リニアアクチュエータ:どの駆動システムをあなたは選びますか?

リニアアクチュエータの駆動システムは製品のパフォーマンスに直接影響を及ぼします。では、どのようにして最適なものを選べばよいのでしょうか?これを説明するため、3つのシナリオを選びました。

リニアアクチュエータを選ぶとき、最初に自分に尋ねる質問は「どんなタイプの駆動が必要ですか?」です。

リニアアクチュエータには主に、ベルト、ラックアンドピニオン、ボールねじ駆動があります。

これらの各システムには、特定のアプリケーションに適した特徴があります。

Rollonは上記の様な各駆動モデルを含む非常に幅広く、多種多様なアクチュエータを有しています。

では3つの異なるケースに焦点を当てて、ニーズを定義しながら、各アプリケーションの正しい選択を判断・評価してみましょう。

アプリケーションの特性によって正しい操作・運転からアクチュエータを選択することで、結果の最大化とコスト削減を可能とします。

 

ケース1:高性能梱包システム

 

生産性、性能、そして安全。梱包部門では、スピードが根底にあり、サイクル時間の削減は経済的優位性に直接繋がります。

また、構成部品への信頼性は、メンテナンスコスト削減と生産性向上に繋がります。

 

とても長いストロークで高い動的と生産性を得るためには、ベルト駆動が最適なソリューションです。

 

実際のベルト駆動では、最大10-12mに渡るストロークにおいて高い速度と加速度が可能となります。

同時に許容荷重は重要で、ベルト駆動のX-Y-Z軸ガントリーでは、150/200 kgまでのオーダー積荷の管理を可能とします。

また、他の2つの駆動システムとは異なり、ベルト駆動はベルトへの潤滑が不要のため、省メンテナンスで運転コストのかかる「装置の停止時間」を回避することができます。

また異なるタイプのアクチュエータを選択した場合、同様の結果が保証されるわけではありません。例えば、ボールねじ駆動システムでは、速度が遅く、ベルト駆動のような長ストロークを実現することが出来ないでしょう。

 

パッケージングアプリケーション向けに、Rollonは「Plus System」を生み出しました。これは、スライドおよび駆動システムを高いレベルで保護する、非常に高い剛性と高性能な押出アルミニウムのアクチュエータで構成された製品群です。

 

また、Smart Systemというリニアアクチュエータ製品群の特徴は、シンプルな構造で高い性能と競争力を組み合わせています。

 

どちらの製品群も鉄心入りのタイミングベルトで駆動し、ボールベアリングガイドが取り付いて、50m/s²の最大加速度5m/s の最高速度に到達します。また、どちらの製品群も、Z軸の専用垂直アプリケーションも利用することができます。

 

Rollon R-SMART

 ケース2:ロングストロークのピックアンドプレイスシステム

 

2つ目のケースは例えば、白物家電業界における板金の搬送または様々な製造ラインなどのピックアンドプレイスの大きなガントリーが含まれます。ここでは許容荷重は製品の選定における基本的な構成要素となり、同時にシステムの剛性や複数の垂直軸をY軸に沿って独立に運転などを可能にし、30mを超えるストロークに到達することもできます。

 

この場合、ベルト駆動ではストロークに限界があります。

ベルトはポリウレタン製のため、アプリケーションの選定時には、ベルトの弾性変形・係数を考慮する必要があります。その結果、ストロークが増えるにつれて、システムの剛性と位置決め精度が失われます。

 

さらにベルト駆動は、通常モーターヘッド部分から駆動し、異なるキャリッジや各垂直軸を単一モーターで同期して、操作することができます。

 

一方、ラックアンドピニオン駆動のY軸は、剛性を維持しながら長ストロークと各キャリッジが独立して運転する可能性も提供します。以上の理由から、特Yの大型ガントリーローダーにおけるラックアンドピニオン駆動のアクチュエータに最適です。

 

RollonのTeclineのアクチュエータ群は、高周波焼き入れが施されたヘリカルラックを使用し、アプリケーションによってボール循環式リニアガイドまたはプリズマティックローラーガイドに分類されます。また、押出しアルミプロファイルは最大360㎜まで各サイズが備わっています。そして、最大1000 の荷重に耐えることができ、ガントリーの構成にModline製品群のアクチュエーター(ベルト駆動)と合わせて容易に設計することができます。

 

Rollon Tecline

 

ケース3:半導体業界における組み立てシステム

 

半導体業界において、小さな部品の組み立てに使用されるシステムの第一の特徴は、間違いなく精度です。

精度の面において、位置決め精度と繰り返し位置決め精度は、組み立てシステムを効率化し、長期にわたって高品質な生産を可能とします。

 

また、半導体業界では精度について述べる時、小数第二位の許容誤差でなければなりません。

この解決策に理想的な選択となるのが、間違いなくボールねじ駆動のアクチュエータです。

 

RollonのPrecision Systemのアクチュエータ群は、高精度な平行移動が可能な様々なモデルで構成されています。押出しアルミプロファイルにアルマイト加工が施され、ガイドはボールベアリングのボールねじ駆動です。そして、10 µ以内の繰り返し位置決め精度と±5 µ以内の位置決め精度に到達できるボールねじ駆動によって操作されます。より高性能なモデルは、すべての取り付け面および基準面が機械加工されています。

 

Rollon Precision

 

言うまでもなく、どんなベルトやラックアンドピニオンの駆動でも、このレベルの精度に届かせることは不可能です。