空気圧アクチュエータとは？

空気圧アクチュエータは、圧縮ガス（ほとんどの場合は空気）のポテンシャルエネルギーを機械エネルギーに変換して機械を駆動するメカニズムです。 圧縮されたガスは、その膨張がピストンまたはシャフトを駆動して運動を開始する空間に導かれます。 一般的に見られる空気圧アクチュエータのタイプには、単動式または複動式空気圧シリンダ、回転式アクチュエータ、およびダイアフラムアクチュエータが含まれます。 空気圧シリンダーは、磁石、バンド、またはケーブルを組み込んだロッドレス設計に基づいて動作することもできます。

シリンダータイプの空気圧アクチュエータは、バルブを使用して、ピストンを備えた閉じたチャンバーに圧縮ガスを噴射します。 ガスの膨張により、ピストンがシリンダーの長さ方向に押し下げられます。 ピストンは通常、機械操作を開始するために移動するロッドに接続されています。 空気圧シリンダーは、組立ライン、製品の積み降ろし、またはプロセスのモーション制御を支援するなどの製造現場でよく使用されます。

単動シリンダは、スプリングを使用してピストンを開始位置に戻します。 複動シリンダーは、シリンダーの両端にそれぞれ1つずつ、2つの異なる圧縮ガス流を使用します。 一方の気流がピストンを開始点から押し出し、もう一方の気流がそれをシリンダーのもう一方の端に押し戻します。

回転式空気圧アクチュエータは、圧縮ガスのポテンシャルエネルギーを受け取り、トルクまたは回転運動に変換します。 アクチュエータは、通常45〜180度の回転でアークを介してロッドを駆動します。 アクチュエータの内部では、回転羽根を使用してムーブメントまたはラックアンドピニオン構成を作成できます。 ロータリアクチュエータは、ピストンのストロークに長さが必要なシリンダーよりも小さなスペースで動作できます。

別の設計は、ダイアフラム空気圧アクチュエータです。 この構成では、ロッドがダイヤフラムに接続されており、ダイヤフラムは空間を2つのチャンバーに分割します。 ダイヤフラムの各側に1つずつある2つの別々の圧縮ガスストリームは、ロッドを外側に押し出す圧力差を生じます。 これらのアクチュエータの多くには、ロッドを元の位置に戻すためのスプリングが取り付けられています。

空気圧アクチュエータのロッドレス設計は、ロッド型シリンダーよりも短い長さで動作できます。 圧縮空気によって生じるストローク力は、アクチュエータ内に含まれます。 シリンダーはスライドまたはベアリングで支えられており、動きをプロセスにスムーズに伝え、ピストンストローク全体で負荷を維持します。 動きは、結合された磁石、シーリングバンド、またはケーブルで制御されます。