この記事のために、線形アクチュエーターと呼ばれるさまざまなタイプのアクチュエーターに焦点を当てます。線形運動は、運動または軸方向の動きです。 「アクチュエーター」という言葉は、メカニズムまたはシステムの移動と制御に使用されるコンポーネントを指します。線形アクチュエータは、回転運動を線形運動に変換するために使用されるものです。この動きの変換は、ACまたはDCモーターの助けを借りて、または油圧および空気圧源を使用して行うことができます。速度は、モーターの場合のギア比に基づいて変化させることができます。線形アクチュエーターは、正確な動きまたはスムーズなモーションコントロールに関して、確かに最良の解決策です。線形アクチュエーターには多くのアプリケーションがあります。彼らは、線形位置決めが必要な自動化産業で重要な役割を果たしています。さらに、自動化業界では、ダンパーを制御し、高さを調整するために使用されます。また、ホームオートメーションでも使用されています。ダンパーの開閉、玄関のロック、機械の動きの鈍化などは、線形アクチュエーターの一般的なアプリケーションです。
図1：電動線形アクチュエーター
線形アクチュエーターには多くの種類があります。いくつかはここで説明されています：
機械的線形アクチュエーター：
これらのアクチュエーターは通常、回転運動を線形運動に変換することにより機能します。この変換を行うために使用されるメカニズムは、ネジ、ホイール、アクセルとカムで構成されています。コントロールノブの回転運動は、ネジがノブに取り付けられているように線形動作に変換されました。一部の機械的アクチュエーターは、チェーンドライブなどのプルのみのために作られている間にプッシュするように設計されています。油圧および空気圧のシリンダーは、両方向に力を与えるために使用できます。機械的線形アクチュエーターは、レーザーや光学などで主に使用されています。
これらのアクチュエーターは、線形運動を行うためにオイルなどの加圧された液体を使用します。油圧アクチュエーターの設計は年齢です。それらはアプリケーションで使用されています。アクチュエーターの横には、機能中に生成される熱と騒音を減らすために使用されるバルブ、流体貯水池、ポンプ、モーターなど、他の追加機器がいくつかあります。さらに、漏れの問題があります。このアクチュエータの一般的な適用は、車の油圧ジャックです。油圧線形アクチュエーターは、エンジニアリングマシン、海洋、航空宇宙工学などの多くのアプリケーションで使用されています。
空気圧線形アクチュエーター：
これらのタイプのアクチュエーターは、加圧ガスまたは空気を使用して線形運動を行います。油圧アクチュエーターのように、空気圧線形アクチュエータの設計は非常に古いです。アクチュエータを操作する力を与えるために、エアコンプレッサーが使用されます。高速が必要な場合、または1秒あたり1秒または毎秒30インチなど、1秒でカバーするために大量の線形距離が必要な場合に使用されます。一度インストールされた場所から、ある場所から別の場所に移動する必要がありました。空気圧線形アクチュエータの適用は、センサー、スイッチ、ドア近くの範囲です。
圧電線形アクチュエーター：
これらのアクチュエーターは、セラミックなどの材料を拡張するために電圧を使用します。長さが非常に小さな変化には、大量の電圧が必要です。非常に小さな範囲に使用されます。しかし、大量の負荷で使用できます。それらは基本的に科学的な目的で使用されます。
電気線形アクチュエーター：
これらのタイプのアクチュエーターでは、動きの変換は単一のモーターによって行われます。次に、モーターの回転運動が線形運動に変換されます。負荷を押したり引いたり、引き上げたり下げたりするか、大まかに配置するために、どこでも使用できます。それらを制御することができるため、ポテンショメータや光学センサーなどのフィードバックセンサーを使用して、フィードバックシステムを作成できます。このようにして、モーションを非常に正確に制御できます。
なぜ電気線形アクチュエータが良い選択ですか？
それは、非常に正確に清潔で滑らかでシンプルな動きを望んでいるときに最良の選択肢です。油圧および空気圧の線形アクチュエーターに関係なく、バルブ、コンプレッサー、その他のものがその流体を保持する必要はありません。一方、圧電アクチュエーターには、長さがわずかに変化するために非常に大きな電圧が必要です。したがって、他のすべてのアクチュエーターと比較して、電気アクチュエーターは予算に優しいです。さらに、電気アクチュエーターの漏れの恐れはありません。さらに、彼らは多くのメンテナンスを必要とせず、メンテナンスコストも非常に低くなっています。
したがって、環境に優しい機器に関するすべての要求と懸念を満たすため、回転から線形への動きの清潔で非毒性の変換を望む人にとっては優れた選択です。
より多くのタイプの電気線形アクチュエーター
要件に応じて使用される電気線形アクチュエーターにはさまざまな形式があります。ここで説明されているものもあります：
フィードバック線形アクチュエーター：
これらは、クローズループシステムに使用される線形アクチュエーターです。フィードバック線形アクチュエーター自体は、フィードバックで使用されるセンサーに基づいて異なるタイプを持っています。センサーは、ポテンショメータ、光学、またはホールセンサーです。ポテンショメータタイプのフィードバックアクチュエーターでは、電圧の変化によりアクチュエータの位置を見つけるためにポテンショメーターを使用します。同様に、光学型では、光学センサーと穴のある回転ディスクがギアボックスに取り付けられています。パルスをコントロールボックスに送信することにより、位置は光を通り抜けます。ホールセンサー効果では、回転する磁場がギアボックスに配置されます。回転数は、磁場の正の負の極を介してセンサーによってカウントされます。一部のアプリケーションでは、2つのモーターの速度を制御するためにフィードバックが必要です。フィードバック線形アクチュエータはそれらに最適です。正確な位置制御のために、ある程度のフィードバックテクノロジーを備えたアクチュエーターを使用する必要があります。
線形アクチュエータを追跡：
トラック線形アクチュエーターは、その範囲の動きが屋外ではなくトラックに包まれていることを除いて、典型的な線形アクチュエーターと同じです。したがって、これが、ほこりや水に敏感である理由です。事前に定義されたパスのため、他の同じ物理サイズアクチュエータと比較して、より多くの力に対処できます。トラック線形アクチュエータは、固定水平および垂直運動を必要とする屋内アプリケーションに最適です。
図3：線形アクチュエータを追跡します
列線形アクチュエーター：
列線形アクチュエータは、安定性を保持しながら上方に伸びるアクチュエータのタイプです。列のアクチュエーターが持っている複数の段階のため、彼らは長い在庫を生成します。列アクチュエータには多くの利点があります。それらは、垂直運動のみに設計されています。利点の1つは、リニアガイドがアクチュエータの構造内に構築されるため、外部ガイドを必要としないことです。他の追加のサポートブラケットを使用せずに簡単にインストールできます。リフトにガイドシステムがあるため、キャビネットリフティングなど、さまざまなアプリケーションの他のどのアクチュエーターよりも優れた選択肢になります。
図4：列線形アクチュエータ
マイクロ線形アクチュエーター
彼らは小さく、軽く、静かで、とても耐久性があります。これらの電気マイクロ線形アクチュエーターは、家庭、企業、車両、ヨット、RV、航空機、ロボット工学、無線制御車両、マルチコプタードローン、芸術的設備、医療アプリケーションなどでカスタムオートメーションを作成するのに非常に役立ちます。典型的な マイクロ線形アクチュエーター 小さなストロークで非常に小さなコンパクトサイズを提供しますが、それらの小さなコンパクトなマイクロサイズは、それらが有効に制限されることを意味します。
電気線形アクチュエーターで使用されるモーターの種類
ACおよびDCモーターは、電気線形アクチュエータで使用できます。両方のモータータイプには、いくつかの標準範囲があります。最も一般的には、DCモーターが使用されます。 DCモーターの中で12V DCモーターが最も人気があります。 24V DCモーターは、大規模な力アプリケーションに使用されます。同様に、ACモーターが登場する場合、220〜240Vの単相または220V-240または380-415VAC 3相ACモーターが産業用途に応じて使用される可能性があります。
使用するための適切な線形アクチュエーターを選択します
アプリケーションに適切なアクチュエーターを選択するためには、大きな問題ではありません。実際、線形アクチュエーターは、医療、産業、またはホームオートメーションなどに多くのアプリケーションを持っています。アプリケーションに最適な線形アクチュエーターを決定しながら集中する必要があるステップがいくつかあります。手順を以下に説明します
-
必要な力の量を見つけてください
これは、アプリケーションの正しい線形アクチュエーターを見つけるための最初のステップです。持ち上げるのに必要なオブジェクトの重みは既知である必要があります。さらに、線形アクチュエータをどのように取り付けるべきかは、アクチュエータを選択するために使用される力を決定する上で非常に重要な役割を果たします。
-
アクチュエータが移動する必要がある距離を見つけてください
次のステップは、タスクの要件を満たすために、線形アクチュエーターがどの程度移動する必要があるかを調べることです。在庫の長さは、アクチュエーターがどこまで進むかを決定します。アプリケーションに応じて、大きなストークの長さまたは小さなストークの長さを持つ線形アクチュエーターを持つことが選択されています。
-
必要な速度を見つけてください
速度要件は、線形アクチュエータを選択するためにも役立ちます。タスクが速く移動する必要があるか遅いか。次のステップは、線形アクチュエータの速度を決定するために仕様シートを調べることです。さらに、私たち全員が力を大きく知っているように、速度が遅くなります。
-
最適なタイプの線形アクチュエーターを選択します
上記のすべてのデータを収集した後、タスクに従って適合する線形アクチュエーターのタイプを選択します。 Trach Linear Actuatorは、外側に伸びていないため、小さなスペースに最適です。さらに、ロッドタイプのアクチュエータは、単純な拡張および撤回の目的で使用されます。格納されたサイズに関して長い在庫を持ちたい場合は、列線形アクチュエータがそのようなアプリケーションに最適です。
適切な線形アクチュエーターを選択するために、計算機を作成しました。アプリケーションにいくつかの基本的なパラメーターを入力するだけで、計算機はいくつかのオプションを提供します。計算機にアクセスしてください ここをクリックします
