Actuator คืออะไร?

Actuator (แอคชูเอเตอร์) เป็นอุปกรณ์ที่สร้างการเคลื่อนไหวโดยการแปลงพลังงานและสัญญาณที่เข้าสู่ระบบ การเคลื่อนไหวที่เกิดขึ้นสามารถเป็นได้ทั้งแบบหมุนหรือเชิงเส้น ตัวกระตุ้นเชิงเส้นไฟฟ้าตามชื่อหมายถึงทําให้เกิดการเคลื่อนที่เชิงเส้น ซึ่งหมายความว่าแอคชูเอเตอร์เชิงเส้นสามารถเคลื่อนที่ไปข้างหน้าหรือข้างหลังบนระนาบเชิงเส้นที่ตั้งไว้ ซึ่งเป็นระยะทางที่กําหนดที่สามารถเดินทางในทิศทางใดทิศทางหนึ่งก่อนที่จะต้องหยุด ในทางกลับกันแอคชูเอเตอร์โรตารี่จะสร้างการเคลื่อนที่แบบหมุนซึ่งหมายความว่าแอคชูเอเตอร์หมุนบนระนาบวงกลม ซึ่งแตกต่างจากแอคชูเอเตอร์เชิงเส้นแอคชูเอเตอร์โรตารี่ไม่ได้ถูก จํากัด ด้วยเส้นทางที่ตั้งไว้ซึ่งหมายความว่าสามารถหมุนไปในทิศทางเดียวกันได้นานเท่าที่จําเป็น

อ้างอิงรูปภาพจาก realpars.com

ลองดูตัวอย่างทั่วไปของแอคชูเอเตอร์

แอคชูเอเตอร์นิวเมติกส์ รับสัญญาณนิวเมติกส์ผ่านพอร์ตด้านบน สัญญาณนิวเมติกส์นี้ออกแรงกดบนแผ่นไดอะแฟรม ความดันนี้จะเคลื่อนก้านวาล์วลงในลักษณะที่เคลื่อนที่หรือจังหวะวาล์วควบคุม

อ้างอิงรูปภาพจาก realpars.com

อ้างอิงรูปภาพจาก realpars.com

มอเตอร์ไฟฟ้าจะสร้างการเคลื่อนที่แบบหมุนเมื่อแกนหมุนหรือโรเตอร์หมุน แกนหมุนมอเตอร์เชื่อมต่อโดยตรงกับสกรูเกลียวผ่านเพลาขับซึ่งจะหมุนในน็อตบอลสกรู

ในขณะที่แกนหมุนน็อตบอลสกรูจะถูกขับเคลื่อนไปข้างหน้าหรือข้างหลังตามสกรูเกลียว

ก้านลูกสูบกลวงติดอยู่กับน็อตบอลสกรูและสร้างการเคลื่อนที่เชิงเส้นออกจากหรือเข้าไปในแอคชูเอเตอร์เชิงเส้นเมื่อมอเตอร์หมุนตามเข็มนาฬิกาหรือทวนเข็มนาฬิกา

มอเตอร์ถูกควบคุมโดยไดรฟ์ไฟฟ้าซึ่งช่วยให้ความเร็วในการหมุนแตกต่างกันและด้วยเหตุนี้ความเร็วเชิงเส้นของแอคชูเอเตอร์ กลไกการป้อนกลับให้ข้อมูลตําแหน่งและแอคชูเอเตอร์เชิงเส้นสามารถตั้งโปรแกรมให้ย้ายไปยังตําแหน่งที่แน่นอนหยุดแล้วย้ายไปหรือกลับไปที่ตําแหน่งที่เหลือ

พลังของมอเตอร์จะเป็นตัวกําหนดแรงบิดที่สามารถสร้างได้และด้วยเหตุนี้แรงที่สามารถนําไปใช้ในการเคลื่อนที่ที่มีประโยชน์ผ่านแอคชูเอเตอร์

จะเลือกแอคชูเอเตอร์ได้อย่างไร

แอคชูเอเตอร์ จะต้องใช้สําหรับแอปพลิเคชันที่ต้องการแรง ในแอคชูเอเตอร์เชิงเส้นแบบนิวเมติกแรงถูกสร้างขึ้นโดยความดันที่กระทําต่อพื้นที่ผิวของลูกสูบ ในแอคชูเอเตอร์ไฟฟ้าแรงจะถูกสร้างขึ้นจากความสามารถในการแรงบิดของมอเตอร์ โหลดที่จะเคลื่อนย้ายแรงเสียดทานใด ๆ ของพื้นผิวและมุมของระดับความสูงหรือการลดลงของโหลดจะเป็นพารามิเตอร์ที่สําคัญที่ต้องพิจารณา

สําหรับ แอคชูเอเตอร์นิวเมติก โหลดจะต้องเคลื่อนที่ในระยะที่กําหนดซึ่งกําหนดจังหวะของแอคชูเอเตอร์ เช่นเดียวกับ แอคชูเอเตอร์ไฟฟ้า ที่มีความแตกต่างเล็กน้อย เพื่อป้องกันการทํางานมากเกินไปจังหวะ “ใช้งานได้” คือจังหวะสูงสุดน้อยกว่าสี่เท่าของระยะห่างของสกรูเกลียว แอคชูเอเตอร์ไฟฟ้าอาจใช้สําหรับหลายตําแหน่ง ดังนั้นจังหวะที่จําเป็นจะต้องคํานึงถึงการเคลื่อนไหวทั้งหมด มีร่องสกรูที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับรูทําให้สามารถรวมส่วนประกอบได้ตามความต้องการในการใช้งานมากมาย

นอกจากนี้ยังเป็นประโยชน์ในการพิจารณาว่าเมื่อใดที่แอคชูเอเตอร์ไฟฟ้าจะดีกว่าสารละลายนิวเมติกส์ ในสถานการณ์ที่ไม่มีระบบจ่ายอากาศอัดไฟฟ้าเป็นทางเลือกเดียว (หากไม่มีโซลูชันไฮดรอลิก)

ข้อได้เปรียบที่สําคัญของแอคชูเอเตอร์เชิงเส้นไฟฟ้าคือข้อกําหนดสําหรับหลายตําแหน่งในแอปพลิเคชัน ข้อดีอื่น ๆ คือ: แรงตามแนวแกนที่สูงขึ้น ความแม่นยําสูง เสียงรบกวนต่ํา ความยืดหยุ่นผ่านลักษณะการควบคุม โหลดความแข็งและต้นทุนการดําเนินงานโดยรวมที่ลดลง

การใช้งานทั่วไปของแอคชูเอเตอร์

• แอคชูเอเตอร์ไฟฟ้าพบได้ในการใช้งานในอุตสาหกรรมที่หลากหลาย
• ในอุตสาหกรรมยานยนต์สําหรับยานพาหนะขนส่งไร้คนขับการจ่ายและการเลือกวิธีการเชื่อมต่อ – การติดกาวการเชื่อมและการโลดโผน
• ในอุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่มสําหรับการผลิตขวด PET ระบบบรรจุและติดฉลากและการใช้งานหุ่นยนต์เช่นหุ่นยนต์รีดนม
• ใช้ในการจัดการวัสดุสําหรับการดําเนินงาน เช่น เซอร์โวกดและหนีบและใช้กันอย่างแพร่หลายในภาคบรรจุภัณฑ์
• ประโยชน์ในความแม่นยําความยืดหยุ่นและต้นทุนการดําเนินงานต่ํานําไปสู่การใช้ในหุ่นยนต์อิเล็กทรอนิกส์และการประกอบอิเล็กทรอนิกส์เครื่องมือเครื่องจักรและภาคอุตสาหกรรมอื่น ๆ อีกมากมาย

แนวโน้มใหม่ในเทคโนโลยีแอคชูเอเตอร์

Smart actuators

มีอุปกรณ์ใหม่ที่เรียกว่า Smart Actuator แอคชูเอเตอร์อัจฉริยะนี้มีเซ็นเซอร์ในตัว อุปกรณ์นี้สามารถให้การกระตุ้นหรือการเคลื่อนไหวเพื่อตอบสนองต่อคุณสมบัติทางกายภาพที่รับรู้เช่นแสงความร้อนและความชื้น คุณจะเห็นแอคชูเอเตอร์อัจฉริยะที่ใช้ในแอปพลิเคชันที่ซับซ้อนพอ ๆ กับระบบควบคุมกระบวนการเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ และง่ายพอ ๆ กับระบบอัตโนมัติในบ้านและระบบรักษาความปลอดภัย