新しい技術が速度、精度、および操作の改善を実現するために必要であると想定されがちですが、成熟した技術に革新的な考え方を適用することも実際には実益をもたらすことができます。空気圧技術は確かに成熟した技術と見なすことができます。自動化分野で広く採用されるようになったのは1960年代からでした。ソレノイドバルブは、初期のプログラマブルロジックコントローラ(PLC)によって推進され、1970年代に続いて導入されました。
今日、我々は電子機器の統合が進行中であり、予防保守のための組み込み機械学習診断、品質向上、およびエネルギー削減のためのソフトウェアアプリ、データ収集、ネットワーク通信を統合したスマートデバイスが作られています。
空気圧製品は時間の経過とともに小型化し、より精度が向上してきましたが、成熟した技術を考慮する際に改善できるのは物理的な特徴だけではありません。使いやすさ、便利さ、安全性などの人間の要因も開発と改善の対象となります。機械の組み立てと構築時間、現場での設定コスト、およびメンテナンス時間も、技術のサイズ、性能、コストの側面を超えて革新的なアプローチが適用できる領域です。
シリンダセンサースイッチを例に取ると、これらのデバイスはほとんどの空気圧シリンダに取り付けられ、センサーフィードバックを提供します。これらは、シリンダが前進または後退のエンドポジションに達したときに最も頻繁に使用され、中間ポジションでは(たとえば、シリンダの動きが重なり合う位置をクリアしたときなど)比較的少なく使用されます。
シリンダスイッチは、シリンダバレル内のピストン内に含まれるリング磁石または磁気ストリップによってトリガーされます。磁束は非磁性シリンダバレルを超えて到達し、その近接を示します。巧妙な設計とCAEシミュレーションにより、磁束の強度と形状を最適化して、メーカーのシリンダとセンサーに信頼性の高い動作を実現することができます。マッチングは、隣接するアクチュエータの磁気フィールドが互いにトリガーまたは信頼性の高いセンシングをブロックする可能性を最小限に抑える重要な段階です。
これらのデバイスは非常に理解されており、広く普及しているため、改善の余地がないと思われるかもしれません。しかし、それらにはまだいくつかの欠点があります。
シリンダセンサーの取り付けに関する課題
ベンチ上にシリンダセンサーを取り付けるのは簡単です。センサースイッチはエンドキャップからスライドして取り付けられるか、上からセンサースロットに落とされます。それから、必要なスイッチングポイントを反映するように位置を調整するだけです。これにはピストンロッド/ピストンをエンドポジションに持っていき、その後、センサーにバッテリーまたは電源を接続して、LED位置インジケータが正しい出力位置を示すまで移動させる必要があります。信頼性の高い繰り返し性を確保するためには、スイッチングウィンドウの端での設定は避けるべきです。最適なスイッチング位置は、センシング位置のヒステリシスの中間にあります。
この操作は簡単で簡単なものですが、アクチュエータが機械に取り付けられると、ピストン内の磁石が外部バレルに対して物理的にどこに位置しているかを正確に知ることは不可能になります。頻繁に、アクチュエータの最終位置を特定することも困難です。その結果、デバイスが正常に機能しなくなります。一般的には、空気圧がストロークの最終位置でエラストマーのクッションを周囲の圧力位置を超えて圧縮するか、シリンダが外部ストップによってエンドポジションに完全に到達しないことがよくあります。クッション設定が不十分な場合の結果には、シリンダの摩耗、騒音、振動が含まれます。
経験豊富な人々が使用する回避策は、スイッチをベンチ上でおおよその位置に設定し、その後、機械内でシリンダをサイクリングして最終設定を行うことです。再度、ベンチでの簡単な作業が実践でははるかに難しくなることがあります、特に機械のガード内部、高所、またはアクセスが困難な場所が必要な場合。これらの状況では、センサーアレンキーの位置にアクセスし、調整し、インジケータLEDを観察することが問題となる可能性があります。
シリンダセンサーの最終設定と調整、および速度調整フローコントロールとシリンダエンドストローク調整可能なエアクッショニングにはかなりの時間がかかる可能性があり、最終的なセットアップは長期的な信頼性と運転寿命に大きな違いをもたらすことができます。