

プロファイル レールの古典的な用途は、耐荷重、剛性、精度が最重要視される工作機械業界です。 CAT スキャン、MRI、X 線装置などの医療機器では、正方形のレールがより一般的です。

一方、円形レールにはいくつかの利点があり、その 1 つは、完全ではない表面 (平坦度誤差が 150 μm/m を超えるものとして定義) に取り付けられた場合でもスムーズに動作する機能です。

汚染を許容できないクリーンルームや食品加工用途には、潤滑要件が必要なため、転動体を使用するリニアガイド (すべり軸受システムも同様) は適していません。

非常に高い精度と精度が要求される一部の用途では、可能な限り最高の精度と精度を得るために流体浮上ベアリングが使用されます。これらは、レールとキャリッジの間に高圧流体を使用する静圧軸受または空気静圧軸受です。他のリニア オプションよりも高価で製造が困難ですが、最高の精度と精度が得られます。

直動転がり案内装置を選択する際の重要な考慮事項には、荷重 (静的荷重と適用荷重の両方)、ストロークと速度、必要な精度と精度、および必要な寿命が含まれます。アプリケーションの要件に応じて、プリロードも必要になる場合があります。ベローズや特殊シールを使用して塵やその他の汚染物質などの環境要因によるリニア ガイド システムの汚染を最小限に抑える方法と同様、潤滑も重要な考慮事項です。

リニアガイドレールとベアリングは高い剛性と優れた移動精度を提供します。下向き、上向き、横方向の荷重を支えるだけでなく、オーバーハング荷重やモーメント荷重にも耐えることができます。もちろん、リニア レールとベアリング システムが大きくなればなるほど、そのモーメント容量は大きくなりますが、ベアリング軌道の配置 (対面または背面合わせ) も、サポートできるオーバーハング荷重の量に影響します。 。

対面設計 (X 配置とも呼ばれる) は全方向に等しい荷重容量を提供しますが、オーバーハング荷重がかかるモーメント アームが短くなり、モーメント荷重容量が減少します。背中合わせの配置 (O 配置としても知られる) により、より大きなモーメント アームが提供され、より高いモーメント負荷容量が得られます。

しかし、たとえ背中合わせの配置であっても、リニア ガイドの軌道間の距離は比較的短く (基本的にレールの幅に等しい)、Y 方向に張り出す荷重によって引き起こされるロール モーメントに対処する能力が制限されます。 。この制限に対抗するには、2 つのレールを並列に使用し、各レールに 1 つまたは 2 つのベアリングを使用すると、ロールモーメントを各ベアリングブロックの力に変換できます。リニアベアリングはモーメント（特にロールモーメント）よりも力に対する能力がはるかに大きいため、ベアリングの寿命を大幅に延ばすことができます。デュアル ガイド レールを使用し、モーメントを力に変換できることのもう 1 つの利点は、リニア ベアリングは一般に、モーメント荷重よりも純粋な力の下でのたわみが少ないことです。

多くのリニア アクチュエータ設計には、平行な 2 つのレールと、レールの間に組み込まれた駆動機構 (ベルト、ネジ、またはリニア モーター) が含まれています。ドライブをガイド レールの中心に置くことは必須ではありませんが、そうすることですべてのベアリングに均等な荷重がかかるようになり、各レールとベアリング セットにかかるコギングや不均一な駆動力が軽減されます。この配置によりアクチュエータの高さも低くなり、デュアル ガイド レールによって提供される高い負荷とモーメント容量を考慮するとアクチュエータが比較的コンパクトになります。