ステッピングモータードライバー

ステッピングモータードライバーとは

ステッピングモータードライバーとは、ステッピングモーター専用の駆動装置です。

ステッピングモーターは電気的なパルス信号によって回転角度や軸位置を制御するモーターです。ステッピングモータードライバーは、パルス信号を生成してモーターに供給する装置です。

微細なステップでモーターを回転させることができるため、非常に精密な位置制御が可能です。このため、精密な位置決めや移動が必要な用途に適しています。したがって、3DプリンターやCNCマシンなどの高度な用途に使用されます。

ステッピングモータードライバーの使用用途

ステッピングモータードライバーは精密な位置制御が必要な用途で使用されます。以下はその一例です。

1. 3Dプリンター

3Dプリンター内部では、ステッピングモータードライバーが各軸(縦、横、奥行き)の動きを制御しています。これにより、精密な位置制御が可能であり、レイヤーごとの積層が正確に行われます。これに加えてフィラメントの供給やホットエンドの移動によって、3Dモデルが構築されます。

2. CNC加工機

CNC加工機はコンピュータで自動制御する加工装置であり、精密部品などの製作に使用されます。本加工機の内部では主にステッピングモータードライバーによって各軸の動作を制御します。これにより、工作物に対する加工工具の位置と進行方向を精密に制御することが可能です。

3. ロボットアーム

工業用ロボットアームは自動車の組み立て作業などに使用されますが、各関節の動作はステッピングモーターなどによって制御します。したがって、動作範囲と精度はステッピングモータードライバーの性能に依存します。多軸の制御が必要な場合は、複数のステッピングモーターを使用することも多いです。

4. 紡織機械

紡織産業において、ステッピングモーターによって織機や刺繍機の動作を制御する場合があります。これにより、織り方や刺繍のパターンが正確に制御することが可能です。糸の供給や織りのピッチ・速度などを制御することで、正確で均一な織物を製作することできます。

ステッピングモータードライバーの原理

ステッピングモータードライバーの仕組みは、ステッピングモーターを制御するためのパルス信号の生成と、それに基づく電流制御に基づいています。電源回路や制御回路、保護回路などで構成されます。

ステッピングモータードライバーはモーター駆動用の電源回路を有します。DC電源入力の場合は直接モーターへ送電する場合もありますが、AC電源入力の場合は一度DC電源へ整流することが多いです。一般的にはトランジスタやサイリスタなどを使用して整流されます。

制御回路にはマイクロコントローラーや制御ICなどを使用する仕組みです。外部からの指示に基づいて電圧をパルス状に立ち上げ、モーターの動作を制御します。これにより、モーターの速度や方向などを制御することが可能です。

保護回路はモーターやドライバー自体を損傷から保護するための機能です。モーターやドライバーには許容される電流値が存在し、これを超過した場合は回路が過熱して損傷します。したがって、保護回路に過電流保護・過熱保護を組込み、装置が暴走しないようにすることが多いです。

ステッピングモータードライバーの選び方

ステッピングモータードライバーを選定する際は、以下を考慮することが重要です。

1. 入力電圧

入力電圧はステッピングモータードライバーに供給する電源電圧です。一般的なDC12VまたはDC24Vの製品が多く販売されています。ただし、大容量の製品では、AC100VやAC200V入力も可能な場合もあります。

2. 出力電圧

出力電圧はステッピングモーターへ供給する電圧です。小型モーターに対してはDC5Vで送電することも多いです。駆動するステッピングモーターの定格電圧の仕様に合わせて選択する必要があります。

3. 許容電流

ステッピングモータードライバーが供給できる最大電流を示す指標です。モーターの定格電流よりも大きい電流を供給することができる必要があります。高出力のモーターへ供給する場合は、許容電流が高いモータードライバーが必要となります。

4. ドライバタイプ

ステッピングモータードライバーのドライバタイプは、制御信号の種類によって異なります。一般的にはパルスと方向の入力、またはパルス列入力を受け付けるドライバーが多いです。一部のモデルでは他の入力方式も使用可能です。

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絶対に触らないでください(米国ニュース)

Metoree’s Innovative Country-Specific Manufacturer Comparison Feature to Revolutionize Industrial Procurement

Metoree, founded by ZAZA Corporation in 2017, has introduced an innovative feature allowing users to compare the market share of manufacturers by country, enhancing decision-making in choosing manufacturers and suppliers.

With its 2022 expansion into the American market, Metoree has solidified its position as an essential tool for engineers and researchers, featuring an impressive catalog of over 7,000 product categories and 87,00 registered companies.

The platform revolutionizes industrial procurement by digitizing the process of product comparison and acquisition, making it more efficient and precise. Metoree’s global expansion and commitment to creating a worldwide ecosystem for industrial procurement reflect its mission to facilitate access to comprehensive product information and simplify the procurement process.

土系舗装

監修:株式会社松井文ショウ堂

土系舗装とは

土系舗装

土系舗装とは、雑草の育成を防ぐためや歩道などに使用する舗装として使用できる舗装です。

雑草が繁茂すると景観の問題やゴミのポイ捨て問題が起こるため除草作業が必要となります。そのような雑草の問題解決に土系舗装は使用されるため防草土とも呼ばれています。

舗装材としては一般的にアスファルトやコンクリートなどが使われることが多いですが土系舗装の場合は特性が異なり弾力性・保水性があります。

土系舗装は環境にやさしいとされます。天然の素材を使用するため、廃棄時に砕いて土として使用できる製品もあり環境への負荷が比較的少なく、環境に配慮した舗装方法として注目されています。

土系舗装の使用用途

土系舗装は雑草対策や舗装としてさまざまな用途で使用されています。

1. 遊歩道・公園・歴史的建造物の周囲

土系舗装は衝撃吸収性が高く、歩行者に優しいので遊歩道や公園の園路、歴史的建造物の周囲など景観を重視する用途で使用され、雨の日もぬかるむことが無く見た目が土なので自然環境にも調和します。

2.雑草対策

公共の場では道路の中央分離帯、墓地、法面など、雑草対策を行いたい場所で多く使用されています。また、個人宅でもガーデニングやDIYの一環として使用されます。

3.ヒートアイランド現象対策

土系舗装は照り返しを抑えゆるやかな透水性、保水性があり打ち水効果で路面温度の上昇を抑える効果があります。

土系舗装の種類

土系舗装には大きく分けて散水工法、練り工法の2種類の施工方法があります。

1. 散水工法

工場で製造した製品を現地に持ち込み敷き均し、転圧、散水を行うことにより硬化し防草、舗装材として使用できます。荷姿が25kg袋の製品が多く混錬の必要が無い為、小運搬が可能であり大面積だけでなく小さい面積の施工にも向いています。透水性がある製品が多く仕上がりが土に近く景観に優れます。

2. 練り工法

現地にて土と硬化剤・接着剤などを混錬、敷き均し、コテ押さえにより仕上げます。

混錬時に顔料を混ぜる事により色の変更が可能です。また混錬が必要なため狭い現場よりは大面積での施工向きです。透水性は製品により大きく差があります。

土系舗装の選び方

土系舗装を選定する際は、以下の要素を考慮することが重要です。

1. 防草性能

土系舗装は雑草を抑える特性があります。防草性能は舗装表面に生える雑草を抑制し、美観を保つための重要な要素です。防草シートや『防草マサシリーズ』などの特殊な舗装素材を使用することで、草の生育を防止することができます。

2. 強度

土系舗装の強度は舗装面が雑草抑制や交通負荷に耐える能力を示す指標です。舗装強度は原料の土や硬化剤の種類などによって決定されます。防草、歩行場所の舗装などの使用目的に応じて、適切な強度の舗装を選択することが重要です。

3. 透水性

土系舗装の透水性は舗装表面からの雨水の排水能力を示す指標です。十分な透水性を確保することで、水溜まりや浸水被害を防ぐことができます。排水勾配を設けることで、更に水はけを向上させることができます。

4. デザイン

舗装面の外観を周囲環境と調和させることにより、利用者の視覚的な満足度などを向上させることが可能です。舗装素材の色や配置パターンなどを工夫することで、美しい景観や利便性を実現することができます。また、地域の文化や伝統に合わせたデザインを取り入れることも重要です。

本記事は土系舗装を製造・販売する株式会社松井文ショウ堂様に監修を頂きました。

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多孔体

多孔体とは

多孔体とは、構造の内部に多数の小さな穴を有する物質です。

穴によって単位体積あたりの表面積が非常に大きいため、物質との接触面積が広い点が特徴です。化学反応の触媒や物質の吸着、センサー材料として適しています。高い表面積によってガスや液体を効率的に吸着することができるため、この性質を利用して空気や水の浄化に使用されることも多いです。

また、内部に空気を多く含むため、同じ体積の材料と比較して軽量になります。これは自動車産業や建築材料などで重宝される特徴です。空気を孔内に閉じ込めることができるため熱伝導率も低く、優れた断熱材となります。

多孔体の使用用途

多孔体は材料によって様々な用途で使用できます。以下はその使用用途一例です。

1. 半導体製造装置部品

半導体製造において、ガスの精密な流量制御が必要です。多孔体はガスの流れを均一に分配するためのフィルターやディフューザーとして使用されることがあります。これにより、反応ガスがウェハー上で均一に反応することが保証され、製品の品質と一貫性が向上します。

また、半導体製造過程では非常に細かい粒子や不純物を取り除く必要があります。多孔体のフィルターによってガスや液体から微粒子を効率的に除去し、製造環境を清潔に保つことが可能です。その他としてマイクロリアクターなどにも使用されます。

2. 音響材料

多孔体は内部構造によって音波を吸収し、音の反射を減少させる能力を有します。したがって、音響材料として広く利用されます。劇場や映画館または録音スタジオなど、エコーやノイズを減少させたい場所で使用されます。

壁面や天井に音響パネルとして組み込まれ、理想的な音響環境を実現します。これにより、楽器の演奏などをより魅力的に演出することが可能です。

3. 建築材料

多孔質は軽量性と断熱性が高い点が特徴です。一例として、多孔質セラミックスや泡状コンクリートなどは軽量性と耐久性が高いため、建築物の負荷を減少させつつ構造強度の高い材料として使用できます。また、多孔体は断熱性能も高いため、建築物のエネルギー効率を向上させることも可能です。

4. 触媒

多孔質材料は表面積が広いため、化学反応を加速させる触媒として使用されます。触媒の活性部位が増加するため、反応効率が向上します。石油精製や排ガス浄化など、多岐にわたる産業で重要な役割を果たしています。

5. ろ過材料

多孔質フィルターは微細な孔構造により、液体やガスから不純物を除去する能力を有します。水処理や空気清浄などの分野で利用されることが多く、水処理施設などでは多孔体セラミックフィルターによって有害物質を除去するために使用されます。また、空気清浄器内部においては、HEPAフィルターなどの多孔質材料が空気中の粒子やアレルゲンを捕捉します。

多孔体の原理

多孔体の内部には多数の小さな空洞が存在します。これらの孔サイズや形状は、多孔体の物理的・化学的特性を決定づける重要な要素です。

多孔体は孔サイズによって、マクロポーラスとメソポーラス、ミクロポーラスに分類されます。マクロポーラスは孔直径が50nm以上の製品で、液体の保持や大きな分子の運搬に使用されます。メソポーラスは孔直径が2~50nmの製品で、触媒や吸着剤としての用途で有利です。ミクロポーラスは孔直径が2nm以下の製品で、小さな分子を選択的に吸着する能力を有します。

多孔体の孔形状は管形やスリット形など、様々な製品が存在します。また、孔の分布が均一な場合もあれば、不均一な場合もあります。孔の形状・分布は材料の加工過程によって大きく影響を受けます。

多孔体の選び方

多孔体を選ぶ際は、以下の要素を考慮することが重要です。

1. 材質

多孔体の材質には主にセラミックスや金属、炭素材料などが使用されます。

セラミックスは耐熱性や耐薬品性が高く、機械的強度も優れている点が特徴です。水処理やガスろ過、触媒担体などに使用されます。

金属は熱伝導性や電気伝導性が高く、強度も優れている点が特徴です。金属フォームは熱交換器や衝撃吸収材料として使用されることがあります。

炭素材料は吸着能力が高い点が特徴です。ガス吸着や液体浄化に適しています。

2. 孔サイズ

孔のサイズによって用途が異なります。孔が大きいほど大きな分子を吸着する用途に適しています。孔が小さくなるにしたがって、特定の分子を捕集する用途に使用されることが多いです。

3. 孔分布

孔の分布によっても用途が異なります。孔サイズが均一に分布している多孔体は、特定の分子を吸着するのに有利です。異なるサイズの孔が混在する多孔体は、複数の異なるサイズの分子を同時に取り扱う用途に適しています。

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Spirit Levels

What Is a Spirit Level?

A spirit level serves as a fundamental tool for measuring the horizontality or verticality of a surface relative to the ground.

Beyond its primary horizontal and vertical measurements, it can also accurately gauge angles such as 45 degrees. Alternately referred to as a bubble level or simply a level, its most prevalent form is the bubble spirit level, utilizing a liquid and an air bubble within a tube. Widely employed in civil engineering, construction, surveying, and general construction tasks, it facilitates the establishment of both horizontal and vertical planes.

Applications of Spirit Levels

Spirit levels are extensively used in various fields such as civil engineering, construction, and surveying.

  • Construction works
  • Civil engineering projects
  • Plumbing and electrical installations
  • Interior finishing
  • DIY and home improvement

Spirit levels are sometimes integrated into devices and equipment that require horizontal or vertical alignment. Bubble levels or circular levels are commonly embedded in such machines, which include:

  • General surveying instruments (poles, rods, distance-measuring prisms, etc.), pile drivers
  • Mobile cranes, aerial work platforms, satellite relay vehicles, and other vehicles
  • Scales
  • Workbenches
  • Projectors, cameras, tripods
  • Directional compasses
  • Sports equipment

Principle of Spirit Levels

1. Overview of Bubble Spirit Levels

Predominantly, the bubble spirit level is the most utilized variant, with its measuring capability contingent upon the mounting angle of the bubble tube. Comprising a transparent sealed container filled with a clear liquid such as alcohol, the tube houses a single air bubble. It features reference lines (or marks), and the bubble’s position between these lines indicates the surface’s horizontal or vertical alignment.
A single spirit level may have various bubble tube configurations, such as:

  • Two tubes for horizontal and vertical measurements
  • Three tubes, adding a 45-degree angle measurement
  • Five tubes, including 30-degree, 45-degree, and 60-degree tubes (mainly for civil engineering)
  • Models with an adjustable slant function for roofing work
  • Circular spirit levels, or disc levels, adhere to the same operating principle, featuring a transparent disc containing a liquid and a solitary bubble, facilitating two-dimensional leveling.

2. Gradient Measurement

The reference lines on a bubble spirit level can also facilitate gradient measurements. A four-line level (two lines on each side) can measure a 1/100 gradient (1 cm slope per 1 m), with alignment indicated when the bubble’s edge aligns with the second line from the inside. Six-line levels (three lines on each side) accommodate both 1/100 and 2/100 gradients.

3. Sensitivity and Accuracy

The sensitivity and accuracy of spirit levels are defined by JIS standards. Sensitivity is the gradient at which the bubble starts moving and is classified as:

  • Type 1: 0.02mm/m
  • Type 2: 0.05mm/m
  • Type 3: 0.1mm/m

Accuracy refers to the error when the bubble position changes upon reversing the level. It’s expressed in height (in μm) per 1m base or in angles (in seconds). There are Class A and Class B accuracies, with Class A being more precise, but Class B is sufficient for general use.

Types of Spirit Levels

1. Overview

In addition to bubble spirit levels and circular levels, the market encompasses laser levels, angle-measuring levels (inclinometers), and digital levels.

2. Bubble and Circular Levels

In various configurations concerning the number and angles of the bubble tubes, bubble spirit levels cater to diverse requirements. Models equipped with magnets are conducive to attachment to metallic objects for determining levelness. Circular levels, while adept at measuring horizontal planes in two dimensions, typically exhibit lower accuracy than bubble levels.

Traditional bubble tubes often have black markings, which can overlap with the scale on the other side of the tube, making it difficult to read. Models with white markings make the scale on the far side less prominent, improving visibility even when scales overlap. Sizes and shapes (flat, square, etc.) also vary, allowing selection based on the application.

3. Laser Levels

Laser levels integrate laser functionality into traditional spirit levels or solely feature laser capabilities. They project laser beams onto distant surfaces such as floors or walls to ascertain levelness, supplementing surface level measurement. Point and line laser projections are available.

4. Digital Levels

Digital levels digitally display angles, offering heightened accuracy compared to traditional bubble levels. Powered by batteries, opting for models equipped with dust and waterproof features is advisable for outdoor applications.

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Thermocouple Probe

What Is a Thermocouple Probe?

A thermocouple probe is a sensor widely used in various fields, including medical and industrial settings, for temperature measurement.

Its operation is based on the Seebeck effect, which is fundamental to the thermocouple‘s temperature measurement principle.

The Seebeck effect occurs when dissimilar metals are connected in a loop circuit; a temperature difference applied at each junction generates a potential difference. This potential difference, which depends on the types of metals used and the temperature difference, allows for the calculation of the measured temperature at the desired measurement location by correlating it with the generated potential difference.

When selecting a thermocouple probe, it is crucial to choose the appropriate type based on specified standards, as the measurable temperature range and accuracy vary with the thermocouple type.

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Mezzanine Platform

What Are Mezzanine Platforms?

Mezzanine platforms are structures designed to optimize the utilization of architectural space.

Often employed in buildings with high ceilings, such as industrial facilities, commercial establishments, and logistics warehouses, mezzanine platforms maximize the use of limited ground area. They provide additional workspaces, office areas, or storage spaces, thereby enhancing the building’s profitability and convenience.

Offering more than just space and cost savings, mezzanine platforms also bring benefits like safety, durability, and design versatility, making them a popular solution for a variety of needs.

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Loop Detector

What Are Loop Detectors?

Loop detectors are devices designed to identify and analyze recurring signals or data loops within systems or networks.

These devices are critical in applications like traffic signal control and computer networks, where they detect vehicle presence or data packet routing repetitions. Technologies such as magnetic sensors or electromagnetic induction loops enable their precise functioning. By accurately identifying and managing repetitions, loop detectors play a vital role in enhancing traffic flow and network data efficiency, contributing to overall system reliability.

They are instrumental in stabilizing complex systems, mitigating congestion, and ensuring a balance between smooth traffic flow and dependable communication environments.

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Liquid Cold Plate

What Are Liquid Cold Plates?

Liquid cold plates are devices designed to cool electronic components and other heat-sensitive parts by circulating liquids like water or glycol.

Made from highly thermally conductive materials such as aluminum or copper, these plates incorporate internal pipes or channels that allow the cooling liquid to flow through. This process absorbs heat from the components in contact with the plate, with the absorbed heat then being dissipated continuously as the liquid circulates through an external radiator.

With their high cooling efficiency and reliability, liquid cold plates have become essential in managing the thermal conditions of high-heat-generating components across electronics, automotive, aerospace, medical, and energy sectors.

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Lifting Wedge

What Are Lifting Wedges?

Lifting wedges are tools designed for vertically lifting heavy objects.

These tools are wedge-shaped, featuring a stepped leading edge to support the weight. When the leading edge is placed into the gap between the weight and the ground and force is applied, the wedge lifts the object vertically. This design facilitates the lifting process, making it more efficient.

Both hydraulic and manual lifting wedges are available, with enhancements like hydraulic pumps and step blocks to suit various lifting needs.

They are especially useful for tasks requiring precision, such as moving machinery, performing maintenance, and stacking concrete blocks at construction sites.