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□ バックマンバルブと
軽作動空圧LS
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□ 使用目的と特徴
１．本質安全防爆
全く電気を使いませんから、そのまま本質安全防爆仕様を満たす事が出来ます。
２．オールエア論理回路
市販の様々な配管継ぎ手、機器類と組み合わせることで、シリンダ４～５本程度の制御は簡単に達成できます。
３．手軽な制御
組立用社内設備として製作した装置例を参照してください。装置に抱き合わせるように製作することが可能になります。
４． 教材用に最適
スプールの動き方、通路の切り替えを目で確認できますので、バルブの構造と働きを理解する上で面白く実際の制御を体験できます。小学生、中学生でも、簡単に配管の接続を変えて、いろいろな制御方法を試してみることが出来ます。
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□ 一般仕様
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使用圧力範囲
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0.3～0.7MPa
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空気の質
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通常のフィルター使用でＯＫ
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本体材質
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アクリル（耐酸性）
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□ 種類と機能
１．バックマンバルブの種類は沢山ありますが、同じ種類で機能をカバーできるものと、できないものがあります。
２．経験上、種類を出来るだけ減らし、そのバルブの機能を充分に使用する事の方が良いと思います。
３．以下に示した、三方弁、五方弁、ワンショットバルブ、タイマー、と空圧バルブメーカーのリミットSW、押しボタン等を組み合わせると、ほとんどのシリンダー制御が出来ます。 |
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□ KPD033 三方弁外観
１．機能
三つのポートを切り替えます。
２．手動ボタン
下の写真で右側面に突き出た黒いシャフト、同様に左に見える白いシャフトは手動ボタンです。
３．スプール
中央に白く見えるのがスプールであり、左右の手動ボタンを押すことで、スプールは、右、又は左へ動きます。
４．圧力
内部に圧力が掛かっていても、スプールは一切、その力を受けません。従って、エアを入れた状態で、スプールを自由に動かせます。
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□ KPD033 三方弁裏面
５．三方弁
三方弁の特徴は、論理的にAND、NOT、として使用できることです。
６．パイロットポート
裏面の写真で、上に２個、下に３個のOリングが見えますが、下左右の２個はパイロットポートです。
７．スプールの溝
パイロットポートにエアが入ると、その反対方向にスプールが動き、スプールに設けた溝が別のポートとつながります。
８．ポートの接続
スプールが左に動くと、下の真ん中のポートが上の左のポートとつながり、スプールが右に動くと真ん中のポートは上の右ポートにつながり、左とは遮断されます。
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□ KPD045 五方弁外観
１．機能
三方弁を２個合わせたような構造です。五つのポートを切り替えます。従って、前記KPD033の代用が出来ます。サプライを二つのポートに交互に供給するバルブです。排気ポートを一つにまとめて考えると四方弁と言います
２．シリンダー制御
シリンダーの制御には欠かせないバルブであり、制御の主流とも言えるバルブです。
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□ KPD045 五方弁裏面
３．ポート
ポートとスプールの関係は三方バルブと同じであり、原理が分かれば、色々な使い方が出来ます。
４．サプライポート
上の真ん中がサプライポート、それを挟むようにある下の二つのポートが、シリンダーの両サイドへ接続、下の左右のポートはスプールを動かす制御ポートです。
５．排気ポート
上の左右のポートは排気ポートです。以上の接続で、制御ポートにかかる圧力の切り替えで、シリンダーは前進と後退をします。
６．往復運動
シリンダーの前進端、後退端にエアのリミットSWを設け、この圧力を前記の制御ポートに入れると、シリンダーは前進と後退をくり返す動作をします。
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□ KLG121
ワンショットバルブ外観
１．機能
写真の右上のポートからエアを入れると、約0.5secだけ下の中央のポートからエアが出て、その後は止まります。この時、下のポートは開放でなく、閉回路である必要があります。
２．ワンショット
連続したエアの圧力を、短いパルスに変換します。サプライエアを一旦止めて、排気し、再びサプライを上から供給すると、再び、パルスを発生します。これをワンショットと言います。
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□ KLG121
ワンショットバルブ裏面
３．作動原理
サプライが左下のポートに供給された瞬間に、スプールを左へ動かし、茶色に見えるスプールに彫られた白い長細い楕円形の溝が真ん中の２本のOリングの中間まで移動し、下のポートと上のポートがつながる。
この時、スプールの軸中心に通路が設けられており、移動自由なピストンが左端に位置して、そのピストンの右に細いシャフトが設けられ、シールしながらスプールの軸内部に移動可能にスプリングを介して設けられています。
サプライは、この通路に設けられた絞り抵抗を通じて。左のピストンに入る。僅かな体積が存在するようにしてあり、その圧力が上昇するとピストンがスプールの力に打ち勝ち、スプールを右方向へ、移動させます。
そして、再び、出力ポートとサプライポートは遮断されます。
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□ KLC101, KLC105 タイマー
１．機能
サプライエアを入れた時、Tsec遅れて出力ポートからエアが出ます。この時、出力ポートは開放でも作動します。
シリンダーの前進端、または後退端で一定の作業を確実に行うために、使用することが多い。
２．機種
KLC101は最大１秒、KLC105は最大５秒まで調整できます。
３．調整方法
右の黒いつまみを調整して、右に引き出すと内部の体積が増加するに従い、時間が長くなります。
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□ 作動原理
４．拡大写真
左下のポートがサプライ、その上が出力ポートです。
５．原理
下のポートにエアが入ると、下から右上に伸びた細いポートを通じてエアが入り、SUSボールを介してスプリングで押しつけられている白い絞り抵抗オリフィスから、右につながる時間調整チャンバー内につながる。
微小なオリフィスを通じて、チャンバー内の圧力が増大し、その圧力は左上に伸びた通路から、メインスプールバルブのパイロット側へ伝わる。
下からスプールを上に押しつけているスプリング力以上の力がパイロット部に発生すると、スプールは下に押し下げられて、サプライポートと出力ポートがつながる。
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□ ALS200 軽差動空圧リミットSW
コンベアに乗ったエアゾール缶を検知するために製作した空圧リミットSWです。
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□ 簡易プレス装置／当社組立用
１．社内設備として製作した簡易プレス装置です。
２．手前が治具、向こうが増圧器です。
３．バックマンバルブを治具に抱かせて、実装しています。
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□ 治具正面写真
１．中央部の直径50mm程度に見える治具は上下の二つに分かれ、その二つの中に部品を挿入し、上の治具をかぶせて、その上にある手動クランプで、二枚の治具に挟まれるように挿入された部品を確実に押し込みます。
２．クランプを戻し、手前の二つの押しボタンを同時に押すと、前記の治具は奥に引き込まれ、上部に設けられた大口径の油圧シリンダーが前進・後退して二枚の治具に挟まれた部品をプレスします。
３．プレスが終わると、自動的に二枚の治具は再び手前に押し出されます。
４．この時、下治具にきっちりと押し込まれた部品を、下に見えるシリンダーによって、押し上げ、下治具から分離します。
５．安全を確保するため、両手起動になっています。
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□ 治具側面写真
１．バックマンバルブが多数実装されています。
２．細長いのがタイマー、上に見えるのが四方弁、下がワンショットバルブです。
□ 空圧回路図
１．本装置における実際に使用している全空気圧制御回路図です。 |
