材料系なので電気回路も空気圧回路も読めないですが、どうせならちょっと変わり種から学んでみます。
工場の中では各種電源として、電気と同じくらいの空気を使ったものが多くて驚いた記憶があります。
記号はSMCのソフトを使わせていただきました。空気圧回路図作成プログラム｜SMC
空気圧回路とは
空気圧技術は各種の機械装置で利用され,機械装置の仕様書には電気回路図(電気回路部用)と空気圧回路図(空気圧回路部用)が添付されている。
https://jglobal.jst.go.jp/detail?JGLOBAL_ID=201302287273594878
英語だと「Pneumatic circuit」、あまり聞く機会はなさそうですが、こういった技術単語集が欲しいです。
空気圧回路を見てみよう
たぶんこれまでの流れとして「電源」「接続線」「シリンダ」「その他動くもの」に分かれる気がします。
簡単そうなやつから行ってみましょう。2ポート弁のファイルに合った「2/2 NC1」を見てみます。
この部品は電磁弁やソレノイドバルブと呼ばれる部品だそうです。
電磁弁は電磁石（ソレノイド）に電流を流すことで、プランジャと呼ばれる鉄片を吸引し、電流を切ると離れる原理を使用し、弁（バルブ）を開閉する仕組みを持つものである。
Wikipedia
ポートとは「弁にいくつの経路が繋がっているか」で今回は線が上下に一本ずつなので2ポートです。
まず何もしない状態が第一状態で、電気の力でバルブを動かして第二状態に持っていきます。
第二状態では下から上に矢印が伸びているので空気は下から上に流れていきます。
第二状態で電気を切るとばねの力で再び第一状態に戻っていきます。たぶんあっているはず…！
記号の分類を見てみる
この記号を足掛かりに、左右端の箱の中身からバリエーションを見て行ってみます。左右端の箱は動力です。
左から順番に
- 外部パイロット…外部から空気を入れて弁を作動させる方式。空気を入れる線が伸びている。
- 内部パイロット…引き込んだ空気を分岐させて弁を作動させる方式。
- エアオペレート…電気の力を使わずに直接空気で作動させる方式？
- レバー…手動で弁を作動させる方式。他にもいろいろある。
次に箱の中身です。箱の個数は〇位置と表現され、2か3です。箱が3つになるとその場で停止ができるらしい。
3位置は両側にばねと電気が付いていますが、何も作動させないと中央の箱の状態に戻るようになっています。
最後に箱の外側にあるものになります。
- レギュレータ…流量調整弁＋＜〇なら右方向を制御できる記号の組み合わせ。
- サイレンサ…流体が高速で噴き出すところで発生する噴流音を吸音する機構です。
- 圧力計…圧力をはかるための機器。２本線があると差圧計になります。
スピコン
スピコンとはスピードコントローラーの略で、バルブの空気量を絞ることができる装置です。
レギュレータ
エアー圧力を減圧させる機器です。
サイレンサ
エアーの出入りの際に生じる騒音を抑える装置です。
ノーマルオープンとノーマルクローズ
シングルソレノイド方式は片方の起動が電磁弁ですが、もう片方はスプリングで作動します。
電源が切れた場合はスプリングに従い開閉状態が変わり、呼び名が異なります。
電源OFFでバルブが開くのがノーマルオープン、電源OFFでバルブが閉じるのがノーマルクローズ。
メータイン、メータアウト
シリンダのスピードを調整する際にスピコンを付けますが、制御の仕方には2種類あります。
メーターアウト方式は「アウト」とあるように、エアー排気側を制御する方法です。
一般的にはメーターアウトを用いるため、こちらだけ覚えていてもいいかも。
排気側を制御しないと、一気に排気されてしまいシリンダが急に動く可能性があります。
メーターインは「イン」と付くように、エアー供給側を制御する方法です。
エアー供給側は常に一定の圧力を加えるため、あまり制御することは多くありません。
スピコンを調整する際は、どちらの速度を変更したいか考えて触るようにしましょう。
自分も両方を限界まで緩めていた時期がありました…
一般的にアクチュエータの速度調整を行う場合、メータアウトの方が安定した動作が得やすいです。
3位置バルブの分類
3位置バルブはソレノイドバルブの電源を落とした際に役割を持たせることができます。
役割に応じて以下の3種類を使います。
- エギゾーストセンタ
- クローズドセンタ
- プレッシャーセンタ
日本語にすると中心を排気、閉鎖、加圧なので覚えやすいかも。
センターエギゾーストは電源オフ時にシリンダの両方の部屋が排気されます。
シリンダは自由に動けるようになります。
センタークローズは電源オフ時にエアーをシリンダに閉じ込めます。
電源オフ時にシリンダの固定を行いたい場合に有効です。
センタープレッシャーは電源オフ時にシリンダの両方の部屋にエアーを供給します。
シリンダが縦に設置されており、センタークローズドではシリンダが下がってしまう時などに有効です。
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