月省エネ

環境

水 が機械を動かす！

Water : the new power for machines !

ー現代に甦る「水圧駆動」の技術 Ⅱー
Aqua Drive System
新水圧システム技術
私たちの命と生活に欠かせない水…
地球レベルで環境と向き合う必要がでてきた今、水を使って機械を動かす技術にふたたび注目が集まっています。

Aqua Drive System ： 新水圧システム技術

ADSってどんなもの？
水道水を圧力媒体として使用する水圧技術は18世紀末に欧州で既に存在していました。
当時の水圧技術は、水の漏れによる効率の低下や水の低粘性による磨耗、摩擦および錆などによる材料の劣化など多くの課題がありました。
その後、防錆性や耐腐食性および潤滑性などを向上させた多様な水成系の作動流体が発明され、プレス機や鉱山機械をはじめ、火災を嫌う製鉄設備などで多くの使用実績があります。これまで水圧駆動システムは、一般的に水成系作動流体を含めた広い意味での「水圧（Water Hydraulics）」と解釈されています。
一方、従来の水圧駆動技術とは異なり「アクアドライブシステム（ADS＝Aqua DriveSystem）」
は、水道水または清水をシステムの作動流体として使用します。

ＪＦＰＡでは、環境融和、安全、衛生、そして、省資源、省エネルギーといった側面から、ADSが機械産業に多大な貢献をもたらすと期待しています。
ＡＤＳを展開するため、ＪＦＰＡが中心となって、水道水配管網圧力を利用した「Ｕｎｉ-ＡＤＳ＝Universal ADS」
や
「Ｓｔ‐ＡＤＳ＝Steamturbine ADS」
をテーマとした研究活動に取り組んでいます。
ＡＤＳ技術は、油圧、空気圧、電動など、これまでの個々の駆動源の代替ではありません。
ADS技術は、システム全体のメリットの向上と環境リスクを最小化するための「システム・ソリューション」の提供を目的としています。

市場の変化

環境
安全・衛生
省資源
省エネ

ADS技術

コスト

オイルフリー

LCAによる総合評価

技術の進歩

ADS-FAQ（よくある質問にお答えします）● ところで、St-ADSって何？

St（Steam turbineスチームタービン）-ADSとは、工場において排気される熱や余剰蒸気などを利用してタービンを回し、タービンに直結した水圧ポンプによって高圧水を発生させる省エネシステムです。

● ところで、Uni-ADSって何？ また、水道配管網圧力ってどのくらい？

Uni（Universalユニバーサル）-ADSは、水道配管網圧力を利用した次世代型水圧駆動システムです。水道配管の圧力基準：0.15～0.74MPa（適正圧：0.25～0.4MPa）。

● ところで、ADS-Robo.って何？

ADS-Robo.（ADS-ロボティクス）とは、回転運動と直線運動を組み合わせた二自由度の動きの可能な運動部分を指し、一般の産業機械やロボットで幅広く使われます。

● 水圧システムを使用しているユーザのねらいと評価は？

さまざまな駆動方式を総合的に評価した結果、ADSが最適であると判断されています。そして、お客様の課題を解決する手段としてADSが採用されます。

● 水圧機器を取り扱っている企業にはどんなところがあるの？
「水圧機器サプライヤーズリスト」
をご用意しています。

JFPAのホームページhttp://www.jfpa.bizをご覧いただくか、直接お問い合わせください。

ADSおよび水利用の世界 - アクアドライブネットシステム（イメージ）Aqua Drive System ： 新水圧システム技術

ADSの応用分野はどこですか

St-ADS：Steam Turbine Aqua Drive System
Uni-ADS：Universal Aqua Drive System
ADS-Robo.：ADS Robotics

ADSはこんなところに使われています

鶏胸肉自動脱骨機

豚肩肉自動脱骨機

入浴介護用水圧リフト

水圧駆動カテーテル

特殊入浴装置水圧駆動リニアアクチュエータ

防水板＊）
資料提供：東京消防庁

内視鏡手術支援ロボット

水圧ジャッキアップロボット

平成２２年消防技術安全所報４７号

食肉スライサー水圧リフター

消防用高圧水駆動カッター＊）Aqua Drive System ： 新水圧システム技術

ADSロボティクスから始まる
グリーンイノベーション■ 直線駆動系サーボ制御｢直線駆動系サーボ制御｣では､シリンダと同一直線上に配置する構造の試験系を構成し､検証
実験を行ないました。
水圧シリンダ制御での精度は、・ 位置決め精度0.1mm・ 整定時間4S・オーバーシュート0.1mmで実現できることを確認しました。

■ 回転駆動系サーボ制御｢回転駆動系サーボ制御｣では、一般産業用に幅広く利用されている回転駆動系について､水圧サーボ制御による機能検証を行ないました。
水圧モータの回転駆動系のサーボ制御の検証結果からステップ応答における定常偏差が1°以下で､一般産業への応用可能なレベルの制御性を明らかにしました。

■ 二自由度ロボティクス｢二自由度ロボティクス｣では､一般産業機械でよ<使われる直線運動と回転運動を組み合わせた二自由度ロボティクスを構築し、その機能検証を行ないました。
直線､回転系の定常偏差はそれぞれ0.3mm以下､1°以下となり､一般産業用への応用可能なレベルであることが検証できました。

この事業は、競輪の補助金を受けて実施したものです。

ADS高精度ドライブを利用した超精密工作機械の開発■ 超精密工作機械の用途と要求性能（1）何を作る ？ ： 各種レンズ用金型やシリコンウエハなどの高精度製品（2）要求精度 ？ ： 数nm〜数十nmの加工精度（3）何が必要 ？ ： 加工装置の高い運動精度・高い剛性・高い熱的安定性■ ADSの利点（1）低粘度、（2）高い熱伝導率（対空気、油）、（3）クリーン（半導体製造装置）● ウォータドライブスピンドル
ウォータドライブスピンドルは、水静圧軸受で支持された回転軸内部に流路が構成され、これに20L/min程度の水を流すことにより、10,000rpmの高速高精度の回転数で回転します。また、回転軸内部に温度制御された水が流れることから、高い熱的安定性も得られます。
ウォータドライブスピンドル● ウォータドライブ直動テーブル
超精密工作機械には、高精度な直動テーブルが必要不可欠です。ウォータドライブ直動テーブルは、水静圧軸受で浮上状態にあるテーブルを水圧駆動により非接触に駆動します。
特に、駆動力はテーブル重心に作用するため、高い運動精度が得られます。
ウォータドライブ直動テーブル● ウォータドライブ小型超精密加工システム
ウォータドライブスピンドルとウォータドライブ
直動テーブルを組み合わせた小型超精密加工システムが開発されました。この加工装置は、切削による鏡面の創成に利用することが可能です。
加工システムー 無断転用禁止 ーー（JFPA, Japan Fluid Power Association）〒105-0011 港区芝公園3-5-8 機械振興会館311号室
ＴＥＬ：03-3433-5391 ＦＡＸ：03-3434-3354■ JFPA-URL
http://www.jfpa.biz■ ADSの世界
http://www.jfpa.biz/wp-content/uploads/jfpa_whwg2.pdf■ 水圧ブログ
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2014年9月