リニアアクチュエーターについて知っておくべきことすべて
この記事では、その方法についての基本的な理解を提供します。 アクチュエータ 作品とそれを説明するために使用される用語。基本を理解すると、独自の電気製品を選択するのがはるかに簡単になります。 リニアアクチュエータ.
アクチュエーターとは何ですか?
アン アクチュエータ は、エネルギー源入力と外部信号入力を必要とするデバイスです。これらの入力は、通常、回転または直線のいずれかの動きの形で出力を作成します。この記事では、直線運動を生成するアクチュエータに焦点を当てますが、アクチュエータ全般に特に焦点を当てた、より詳細な記事を作成しました。参照するには、ここを参照してください。」アクチュエーター"
さらに役立つように、「」という記事を作成しました。これらの 5 つのステップを読むまではリニア アクチュエータを購入しないでください」これは、オンラインで電動リニア アクチュエータを購入する際の多くの落とし穴を回避するのに役立ちます。
また、特定の用途に必要なリニア アクチュエータのタイプを計算するために使用できる計算ツールも作成しました。計算機に基本的な詳細を入力するだけで、結果が表示されます。 リニアアクチュエータ計算機はこちら
アクチュエーターのビデオデモンストレーション
リニアアクチュエーターとは何ですか?
電気 リニアアクチュエータ ACまたはDCモーターの回転運動を直線運動に変換する装置です。押す動きと引く動きの両方を提供できます。
この動きにより、ボタンを押すだけで、物体を持ち上げたり、落としたり、スライドさせたり、調整したり、傾けたり、押したり引いたりすることが可能になります。ボタンを押すだけでこれらの作業をすべて実行できる製品について、あらゆる可能性を検討してください。さらに魅力的なのは、これらの電動アクチュエータは設置とセットアップが驚くほど簡単かつ安全であることです。現在、世界中で数億台のアクチュエーターがさまざまなタスクを実行するために使用されています。私たちは常に、リニア アクチュエータは 3D の汚れ、鈍い、または危険な用途に最適であると述べています。しかし、ホームオートメーションの進歩により、テレビやプロジェクターの昇降、デスクリフト、スピーカーのポップアウト、キッチン家電のリフトなど、目新しい作業を行うために家庭やオフィスで広く使用されていることがわかりました。
さらに、リニア アクチュエータにより、オペレータは、リニア アクチュエータが提供する安全で正確な動作制御を完全に制御できるようになります。エネルギー効率が高く、メンテナンスがほとんどまたはまったく不要で長寿命です。
電動リニアアクチュエータは、油圧式や空圧式に比べて設置が非常に簡単です。また、ポンプやホースがないため、占有スペースがはるかに少なく、油圧および空気圧アクチュエータよりも大幅に安価です。
電動リニア アクチュエータは、DC または AC モーター、一連のギア、およびメイン ロッド シャフトを押し出したり押し出したりする駆動ナット付き親ねじで構成されます。これは本質的にすべてのリニア アクチュエータで構成されています。アクチュエータごとに変わるのは、モーターのサイズ、ギア、親ネジだけです。他のいくつかの電子機器は、ストローク リミットの切り替え量や位置フィードバック オプションの決定に役立ちますが、基本的に、アクチュエーターはモーター、いくつかのギア、親ネジにすぎません。
リフティングコラムとは何ですか?
リフティングコラムは、リニアアクチュエータの別の形式です。通常、複数のステージがあるため、より長いストロークが得られます。これにより、全閉時よりも長く伸縮することができます。別の言い方をすると、 コラムリフト アクチュエータの中のアクチュエータです。
コラム リフトのもう 1 つの利点は、リニア ガイドがアクチュエータの構造に組み込まれており、外部に追加する必要がないことです。リニア アクチュエータは通常、横方向の荷重にうまく対処できません (これについては後で説明します)。コラムリフトにはガイドシステムが組み込まれているため、一部の用途では他の用途よりも優れています。
マイクロリニアアクチュエータとは
マイクロリニアアクチュエータ またはミニリニア アクチュエータは、スペースが限られている場合、または必要なアクチュエータのストロークが小さい場合に使用されます。おそらく、小さなもの、またはそれほど遠くないものを移動する必要がある場合、マイクロ リニア アクチュエータはそのような用途に最適です。通常、マイクロ アクチュエータのストロークは 10mm ～ 100mm で、サイズは非常にコンパクトです。マイクロリニアアクチュエータの欠点の 1 つは、駆動するモーターが小さいため、割り当てられる力が小さくなる傾向があることです。
油圧システムに対する電動リニアアクチュエータの利点
電動リニアアクチュエータは、正確でスムーズな動作制御によるシンプル、安全、クリーンな動作が必要な場合に最適なソリューションです。かなり大きな力で調整したり、傾けたり、押したり、引いたり、持ち上げたりするためのアクチュエータ システムを選択できます。
油圧システムは計り知れない力を発揮できますが、これらのシステムには高圧ポンプ、高圧バルブと配管、およびすべての油圧作動油を保持するタンクが必要です。したがって、十分なスペースがあり、お金が問題にならない場合は、油圧システムを使用することをお勧めします。進むべき道かもしれません。
油圧アクチュエータは流体を使用してピストンを前後に押しますが、電動リニアアクチュエータは AC または DC モータを使用してリードスクリューを駆動します。送りねじにはナットが取り付けられており、送りねじを上下に動かし、回転運動を直線運動に変換します。
操作の観点から見ると、油圧の使用には欠点があります。メインはコントロールです。これらのシステムに関しては、正確な制御がほとんどできません。
電動リニア アクチュエータは、メンテナンスがほとんどまたはまったく不要で長寿命です。これにより、他のシステムと比較して総運用コストが非常に低く抑えられます。
電動アクチュエータ システムは静かでクリーン、無毒でエネルギー効率が高いです。これらは、環境に配慮した機器に関する増え続ける要求と法律に応えます。
リニアアクチュエータで何ができるかの実例は何ですか?
リニアアクチュエーターは物を動かし、私たちは長年にわたって何千ものアプリケーションを見てきました。
実際の自動化アプリケーションの例をいくつか示します。
- 電動ハッチ
- キッチン家電用リフト
- スロットルコントロール
- 船舶用エンジンハッチ
- スライドアウトステップ
- 除雪機アジャスター
- ホッパー
- 隠し扉
- ソーラーパネル
- 引き戸
- スライディングウィンドウの処理
- 農業の実装
- アニマトロニクスとロボット工学
産業用途には次のものが含まれます。
- ダンパーコントロールと高さ調節可能なワークステーション
- 移動テレビやプロジェクターなどのホーム オートメーション
静的荷重と動的荷重の違いは何ですか?
当社のスペックシートには静的荷重と動的荷重の両方が記載されている場合があります。動的荷重、または吊り上げ荷重は、リニア アクチュエータの動作中にかかる力です。静荷重は、保持荷重とも呼ばれ、リニア アクチュエータが停止しているときにかかる力です。動的荷重は何かを移動させるために必要なものであり、静的荷重はその何かを所定の位置に維持するために必要なものです。
リニアアクチュエータはどの方向に荷重を加えることができますか?
リニアアクチュエータは、引張、圧縮、または組み合わせの用途に使用できます。これを押す力または引く力と呼びます。サイドローディングまたはクロスローディングは避けてください。横荷重が避けられない状況では、リニアスライドレールまたはリニアスライドレールを使用することをお勧めします。 引き出しスライド 彼らのシステムでは。スライド レールは、アクチュエータよりもはるかに大きな側面荷重に耐えることができます。側面荷重を軽減することで、リニアアクチュエータは最大の押し力と引き力を発揮できます。
リニアアクチュエータでは側面荷重は許容されますか?
サイドローディングまたはラジアル荷重は、リニア アクチュエータの中心線に対して垂直に加えられる力です。偏心荷重とは、重心がアクチュエータの長手方向軸を通って作用しない力です。サイドローディングと偏心ローディングは両方とも、拘束を引き起こし、リニア アクチュエータの寿命を縮める可能性があるため、常に避けてください。ただし、 引き出しスライド アプリケーションでは、これは適用できる負荷の量に大きく影響します。移動するオブジェクトを上に置くと、 引き出しスライド これにより、アクチュエータがすべての重量を負担するのではなく、スライドによって重量を支えることができます。サイドローディングを扱うときのもう 1 つのオプションは、 トラックアクチュエーター.
リニアアクチュエーターにはリミットスイッチはありますか?
ほとんどのリニア アクチュエータにはリミット スイッチが組み込まれています。利用可能なリミットスイッチの種類は製品範囲ごとに異なります。これらには、電気機械式、磁気近接式、および回転式カムが含まれます。通常、リミット スイッチはアクチュエータに事前設定されており、アクチュエータが完全に伸びたときと完全に縮んだときにストロークを停止します。リニア アクチュエータでリミット スイッチを使用する目的は、アクチュエータが機械的限界の限界に達したときに失速するのを防ぐことです。アクチュエータが停止しても、モーターは動き続けようとし、最終的にはモーターが焼損してしまいます。このため、アクチュエータには通常、ストロークの終わりに達したらモーターへの電力をオフにするリミット スイッチが組み込まれています。極性を反転すると、アクチュエータの方向が変わります。
リミットスイッチは、アクチュエータがストロークの終わりに達したときにモータが焼損して停止するのを防ぐため、重要です。リミットスイッチは単にモーターへの電力を遮断するだけです。
外部リミット スイッチを使用すると、特定の用途に合わせてシステム内の移動制限を柔軟に設定できます。お客様は、ユニット内のリミットスイッチを適切に設定する責任を負います。リミットスイッチが設定されていない場合、または設定が不適切な場合、動作中にユニットが損傷する可能性があります。
調整可能なリミット スイッチ リニア アクチュエーターとは何ですか?
リミットスイッチ内蔵アクチュエータは工場にて組立てられた状態で設定されているため、調整はできません。しかし Firgelli® は、ユーザーがアクチュエーターの停止位置の移動の最終インチを調整できる世界初の外部調整可能なリミット スイッチ アクチュエーター (特許出願中) を開発しました。この賢い新しいデバイスについては、ここで別の記事を書きました。」調整可能なリミット スイッチ アクチュエータはどのように機能するか「。 この新製品により、アプリケーションの取り付けプロセスを支援するために、移動の最終エンドストロークを非常に簡単に調整できるようになります。ほとんどの場合、アプリケーションが正確な固定ストローク長を必要とする可能性は低いですが、場合によってはストロークを一定にする必要がある場合もあります。」時間の経過とともに調整されるため、このタイプのリニア アクチュエータが非常に役立ちます。多くの場合、アプリケーションでは、時間の経過に伴う収縮や摩耗を考慮して、ストロークを時間の経過とともに調整する必要があります。調整可能なリミット スイッチが組み込まれていると、物事をスムーズに進めるのに非常に役立ちます。下のビデオは、このタイプのアクチュエータがどのように機能するかを示しています。
リニアアクチュエーターはどのような種類のモーターを使用しますか?
リニア アクチュエーターには、AC モーターまたは DC モーターのバージョンが用意されています。ただし、各範囲には推奨される標準タイプがあります。 DC モーターが最も一般的で、通常は 12 ボルトです。 24 ボルト モーターは、より効率的な産業用途や高力アクチュエーターに使用されます。
AC モーターは、220 ～ 240 VAC 単相モーター、220 ～ 240/380 ～ 415 VAC 3 相モーター (50/60Hz)、または 24VDC モーターのいずれかになります。
リニアアクチュエータはさまざまな速度で使用できますか?
下のこのビデオは、プレミアムのすべての主な機能を簡単に紹介しています。 リニアアクチュエーター.
リニア アクチュエータはさまざまな線形速度で利用でき、標準リストの詳細は各製品に記載されています。異なる速度を達成するには、アクチュエータのギアが変わります。速度に影響を与えるためにギアを変更すると、力も変更されることに注意してください。力とスピードは常に互いにトレードオフの関係にあります。
リニアアクチュエータのデューティサイクル能力とは何ですか?
デューティサイクル リニア アクチュエータの評価は通常、「オン時間」の割合（総時間に対するオン時間の比率）、または一定期間の移動距離として表されます。デューティサイクル定格は、アクチュエータのタイプによって表現方法が異なります。デューティ サイクルの詳細については、ブログ投稿を参照してください。 「リニアアクチュエータのデューティサイクルとは何ですか?」
リニアアクチュエータの取り付けタイプは何ですか?
リニア アクチュエータは通常、アクチュエータの両端にクレビスと呼ばれる取り付けポイントがあり、旋回運動を可能にします。いくつかのオプションがあります。二山クレビスが標準ですが、通常、各アクチュエータには独自の標準化されたものがあります。 取付けブラケット あなたが使うであろうもの。
リニアアクチュエータのエンクロージャのタイプは何ですか?
リニアアクチュエータには、 異なるIP定格。数値が低いほど、保護力は低くなります。たとえば、IP54 は防塵などの基本的な保護を提供し、IP66 は防水保護を提供し、屋外での使用に最適です。以下の表は、それぞれの IP 評価を示しています。 Firgelliのリニアアクチュエーター。というテーマについて、別のブログ投稿も書きました。 リニアアクチュエータのIP定格はこちら.
電気機械式リニアアクチュエータでバックドライブは可能ですか?
特に明記されていない限り、すべての電動リニア アクチュエータでバックドライブが可能です。バックドライブとは、静力よりも大きな力が加えられることで、力が加えられずにアクチュエータ シャフトが動くことを可能にします。ボールねじを使用するアクチュエータには通常、負荷によるアクチュエータの逆駆動を防ぐために電気ブレーキ (通常はモータが取り付けられています) が取り付けられています。
リニアアクチュエータはハードストップに突入する可能性がありますか?
アクチュエータが動かなくなる可能性があるため、ハードストップが可能なアプリケーションはお勧めしません。ジャミングの例としては、リミットスイッチのオーバートラベルやストローク端でのナットやネジの内部でのジャミング、アクチュエータを動かない物体に押し付けてアクチュエータに深刻な過負荷をかけることが挙げられます。
リニアアクチュエータの故障に共通する要因は何ですか?
不適切な負荷、不適切な取り付け、過剰な負荷、および極端な環境は、アクチュエータの早期故障につながる可能性があります。最も一般的なのは、力の増幅による過負荷です。
将来的にリニアアクチュエータを交換する必要がある場合は、当社のアクチュエータの交換 の記事が非常に役立ちます。
2 つ以上のリニア アクチュエータを同期できますか?
同一のアクチュエータにおけるモータ速度の小さな違いは、ごく普通のことです。また、アクチュエーターの負荷が異なると、ユニットの同期が非常に簡単に外れてしまう可能性があります。したがって、ユニットが同期して実行されることは保証できません。正確な同期を得るには、閉ループ制御システムをお勧めします。これは、フィードバックを内蔵したアクチュエータを使用することで可能になります。フィードバック データは、 コントローラ そしてコントローラーは、負荷や速度の違いに関係なく、アクチュエーターを一緒に動作させる方法を計算します。 フィードバックアクチュエータ ポテンショメータ、光センサー、ホールセンサーなどが含まれます。私たちのブログ投稿 「を使って同期動作を実現する」 Firgelli リニアアクチュエーター」 このトピックに関する詳細情報を提供します。
アクチュエータは生涯にわたって潤滑されていますか?
リニア アクチュエーターは、ギアボックス アセンブリや親ネジとナット アセンブリなどのアクチュエーターの内部部品にグリース潤滑されています。アクチュエータには生涯グリースが塗布されています。
温度試験
温度テストでは、アクチュエータが極端な温度で動作することと、急激な温度変化に耐えることがテストされます。ほとんどの場合、+100°C の環境から -20°C への繰り返しの変化に耐え、完全な機能を維持できるかどうかのテストがアクチュエーターに対して実行されます。
アクチュエーターの将来の機能
技術の進歩に伴い、アクチュエーターをより良くするためにアクチュエーターに追加される可能性のある将来の機能がいくつかあります。将来の可能性のある機能には次のようなものがあります。
スマート センサー: アクチュエーターには、椅子の位置、圧力、または温度の変化を検出できるスマート センサーが装備されている可能性があります。この情報は、アクチュエータの動きを調整し、よりパーソナライズされた快適な体験をユーザーに提供するために使用できます。
高度な制御システム: アクチュエーターは、より正確で柔軟な動作制御を可能にする高度な制御システムと統合できます。これらの制御システムには、ユーザーの動きの好みを学習し、それに応じてアクチュエーターの動きを調整する AI アルゴリズムも含まれる可能性があります。
ワイヤレス接続: アクチュエータにはワイヤレス接続が装備されており、スマートフォン アプリやその他のワイヤレス デバイスを介してリモートで制御できます。これにより、椅子の位置を調整する際の利便性と柔軟性が向上します。
エネルギーハーベスティング: アクチュエーターは、椅子の動きやユーザーの体温からエネルギーをハーベスティングするように設計でき、外部電源の必要性が減り、アクチュエーターの持続可能性が高まります。
自己診断機能と自己修復機能: アクチュエータには、問題や誤動作を自動的に検出して修正できる自己診断機能と自己修復機能が装備されており、ダウンタイムとメンテナンスのコストが削減されます。
騒音低減: アクチュエーターは、作動中に発生する騒音を低減し、ユーザーにより穏やかな体験を提供するために、消音材料や高度なモーター技術などの騒音低減機能を備えて設計できます。
全体として、これらの将来の機能により、アクチュエーターの性能、利便性、持続可能性、安全性が向上し、アクチュエーターがより優れたものになる可能性があります。
リニア アクチュエータがどのように動作するかをさらに詳しく調べるために、この記事を作成しました。リニアアクチュエータの内部 - アクチュエータの仕組み."
