マイクロリニアガイドスライダーの剛性とは？

マイクロ リニア ガイドの剛性は、外部荷重が加わったときにスライダーとレールのアセンブリが弾性変位に抵抗する能力を表します。一般に、剛性が高いほど同じ荷重下での変形が少ないことを意味し、オートメーション軸がより安定した位置決め、再現性、耐振動性を維持するのに役立ちます。

用語剛性比は非公式に使用されることもありますが、通常は小型スライダーを比較するための普遍的な仕様ではありません。エンジニアは代わりに、定義された荷重方向と取り付け条件の下で実際の剛性または完全なガイド アセンブリの剛性を評価する必要があります。

マイクロスライダーの剛性とは何を意味しますか?

線形剛性は通常、加えられた力とその力によって生じる弾性変位との関係として表されます。

たとえば、同じ下向き荷重下でマイクロ ガイド アセンブリが受ける垂直方向の変位が他のアセンブリよりも小さい場合、そのテスト条件下では垂直方向の剛性が高くなります。

剛性は、あらゆる方向に均等に適用される単一の値として扱うべきではありません。ミニチュア リニア ガイドは、ラジアル荷重、逆ラジアル荷重、横荷重、およびモーメント荷重の下で異なる剛性を有する場合があります。したがって、2 つの製品を比較する前に、適用可能な荷重方向を特定する必要があります。

剛性と耐荷重は同じですか?

いいえ。剛性と耐荷重はさまざまな特性を表します。

スライダの定格荷重が高くても、必要なシステム剛性が自動的に得られるわけではありません。ブロックの長さ、予圧、ガイドの配置、取り付け品質、外力の位置なども考慮する必要があります。

マイクロリニアガイドの剛性に影響を与えるものは何ですか?

1. スライダーとレールのサイズ

通常、ガイドが大きくなると、転動体と接触構造が大きくなり、負荷容量と剛性が向上します。ただし、サイズだけではなく実際の荷重、モーメント、設置スペース、必要寿命などを考慮して適切なサイズを選定してください。

2. ブロック長

同じレール サイズの場合、ブロックが長いほど、一般に耐荷重ゾーンが長くなり、モーメント荷重耐性が向上します。このため、MGN シリーズ製品にはショート ブロック バージョンとロング ブロック バージョンが一般的に用意されています。

移動質量と設置スペースが重要な場合には、コンパクトなブロックが好ましい場合があります。キャリッジがより大きなピッチ、ロール、またはヨー モーメントに抵抗する必要がある場合は、より長いブロックが検討されることがよくあります。

3. 内部プリロード

予圧によりボールと軌道間の内部すきまが減少します。適切な予圧を与えると剛性と動作の安定性が向上しますが、過剰な予圧は走行抵抗、摩擦熱、転がり接触部の荷重を増加させます。

したがって、プリロードが高いほど自動的に優れているわけではありません。高速かつ軽負荷の装置ではスムーズな動作と低抵抗が求められる場合がありますが、検査装置や精密位置決めステージでは剛性が優先される場合があります。

4. 荷重方向とモーメント荷重

ブロックの真上に力を加えても、ガイドから遠く離れた場所に力を加えた場合と同じ変形は生じません。オーバーハング荷重によりモーメントが発生し、キャリッジが回転したり傾いたりする可能性があります。

作業点がレールのはるか上または横にある場合、ガイドの間隔、ブロックの数、およびキャリッジ プレートの剛性が 1 つのスライダーの剛性よりも重要になる場合があります。

5. 取付面と取付精度

ミニチュア ガイドの性能は、レールとスライダが十分に平坦で剛性の高い基準面に設置されていることを前提としています。取り付け面が平らでなかったり、締め付け順序が間違っていたり、2 本のレール間の平行度が不十分であると、内部応力が発生し、不均一な走行抵抗が発生する可能性があります。

高剛性のスライダは、柔軟なベース プレートや位置合わせの悪いレールを補うことはできません。レール、ブロック、取り付けプレート、および機械フレームは、1 つの機械システムとして評価する必要があります。

6. ブロックの数と配置

1 つのレールに 2 つのブロックを使用するか、2 つの平行なレールに 4 つのブロックを使用すると、荷重が正しく分散されたときにシステムの剛性とモーメント抵抗が向上します。ただし、レールの平行度を制御せずにブロックの量を増やすと、拘束や不均一な荷重分散が発生する可能性があります。

MGN9Hマイクロスライダー例

MGN9Hは9mmレール対応のロングタイプのミニチュアキャリッジです。同じシリーズの短いブロックと比較して、その長いボディは、メーカーが指定する定格および設置条件の範囲内で、より広い荷重接触配置を提供し、モーメント荷重に対する耐性を向上させることができます。

製品名だけでは、特定のマシンの剛性を確認するのに十分ではありません。選択する前にMGN9Hキャリッジまたは別のマイクロスライダを使用する場合は、レールのサイズ、ブロックの長さ、予圧またはクリアランスのクラス、精度要件、および予想される荷重の方向を確認してください。

マイクロスライダーの剛性はどのように評価できますか?

工学的な比較を行うために、剛性試験では明確に定義された条件を使用する必要があります。実際の評価には次の手順が含まれる場合があります。

1. 指定された締め付け順序を使用して、レールを平らで剛性の高い基準ベースに取り付けます。
2. 十分な剛性のテストプレートをスライダーに取り付けます。
3. 必要なラジアル方向、横方向、または逆方向に既知の荷重を加えます。
4. ダイヤルインジケータまたは適切な変位センサーを使用して変位を測定します。
5. いくつかの荷重レベルで測定を繰り返し、荷重 - 変位曲線を確立します。
6. 予圧、潤滑、ブロック数量、荷重位置、取り付け配置を記録します。

測定される変位には接触の変形、レールの曲がり、取り付けプレートのたわみ、治具の動きなどが含まれる可能性があるため、ブロック本体のみのテストでは不十分です。試験方法では、可能な限りコンポーネントの剛性とシステム全体の剛性を区別する必要があります。

適切な硬さの選び方

推奨事項をリクエストする前に、予想されるラジアル荷重と横荷重、荷重からレールまでの距離、必要な移動量、速度、加速度、取り付け方向、レールの数量、および許容変位を提供してください。これらの詳細は、「高剛性」スライダーのみを求めるよりも役立ちます。

プリロード、摩擦、取り付け条件がガイド システム全体にどのような影響を与えるかについてのより広範な説明については、「ガイド システム全体」を参照してください。リニアガイドレールの剛性と設計ガイド。 DLY をレビューすることもできます線形ブロック範囲ミニチュアと標準サイズのキャリッジ オプションを比較する場合。

結論

マイクロ スライダーには、普遍的な 1 つの「剛性比」がありません。その有用な剛性は、適用される荷重の方向、内部予圧、スライダーのサイズと長さ、ブロックの配置、レールのサポート、取り付け精度によって異なります。機械の滑らかさ、速度、寿命、設置スペースなどの要件を満たしながら、弾性変位を許容レベルに制限するモデルが正しい選択です。

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