アクチュエータ

　ここでは、実際にエアシリンダを選定するときのシリンダ推力効率μの決め方と、絞り弁の調整について解説します。

エアー駆動アクチュエータの駆動要素（動きの種類）は、次の3つが挙げられます。 1. 駆動力の方向 → 前進と後退、正転と逆転、揺動スイング 2. 駆動力の速度 → 駆動速度 3. 駆動力の大きさ → 推力、回転力など エアー駆動アクチュエータのエネルギー源の空気圧で、上記の3つの駆動要素を制御するため、空気圧回路が必要となりま

（1）エア駆動アクチュエータ駆動へのエア圧供給システム エア駆動アクチュエータの空気圧エネルギーは、工場のエアコンプレッサシステム（【写真1】）で作り出した圧縮空気を配管系統で分配し、個々の自動機に取り付けられた圧力調整弁・各種フィルタなどの流量制御機器を経由して、エア駆動アクチュエータに供給されます。 この圧縮空気の供給流量能力以内の消費量の範囲で、エア駆動アクチュエータは安定したエ

　エアー駆動アクチュエータには、最も多用される直動用のエアーシリンダ（事例-a）のほかに、回転往復運動用の空気圧揺動シリンダ（事例-b）やエアーハンド（事例-c）などがあります。これらは圧縮空気の空気圧をエネルギー源とするアクチュエータで、次のような特徴から簡易自動機（LCA：ローコストオートメーション）に適しています。

　簡易的な駆動制御と使い易さや価格の要求が強いことから空気式アクチュエータが多用されます。ここでは、空気式アクチュエータの代表である空気圧シリンダのLCA（ローコストオートメーション）メカニズム使用例を紹介します。 　なお、紹介例はあくまでもメカニズムの一例です。単純に真似をしても、必要な荷重や位置決め精度などの違いで期待した性能が得られないことが多くあります。それぞれのLCAに必要な力学条件（

　ここでは空気圧シンボル記号を解説します。 空気圧シンボル記号の記述には【表1】（JIS記号からの抜粋）のように、空気圧機器の用途ごとに表示記号が定められています。

　空気圧回路と制御技術の基礎について、LCA（ローコストオートメーション）を使用する工場の場面を想定して解説します。 　「空気式アクチュエータ用クリーンエアーシステムの解説」でクリーンエアーシステムの全体の解説を行ないました。ここでは、クリーンエアーシステムの先に接続する方向制御弁や、速度制御弁などの制御機器空気圧機器や、空気圧シリンダなどの空気式アクチュエータ（駆動機器）を回路図として著すJI

　複数の空気圧シリンダを組合せて多機能化した複動シリンダには、両ロッド型、多位置型、デュアル型、耐横荷重型、ロングストローク型などの種類があります。ここでは、2本のシリンダを背中合わせに連結したデュアル複動型シリンダ（【図1】）を例に、推力方向制御や2段・3段の多段位置制御の仕組みを解説します。 （a）推力方向の変更を伴なう多段位置決め制御の例

　空気圧シリンダの動力を生む、空気の供給状態を制御する機器に、電磁弁があります。この電磁弁に供給する、空気圧のタイミングや圧力値をシーケンスプログラムにより制御し、空気圧シリンダの推力方向や停止位置、駆動速度などが制御できます。ここでは、空気圧シリンダによる、多段位置決めと推力制御を解説します。 位置決め制御の例 　2本のシリンダを直列に連結した構造を持つ、多位置型シリンダ（【図1】）があり

　空気圧シリンダを用いたLCA（ローコストオートメーション）設計時の空気圧シリンダ選定のポイントを整理しました。

　ここでは、空気圧シリンダの「作動時間が安定しない」というトラブルを例に、関連機器選定の不適切要因とその対策について解説します。 　空気圧シリンダの作動時間が安定しない原因は、下記が挙げられます。 供給空気圧、供給空気流量 空気圧シリンダの内部抵抗増大 空気圧シリンダの負荷率 空気圧シリンダのクッション機能 外部抵抗、外部機構の影響 　ここでは、上記の3.、4.を解説します。

　工場で使用される空気式アクチュエータ用のエネルギー源である空気圧は給油式コンプレッサで作られます。この状態の空気には、油分、水分、機械の磨耗粉などの不純物が含まれるため、このまま機械設備のエネルギー源としては使用できません。 　また、給油式コンプレッサからLCA（ローコストオートメーション）の空気式アクチュエータまでは長い距離があるため、各種の配管で接続されています。この長い距離の間には、色々

　1軸のしゅう動案内のLCA（ローコストオートメーション）は、前回の【表1】に示したように使い易さ（保守容易）の点で空気式のエアーシリンダが多用されています。反面、保守容易の特徴は初期設計の段階で盛り込まれるべき予防保全の設計が、往々にして不完全である結果をまねいているようです。 　ここでは、空気式アクチュエータを使用する場合のトラブル事例と、その対策のための機構設計のポイントを解説します。

　1軸のしゅう動案内を持つ手動式の機構部にアクチュエータを用いて、LCA：ローコストオートメーション化（簡易自動化）することを考えます（【図】参照）。「簡易組立治具のワークホルダ」では、手動でワークホルダを移動させることを前提としたため、しゅう動案内の機構設計やしゅう動部部品材料選定など耐久性について考慮していません。しかし、アクチュエータを用いたLCAの場合は、信頼性設計を重視しなければなりま