tsurfの機械設計研究室

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エアシリンダを使った機構設計 注意事項4選

本ブログの御訪問ありがとうございます

機械設計歴20年以上のtsurfと言います

 

今回は以下に関する記事です

エアシリンダを使った機構設計 注意事項4選

  

⇩本記事は以下の方にオススメです⇩

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とある
未経験機械設計者

エアシリンダって
出力径の算出選定の他に
注意点は?

 

⇩本記事を読むと以下が わかります⇩

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管理人TSURF

エアシリンダー選定の
際の注意点をまとめます

 

 

①結論

f:id:tsurf:20210918200916p:plain

エアシリンダには以下の要注意事項があります

  • ストロークが実は+1/0等のプラス公差
  • 選定計算で推力を満たしていても 
    許容運動エネルギーまでOKとは限らない
  • 最低動作圧がある
  • 低速走行が苦手

 

 

②ストロークがプラス公差

エアシリンダのカタログを よく見て見ましょう

ストロークがプラス公差となっています

 

例えば作業者に受け渡す等の
ラフな受け渡しであれば問題ありません。

 

しかし、
搬送機構から搬送機構へ 精度よく受け渡したい時に
この公差はでかいです。

 

精密に受け渡したい場合は、外部のストッパーが
必要です。

 

⇩以下の記事を御参照願います⇩



③推力OKでも
許容運動エネルギーがNG のケース

エアシリンダーはシリンダー内部の端面を、ストッパーにしています。


そこで エアシリンダーには許容できる衝撃として
許容運動エネルギーという、確認項目があります。

エアシリンダーの許容運動エネルギーは以下の傾向があります。

  • 出力径が小さいほど許容運動エネルギーは小さい
  • 出力径が大きいほど許容運動エネルギーは大きい

水平搬送などの場合は、重力よりも弱い摩擦なので
小さな出力径のエアシリンダーを選定しがち
ですが、仕様速度によっては、許容運動エネルギーを満足できません。

 

⇩以下の記事を御参照願います⇩

 

その場合は、エアシリンダーを出力径の大きいものに変更するか
エアクッション付きのものにする等の考慮が必要です。

 

 

④最低動作圧がある

例えば 『ワークを直に押し付けて位置決めする』などの理由で 
推力を弱めたい場合があります。

 

⇩以下の記事を御参照願います⇩


この時の注意ですが
エアシリンダーには 最低動作圧があります。

 

最低動作圧とは 駆動エア圧が最低動作圧以下だと
動作の保証ができないという圧力です。

最低動作圧の理由は エアシリンダーはパッキンで
エアをシールしながら駆動しているため 摺動抵抗が
あるため、この動作圧以下では動作しなくなってしまいます。

 

ワーク直押し付けによる位置決めの場合 
出力径の小さなものを選びましょう。

 

 

⑤低速走行が苦手

エアシリンダは、低速走行に不向きです.

 

理由は 
先述のとおり パッキンでエアをシールしながら 
摺動するために内部で結構 摺動抵抗があるからです。

 

高速で動作させれば スムーズに駆動しますが

低速だと 高速の勢いがないので摺動的後により、
ガタガタした動きをみせることがあります。

 

エアシリンダーを低速で運用したい場合、
各エア機器メーカーからエアシリンダーの低速仕様
のものが、出ていますので、そちらを検討しましょう。

 

 

⑥まとめ

  • エアシリンダーには以下の注意点があります
  • 実はストロークが+1/0のプラス公差
  • 水平搬送において、必要推力が小さいく済むので
    出力径が小さいエアシリンダーを選定すると 
    許容運動エネルギーでNGになりやすい。
  • 低速走行が苦手なので、低速走行させる際は
    低速仕様のエアシリンダーを検討しましょう。

本記事は以上です。
最後までお読みいただきありがとうございます。

 

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