シーケンサによる空気圧制御１

●はじめに

　空気圧による自動制御は工場のラインなどでたくさん使用されています。特徴は、加える空気圧により無段階に変速ができ、なめらかな作動ができることなど です。身近なところでは電車やバスの自動ドアやクリーンな動力であるため回転寿司の寿司握りロボットなどにも用いられています。ここでは、シーケンサを用 いたエアシリンダの空気圧制御をわかりやすく説明します。 

１　エアコンプレッサー（空気圧縮機）
　 必要な空気圧をつくり出すのがエアコンプレッサーです。写真のものは比較的大型のものですが、購入の際には空気タンクの容量、作動圧力、出力（単相か三 相）、質量、価格などを見て決めましょう。容量が大きければ、タンクに空気が蓄えられている間は静かなのですが、エアコンはかなり音がうるさいので、延長 ホースは長めに用意して別の部屋にでも置いておくことをお勧めします。また、ホースの接続ミスは思わぬ事故につながりますのでご注意ください。 

２　フィルタレギュレータ（減圧弁）
　 コンプレッサの圧力調節はコンプレッサ本体でも行うことができるのですが、最終的な減圧は写真のようなフィルタレギュレータを用います。これは、圧力の調 整だけではなく、空気中のごみや埃を取り除くフィルタのはたらきも兼ね備えています。今回はエアシリンダとピアニカに送る圧力を４気圧と０．２気圧とに分 けたので２つのフィルタレギュレータを使用しました。回路の分け方は電気回路の直列、並列などと同じです。 

３　電磁弁
　 電磁弁はフィルタレギュレータから送られてきた空気圧を制御するための装置であり、電気信号を送ることにより弁の開閉（方向制御）を行います。今回使用し た電磁弁は２４Ｖで開閉するものですが、５Ｖ程度で開閉するものもあります。電磁弁と一体になっているものがマニホールドという部品です。一つのエアシリ ンダを動かすためには、入力と出力の二つのチューブをここに差し込みます。写真のマニホールドは小型の２連式のものと大型の８連式のものです。８連式のも のを用いることにより「ド・レ・ミ・フ・ァ・ソ・ラ・シ・ド」の８個の鍵盤を叩くことができます。 

４　エアシリンダ
　 エアシリンダは電磁弁により方向制御されたマニホールドからの空気圧をシリンダの往復運動に変える部品です。サイズはいろいろありますが、今回使用したも のはシリンダ径が１０ｍｍストロークが４５ｍｍのものです。モータが回転運動を容易に得られるのに対してエアシリンダでは強力な直線運動を得ることができ ます。 

　以上空気圧部品についての説明をしましたが、これらの部品は普通の店にはほとんど置いてありません。空気圧機器の有名なメーカは幾つかあります が、私は（株）コガネイの製品を主に利用しています。直販はしておらず、代理店経由での購入となります。だいたいの値段はフィルタレギュレータ５千円、８ 連マニホールド２万円、エアシリンダ１本２千円といったところでしょうか。

　※シーケンサによる空気圧制御２に続く

投稿者：門田和雄（東京工業大学付属科学技術高校）