アクチュエータの種類は何ですか?

最も一般的なタイプのアクチュエータは、ロータリーアクチュエータとリニアアクチュエータです。線形カテゴリには、油圧、空気圧、圧電などのタイプもあります。最も一般的に使用されているアクチュエータは、実際には電動リニアアクチュエータであり、これらは私たちの日常生活で想像以上に使用されています。誰もが毎日の生活の中で少なくとも1日1回リニアアクチュエータを使用していると推定されていますが、私たちはそれに気づいていません。私たちはあなたが役に立つと思うかもしれない記事をここに書きました。 「」に使用されるリニアアクチュエータとは何ですか"
ロータリーアクチュエータとリニアアクチュエータ
この記事のために、リニアアクチュエータと呼ばれるさまざまなタイプのアクチュエータに焦点を当てます。直線運動は、運動または軸運動への往復運動です。 「アクチュエータ」という言葉は、メカニズムまたはシステムを移動および制御するために使用されるコンポーネントを指します。リニアアクチュエータは、回転運動を直線運動に変換するために使用されるアクチュエータです。この運動の変換は、ACまたはDCモーターを使用するか、油圧および空気圧源を使用して行うことができます。モーターの場合、ギア比に基づいて速度を変えることができます。リニアアクチュエータは、正確なモーションまたはスムーズなモーションコントロールに関しては確かに最良のソリューションです。リニアアクチュエータの用途はたくさんあります。これらは、リニアポジショニングが必要なオートメーション業界で重要な役割を果たします。さらに、オートメーション業界では、ダンパーの制御と高さの調整に使用されます。また、ホームオートメーションでも使用されます。リニアアクチュエータの一般的な用途は、ダンパーの開閉、玄関のロック、機械の動きの減速などです。
アクチュエータの種類

図1:電動リニアアクチュエータ

リニアアクチュエータ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:

機械式リニアアクチュエータ:

これらのアクチュエータは通常、回転運動を直線運動に変換することによって機能します。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、車軸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、ノブに取り付けられたネジの助けを借りて直線運動に変換されました。チェーンドライブのように、押すだけの機械式アクチュエータもあれば、引くだけの機械式アクチュエータもあります。油圧シリンダーと空気圧シリンダーを使用して、両方向に力を加えることができます。メカニカルリニアアクチュエータは、主にレーザーや光学などで使用されています。

油圧リニアアクチュエータ

これらのアクチュエータは、直線運動を行うためにオイルなどの加圧流体を使用します。油圧アクチュエータの設計は古くからあります。それらは、操作に高い力が必要なアプリケーションで使用されます。アクチュエータのほかに、バルブ、液体リザーバー、ポンプ、モーターなど、機能中に発生する熱と騒音を低減するために使用されるその他の機器がいくつかあります。また、漏れの問題もあります。このアクチュエータの一般的な用途は、車の油圧ジャッキです。油圧リニアアクチュエータは、エンジニアリングマシン、海洋および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ます。

空気圧リニアアクチュエータ:

これらのタイプのアクチュエータは、加圧ガスまたは空気を使用して直線運動を行います。油圧アクチュエータと同様に、空気圧リニアアクチュエータの設計は非常に古いものです。エアコンプレッサーは、アクチュエーターを操作するための電力を供給するために使用されます。これらは、高速が必要な場合、または1秒あたりのインチや30インチなど、1秒でカバーするために大量の直線距離が必要な場合に使用されます。一度インストールすると、ある場所から別の場所に移動する必要があります。空気圧リニアアクチュエータの用途は、センサー、スイッチ、ドアクローザーなどに及びます。

空気圧リニアアクチュエータ

圧電リニアアクチュエータ:

これらのアクチュエータは、セラミックなどの材料を膨張させるために電圧を使用します。非常に小さな長さの変化には、大量の電圧が必要です。非常に狭い範囲で使用されます。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。

圧電リニアアクチュエータ

電気リニアアクチュエータ:

これらのタイプのアクチュエータでは、モーション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直線運動に変換されます。荷物を押したり引いたり、上げ下げしたり、大まかに配置したりする場合でも、どこでも使用できます。それらは制御できるので、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の助けを借りてフィードバックシステムを作ることができます。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。

なぜ電動リニアアクチュエータが良い選択なのですか?

クリーンでスムーズ、そしてシンプルな動きを高精度で実現したい場合に最適です。油圧式および空気圧式のリニアアクチュエーターに関係なく、その流体を保持するためのバルブ、コンプレッサー、その他のものは必要ありません。一方、圧電アクチュエータは、長さのわずかな変化に対して非常に大きな電圧を必要とします。したがって、電動アクチュエータは、他のすべてのアクチュエータと比較して、予算にやさしいです。また、電動アクチュエータの漏れの心配もありません。さらに、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、環境にやさしい機器に関するすべての要求と懸念を完全に満たすため、回転運動から線形運動へのクリーンで毒性のない変換が必要な場合に最適です。

より多くの種類の電動リニアアクチュエータ

要件に応じて使用される電動リニアアクチュエータにはさまざまな形式があります。ここでいくつか説明します:

 

フィードバックリニアアクチュエータ:

これらは、閉ループシステムに使用されるリニアアクチュエータです。フィードバックリニアアクチュエータ自体は、フィードバックで使用されるセンサーに基づいてさまざまなタイプがあります。センサーは、ポテンショメーター、光学センサー、またはホールセンサーである可能性があります。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では、ポテンショメータを使用して、電圧の変化によってアクチュエータの位置を見つけます。同様に、光学式では、光学センサーと穴の開いた回転ディスクがギアボックスに取り付けられています。位置は、制御ボックスにパルスを送信することにより、光を介してフィードバックされます。ホールセンサー効果では、回転磁界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が、フィードバックリニアアクチュエーターが最適です。正確な位置制御を行うには、ある程度のフィードバック技術を備えたアクチュエータを使用する必要もあります。

フィードバックアクチュエータ

トラックリニアアクチュエータ:

トラックリニアアクチュエータは、その移動範囲が屋外ではなくトラックに含まれていることを除いて、一般的なリニアアクチュエータと同じです。したがって、これが理由です、それはほこりや水に敏感です。パスが事前定義されているため、他の同じ物理サイズのアクチュエータと比較して、より多くの力を処理できます。トラックリニアアクチュエータは、水平方向と垂直方向の動きを修正する必要がある屋内アプリケーションに最適です。

図3:トラックリニアアクチュエータ

コラムリニアアクチュエーター:

コラムリニアアクチュエータは、安定性を保ちながら上方に伸びるタイプのアクチュエータです。カラムアクチュエータには複数のステージがあるため、長い在庫があります。カラム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のために設計されています。利点の1つは、アクチュエータの構造内にリニアガイドが組み込まれているため、外部ガイドが不要なことです。これらは、他の追加のサポートブラケットを使用せずに簡単に取り付けることができます。リフトにガイドシステムがあるため、キャビネットリフトなどのさまざまなアプリケーションで他のどのアクチュエータよりも優れたオプションになります。

 コラムリフト式アクチュエータ

図4:カラムリニアアクチュエータ

マイクロリニアアクチュエータ

小さく、軽く、静かで、非常に耐久性があります。これらの電動マイクロリニアアクチュエータは、家庭、企業、車両、ヨット、RV、航空機、ロボット工学、ラジコン車両、マルチコプタードローン、芸術的な設備、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 マイクロリニアアクチュエータ は、ストロークが小さい非常に小さいコンパクトサイズを提供しますが、小さいコンパクトなマイクロサイズは、力が制限されることを意味します。

マイクロリニアアクチュエータ


電動リニアアクチュエータに使用されるモーターの種類

ACおよびDCモーターは電動リニアアクチュエーターで使用できます。どちらのモータータイプにも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12VDCモーターが最も人気があります。 24V DCモーターは、大きな力の適用に使用されます。同様に、ACモーターの場合、産業用アプリケーションに応じて、220-240V単相または220V-240または380-415VAC三相ACモーターが使用されます。

使用する適切なリニアアクチュエータの選択

アプリケーションに適したアクチュエータを選択することは大きな問題ではありません。確かに、リニアアクチュエータは、医療、産業作業、ホームオートメーションなどで多くの用途があります。用途に最適なリニアアクチュエータを決定する際に焦点を当てる必要のあるいくつかのステップがあります。手順は以下のとおりです

  1. 必要な力の量を調べる

これは、アプリケーションに適したリニアアクチュエータ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物体の重量を知る必要があります。さらに、リニアアクチュエータをどのように取り付けるかは、アクチュエータの選択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。

  1. アクチュエータが移動する必要がある距離を調べます

次のステップは、タスクの要件を満たすためにリニアアクチュエータがどれだけ移動する必要があるかを見つけることです。ストックの長さは、アクチュエータがどこまで進むかを決定します。用途に応じて、ストローク長が大きいまたはストローク長が小さいリニアアクチュエータを使用することが天候によって選択されます。

  1. 必要な速度を見つける

速度要件は、リニアアクチュエータを選択するためにも役立ちます。タスクを高速または低速で移動する必要があるかどうか。それが理解されたら、次のステップは、リニアアクチュエータの速度を決定するために仕様書を調べることです。さらに、私たち全員が知っているように、力が大きいほど、速度は遅くなります。

  1. 最適なタイプのリニアアクチュエータを選択してください

上記のデータをすべて収集したら、タスクに応じて適合するリニアアクチュエータのタイプを選択します。気管切開リニアアクチュエータは、外側に伸びないため、狭い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、簡単な伸縮の目的で使用されます。引き込みサイズに関して長いストックが必要な場合は、カラムリニア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。

適切なリニアアクチュエータの選択を支援するために、電卓を作成しました。アプリケーションの基本的なパラメータを入力するだけで、電卓にいくつかのオプションが表示されます。電卓にアクセスする ここをクリック

 

リニアアクチュエータ計算機

 

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