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圧力制御

空気圧の圧力制御

空気圧制御の中でも空気の圧縮性が活かされ最も向いている制御です。
圧力制御は容器の中の空気(気体)を空気の供給、排気を行うバルブの制御を行うことで可能となります。

制御可能な範囲の目安として次に示します。

要素 範囲(目安) 備考
変位範囲 正圧側:大気圧~1MPa
負圧側:大気圧~100㎜Hg程度
正圧側は能力的に5MPa程度まで可能なのですが、補助機器類(ホース、レギュレータ、フィルターなど)の耐圧、供給圧力の確保が困難なことによります。
2MPa程度までであれば補助機器類も入手でき、対応可能です。
負圧側(真空側)は真空ポンプの能力によります。正負圧をまたぐ制御も可能です。
供給圧力は制御したい圧力範囲より1~2割程度高めの圧力が必要です。
圧力精度 最小分解能:0.1kPa程度
(0.001kgf/cm3)
使用する圧力センサの精度や使用するバルブの性能により異なりますが、静的な精度として可能な値です。
動的な制御の精度は条件により異なります。
容量 容量は数cc~10L程度 実績では容量が10L程度の大きな物もありますが、非常にゆっくりとした制御になります。
容量が数ccの場合は配管部分の容量も性能に影響を与えますので注意が必要です。
応答性 DC~20Hz程度 容量の大きさとバルブの大きさ配管長さ等で制御できる範囲が変わりますのでお問い合わせください。
容量を小さくして脈動(非常に小さい圧力変動)を発生する場合は100Hz程度まで可能です。

荷重制御

油圧の場合

油圧の荷重制御は非常に大きな力を制御するので衝撃試験機やプレス、金型制御などに使用されています。

要素 範囲(目安) 備考
荷重範囲 ±1N~±10kN(約±1t) 荷重範囲は、供給圧力とシリンダのサイズによって決まります。
また、静的に押し引きする場合と動的に押し引きする場合ではシリンダサイズを変える必要があります。
シリンダサイズを使って押し引きする場合、推力100kN(10t 静的)を超える実績もありますが、一般的には10kN(1t)を超える動的推力を必要とする場合は油圧サーボシステムをお勧めします。
4N(400g)以下の制御はモーターによる制御で可能です。
荷重精度 最小分解能:0.5N(50g)程度 使用する荷重センサやアクチュエータの持つ摩擦により異なりますが、サーボシリンダを使用した場合の値です。
定格荷重に対して1000分の1以下の制御が目安です。
応答性 DC~20Hz程度 容量の大きさとバルブの大きさ、配管長さ等で制御できる範囲が変わりますのでお問い合わせください。

空圧の場合

空圧の荷重制御の場合、シリンダなどのアクチュエータの中の圧力を制御することによりピストンが押し出され(又は引っ張られ)ます。

ピストンの断面積×圧力=推力(荷重)となりますから、空気の圧力を制御することにより推力の発生が可能となります。 通常はシリンダ先端または負荷側に取り付けた荷重計からの信号をフィードバックして制御します。

荷重計を取り付けられない状況下では圧力センサによる圧力制御で荷重を発生することも可能です。

要素 範囲(目安) 備考
荷重範囲 ±1N~±10kN(約±1t) 荷重範囲は、供給圧力とシリンダのサイズによって決まります。
また、静的に押し引きする場合と動的に押し引きする場合ではシリンダサイズを変える必要があります。
シリンダサイズを使って押し引きする場合、推力100kN(10t 静的)を超える実績もありますが、一般的には10kN(1t)を超える動的推力を必要とする場合は油圧サーボシステムをお勧めします。
4N(400g)以下の制御はモーターによる制御で可能です。
荷重精度 最小分解能:0.5N(50g)程度 使用する荷重センサやアクチュエータの持つ摩擦により異なりますが、サーボシリンダを使用した場合の値です。
定格荷重に対して1000分の1以下の制御が目安です。
応答性 DC~20Hz程度 容量の大きさとバルブの大きさ、配管長さ等で制御できる範囲が変わりますのでお問い合わせください。

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