ロータリーvs.リニア電動アクチュエータ

産業用自動化と多くの製造プロセスはモーションに依存しています。モーションシステムは、部品を機械に出し入れし、工具をワークピースに接触させ、加工機械の主要部品を操作します。

この動きはアクチュエータによって提供されます。これらは、電力が供給されると、特定の方法で移動するデバイスです。モーションコントロールシステムを担当するエンジニアやその他の人にとって、利用可能なさまざまなタイプのアクチュエータと、それぞれが適切な場合を理解することが重要です。アプリケーションで間違った産業用電動アクチュエータを使用すると、モーションコントロールの問題、機器の信頼性の問題、およびダウンタイムが発生します。

以前のブログ投稿では、空気圧アクチュエータの適切な使用法や、電気アクチュエータが正確で再現性がある理由などのトピックを取り上げました。このブログ投稿では、ロータリー電動アクチュエータとリニア電動アクチュエータの違いを明らかにしています。

モーションパス

リニアアクチュエータは、直線で前後の動きを提供します。主要なパフォーマンスパラメータは、移動距離、速度、および加速度です。 （その他には、負荷容量などの要素が含まれます。）電動リニアアクチュエータの重要なポイント、および時々混乱を引き起こすものは、運動が回転する電気モーターによって提供されることです。したがって、電動リニアアクチュエータは回転運動を線形に変換します。

ちなみに、従来の電気モーターを使用しない他の形式のリニア電動アクチュエータがあります。これらには、圧電アクチュエータとボイスコイルアクチュエータ、およびリニアインダクションモーターが含まれます。これらの動作範囲は非常に短く、この説明の範囲を超えています。

ロータリーアクチュエータは、軸の周りの円形の経路で動きを提供します。ほとんどのロータリーアクチュエータは、1度以下から数回転まで、無制限の距離を移動できます。主要なパフォーマンスパラメータは、移動角距離、加えられたトルク、速度、および加速度です。

リニア電動アクチュエータの詳細

モーター回転から直線運動への変換は、2つの方法のいずれかで行われます。モーターがモーターシャフトの端にあるプーリーに取り付けられたベルトを駆動するか、モーターが親ねじに直接結合されています。 （どちらの構成でも、間にギアを配置することは珍しくありません。）

親ねじシステムでは、ナットがねじに取り付けられています。モーターが回転すると、ナットはねじ山に沿って移動します。プラットフォームまたはキャリッジがナットに取り付けられ、ガイドレールによって所定の位置に保持されます。モーターを回すと、プラットフォームがネジに沿って移動します。

ナットがネジの端に突き刺さるのを防ぐために、両端にリミットスイッチがあります。これらをアクティブにすると、モーターへの電力が遮断され、損傷が防止されます。

小型で軽負荷のリニア電動アクチュエータは、12または24VのDCモーターを使用します。 120V ACモーターも一般的ですが、多くの産業用電動アクチュエーターは230Vまたは460Vの3相電力を使用します。このようなアクチュエータは、重い負荷を運び、大きな力を加える可能性があります。

リニア電動アクチュエータと空気圧シリンダーの主な違いは、前者はその移動範囲全体の任意のポイントで正確に停止できることです。空気圧シリンダーは、ストロークの終わりの間で正確に停止するのが困難です。

正確な位置制御はモーターによって達成され、2つのオプションがあります。ステッピングモーターは、回転しながらパルスをカウントします。各パルスは、親ねじが距離に変換する角度の動きに対応しています。指定された位置に移動するために、モーターはいくつかのパルスを移動するように命令されます。

別の方法は、エンコーダーとコントローラーが位置を追跡するサーボモーターを使用することです。サーボモーターはステッパーよりも高価ですが、より正確な制御を提供します。高精度を必要とするアプリケーションの場合、産業用電動アクチュエータはほとんどの場合サーボモーターを使用します。

ロータリー電動アクチュエータを見る

リニアアクチュエータと同様に、動きは電気モーターから発生します。ただし、ここでは、シャフトの回転はギアセットを介して行われ、プラットフォームを回転させます。ギア比は、それぞれの可能な高レベルで達成されるトルクと速度を決定します。

一部のロータリーアクチュエータでは、モーターはハウジングまたはプラットフォームサポート内に取り付けられています。他の人はそれを外に持っています。モーターはDCまたはACの場合があります。ステッピングおよびサーボモーターアクチュエータは、必要なレベルの精度を提供するために利用できます。リニアアクチュエータとは異なり、メカニズム自体を保護するためのリミットスイッチは必要ありません。ただし、アプリケーションでは、オーバートラベルを防ぐためにリミットスイッチが必要になる場合があります。

リニアおよびロータリー産業用電動アクチュエータのアプリケーション

リニアアクチュエータは、ある場所から別の場所への移動を提供するために使用されます。電動リニアアクチュエータには、空気圧よりも動作の途中で停止できるという利点があります。これにより、マテリアルハンドリングのタスク、より一般的には直線で短距離を移動する場合に適しています。

ロータリーアクチュエータは、ロボットの関節など、正確な角運動を提供するアプリケーションで使用されます。バルブの作動とコンベアゲートの動きは他の例です。

産業用電動アクチュエータを選択する場合、仕様とオプションをナビゲートすることは混乱を招く可能性があります。 JHフォスターのスペシャリストがお手伝いします。