組立機械向けの直動システムのサイズ選定と選定において、エンジニアは重要なアプリケーション要件を見落としがちです。これは、コストのかかる再設計や手直しにつながる可能性があります。さらに悪いことに、過剰な設計によって、期待よりもコストがかかり、効率の低いシステムになってしまう可能性もあります。
1軸、2軸、3軸の直線運動システムを設計する際には、技術の選択肢が多すぎて、簡単に圧倒されてしまうことがあります。システムはどれくらいの負荷に対応する必要がありますか？どれくらいの速度で移動する必要がありますか？最も費用対効果の高い設計は何でしょうか？
これらすべての疑問を踏まえ、「LOSTPED」を開発しました。これは、エンジニアがあらゆるアプリケーションにおけるリニアモーションコンポーネントまたはモジュールの仕様決定に必要な情報を収集するのに役立つ、シンプルな頭字語です。LOSTPEDは、荷重（load）、方向（orientation）、速度（speed）、移動量（travel）、精度（precision）、環境（environment）、デューティサイクル（duty cycle）の頭文字です。それぞれの文字は、リニアモーションシステムのサイジングと選定において考慮すべき要素を表しています。
最適なシステム性能を確保するには、各要素を個別に、そしてグループとして考慮する必要があります。例えば、荷重は加速時と減速時ではベアリングに一定の速度で走行しているときとは異なる負荷をかけます。リニアモーション技術が個々のコンポーネントから完全なシステムへと進化するにつれて、リニアベアリングガイドとボールねじ駆動装置などのコンポーネント間の相互作用はより複雑になり、適切なシステムの設計はより困難になっています。LOSTPEDは、システム開発と仕様策定の段階でこれらの相互に関連する要素を考慮するよう設計者に促すことで、設計者のミス防止を支援します。
負荷
負荷とは、システムに加えられる重量または力を指します。すべての直線運動システムは、マテリアルハンドリングアプリケーションにおける下向きの力や、掘削、プレス、ねじ締めアプリケーションにおけるスラスト荷重など、何らかの負荷を受けます。他のアプリケーションでは、一定の負荷が発生します。例えば、半導体ウェハハンドリングアプリケーションでは、前面開閉式の統合ポッドがベイからベイへと搬送され、荷物の積み下ろしと回収が行われます。また、負荷が変動するアプリケーションもあります。例えば、医療用ディスペンシングアプリケーションでは、試薬が一連のピペットに次々に投入されるため、各ステップで負荷が軽減されます。
荷重を計算する際には、アームの先端に取り付けられ、荷重を拾ったり運んだりするツールの種類を考慮することが重要です。荷重とは直接関係ありませんが、ここでのミスは大きな損失につながる可能性があります。例えば、ピックアンドプレースアプリケーションでは、不適切なグリッパーを使用すると、非常に繊細なワークピースが損傷する可能性があります。エンジニアがシステムの一般的な荷重要件を考慮し忘れることはまずありませんが、要件の特定の側面を見落とす可能性があります。LOSTPEDは、完全性を保証する方法です。これらの重要なパラメータに焦点を当てることで、エンジニアは最適かつ費用対効果の高いリニアモーションシステムを設計できます。
尋ねるべき重要な質問:
1. 荷重の発生源とその方向は何ですか?
2. 取り扱いに関して特別な考慮点はありますか?
3. どの程度の重量または力を管理する必要がありますか?
4. 力は下向きの力、持ち上げる力、横方向の力のどれですか?
オリエンテーション
力が加えられる方向、つまり相対的な位置や方向も重要ですが、見落とされがちです。一部のリニアモジュールやアクチュエータは、リニアガイドを備えているため、横方向の荷重よりも下方向または上方向の荷重を高く扱うことができます。また、異なるリニアガイドを使用しているモジュールでは、全方向の同じ荷重を扱えます。例えば、デュアルボールレールリニアガイドを備えたモジュールは、標準ガイドを備えたモジュールよりも軸方向の荷重を良好に扱うことができます。
投稿日時: 2024年2月5日