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電動アクチュエータについての概要、用途、原理などをご説明します。また、電動アクチュエータのメーカー54社一覧や企業ランキングも掲載しておりますので是非ご覧ください。電動アクチュエータ関連企業の2025年2月注目ランキングは1位:株式会社椿本チエイン、2位:駿河精機株式会社、3位:株式会社アイエイアイとなっています。
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電動アクチュエータとは、モータによってシリンダやスライダーを駆動する駆動装置です。
駆動源にモーターが用いるため、空圧式や油圧式に比べて高い応答性や効率性が得られます。
電動アクチュエータは主に産業機器に使用されます。用途は動作プラットフォームの精密な位置決めなど多様です。以下に使用用途を列挙します。
生産工場自動化の際などに使用されます。内蔵するサーボモーターで精密動作するため、小型部品の加工に使用される場合が多いです。
近年は電動自動車の拡販に伴い、車載用の電動アクチュエータが拡販しつつあります。
電動アクチュエータを構成する主要部品はモーター、ボールネジ、ガイドです。
モーターとボールネジはギヤやベルトで連結され、モーターの回転運動をボールネジで直線運動に変換します。モーターの回転数を制御して、直線運動の位置制御ができます。
駆動源のモーターにはサーボモーターやステッピングモーターが使用される場合が多く、精密な位置決めが可能です。
電動アクチュエータには多様な用途があり、使用目的に応じた適切な種類を選定する必要があります。
・搬送・組み立て：物品の移動や昇降作業を行う
・回転：バルブやシャッターの開閉に使用する
・押付・引張り：プレス機や締め付け作業に適用する
・流量制御：バルブやダンパーの開閉を制御する
・ストッパ：機械の位置決めや制止に使用する
用途を明確にすることで、適したアクチュエータの種類（直線型・回転型など）を決めることができます。
電動アクチュエータが発生できる推力を確認することが重要です。推力が不足すると、適切に作動しない可能性があります。
・0 - 200 kg：小型機器の駆動や軽量物の搬送
・200 - 500 kg：中型の装置や機械部品の移動
・500 - 1,000 kg：重いバルブやシャッターの駆動、重量物の押し引き
適切な推力を選定することで、安全かつ確実に動作させることができます。
ストロークとは、アクチュエータが移動できる距離を指します。用途に応じて適切な範囲を選ぶことが重要です。
・0 - 100 mm：細かい位置調整
・100 - 500 mm：一般的な機械装置に適用
・500 - 1,000 mm：比較的大きな移動を伴う用途
・1,000 - 5,000 mm：長距離のスライドや搬送装置向け
必要な移動距離を考慮し、余裕を持ったストロークを選定することで、安定した動作が可能になります。
電動アクチュエータの保護等級（IPコード）は、設置環境や使用条件に応じて選定が必要です。
・IP20～IP40：粉塵や水の影響が少ない屋内用途向け。
・IP55：防塵・防水性能が中程度で、粉塵や水しぶきのある環境向け。
・IP65：完全防塵で耐水性があり、屋外や水がかかる場所に適する。
・IP67：短時間の水没に耐え、屋外や湿度の高い場所に適する。
・IP69K：高温・高圧水での洗浄が可能で、食品・医療機器向け。
近年、自動車分野において自動運転化や脱炭素・クリーンエネルギー化が求められています。そのため、多くの企業で汎用性の高い電動アクチュエータを開発中です。
電動アクチュエータは、クラッチやシフト、ブレーキ、レバー、電動ポンプ、エンジン用の電動バルブや電動スロットルに使用されます。
モーターの軸配置 (同軸直列タイプや平行軸タイプなど) や大きさを選定できます。これにより、車種ごとのカスタム開発費用を削減することが可能です。
世界の電動アクチュエータの市場規模は、2020年から2024年の間に8億4,386万$の成長が見込まれます。以下が市場規模拡大の背景です。
AIなどの新しい技術が開発されていくことで、市場は拡大していくとみられています。
電動アクチュエータは産業用ロボットなどに組み込まれています。
産業用ロボットに組み込まれる電動アクチュエータは、一般的にロボットに付随したティーチングボックスから簡単に操作が可能です。
ティーチングボックスから任意の指示を送り、ロボットを制御することができます。これによってタクトタイムの短縮が期待できます。
ティーチングボックスでは、ロボット用のプログラミング言語で電動アクチュエータを制御します。
プログラムによってロボット本体と電動アクチュエータを同時に制御できるため、機器間の制御誤差を無くし、制御精度を向上させることが可能です。
参考文献
https://www.jstage.jst.go.jp/article/kikaic/77/778/77_778_2412/_pdf
http://www.comp.tmu.ac.jp/prost/insider/mechatro/mechatronics7.pdf
https://www.nikkan.co.jp/articles/view/00386754?isReadConfirmed=true
http://dl.mitsubishielectric.co.jp/dl/fa/document/catalog/robot/l-09072/l09072a.pdf
https://engineer.fabcross.jp/archeive/160524_ntn.html
*一部商社などの取扱い企業なども含みます。
| 順位 | 会社名 | クリックシェア |
|---|---|---|
| 1 | 株式会社椿本チエイン |
8.1%
|
| 2 | 駿河精機株式会社 |
4.7%
|
| 3 | 株式会社アイエイアイ |
4.4%
|
| 4 | 株式会社デンソーウェーブ |
4.0%
|
| 5 | 日本ギア工業株式会社 |
3.7%
|
| 6 | ニデック株式会社 |
3.4%
|
| 7 | コーエイ工業株式会社 |
3.4%
|
| 8 | ニデックパワートレインシステムズ株式会社 |
2.7%
|
| 9 | ヤマハ発動機株式会社 |
2.7%
|
| 10 | 巴バルブ株式会社 |
2.7%
|
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