高速で均一なリニアアクチュエータを作成する

私が見たリニアアクチュエータのほとんどは、不均一であるか、低速です。カムまたはクランクシャフトのような機構（およびほとんどすべての油圧/空圧機構）を使用しているものは、プログラミングなしでは一定の速度で移動できません。ネジのようなメカニズムを使用するものは均一ですが、遅いです。

スティックに巻き付けられたラックアンドピニオン/ロープの他に、他に高速で均一なリニアアクチュエータはありますか？均一とは、速度が均一であることを意味します（または、移動距離は、モーターによって回転される角度に線形に依存します）

actuator

— マニシュアース
ソース

ソレノイド？空気圧/油圧/ソレノイドアクチュエータを使用してスプリングを装着し（アクティブ化によりスプリングが圧縮され、非アクティブ化するとスプリングがリラックスします）、長さの変化に応じて直径が変化するようにスプリングを設計する場合、目標は達成されませんか？それは迅速な変更を可能にし、バネの直径と長さの関係を変えると、力の変化を線形化するはずです（より短い/より大きな抵抗の問題を排除します）。

— エベレット

@エベレット：うーん、面白い。そのようなスプリングの設計はそれほど簡単ではないかもしれない

— 。-マニッシュアース

速いとはどういう意味ですか？アプリケーションは何ですか？私はスクリュードライブに基づいた高速リニアアクチュエータを見てきました。

— ヤコブ

@Jakob：まあ、スクリュードライブでは、適切な速度を得るためにラックアンドピニオンとは異なり、一般に高回転数のモーターが必要です。基本的に、同じモーターを使用するラックアンドピニオンと同じくらい高速でなければなりません。私はまだ高速なネジベースのリニアアクチュエータを見ていませんが、あなたは正しい、彼らは存在します:)。私の悪い

— ...-マニッシュアース

回答:

あなたがこれを何に使いたいかわかっていれば、答えを出すのは簡単でしょう。これにより、速度、コスト、およびスペースの要件に関する要件がわかります。

Rocketmagnetが指摘したように、ベルトドライブまたはロングピッチネジを使用できます。そして、あなたはすでにラックアンドピニオンシステムについて言及しました。これらはすべて、角運動を直線運動に変換するための機械システムとともに、従来の（DC）モーターを必要とします。

ベルト駆動
スクリュー
ラック＆ピニオン
剛性チェーンアクチュエータ（これもクールです。小さなスペースに折りたたむことができます）

その他の方法は次のとおりです。

リニアモーター -これは非常にクールであり、回転子を直線方向に加速する一連の磁極が含まれます。これらは非常に高速で正確です！これは、オープンループで制御することもできます（ステッピングモーターのように）。

上はリニアモーターの断面です
空気圧シリンダー-制御バルブを使用して速度を制御できますが、空気圧アクチュエーターは、そのコンプライアンスのため、ロボット工学アプリケーションでも非常に人気があります。
油圧シリンダー

ウィキペディアの記事持っているリニアアクチュエータ、また、比較表長所と短所を！

— ロナルチャン
ソース

私は主に、速くて正確な腕の収縮にそれを使用したかったです。リニアモーターは非常に興味深いので、それを調べます。ありがとう！

— マニッシュアース

すべてのリニアモーターをオープンループで使用できるわけではありません。実際、ここで示したタイプには、位置の閉ループ制御だけでなく、BLDCモーターに似たモータードライバーも必要だと思います。

— Rocketmagnet

BLDCモーターは、必要に応じて、ステッピングモーターのようなオープンループで制御できます。最初の位置を知っていて、次のステップに到達したと確信できるように各フェーズを長くオンのままにしておく必要があります。初期位置がわからない場合は、すべてのフェーズ状態を1回繰り返すことができます。

— -ronalchn

これがラック＆ピニオン、またはスティックに巻かれたロープとして適格かどうかはわかりませんが、単純なベルト駆動アクチュエータは非常に高速でスムーズです。私は非常に良い速度と動きの滑らかさを必要とするSMDピックアンドプレースマシンに1つを使用しています。

ベルト駆動アクチュエータ

ネジに基づくリニアアクチュエータは、遅くする必要はまったくなく、使用するネジのピッチに依存します。長いピッチのネジを使用すると、モーターの回転あたりの移動量が大幅に増えます。

ロングピッチボールねじ

— ロケットマグネット
ソース