比例式圧力調整器の用途

空圧比例バルブと空圧制御技術は、長い間、存在してきました。エンジニアや設計者は、システム内の液体や気体の流れを制御するためにバルブを使用します。流量制御はバルブの最も重要な側面であり、これがなければ機械の故障につながります。オートメーション業界は、空気圧バルブ制御に多くの進歩をもたらし、IoT（Internet of Things）を活用した多くの生産システムを主流としています。この業界では、ネットワーク化されたシステム、スマートバルブ、ユニファイドビルドを使用して、技術を21世紀へと導いています。技術の進化が進むにつれて 空気圧比例弁、制御弁 は、センサー、マシンバスインターフェース、複雑なデジタル制御機能を搭載しており、IoTを中心とした新しいシステムに最適な最新の空気圧比例圧力調整器を構成しています。

比例制御弁技術の進化

当初、空気圧アクチュエーターの制御は、各機器がソレノイドに配線され、別々にトリガーされるディスクリート配線で実現されていました。これは高価で、設置に時間がかかる。また、システムのロジックコントローラーに多数の出力ブロックを必要とした。そこで、より管理しやすいソリューションとして、マルチピンコネクター1つでコントローラに接続するプラグイン・マニホールド・バルブを開発したのです。この小さな一歩が、制御のための配線を減らすプロセスの始まりだった。このマニホールドバルブは、人件費と部品の削減に貢献したが、バルブスプールの作動にフィードバックなどの操作情報を取り込むことはできなかった。そのため、圧力やシリンダーの回転数を計測するためのセンサーをブロックに並列に配線する必要があった。

システムがより自動化されるにつれ、フィールドバス接続は異なるプロトコルをバックボーンとして実装されるようになりました。空気圧バルブはフィールドバスと I/O インターフェースの両方を使用するようになり、より汎用性が高く、よりスマートな自動化プラットフォームと統合しやすい空気圧バルブパッケージを提供するようになりました。このことが意味するのは、これらの進歩と軽量な素材が相まって、バルブマニフォールドを制御するバルブに近い場所に配置できるようになったということです。これにより、バルブとシリンダーを接続するために必要なチューブの量が減り、システム内の潜在的な漏れを検出することができます。空圧バルブコントロールの進歩は、製造工程におけるコスト、非効率性、エラーを今後も削減し続けることでしょう。

スマート空圧比例弁・比例圧力調整器

最大の課題の一つは、リアルタイムでの機器データの収集である。システムオペレーターは、機械がどのように機能しているかを秒単位で把握する必要がある。システムデータを見つけ、分析できることは、システムの機能性にとって重要です。IO リンクのような新しい低コストのインテリジェントセンサーネットワークを適用することで、空気圧バルブからリアルタイムにデータを収集することが可能になります。確実なデータ収集は、制御性を高め、全体的なパフォーマンスを向上させます。新しいクラスのバルブは、圧力と流量を監視するためのマイクロセンサを内蔵しています。センサーからのデータは、デジタル革命以前には実用的でなかった適応制御の新しい可能性を提供します。IoT対応の空気圧バルブは、アクチュエータやアーマチュアの精密制御を新たなレベルで実現する機能と技術を備えています。バルブ制御モジュールのエレクトロニクスがより進化したため、バルブマニホールドは空気圧位置決めアプリケーションのための比例積分誘導体コントローラを組み込むことができます。これらは自動的に応答性の良い、正確な制御機能補正を適用します。これは数年前までは不可能でしたが、現在では製造業にとって非常に貴重なものとなっています。

比例式圧力調整器

バルブの性能と汎用性の向上は、電空制御機能をバルブマニホールドに統合することで大きく前進しました。基本的なバルブは、単純な方向制御弁です。電気信号を送ってバルブスプールを変化させると、空気がポートから送り出される。電空式圧力調整弁は、入力信号に基づいてリニアスケールの上下に圧力範囲を提供することができます。オリジナルのアナログタイプは、アナログ信号の目盛りに基づいて圧力を変化させた。信号に応じてシリンダーに直線的な出力圧力を供給していた。デジタルバルブとフィールドバス接続によって提供される機能は、システム内の電空圧制御をより洗練されたものにします。この高度な制御により、さまざまな自動化システムにおいて、空気圧の価値と汎用性が高まります。生産工程における動きをより正確に制御することができるようになります。電空式圧力調整器（別名：比例圧力調整器）は、通信バスを内蔵した高度なバルブマニホールドと組み合わせることで、アプリケーションに合わせて正確に調整できる動的制御の圧力で拡散溶接工程を最適化することができます。同時に、マニホールドに組み込まれたインテリジェンスがバルブの全機能を監視・記録し、グリッパーを制御して品質管理と工程追跡のレベルを向上させることができます。

比例式圧力調整器による監視・制御の改善

IoT製造の目的の一つは、製造工程の一つひとつのステップをより高度に制御することです。例えば、自動車の部品を製造する機械オペレーターは、ベアリングをハウジングに押し込むアクチュエーターを駆動するシリンダーの力、圧力、位置を正確に把握する必要があります。何千個もの部品が製造された後でも、最初に製造された部品と全く同じ精度で製造されていることを知るために、そのシーケンスを文書化する必要があるのです。空圧部品が動作する際に生成されるデータポイントに偏差があれば、それがストーリーになります。それは、実際のバルブやアクチュエーターに問題があることを示すこともあります。また、空気供給システムの圧力損失、ベアリングの公差外、バルブのシール劣化など、他の問題を示している場合もあります。次世代の空気圧バルブ技術に組み込まれたインテリジェンスは、このような監視、データ収集、制御のための新たな機会を提供します。バルブの適切な動作寿命が1億2000万サイクルである場合、1億サイクルに達すると、優れた設計の予知保全システムがそのデータを取得・使用して、診断検査を実施したり、交換部品の自動購入要求を生成したりすることができます。IoT対応のバルブマニホールドを使用すれば、その場で圧力を変更したり、製品のバリエーションを増やすためのツールポジションをサポートするなど、柔軟性を高めるために、異なるツールポジションやシーケンスに対して異なる圧力を簡単かつシームレスに供給できるようにシステムを設計することが可能です。空圧部品がよりインテリジェントになればなるほど、それが使用される生産システム全体で、統計、診断、寿命データなど、さらなるデータポイントが生成され続けることになります。このデータは、生産システムをより効率的に管理し、エネルギー消費を制御し、稼働時間を最大化するために使用される場合に、最も大きな価値を発揮します。