リニアモータの仕組みを解説！特長と活用例について

国内の製造業は、少子高齢化に伴う労働人口の減少が深刻化しています。ある調査によると、2030年には日本の就労世代である16～64歳までの人口が、現在より1,400万人も減少すると指摘されています。このままでは人手不足はさらに加速し、日本経済が衰退するのは明らかです。製造業においてこの課題を解決するには、省人化を実現できるファクトリーオートメーション（FA）が必要不可欠となります。その中でも半導体の製造装置や検査装置、自動車部品の製造装置、二次電池製造装置などにおいては、さらなる生産性の追求が課題となっております。

今回は、このようなファクトリーオートメーションの中でもさらなる生産性の向上、変種変量、フレキシブル生産など、今後さらに活躍が期待される「リニアモータ」についてご紹介いたします。リニアモータといえば、JR東海のリニア中央新幹線が、超電導磁石を利用した磁気浮上方式で注目を浴びています。FAで利用されるリニアモータとは方式が異なりますが、特長は同じです。このようなリニアモータがFAの世界でどのようなメリットがあるのか解説いたします。そしてTHKが提案するリニアモータシステムについてもご紹介いたします。

リニアモータの構造は、一般的な回転型モータを直線状に引き延ばしたもので、磁石のN極とS極が交互に直線状に配置されています。
このリニアモータのコイル部分に電流を流すことで交番磁界を発生させ、磁気吸引力や反発力から直進方向の駆動力を得ています。

①高速移動
ボールねじ駆動では、ねじ軸の固有振動である危険速度とDN値の制限があります。特にストロークに応じて速度を上げることが困難となります。リニアモータではこのような制限がないため、ストロークが長くても高速動作が可能です。

②低騒音・低振動・低発塵
非接触構造駆動で推力が発生するため、ねじ軸の回転や転動体の循環による振動が発生しません。そのため、低騒音・低振動を実現できます。また、ボールねじなどで危惧されるグリースの飛散の問題もありません。

③マルチスライドが可能
1軸ベース上に複数のスライダをセットし、スライダを個々に制御できます。例えば、1軸ベースにスライダを6個搭載してそれぞれ動作させることもあります。

④ロングストローク
リニアモータは磁石を接続することで長いストロークにも対応可能です。（※ストローク分の位置を検出するセンサ/リニアエンコーダは必要となります）
2mを超えるストロークもつなぎあわせることで可能となります。

弊社においては数十mのストロークに対応している実績もございます。

「スケールレスリニアGLMシリ―ズ」のページはこちら（THKサイト）