線形レールガイドの一般的なアプリケーション

線形レールは、多くの産業用途のバックボーンであり、わずか数グラムから数千キログラムまでの範囲の荷重の低摩擦ガイダンスと高い剛性を提供します。サイズ、精度のクラス、およびプリロードの範囲により、実質的にすべてのパフォーマンス要件に適した線形レールがあります。

線形レールを使用する理由は多数ありますが、他のタイプのガイドよりも最も明白な利点は、負荷容量、旅行の正確性、剛性です。たとえば、丸いシャフトガイドは下向きまたはリフトオフの負荷のみに耐えることができますが、線形レールガイドは下向き/リフトオフ負荷とモーメント負荷の両方に耐えることができます。また、移動が1メートル以下に制限されることが多いクロスローラーガイドとは異なり、線形レールは非常に長い移動の長さを提供できます。平凡なベアリングガイドと比較すると、線形レールは剛性と剛性が高く、多くの場合、荷重/生命の特性が向上します。

また、リニアガイドは、参照表面として機能するレールの一方または両方のエッジの正確な機械加工のおかげで、高レベルの移動精度も提供します。また、2つ、4列、または6列のローリング要素（球状ボールまたは円筒形のローラー）が剛性が高く、ベアリングブロックのたわみは最小限です。これらの属性はすべて組み合わさって、高精度、高い剛性、長寿命を必要とするアプリケーションに完全に適した線形ガイドシステムを提供します。

【シングルレールアプリケーション】

線形レールには、レールの両側に荷重が供給されるボール（またはローラー）があるため、1つのレールだけが使用されている場合でも、オーバーハング荷重に耐えることができます。 （対照的に、オーバーハング負荷が存在する場合、丸いシャフト線形ガイドはペアで使用する必要があります。）この機能のために、多くのアプリケーションが単一の線形レールを使用して、スペースを節約したり、システム内の他のコンポーネント間の不整合の問題を防ぐために使用する必要があります。単一の線形レールを使用するアプリケーションの例をいくつか紹介します…

線形アクチュエーター - 線形レールは、多くの場合、モーメントの負荷に耐える能力があるため、ベルト、ネジ、または空気圧シリンダーで駆動されるアクチュエータにとって選択のガイドメカニズムです。また、最大5 m/sの移動速度に対応することもできます。これは、ベルトまたは空気圧駆動型のシステムで重要です。

オーバーヘッド輸送システム - 荷重がレールとベアリングブロックの下にある場合、オーバーヘッド輸送システムの場合によくあるように、線形レールはガイダンスに適しています。それらの高い負荷容量により、重い負荷を輸送でき、線形レールの剛性はシステム全体を硬化させるのに役立ちます。

ガントリーロボット - ガントリーの決定的な特徴は、2つのx（および2つのyと2つのz）軸があることです。個々の軸は通常、単一の線形レールを組み込んでおり、ネジまたはベルトとプーリーシステムによって駆動されます。 2つの軸が並列で動作する（たとえば、xとx '）非常に良い瞬間の容量が実現されますが、各軸には1つの線形レールしかありません。

【デュアルレールアプリケーション】

高いモーメント荷重が存在する場合、線形レールをペアで使用できます。これにより、モーメント荷重をベアリングブロックの力に解決できます。この構成では、ドライブメカニズムを線形レールの間に取り付けて、システム全体を非常にコンパクトにすることができます。デュアル線形レールアプリケーションには次のものが含まれます。

線形ステージ - ステージは通常非常に高精度システムです。つまり、移動の精度と最小のたわみが最重要であることを意味します。荷重が瞬間の負荷がほとんどないかまったくないステージの中心であっても、デュアル線形レールを使用して、剛性と耐軸受の寿命が最大化されることを保証します。

工作機械 - ステージと同様に、工作機械には、ツールが高品質の部品を生成することを保証するために、非常に高いレベルの移動精度と剛性が必要です。 2つのレールを並行して使用します - 通常、レールごとに2つのベアリングブロックを使用して、偏向が最小限に抑えることが保証されます。工作機械は非常に高い負荷も発生するため、4つのベアリングブロックを超える負荷を解決することは、ベアリングの寿命を最大化するのに役立ちます。

デカルトロボット - デカルトロボットは通常、軸ごとに1つの線形システムのみを使用するため、各軸が高いモーメント負荷に耐えることが重要です。これが、ほとんどのデカルトロボット軸が、2つの線形ガイドを並列に組み込む線形アクチュエーターから構築される理由です。

ロボット輸送ユニット - 6軸ロボットは、多くの方向にリーチと回転を必要とするアプリケーションに柔軟な動きを提供します。しかし、ロボットが別のステーションまたは作業エリアに移動する必要がある場合、デュアルレールシステムは「7番目の軸」として機能し、ロボット全体を新しい場所に輸送できます。これらのアプリケーションでの線形レールの大きな利点は、非常に長い移動長さで複数のレールを結合できることです。多くの場合15メートルを超えています。

もちろん、線形レールはすべてのアプリケーションに最適なソリューションではありません。たとえば、線形レールは一般に、ドアガイドや引き出しスライドなど、消費者スペースのアプリケーションにはコストが原因ではありません。また、線形レールには、非常に正確な取り付け表面が必要であり、高い旅行の精度の利点を享受するだけでなく、ベアリングブロックの結合を避けるためにも必要です。また、線形シャフトシステムとは異なり、最終的にサポートすることができるものとは異なり、完全にサポートする必要があります。これは、線形レールの上昇コストが通常、丸いシャフトまたはプレーンベアリングシステムのコストよりも高いだけでなく、準備と取り付けのコストも高いことを意味します。

線形レールは、他のベアリングタイプよりも実行中のプロパティで、滑らかではない、または「ノッチー」として認識できます。これは、荷重運搬ボール（またはローラー）とレースウェイの間に発生する接触のためです。しばしば剛性を高めるために行われる線形レールシステムをプリロードすると、ベアリングブロックがレールに沿って移動すると、「ノッチネス」の感覚を悪化させる可能性があります。 （この効果は、負荷がベアリングに適用されると消えますが、知覚はしばしば残ります。）

線形レールの負荷容量、剛性、または移動精度を必要としないアプリケーションの場合、丸いシャフトシステム、プレーンベアリングガイド、さらには交差ローラースライドなどの他の線形ガイドが適切で安価になる場合があります。