線形モーションシステムを設計するためのいくつかの簡単なガイドラインに従うことで、システムのパフォーマンスとアクチュエーターの寿命を改善できます。

多くの自動化されたマシンは、プロファイルされたレール、丸いレール、またはその他のローリングまたはスライドベアリング構造などの線形ガイダンスコンポーネントに依存して、機器の移動要素を導き、サポートしています。さらに、これらの移動要素は、何らかのタイプの線形アクチュエータデバイスによって駆動されます。

あらゆる種類の線形システムにおける最も一般的な問題の1つは、不整合です。不整合は、一貫性のない線形運動結果、線形ベアリングシステムの寿命の短縮、アクチュエータシステムの早期摩耗または故障、速度変動やぐらつきなどの不安定な動きなど、多くの問題につながる可能性があります。

ただし、線形ガイドとアクチュエータのアラインメントを最適化することにより、システム全体のパフォーマンスを強化する一般的な方法がいくつかあります。

アクチュエーターとガイド

ガイド付きの機械会員に動きを伝える方法はいくつかありますが、最も一般的なもののいくつかは2つのカテゴリに分類されます。最初はロッドスタイルのアクチュエーターです。ロッドスタイルのアクチュエーターは、油圧や空気圧などの流体駆動型、またはリードネジやボールネジなどの電気のいずれかです。

2つ目はロッドレスアクチュエーターです。これらも、鉛のネジ、ボールスクリュー、ベルト、または線形モーターを介して流体駆動または電気のいずれかです。両方のスタイルのアクチュエーターは、ガイド付きシステムにアプリケーションを見つけます。ただし、それぞれが、システムのパフォーマンスと生活を最大化するためにどのように採用されるかに微妙な違いがあります。

ガイド要素自体は、プロファイルされたレール、丸いレール、その他のローリングシステムなど、設計段階で適切にサイズと選択し、メーカーの推奨事項に従ってインストールする必要があります。そうすることで、選択したガイダンスシステムのパフォーマンスが特定のアプリケーションに対して最大化されることを保証します。

コンプライアンスメンバーの重要性

ピストンロッドまたはアクチュエータロッドが特徴のロッドスタイルのアクチュエーターは、各サイクルで拡張および格納式で、通常、多くの取り付けオプションを提供します。デバイス内の穴あけやタップ穴などの取り付けオプション、足の取り付け、球形のロッドジョイント、アライメントカプラー、クレヴィス、またはトリューションは、ロッドスタイルのアクチュエーターのほとんどのサプライヤーによって一般的に提供されます。ガイド付きメカニズムを使用して使用する場合は、各サブシステム、アクチュエーター、ガイドアセンブリが妨げられていない滑らかな動きが可能であることを確認してください。ドライブ要素を駆動要素と硬く結合しようとするシステムは、これらの2つの要素が能力を超えてロードされたサブシステムの一方または両方を使用して別々の平面で移動しようとするため、一貫性のないパフォーマンスを示すことができます。

このようなシステムのロッドスタイルのアクチュエーターは、ドライブメンバー（アクチュエータ）とドライブン（ガイドシステム）の間にコンプライアンスメンバーが最適です。たとえば、アクチュエータロッドに取り付けられた球形のロッド端により、取り付けポイントが球形の関節を回転させることができます。ガイドでのこのタイプの接続は、アクチュエータの反対側にあるトルントまたはクレビスと組み合わせて使用​​するのが最適です。このような取り付けスキームにより、ドライブ（アクチュエータ）または駆動型（ガイドシステム）に過度のストレスを追加することなく、接続内のコンプライアンスが可能になります。

ストロークが全長に含まれていることを特徴とするロッドレススタイルのアクチュエーターには、アクチュエータに組み込まれたガイドシステムも含めることができます。 Rodless Actuatorsは、別のガイドシステムと組み合わせて使用​​する場合、ドライブメンバーと駆動メンバーの間の接続に準拠したメンバーを含める必要があります。ほとんどのアクチュエーターサプライヤーは、フローティングブラケットなど、このタイプのインストールを目的としたさまざまなマウントを提供しています。

ガイドシステムを含むロッドレスアクチュエーターは、別のガイドシステムの代わりに機器を導き、サポートするタスクを実行できます。この機能は特に便利であり、多くの場合、機械ビルダーの時間とお金をその過程で節約できます。積分ガイドを備えたロッドレスアクチュエーターは、さまざまな動きのニーズを満たすために、組み合わせの機械に組み込むことができます。適切なサイジングでは、XYやXYZなどのマルチ軸構成とガントリー構成がすべて可能です。積分ガイドを備えたロッドレスアクチュエーターの設置では、同様にアラインメントも重要です。

結合された要素の並列性と垂直性

単一軸構成で使用される不可欠なガイドを備えたロッドレスアクチュエーターは、ポジショニングの期待を満たすだけです。アラインメントプロセスは、アクチュエーターが外部のガイダンスなしに荷重を特異に所定の位置に持ち込むため、簡単に前向きです。このタイプのセットアップの例には、ワークポイントからワーク間ポイントまたは機器のフィックスチングまでの調整が含まれます。

複数のアクチュエーターが協力する必要があるため、多軸構成におけるロッドレスアクチュエーターのアライメントはより困難になります。したがって、これらのアクチュエーターをマウントするときは、すべての結合されたデバイスの並列性と垂直性を、最適なパフォーマンスと最大のサービス寿命のために考慮する必要があります。

結合された要素の並列性

線形アクチュエーターを取り付けるときに平行に影響を与える可能性のある3つの変数があります。これらの質問をして答えると、並列性とシステムのパフォーマンスが最大化されます。

1。アクチュエーターは、同じ高さの馬車で取り付けられていますか？この平面での不整合は、一方または両方のユニットのベアリングシステムに好ましくないMX軸曲げモーメントを置きます。

2。アクチュエーターは、一貫した距離から一方の端からもう一方の端まで取り付けられていますか？この平面での不整合は、ベアリングシステムのFY軸に好ましくない側荷重を適用し、重度の場合、ユニットが結合する可能性があります。

3。アクチュエーターは互いにレベルをマウントしていますか？角度の不整合は、両方のユニットのベアリングシステムのmy軸に好ましくない曲げモーメントを適用します。

結合された要素の垂直性

線形アクチュエーターを取り付けるときに垂直に影響する2つの変数があります。

1。XYZシステムでは、Z軸はY軸に垂直に取り付けられていますか？この平面での不整合は、Y軸アクチュエータのベアリングシステムに、可能な軸のいずれかまたはすべての軸に好ましくない曲げモーメントを適用します。

2。xまたはy軸を同時に移動するために2つのアクチュエーターが必要なガントリーシステムでは、それらは同時に動いていますか？ミスアライメントまたは不十分なサーボパフォーマンスは、ベアリングシステムにMZ軸に望ましくない曲げモーメントを適用します。

アライメントの推奨と取り付けに関連する実際の許容範囲は、特定のアクチュエーターメーカーとベアリングタイプに依存します。ただし、一般的な経験則は、ベアリングシステムの種類を考慮することです。プロファイルレールシステムなどの高性能ベアリングタイプは非常に剛性が高く、調整がより重要です。ローラーまたはホイールを使用した中程度のパフォーマンスシステムには、多くの場合、整合性の許しを提供するクリアランスがあります。平易なベアリングまたはスライドシステムは、多くの場合、より大きなクリアランスを持ち、さらに寛容になる可能性があります。

リニアアクチュエータマウントシステムをインストールする場合、ゲージからレーザーシステムまでの適切なアライメントを保証するのに役立つ多くの測定ツールがあります。どんなツールが使用されても、常に1つの軸をXYプレーンとZプレーンの参照として作成し、参照軸に関して他のデバイスをマウントします。そうすることで、アクチュエータシステムから最大のパフォーマンスと最長の生活を獲得するのに役立ちます。