自動化に大きな役割を果たせる薄形空気圧シリンダ

I cilindri pancake di Fabco-Air sono disponibili con diametri compresi tra 0,5 e 4.

Fabco-Air のパンケーキシリンダーは、0.5 ～ 4 インチの範囲のボアサイズと、0.0625 ～ 4 インチの範囲の標準ストロークで利用できます。写真提供：ファブコエアー株式会社

コンパクトシリンダは、円形、角形、押し出し成形のボディ設計を備えた従来のタイロッドとスペーサ構成でも入手できます。写真提供：ファブコエアー株式会社

多くのショートストロークシリンダで貫通穴取付が可能です。この場合、シリンダ本体にザグリ穴が開けられており、六角穴付きボルトで簡単に取り付けられます。写真提供：ファブコエアー株式会社

ノーズ取り付けオプションを使用すると、エンジニアはシリンダーの前部を機械に取り付けることができます。写真提供：ファブコエアー株式会社

ピボット取り付けにより、シリンダーが円弧を通って旋回できます。アイマウントおよびクレビスマウント、トラニオンマウントは、多くのコンパクトシリンダモデルで使用できます。写真提供：ファブコエアー株式会社

場合によっては、中心線以外の取り付けは他の取り付けオプションよりも剛性が低い場合があります。取り付け面の平面はシリンダーの中心線を通っていないため、取り付け点の周囲に曲げモーメントが発生します。それにもかかわらず、サイドラグシリンダーは、特殊な用途には最適なソリューションとなる場合があります。写真提供：ファブコエアー株式会社

ロッドの固定方向を維持するには、いくつかの方法があります。内部ガイドピンは、複動片ロッドシリンダのオプションの 1 つです。シリンダー内部に組み込まれた2本のガイドピンがピストンヘッドを貫通しています。これらのガイドピンは、通常±1度の公差でロッドの回転を防ぎます。写真提供：ファブコエアー株式会社

もう 1 つの回転防止オプションは、ピストンロッドにしっかりと取り付けられた外部ガイドブロックを使用することです。ガイドブロックに取り付けられた 1 つまたは 2 つのスチールガイドシャフトにより、通常 0.8 度未満の回転防止が保証されます。写真提供：ファブコエアー株式会社

回転を防ぐもう 1 つのオプションは、シリンダーヘッドにツインピストンロッドを組み込むことです。ロッドはピストンにしっかりと固定され、ロッドの端にあるツールバーによって外側で結合されます。ツーリングプレートはロッドが連動して動くことを保証し、アタッチメントに理想的な取り付け面を提供します。写真提供：ファブコエアー株式会社

シリンダの推力を高めるために複数のピストンが使用されています。マルチピストンシリンダーは、はるかに大きなボアを備えたシングルピストンシリンダーと同じ出力を提供します。複数のシリンダが必要な場合には、より大きな設置面積とより広い中心間の空間が必要となる、より大きなボアのシリンダと比較して、狭いスペースでより高い力を達成できます。写真提供：ファブコエアー株式会社

この設定では 3 つのストローク位置が提供されます。 2 つのシリンダー本体が端と端で結合されています。後部シリンダーのピストンロッドはキャップエンドを通って伸びており、前部シリンダーのピストンを押すことができます。位置 1 では、両方のピストンが引っ込みます。位置 2 を取得するには、後部シリンダーのピストンロッドが伸び、前部シリンダーのピストンロッドが部分的に前方に移動します。フロントシリンダーのピストンロッドが完全に伸びると、位置 3 に達します。写真提供：ファブコエアー株式会社

Fabco-Air の Dial-a-Stroke オプションを使用すると、エンジニアはシリンダーの延長ストロークを正確に調整できます。ストップチューブ、スカート付き調整ナット、最小クリアランスの組み合わせにより挟み込み箇所を排除し、オペレーターの安全を確保します。写真提供：ファブコエアー株式会社

「Less is more」が空気圧アクチュエータ市場のトレンドのようです。今日、生産設備の不動産はこれまで以上に貴重になっています。これは、アルフレッド W. シュミット (Fabco-Air の創設者) が 1950 年代後半にオリジナルのパンケーキエアシリンダーを設計したときに時代の先を行っていたことを裏付けています。この空気圧アクチュエータは、狭いスペースに設置できるショートストローク、薄型、コンパクトなエアシリンダのニーズを満たすように設計されています。実際、このシリンダは、最小の全体的なエンベロープサイズで可能な限り長いストロークを提供します。 60 年経った今でも、小型エアシリンダは大注目です。

現在、スペースが限られている場合、コンパクトな空気圧シリンダが直線作動の主要な機構となっています。ショートストロークシリンダと呼ばれることが多いこれらのデバイスは、0.5 ～ 4 インチの範囲のボアサイズと 0.0625 ～ 4 インチの範囲の標準ストロークで利用できます。

オリジナルのパンケーキは飽きのこないボディデザインです。現在、コンパクトシリンダは、円形、角形、押し出し成形のボディ設計を備えた従来のタイロッドとスペーサ構成でも提供されています。

コンパクトエアシリンダは（ロッドレスシリンダとは対照的に）ピストンロッド構成を持っています。ピストンロッドシリンダは、複動式と単動式の 2 つの方法で機能します。

複動シリンダは圧縮空気を使用して、伸長ストロークと後退ストローク (ロッドを前後に動かす) の両方に動力を供給します。この配置により、複動シリンダは荷物を押したり引いたりするのに最適です。複動小型エアシリンダの一般的な用途には、組み立て、曲げ、クランプ、送り、成形、昇降、位置決め、プレス、加工、打ち抜き、振盪、選別などがあります。

単動シリンダでは、ピストンの片側にのみ圧縮空気が供給されます。反対側は大気に通気します。空気がシリンダーのキャップエンドまたはロッドエンドのどちらに送られるかに応じて、シリンダーの作動時にピストンロッドが伸びるか縮みます。最も一般的な設計は、空気圧を使用してピストンロッドを延長します。空気が排出されると、内部のスプリングがピストンを元の位置に戻します。これは通常、スプリングリターンと呼ばれます。

スプリングエクステンド設計では、空気圧によってピストンロッドが後退し、圧力が取り除かれるとスプリングの力によってロッドが伸びます。このため、単動シリンダは、力が一方向のみに必要であり、戻りストロークが妨げられず、負荷がかからない場合に理想的です。これらは、安全上の理由から、停電時に所定の位置を取る必要があるアプリケーションでもよく使用されます。

単動コンパクトエアシリンダの一般的な用途には、フラップやレバーの作動、クランプ部品、排出部品などがあります。

シングルロッド構成は、これまでのところ最も一般的なエアシリンダ設計です。ただし、両ロッドシリンダは多くの用途で非常に役立ちます。

両ロッドシリンダが使用される場合:

ショートストロークシリンダはコンパクトなサイズですが、機種数や標準オプションが豊富です。

コンパクトエアシリンダには、より大きな全米フルードパワー協会 (NFPA) や国際標準化機構 (ISO) の交換可能なシリンダと同じタイプのマウントが多数あります。代表的なショートストロークシリンダの取付形式の概要と取付例をご紹介します。

中心線取り付けが最も一般的なオプションです。エアシリンダーの最適なサポートは、その中心線に沿った位置です。取り付け面がシリンダーの中心線であるため、中心線取り付けと呼ばれます。これにより強固なサポートが提供されますが、正確な位置合わせが必要です。

ショートストロークシリンダの多くの機種で通し穴取付が可能です。この場合、シリンダ本体にザグリ穴が開けられており、六角穴付きボルトで簡単に取り付けられます。ノーズマウントやフロントおよびリアのフランジマウントも、さまざまなコンパクトシリンダースタイルで提供されています。

ピボット取り付けにより、シリンダーが円弧を通って旋回できます。アイマウントおよびクレビスマウント、トラニオンマウントは、多くのコンパクトシリンダモデルで使用できます。

中心線以外の取り付けは一般に非常に頑丈ですが、場合によっては他の取り付けオプションよりも剛性が低い場合があります。取り付け面の平面はシリンダーの中心線を通っていないため、取り付け点の周囲に曲げモーメントが発生します。それにもかかわらず、サイドラグとフットマウントのコンパクトエアシリンダーが、特殊な用途には最適なソリューションとなる場合があります。

回転防止と位置合わせが重要な用途には、非回転シリンダー設計が利用可能です。ただし、コンパクトなショートストロークシリンダの非回転オプションは、軽いねじり操作と登録のみを目的としていることに注意してください。

ロッドの固定方向を維持するには、いくつかの方法があります。内部ガイドピンは、複動片ロッドシリンダのオプションの 1 つです。シリンダー内部に組み込まれた2本のガイドピンがピストンヘッドを貫通しています。これらのガイドピンは、通常±1度の公差でロッドの回転を防ぎます。各ガイドピンの端にはゴム製ディスクが付属しており、エンドプレイを吸収し、ピンをガイド穴にしっかりと固定します。

別のオプションは、ピストンロッドにしっかりと取り付けられた外部ガイドブロックを使用することです。ガイドブロックに取り付けられた 1 つまたは 2 つのスチールガイドシャフトにより、通常 0.8 度未満の回転防止が保証されます。

回転を防ぐもう 1 つのオプションは、シリンダーヘッドにツインピストンロッドを組み込むことです。ロッドはピストンにしっかりと固定され、ロッドの端にあるツールバーによって外側で結合されます。ツーリングプレートはロッドが連動して動くことを保証し、用途に必要なアタッチメントに理想的な取り付け面を提供します。ツールバーには、ねじ付き取り付け穴またはザグリ取り付け穴が備わっている場合があります。

アプリケーションで中間負荷位置を備えたコンパクトなシリンダが必要な場合は、オプションを利用できます。 1 つのシリンダで 3 つ以上のロッド位置を実現できます。

最も一般的なのは 3 ポジション構成です。この設計では、2 つのシリンダー本体が 2 つの六角穴付きボルトを使用して端と端で結合されています。後部シリンダーのピストンロッドはキャップエンドを通って伸びており、前部シリンダーのピストンを押すことができます。位置 1 では、両方のピストンが引っ込みます。位置 2 を取得するには、後部シリンダーのピストンロッドが伸び、前部シリンダーのピストンロッドが部分的に前方に移動します。フロントシリンダーのピストンロッドが完全に伸びると、位置 3 に達します。この配置で 3 つの個別の位置を取得するには、フロントシリンダーのピストンロッドがリアシリンダーのピストンロッドよりも長くなければなりません。

位置検出用の標準電子スイッチは、空気圧シリンダの一般的なオプションです。必要なのは、ピストンに取り付けられた内部磁石を追加することだけです。多くのコンパクトシリンダには、センサの取り付けと調整を容易にするために、本体に外部溝が標準装備されています。

ストローク調整もシリンダーの一般的なオプションです。エンジニアが伸縮ストロークの両方を調整できるようにシリンダーを装備することができます。

たとえば、Fabco-Air の Dial-a-Stroke オプションを使用すると、エンジニアはシリンダーの延長ストロークを正確に調整できます。ストップチューブ、スカート付き調整ナット、最小クリアランスの組み合わせにより挟み込み箇所を排除し、オペレーターの安全を確保します。

逆方向の場合は、後部カバーに取り付けられたネジ山シールロックナット付きネジにより、シリンダの後退ストロークを調整するためのシンプルかつ堅牢かつ正確な手段が提供されます。ピストンがスクリュー先端に接触するとストロークが停止します。調整ネジの細目により、正確な調整が可能です。

小型エアシリンダの用途は無限大です。シリンダーは、アニマトロニクス、コンベアおよびマテリアルハンドリング装置、カスタム組立およびテストシステム、包装およびパレタイジング機械、紙加工機械、プラスチック成形機械、印刷機、スタンピングおよびフォーミングライン、半導体処理装置、ドアおよび窓枠の製造装置で使用されます。。

コンパクトエアシリンダは、特定の機能を実行する能力に応じて選択されます。数多くのブランドから、数多くのデザイン、オプション、構成が入手可能です。

ただし、担当している仕事が標準製品の範囲外であり、カスタム製品だけで十分な場合もあります。カスタムのコンパクトエアアクチュエータの開発は、多くの場合、費用も時間もかかりますが、特殊な用途にはこれが唯一の解決策となる可能性があります。

あらゆる用途向けのコンパクトエアアクチュエータを指定するには、設計の核心に入る前に 2 つの主要な質問に答える必要があります。シリンダーは何をするために必要ですか? それにはどのような種類のシリンダーが使用できますか? 多数の標準製品の中から理想的なアクチュエータが見つからない場合は、カスタムアクチュエータがより良いソリューションとなる可能性があります。

空気圧シリンダーの詳細については、Fabco Air（352-373-3578）にお電話いただくか、www.fabco-air.com にアクセスしてください。

Jerry Walling 著 - Fabco-Air Inc. ビジネス開発マネージャー、フロリダ州ゲインズビル

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