電動アクチュエータの簡単なガイド
自動化を可能にする主要なコンポーネントの1つは、電動アクチュエータです。これらの機械装置は、回転運動または線形運動のいずれかを使用して、電気を運動エネルギーに変換します。
電動アクチュエータは、他のタイプのアクチュエータと同じように機能します。唯一の違いは、入力として電気を使用することです。電気はモーターに電力を供給し、特定のコンポーネントを作動させます。最終的な出力は機械的エネルギーです。
これらのコンポーネントは、機能している電動リニアアクチュエータに電力を供給します：
- 電源–ACまたはDC電圧のいずれかです
- コントローラー–ドライブに信号を送信することにより、システムが必要な機能を実行することを保証します
- ドライブ–コントローラーから信号を受け取り、モーターに正しい電流と電圧を供給して、正確な動きをします
- モーター–ドライブから電気エネルギーを受け取り、多くの場合シャフトを回転させることによって機械的動力を生成します
- アクチュエータ–物理的に移動するコンポーネント（以下のタイプを参照）
電動アクチュエータの種類
ロッドスタイルアクチュエータ
ロッドスタイルのアクチュエータは、ハウジングからロッドを引っ込めたり伸ばしたりすることで動きを生み出します。ロッド式アクチュエータの場合、負荷は2つの方法で移動します。
- ロッドに取り付けて荷物を動かす
- 荷物はロッドによって押されたり引っ張られたりします
このタイプの電動アクチュエータは、挿入およびプレスに最適です。これらは、エンドツーエンドのポジショニング、高速、および高力を必要とする負荷を移動するための頼りになる選択肢でもあります。
ロッド式アクチュエータの主な利点の1つは、密閉されたハウジングです。液体やその他の汚染物質がロッドの開口部に入るのを防ぎます。そのため、ほとんどのロッドスタイルのアクチュエータは、一般的に水やその他の液体に対して高いIP定格を備えています。
ロッドスタイルのアクチュエータは、最新のケアセンターの自動テーブルやベッドなどのさまざまな分野で使用されています。また、自動車業界では、車のドア、ガード、フードを開くためにも使用されています。
ロッドレスアクチュエータ
ロッドレスアクチュエータとロッドスタイルアクチュエータの主な違いは、負荷の伝達方法です。ロッド式アクチュエータはロッドを使用して荷物を押したり引いたりしますが、ロッドレスアクチュエータはベルトまたはネジを使用して荷物を輸送します。この方法には、ロッドレスアクチュエータに次の利点があります。
- 高荷重とモーメント力のサポート
- 同様のストローク長でフットプリントが小さい
- ロッドの曲がりや座屈のリスクを排除します
標準ピストンが収縮長さの外側に完全に伸びるという一般的な設計により、ロッドスタイルのアクチュエータでは不可能な優れた結果を提供できます。この設計により、ロッドレスアクチュエータは、パッケージング、切断、組み立て、および電子機器製造に最適です。
空気圧式と電気式のリニアアクチュエーター
空気圧リニアアクチュエータ
空気圧アクチュエータと電気アクチュエータの主な違いは、ソースのタイプです。空気圧リニアアクチュエータは、圧縮ガスを利用します。ガスはシリンダーの一方の端にポンプで送られ、反対側の端で押し出されます。この動作によりピストンが前方に押し出され、ピストンが負荷を駆動します。
空気圧リニアアクチュエータは、ケーシング（シリンダー）の外側に伸びて負荷を前方に動かす内部ロッドを備えたロッドスタイルのアクチュエータです。このタイプのアクチュエータの場合、ボアとロッドは丸いです。
このリニアアクチュエータは、主に産業環境で見られ、多くの場合、自動化されたシステムや機械に見られます。これは通常、製造、パレタイズ、マテリアルハンドリング、食品および飲料、パッケージングの一部です。
電動リニアアクチュエータ
電動リニアアクチュエータは電気に依存しており、モーターが電源として機能します。空気圧式リニアアクチュエータとは異なり、ピストンがなく、代わりにネジまたはベルトを使用します。電動アクチュエータは他のほとんどのタイプよりも高価になる傾向がありますが、操作コストがはるかに低くなるように設計されています。
電動アクチュエータは、単独で使用することも、組み合わせて使用することで、到達、持ち上げ、回転、傾斜などの複数のタスクを順番に実行します。また、高速で正確で再現性のある位置制御を提供し、2,000〜4,000の力を生成します。
電動リニアアクチュエータは、自動システム、半導体製造、医療機器、食品および飲料の処理に適しています。
一般的なアクチュエータマウント
適切な取り付けタイプを選択すると、リニアアクチュエータの動作に影響を与える可能性があります。以下は、リニアアクチュエータで使用される最も一般的な取り付けタイプです。
クレビスの取り付け
電動リニアアクチュエータの一般的なマウントの1つは、クレビスと取り付けピンを使用します。動きを止めるためのブラケットやその他の種類のサポートはありません。これにより、アクチュエータを両側から回転させることができます。
トラニオンの取り付け
このタイプのマウントは、アクチュエータの前面または背面に配置されたカスタマイズされた取り付けブロックを使用します。この取り付け技術により、ボディとシリンダーを動かすことができます。トラニオンマウントは、ATVまたはUTVのアタッチメントでよく使用されます。
ロッドエンドベアリングマウント
ロッドエンドベアリングはユニバーサルジョイントと呼ばれます。ボールベアリングインサートを使用すると、ロッドまたはボルトがそれを通過して、限られた程度だけずれます。通常、90度以外の角度です。このマウントタイプは、自動車のウィンドウオープナーとステアリングコラムに見られます。
キャリッジマウント
ロッドレスアクチュエータ用のキャリッジマウントは、固定ボディとスライド式キャリッジを備えています。これらは、高い力、ロードガイド、および低速から中速を必要とするアプリケーションに最も役立ちます。ハンドコントロールと電源も付属しています。
電動アクチュエータの実際のアプリケーション
電動アクチュエータの実際の使用例をいくつか示します。
- 食品および飲料の製造： 電動アクチュエータは静かで清潔です。いくつかは耐食性があり、汚れやバクテリアが蓄積する可能性のある隙間がほとんどないかまったくない滑らかなデザインです。これらにより、電動アクチュエータは、食品、飲料、医療製造などのデリケートな業界に最適です。
- ロボット工学： 自動化業界は電動アクチュエータに依存しています。アクチュエータは、自動化されたシステムが生産の品質と精度を維持できるようにします。これは、電気アクチュエータが正確な動きを制御して繰り返すことができるためです。
- バルブ操作： 原材料の流れを管理するためのバルブを組み込んだ加工工場は、正確な動作と制御を提供できるため、電動アクチュエータに依存しています。
- 重機： 重機は油圧を使用することがよくありますが、食品、飲料、医療機器、および半導体と直接接触する機械は、電気アクチュエータに依存しています。彼らは運動を開始するために流体に依存せず、代わりに電気エネルギーを供給源として使用します。
電動アクチュエータ：重要な技術
電気アクチュエータは、私たちの日常生活を可能にする多くの産業に電力を供給するのに役立つ驚くべき技術です。電気エネルギーを運動エネルギーに変換するその単純な能力により、現代の世界で重要な役割を果たすことができました。
たとえば、電動アクチュエータは、ロボット製造アームなどのデバイスが迅速かつ正確に動くことを保証します。これらのアクチュエータは、燃料の燃焼を管理するエアフラップを調整することにより、車のエンジン制御システムを支援します。
ロッドレスであろうとロッドスタイルであろうと、電動アクチュエータの使用は事実上無制限です。また、その品質、作業環境、使用するマウントの種類が、電動アクチュエータの動作に影響を与える可能性があることにも注意してください。
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