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  • ネジリニアアクチュエータの選定と応用

    ボールねじ式リニアアクチュエータは、主にボールねじ、リニアガイド、アルミニウム合金プロファイル、ボールねじサポートベース、カップリング、モーター、リミットセンサーなどで構成されています。

    ボールねじ:ボールねじは回転運動を直線運動に変換したり、直線運動を回転運動に変換するのに最適です。ボールねじはねじ、ナット、ボールで構成されています。回転運動を直線運動に変換する機能であり、ボールねじをさらに発展させたものです。ボールねじは摩擦抵抗が小さいため、さまざまな産業機器や精密機器に広く使用されています。高負荷時でも高精度な直線運動が得られます。ただし、ボールねじには台形ねじのようなセルフロック機能がありませんので、使用上注意が必要です。

    リニアガイド: リニアガイドは、スライドウェイ、リニアガイド、リニアスライドとも呼ばれ、直線往復運動の場合、リニアベアリングよりも高い定格荷重を持ち、一定のトルクに耐えることができ、高負荷の場合でも高精度のリニアを実現できます。モーションに加えて、精度が低い場合はボックスリニアベアリングに置き換えることもできますが、トルクと定格荷重の点でリニアガイドより劣ることに注意する必要があります。

    モジュールアルミニウム合金プロファイル: モジュールアルミニウム合金プロファイルスライドテーブル美しい外観、合理的なデザイン、優れた剛性、信頼性の高い性能、低生産コストは産業オートメーション機器でよく使用され、モジュール剛性への仕上げ組み立てを通じて、熱変形が小さく、供給安定性が高いため、自動化機器の高精度・高安定動作を実現します。

    ボールねじ支持座: ボールネジサポートシートは、ネジとモーターの間の接続をサポートするベアリングサポートシートです。サポートシートは一般的に固定側とサポートユニットに分かれています。サポートユニットの固定側には、予圧調整された角度が装備されています。接触ボールベアリング。特に超小型タイプには、超小型ボールねじ用に開発された接触角45°の超小型アンギュラ玉軸受を採用し、高剛性・高精度で安定した回転性能を実現しています。支持側サポートユニットには深溝玉軸受を使用しています。サポートユニットの内部軸受にはリチウム石けん系グリースを適量封入し、特殊シールガスケットでシールすることで直接取り付けて長期使用が可能です。ボールねじとの剛性バランスを考慮した最適な軸受を採用し、高剛性、低トルクのアンギュラ玉軸受(接触角30°、組み合わせ自由)を採用しています。また、超小型サポートユニットには超小型ボールねじ用に開発された超小型アンギュラ玉軸受を搭載しています。このタイプの軸受は、接触角45°、ボール径が小さく、ボール個数が多く、安定した旋回性能が得られる高剛性・高精度の超小型アンギュラ玉軸受です。サポートユニットの形状は角型と丸型のシリーズがあり、用途に応じて選択できます。小型で設置が容易なサポートユニットは、設置周囲のスペースを考慮した小型設計です。同時に、予圧ベアリングは納品後すぐに取り付けることができるため、組み立て時間が短縮され、組み立て精度が向上します。もちろん、設計コストを節約する必要がある場合は、軸受の組み合わせをサポートユニットに外注することで、非標準部品の軸受ハウジングを独自に作成することもでき、バッチ適用はコストの面で非常に有利です。

    カップリング: カップリングは 2 つのシャフトを接続して動きとトルクを伝達するために使用され、機械は動作を停止してデバイスを結合または分離します。カップリングで結合された2軸は、製造誤差や取り付け誤差、軸受後の変形、温度変化の影響等により厳密な位置合わせが保証されない場合が多く、ある程度の相対変位は発生します。このため、一定範囲の相対変位に適応する性能を持たせるために、カップリングの構造上さまざまな工夫が必要となります。非標準装備のリニアアクチュエータで一般的に使用されるカップリングはフレキシブルカップリングであり、一般的なタイプには溝カップリング、クロススライドカップリング、プラムカップリング、ダイヤフラムカップリングがあります。

    リニアアクチュエータ用カップリングの選び方:

    非標準オートメーション用の一般的なカップリング。

    バックラッシゼロが要求される場合はダイヤフラムタイプか溝タイプをお選びください。

    高トルク伝達が必要な場合はダイヤフラムタイプ、クロス形状、プランマ形状をお選びください。

    サーボモーターはダイヤフラムタイプが多く、ステッピングモーターは溝タイプが多く選ばれています。

    シリンダーや巻線モーターの用途によく使用される十字型ですが、精度性能は若干劣ります(要求は高くありません)。

    GCR50

    リミットセンサー

    リニアアクチュエータのリミットセンサーには一般にスロット型光電スイッチが使用されます。スロット型光電スイッチは実際には光電スイッチの一種で、U型光電スイッチとも呼ばれ、赤外線送信管と赤外線による赤外線誘導光電製品です。受光管の組み合わせ、スロット幅は、発光体と受光体の間の赤外線により、誘導受信モデルの強度と受信信号の媒質となる光までの距離を決定し、光として利用されます。媒体に赤外線を当て、投光器と受光器の間で赤外線を受光、変換して物体の位置を検出します。同じ近接スイッチにある溝付き光電スイッチは非接触で検出本体の拘束が少なく、長い検出距離、長距離検出(数十メートル)の検出精度により小物体の検出が可能で非常に幅広い用途に使用できます。

    2. ボールねじアクチュエータのメリットとデメリット

    リニアアクチュエータのリードが小さいほどサーボモータの推力は最大まで大きくなり、一般にリニアアクチュエータのリードが小さいほど推力は大きくなります。一般に、サーボ出力100Wの定格推力0.32Nの大きな力と負荷の業界で使用され、リード5mmボールネジを介して約320Nの推力を生成できます。

    一般的な Z 軸の使用は、一般にボールねじリニア アクチュエータです。ボールねじリニア アクチュエータの利点のもう 1 つは、他の伝達方式に比べて精度が高いことです。一般的なリニア アクチュエータの繰り返し位置決め精度は、実際の精度 ± 0.005 ± 0.02 mm です。お客様の生産要件により、ボールねじリニアアクチュエータはボールねじの細い比率に制限があり、一般的なボールねじリニアアクチュエータのストロークは長すぎることはできません、直径/全長の1/50が最大値です、この範囲内で制御するには、ケースの長さを超えると、適度に走行速度を下げる必要があります。サーボモータの高速回転によりアクチュエータのスリムレシオ長さを超えると、フィラメントの共振により振動たわみが発生し、大きな騒音が発生し危険です。ボールネジアセンブリは両端で支持されており、フィラメントが長すぎると、フィラメントが長すぎて動作しません。カップリングが緩みやすくなるだけでアクチュエータの精度、寿命が低下します。台湾のシルバーKKアクチュエータを例にとると、有効ストロークが800mmを超えると共振が発生する可能性があり、ストロークが100mm増加するごとに最高速度が15%低下する必要があります。

    3. ボールねじアクチュエータの応用

    モーターテンリニアアクチュエーター機構は、スムーズな動作、優れた精度、制御性能(ストローク内の任意の位置で正確に停止可能)を備えており、走行速度はモーター速度、ネジピッチ、およびアクチュエーターの設計によって決まります。小~中ストロークの用途に適しており、多くのリニアロボットで採用されている機構形式でもあります。オートメーション業界では、機器は半導体、LCD、PCB、医療、レーザー、3Cエレクトロニクス、新エネルギー、自動車およびその他のタイプのオートメーション機器に広く使用されています。

    4. ネジアクチュエータの関連パラメータの説明

    繰り返し位置決め精度:同一アクチュエータに同一出力を与え、複数回繰り返し位置決めを行ったときの連続的な結果の一貫性の度合いを指します。繰り返し位置決め精度はサーボ系の特性、送り系のクリアランスや剛性、摩擦特性に影響されます。一般に、繰り返し位置決め精度は正規分布の偶然誤差であり、アクチュエータの複数回の動きの一貫性に影響を与える非常に重要な性能指標です。

    ボールねじガイド: ねじダイセット内のねじのねじ山ピッチを指し、またねじが 1 回転するごとにナットがねじ山上を進む直線距離 (一般に mm: mm) も表します。

    最高速度: 異なるガイド長さのアクチュエータで達成できる最大線速度を指します。

    最大可搬重量: アクチュエータの可動部分によって負荷できる最大重量。設置方法が異なると力も異なります。

    定格推力:アクチュエータを推力機構として使用した場合に得られる定格推力です。

    標準ストローク・インターバル: モジュール購入の利点は、選択が迅速であり、在庫があることです。欠点はストロークが標準化されていることです。メーカーへの特注サイズも可能ですが、基準はメーカーが与えるものですので、標準ストロークはメーカーの純正品を指し、間隔は異なる標準ストロークの差であり、通常は最大ストロークから最大ストロークとなります。等差系列の下の値。たとえば、標準ストロークが100~1050mmで間隔が50mmの場合、純正品の標準ストロークは100/150/200/250/300/350...1000/1050mmとなります。

    5. リニアアクチュエータの選定手順

    設計アプリケーションの動作条件に応じてアクチュエータのタイプを決定します:シリンダー、スクリュー、タイミングベルト、ラックアンドピニオン、リニアモーターアクチュエーターなど

    アクチュエータの繰り返し位置決め精度を計算・確認する:要求の繰り返し位置決め精度とアクチュエータの繰り返し位置決め精度を比較し、適切な精度のアクチュエータを選択します。

    アクチュエータの最高直線走行速度を計算し、ガイド範囲を決定します。: 設計された使用条件での運転速度を計算し、アクチュエータの最高速度から適切なアクチュエータを選定し、アクチュエータのガイド範囲の大きさを決定します。

    設置方法と最大積載重量を決定します。:取付方法に応じて負荷質量とトルクを計算してください。

    アクチュエータの要求ストロークと標準ストロークを計算します:実際の推定ストロークに合わせてアクチュエータの標準ストロークと合わせてください。

    アクチュエータとモータの種類および付属品を確認する: モーターにブレーキがかかっているかどうか、エンコーダーの形式、モーターのブランド。

    KKアクチュエータの特徴と用途

    6. KKモジュール定義

    KKモジュールは、ボールねじリニアモジュールをベースにしたハイエンドアプリケーション製品で、単軸ロボットとしても知られています。これは、ボールねじとU字型リニアスライドガイドで構成されたモーター駆動の移動プラットフォームであり、その両方がスライドシートです。ボールねじの駆動ナットとリニアひずみゲージのガイドスライダを一体化し、ハンマは研削ボールねじを採用し高精度を実現しました。

    KKmre

    7. KKモジュールの特徴

    多機能設計:駆動部のボールねじとガイド部のUトラックを一体化し、正確な直線運動を実現します。多機能アクセサリーとの併用も可能です。多目的アプリケーション設計の導入に非常に便利であり、高精度伝送の要求も実現できます。

    小型軽量:Uトラックはガイドトラックとして使用できるだけでなく、設置体積を大幅に削減するプラットフォーム構造としても使用でき、有限要素法を使用して最適な構造を設計し、最適な剛性と重量比を実現します。トルク力と低慣性によるスムーズな位置決め動作により、エネルギー消費を削減できます。

    高精度・高剛性: 各方向の荷重による鋼球の接触位置の変形を解析した結果、この精密リニアモジュールは高精度、高剛性の特性を備えていることがわかります。有限要素法による構造設計の最適化により、最適な剛性と重量比を実現。

    テストが簡単で装備も充実:位置決め精度、位置再現性、移動平行度、起動トルクなどの機能を簡単にテストできます。

    組み立てとメンテナンスが簡単: 専門の熟練者を必要とせずに組み立てを完了できます。防塵性、潤滑性に優れ、メンテナンスが容易で、機械廃棄後の再利用も可能です。

    製品の多様化により、ニーズに合わせて選択できます。

    ドライブモード: ボールねじ、同期ベルトに分けることができます

    モーター出力: オプションのサーボモーター、またはステッピングモーター

    モーター接続: スペースの使用に応じて、直接、下、内部、左、右

    有効ストローク: 100-2000mm (スクリュー速度の限界による)

    お客様のニーズに応じてカスタマイズが可能です。単体または特別な設計と製造の組み合わせ、単軸を組み合わせて多軸に使用することができます。

    8. 通常のネジモジュールと比較したKKモジュールの利点

    設計と設置が簡単、小型、軽量

    高剛性・高精度(±0.003mまで)

    モジュール設計に最適なフル装備

    でも高価で高価です

    9. 単軸ロボットモジュールの分類

    単軸ロボットモジュールは、さまざまな用途に応じて次のように分類されます。

    KK(高精度)

    SK(無言)

    KC(一体型軽量)

    KA(軽量)

    KS(高防塵)

    KU(高剛性防塵)

    KE(簡易防塵)

    10. KKモジュールアクセサリの選択

    さまざまな使用要件に対応するために、KKモジュールにはアルミカバー、伸縮シース(オルガンカバー)、モーター接続フランジ、リミットスイッチが追加で用意されています。

    アルミニウムカバーと伸縮シース(オルガンカバー):異物や不純物がKKモジュールに侵入し、耐用年数、精度、滑らかさに影響を与えるのを防ぎます。

    モーター接続フランジ: さまざまなタイプのモーターを KK モジュールに固定できます。

    リミットスイッチ: スライドの位置、開始点、およびスライドが移動量を超えないようにするための安全制限を提供します。

    11. KKモジュールのアプリケーション

    KKモジュールは幅広い自動化機器に使用されています。一般的に以下の装置で使用されます: 自動錫溶接機、ネジロック機、棚パーツボックスピックアンドプレイス、小型移植装置、塗装機、部品ピックアンドプレイスハンドリング、CCDレンズ移動、自動塗装機、自動ロードおよびアンロード装置、切断機、電子部品製造装置、小型組立ライン、小型プレス、スポット溶接機、表面ラミネート装置、自動ラベル貼付機、液体充填・吐出、部品・部品吐出、液体充填・吐出、部品検査装置、生産ラインワーク仕上げ、材料充填装置、包装機、彫刻機、コンベアベルト変位、ワーク洗浄装置など


    投稿日時: 2020 年 6 月 18 日
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