2025-10-23
空気圧システムの効率と信頼性を決定するものは何でしょうか？その答えは、一見些細なコンポーネント、つまり空気圧バルブにあることがよくあります。適切な空気圧バルブを選択することは、精密機器に最適なコンポーネントを選ぶようなものであり、システムの全体的なパフォーマンスに直接影響します。この記事では、最適なソリューションを特定するために、バルブの種類、動作原理、選択基準、およびアプリケーションシナリオについて考察します。
空気圧バルブは、圧縮空気駆動の制御デバイスであり、空気の流れの方向、圧力、およびオン/オフの状態を調整して、空気圧アクチュエータ（シリンダーやエアモーターなど）を正確に制御します。これらのバルブは、自動生産ライン、ロボット工学、包装機械、および医療機器で広く使用されています。
空気圧バルブの仕様は、通常「ポート数/位置数」で示されます。ポートはバルブ本体の空気接続点を指し、位置はバルブスプールの切り替え状態を示します。たとえば、3/2バルブは3つのポートと2つの切り替え位置を持ち、5/3バルブは5つのポートと3つの位置を備えています。以下に、一般的なバルブタイプの詳細な説明を示します。
3/2バルブには、3つのポートがあります。1つの供給ポート（1）、1つの出力ポート（2）、および1つの排気ポート（3）です。2つの切り替え位置のみで、主に片作用シリンダーを制御します。作動すると、圧縮空気がシリンダーに入り、ピストンを動かします。非作動時には、空気が排気ポートから排出され、スプリング力または重力によってピストンがリセットされます。これらのバルブは、シンプルな構造と低コストを提供し、それほど高い精度を必要としない用途に適しています。
5つのポート（1つの供給（1）、2つの出力（2と4）、および2つの排気（3と5））を備えた5/2バルブも、2つの切り替え位置を持ちますが、両作用シリンダーを制御します。最初の位置では、圧縮空気が出力2に入り、ピストンを前進させ、出力4は排気5に接続されます。2番目の位置では、空気の流れが出力4を通して逆方向に流れ、出力2は排気3を通して排出されます。この双方向制御は、正確なシリンダーの動きを必要とする用途に適しています。
5/2バルブと同一のポート構成を持ちながら、3つの切り替え位置を持つ5/3バルブは、より高度な柔軟性を提供します。標準的な双方向制御に加えて、その中央位置は特殊な機能を可能にします。
空気圧バルブは、手動、機械式、ソレノイド、および空気圧など、さまざまな作動方法を採用しており、それぞれ特定のシナリオに適しています。
ハンドル、ボタン、またはノブを介して操作される手動バルブは、クランプやスイッチなど、自動化されていない用途に適しています。選択の考慮事項には、人間工学、信頼性、およびロッキング機構や自動リセット機能などの安全機能が含まれます。
ローラー、カム、またはリミットスイッチによって作動するこれらのバルブは、外部電源なしでワークピースの位置を検知したり、シリンダーのストロークを制御したりします。非常に信頼性が高いですが、慎重な設置と調整が必要です。
電磁的に作動するバルブは、自動化されたシステムを支配し、迅速な応答、高精度、およびシームレスなPLC統合を提供します。選択パラメータには、電圧、電流、消費電力、および切り替え速度が含まれます。
これらのバルブは、爆発性環境や遠隔制御に最適な、切り替えに外部空気圧を使用します。ソレノイドバルブよりも遅いですが、電気部品を排除して安全性を高めています。
バルブは、デフォルト（非通電）状態で分類されます。常時閉鎖型（NC）バルブは、作動するまで空気の流れを遮断し、常時開放型（NO）バルブは、非作動になるまで空気の流れを許可します。NCバルブは、制御されていない動きが危険を及ぼす可能性のあるフェイルセーフアプリケーションに推奨されます。
モノステーブルバルブは、制御信号が停止すると、デフォルトの位置（スプリングまたは空気圧を介して）に戻ります。バイステーブルバルブは、反対の信号を受信するまで最後の切り替え位置を維持し、長時間の状態アプリケーションでエネルギーを節約します。
市場をリードする空気圧バルブメーカーは、以下を特徴とする包括的な製品範囲を提供しています。
これらのバルブの基本を理解することで、ポート構成、作動方法、デフォルト状態、およびラッチング動作に基づいて情報に基づいた選択が可能になり、最適な空気圧システムのパフォーマンスが保証されます。
