Actuators - What is an Actuator?

선형 액추에이터의 기본

액추에이터는 에너지를 움직임으로 변환하여 운동을 유발할 수있는 기계적 힘을 만들어내는 메커니즘입니다. 입력 에너지를 가져 와서 선형 또는 회전 운동으로 변환하여 기계의 핵심 구성 요소가됩니다.

액추에이터는 우리 삶의 기본 부분이며, 당신의 존재의 모든 측면에 들어가는 널리 사용되는 장치이며, 현대 세계에서의 중요성은 과소 평가 될 수 없습니다. 실제로, 액추에이터는 전기 에너지 원이 제공되면 거의 모든 기계 이동을 만드는 핵심입니다.

산업 전반의 주요 유형의 액추에이터 및 다양한 응용 분야에 대해 배우고 액추에이터가 어떻게 작동하는지, 어떻게 연결하고 일을 움직이는 지 이해할 수 있습니다.

액추에이터는 무엇입니까?

액추에이터는 모션을 만들 수있는 모든 기계의 일부입니다. 인체의 근육이 다리, 팔, 손가락 및 기타 부분을 움직일 수있는 것처럼 액추에이터는 기계 장치의 움직임을 가능하게하는 구성 요소입니다.

그것은 들어오는 에너지와 신호를 기계적 힘으로 변환함으로써이를 수행합니다. 이 들어오는 힘은 전기, 공압 (공기) 또는 유압 (물) 일 수 있으며 나가는 운동은 회전식 또는 선형 일 수 있습니다.

선형 액추에이터는 문의 액세스 제어 시스템에서 로봇에 이르기까지 지역 창고에서 무거운 리프팅을하는 로봇에 이르기까지 우리 주변의 모든 것에 존재합니다. 우리의 휴대 전화조차도 침묵 할 때 진동을 만들 수있는 액추에이터가 있습니다.

다른 유형의 액추에이터

전기 액추에이터 모터 구동이며 다른 회로 기능을 트리거하는 경향이 있습니다. 전류를 사용하여 구동되며 일반적으로 제어 시스템 내에서 사용됩니다. 이러한 유형의 선형 액추에이터는 다양한 이점을 제공합니다. 구축 또는 적용이 간단하며 소음을 최소화하며 비용과 에너지 효율적입니다. 그들의 단점은 속도가 낮고 무거운 하중에 부적합하다는 것입니다.

유압 액추에이터반면에, 10 킬로 톤 이상의 부담을 처리 할 수 ​​있습니다. 전형적인 유압 액추에이터는 실린더, 피스톤 및 스프링으로 구성된 피스톤과 같은 액추에이터입니다. 또한 유압 공급 및 리턴 라인 및 STEM이 필요합니다. 그들은 고성기 애플리케이션을 처리 할 수 ​​있으며 동일한 전력을 유지하면서 펌프와 모터 근처에 위치 할 필요가 없습니다. 그러나 유체가 누출되어 효율성이 높아져 잠재적 손상을 유발할 수 있다는 점에서 단점이 있습니다. 또한 릴리스 밸브, 호스, 탱크 및 규제 기관과 같은 다양한 보조 부품이 필요합니다.

공압 액추에이터 기능 측면에서 전기와 유압 사이에 앉아 작은 내지 큰 하중을 처리 할 수 ​​있습니다. 공압 액추에이터는 압축 공기 또는 가스를 사용하여 피스톤을 중공 실린더를 따라 움직여 하중을 움직이게합니다. 공압 액추에이터는 일반적으로 그들이 생성하는 빠른 움직임에 대해 칭찬을 받지만 유압 액추에이터와 마찬가지로 밸브, 튜브 및 압축기와 같은 보완 부품이 필요합니다.

액추에이터 선택

올바른 선형 액추에이터를 선택하려면 하나의 크기에 맞는 모델이없고 액추에이터 유형 (선형 공압, 전기 회전식, 회전 공압 등)은 업계와 응용에 따라 다르므로 자세한 고려가 필요합니다.

액추에이터 내부 : 주요 구성 요소가 설명되었습니다

액추에이터는 에너지를 움직이게하고 해당 운동을 효과적으로 제어합니다. 다양한 요소가 액추에이터 성능에 영향을 미치지 만, 여러 유형의 액추에이터에서 몇 가지 주요 구성 요소가 일관됩니다.

주요 구성 요소 :

• 전원: 선형 액추에이터에 전력을 공급하는 에너지 원은 전기, 공압 (공기), 유압 (물) 또는 기타 유형 일 수 있습니다. 각 소스는 응용 프로그램에 따라 고유 한 이점을 제공하며 전원 선택은 액추에이터의 설계 및 기능에 큰 영향을 미칩니다.
• 전원 변환기 : 이 구성 요소는 전원에서 액추에이터로 에너지를 전달하여 필요한 출력 매개 변수와 정렬되도록 에너지를 조정합니다. 예를 들어, 유압 비례 밸브는 입력과 원하는 모션 출력 사이의 일관성을 보장하기 위해 물 흐름을 조절하는 반면, 전기 인버터는 직류 (DC)를 전기 액추에이터의 교대 전류 (AC)로 변환합니다.
• 액추에이터 : 에너지 변환을 수행하는 물리적 기계 장치. 디자인은 액추에이터의 유형과 기능에 따라 다릅니다. 예를 들어, 도어 핸들 액추에이터는 플 런저가있는 플라스틱 박스 일 수있는 반면, 유압 액추에이터는 금속 피스톤으로 구성됩니다. 그것의 효과는 그것이 에너지를 특정 요구에 맞게 조정 된 기계적 운동으로 얼마나 잘 변형시키는 지에 달려 있습니다.
• 기계적 부하 : 액추에이터 시스템에서 작용하는 물리적 스트레스 또는 반대 힘. 이 부하는 액추에이터가 그것을 극복 할 수있는 더 많은 전력을 생산해야합니다. 일상적인 비유는 오르막길을 운전하는 자동차로, 경사면은 속도를 유지하기 위해 엔진이 대응 해야하는 하중 역할을합니다.
• 제어 장치: 액추에이터를 활성화하고 방향, 힘 및 수명을 포함하여 출력을 제어하는 ​​장치. 시스템이 자율적으로 작동하는 것을 방지하고 연산자가 변환 프로세스의 양쪽 끝에서 제한을 설정할 수 있습니다. 컨트롤러는 전기, 전자 또는 기계 일 수 있으며 버튼, 레버, 스위치 또는 다이얼과 같은 다양한 형태를 취할 수 있습니다.

액추에이터의 주요 유형

액추에이터 유형은 에너지 원, 필요한 움직임 유형 및 속도 및 기능에 따라 다릅니다. 액추에이터 유형은 발전하고 발전하지만 사용중인 일부 일반 액추에이터 주변의 기본 사항을 이해하는 것이 도움이됩니다.

전기 선형 액추에이터

전기 선형 액추에이터는 전기 에너지를 사용하여 전기 신호로 트리거 된 뒤로 이동하는 피스톤을 사용하여 직선으로 움직임을 생성합니다. 그들은 당기기, 밀기, 방출 또는 리프팅 운동을 생성합니다. 그들의 모터는 속도 나 충격을 줄이는 기어 박스로 고속 회전 운동을 생성합니다.

전기 로타리 액추에이터

전기 로타리 액추에이터 전기 에너지를 사용하여 연속 운동이나 고정 각도를 향해 회전 운동을 생성하십시오. 전기 모터, 다단계 기어 박스 및 리미트 스위치의 조합이 포함됩니다. 전류가 자기장으로 들어가고 생성 된 힘으로부터 회전과 토크를 만듭니다.

유압 선형 액추에이터

유압 선형 액추에이터는 수압 또는 기타 가압 유체를 사용하여 직선 운동을 생성합니다. 외부 물체를 움직일만큼 강한 토크를 생성 할 수 있으므로 산업 응용 분야가 있습니다. 유압 액츄에이터는 한 방향으로 움직이는 피스톤과 역전을 생성하는 스프링으로 구성됩니다. 또한 더 많은 균일 한 움직임을 위해 피스톤을 앞뒤로 움직이기 위해 양쪽 끝에 압력이 나오는 이중 활성 유압 액추에이터도 있습니다.

공압 선형 액추에이터

공압 선형 액추에이터는 압축 공기를 사용하여 피스톤을 앞뒤로 움직이거나 차도 또는 튜브를 통해 마차를 밀고 당겨 움직임을 만듭니다. 스프링은 피스톤을 다시 가져 오는 데 사용됩니다. 대안 적으로, 유체는 때때로 반대쪽 끝에 사용되어 그것을 뒤로 밀기 위해 사용됩니다. 공압 선형 액추에이터는 짧은 거리의 고속과 토크를 생성 할 수 있으며 바람이나 폭발과 같은 반대 압력에 저항합니다.

귀하의 요구에 가장 적합한 액추에이터를 결정하십시오

다른 분야에서 사용되는 많은 유형의 액추에이터가 있지만, 모든 것이 특정 목적에 적합하지는 않습니다. 다음은 올바른 것을 선택하는 데 도움이되는 간소화 된 안내서입니다.

주요 고려 사항 :

• 운동 유형 : 액추에이터는 선형 또는 회전 운동을 제공합니다. 정확한 선형 이동 또는보다 역동적이고 연속적인 회전 운동이 필요한지 결정하십시오. 또한, 짧은, 날카로운 행동이든, 스트로크가 길든, 이동이 얼마나 멀리 이동 해야하는지 고려하십시오.
• 에너지 입력 : 전기 액추에이터는 일반적으로 사용되고 다재다능하지만 항상 실용적이지는 않을 수 있습니다. 고전압이 바람직하지 않은 경우 유압 또는 공압 액추에이터는 전기 입력없이 신뢰할 수있는 성능을 제공 할 수 있습니다.
• 정밀 요구 : 일부 작업에는 특히 피킹 및 취급과 같은 섬세하거나 복잡한 작업을 위해서는 높은 정밀도가 필요합니다. 과도한 작업의 경우 정밀도가 덜 중요 할 수 있습니다. 필요한 정확도를 이해하면 액추에이터 옵션을 좁히는 데 도움이됩니다.
• 힘 요구 사항 : 액추에이터의 하중 용량은 이동 해야하는 물체의 무게와 크기에 따라 다릅니다. 응용 프로그램에 적절한 힘을 제공하는 것을 선택하십시오.
• 스트로크 길이 및 속도 : 액추에이터가 객체 (스트로크 길이)를 얼마나 멀리 이동 해야하는지, 속도를 결정하십시오. 더 높은 힘을 제공하는 액추에이터는 느리게 움직일 수 있습니다. 속도는 일반적으로 초당 거리에서 측정됩니다.
• 환경: 산업 또는 견고한 환경에 사용되는 액추에이터는 보호를 위해 평가되어야하며 실험실이나 워크샵에서 실내에서 사용되는 것은 보호가 필요할 수 있습니다.
• 장착 옵션 : 액추에이터는 필요에 따라 다양한 방식으로 장착 할 수 있습니다. 예를 들어, 듀얼 피부 시스템을 사용하면 스위블을 허용하는 반면 고정 시스템은 액추에이터를 제자리에 유지합니다.

이러한 고려 사항을 사용하면 옵션을 좁힐 수 있습니다.

액추에이터 성능 평가

액추에이터를 선택한 후에는 몇 가지 주요 메트릭을 사용하여 성능을 평가하는 것이 중요합니다.

• 토크와 힘 : 토크는 로터리 액추에이터에서 중요한 선형 액추에이터가 생성 할 수있는 트위스트 력을 나타냅니다. 정적 및 동적 하중을 모두 고려해야합니다. 액추에이터가 휴식을 취할 때 정적 부하 측정 용량을 고려하고 동적 하중은 움직임 중에 용량을 측정합니다.
• 부하 속도 : 특히 액추에이터가 부하가 아닌 경우 속도가 중요합니다. 이 "언로드 된"속도를 비교하여 성능 요구 사항을 충족하는지 확인하십시오.
• 내구성: 선형 액추에이터 내구성은 유형과 설계에 따라 다릅니다. 유압 액추에이터는 중복 적용에 더 내구성이있는 경향이 있습니다. 좋은 액추에이터에는 시간이 지남에 따라 마모에 저항하는 강력한 구성 요소가 있어야합니다.
• 에너지 효율 : 효율적인 액추에이터는 적은 에너지를 사용하여 작업을 수행하는 데 적은 에너지를 사용하여 지속 가능성 및 비용 관리에 중요합니다. 성능을 유지하면서 에너지 소비를 최소화하는 설계를 선택하십시오.

액추에이터 연결

액추에이터의 유형과 관련 기능은 광범위합니다. 이어서 액추에이터를 연결할 때 청사진 또는 보편적 인 지침 매뉴얼이 될 가능성이 높습니다.

그러나 일반적인 액추에이터, 전기 선형 액추에이터, 연결이 비교적 간단하며 다양한 가계 기능에 유용 할 수 있습니다. 다음은 하나를 장치에 연결하거나 로커 스위치와 같은 제어 메커니즘을 연결하는 요점입니다.

장치에 연결

일부 전기 선형 액추에이터에는 장치에 쉽게 연결되는 4 개의 핀이 있습니다. 이 경우 프로세스는 선형 액추에이터를 연결하고 걸어가는 것만 큼 쉽습니다.

액추에이터에 4 개의 핀이 포함되어 있지 않은 경우 6 피트 및 2 피트 길이로 사용할 수있는 4 핀 커넥터를 구입할 수 있습니다.

희망적으로 노출되는 와이어를 찾아 커넥터를 액추에이터에 연결하십시오. 연결하기 전에 커넥터에 와이어를 비틀어 야합니다. 전기 테이프를 사용하여 노출 된 와이어를 덮으십시오. 와이어를 찾을 수 없거나 충분하지 않은 경우 커넥터에 연결하기 위해 더 잘 제공하기 위해 고무를 절단 할 수 있습니다.

액추에이터는 커넥터와 다른 색상 전선을 가질 수 있습니다. 액추에이터에 빨간색과 검은 색 전선이 있고 커넥터에 갈색과 파란색이있는 경우, 예를 들어 빨간색으로 갈색과 검은 색으로 연결됩니다. 빨간색 조합이있는 경우 빨간색을 갈색으로, 파란색으로 연결하십시오. 액추에이터 와이어가 빨간색과 노란색 인 경우 빨간색을 갈색 와이어에 연결하고 노란색에서 파란색으로 연결하십시오.

로커 스위치에 연결

로커 스위치는 순간적인 로커 스위치 (버튼을 누르면 움직이는 것)를 통해 선형 전기 액추에이터를 제어하는 ​​가장 쉬운 방법입니다. 또는 "꺼짐"

로커 스위치를 연결하려면 스위치 및 선형 액추에이터 외에 12VDC 배터리 또는 110VAC/220VAC에서 12VDC 전원 어댑터가 필요합니다.

음의 전력을 로커 스위치의 세 번째 터미널에 연결하고 두 번째 와이어를 사용하여 터미널 3과 4를 연결하십시오. 전원의 양의 전력은 스위치의 터미널 6에 연결하는 동안 두 번째 와이어는 터미널을 터미널 1에 연결합니다. 연결하십시오. 터미널 2 및 5에서 액추에이터로의 와이어는 이제 작업 컨트롤러를 제공해야합니다.

이것은 다양한 용도로 전기 선형 액추에이터를 연결하는 간단하지만 일반적인 예입니다. 액추에이터를 로커 스위치 및 전원 공급 장치에 연결하는 데 도움이 필요하면 배선 다이어그램 생성기 당신을 위한.

액추에이터 장착

액추에이터를 장치 또는 컨트롤러에 연결하면 사용할 준비가되면 마운트해야합니다. 이를위한 두 가지 방법은 앞에서 언급했듯이 이중 피벗 및 고정 장착 방법이 있습니다.

이중 피벗 장착

피벗 할 수있는 플랫폼에서 선형 액추에이터를 고정하려면 액추에이터의 각 끝에있는 각 브래킷에 고정 된 장착 핀 또는 클레 비스를 사용하는 것이 포함됩니다. 크로스 핀은 브래킷과 액추에이터를 통해 미끄러 져이 둘을 연결합니다. 장착 브래킷. 선형 액추에이터는 각 핀 주위에 피봇 할 수 있습니다. 즉, 액추에이터가 움직이는 물체와 함께 이동할 수있어 약간 동적 인 기능이 가능합니다. 이 유형의 장착 방법의 매우 일반적인 적용은 문에 표시되어 개방 및 닫을 수 있습니다.

고정 장착

고정식 장착에는 액추에이터를 샤프트 장착 브래킷에 고정하고 액추에이터가 설정 위치에서 푸시 또는 당김 동작을 생성 할 수 있습니다. 예를 들어 버튼이 장착되는 방법입니다.

두 장착 방법에서는 부당한 부하가 액추에이터를 손상 시키거나 킬러 오프 키터를 유발할 수 있으므로 장착 장치가 액추에이터의 하중을 처리 할 수 ​​있는지 확인하는 것도 중요합니다.

액추에이터를 운영하는 환경과 먼지 나 물에 대한 성향을 고려하는 것도 중요합니다. 모든 기계 장치와 마찬가지로 액추에이터, 마운트 및 보조 구성 요소에는 유지 보수가 필요합니다. 액추에이터를 돌보고 그 기능과 메커니즘을 이해하기 위해 시간을 내면 오랫동안 당신에게 도움이 될 수 있습니다.