負荷、精度、速度、移動量。

プロジェクトの開発段階で直線運動コンポーネントを選択することは、特に直線アクチュエータのような複雑なサブアセンブリの場合、何十年にもわたって設計者やアプリケーションエンジニアにとって悩みの種となってきました。直線アクチュエータが機械全体の設計に与える影響について少し考えてみましょう。まず、アクチュエータでは、ガイドとドライブが一体化してユニットに組み込まれています。そのため、ガイドの選択とドライブの選択の両方が正しいことが不可欠です。また、アクチュエータは機械全体のサイズにも大きな影響を与えます。たとえば、アクチュエータにかかる負荷の位置を変更すると、大きなモーメント負荷が発生し、要件がシングルガイド設計からデュアルガイド設計に変更され、アクチュエータの全幅が実質的に2倍または3倍になり、結果として機械のサイズが大きくなります。

性能要件の概算に基づいてアクチュエータを選択することは、アプリケーション情報が最小限の状態でリニアガイドやドライブを選択するよりも、間違いなくリスクが高いと言えるでしょう。しかし、設計者やエンジニアが、すべてのアプリケーション基準が確定する前に、アプリケーションに最適なシステムを合理的に見積もる必要がある状況は、依然として非常に一般的です。

適切なサイズ選定には、用途要件を徹底的に理解する必要があるが、初期設計やコスト見積もりに適した一般的なソリューションは、通常、4つの主要な基準に基づいて確立することができる。

負荷

リニアアクチュエータを選択する上で最も重要な基準の一つは、搬送する必要のある荷重とそのシステムに対する向きです。ベアリングのほぼ真上に取り付けられる軽量荷重であれば、循環式プロファイルレールベアリング、リニアブッシュとシャフト、あるいはプレーンベアリングなど、ほぼあらゆるガイド機構で対応可能です。しかし、荷重が重くなるほど、また発生するモーメント（ピッチ、ロール、ヨー）が大きくなるほど、適切な寿命と最小限のたわみを確保するために、ガイド機構はより堅牢なものでなければなりません。

正確さ

位置決め精度と再現性に関する要件を理解することで、駆動機構の選択を絞り込むことができます。低精度の点対点位置決めは、空気圧駆動またはベルトとプーリーシステムで実現できますが、1ミクロンレベルの位置決め精度と再現性を実現するには、ボールねじまたはリニアモーターが必要になります。負荷は多くの場合、複数の駆動技術で対応可能ですが、再現性がこれらの選択肢を決定する重要な要素となることがよくあります。

スピード

移動中の平均速度と最大速度も、駆動機構の選択を決定する上で重要な要素となります。例えば、ボールねじ機構の最大速度は1m/sが目安とされていますが、より高速な速度を実現する方法もあります。一方、ベルト駆動では容易に10m/sまで到達でき、リニアモーター駆動の最大速度は主に支持ガイド機構によって制限されます。加速度も、駆動機構とガイド機構の両方の選択において重要な要素となります。

旅行

必要な移動距離は必ずしも決定的な要素ではありませんが、選択したリニアアクチュエータの種類がストローク長の仕様を満たしているかどうかを必ず確認することが重要です。特にボールねじとリードねじは移動範囲が限られています。ねじ駆動装置の場合、最大長は3メートルが目安となります。より長いねじも製造可能ですが、ねじの臨界速度により、長さが長くなるにつれて最大速度が低下します。

これら4つの基準は、適切なリニアアクチュエータのおおよその目安を示すことはできますが、完全なサイズ選定プロセスを実行するには、多くのアプリケーションパラメータを指定して考慮する必要があります。設計者やエンジニアがサイズ選定に必要な重要な情報を収集できるよう、いくつかのメーカーは分かりやすい略語を考案しています。