空気圧システムおよびコンポーネント：産業ガイド|トリマンテック
産業用空気圧システムとそのコンポーネントは、理解するのに複雑な概念のように聞こえるかもしれません。ただし、各デバイスタイプを分類すると、それらの機能とコンポーネントを簡単に把握できます。多くの業界では、空気圧機器を好み、それを機械に統合しています。これは、メンテナンスコストを低く抑え、機械をより長く稼働させるための簡単な方法だからです。
このガイドでは、産業用空気圧システムがどのように機能するかを説明し、その利点と制限を強調し、主要コンポーネントを理解するのに役立ちます。したがって、故障したバルブを交換する場合でも、産業用自動化システムを最初から設計する場合でも、このガイドは完璧な出発点です。
目次：
産業用空気圧システムはどのように機能しますか？
空気圧システムの利点
空気圧システムの制限
空気圧システムのメンテナンス
空気圧コンポーネントのスレッドタイプ
産業用自動化における空気圧コンポーネント
空気圧シリンダーとアクチュエーター
空気圧制御バルブ
空気準備コンポーネント
空気圧論理システム
空気圧アクセサリ
産業用空気圧システムはどのように機能しますか？
自転車のポンプを使用したことがある場合は、空気圧の基本的なアプリケーションを見たことがあるでしょう。今日、多くの企業が産業用空気圧を機械に組み込んでいます。ネイルガンや掃除機などの日用品に使われるほど人気があります。
空気圧システムは、加圧空気を使用して、材料の保持、移動、成形などの動きを制御する機械です。空気圧機器は、主に大量の圧縮空気に依存して機能します。多くの機械が一定の空気生産を運び、維持することが重要です。
一般的に、ほとんどの空気圧システムは次のもので構成されています：
- コンプレッサー
- 受信者
- バルブ
- アクチュエータ
コンプレッサー
エアコンプレッサーは、私たちが呼吸する空気を圧縮空気に変換する空気圧ツールです。その後、加圧空気は空気圧システム全体で使用されます。通常、空気圧縮機は、システムに空気を送り込んで加圧空気を生成するガスタンクによって燃料が供給されます。 空気の希望する圧力と流量を満たすために利用できる空気圧縮機には多くの種類があります。利用可能なさまざまなタイプの空気圧縮機は、ピストン、回転、遠心、および軸流です。
レシーバー
エアレシーバーはその名前が示すものです。コンプレッサーから空気を受け取り、エアレシーバーと呼ばれるより大きなタンクに貯蔵します。エアレシーバーは、空気の流れをスムーズにし、タンクに入るときに空気を冷たく保つことができます。大きなタンクは、小さなタンクよりもはるかに速く熱を放散することができます。空気の損失を補うために、エアレシーバーは圧縮空気をより高い圧力で貯蔵します。これにより、必要なエネルギーを確実に供給することができます。
エアバルブ
エアバルブは停止して停止するため、重要な空気圧コンポーネントです。 
空気の方向を変更します。それらはアクチュエータを動かすために気流の方向を制御します。空気圧システムは、1つまたは複数のバルブを搭載する場合があります。これらは、フットバルブのように手動にすることも、ソレノイドバルブのように電気的にすることもできます。
空気圧アクチュエータ
アクチュエータは、単に「ムーバー」または空気圧システムの必要な動きです。これらの出力デバイスは、エアシリンダーの形、または材料やドリルビットを動かして持ち上げるロボットアームです。ほとんどのアクチュエータは直線的な直線経路で動きます。
空気の準備
産業用空気圧システムのパフォーマンスを最大化するには、空気の準備が必要です。空気圧システム全体を通して清潔で乾燥した空気を維持すると、その耐用年数が延長されます。クランプ、位置決め、持ち上げなどの産業用アプリケーションでは、システム全体に常に高品質の空気を流す必要があります。適切な空気の準備には、フィルター、レギュレーター、場合によってはルブリケーターなどのコンポーネントが含まれます。
産業用空気圧システムの図
トップに移動
空気圧システムの利点
前述のように、産業用空気圧を使用すると、メンテナンスコストを低く抑え、機械をより長く稼働させることができます。ただし、これらは空気圧機器のほんの一部の利点です。
空気圧コンポーネントを使用すると、次の利点があります。
- 設計と制御のシンプルさ–機械は、標準のシリンダーやその他のコンポーネントを使用して簡単に設計され、シンプルなオンオフ制御で動作します。
- 信頼性–ガスは圧縮性であるため、空気圧機器は衝撃による損傷を受けにくいです。ガスは過度の力を吸収しますが、油圧作動油は直接力を伝達します。圧縮ガスを貯蔵できるので、電力が失われた場合でも機械はしばらく稼働します。
- 安全性–作動油と比較して火災の可能性は非常に低いです。さらに、新しいマシンは通常、過負荷に対して安全です。
トップに移動
空気圧システムの制限
産業用空気圧システムには油圧システムに比べて多くの利点がありますが、いくつかの制限があります。
- 漏れが発生しやすい：これは、定期的な予防保守チェックで多くの頭痛の種を減らすことができる場所です。定期的なメンテナンススケジュールを守ると、重大な問題が発生する前にリークを見つけることができます。
- メンテナンスと修理：産業用空気圧は、パイプ内に長期間圧力を蓄えることが多く、修理が少し難しくなる可能性があります。修理を開始する前に、システムを正しく減圧する必要があります。
- 感度：空気圧機器には、邪魔されずに動作できるスペースが必要です。空気圧システムは、温度と振動の変化に敏感です。
トップに移動
空気圧システムのメンテナンス
空気圧システムの予防保守は、機器から最高のパフォーマンスを引き出すために重要です。空気圧機器の状態を定期的にチェックすることで、問題が発生する前に摩耗を捕らえることができます。
産業用空気圧に関する一般的なメンテナンスの問題の1つは、空気漏れです。これを早期に検出することで、システムの過負荷、圧縮空気の浪費、運用コストの増加、さらには高品質の生産の損失からシステムを救うことができます。空気圧システム内の空気損失を聞くだけで漏れが検出される場合があります。または、水と石鹸液を使用してシステムにスプレーし、気泡を探すこともできます。空気漏れの修正は、フィッティングを締めるのと同じくらい簡単です。ほとんどの場合、壊れた部品の交換が必要になる場合があります。
空気圧機器の予防保守について詳しく知りたいですか？予防保守ブログは優れたリソースです。
トップに移動
空気圧コンポーネントのスレッドタイプ
さまざまなタイプの空気圧機器に飛び込む前に、まずスレッドのタイプについて説明します。エアバルブやエアシリンダーなどのコンポーネントには、多くの場合、ねじ山付きのポートがあります。多くのブランドでは、NPT、PT、またはG（BSPP）スレッドタイプの3つのオプションがあります。機器が元々中国製の場合、10回のうち9回はPTスレッドが必要になります。北米で製造されている場合は、NPTスレッドを使用しても安全です。この情報を見つけるにはユーザーマニュアルを参照するか、相手先ブランド供給業者に連絡する必要がある場合があります。
他の代替オプションには、異なるフィッティングまたはスレッドシールテープの使用が含まれます。スレッドタイプを正確に識別する方法については、スレッド識別ガイドをご覧ください。
トップに移動
産業用自動化における空気圧コンポーネント
空気圧システムは、エンドユーザー、技術者、およびエンジニアに多くの利点を提供します。そのため、産業用空気圧システムを自動化ソリューションに統合することを推奨しています。空気圧コンポーネントが動作しているカスタム自動化ビルドをご覧ください。
トップへ戻る
空気圧シリンダーとアクチュエーター
空気圧シリンダーとアクチュエーターは、ピストンまたはダイヤフラム内に貯蔵された加圧空気を使用して負荷を動かします。負荷の方向に応じて、エアシリンダーまたはロータリーアクチュエーターが必要になります。
エアシリンダー
エアシリンダーは、ピストンロッドを使用して負荷を直線的に動かします。圧縮空気は、ピストンロッドをシリンダーバレルに押し込んだり、シリンダーバレルから引き出したりします。エアシリンダーの2つの重要なパラメーターには、ストロークとボアサイズが含まれます。ストロークとは、シリンダーピストンまたはロッドが作動したときに伸びる距離を指します。ボアとは、空気圧シリンダーの直径のことです。ボアサイズが大きいほど、シリンダーにかかる圧力または力が大きくなります。
動作中のガイド付きシリンダーの例
エアシリンダーの種類：
- 単動式エアシリンダーは、1つの圧縮空気ポートを使用して、ロッドを一方向に押したり引いたりします。その後、ロッドはスプリングアクションを介して戻ります。
- 複動式エアシリンダーは、シリンダーの両端にある圧縮空気ポートを使用して、ロッドを伸縮させます。
エアシリンダーを購入する際には、アプリケーションに合わせてさらにカスタマイズできるオプションがいくつかあります。たとえば、クッションはより静かなピストン操作を可能にします。また、当サイトのシリンダーモデルの多くには、さまざまな取り付けオプションがあります。
ロータリーアクチュエータ
ロータリーアクチュエータは、軸を中心にオブジェクトを回転させます。それらは、連続的なトルクを生成する圧縮空気を使用します。
多くのロータリーアクチュエータは、ダブルラックアンドピニオン設計になっています。空気はピストンを直線的に押すポートから入ります。これにより、接続されたラックのギアの歯が円形のピニオンの歯と噛み合い、ピニオンのシャフトが最大360度回転します。
ロータリーアクチュエータには、より静かな操作を可能にするクッションも付属しています。
トップに移動
右側の回転アクチュエータにより、機械のプラットフォームを回転させることができます。
空気圧制御バルブ
エアバルブとも呼ばれる空気圧バルブは、産業用空気圧の空気の流れを停止および開始するのに役立ちます。これらは、フットバルブのように手動にすることも、ソレノイドバルブのように電気的にすることもできます。
空気圧ソレノイドバルブ
これらの電気方向制御バルブは、ソレノイドに電気を加えることにより、空気の流れを停止、開始、または方向を変更します。さまざまなタイプのソレノイドバルブの詳細については、ソレノイドバルブ101のブログ投稿をご覧ください。
電磁弁の種類：
- 直動式バルブは、電磁石からの電源を使用してバルブを開閉します。
- パイロット操作バルブは、電磁力と流れる空気/液体/ガスの圧力を組み合わせてバルブを開閉します。
流体制御バルブ
流体制御バルブは、空気、ガス、水、油、蒸気、その他の液体を含む流体の臨界流を制御します。ソレノイドに電気を加えると、流体の流れがすばやく停止、開始、または方向が変わります。
手動バルブと機械式バルブ
手動および機械式バルブは、手動または機械的作動によって空気の流れの方向を開始、停止、または変更します。例としては、ペダルを踏むことで作動する手動フットバルブがあります。
逆止弁および流量制御弁
専用バルブの例としては、逆止弁や流量制御弁などがあります。逆止弁とも呼ばれる逆止弁は、流体が一方向にのみ流れるようにします。流量制御バルブは、流体の流量または圧力を調整します。
トップに移動
空気準備コンポーネント
エアプレップ製品は、産業用空気圧の空気を清潔で乾燥した状態に保つのに役立ちます。エアフィルター、レギュレーター、ルブリケーターを組み合わせて使用すると、システムの寿命を延ばすことができます。
空気圧エアフィルター
空気圧エアフィルターは最初の空気の供給を受け、圧縮空気タンクで見つかった汚染物質と水分を減らします。マシンのニーズに応じて、さまざまなサイズを利用できます。最小0.3ミクロンの汚染物質をろ過できます。エアフィルターは4〜6か月ごとに交換する必要があり、予防的ケアが必要です。
空気圧レギュレーター
空気圧レギュレーターは、空気圧エアフィルターから空気がきれいに乾燥した後、下流の圧力を制御します。エアレギュレーターは、下流の圧力を調整するためにのみ使用する必要があります。
エアルブリケーター
空気圧ルブリケーターは、圧縮空気の流れに少量のオイルを追加して摩擦を減らします。潤滑装置は、機械を効率的に動作させるために空気圧システムに追加する重要な要素です。ルブリケーターは、さまざまなポートサイズとスレッドタイプで利用できます。
フィルターレギュレータールブリケーターコンビネーションユニット
FRLコンビネーションユニットなどの空気準備システムも利用可能で、フィルター、レギュレーター、ルブリケーターをすべて1つのシステムに含めることができます。この3ピースユニットは、正確な圧力調整を保証し、水分を減らし、適切な空気の準備のために適切なオイル量を誘導します。このような組み合わせユニットは、コストを削減し、スペースを節約するのに役立ちます。
トップに移動
空気圧ロジックシステム
空気圧ロジックシステムは、エアロジックコントロールとも呼ばれます。これらのシステムは、産業プロセスの制御と機械データの取得に使用されます。
エアロジックは、リレー、圧力または真空スイッチ、時間遅延、カウンター、およびリミットスイッチによって通常処理されるほとんどすべての機能を実行できます。設計は似ていますが、電流ではなく圧縮空気が制御媒体です。
最も一般的な用途の1つは、空気圧カウントです。空気圧カウンターは、貴重な機器データを提供できます。一部の機械的または電気的デバイスは、アプリケーションによっては実用的でないか、不便な場合があります。
たとえば、Control LineのAC-6空気圧カウンターは、イベントの記録、部品または部品のカウント、または完全なサイクルのカウントを提供できます。データは監視され、本番目的または予防保守計画の実装に使用できます。空気圧ロジックシステムの使用に関する詳細なガイダンスについては、AirLogicブログでより詳細な情報を提供しています。
トップに移動
空気圧アクセサリ
空気圧アクセサリは、空気圧機器をカスタマイズしてシステム要件に適合させるのに役立ちます。以下は、いくつかの一般的なアクセサリと、それらを空気圧部品に組み込む方法です。
空気圧サイレンサー
排気サイレンサーは、運転中の空気圧機器の騒音レベルを低減します。これにより、ユーザーの快適性が向上し、汚染物質の侵入からシステムが保護されます。
エアシリンダー位置センサー
位置センサーは、エアシリンダーで一般的に使用されます。物体の動きを検出し、処理、送信、制御に適した信号に変換します。
気圧計
空気圧システムでは、圧力はシステム全体の多くの場所で測定されます。空気圧ゲージは、産業用および商用アプリケーションで使用するための圧力測定値を提供します。
ドリップレッグドレイン
ドリップレッグは、凝縮水ドレンとも呼ばれ、圧縮空気システムで凝縮液と水分を捕らえます。
エアバルブマニホールド
エアマニホールドは、流体またはガスの分配に便利な接合点を提供します。これらは、複数のツールを供給するために2つ以上の場所に空気圧を供給するために使用されます。
ソレノイドコイル
スペアコイルを使用して、損傷したコイルを交換したり、以前に購入したソレノイドバルブの電圧レベルを変換したりします。
配布ブロック
空気圧分配ブロックは、空気準備部品、トランスデューサー、およびその他のコンポーネントのための便利なポート位置を提供します。
トップに移動
この空気圧コンポーネントガイドが、さまざまなタイプの空気圧間の混乱を解消するのに役立つことを願っています。シリンダーとバルブは、さまざまな用語すべてと特に混同される可能性があります。機器に適した空気圧部品を見つけるための支援が必要な場合は、今日（336）767-1379までお問い合わせください。または、[email protected]で営業担当者にメールを送信してください。
産業技術