空気圧(エアー)制御　電磁弁(バルブ)の選定

Question

機械設計を仕事にしております。
経験の短いまだ初心者です。
現在、エアーシリンダを使用した機器を設計しておりまして、バルブの選定に困っております。
動きとしましては、
１．主電源(機械の電源)がＯＦＦの時は、シリンダのロッドは伸びている状態。
２．電源ＯＮでシリンダのロッドは縮む。
３．電源ＯＮ時で、機械の待機状態時はロッドは縮んだまま。
４．センサでワークを感知すると、ロッドは伸び、ワークがいなくなったという信号でロッドは縮む。
５．主電源を切る、または急に停電になった時はシリンダのロッドは伸びて止まる。

普段その機械は、電源ＯＮのままでいる状態が長く、シリンダのロッドは縮んでいる状態の時間が、長いです。
つまり、電源ＯＮで機械が待機状態時が長いです。

この様な動作は、可能でしょうか？

その時、どのような電磁弁を選定するのが良いのでしょうか？

まだ経験が浅いので、難しく悩んでいます。

ぜひ、アドバイスいただきたいので、よろしくお願いします。

Accepted Answer

安全上問題がありそうな感じがしますが（これについては後述）、技術的には可能で、基本的には下記の２通りがあります。

※ 電源ＯＮでの待機が長いことを気にされているかもしれませんが、これについてはよくやることです。

Ａ．復動シリンダ＋５ポート２ポジ バルブ
Ｂ．単動シリンダ＋３ポート２ポジ バルブ
  （単動シリンダはバネがシリンダヘッド側に入っているもの）

ＡＢとも電源ＯＮでバルブを励磁させ、シリンダのロッド側にエアが入るようにします。
ワークの押付け力をシリンダ内のバネ力でいいのでしたら、Ｂ．の方が価格も安くすみます。

バルブの大きさは必要なシリンダ推力と動作速度で変わってきます。
（ＳＭＣさんのカタログには目安がついていたと記憶してます）
バルブの種類は工場で使っているものと共通化したいというならそれですし、なければ安いものでいいと思います。
あとは電源仕様ってところです。（ＤＣ２４Ｖが多いですが、電気屋に確認しないといけません）

【安全上の心配】
一言で言えば、作業者の意図しないところでシリンダが動作し、怪我をしないか、ということです。

作業者が
  主電源ＯＮ ＝ シリンダ引っ込む
  主電源ＯＦＦ ＝ シリンダが出る
ということを十分に認識して使うか、作業者の手がどうやっても挟まれないか、シリンダの推力が小さいのでしたらいいのですが、特に

> ５．主電源を切る、または急に停電になった時はシリンダのロッドは伸びて止まる。

というのは問題です。うちでは安全対策を十分にやらないと採用しません。

Answer

誰もシングル/ダブルソレノイドのことを言っていないのが気になって・・・
シングルもしくは単動だと停電と同時に動作してしまう。そのため自動機など
では順次に動作しないとならない場合もあって、ダブルの方が都合が良い事も

停電時のことを考慮する場合は特に、自動機では知っていたほうがよいだろう
その場合に最適な電磁弁を参考URLを元に選定して見て下さい。こういった知識
を最低限、身に付けシリンダーメーカーの話も聞けば更に勉強になろうかと思う
最後に自動機では更に複雑な動きをさせる場合にはタイムチャートも必要になる

Answer

出の先生方は危険だからやめた方が良いとの意見が多数を占めてますが
問題は重力の方向とシリンダストローク

一般的にシリンダストロークが１５０ｍｍ以上で垂直方向に使う場合は
片ソレバルブは禁止されるのが多い
そうではない場合は必ずしも禁止されない

短いシリンダなら挟まれる危険もないので許可されるし
（概ね５０ｍｍ程度以下）

また所謂ペンシリンダも推力が小さい為、
例え指を挟まれたとしてもイテテ程度の事で済むし

Answer

あまりお勧めしないが
単動シリンダーって言うのもあります

http://www.smcworld.com/2002/webcatalog/docs/actuator/stdair/stdair.htm

単動（押・引）

Answer

機器メーカーの技術カタログを参照すると良いと思います。参考例を添付し
ておきます。急に動くと危険な場合はスピコンを用いて速度制御すると良い
と思います。

Answer

１．主電源(機械の電源)がＯＦＦの時は、シリンダのロッドは伸びている状態。
これについてはどちら側でも電気的な問題はありませんが
エアーコンプレッサはこの機械内蔵ですか？
であるならば電源OFF後ドレン抜きをすればエア圧はなくなります。
また電源ONしてもしばらく待たないとエア圧が上がってきません。
そういうところも考える必要があります。
それ以外の動作については問題なくできます。

空気圧制御のための電磁弁の選定方法