空圧回路 #1空圧の用途

まさと
まさと

FA装置制作には間違いなく空圧回路に精通している必要があります。空圧の使用例などを初めに紹介します!

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空圧の用途

FA装置で空圧は多数使用されます。用途としては以下の用途が挙げられます。

  1. シリンダ
  2. エアーブロー
  3. 吸引(真空操作)
  4. 耐圧気密検査
  5. 回転工具の駆動力

シリンダ

シリンダとは圧縮空気の力で中心の棒(ロッド)を動かす装置です。

単純な繰り返し直線動作をするときに真っ先に検討に入るものです。

シリンダは径が大きくなるほど力が強くなり、型の大きさ以外でも様々な特徴を持ったシリンダが存在します。
※下記シリンダは薄型シリンダといい全長方向に短いことが特徴のシリンダです。

制御は電磁弁や空気操作弁を用いて行います。

シリンダは直径と操作圧力が大きくなるほど力が強くなり、直型の大きさ以外でも様々な特徴を持ったシリンダが存在します。
※下記シリンダは薄型シリンダといい全長方向に短いことが特徴のシリンダです。

ロッドを引いた状態
ロッドを出した状態

シリンダ内部の簡略図

シリンダはFA装置での基本的な駆動で使用され、基本的に以下に2点の動作の使用方法があります。

  1. 押し付け動作
  2. 位置決め動作

押し付け動作

シリンダのロッド先端にプッシャ用の治具を取り付け、ワークを押し付けます。押し付けることによってワークを固定したり、中空のワークを気密したりできます。シリンダの選定には固定や気密に必要な駆動力の算出が必要となります。

位置決め動作

シリンダのロッド先端にプッシャ用治具やテーブル治具を取り付け、ワークを移動させます。シリンダ選定には移動するワークの重さや摩擦にあわせた駆動力の算出が必要となります。

まさと
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ものを固定したい、押し付けたい、移動させたい というときはまずシリンダを使用します。詳しくは別ページにて紹介したいと思います。

シリンダでは細かい位置制御や多点動作(3点以上)は難しいため、
それぞれ実現する必要があれば電動シリンダを使用することをおすすめします。

代表メーカー

SMC/CKD/コガネイ/AirTAC等

エアーブロー

エアーブローとはノズルから圧縮空気を大気に出すことである。以下の目的のためにエアーブローを使用することがあります。

  1. 汚れ水分除去
  2. 簡易冷却
  3. ワークの移送

エアーブローの最大の使用方法は汚れや水分の除去です。前工程で発生しうる汚れに対しての処置として組み込みます。また、機械的な動作だけでものを確実に移送できないときはエアーブローによってワークの移送を補助します。
エアーブローの制御はシリンダー同様電磁弁を用いて行います。

エアーブローによるワークの移送は最終手段だと思ってください。エアーブローは多量の圧縮空気を使用するため、いろいろな意味でエコではありません。

代表メーカー(電磁弁/ノズル)

SMC/CKD/いけうち/ミスミ等

吸引(真空操作)

吸引(真空操作)とは負圧(空気を吸い込む力)を生み出すことである。以下の目的のために真空操作をします。

  1. ワークの吸着
  2. 内部の空気の排出

固定したいワークが非常に柔らかいときや、シリンダなどで固定できないときは吸着パッドをもちいて吸着します。吸着するワークの重さに合わせて負圧の大きさや吸着パッドのサイズを調整する必要があります。また、空気抜きの必要がある場合に吸引を使用します。

吸引制御は真空エジェクタや真空用電磁弁を使用します。

代表メーカー(エジェクタ/吸着パッド)

SMC/CKD/PISCO等

耐圧気密検査

耐圧気密検査とはワークの内部に空気圧力を入れることにより漏れの検査を行うことである。漏れが発生した場合空気が外部に漏れます。製品に当該要求事項があればこのような検査を行うことがあります。

気密検査については装置制作実践にて水没検査装置を設計していますのでよろしければ御覧ください。

回転工具の駆動力

回転工具の駆動力として空圧を使用することがあります。ネジ締めや研磨バリ取りを行うために使用します。強力なトルクや回転速度を得ることができます。

回転数やトルクの細かい制御はできませんので注意が必要です。
それぞれの値を制御する必要があれば電動にて制御をすることが必要です。

代表メーカー

ナカニシ等


まさと
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空圧回路はの使用例を今回あげました。次のページでは空圧回路を使用するに当たり必要な機器についての説明をします。

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