組立機械用のリニアモーション システムのサイジングと選択を行う際、エンジニアは重要なアプリケーション要件を見落とすことがよくあります。これにより、コストのかかる再設計ややり直しが発生する可能性があります。さらに悪いことに、必要以上にコストがかかり、効果が低いシステムが過剰に設計されてしまう可能性があります。
テクノロジのオプションが非常に多いため、1 軸、2 軸、および 3 軸のリニア モーション システムを設計するときに圧倒されてしまいがちです。システムはどれくらいの負荷を処理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るでしょうか?最もコスト効率の高い設計は何ですか?
これらすべての質問は、エンジニアがあらゆるアプリケーションで直線運動コンポーネントまたはモジュールを指定するための情報を収集するのに役立つ単純な頭字語である「LOSTPED」を開発したときに考慮されました。LOSTPED は、荷重、方向、速度、移動、精度、環境、およびデューティ サイクルを表します。各文字は、リニア モーション システムのサイズ設定および選択時に考慮する必要がある 1 つの要素を表します。
最適なシステムパフォーマンスを確保するには、各要素を個別に、またはグループとして考慮する必要があります。たとえば、加速時と減速時では、定速時とは異なる負荷がベアリングに課せられます。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に進化するにつれて、リニアベアリングガイドやボールねじドライブ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がより困難になります。LOSTPED は、システムの開発および仕様の際にこれらの相互に関連する要素を考慮するよう設計者に思い出させることで、設計者が間違いを避けるのに役立ちます。
負荷
荷重とは、システムにかか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用途における下向きの力や、穴あけ、プレス、ねじ回し用途におけるスラスト荷重など、何らかの種類の負荷に遭遇します。他のアプリケーションでは一定の負荷が発生します。たとえば、半導体ウェーハ処理アプリケーションでは、フロントオープンの統合ポッドが、ドロップオフとピックアップのためにベイからベイへと運ばれます。他のアプリケーションにはさまざまな負荷があります。たとえば、医療分注アプリケーションでは、試薬が一連のピペットに次々と注入されるため、各ステップでの負荷が軽減されます。
荷重を計算するときは、荷重を持ち上げたり運ぶためにアームの端にあるツールの種類を考慮する価値があります。特に負荷とは関係ありませんが、ここでの間違いは損失を招く可能性があります。たとえば、ピックアンドプレース用途では、間違ったグリッパーを使用すると、非常に敏感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負荷要件を考慮することを忘れる可能性は低いですが、実際には、それらの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、エンジニアは最適で費用対効果の高い直線運動システムを設計できます。
尋ねるべき重要な質問:
1. 負荷の原因は何ですか?また、その方向はどのようなものですか?
2. 特別な取り扱い上の注意事項はありますか?
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. その力は下向きの力、リフトオフ力、または横方向の力ですか?
オリエンテーション
方向、つまり力が加えられる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 モジュールまたはアクチュエータは、リニア ガイドを備えているため、側面荷重よりも高い下向きまたは上向きの荷重に対応できます。別のリニアガイドを使用する他のモジュールは、すべての方向で同じ荷重を処理できます。たとえば、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アキシアル荷重に優れて対処できます。
投稿日時: 2024 年 2 月 5 日