エアシリンダーとは何ですか?
アン エアシリンダー 空気圧シリンダとも呼ばれるは、圧縮空気を使用して直線運動または回転運動と力を生成する機械装置です。加圧空気に蓄えられた位置エネルギーを制御された機械的仕事に変換します。簡単に言うと、圧縮空気を押し込むと、シリンダーがクランプ、プレス、バルブ、ドアなどの何かを、正確かつ再現可能な力で押します。
エアシリンダーは、産業オートメーションで最も広く使用されているアクチュエーターの 1 つです。これらは、組立ライン、包装機械、自動車製造、食品加工、医療機器、その他無数のシステムに使用されます。その人気の理由は、油圧式代替品と比較して、シンプルさ、低コスト、高速性、および固有の清浄性の組み合わせによるものです。
標準的な空気圧シリンダは、円筒形のバレル、ピストン、ピストン ロッド、エンド キャップ、シール、および空気の出入り用のポートで構成されています。圧縮空気の場合、通常は 60 ~ 120 PSI (4 ~ 8 bar) ほとんどの工業環境では、ピストンの片側に入ると圧力差が生じ、ピストンとそれに取り付けられたロッドを一方向に駆動します。空気を放出または方向転換すると、動きが逆転または後退します。
この基本的なメカニズムは 1 世紀以上にわたってほとんど変わっていませんが、現代の製造ではエア シリンダーがマイクロメートル単位の公差で動作するように改良され、サイクル寿命は 100 を超えています。 2000万ストローク 、応答時間は数ミリ秒ほどです。
エアシリンダーの仕組み: コアメカニクス
空気圧シリンダーがどのように動作するかを理解するには、圧力、面積、力を合わせて調べる必要があります。シリンダーが生成する出力は、次の簡単な式で決定されます。
力(F)=圧力(P)×面積(A)
たとえば、ボア直径が 50 mm のシリンダーのピストン面積は約 19.6 cm2 です。供給圧力 6 bar (87 PSI) では、理論上のおおよその押圧力が生成されます。 1,178 ニュートン (約 265 lbf) 。実際の力は摩擦とシールの抵抗によりわずかに小さくなり、通常は理論値の約 80 ~ 90% になります。
段階的な操作
- コンプレッサーは圧縮空気を生成し、リザーバータンクに貯蔵します。
- 方向制御バルブ (通常は 4/2 または 5/2 バルブ) は、空気をシリンダーの適切なポートに導きます。
- 圧縮空気がシリンダー室に入り、ピストン面を押します。
- ピストンが移動し、ロッドが外側に駆動されます(伸びストローク)。
- バルブが切り替わり、空気が反対側に送られ、最初のチャンバーから排気されます。
- ピストンが後退して開始位置に戻ります。
速度は流量制御バルブ (ニードルバルブまたはスロットルバルブとも呼ばれます) によって制御され、シリンダーチャンバーに空気が流入またはシリンダーチャンバーから排出される速度を制限します。エンドキャップに組み込まれたクッション機能は、ストロークの終わり近くでピストンを遅くし、衝撃による損傷を防ぎます。これは、負荷が重い場合やストロークが長い場合に重要な考慮事項です。
エアシリンダの種類とその違い
すべての空気圧シリンダが同じというわけではありません。あらゆる用途に選択されるタイプは、必要な動作、利用可能なスペース、負荷特性、および環境条件によって異なります。最も一般的に使用されるカテゴリは次のとおりです。
単動シリンダ
単動シリンダは圧縮空気を使用してピストンを一方向にのみ動かします。戻り動作は、内部バネまたは外部負荷 (重力など) によって行われます。これらのシリンダにはエアポートが 1 つだけあります。これらはよりシンプルで、サイクルごとに使用する空気の量が少なく、一方向にのみ作動力が必要なクランプ、スタンピング、および保持用途に最適です。一般的なボアサイズの範囲は次のとおりです。 8mm~100mm 、スプリングの制限により、ストローク長は通常最大 200 mm になります。
複動シリンダ
産業オートメーションで最も広く使用されているタイプ。複動シリンダは、伸縮ストロークの両方に圧縮空気を使用します。ピストンの両側に 1 つずつある 2 つのエアポートにより、各方向を独立して制御できます。これにより、両方向に動力が供給されるため、押す、引く、持ち上げる、押す、および戻りストロークのアクティブな制御が必要なあらゆる用途に適しています。ボアサイズの範囲は次のとおりです。 6mm~500mm以上 、特殊な設計ではストロークが数メートルに及ぶ場合があります。
ロッドレスシリンダ
ロッドレスシリンダは、一端から伸びる従来のピストンロッドの代わりに、シリンダバレルの外側に沿った機械的または磁気的なカップリングを介して動きを伝達します。 This design requires roughly 取り付け長さの半分 従来のシリンダと同等のストロークを実現できるため、狭いスペースでの使用に最適です。ロッドレス シリンダは、ピック アンド プレイス システム、ガントリー オートメーション、およびスライド テーブルで一般的です。
コンパクト and Short-Stroke Cylinders
フラット シリンダまたはパンケーキ シリンダとも呼ばれるこれらは、非常に短いストローク用に設計されています。 1mm~50mm — 限られたスペースで。薄型フォームファクタにより、スペースが貴重なエレクトロニクス製造、PCB 処理、および医療機器の組み立てで人気があります。
ロータリーアクチュエーター
ほとんどの人はエアシリンダーを直線運動と関連付けますが、ロータリー空気圧アクチュエーターは圧縮空気を角運動に変換します。バルブの回転、部品の位置決め、インデックス テーブルの駆動に使用されます。 Common rotation angles are 90°、180°、270° ただし、連続回転バージョンも存在します。
タンデムシリンダ
同じピストンロッドを共有する直列に接続された 2 つのシリンダー。この構成により、ボア径を増やさずに出力力が約 2 倍になります。高い力が必要だが取り付け直径が制限されている場合に便利です。
マルチポジションシリンダ
標準シリンダーには、完全に伸長した状態と完全に収縮した状態の 2 つの位置があります。マルチポジション (またはマルチステージ) シリンダは、2 つ以上のシリンダを組み合わせて、ストロークに沿って 3 つまたは 4 つの個別の位置を実現します。これは、サーボ制御なしで複数の停止点を必要とするインデックス付け、部品の位置決め、および組み立て作業に役立ちます。
| 種類 | 動作方向 | 典型的な脳卒中 | 主な用途 |
|---|---|---|---|
| 単動式 | One direction (spring return) | 200mmまで | クランプ、保持 |
| 複動形 | 両方向 | 数メートルまで | 一般的な自動化 |
| ロッドレス | リニア(外部ロッドなし) | 最大10m | 長距離輸送 |
| Compact | リニア | 1~50mm | スペースに制約のあるタスク |
| ロータリーアクチュエーター | 回転 | 90°~270° | Valve operation, indexing |
Key Components Inside a Pneumatic Cylinder
すべてのエアシリンダは、タイプやサイズに関係なく、いくつかの重要なコンポーネントから構築されています。これらの部品を理解すると、現場でシリンダを指定、保守、またはトラブルシューティングするときに役立ちます。
- バレル(シリンダーチューブ): ピストンを収容し、その移動をガイドする本体。通常、内面が精密に研磨されたアルミニウム合金、ステンレス鋼、または炭素鋼のチューブで作られています。シールの摩耗を最小限に抑えるために、表面粗さは通常 Ra 0.4 ~ 0.8 μm に保たれます。
- ピストン: バレル内の 2 つの気室を隔てる円盤状のコンポーネント。空気圧をロッド上の機械的な力に変換します。ピストンには O リングまたはリップ シールが取り付けられており、チャンバー間の空気漏れを防ぎます。
- ピストンロッド: 精密研磨されたスチール シャフト (多くの場合、クロムメッキまたは硬質陽極酸化処理) がピストンに取り付けられ、一方または両方のエンド キャップを通って伸びています。ロッドの直径は、圧縮荷重下での座屈に耐えられるようにサイズ設定されています。通常、長いストロークの場合はオイラーの柱座屈公式を使用します。
- エンドキャップ (ヘッドとキャップ): Close the two ends of the barrel.ロッド側エンドキャップ(ヘッド)にはロッドシールとワイパーシールが内蔵されています。ブラインド側のエンド キャップ (キャップ) には、クッション バルブとエア ポートが含まれる場合があります。
- シール: おそらく最もメンテナンスが必要なコンポーネントです。 Piston seals prevent cross-chamber leakage;ロッドシールが外部漏れを防ぎます。ワイパー シール (スクレーパー シールとも呼ばれる) は、塵や汚染物質の侵入を防ぎます。一般的なシール材料には、NBR (ニトリル)、ポリウレタン、PTFE、バイトンなどがあり、それぞれが異なる温度範囲や媒体に適しています。
- クッションバルブ: エンドキャップに組み込まれた調整可能なニードルバルブが、ストロークエンド近くのピストンの前方に小さなエアポケットを閉じ込め、徐々に減速させます。クッションがないと、重い負荷をかけて高速で動作するシリンダは、超過の衝撃力を発生させる可能性があります。 10kN , causing premature wear or structural damage.
- ロッドベアリング(ブッシュ): ロッドをガイドし、側面荷重を吸収するヘッドエンドキャップの低摩擦ベアリング面。多くの場合、焼結青銅または IGUS タイプの自己潤滑性ポリマーで作られています。
- Position Sensors / Magnetic Switches: 多くのシリンダーには、ピストンに埋め込まれた磁石を検出するリード スイッチまたはホール効果センサーを取り付けるための外部溝が含まれています。これらは、シリンダー本体を貫通することなく、位置フィードバック (完全に伸びた信号または完全に縮んだ信号) を提供します。
エアシリンダを選ぶときに理解しておきたい主な仕様
用途に適した空気圧シリンダの選択は、見た目よりも微妙です。仕様を誤ると、力が不十分になったり、シールが早期に破損したり、ロッドが座屈したり、サイクルタイムが低下したりする可能性があります。 Here are the parameters that matter most:
穴径
The internal diameter of the barrel. This is the primary determinant of output force.標準ボアサイズは ISO 6432 (ボア直径 8 ~ 25 mm の場合) および ISO 15552 (32 ~ 320 mm の場合) に従います。一般的なサイズには、12、16、20、25、32、40、50、63、80、100、125、160、200 mm があります。ボアが大きいほど、同じ圧力での力が大きくなりますが、サイクルごとの空気消費量も多くなります。
ストローク長さ
ピストンロッドが完全に縮んだ状態から完全に伸びた状態までの総移動距離。標準ストロークは 25 mm 単位で利用できることが多いですが、カスタム長も一般的です。ストロークが長いとロッドが座屈する危険性が高まるため、加えられる圧縮力に対するシリンダーの座屈定格荷重を確認する必要があります。
使用圧力
ほとんどの工業用空気圧シリンダの定格は次のとおりです。 1 to 10 bar (14.5 to 145 PSI) 作動圧力。 The most common plant air supply is 6–7 bar.設置前に必ずシリンダーの最大作動圧力定格を確認してください。それを超えると、シールが破損したり、エンドキャップが変形したりする可能性があります。
ロッド径と座屈強度
圧縮(押し)荷重の場合、特に長いストロークでロッドの座屈をチェックする必要があります。安全な圧縮荷重は、ロッドの直径、自由座屈長、および取り付け構成によって異なります。自由長 800 mm で 20 mm のロッドを備えたシリンダのみが安全に取り扱うことができます。 3~4kN 圧縮時 - 理論上のピストン力よりも大幅に小さくなります。
動作温度
NBR シールを備えた標準シリンダは、次の間で動作します。 -20℃および80℃ 。高温(最大 200°C)の場合は、バイトンまたは PTFE シールが必要です。食品グレードおよびクリーンルーム用のバリエーションでは、衛生基準および汚染基準を満たすために特殊な素材と表面処理が使用されています。
取り付けスタイル
シリンダを機械フレームにどのように取り付けるかは、荷重の分散とアライメントに重大な影響を与えます。一般的な取り付けスタイルは次のとおりです。
- フット/フランジマウント: 堅固な固定取り付け。角度変動のない純粋な線形荷重に最適です。
- Clevis mount (rear pivot): シリンダを旋回させ、ストローク中に角度が変化する荷重に対応します。
- トラニオンマウント: 側面から回転するため、角度の動きが大きいヘビーデューティ用途に適しています。
- ロッドエンドアタッチメント: 先端の球面ロッドアイまたはクレビスロッドエンドにより、負荷接続点での角度調整が可能です。
エアシリンダが使用される場所: 実際の用途
空気圧シリンダーは、自動化された動きを伴うほぼすべての業界で使用されています。スピード、シンプルさ、清潔さ (排気はオイルではなく単なる空気です) により、数え切れないほどの環境でアクチュエータとして選ばれています。
製造および組立の自動化
自動車工場では、空気圧シリンダーがロボット溶接治具、部品クランプ、圧入ツール、コンベア ダイバーターを駆動します。単一の組立ラインには、次のサイクル レートで動作する数百から数千のエア シリンダーが含まれる場合があります。 毎分30~120サイクル 。ハードストップの終了位置による空気圧による位置決めの再現性により、大量生産でも信頼性が高くなります。
包装機械
充填機、キャッピングヘッド、ラベルアプリケーター、カートンエレクター、およびケースシーラーはすべて、迅速かつ反復可能な動作のために空気圧シリンダーに依存しています。毎分 600 本のボトルを稼働する瓶詰めラインでは、充填シリンダーが毎秒 10 回循環し、シールの寿命とバルブの応答時間に非常に厳しい要求が課せられます。
食品および飲料の加工
FDA 準拠のシールを備えたステンレス鋼シリンダーは、食肉の小分け、ベーカリー機械、乳製品加工、野菜の選別で使用されます。アクチュエータに損傷を与えることなく、水と洗浄剤を使って機器を洗浄できることは、この環境において油圧式の代替品に比べて重要な利点です。
医療および医薬品機器
低アウトガスシールを備えた陽極酸化アルミニウムまたはステンレス鋼製のクリーンルーム対応シリンダーは、錠剤プレス機、シリンジ充填装置、診断分析装置に使用されています。これらのシリンダーは厳しい汚染基準を満たす必要があり、多くの場合、以下の条件で動作します。 0.01 µm まで濾過された機器品質の空気 .
建設および重機
大型の建設機械では主に、力とサイズの比が優れている油圧シリンダーが使用されていますが、空圧シリンダーはトラックや電車のエアブレーキ、空圧ハンマー、リベット留めツール、ドア開閉機構などにも使用されています。 8 ~ 10 bar の圧縮空気は、湿った埃っぽい状況でも 40 トンのアーティキュレート トラックを確実に停止させるのに十分な制動力を生成します。
印刷と用紙の取り扱い
オフセット輪転印刷機、枚葉印刷機、および紙加工機では、ニップ ロールの調整、圧着の着脱、インキつぼ制御、およびグリッパー機構に空気圧シリンダーが使用されています。空気圧による作動速度は、最新の印刷機の高速運転速度に匹敵します。 1時間あたり15,000枚 .
農業機械
プランター、噴霧器、および収穫装置は、種子の計量遮断、スプレーブームの折りたたみ、およびテールゲート制御にエアシリンダーを使用します。ほこり、泥、冬期保管時の -30°C から夏の野外作業時の 50°C まで温度変化がある屋外環境における堅牢性は、農業用空気圧コンポーネントの重要な要件です。
エアシリンダ vs. 油圧シリンダ vs. 電動アクチュエータ
エンジニアはアクチュエータのタイプを選択する際、空圧シリンダを 2 つの主な選択肢、油圧シリンダと電動アクチュエータ (サーボまたはステッパ駆動のリニア ステージ) と比較します。各テクノロジーには明確なスイートスポットがあります。
| 因子 | エアシリンダー | 油圧シリンダ | 電動アクチュエーター |
|---|---|---|---|
| 力の範囲 | 低から中 (最大 ~50 kN) | 非常に高い (100 kN ~ MN の範囲) | 低から高まで(大きく異なります) |
| 速度 | 非常に速い (最大 10 m/s) | 中程度 (最大 ~0.5 m/s) | 中程度から速い |
| 位置制御 | 終了位置のみ (通常) | サーボバルブとの相性も良い | 良好(フルストローク) |
| エネルギー効率 | 低い (全体の 5 ~ 15%) | 中 (60 ~ 75%) | 高 (85 ~ 95%) |
| 初期費用 | 低い | 中~高 | 高 |
| 清潔さ | 良好(排気は空気) | ×(油漏れの恐れあり) | 素晴らしい |
| メンテナンス | 低い | 高 (fluid, filters, seals) | 低い to medium |
空気圧システムのエネルギー効率 — よく引用されるのは、 全体の 10 ~ 15% コンプレッサーの非効率性、分配損失、排気損失を考慮すると、これが現代のエネルギーを重視した製造において最も重大な弱点となります。しかし、単価の低さ、信頼性、プラントの圧縮空気インフラストラクチャの広範囲での利用可能性により、空気圧シリンダは高速で中程度の力のアプリケーションの実質的なデフォルトとなり続けています。
電動アクチュエータは、正確な中間位置決め、力制御、またはプログラム可能な動作プロファイルを必要とするアプリケーションでの競争力が高まっています。この機能は、複雑さとコストを大幅に増加させる比例バルブとフィードバック センサーを追加しない限り、標準の空気圧シリンダでは実現できません。
空気圧回路: エアシリンダーがシステムにどのように接続されるか
アン air cylinder is only one part of a pneumatic circuit. To function correctly, it needs a properly designed system around it. Understanding the supporting components is essential for anyone specifying or maintaining pneumatic systems.
空気調整ユニット (FRL)
FRL ユニット (フィルター、レギュレーター、ルブリケーター) は、圧縮空気がシリンダーに到達する前に調整します。フィルターは微粒子と湿気を除去します。レギュレーターは作動圧力を設定します。ルブリケータ (最近の自己潤滑シールではあまり使用されていません) は、内部コンポーネントを保護するために微細なオイルミストを追加します。汚れた空気、湿った空気、または不適切に加圧された空気でシリンダを操作することは、シールが早期に故障する主な原因です。
方向制御弁
ソレノイド作動方向切換弁 - 通常 5/2 または 5/3 ウェイ構成 — 複動シリンダのどのポートが供給空気を受け取り、どのポートが排気するかを制御します。応答時間 5 ~ 15 ミリ秒 標準的なソレノイドバルブの典型的なものです。高速アプリケーションでは、より迅速な切り替えのためにパイロット操作またはポペットタイプのバルブを使用する場合があります。
流量制御バルブ
メータアウト流量制御は、空気圧シリンダの速度調整のための標準的なアプローチです。シリンダーから出る排気流を制限し、ピストン速度を緩衝して制御する背圧を生成します。メータイン(供給を制限する)は特定の状況で使用されますが、負荷が変化すると速度が不安定になる可能性があります。
圧力調整器と安全弁
個別のポイントオブユースレギュレーターにより、同じシステム内の異なるシリンダーを異なる圧力で動作させることができます。たとえば、強力なプレス操作と並行して壊れやすい部品に穏やかなクランプ力を加えることができます。安全排気バルブは、緊急停止時にゾーン全体または機械への空気供給を遮断し、蓄積されたエネルギーを安全に放出します。
エアシリンダのよくある問題とその診断方法
十分に仕様が定められ、正しく取り付けられた空気圧シリンダーでも、時間の経過とともに問題が発生します。最も一般的な障害モードを知ることで、診断時間を節約し、計画外のダウンタイムを防ぎます。
エア漏れ
ピストンロッドまたはポート継手の周囲の外部漏れは、通常、音によって、または石鹸水をかけて気泡を観察することによって検出できます。ピストンシールを通過する内部漏れにより、シリンダーがクリープしたり、負荷がかかった状態で位置を保持できなくなります。シリンダーが保持するように命令されたときに、排気ポートから空気が漏れる音が聞こえます。シールの交換が標準的な修理です。交換キットは、ほとんどの ISO 規格シリンダーで利用できます。
動きが遅い、または一貫性がない
シリンダーの動きの鈍さは、多くの場合、フィルターの詰まり、サイズの小さいチューブ、部分的に閉じた流量制御、または磨耗または汚れた方向弁による流れの制限によって引き起こされます。 (コンプレッサーだけでなく) シリンダーポートの供給圧力を確認してください。分配システムが長年にわたって有機的に成長してきたプラントでは、長い配管やサイズの小さい継手で大幅な圧力低下が発生するのが一般的です。
ロッドの傷とシールの早期摩耗
側面荷重 - シリンダー軸に垂直にかかる力 - は、ロッド ベアリングとシールの摩耗を加速します。シリンダはアキシアル荷重のみを受けるように設計されています。アプリケーションでロッドに横方向の荷重がかかる場合は、軸外の荷重を支えるためにリニア ガイドまたは外部ベアリングを追加する必要があります。汚染された空気(粒子または水)もバレル内部に摩耗を引き起こします。
ストローク終了後の衝撃による損傷
シリンダーがストロークの終わりに達し、ピストンが高エネルギーでエンドキャップに衝突すると、衝撃波、騒音、機械的応力が発生します。内蔵クッションバルブの調整(ニードルを時計回りに回すと制限が大きくなります)が最初のステップです。シリンダーにクッションがない場合は、外部ショックアブソーバーまたは調整可能な減速度制御を回路に追加できます。
シリンダーが動かない
シリンダーがまったく動かない場合は、通常、空気供給がない (バルブが切り替えていない、ラインが詰まっている、アイソレーターが閉じている)、ピストンが腐食により固着している (潤滑剤なしで長期間保管した場合によくある)、または過剰な側面荷重または過剰圧力によるロッドの破損を示しています。体系的なチェック - ポートの圧力を確認し、ソレノイドインジケータでバルブの切り替えを確認し、次にシリンダーを機械的に検査します - 原因を迅速に特定します。
空気圧シリンダのメンテナンスのベストプラクティス
最新のエアシリンダはメンテナンスを最小限に抑えるように設計されていますが、「最小限」は「ゼロ」と同じではありません。体系化された予防保守アプローチにより、耐用年数が大幅に延長されます。
- 空気を清潔で乾燥した状態に保ちます。 定期的にコンプレッサータンクとフィルターから水を排出してください。湿気の多い環境のシステムには冷凍式エアドライヤーを設置してください。圧力露点 3℃以下 シリンダー付近が良いターゲットです。圧縮空気中の水分はバレル内部の腐食を引き起こし、エラストマーシールを膨張させます。
- 毎週ロッドの状態を検査します。 クロームロッド表面の傷は、ストロークするたびにロッドシールを損傷します。ロッドとの機械的接触源 (溶接スパッタ、位置ずれした治具) を直ちに除去し、シールが破壊される前に傷が入ったロッドを交換してください。
- シールを積極的に交換します。 多くの工場では、一定の間隔 (通常は 1 回ごと) でシリンダー シール キットを交換します。 2~3年 故障を待つのではなく、ハイサイクル機器で。生産ラインでの計画外のダウンタイムは、通常、シール キットと 30 分の労働時間よりもはるかに高いコストがかかります。
- 取り付け金具を確認してください: 振動によりボルト、クレビスピン、ロッドエンドのロックナットが緩みます。ピボット ピンが緩むと、シリンダーが横方向に傾き、摩耗を促進する横荷重が発生する可能性があります。高サイクルまたは高振動の機器では、取り付け金具のトルクを四半期ごとにチェックします。
- クリープまたは位置ドリフトを監視します。 静荷重を保持する複動シリンダはドリフトしてはなりません。負荷がかかった状態で位置がゆっくりと変化する場合は、ピストン シールのバイパスを示します。これは、安全上の懸念や品質上の欠陥が生じる前に、差し迫った故障の警告サインです。
- 予備のシリンダーまたはシール キットを手元に保管してください。 重要な生産シリンダーの場合、完全なスペアユニットを棚に置くことで、MTTR (平均修理時間) が数時間から数分に短縮されます。在庫のある販売代理店からの標準 ISO シリンダーはすぐに入手できますが、カスタムまたは特殊なユニットの場合は数週間のリードタイムがかかる場合があります。
空気圧シリンダ技術の革新とトレンド
空気圧シリンダの基本原理は変わっていませんが、メーカーは有意義な方法で技術の改良と拡張を続けています。
統合された位置センシングとIO-Link
標準シリンダに取り付けられた IO-Link 互換センサーは、2 線式デジタル インターフェイスを介して、連続的な位置フィードバック、診断 (サイクル カウント、温度、動作時間)、およびパラメータ化を提供します。これにより、空気圧シリンダが「ダム」アクチュエータからインダストリー 4.0 アーキテクチャのインテリジェント コンポーネントに移行し、専用配線を追加することなく予知保全とリモート監視が可能になります。
比例空気圧学
比例圧力および流量バルブを位置トランスデューサと組み合わせると、エアシリンダの閉ループの力および位置制御が可能になります。これらのシステムはサーボ電気の精度には及ばないものの、位置再現性を達成できます。 ±0.1mm 制御された力の適用 - 以前は油圧または電動アクチュエータに限定されていた機能。コストは依然として単純なオン/オフ空気圧システムよりも高くなりますが、完全なサーボ電気システムよりは低くなります。
エネルギー回収と効率
圧縮空気は高価です - 圧縮空気から 1 kW の機械的仕事を生成するには、通常、コストがかかります 7~8倍 電気モーターによる同じ仕事よりも。これにより、増圧システム、ストローク途中で供給を遮断する空気節約回路、排気エネルギーを回収する回収システムの開発が推進されました。一部のメーカーは、最適化された回路で 30 ~ 50% の空気を節約できると報告しています。
軽量で耐食性のある素材
高強度の陽極酸化アルミニウム、繊維強化ポリマー、およびステンレス鋼のシリンダーは、強力な洗浄薬品、塩水噴霧、および屋外暴露に耐えながら、シリンダーが可動部品に取り付けられる用途で重要となる重量を軽減します。医療グレードのシリンダーは、潜在的な汚染源を排除するために電解研磨されたステンレス鋼を全体に使用しています。
小型化
精密機械加工とシール技術の進歩により、生産用エアシリンダの使用可能な最小内径は、 2.5mm 、ストロークはわずか 1 mm です。これらのマイクロシリンダーは、医療診断機器、半導体の取り扱い、グラムやミリメートル単位が重要なマイクロアセンブリ用途に使用されます。


