動力源、伝達手段、軸受または案内機構、フレームまたは支持構造、位置フィードバック(ほとんどの場合)。
メカトロニクスの中でも特に紛らわしい分野の一つにアクチュエータがあります。問題は、複数の部品を組み立てたアクチュエータを購入できる場合もあれば、部品単体で購入できる場合もあり、それらはすべてアクチュエータと呼ばれていることです。これは従来からメカトロニクスの中でも曖昧な分野であり、少しでも分かりやすくするために、ここで少し定義を付け加えたいと思います。
アクチュエータアセンブリは、パッケージに統合された5つの異なる技術で構成されています。これらの5つとは、動力源、伝達手段、ベアリングまたはガイド、フレームまたは支持構造、位置フィードバック(ほとんどの場合)です。
アクチュエータアセンブリは多くの構成要素から成り立っています。それぞれの構成要素が全体の結果にどのように貢献するかを理解する必要があります。しかし、アクチュエータアセンブリの場合、統合エンジニアリングはサプライヤーによって既に実施されているため、ユーザー側でその作業を行う必要はありません。多くの場合、これは特定のアプリケーションの要件に対応する上で最も費用対効果が高く便利な方法です。
しかし、既製のソリューションには、多くの場合、何らかの妥協点が伴います。これは当然のことです。なぜなら、サプライヤーが提供するソリューションは、さまざまな要件に適合する必要があるからです。既製のソリューションが適合するか、あるいは適合させることができるのであれば、それで問題ありません。
しかし、既製のソリューションが見つからない場合、既存の技術ソリューションの中から最適なものを選ぶのは大変な作業となる可能性があります。アクチュエータ技術は、メカトロニクス特有の、多様な技術が交錯する好例であり、同時に大きな課題でもあります。
動力源としては、電気モーター、空気圧モーター、油圧モーター、または空気圧シリンダー、油圧シリンダーなどが挙げられる。
モーターケース内の伝達手段には、ベルトとプーリー、リードスクリューとナット、またはラックアンドピニオンといった機械的な回転運動から直線運動への変換が必要となる。シリンダーアクチュエータはこのような変換を必要としないが、回転システムのように機械的な利点を利用できないため、必要な力が増加するにつれてシリンダーのサイズも大きくなる。
ベアリングはそれ自体が大きなテーマですが、アクチュエータのリニアベアリングは通常、ボールケージ付きの研磨ロッド型、または角型クロスローラー型です。
フレームまたは支持構造とは、部品を組み立てるために必要なあらゆる構造のことです。送りねじシステムは、特別な応力がかかる要素がなく、受動的な重量負荷のみがかかるため、比較的単純な構造です。ベルトとプーリーには張力をかける必要があり、支持システムはたわむことなく張力負荷に耐えられるものでなければなりません。
フィードバック要件もまた、幅広いテーマです。なぜなら、フィードバック装置はコントローラと接続する必要があるからです。通常、フィードバックの焦点は精度ですが、精度が高すぎると問題が生じる場合もあります。もう一つの重要な考慮事項は、動作環境です。高温や過酷な環境では、適切な技術ソリューションが制限されます。
投稿日時:2020年4月20日





