空圧オートメーション
アン アンギュラエアチャックシリンダ ロータリー グリッパー シリンダーまたはスイング グリッパー シリンダーとも呼ばれます。ロータリー エア シリンダーと平行ジョー機構または角度ジョー機構を組み合わせて、単一のコンパクトなユニットでワークピースを掴み、回転し、解放します。 1 つの軸で押したり引いたりするだけの従来のストレート エア シリンダとは異なり、アンギュラ タイプは、円弧に沿ってジョーを開閉します。そのため、リニア グリッパが単に部品に適合しない、または部品の向きを十分に早く変更できないピック アンド プレース セル、組立ステーション、および搬送システムに最適です。
実際のレベルでは、他の空気圧式または電動式のグリップ方法ではなくアンギュラ エア グリッパ シリンダを使用するかの決定は、次の 3 つの要素によって決まります。 把握力 (通常、ボアサイズに応じて 20 N ～ 1,200 N) 、ジョーの角度スイープ (一般に 10°、20°、30°、40°、またはカスタム)、およびエア シリンダーがマシン セル内で占める全体のエンベロープ。これら 3 つのパラメータを理解すると、適切なアンギュラ グリッパ シリンダの選択が簡単になります。
コアコンセプト
アンギュラエアチャックシリンダとは何ですか、またどのように動作しますか
アンギュラ エア グリッパ シリンダは、圧縮空気を使用して内部ピストンを駆動する空圧装置です。ピストンの動きは、ラックアンドピニオン、ウェッジカム、またはレバー機構を介して、2 つ以上のグリップジョーの対称的な角度の開閉に変換されます。 「エアシリンダ」という用語が使用されるのは、作動力が完全に加圧空気から得られるためです。 0.15 MPa および 0.8 MPa (約 22 ～ 116 psi) 、入口ポートを通って流れ、ピストン領域に作用します。
ラックアンドピニオン駆動
圧縮空気によってピストンが移動し、ピストンは各ジョー シャフトのピニオン ギアとかみ合うラックを担持します。両方のジョーが同時に対称的に回転します。これは、ジョーの開き角度に関係なく一貫したグリップ中心を提供するため、アンギュラー エア グリッパー シリンダで最も一般的な構成です。
ウェッジカムドライブ
ピストン ロッド上のくさび形のカム ライダーが 2 つのフローティング ローラーを外側または内側に押し、ジョー アームを旋回させます。この設計は、側面荷重に対して特に剛性が高く、2 kg を超える部品を扱う頑丈なアンギュラ グリッパ エア シリンダで一般的です。
レバーリンクドライブ
リンクアームがピストンを各ジョーに接続します。レバーの形状はジョーの先端の力を増幅し、エアシリンダーの内径を小さく保つ必要があるが、指先のグリップ力を高く保つ必要がある場合に使用され、クリーンルームまたはコンパクトオートメーションで役立ちます。
ドライブのタイプに関係なく、エアシリンダ本体にはシール、ピストン、ジョーガイド、および取り付けベースが収納されています。標準の本体は陽極酸化アルミニウム合金で作られていますが、ジョーと内部のカムまたはラックのコンポーネントは通常、硬化鋼で作られています。グリッパーは、エア シリンダー本体の背面にある標準の取り付けフランジまたは T スロット レール アダプターを介して機械の残りの部分に接続します。
仕様
アンギュラエアチャックシリンダの性能を決定する主な仕様
適切なアンギュラエアチャックシリンダを選択するには、複数の仕様パラメータを実際の負荷に一致させる必要があります。以下の表は、SMC、Festo、SCHUNK、Pneumax などのサプライヤーの主流カタログ製品にわたる最も重要なパラメータとその一般的な範囲をまとめたものです。
| パラメータ | 小さなシリーズ | ミディアムシリーズ | 大規模シリーズ |
|---|---|---|---|
| 穴径 | 6～16mm | 20～32mm | 40～80mm |
| 爪あたりの把握力 | 20～80N | 90～350N | 400～1,200N |
| アンgular Jaw Stroke | 10°～30° | 20°～40° | 20°～40° |
| 使用圧力 | 0.15～0.7MPa | 0.15～0.8MPa | 0.2～0.8MPa |
| サイクル寿命（定格） | 500万～1000万 | 1,000万～3,000万 | 1,500万～5,000万 |
| 再現性 | ±0.03mm | ±0.02mm | ±0.01mm |
エンジニアを最も頻繁につまずかせる 2 つの数字は次のとおりです。 ジョー先端での把握力とジョー根元での把握力 。ジョーはレバーであるため、接触点がピボットから遠ざかるにつれて力は低下します。ほとんどのカタログ データは、ジョーの付け根 (ピボットに最も近い) に力を与えます。指先アダプターがジョーを根元から 30 mm 延長する場合、ジョーの形状に応じて実効グリップ力が 30 ～ 50% 低下することが予想されます。ヘッドライン力の数値だけでなく、ジョーモーメント図も必ずサプライヤーに要求してください。
サイクル寿命 エアシリンダー グリッパー用途では潤滑にも依存します。最新のアンギュラ エア グリッパ シリンダのほとんどには、恒久的に潤滑されたピストン シールが付属しており、清浄で乾燥したオイルフリーの圧縮空気で動作できます。ただし、供給空気にオイル ミストが含まれる場合は、シール コンパウンドとの適合性を確認する必要があります。 NBR シールは標準的な鉱物油のミストを許容します。 FKM (バイトン) シールは、合成潤滑剤を使用する用途や 60 °C を超える高温環境に適しています。
比較
アンgular Air Gripper Cylinder vs. Parallel Air Cylinder Gripper: Which to Choose
アンgular Type
- 顎は円弧に沿って回転します - 顎の先端は同じ体の大きさでより多くの距離を移動します
- ジョーをしっかりと振る必要があるネスト、ボウルフィーダー、コンベアエッジから部品をピッキングするのに適しています。
- 先端のジョーの開口部はピボット半径に比例するため、指先を大きくするとエアシリンダーの内径を変えることなく有効開口部が大幅に増加します。
- ジョー先端の力はピボットの力よりも低くなります。ウェッジカムモデルはこれを部分的に補正します
- 円錐形、球形、または不規則な形状の部品に優れた性能を発揮します。
- 正確な部品形状に一致させるには、少し複雑なフィンガー設計が必要です
パラレルタイプ
- ジョーは直線的に移動します - ジョーの開口部の幅に関係なく、グリップの中心線は一定のままです
- 両面が平行な角柱（長方形または円筒）部品に最適
- ジョー面にかかる力はピストンの力とほぼ同じです。レバーアームの損失なし
- ジョーの開口範囲はエアシリンダーのピストンの物理的ストロークによって制限されます。
- センタリング精度は本質的に高く、両方のジョーが中心から等しい距離を移動します。
- 同じラインの製品間で部品サイズが大幅に異なる場合、柔軟性が低下します
空圧オートメーションにおける一般的な経験則: ジョーの開口部と本体の長さの比率が 1:3 を超える必要がある場合、スペース効率の面ではほぼ常にアンギュラ エア グリッパ シリンダが優先されます。 ± 0.01 mm 未満の絶対センタリング再現性が優先され、部品の形状が角柱状の場合は、依然として平行エア シリンダ グリッパの方が良い選択肢です。混合生産セルでは、設計者によっては、一方のロボットの手首に角度付きエア グリッパー シリンダーを取り付け、もう一方のロボットの手首に平行グリッパーを取り付けて、再構成することなく両方のシナリオをカバーします。
エンジニアリングガイド
アプリケーションに合わせてアンギュラ エア チャック シリンダのサイズを決定する方法
アンギュラー エア グリッパー シリンダーのサイズを正しく決定することは、購入前の最も重要なステップです。小さめのユニットはパーツをドロップします。大型のユニットはお金を無駄にし、より多くの圧縮空気を消費し、ロボットの手首に不必要な慣性を生み出します。サイズ調整プロセスには 4 つのステップがあります。
ステップ 1 — 必要な把握力を定義する
部品の質量と、ピック アンド プレース サイクル中にグリッパーが経験する最大加速度から始めます。 SMC のグリッパー選択ガイドの基本公式には次のように記載されています。
必要把持力＝部品質量（kg）×（重力ピーク加速度）×安全率
5 m/s² の加速度および 3 倍の安全係数の下での 0.5 kg の部品の場合: 必要なグリップ = 0.5 × (9.81 5) × 3 = ジョーあたり 22.2 N。供給圧力 0.5 MPa でボア 16 mm の小口径アンギュラ エア グリッパ シリンダは、根元でジョーごとに約 60 N を供給します。これは十分に範囲内であり、指先レバー アームの損失には余裕があります。
ステップ 2 — 必要なジョーの開き角度を決定する
部品の最大直径または幅と、ジョーが接触せずに部品を通過するために必要なクリアランスを測定します。ほとんどのアプリケーションが使用するのは、 ジョーの全開口量 30° ～ 40° (中心からジョーごとに 15° ～ 20°)。モデル間で部品が異なる場合は、最大開度が最大部品を十分に超えるアンギュラ エア グリッパ シリンダを選択し、調整可能なストップ ボルトまたはセンサー トリガー バルブ スイッチを使用して、小さな部品の開位置を制御します。
Step3 エアシリンダ本体の許容モーメント荷重の確認
アンギュラエアチャックシリンダは、My (ピッチ)、Mx (ロール)、Mz (ヨー) の 3 つの許容モーメント値を指定します。これらの制限は、エアシリンダー内のジョーガイドベアリングのスパンによって決まります。これらの瞬間を超えると、ジョー スライドの早期摩耗または壊滅的なジョー ジャムが発生します。少なくとも、最も重い指先アダプタと、エアシリンダ本体面からの最悪の場合の距離にあるグリップ部分とから静的モーメントを計算します。
ステップ 4 — 空気消費量と供給ラインのサイジングを確認する
アンギュラエアグリッパシリンダが作動するたびに、ピストンボア面積×ピストンストローク×2（開閉時）に等しい量の空気が押しのけられます。毎分 10 サイクルおよび 20 mm ボアユニットの場合、空気消費量は約 0.5MPa時0.4～0.8L/min — グリッパー 1 台の場合は無視できますが、大規模な組立ラインではグリッパーを 30 台増やすと、それに応じて圧縮空気システムのサイズを調整する必要があります。空気供給ラインのサイズが小さすぎると、サイクル タイムが遅くなり、圧力降下が発生し、ライン全体のグリップ力が不安定になります。
インストール
オートメーションセルにおけるアンギュラエアチャックシリンダの取り付け構成
アンギュラ エア グリッパ シリンダの取り付けインターフェイスは、ロボットのフランジまたはツーリング プレートと、部品に対する必要なジョーの向きの両方と一致している必要があります。メーカーはいくつかの標準的な取り付けオプションを提供しており、それぞれを理解することでセル統合時の大幅なやり直し作業を節約できます。
A
フェース（フランジ）マウント
最も一般的なオプション。エアシリンダ本体の前面にある 4 つまたは 6 つのネジ穴は、キャップ ネジをツーリング プレートまたはロボット リスト アダプタに直接受け入れます。この方向では、ジョー スイングが取り付け面に垂直な平面内に配置されます。これは、垂直軸ピック アンド プレース セルでの部品上部ピックアップの標準です。
B
サイド（ボディ）マウント
エアシリンダ本体の側面にあるネジ穴または T スロット チャネルにより、ジョーのスイング軸に対して垂直に取り付けることができます。水平搬送ステーションなど、グリッパーが側面から部品に近づく必要がある場合や、垂直方向のスタック高さを最小限に抑える必要がある場合に使用されます。
C
スルーホール (センターピボット) マウント
アンギュラーエアグリッパーシリンダー本体の中心にある貫通穴により、多軸搬送中にユニットがシャフト上で旋回できます。あまり一般的ではありませんが、ステーション間でグリッパー自体の向きを変更する必要があるロータリー ダイヤル マシンでは重要です。
D
トラニオンマウント
エアシリンダー本体の側面にある一対のトラニオンピンにより、グリッパーをグリップ中に自由に回転させることができます。これは、しっかりと取り付けられたグリッパーを拘束するような厚さの異なる部品に役立ちます。エアシリンダーが「浮いて」自動位置合わせされ、指先が部品表面にロックされます。
ポートの位置は、本体への取り付けと同じくらい重要です。ほとんどのアンギュラ エア グリッパ シリンダには、エア シリンダ本体の複数の面にポートがあり、未使用のポートはプラグで閉じられます。注文時に正しいアクティブ ポート面を選択すると、ロボットの手首の狭いエンベロープ内でのチューブの混雑が防止され、ハイサイクル アプリケーションで散発的にグリッパーが故障する一般的な原因であるチューブのよじれのリスクが軽減されます。
センシングとコントロール
アンギュラエアチャックシリンダのセンサ統合と位置検出
ほとんどのアンギュラ エア グリッパ シリンダは、エア シリンダ本体に直接機械加工された専用の T スロットで、リード スイッチ、ホール効果、または磁気抵抗センサを受け入れます。これらのセンサーはピストンに埋め込まれた永久磁石を検出し、ジョーが開位置または閉位置に達したときに PLC に信号を送ります。適切なセンサーの選択と配置は、グリッパーの統合において最も見落とされている側面の 1 つですが、ライン停止を引き起こす前に機械が部品の落下、部品の欠落、またはグリッパーの詰まり状態を検出できるかどうかを直接決定します。
リードスイッチ
シンプル、低コスト、5～240V DC/AC回路に対応。応答時間はおよそ 1～3ミリ秒 。主な制限は機械的な接点の摩耗です。1,000 万サイクルで、リード スイッチは接点のバウンスを引き起こす可能性があります。サイクルの短いアプリケーション、または予算が最優先される場合に最適です。
ホール効果センサー
ソリッドステートで可動部品はありません。応答時間 0.1～1ミリ秒 1 億回のオペレーションに耐えられると評価されています。 NPN および PNP 出力、2 線式および 3 線式バージョンが用意されています。複数のシフトでグリッパーが 1 分あたり 20 回サイクルする可能性がある自動車または電子機器の組立ラインのハイサイクル アンギュラー エア グリッパー シリンダーに適しています。
アンalog Position Sensor
一部の高度なアンギュラ エア グリッパ シリンダ設計では、リニア磁気抵抗ストリップを使用して、ピストン位置に比例した連続 0 ～ 10 V または 4 ～ 20 mA のアナログ信号を出力します。これにより、PLC は部分的な閉鎖を検出し、掴んだ部分が最小サイズと最大サイズの制限内にあることを確認できます。これは、デジタル センサーでは提供できない強力な品質チェックです。
センサーを配置するときは、エアシリンダー内の機械的なストップではなく、ジョーが実際の部品で完全に閉じた後にのみ信号がトリガーされるように、閉位置センサーを配置します。センサーがメカニカルストップで作動すると、部品の落下は下流の検査まで検出されず、アセンブリの欠陥が漏れる原因となります。多くのラインエンジニアは、部品に点火するように設定された閉位置センサーと、ピストンの全移動を確認するために 1 ～ 2 mm 先に設定された機械的停止センサーの両方を使用します。2 つの信号の差により、部品が存在し、公称サイズの許容範囲内にあるかどうかが確認されます。
ツーリング
アンギュラエアチャックシリンダの指先とジョーの設計
角張ったエアグリッパーのシリンダー本体が作動します。グリッパーが実際にその役割を果たしているかどうかは、指先によって決まります。実際のグリッパー関連のライン停止の原因の大部分は、エア シリンダー自体ではなく、不適切な設計の指先にあります。フィンガーチップの設計では、コンタクトの形状、材質、質量、交換可能性という 4 つの問題に対処する必要があります。
接触形状
ジョーは円弧に沿ってスイングするため、グリッパーが閉じると部品の接触点は曲線の経路を描きます。円筒形の部品の場合、正しい夾角 (通常は 60° または 90°) で指先に V 溝が刻まれているため、たとえネスト内で部品がわずかにオフセットしていても、円弧の動きが自動的に部品を中心に合わせます。側面が平らな部品の場合、指先の面は閉じた位置で円弧に接したままになるように角度を付ける必要があります。そうしないと、閉じるときにジョーの面が部品の表面をこすり、表面の損傷や粒子の発生を引き起こします。
指先の材質の選択
一般工業用部品としては、 硬化工具鋼 (HRC 52 ～ 58) 指先 最高の摩耗寿命を提供します。傷を付けてはいけない研磨またはコーティングされた表面の場合、ポリウレタンまたは PEEK インサートがグリップを維持しながら接触圧力を軽減します。食品グレードまたは医薬品用途では、濡れた指先の表面はすべて、関連する材料要件 (通常は 316L ステンレス鋼または医療グレードの PEEK) に準拠する必要があり、エアシリンダー本体自体は耐食性バージョンで指定する必要があります。
指先のための大量予算
指先に 1 グラムが加わるごとに、エアシリンダー内のジョーシャフトの曲げモーメントが増加します。アンギュラ エア チャック シリンダのデータシートに記載されている許容ジョー モーメント (My) が絶対限界を設定します。実用的なルールとして、指先と部品の合計質量を以下に抑えてください。 評価の 30% が許容範囲 加速時やジャーク時の動的負荷に対して十分なマージンを残すためです。カーボンファイバーまたはアルミニウムのフィンガーチップは、同等の断面強度を持つスチール製の代替品と比較して質量を 60 ～ 70% 削減できます。これは、エアシリンダーがモーメントの限界に近づいた場合に検討する価値があります。
クイックチェンジフィンガーチップシステム
同じ角型エア グリッパー シリンダーが複数の部品ファミリーを処理する柔軟な製造セルでは、クイックチェンジ フィンガーチップ システムにより、グリッパー (従来のボルト留めフィンガーチップ) あたり 15 ～ 20 分から切り替え時間が 30 秒未満に短縮されます。 SCHUNK、SMC、Festo はいずれも、ボールロックまたはバヨネット機構を使用して、工具を使わずにフィンガーを自動的に位置決めしてロックする、アンギュラー グリッパー シリンダー ボディと互換性のある独自のクイック チェンジ システムを提供しています。
業界の使用例
アンギュラエアチャックシリンダはさまざまな業界で使用されています
角型エアグリッパ シリンダは、空圧オートメーションを使用するほぼすべての分野で使用されています。以下の業界内訳は、それぞれの状況において、より単純なストレート エア シリンダーや平行グリッパーの代替品ではなく、角度のある構成が選択される理由を示しています。
自動車組立
エンジン ブロックの加工ラインでは、アンギュラー エア グリッパー シリンダーを使用して、ベアリング シェル、バルブ シート、ピストン リングをボウル フィーダーから取り出します。角度のあるジョースイープにより、グリッパーが振動ボウルに斜めに到達し、隣接する部品を乱すことなく単一の部品を取り出すことができます。この作業には、平行グリッパーでははるかに長い直線的なエアシリンダーストロークが必要となり、ロボットの手首に不要な慣性が加わります。
電子機器製造
SMT (表面実装技術) ラインでは、コネクタ、半導体パッケージ、および小型コンデンサを処理するために、わずか 6 mm の穴を備えた小型の角型エア グリッパ シリンダが使用されます。これらのスケールでは、アンギュラー タイプは、平行エア シリンダ グリッパよりも本体サイズに比べてジョーの開口部が広く、これは密集した部品トレイからピッキングする場合に重要です。
医薬品包装
ブリスター パックおよびボトルの取り扱いラインでは、ステンレス鋼または陽極酸化バージョンの角型エア グリッパー シリンダーを使用して、コンベア レーンから円筒形の容器を取り出します。アンギュラーグリッパー上の V 溝指先の自動センタリング動作により、グリッパーの上流に部品を精密に位置決めする治具が不要になり、大量生産ラインでの大幅なコスト削減になります。
食品加工
ベーカリーや製菓ラインのピック アンド プレイス ロボットは、シリコン製の指先を備えた角張ったエア グリッパー シリンダーを使用して、ロールパン、ペストリー、ラップされたバーなど、不規則な形状の商品を扱います。角度を付けたスイープにより、ジョーは不規則な輪郭に適合することができます。これは、平面平行エアシリンダー グリッパーでは、各 SKU 用のカスタム ツールがなければ不可能です。
プラスチック射出成形
部品取り外しロボットは、角型エア グリッパ シリンダを使用して、突き出し直後に金型キャビティから成形部品を取り出します。角ばったジョーにより、グリッパーが斜めに金型ツールに進入し、まだ温かい部品の周囲に近づき、金型表面に接触することなく後退することができ、タイミングを誤ったリニア エア シリンダー ストロークによって引き起こされる衝撃損傷から高価な金型を保護します。
医療機器の組み立て
カテーテル チューブ アセンブリ、シリンジ バレルの挿入、およびニードル シールドの配置はすべて、小口径の角型エア グリッパー シリンダーを使用して、繊細で薄壁のコンポーネントを処理します。一部のユニットでは最小動作圧力が低いため (0.15 MPa 程度の低さ)、壊れやすい医療コンポーネントを変形したり亀裂を生じさせることなく、非常に穏やかにグリップすることができます。
メンテナンス
メンテナンス, Troubleshooting, and Service Life Extension for Angular Air Gripper Cylinders
適切にメンテナンスされたアンギュラ エア グリッパ シリンダは、定格圧力の清浄な圧縮空気で動作していれば、内部点検を行わなくても定格サイクル寿命に達するはずです。工場現場の実際の現実は、汚染された空気、供給ラインの過圧、誤った部品の搭載による機械的酷使が、最も一般的な寿命を縮める 3 つの要因であるということです。故障モードを理解することは、グリッパーの完全な故障によってラインが停止する前に、メンテナンス チームが介入するのに役立ちます。
一般的な故障モードと診断手順
- ジョーの速度が遅い、または閉じるのが不完全: まず、グリッパーポート (コンプレッサーではなく) の供給圧力を確認します。レギュレーターとグリッパーポート間の圧力降下が 0.05 MPa を超える場合は、チューブのサイズが小さすぎるか、フィルターが部分的に詰まっていることを示します。次に、エア シリンダー供給ラインのスピード コントローラー (流量制御バルブ) を確認します。コントローラーの詰まりは非常に一般的であり、見落とされがちです。
- 閉位置でのジョーのドリフト (バルブ信号なしで部品が落下): これは、エアシリンダー内のピストンシールに漏れがあることを示しています。排気ラインを外し、グリッパーが閉じた位置にあるときに排気ポートから空気が漏れているかどうかを確認します。エア漏れが続く場合は、ピストンシールの交換が必要です。ほとんどのアンギュラ エア グリッパ シリンダでは、シール キットがメーカーから入手可能であり、再構築手順は基本的なツールを使用して 15 ～ 30 分かかります。
- 時間の経過とともに増加する顎の遊びまたはバックラッシュ: エアシリンダ本体内のラックアンドピニオンやカム機構の摩耗。ダイヤルインジケーターを使用してジョーの再現性をチェックします。位置誤差が定格再現性の 2 倍を超えている場合は、内部機構を検査する必要があります。深刻な場合には、内部修理よりもグリッパーを完全に交換する方が経済的です。
- ジョーガイドまたは本体外装の腐食: 圧縮空気中の凝縮物、または食品/医薬品用途の強力な洗浄化学物質が原因で発生します。上流側に冷媒エアドライヤを設置し、選択したアンギュラエアチャックシリンダ本体の材質と表面処理が化学環境に適していることを確認してください。
予防保守スケジュール
| 間隔 | タスク | 目標条件 |
|---|---|---|
| 毎日 | PLC でセンサー信号とサイクル数を確認する | 信号を見逃すことはありません。サイクルカウントの増加 |
| 毎週 | グリッパーポートの供給圧力を確認してください。チューブのねじれを検査する | 圧力は設定値の±0.02MPa以内 |
| 毎月 | エアシリンダー本体の外側をきれいにします。指先留め具のトルクを確認する | クーラント/オイルの汚染なし。緩みのない留め具 |
| 6ヶ月 | ダイヤルインジケーターでジョーの再現性を確認します。クリーンエアフィルターエレメント | 再現性 within rated specification |
| 定格サイクル寿命時 | 完全なオーバーホールまたは交換。シールキットの取り付け | エアシリンダの性能を新仕様に復元 |
空気圧システム
アンギュラエアチャックシリンダの圧縮空気の品質と供給要件
アンギュラ グリッパ内のエア シリンダの信頼性は、エア シリンダに供給される圧縮空気と同程度です。 ISO 8573-1 は圧縮空気の品質クラスを定義しており、ほとんどのアンギュラ エア グリッパ シリンダ メーカーは自社製品の最小空気品質クラスを指定しています。これらの要件を理解することで、シールの早期破損、内部腐食、微粒子汚染によるジョーの動作のベタつきを防止できます。
粒子状物質の含有量
ほとんどのアンギュラ エア グリッパ シリンダでは、固体粒子に対して ISO 8573-1 クラス 3 以上が必要です。つまり、粒子の大きさは以下です。 5 ミクロン、最大濃度 5 mg/m3 。このレベルを超えると、ピストンボアに傷がつき、エアシリンダ内部のシールの摩耗が加速されます。グリッパー供給バルブのすぐ上流にある 5 ミクロンの焼結青銅またはポリエチレン フィルターが、推奨される最小の濾過です。
水分含有量
圧縮空気の圧力露点は、グリッパー位置の最低周囲温度より少なくとも 10 °C 低い必要があります。 20 °C の工場では、これは 10 °C 以下の露点 (ISO 8573-1 クラス 4) が許容されることを意味しますが、冷蔵倉庫または屋外設置では、エアシリンダー内の凝縮物を防ぐために、クラス 4 を達成する冷媒式ドライヤーまたはクラス 2 を達成する膜/乾燥剤式ドライヤーが必要になる場合があります。
油分
PTFE コーティングされたピストンまたは永久潤滑シールを備えた最新の角型エア グリッパー シリンダは、完全にオイルフリーのエア (ISO 8573-1 クラス 1 の油分、0.01 mg/m3 未満) で動作できます。これらのユニットにオイルミスト潤滑を実行すると、ジョー ガイド ベアリングから工場出荷時のグリースが洗い流され、実際の性能が低下します。オイルミストルブリケータが供給ラインにすでに存在する場合は、オイル潤滑サービス向けに定格された NBR シールを備えたアンギュラ エア グリッパ シリンダを指定します。
バイヤーズガイド
アンgular Air Gripper Cylinder Selection Checklist Before You Order
このチェックリストを使用して、納品後にコストのかかる修正を行わずにアンギュラ エア グリッパ シリンダを指定するために必要な情報をすべて取得していることを確認します。
- 部品の質量と最大寸法（長さ、直径、重量）
- ピックアンドプレースサイクル中のピーク加速度とジャーク (ロボットまたはサーボコントローラーのデータから)
- グリッパー内の部品とクリアされた部品を含む、必要なジョー開口角度 (ジョーごとではなく合計)
- グリッパーの位置で利用可能な供給圧力 (コンプレッサーではなく設置点で測定)
- エアシリンダ本体とジョースイープ円弧の利用可能な包絡線寸法 (X × Y × Z)
- 取り付け面とポート面が必要です（チューブのルーティングを設定するため）
- 必要なセンサーのタイプ (リード、ホール効果、またはアナログ) および出力電圧/電流規格 (NPN/PNP、24 V DC)
- 動作温度範囲と洗浄、冷却剤、または化学物質への曝露の有無
- 必要なサイクル寿命（定期交換またはオーバーホールまでの総稼働時間）
- 部品の表面と環境に基づく指先の材質要件 (スチール、PEEK、シリコン、ステンレス)
- マルチパーツの柔軟性のために指先のクイックチェンジ機能が必要かどうか
- 地元の代理店からスペアパーツとシールキットを入手可能 (ダウンタイムを最小限に抑えるために重要)
よくある質問
アンギュラエアチャックシリンダに関するよくある質問
アンギュラエアチャックシリンダとロータリーエアシリンダの違いは何ですか?
ロータリー エア シリンダは、定義された角度でシャフトまたはフランジを回転します。その出力は純粋な回転であり、グリップ機能は組み込まれていません。アンギュラ エア グリッパ シリンダは、内部機構を使用して、エア シリンダのピストン運動をジョーの対称的な角度開閉に変換します。 「回転」動作は内部的なものであり、出力シャフトの回転ではなく、グリップ動作をもたらします。 2 つのデバイスはまったく異なる機能を提供するため、互換性はありません。
アンギュラエアチャックシリンダは、同じ部品の内側と外側の両方をグリップできますか?
はい。ほとんどのアンギュラ エア グリッパ シリンダは、外部グリップ (ジョーが部品の外側で閉じる) または内部拡張グリップ (ジョーが部品の内側の穴に開く) のいずれかに構成できます。指先のデザインがグリップ方向を決定します。エアシリンダー本体と機構は同一です。一部のカタログ ユニットには、キットに外部フィンガーチップ セットと内部フィンガーチップ セットの両方が含まれています。内部拡張モードでは、ジョーが内側ではなく外側に押され、ジョー ガイドの反力荷重の方向が異なるため、把握力の計算が変わります。
エア供給圧力がアンギュラ エア グリッパ シリンダに対して低すぎるかどうかを確認するにはどうすればよいですか?
供給圧力が不十分であることの最も一般的な兆候は、ジョーの作動速度が遅いこと、実際の部品のジョーが不完全に閉じていること (センサーは部品ではなく機械的なストップに反応する)、同じ供給マニホールド上の複数のグリッパー ユニット間で一貫性のないグリップが発生していることです。上流の FRL (フィルタ レギュレータ ルブリケータ) ではなく、グリッパ ポートでピーク ホールド機能付きのデジタル圧力計を使用してください。グリッパーの圧力は、最大要求時でもエアシリンダーのデータシートに指定されている最低動作圧力を超えている必要があります。作動中に圧力が定格最小値を下回った場合は、供給チューブの直径を大きくするか、グリッパー バンクの近くに局所的な小容量リザーバー (アキュムレーター タンク) を追加してください。
供給圧力が正しいにもかかわらず、アンギュラエアチャックシリンダの開閉が遅い原因は何ですか?
最も可能性の高い原因は、供給または排気ラインのスピード コントローラー (ニードル バルブ流量制御) が部分的に閉じているか、詰まっていることです。速度コントローラは通常、試運転中に設定され、その後は決して触れられませんが、内部の汚染物質の蓄積によって徐々に流量が制限されます。 2 番目に可能性が高いのは、空気圧チューブが部分的にねじれたり潰れたりしていることです。特に、ロボットの手首の動きによってチューブが繰り返し曲がる必要があるグリッパーの設置においてはそうです。 3 つ目は、低電圧状態またはソレノイド コイルの部分的な故障により、バルブ ソレノイドが完全には通電されていないことです。キャビネット端子だけでなく、ラインが負荷されている状態でソレノイドバルブコイルの供給電圧を確認してください。
エアシリンダー故障時のジョーの開きを防止するロック機構を追加することは可能ですか?
はい。これは「セルフロック」または「パワーオフホールド」グリッパーと呼ばれ、いくつかのアンギュラー エア グリッパー シリンダー メーカーがこれをカタログ オプションとして提供しています。最も一般的なアプローチは、空気圧が失われたときにジョーを所定の位置に保持する、ジョー シャフトに機械的なスプリングを適用したブレーキです。エアシリンダーを加圧して開閉するとブレーキが解除されます。一部の設計では、エア シリンダー自体にスプリングツークローズ機構が使用されており、一方のポートはスプリング式で、もう一方のポートは空気の力で作動します。これは、空気損失のデフォルト状態が閉じている (グリップしている) ことを意味します。これは、部品の落下により安全上の危険が生じる頭上部品の搬送にとってより安全です。
アンギュラ エア グリッパ シリンダは通常、連続生産でどのくらいの期間使用できますか?
主要メーカー (SMC、Festo、SCHUNK、Pneumax) の定格サイクル寿命は、小口径ユニットの 500 万サイクルから大口径のヘビーデューティーユニットの 5,000 万サイクルに及びます。 1 分あたり 10 サイクル、1 日あたり 24 時間、年間 250 日の場合、1,000 万サイクルは約 2.8 年の連続運転に相当します。実際の耐用年数は、エアシリンダが圧力制限内の清浄な乾燥空気で動作し、モーメント定格内の指先荷重で動作する場合、定格寿命を超えることがよくあります。実際に最も一般的な寿命制限要因は、角度グリッパー機構自体の機械的磨耗ではなく、圧縮空気の汚染です。
アンギュラ エア グリッパ シリンダを協働ロボット (コボット) で使用できますか?
はい、この組み合わせはフレキシブル製造においてますます一般的になっています。統合に関する主な考慮事項は、重量 (協働ロボットの可搬重量は通常 3 ～ 16 kg です。グリッパーと工具と部品はこの制限内に収まる必要があります)、およびロボットの手首への圧縮空気の経路です。ほとんどの協働ロボット メーカーは、圧縮空気をベースからツール フランジまで送るロボット アームに統合された空気圧チャネルを提供しており、引っかかる可能性のある外部チューブが不要になります。アンギュラ エア グリッパのシリンダ本体と指先の質量が協働ロボットのペイロード計算に含まれていること、およびグリッパのサイクル速度が協働ロボットの最大工具交換およびピック プレース速度と互換性があることを確認します。
標準外のボアまたはストロークを備えたカスタム アンギュラー エア グリッパー シリンダの一般的なリード タイムはどれくらいですか?
標準カタログのアンギュラ エア グリッパ シリンダは通常、代理店の在庫から、または工場から 1 ～ 3 週間以内に入手可能です。カスタムのボア サイズ、非標準の角度ストローク、特殊な本体材質 (チタン、フル 316L ステンレス)、または標準の T スロット位置以外の統合センサー位置の場合、通常、図面の承認から 6 ～ 12 週間かかります。大量の OEM プログラム (通常、年間 500 ユニット) の場合、メーカーは、NRE コストを削減して、カスタムのアンギュラー エア グリッパー シリンダー設計を開発することを希望する場合があります。プロジェクトのタイムラインにコミットする前に、指定したモデルがカタログ アイテムであるかカスタム オーダーであるかを必ず明確にしてください。
