産業オートメーションの世界において、あらゆるシステムの最も重要な構成要素の一つでありながら、人々があまり意識しないもの、それがアクチュエーターです。アクチュエーターは、システム（通常は産業用ロボットや自動アームなど）を動かし、制御する役割を担う要素です。

一般的に見かけるアクチュエータには、電気式と油圧式の2種類があります。どちらも最終的な用途は同じですが、その動作原理は全く異なります。そのため、油圧式アクチュエータと電気式アクチュエータの違いは非常に大きく、いくつかの重要な点を念頭に置いておく必要があります。

油圧アクチュエータの利点と欠点

その名の通り、油圧アクチュエータは、油圧を利用して接続されたシステム内の動作を可能にする装置です。接続されたポンプから送られた液体がシリンダー内に送り込まれ、ピストンが動き始めます。速度はポンプの流量によって決まり、圧力によってアクチュエータが最終的に発揮する力が生み出されます。

このタイプのアクチュエータの最大の利点は、流体を使用するため、非常に大きな力を発揮できることであり、特に大規模な産業用途に適している点です。

油圧アクチュエータは、ポンプが追加の作動油を供給する必要がないため、一定かつ安定した力を発揮できることでも知られています。これは、作動油が非圧縮性であるためです。油圧アクチュエータは、高い力を発揮できるだけでなく、非常に高速で動作することも可能です。

もちろん、油圧アクチュエータにもそれなりの欠点がないわけではありません。作動油を使用する機器は常に漏れる可能性があり、そうなると制御対象のシステムの効率が即座に低下します。また、床に漏れた作動油が溜まり、清潔さや安全性の面でも問題が生じる可能性があります。

同様に、油圧アクチュエータの動作には、ポンプ、モーター、熱交換器など、多くの関連部品が必要です。これらの部品はいずれも故障する可能性があり、放置すると高額なダウンタイムやメンテナンス費用が発生します。

電動アクチュエータの利点と欠点

一方、電動アクチュエータは、動作原理が少し異なります。電動アクチュエータでは、モーターを使用して回転運動を生成し、その回転運動を利用してリードスクリューを回転させます。リードスクリューの回転によって直線運動が発生し、それによってアクチュエータは接続されたデバイスやシステムを制御できるのです。

電動アクチュエータの最大の利点は、油圧式や空圧式アクチュエータと比較して、非常に高い精度を実現できることです。また、動作を完全に制御できるように設計されています。用途に応じて、速度、ストローク長、さらには力まで、簡単にプログラム設定できます。

可動部品が少ないため、故障する箇所がはるかに少なく、油圧アクチュエータに比べてメンテナンスがはるかに容易です。また、同じ理由で、油圧アクチュエータに比べてはるかに静音性にも優れています。

おそらく、ほとんどの組織にとって最大のデメリットは、初期費用が高いことでしょう。しかし、長期的にアクチュエータと自動化システムをどのように活用していくかという観点から見れば、その投資対効果は十分に見合うものとなるかもしれません。同様に、電動アクチュエータとその関連部品の価格は近年下落傾向にあり、このデメリットはもはや大きな問題ではなくなる可能性が高いと言えます。

しかし、これらはすべての作業環境に適しているわけではありません。例えば、安全な物質や可燃性物質が保管されている場所では使用すべきではありません。

最後に、電動アクチュエータ自体は必ずしも大型ではないものの、それらを駆動する電動モーターは大型になる場合があり、そのため、スペースが限られている環境では問題となる。

結局のところ、電動アクチュエータと油圧アクチュエータはどちらも産業環境においてそれぞれ独自の役割を担っています。その観点から言えば、どちらかが必ずしも「優れている」ということはなく、単に異なる特性を持ち、異なる目的で使用されるだけです。自社のニーズを慎重に検討することによってのみ、それらに適切に対応できるアクチュエータを選択することができます。電動アクチュエータと油圧アクチュエータの主な違いについてさらに詳しく知りたい場合、あるいは自動化に関するニーズや関連トピックについて専門家と相談したい場合は、お気軽にFUYU Motionまでお問い合わせください。