電動アクチュエータ

電動アクチュエータとは電動アクチュエータ

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の使用用途

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。

  • ワークの移動や搬送など、載せて運ぶ用途。
  • ワークの取り出しや収納など、押して運ぶ用途。
  • テーブルの位置決めやアーム駆動など、載せて回す用途。

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の原理

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のその他情報

1. 自動車分野での利用

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。

2. 電動アクチュエータのシェア

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。

  • ロボットの普及における電動アクチュエータの使用の増加
  • スマートアクチュエータの需要拡大
  • 民間用・防衛用航空機の需要拡大
  • 発展途上国での自動化需要拡大
  • ロボットを活用した柔軟な生産システムのニーズの拡大

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。

3. 電動アクチュエータの制御

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

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