基本的な空気圧回路

空気圧は 100 年以上にわたって自動機械に使用されており、空気圧技術は 1,000 年以上にわたって何らかの形で開発および進化してきました。 たとえば、ボートの帆など。

長年にわたって多くの革新があり、バルブ、ソレノイド、シリンダー、ホース、継手などの基本的な空気圧コンポーネントは十分に開発され、成熟しています。 これらのデバイスをさまざまな方法で組み合わせて、シンプルで信頼性の高い機械制御を実現できます。

この記事では、空気圧設計のベスト プラクティスを検討し、マシン オートメーションで一般的に使用される 4 つの基本的な空気圧回路 (表 1) を紹介します。 多くのバリエーションがありますが、これらの空気圧回路は基本的な空気圧コンポーネントを組み合わせて、機能的で信頼性の高い空気圧回路を作成します。

これら 4 つの基本的な空気圧回路について説明する前に、空気圧設計のベスト プラクティスを確認することが最善です。 空気圧の低下や変動、流量制御の不適切な使用、電源投入時のエアシリンダーの異音、シリンダー速度の遅さや一貫性のなさなど、潜在的な空気圧の問題は数多くありますが、適切な空気圧設計慣行に従うことで、これらやその他の問題に対処できます。 。

空気圧設計のベスト プラクティスを実装するための前提条件は、空気圧回路のシンボルを理解することです。 2方、3方、4方などの利用可能なバルブの種類。 空気圧シリンダー。 チューブ、ホース、流量制御、空気調整装置などの関連する空気圧コンポーネント。

優れた空気圧設計の出発点は、適切なプラント供給空気圧を確保することです。 空気圧機器が一貫して確実に動作するには、一貫したプラントの空気圧力と流量が必要です。 機械におけるプラント供給の空気の準備も同様に重要であり、これは以下で説明する最初の基本的な空気圧回路です。

空気および空気圧アクチュエータの関連動作を制御しやすくするために、シリンダのサイズを大きくしすぎないでください。これは、過剰な空気流の要件によりストロークが遅くなる可能性があるためです。 適切なサイズのシリンダーは空気をより効率的に使用し、より高速で動きます。 優れた設計には、シリンダーから出る空気を絞るための流量制御の使用が含まれており、これによりシリンダーの動作が遅くなります。これは一般に望ましい結果です。 クッション内蔵シリンダの採用により、シリンダの移動端での停止も容易になります。 流量制御とクッションは両方とも、シリンダーへの衝撃や損傷を防ぐのに役立ちます。

アクチュエータの動きが速すぎると、バルブからの空気の排出と同様に、過度の騒音が発生する可能性があります。 排気ポートにマフラーを使用することは、この騒音を軽減するために常に従うべき簡単な設計慣行です。

空気の流れに関して、ほとんどの機械に適用される最初の空気圧回路は空気の準備です。 工場から供給される圧縮空気は、機械上の他の空気圧回路に空気を供給する前に準備する必要があります。 図 1 に示す空気準備回路は、表 2 に示す一般的なコンポーネントを備えた 1 点空気圧接続から始まります。これらのデバイスにはフィルター、レギュレーターが含まれることが多く、潤滑装置 (FRL) が含まれることはあまりありません。

表 2 にリストされている空気圧装置の順序は、通常、装置が空気準備ユニット内で組み立てられる順序ですが、必ずしもそうとは限りません。 たとえば、一部の設計では、プラントの空気供給に接続する最初のコンポーネントとして手動遮断リリーフ バルブ (VLV01) または空気圧遮断/ロックアウト バルブが必要です。 きれいで乾燥した空気がバルブを通過することを保証するために、FRL の後に取り付ける必要があると考える人もいます。

このバルブの目的は、機械からすべての圧縮空気を除去または排出することです。 手動バルブを回転させるかプッシュプル動作によって空気を放出すると、メンテナンスのために機械が減圧されます。図 1 には示されていませんが、この手動バルブは OFF 位置でロックできる必要があります。

このシャットオフバルブをFRLの上流に取り付けることで、機械側でのFRLのメンテナンスが可能になります。 FRL の上流にこれがなければ、フィルターのメンテナンスが困難になり、保守のために空気が排出されるときにそのエリアの他の機器に影響を与える可能性があります。 必要に応じて、プラント レベル、エリア、またはゾーンの空気準備および遮断ユニットを追加すると、機械の遮断バルブの保護に役立ちます。