シリンダー付属品の選び方は?シリンダ付属品の選定方法

Jul 28, 2025

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空気圧機器の選定ではシリンダも重要なポイントとなりますが、それに付随するアクセサリの選定にも注意が必要です。例えば、ソレノイドバルブ、スロットルバルブ、フローティングジョイントなどは、どれも性能に影響を与える一見取るに足らない要素です。

 

(1)確実な選定方法があればシリンダー表 2-6 に示すように、シリンダ付属品の選定表もその 1 つです。アクチュエータ(シリンダ)の選定の問題さえ解決すれば、あとは基本的に表通りに合わせることができます。例えば、CQ2-20-10シリンダを選定すれば、電磁弁SY3000(またはSY5000)シリーズ、スピードコントロールバルブ(エルボ形)AS2201F-M5-06、フローティングジョイントJB20-5-030、パイプ外径Φ6mmなどの付属品の選定が非常に簡単です。

Pneumatic cylinder

Double acting pneumatic cylinder

(2) 調節弁(電磁弁)の選定 調節弁は、回路スイッチ(通電・遮断を切り替えるスイッチ)と同様に、シリンダ内の圧縮空気のオン・オフを切り替える役割を果たします。自動化機器 (キーポイント) ではソレノイドバルブが最も一般的に使用されますが、図 2-29 に示すように機械式バルブも使用される場合があります。

電磁弁を例に挙げます。選択プロセスは図 2.30 に示されていますが、実際の操作ではかなり定型的になります。例えば、一般的に使用されるシリンダ(シリンダ径)が大きく変わらない場合には、基本的にソレノイドバルブの選定を毎回繰り返す必要はありません。

Aluminum pneumatic cylinder

電磁弁の選定プロセス

図2・30 電磁弁の選定プロセス

1) 電磁弁型式。電磁弁の型式と対象物を図2.31に示します。

2) 電磁弁シリーズ。ソレノイドバルブの選択は、主にシリンダの動作に必要なガス流量に基づいて行われます(つまり、バルブの有効断面積が作動シリンダの有効断面積と一致するようにする一方で、適合するシリンダの作動速度が満たされる場合、たとえばシリンダの作動速度が300~500mm/sを超える場合、ソレノイドバルブの選択は図2-32を参照してください。電子産業機器で使用されるシリンダは次のとおりです。)通常は大きくないため、Φ125mmのシリンダなど大きなパワーが必要な場合にはSYシリーズが最もよくマッチします。その他のシリーズ(VQシリーズなど)も選択できます。

3) 制御機能。 2 位置 5 方ソレノイド バルブには、シングル コイルとダブル コイルという 2 つのタイプが一般的に使用されています。-それらの制御機能は異なります。表 2-7 に示すように、機器の停電による誤操作や安全事故を防止するために、その多くは二重コイルを採用しています。-

Single acting pneumatic cylinder

電磁弁の型式と物体

図2・31 電磁弁の型式と物体

Heavy duty pneumatic cylinder

電磁弁とシリンダの適合表

図2-32 電磁弁とシリンダの適合表

 

電磁弁の配管形式は次のとおりです。 a') (a) 直接配管形 b) 底板配管形

図2・33 電磁弁の配管形式 a') (a)直接配管形 b)底板配管形

表2.7 電磁弁の切換方式

パーティーオーナーを切り替える 制御内容
位置 2 のシングルコイル 電源が切れたら元の位置に戻します
位置 2 のダブルコイル どちらかに電源がある場合は、電源が入った側の位置に戻ります。停電時は停電前の位置を維持

4) 電気仕様の自動化機器の電磁弁は、DC24V が多く使用されますが、AC110V も使用されます。表 2-8 に示すように、あまり使用されない場合もあります。

表2.8 電磁弁の電気仕様

電流の種類 電圧  
標準 その他
AC(交換) 110V,220V 24V、48V、100V、200V、その他
DC(直流) 24V 6V、12V、48V、その他

5) ワイヤ導出方法-。電磁弁の配線方式には、配管直結タイプ、L-タイプまたはM-タイプのソケットタイプ、DINソケットタイプ、ソケット接続タイプがあります。さまざまな状況に応じて、対応する配線方法を選択する必要があります。通常、小型電磁弁の場合はダイレクトアウトレットタイプとL-タイプまたはM-タイプのソケットタイプが選択されます。大型電磁弁にはダイレクトアウトレットタイプとDINソケットタイプがあります。

 

6) 配管形状。電磁弁の配管方法には、図 2-33 に示すように直接配管形とベースプレート配管形の 2 種類があります。一般に装置のシリンダ数が多い場合は、図2.34、図2-35に示すような底板配管形が使用されます。複数の電磁弁はバスバーを介して接続されており、バスバーを直列に接続することもできます。このようにして、ガス経路と配線がより集中し、パイプの敷設や配線に便利です。

電磁弁のベースプレートの配管方法(前編)

Low friction pneumatic cylinder

図 2-34 電磁弁のベースプレートの配管方法(その1)

High speed pneumatic cylinder

電磁弁のベースプレートの配管方法(後編)

図2・35 電磁弁ベースプレートの配管方法(その2)

7) パイプの直径。各電磁弁には指定されたパイプ径があります。一部の製品では、複数の直径サイズから選択できる場合があります。具体的なサイズはアクチュエータに適合するパイプ径をもとに総合的に検討させていただきます(カタログの該当表をご参照ください)。

8) オプション (表 2-9 を参照)

表2.9 電磁弁の選択選択肢

プロジェクト オプション
インジケーターライトと過電圧保護装置 表示灯と過電圧保護装置を装備
パイロット弁の手動操作モード

ロック解除ボタンタイプ(標準)

ドライバーロック式

手動ロック式

(3) 一方向絞り弁 (速度制御ジョイントまたは速度制御弁とも呼ばれる) の選択: シリンダのピストンの移動速度は、主にシリンダに入力される圧縮空気の流量、シリンダの吸気ポートと排気ポートのサイズ、およびガイドパイプの内径のサイズに依存します。シリンダの移動速度は一般的に50~1000mm/sです。高速動作するシリンダーの場合は、より大きな内径の吸気管を選択する必要があります。速度調整の必要がない場合は、一般的なクイックカップリングが選択されます。速度調整が必要な場合は、通常、速度調整カップリングが選択されます-。速度制御ジョイントは、逆止弁 (一方向シール リングによって実現) とスロットル バルブで並列に構成された流量制御弁です。優れた流量特性を有しており、主にシリンダなどの駆動部へのガス供給量の制御(速度制御に相当)に使用されます。内部構造を図 2-36 に示します。バルブボディM5以下のスピードコントロールジョイントにはガスケットシールを採用しているため、シールテープを巻く必要がありません。ただし、バルブ本体がM5を超えるRcネジの場合はシール剤を使用します。摩耗または脱落した場合(古いスピードコントロールジョイントなど)、再使用するときにシールテープを巻く必要があります。エア漏れの原因となります。シールテープを使用する場合は、ネジ頭を1.5~2ピッチ残してください。シールテープの巻き方向を図2-37に示します。速度調整ジョイントは、図 2-38 に示すように、吸気絞りと排気絞りの 2 つのタイプに分けられます。いわゆる吸気絞りとは、吸気のサイズを調整でき、排気は制御できないことを意味します。いわゆる排気絞りとは、排気ガスの大きさを調整することができ、吸気ガスは制御できないことを指します。比較を表 2-10 に示します。ほとんどの場合、排気スロットル バルブが使用されます (これは、特に水平方向の移動シナリオでパフォーマンスの面で利点があります)。もちろん、これは吸気絞り弁が役に立たないという意味ではありません。例えば、単動シリンダ(スプリングリターン)の場合、伸び速度を調整したい場合は、吸入量(弾性力に打ち勝って伸びようとする)の大きさを調整できることを期待する必要がある。排気絞りバルブを使用すると速度調整の目的を達成できません。

調速ジョイントの内部構造とシールテープの巻き方-

排気スロットルと吸気スロットル

Pneumatic cylinder with vacuum actuator

Custom pneumatic cylinder

図2.38 排気絞りと吸気絞り

表2.10 排気絞りと吸気絞りの比較表

特徴 吸気絞り 排気絞り
低速の滑らかさ- クロール速度が遅くなる傾向があります。{{0} 良い
バルブの開度と速度 比例関係はありません。 比例関係があります。
慣性の影響 速度調整特性に影響を与えます 速度調整特性への影響はほとんどありません
始動遅延 小さい 負荷率に比例します
発進加速 小さい 大きい
旅の終わりの速度 大きい 平均速度とほぼ同じ
バッファリング容量 小さい 大きい

アクチュエータの速度を調整するときは、アクチュエータが突然飛び出さないように、速度制御ジョイントを全閉状態から徐々に開く必要があることに注意してください。スピードコントロールジョイントのロックナットを締める際は、必ず手で直接締めてください(工具は使用しないでください)。

(4) その他のコンポーネントの選択(3 つの組み合わせ、油圧バッファ、フローティング ジョイントなど)--

Industrial pneumatic cylinder

その他のコンポーネントの選択

1) 3 つを 1 つの組み合わせで-- (フィラー、レギュレーター、ルブリケータ、FRL)。エアコンプレッサーから出力される圧縮空気には、水分、油分、塵埃などの汚染物質が多量に含まれています。湿気は空気圧コンポーネントに大きな影響を与えます。パイプラインの金属の錆び、水の凍結、潤滑油の劣化、グリース流失の原因となります。錆びた破片や塵は、相対的に可動する部品の摩耗を引き起こし、シールの損傷を促進し、空気漏れを引き起こす可能性があります。排気口から排出される液状の油、水、粉塵は環境を汚染し、製品の品質に影響を与える可能性があります。エア フィルタ、減圧バルブ、オイル ミスト ルブリケータで構成される 3 つを 1 つの組み合わせで構成すると(図 2-39 を参照)、圧縮空気の品質を向上させることができます。--一般に、図 2-40 に示すように、個々のデバイスにこれを装備する必要があります。

2) フローティングジョイント。図2.41に示すように、シリンダと機構を接続するリンクです。さまざまな形があり、既製のものを購入することも、自分で作ることもできます。-シリンダロッドを可動部に直接固定することは、シリンダが偏心したり固着したりして摩耗が促進される可能性があるため禁止されています(電動モータとシャフトの接続にカップリングが必要な原理と同様)。実際の設計では、図 2-42 に示すように、自作のフローティング ジョイントがよく使用されます。これは、フローティング ジョイントの設計原理に似ています。-これは、シリンダーロッドと機構の間に非剛的な接続があることを保証するためです。ただし、SMCシリンダのピストンロッドエンドを接続する際には、ねじの仕様に少し注意が必要です。めねじは一般的な並目ねじであり、通常のねじやナットで固定できます。ただし、おねじはM10とは異なります。 ML0x1.25、M14X1.5 など、対応するねじの仕様を部品図面にマークする必要があります。ワークの再加工の量を減らすには、油圧バッファのカタログを頻繁に参照することが有益です。. 3)。シリンダがストロークエンドで停止する際、外部ブレーキやリミッタがないとピストンとエンドカバーに衝撃が発生します。衝撃力を緩和し、騒音を低減するには、一般に緩衝装置が必要です。ほとんどのシリンダ動作機構では、図 2-43 に示す (油圧) 緩衝装置が衝撃を緩和し、騒音を下げるために使用されます。一部のメーカーは「シリンダーアクションを備えたすべての機構にはバッファーを使用する必要がある」という設計基準を設定しているだけで、それが機構の安定性にどれほど貢献しているかを示しています。

それぞれの独立したデバイスを構成する必要がある、3 つを 1 つに組み合わせた--

Automation pneumatic cylinder

図 2-40 各独立したデバイスを構成する必要がある 3 つを 1 つに組み合わせた-

Pneumatic cylinder for machinery

図 2-43 油圧緩衝器

実際、どこにでも油圧緩衝器を使用する必要はありません。バッファを追加する必要があるかどうかは、単に円柱のサイズではなく、主に衝撃の大きさ (物体の質量と速度によって決まる運動エネルギーに関連する) によって決まります。表 2-11 を参照してください。

表 2.11 バッファ形式とその適用状況

バッファー形式

該当する状況

バッファなし

マイクロシリンダー、小型シリンダー、中型および小型の薄いシリンダーに適しています。-

クッション性

シリンダ速度が 750mm/s を超えない中型および小型のシリンダ、-シリンダ速度が 100mm/s を超えない単動シリンダに適用されます。-

エアバッファ

閉じた空間で運動エネルギーを圧力エネルギーに変換します。シリンダ速度が 500mm/s を超えない大型および中型シリンダ、-シリンダ速度が 1000mm/s を超えない小型および中型シリンダに適しています。-

油圧緩衝器

これは熱エネルギーと油圧弾性エネルギーに変換され、シリンダ速度が 1000min/s を超える高精度シリンダやシリンダ速度が比較的低いシリンダに適しています。{0}

以上がシリンダー付属品の選び方です。シリンダ付属品の選定方法、詳細については、https://www.joosungauto.com/ をご覧ください。

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