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『エアと電動』の両輪で、最適なソリューションをご提案します。
2050年カーボンニュートラル実現に向け、省エネ改善や再生可能エネルギー活用など様々な取り組みでCO2排出量を削減していく必要があります。
生産設備ではエアの消費量削減も大きなテーマで、エアと電動をどう使い分ければよいのか?多くのお客様からお問合せをいただきます。
エアと電動の両方を製造し、自ら生産現場で使うCKDが、工程毎にCO2排出量も加味し、機能やコストも含めトータルで判断した選定ポイントをご紹介。
エアと電動のいいとこどりをご提案いたします。
このカタログについて
| ドキュメント名 | エアと電動の『いいとこどり』 エアと電動の使い分けポイントを解説! |
|---|---|
| ドキュメント種別 | ハンドブック |
| ファイルサイズ | 7.5Mb |
| 登録カテゴリ | |
| 取り扱い企業 | CKD株式会社 (この企業の取り扱いカタログ一覧) |
この企業の関連カタログ
このカタログの内容
Page1
エア 電動
CC-1446 1
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『エアと電動』の両輪で、最適なソリューシ ョンをご提案します。
搬送工程 ハンドリング工程
2050年カーボンニュートラル実現に向け、
省エネ改善や再生可能エネルギー活用など
様々な取り組みでCO2排出量を削減していく
必要があります。
生産設備ではエアの消費量削減も大きな
テーマで、エアと電動をどう使い分ければ オシレート工程 圧入工程 クランプ工程
よいのか?多くのお客様からお問合せを
いただきます。
エアと電動の両方を製造し、自ら生産現場
で使うCKDが、工程毎にCO2排出量も加味
し、機能やコストも含めトータルで判断した
選定ポイントをご紹介。エアと電動のいい
とこどりをご提案いたします。
算出条件 比較項目
■ トータルコスト:
初期製品価格、交換時の製品価格または部品価格、及び稼働時の電気代を合わせたコスト
稼働時の電気代1kwhあたり22円で計算。 コスト SIZE 外形 位置決め CO2
エアは、エア消費量を電力量に換算し、電磁弁とシリンダスイッチの消費電力量と合わせて算出。 寸法 時間 排出量
メンテナンス時の工賃は含まれておりません。
※交換時期は当社所定条件による試験データに基づいて算出しており、保証するものではありません。
■ CO2排出量: エア のおすすめポイント 電動 のおすすめポイント
[条件] 年間稼働日数:250日 稼働時間:8時間/日
エア圧力:0.5MPa(クランプは0.4MPa、搬送は0.25MPa) ●省スペース、軽量 ●多点位置決め
年間消費電力量よりCO2排出量換算(㎏-CO2/年) ●2点間移動 ●スムーズ動作
年間消費電力量(kWh)× 0.000406* × 1000*
*CO2排出係数:環境省公表電気事業者別排出係数R2年度実績 中部電力ミライズCO2排出係数、 *1000:kg換算 ●高推力 ●IoT化
2 エアは、エア消費量を電力量に換算し、電磁弁とシリンダスイッチの消費電力量と合わせて算出。 3
Page3
:10秒(6回/min) CO2排出量:
1 ハンドリング工程 サイクルタイム
装置 (閉動作0.08秒→把持4.92秒→開動作0.08秒→待機4.92秒) 左記サイクルタイムで動作時の電力量で算出
Ws
稼働条件 交換時期(当社所定条件による参考値): エア:1サイクル16.25
ング」 エア 2000万回 電動 500万回 電動:1サイクル18.89Ws
エアと電動の使い分けポイントは「、軽さ」と「ソフトハンドリ
機種形番 エア LSH-A20D1N-F2H-D-HP1 電動 FLSH-20G-H110NCN-FS03
エア 電動
リニアスライドハンド グリッパ2フィンガタイプ
LSH-HP1シリーズ FLSHシリーズ コストで比較
高耐久機器LSH-HP1シリーズにすると、エアは交換回数が減り、コストダウンできます。
コスト(千円) エアコスト 電動コスト
700 電動メンテ
電動メンテ 4回目
電動メンテ 3回目
電動メンテ 2回目 エアメンテ
1回目 1回目
0 万回
0 500 1000 1500 2000 2500
CKDからのご提案 SIZE アクチュエータ外形寸法で比較
ハンドリングはエアがおすすめ エアがよりコンパクトです。
ハンドは軽い方が良いですよね。 LSH-HP1シリーズ FLSHシリーズ
軽いと搬送用のアクチュエータやロボットへの負荷を
軽減できサイズダウンができます。
例えば、 エア:LSH-A20-HP1 295g
電動:FLSH-20G 380g 軽さ
同じ把持力なら、質量の軽いエアをおすすめします。 ソフト
ハンドリング CO2排出量 84.8 118.3
バリエーションが豊富で選択しやすい 位置決め時間で比較
■薄形平行ハンド ■幅広平行ハンド ■3方爪チャック
コスト 位置決め時間
移動時間の差は少ないですが、 エア 電動
体積 押付判定時間を加味すると、 形番 LSH-HP1 FLSH
エアLSH-HP1シリーズが速くなります。 移動時間 [s] 0.16 0.08
エア 電動 押付移動時間(押付速度) [s] - 0.07
押付判定時間 [s] - 0.2
電動のいいところも紹介 位置決め時間 [s] 0.16 0.35
ソフトハンドリング FLSHなら…選択肢拡大
壊れやすいワークには衝撃を与えないよう速度可 エアLSH-HP1と取付互換があり、置換えが容易です。 CO2排出量で比較
変でき、ワークに合わせ把持力が変えられる電動 ロングストロークもあり多点止めによる多品種
で優しく掴むのがおすすめです。 ワークのハンドリングもできます。 動作頻度が9回/min未満の場合、 エア・電動CO2排出量比較
エアのCO 4
2排出量は抑えられます。
エア
エア LSH-HP1シリーズ 電動 FLSHシリーズ 3
電動
LSHシリーズ
CO2排出量 CO2排出量 2
1
エアタイプと
取付互換 1.32 1.84 0
1 3 5 7 9 11
エア機器 FLSHシリーズ kg-CO2/年 kg-CO2/年 1分あたり動作回数[回/min]
※1分間当たりの動作頻度により、CO2排出量は変わります。
※ 電動は把持時間が長いほど消費電力量が増え、CO2排出量が
4 多くなります。 5
58
年間CO2排出量[kg]
50
Page4
サイクルタイム:10秒(6回/min) CO2排出量:
2 搬送工程 装置 (行き移動1.17秒→待機3.83秒→戻り移動1.17秒→待機3.83秒) 左記サイクルタイムで動作時の電力量で算出
稼働条件 交換時期(当社所定条件による参考値): エア:1サイクル565.48Ws
エアと電動の使い分けポイントは「、位置決め」と「可搬質量」 エア 2000km 電動 5000km 電動:1サイクル88.98Ws
機種形番 エア SRL3-00-20B-500-M2H-D-A 電動 EBS-08GE-200500NBN-CS03
エア
ロッドレス形シリンダ コストで比較
SRL3シリーズ
電動EBSシリーズは走行寿命が長いため、交換回数を減らすことができます。
コスト(千円) エアコスト 電動コスト
300 エアメンテ
電動 2回目
スライダタイプ エアメンテ
1回目
EBSシリーズ 電動メンテ
1回目
0 km
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000
CKDからのご提案 SIZE アクチュエータ外形寸法で比較
搬送は電動がおすすめ エアはコンパクトですが、外付けガイドが必要な場合もあります。電動はアウターレール方式のガイド内蔵です。
671.5
搬送は位置決めが簡単な方がいいですよね。 SRL3
電動なら、プログラムの設定で高精度な位置決めが シリーズ
でき、多点位置決めも簡単にできます。 896.5
さらに、加減速度と実効速度が設定できるため、安定 位置決め EBS
した速度で搬送やショックレス搬送が可能です。 シリーズ
可搬質量 CO2排出量
豊富な制御方法
アクチュエータ 位置決め時間で比較
■ステッピングモータ付
■サーボモータ付 コスト 位置決め時間
■モータレス 2点間移動の場合、 エア 電動
ネットワーク 体積 エアSRL3シリーズが有利です。 形番 SRL3 EBS
移動時間 [s] 1.1 1.37
エア 電動
エアのいいところも紹介
可搬質量のカバー範囲 こんな時にもエアが活躍
重い物を速く動かしたい場合は、エアがおすすめです。 長尺、高速移動、垂直搬送は、 CO2排出量で比較
カバー範囲 エアが得意です。
1分間の動作回数が増えても、
600 SRL3 口径φ100 ETS-22 垂直搬送でも、可搬質量は エア・電動CO2排出量比較(負荷3kg、500st)
100
500 変わりません。 電動のCO2排出量は少なく抑えられます。
エア
400 エア SRL3シリーズ 電動 EBSシリーズ 電動
300 CO2排出量 CO2排出量 50
200
100 45.92 8.67 0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
0 500 1,000 1,500 2,000 kg-CO2/年 kg-CO2/年 1分あたり動作回数[回/min]
最高速度(mm/s)
※ストロークによりCO2排出量は変わります。
6 7
可搬質量(kg)
82
57
年間CO2排出量[kg]
Page5
サイクルタイム:10秒(6回/min) CO2排出量:
3 クランプ工程 装置 (クランプ動作0.48秒→クランプ5秒→アンクランプ動作0.48秒→ 左記サイクルタイムで動作時の電力量で算出
待機4.04秒) エア:1サイクル119.65Ws
稼働条件
エアと電動の使い分けポイントは「、速度」と「ショックレス」 交換時期(当社所定条件による参考値): 電動:1サイクル27.51Ws
エア 2000万回(ショックアブソーバ500万回ごとに交換) 電動 500万回
機種形番 エア LCR16-50-T2H-D-A5-HP1 電動 FLCR-20G02050NCN-RS03
エア
リニアガイド付シリンダ コストで比較
LCR-HP1シリーズ
高耐久機器LCR-HP1シリーズにすると、エアは本体の交換回数が減りコストダウンできます。
コスト(千円) エアコスト 電動コスト
1000 電動メンテ
電動 電動メンテ 6回目
電動メンテ 5回目 電動メンテ
電動メンテ 4回目 電動メンテ
テーブルタイプ 8回目
500 電動メンテ 3回目 7回目
FLCRシリーズ 電動メンテ 2回目 エアメンテ エアメンテ
1回目 1回目 2回目
0 万回
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000
CKDからのご提案 SIZE アクチュエータ外形寸法で比較
クランプはエアがおすすめ エアは本体がコンパクトですが、ショックアブソーバをつけるとほぼ同じ寸法になります。
クランプは次工程のために素早く作動させたいですよね。 LCR-HP1シリーズ FLCRシリーズ
エアなら作動時間が短く、装置のタクトタイム短縮に
貢献します。
クランプ力も高く、小形で安価なため、エアをおすす 速度
めします。さらに、クランプ時間が長くなっても消費電 116
力量は上がらないため、省エネです。 ショックレス CO2排出量 155.6 130.5
様々な形状から選択可能 位置決め時間で比較
■ロータリクランプシリンダ ■スーパーコンパクトシリンダ ■スーパーマウントシリンダ コスト 位置決め時間
2点間動作のため、 エア 電動
体積 エアLCR-HP1シリーズが速いです。 形番 LCR-HP1 FLCR
クランプ移動時間 [s] 0.14 0.48
エア 電動 押付移動時間(押付速度) [s] - 0.01
押付判定時間 [s] - 0.2
電動のいいところも紹介 位置決め時間 ※ [s] 0.14 0.69
※位置決めにかかる最も短い時間
ソフトな押付け FLCRシリーズなら・・・メンテナンス部品削減
任意に加減速度を調整できるため、ショックレスな モータ内蔵のコンパクト設計で、任意に加減速度 CO2排出量で比較
クランプが可能です。 を調整できるためショックアブソーバが不要となり、
メンテナンス部品の削減になります。 1分間の動作回数が増えても、 エア・電動CO2排出量比較
電動のCO2排出量はあまり変動しません。 12
10 エア
LCRシリーズ エア LCR-HP1シリーズ 電動 FLCRシリーズ 電動
CO2排出量 CO2排出量 5
メンテナンス
対象部品
削減 9.72 2.68 0
1 2 3 4 5 6
kg-CO2/年 kg-CO2/年 1分あたり動作回数[回/min]
加減速度調整可能 ※1分間当たりの動作頻度により、CO2排出量は変わります。
※ 電動はクランプ時間が長いほど消費電力量が増え、CO2排出量
8 が多くなります。 9
80
62
年間CO2排出量[kg]
(7) 76
Page6
ルタイム:10秒(6回/min) CO2排出量:
4 圧入工程 サイク
装置 (下降動作0.29秒→圧入2秒→上昇動作0.29秒→待機7.42秒) 左記サイクルタイムで動作時の電力量で算出
稼働条件 交換時期(当社所定条件による参考値): エア:1サイクル109.30Ws
アと電動の使い分けポイントは「、押付力」と「圧入制御」 エア 2000万回 電動 5000万回 電動:1サイクル86.0Ws
エ
機種形番 エア SCM-00-20D-50-T2H-D-HP1 電動 EBR-04GR-00-060050BCN-CS03
エア
スーパーマイクロ コストで比較
シリンダ
SCM-HP1シリーズ 電動EBRシリーズは走行寿命が長いですが、エアはイニシャルコストが安いです。
コスト(千円) エアコスト 電動コスト
300
電動メンテ
電動 1回目
エアメンテ
ガイド内蔵形ロッドタイプ 200
3回目
EBRシリーズ
100 エアメンテ
1回目 エアメンテ
0 2回目 万回
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000
CKDからのご提案 SIZE アクチュエータ外形寸法で比較
圧入はエアがおすすめ エアがよりコンパクトです。
302
圧入は小形で押付力が高い方がいいですよね。 257
SCM-HP1シリーズ EBRシリーズ
エアなら小形で押付力が高く、安価です。
また、外付けガイドと連結がしやすく、簡単に補強が
可能です。 123
押付力
156
オーバーハングする使用方法なら、 圧入制御 CO2排出量
ガイド付シリンダに代えても、全長はコンパクトになります。
■エア:STGシリーズ ■電動:EBRシリーズ 100 位置決め時間で比較
255
コスト 位置決め時間
2点間動作のため、 エア 電動
83 体積 エアSCM-HP1シリーズが速いです。 形番 SCM-HP1 EBR
44 下降時間 [s] 0.12 0.29
36 103 エア 電動 圧入移動時間 [s] 0.10 ※1 1
押付判定時間 [s] - 0.2
電動のいいところも紹介 位置決め時間 [s] 0.22 1.49
※1 圧入移動時間は圧入時の抵抗によって変化するため、仮に0.1とする。
圧入制御 EBRシリーズなら・・・時短 ※位置決めにかかる最も短い時間
圧入時間、速度、力を設定し、部品に合わせた圧入 製品上下面に取付穴を用意し、製品を分解する CO2排出量で比較
が可能です。位置検出機能により圧入ミスの確認 ことなく、ダイレクトに据付可能です。
ができます。 特に上面からは簡単に据付ができます。 1分間の動作回数が少なければ、 エア・電動CO2排出量比較
エアでもCO2排出量は抑えられます。 18
16
14 エア
エア SCM-HP1シリーズ 電動 EBRシリーズ 12 電動
10
CO2排出量 CO2排出量 8
6
8.88 8.38 4
2
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
kg-CO2/年 kg-CO2/年 1分あたり動作回数[回/min]
※1分間当たりの動作頻度により、CO2排出量は変わります。
10 11
φ26
100
年間CO2排出量[kg]
Page7
サイクルタイム:10秒(6回/min) CO2排出量:
5 オシレート工程 装置 (行き移動1.06秒→待機3.94秒→戻り移動1.06秒→待機3.94秒) 左記サイクルタイムで動作時の電力量で算出
働条件 交換時期(当社所定条件による参考値): エア:1サイクル68.72Ws
稼
エアと電動の使い分けポイントは「、速度」と「多点位置決め」 エア 500万回 電動 500万回 電動:1サイクル27.51Ws
機種形番 エア GRC-10-180-T2H-D-A1 電動 FGRC-30G360NCN-FS03
エア
テーブル形 コストで比較
ロータリ
アクチュエータ 寿命が同じため、イニシャルコストが安いエアはトータルコストを抑えられます。
GRCシリーズ
コスト(千円) エアコスト 電動コスト
電動 300 電動メンテ
1回目
ロータリタイプ 200
FGRCシリーズ
100 エアメンテ
1回目
0 万回
0 100 200 300 400 500 600
CKDからのご提案 SIZE アクチュエータ外形寸法で比較
オシレートはエアがおすすめ エアは本体がコンパクトですが、ショックアブソーバをつけるとほぼ同じ寸法になります。
オシレート搬送は高速移動できるといいですよね。 GRCシリーズ FGRCシリーズ
エアなら180°回転でも高速に移動可能です。
イニシャルコストも安いエアがおすすめです。
速度
豊富な形状とサイズバリエーション
トルクサイズ:0.12~206(N・m) 多点位置決め CO2排出量 113.8 126
■ラックピニオン形
位置決め時間で比較
コスト 位置決め時間
■ロータリベーンタイプ ■スーパーファンロータリ 電動は許容慣性より加減速度を高く エア 電動
体積 できないため、エアが速いです。 形番 GRC FGRC
移動時間 [s] 0.45 1.26
エア 電動
※無負荷動作
※角速度と出力トルクにて比較機種を選択
電動のいいところも紹介
多点位置決め FGRCシリーズなら・・・メンテナンス部品削減
複数のポイントに停止できるため、2点以上のオシ 任意の加減速度を調整できるためショックアブソーバ CO2排出量で比較
レート搬送や割出動作に使用でき、整定に優れて が不要となり、メンテナンス部品の削減になります。
いるため、各ポイントの位置決め調整が簡単です。 また設置スペースの削減にもなります。 1分間の動作回数が増えても、 エア・電動CO2排出量比較(180deg)
電動のCO 2
2排出量は少なく抑えられます。 1
10 エア
エア GRCシリーズ 電動 FGRCシリーズ 8 電動
メンテナンス CO2排出量 CO2排出量 6
対象部品 4
削減 5.58 2.68 2
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
kg-CO2/年 kg-CO2/年 1分あたり動作回数[回/min]
GRCシリーズ
※1分間当たりの動作頻度により、CO2排出量は変わります。
12 13
104.1
年間CO2排出量[kg]
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Page8
ソリューション提案
よくお問合せいただくお困りごとを解決するご提案です。
CASE
1 既存設備を大きく変えず脱炭素を実現したい CASE
3 エアシリンダを電動化したいけど設計変更が不安
カーボンニュートラルに向け、設備のエア消費量を下 エアシリンダを電動化する場合、一般的にはサイズ コントローラ ESC3
げたり、工場全体の無駄な消費電力を減らさないと が大きくなったり、推力もエアに比べて弱くなってし [I/O入力]
3: 指令入力1
いけません。ただし設備全体を見直すことは時間や まいます。 5: 指令入力2
7: 指令入力COM (注3)
工数、相応のコストも発生し、簡単ではありません。 同じ推力を得ようとすると、電動アクチュエータのサ 9: アラームリセット入力
既存設備でお使いの機器を見直し、CO2排出量を抑 イズを大きくしなくてはならず、大きな設計変更が必 11: アラームリセット入力COM 指令入力1 ON
指令入力2 ON Pull
える活動が必要です。 要になります。 Push
また、電動アクチュエータはプログラムの設定が難し
かったり、色々な機能があって使いこなしにくく、電動
化はハードルが高いケースがあります。
シリンダスイッチ ロータリディップスイッチ
これで解決 これで解決
CKDは省エネ効果の高い空気圧・流体制御機器をご CKDの電動機器にはエア機器と取付互換性があり、サイ
提案しております。 ズも、推力も同等レベルの電動アクチュエータFシリーズ
地球環境貢献型機器ガイドでは、空気圧・流体制御機器 がございます。
をエア漏れ量・エア消費量・消費電力量の観点から また、2点間の位置決め用途、クランプ・把持用途に特化
CO2排出量を換算し削減率をご紹介しております。 した電動アクチュエータDシリーズは専用ツールが不要で、
エア
設備を大きく変えずにまずはお使いの機器でCO2排出 地球環境貢献型 簡単に設定でき、入力点数3点の信号で動作可能なため、 電動 電動
電動アクチュエータ 電動アクチュエータ
量が削減できます。 機器ガイド 大きな設計変更なく簡単にお使いいただけます。 FLSH/FLCR/FGRCシリーズ D/Gシリーズ
CASE
2 超乾燥エア、ドライ環境などの厳しい環境でも長く使用したい CASE
4 定期メンテナンスを手間なく行いたい
二次電池の製造工程では超乾燥エアを使い、ドライ 装置部品の故障は、昼夜問わず突然起こります。
環境で製造します。そのため使用する機器には超 故障を起こさないためにも定期メンテナンスは必
低露点環境対応の材料やグリースなど特殊な機能が 要ですが、十分な作業スペースが無く作業性が悪い、
求められます。 対象の機器が多い、特定の作業者しか作業できない
また、二次電池製品の品質を守るため、製造工程 など、様々な課題があります。
では厳しい材料制限が行われており、不適切な材質 お使いの機器を長持ちさせるとともに、メンテンナン
(銅系材料等)の使用制限があります。 スしやすいものに変えることで、手間なく簡単に作業
このような厳しい条件下でも長期間安定して稼働 できるようになります。
できる耐久性が必要不可欠です。
これで解決 これで解決
二次電池用巻回機を製造しているCKDは、過酷な製造 CKDの電動アクチュエータでは、外部から直接給脂できるグリース
環境でも長くご使用いただける機器をご用意しております。 給脂口をスライダ側面に装備しております。本体を分解する必要が
エアでは二次電池対応機器[P4シリーズ]×摺動技術
で長期安定稼働の高耐久機器「HPシリーズ」が融合した ないため、手間いらずでメンテンナス性に優れております。
「P4-HPシリーズ」。 さらに、エアの高耐久機器「HPシリーズ」では、高頻度対応グリース
また電動でも二次電池対応電動アクチュエータ 採用、独自の摺動技術により機器自体の耐久性が高く長寿命です。
「EBS-G P4/EBR-G P4シリーズ」で生産設備の電動化 エア エア 電動 エアと電動機器で、メンテンナンスの負担削減、設備の安定稼働に エア 電動
に貢献します。 二次電池対応機器 高耐久機器 電動アクチュエータ二次電池対応 高耐久機器 グリースアップ
P4※シリーズ HPシリーズ EBS-G P4/EBR-G P4シリーズ 貢献します。 HPシリーズ
14 15
Page9
Best Mix Air&Electric デモ機のご紹介
本カタログでご紹介した
ハンドリングなど5工程を再現し、
エアと電動の使い分け提案を実際
にご覧いただけるようデモ機を
ご用意しました。
皆さまの活動にお役立ちいただきた
くお気軽にお問い合わせください。
エアのHPシリーズは 電動のROBODEXシリーズは
高耐久で止まらない設備を実現し “扱いやすさ・簡単さ”をコンセプトに電動化
長寿命でカーボンニュートラルに貢献します によるカーボンニュートラルに貢献します
本製品及び関連技術を輸出される場合は、兵器・武器関連用途に使用されるおそれのないよう、ご留意ください。
If the goods and/or their replicas, the technology and/or software found in this catalog are to be exported from Japan, Japanese laws
require the exporter makes sure that they will never be used for the development and/or manufacture of weapons for mass destruction.
<Website>
https://www.ckd.co.jp/
お客様技術相談窓口
本社・工場 〒485-8551 愛知県小牧市応時2-250
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東京オフィス 〒105-0013 東京都港区浜松町1-31-1(文化放送メディアプラス4階) 受付時間 9:00~12:00/13:00~17:00
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