適切なアクチュエータ選定：産業オートメーションにおける電動 vs 油圧ソリューション

産業オートメーションの世界において、あらゆるシステムの最も重要なコンポーネントの一つでありながら、人々があまり深く考えないのがアクチュエータです。システムを動かし、制御する役割を担う要素です。通常は何らかの産業用ロボットや自動化アームの一種です。

遭遇する可能性が高い主なアクチュエータタイプは、電動版と油圧版の2つです。両者とも同じ最終アプリケーションを担いますが、全く異なる方法でそれを実現します。その観点から、油圧アクチュエータと電動アクチュエータの違いは実はかなり大きく、いくつかの重要なポイントを押さえる必要があります。

油圧アクチュエータのメリットとデメリット

名前が示す通り、油圧アクチュエータは油圧動力を用いて、接続されたシステムの動きを可能にします。接続されたポンプから液体がシリンダーに送られ、ピストンを動かし始めます。速度はポンプの流量で決まり、圧力が、最終的にアクチュエータによって発生する力を生み出します。

ここでの最大のメリットは、流体を使用するため、アクチュエータが莫大な力を発生できることです。これが特に大規模産業アプリケーションに適しています。

油圧アクチュエータはまた、ポンプが追加の流体を供給する必要がないため、一定かつ一貫した量の力を発生できることでも知られています。これは油圧流体が非圧縮性であるためです。高い力に加え、油圧アクチュエータは非常に高速でも動作できます。

もちろん、油圧アクチュエータにも潜在的なデメリットがあります。油圧流体で動作するものは常に漏れの可能性があり、それがシステム制御の即時の効率低下を招きます。床に流体が溜まり、清潔さと安全性の面でも問題を引き起こします。

同様に、油圧アクチュエータはポンプ、モーター、熱交換器など多くの関連アイテムを必要とします。これらのコンポーネントのいずれもがどこかで故障する可能性があり、放置すればコストのかかるダウンタイムとメンテナンスを招きます。

電動アクチュエータのメリットとデメリット

一方、電動アクチュエータは少し異なる仕組みです。ここではモーターを用いて回転運動を生成し、それがリードスクリューを回転させます。そのスクリューの回転が直線運動を生み出し、アクチュエータが接続されたデバイスやシステムを制御できるようにします。

電動アクチュエータの最大のメリットは、油圧や空気圧の対応製品と比較して、信じられないほど高い精度を生み出せることです。また、その動きを完全に制御できるよう構築されています。カスタム速度、可変ストローク長、アプリケーションに応じた可変力などを簡単にプログラミングできます。

可動部が少ないため、「壊れる」ものがはるかに少なく、油圧アクチュエータよりメンテナンスがはるかに容易です。同じ理由で、油圧対応製品よりはるかに静かです。

おそらく多くの組織にとって最大のデメリットは、初期コストが高いことです。ただし、視点によっては、そのROIが長期的な使用計画の文脈では見合うものかもしれません。同じ観点で、電動アクチュエータと関連コンポーネントの価格は数年間下落傾向にあり、このデメリットはそれほど長く続かないかもしれません。

しかし、すべての作業条件に適しているわけではありません。例えば、安全または可燃性材料が保管されているエリアでは使用すべきではありません。

最後に、電動アクチュエータ自体は必ずしも大型ではありませんが、それらを駆動する電気モーターが大型になる可能性があり、スペースが懸念される環境では問題となり得ます。

結局のところ、電動アクチュエータも油圧アクチュエータも、産業環境において確かにそれぞれの地位を占めています。その観点から、どちらかが必ずしも「優れている」わけではなく、ただ異なり、異なる理由で使用されます。自社のニーズを慎重に検討することでのみ、それらを適切に満たせるアクチュエータを選択できます。電動アクチュエータと油圧アクチュエータの主な違いについてさらに詳しく知りたい場合、またはオートメーションニーズと関連トピックについて専門家と相談したい場合は、躊躇せずにJHフォスターまでお問い合わせください。