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軽負荷、高精度位置決めに向いているタイミングベルトの選定について
2023/10/19 16:50
- 重さ数十gのヘッドをリニアガイドまたはリニアシャフトの上で位置決めするためには、どの種類のタイミングベルトが向いているのか知りたい。
- ミスミのカタログを見ているが、ゲイツ・ユニッタ・アジアのGTベルトは閉じた形しかない。オープンエンドのベルトでの使用も可能だろうか。
- もしGTベルトが不可の場合、Monotaroなどで入手可能な位置決めに向いたベルトの選択肢について教えてほしい。
軽負荷，高精度位置決めに向いているタイミングベル…
2017/07/17 11:56
軽負荷，高精度位置決めに向いているタイミングベルトの選定について
初めてこちらの質問サイトを利用させていただきます．
重さ数十gのヘッドをリニアガイド(またはリニアシャフト)の上でタイミングベルトによって位置決め(フィードバック無し，ステッピングモーターによる)したいのですが，どのような種類のタイミングベルトが向いているのでしょうか
?ミスミのカタログをみていると，ゲイツ・ユニッタ・アジアのGTベルトが良いと思ったのですが，閉じた形のベルトしかありません．
オープンエンドなベルトでの設計になるので，オープンのほうがよいのですが，GTベルトを切断してオープンで使用することは想定されているのでしょうか(たとえば切断すると芯がズレるとか)
?もし?が不可の場合，GTベルト以外に位置決めに向いたベルトはどんなものがありますか?(入手性のよいもの，Monotaroなどで入手できるものでお願いします)
ヘッド質量：最大100g
移動速度：最大3m/s
最大加速度：5～10G(→瞬間的に50～100N程度の張力が生じる)
ベルト幅：20mm程度はスペース確保可能
プーリー：外周50mm程度
位置決め精度：50ミクロン以下を実現したい
動作環境：室温，温度変化ほぼなし
ベルト以外にも精度を決める要素がたくさんあるのは承知しております
その中のひとつとして，ベルトの選定について知恵をお貸しいただければと思います．
よろしくお願いいたします．
※昨日Yahoo知恵袋で全く同じ質問を投稿しましたが回答がないためこちらで質問させていただきました
回答 （6件中 6～6件目)
＞オープンエンドなベルトでの設計・・・・・・・
なぜ、オープンエンドの設計をする必要があるのでしょうか？
ベルトの引張方向にはを伝達できますが、反対向きの力は伝達できないので、
モーション制御の上で相当に不利と思います。
最大加速度：5～10Gで加速できても、減速の際の加速度は1G以下になるので、
総合的な高速応答を望めないように思います。
ヘッドの移動距離（範囲）はどれほどでしょうか？
ヘッドの移動方向は、鉛直、水平のいずれの方向でしょうか？
また、ゲイツ・ユニッタ・アジアのGTベルトが良いと思った理由を教えて頂
けないでしょうか
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解決しない場合、新しい質問の投稿をおすすめします。
補足
2017/07/17 14:47
回答ありがとうございます．
>なぜ、オープンエンドの設計をする必要があるのでしょうか？
単にヘッド内部にベルトを通過させるスペースがなかったためです．
ヘッドの左右にベルトを固定する形になります．
したがって例えば右に加速するときは右から引っ張られ，左に加速するときには左から引っ張られます．
また，通常，クローズドなベルトを用いて張力の調整をする際，プーリーの軸間距離を変えたり(バネ？)，別のローラーでベルトを押し付けたりしますが，簡易的に，ベルトとヘッドの固定部をｽﾞﾗすことで対応できるかと思った次第であります
ヘッドの移動範囲は1000mm以下です
また，移動方向は水平です．
>良いと思った理由
深い理由はございません．カタログで「位置決め用」や「バックラッシュレス」のような項目を見るとGTベルトが当てはまったためです．
また，実験用にはなりますが，プーリの歯形を3GTベルト用ならφ2のエンドミルで板材加工できる，という点もあります(例えばS3MはきついRがあるのでエンドミル切削が難しい)
卓上NCフライスでのプーリ切削は精度に難がありましたので，プーリーは棒で買うか完成品を買うかと今は考えております．
余ったベルト端ですが，スリットのついた金属板で絞めつけてやろうと思っています．
オープンなベルトの設計ですと大体5歯くらいの長さにわたって締め付けてやればいいみたいなのでそのくらいかな？と考えております
しかし，GTベルトを切断してもよいのかどうかがわかりません
モーターについては，一番最初にも書きましたがステッピングモーターを使いたいと思っています．(今になって気が付きましたが，外周50mmのプーリで3000mm/sはステッピングモーターでは出せないですね．．．外周150mm(≒φ50mm)くらいのプーリーなら実現できそうです
>ベルトの使用温度の範囲を5℃より小さくする必要がありそうです。
具体的な数値をいただきありがとうございます．
恒温下で使うわけではないのでそう考えると結構厳しいですね…
精度に関しては実際に作って測定してみるのが早そうです...(笑