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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。
エアシリンダー
5ポート弁での動作と
スピードコントローラー
⇩本記事は機械設計初心者の方で以下の方にオススメです⇩
初心者機械設計者
実際にエアシリンダーと
電磁弁の動作の関係を教えてよ
⇩本記事を読むと以下が わかります⇩
複動のエアシリンダーを
例に電磁弁との動きを
解説します。
補足として
スピードコントローラー
も解説します
- ①概要
- ②押し出し方向動作
- ③引き込み方向動作
- ④スピードコントローラーの概要
- ⑤スピードコントローラーによるエアシリンダーの速度制御法
- ⑥メーターアウトの時のエアの流れ
- ⑦メーターインの時のエアの流れ
- ⑧まとめ
①概要
５ポート弁の以下の動作を利用しエアシリンダーを動作させます。
| 弁切り替え状態1 | 弁切り替え状態2 | ||
|---|---|---|---|
| ５ポート弁 | ➡ | 機器のポートＡにエアを供給 機器のポートＢのエアを排気 |
機器のポートＢにエアを供給 機器のポートＡのエアを排気 |
②押し出し方向動作
5ポート弁電磁弁のスプールが以下の位置にあるとき
エアの供給圧は、真ん中の加圧INポートから、
加圧/排気ポートＢを通り過ぎて
エアシリンダのヘッド側の加圧/排気室を加圧します
逆にロッド側の加圧/排気室にあるエア圧は、
加圧/排気ポートＡから、排気OUTポートＡを
通り過ぎて排気されます。
このようにヘッド側の加圧/排気室が加圧
ロッド側の加圧/排気室が排気されることにより
ロッドが動作します。
③引き込み方向動作
電磁弁が切り替わり、
5ポート弁電磁弁のスプールが以下の位置にあるとき
エアの供給圧は、真ん中の加圧INポートから、
加圧/排気ポートＡを通り過ぎて
エアシリンダのロッド側の加圧/排気室を加圧します。
逆にヘッド側の加圧/排気室にあるエア圧は、
加圧/排気ポートＢから
排気OUTポートＢを通り過ぎて排気されます。
このようにロッド側の加圧/排気室が加圧
ヘッド側の加圧/排気室が排気されることにより
ロッドが動作します。
④スピードコントローラーの概要
スピードコントローラーとは
エアシリンダーの速度制御に使います。
上記のエアシリンダを動作させる上で重要になるのが、
スピードコントローラーです。
スピコンと呼ばれています。
電磁弁から、エアシリンダをエア配管のみで
直結してしまうと動作が早すぎるので、
これで速度を落とします。
―スピードコントローラーとはー
ある方向からのエアの量を絞りますが
その逆方向からのエアは制限なく流します
スピードコントローラーエア配管記号で示すと、
以下になります。
- 線はエアの流路を示します
- 絞り弁とは、実際につまみがありエアの量を
制限して調整できます - チャッキ弁とは１方向のみ流体を
流せるようにする弁で、補足解説します。
補足：チャッキ弁について
チャッキ弁を説明する以下のモデルで解説します
しかし
実際のスピードコントローラーのチャッキ弁は、
スプリング構造ではありません。
まず図4のように
- ＩＮ側の流体とOUT側の流体圧が同じ時
もしくは
- OUT側の流体圧が高い時は
スプリングにより球体部品が
配管に押し付けられて、ＩＮ側からOUT側へ
流体は通りません
しかし 以下のように
- ＩＮ側の流体が高い時のみ
スプリングがOUT側へ追いやられ
ＩＮ側→ＯＵＴ側と流体が通ります。
つまりチャッキ弁とは、
流体の流れを１方向のみに
制御する弁です。
⑤スピードコントローラーによるエアシリンダーの速度制御法
スピードコントローラーによる
エアシリンダーの速度制御法について
- メーターIN（吸気による速度制御）
- メーターOUT（排気による速度制御）
があります。
詳しくは、以下の記事を御参照ください。
それにより、スピードコントローラーにも
メーターIN用とメーターOUT用のものが
あります。
⑥メーターアウトの時のエアの流れ
メーターアウトの場合
エアシリンダの動作の時のエアの流れは
以下となります。
|
ロッド側  |
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|
チャッキ弁側は 絞り弁により |
|
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ヘッド側 二手に分かれたエアが チャッキ弁はエアを通す |
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⑦メーターインの時のエアの流れ
メーターインの場合
エアシリンダの動作の時のエアの流れは
以下となります。
|
ロッド側  |
|
|
二手に分かれたエアが チャッキ弁はエアを通す |
|
|
ヘッド側 チャッキ弁側は流せない |
|
 |
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⑧まとめ
- ５ポート弁は、各ポートへの吸排気の状態を切り替えます。
- 上記動作により、エアシリンダーを動作させます。
- スピードコントローラーは、エアシリンダの速度を手動制御するものです
- スピコンは、チャッキ弁と絞り弁を組み合わせたものとなります
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。