サイズに合った空気圧式ショックアブソーバーを取り付けた後、エンドキャップに激しく衝突していた動作荷重をスムーズかつ繰り返し停止できるようになりました。このガイドは、ANRUKが数百件の選定相談を扱った後に得た明確な理解に基づいています。品質、速度、サイクル頻度の3つのパラメータが、バッファーが数年間稼働し続けるか、数週間で故障するかを直接決定します。これらのパラメータを正確に計算すれば、その後の手順は基本的な操作にすぎません。
クイック回答：空気圧式ショックアブソーバーの選定は7つのステップで完了します
正確な選択を行い、手順の漏れによるエラーを避けるため、以下の手順を厳守してください。
- 負荷を決定する: 運動の質量（kg）、衝突速度（m/s）、および設置方向（水平、垂直、または回転運動）を記録します。
- を計算する 運動エネルギー: 主要メーカーの技術マニュアルで一般的に使用されている式 KE = ½mv² を採用します。
- 駆動エネルギーを重ね合わせる: シリンダーまたはモーターの推力。1サイクルあたりの総エネルギーも垂直落下量に含める必要があります。
- サイクルレートの倍数: 1サイクルあたりの総エネルギーに1時間あたりのサイクル数を掛けて1時間あたりのエネルギーを求め、それをバッファの熱定格と比較します。
- 安全係数を適用するサイクル頻度が1時間あたり240回を超えると、運動エネルギーを基準として約30%の余裕が生まれます。
- ストロークとモデルを一致させる定格エネルギー吸収容量を総エネルギーよりも大きくしつつ、減速度を約8g以下に維持する。
- 物理的なストッパーを設定します: ハードブロックをストロークの90%～95%の位置に設定してバッファが底に接触するのを防ぎ、その後デバイス上でテストを実行します。
空気圧式ショックアブソーバーを選ぶ前に準備しておくべきことは何ですか？
このビデオをご覧いただくことで、高速シリンダーが各ストロークの終わりにどのように減速するのかをまず理解でき、空気圧式ショックアブソーバーが必要な理由が分かります。種類を比較する前に、必要な入力パラメータをすべて収集し、生産ラインに適した空気圧式ショックアブソーバーの種類を決定してください。選択肢は3つありますので、まずはご検討ください。
- 自己補償型空気圧式ショックアブソーバー固定オリフィス式で、調整不要。一定範囲の質量と速度の変化に対応可能。混合負荷や変動負荷の場合、実用的な標準オプションとなるが、反力が比較的大きいという欠点がある。
- 調整可能な空気圧式ショックアブソーバー調整可能なノブやネジを備えているため、技術者は一定の負荷に対して減衰力を正確に調整できます。一定の動作条件でありながら高い精度が求められるロボット工学や試験台に適しています。
- 機械式またはエラストマー式ストッパー: 低エネルギー動作にのみ適した単純な緩衝要素として、エネルギーを蓄積し、反発を生じる可能性があるため、高速空気圧シリンダには適していません。
種類を特定した後、以下のデータを収集してください。 運動質量（kg）、衝撃速度（m/s）、推力（N）、1時間あたりのサイクル数、および利用可能な設置スペース通常、デジタルノギス、シリンダー推力仕様表、および荷重図面があれば、必要な工具と情報はすべて揃います。
空気圧式ショックアブソーバーの選定手順：サイズとストローク
ステップ1：移動荷重を測定する
静的正味重量だけでなく、有効質量から始めてください。コンベアベルト、治具、工具などの部品が、対象物でブレーキをかけるために必要な緩衝装置に蓄積されるためです。スライドと共に移動する各部品は個別に計量または合計され、得られた総質量が、空気圧緩衝装置が実際に停止させる必要のある荷重となります。空気圧駆動速度は3m/sを超えることが多いため、質量が大きくなくても、かなりのエネルギーを含んでいます。この段階での推定値が低いと、後続のすべての計算の精度に影響します。同時に、移動方向も記録します。垂直落下条件下では重力を計算に含める必要がありますが、水平スライドは含める必要はありません。
ステップ2：1サイクルあたりのエネルギーを計算する
次に、運動パラメータをエネルギー値に変換します。運動エネルギーは、 KE = ½mv²ただし、空気圧バッファーの完全なエネルギー値を駆動エネルギーに含める必要があります。減速プロセス中にシリンダーが推力を出力し続ける場合、推力とストロークの積を重ね合わせる必要があります。垂直方向の動きの場合は、重力による仕事を考慮するために、重量とストロークの積を追加する必要があります。これら3つの合計が1サイクルのエネルギーであり、バッファー容量レベルを決定する唯一の重要なパラメータです。保守的な推定は、楽観的な推定よりも常に信頼性が高くなります。
ステップ3：1時間あたりのエネルギーとストローク数をチェックする
空気圧式ショックアブソーバーは衝撃を熱に変換するため、熱負荷は単一衝撃エネルギーと同じくらい重要です。単一サイクルエネルギーに1時間あたりのサイクル数を掛け、候補モデルの1時間あたりの定格エネルギー吸収値がその値よりも高いことを確認します。同時に、ストローク長を選択します。ストロークが長いほど、同じエネルギーがより長い距離で吸収され、ピーク力が低くなり、減速プロセスが遅くなります。ほとんどの産業オートメーションシナリオでは、電子部品を保護し、騒音を低減し、構造応力を制限するために、減速を約8g以内に制御する必要があります。
ステップ4：安全率を適用し、モデルを照合する
最後に、安全マージンを確保する必要があります。サイクルレートが毎時240回を超えると、運動エネルギーに約30%の追加増加が加わります。極めて高い周波数条件の場合は、サプライヤーに相談することをお勧めします。次に、調整された総エネルギーよりも大幅に高い定格エネルギー吸収容量を持つ空気圧式ショックアブソーバーを選択します。負荷が変化する場合は、 自己補償型空気圧式ショックアブソーバー; 単一の固定荷重の正確な設定が必要な場合は、以下を選択してください。 調整式空気圧ショックアブソーバーまた、取り付けネジと本体直径が機器に適合することも確認済みです。
空気圧式ショックアブソーバーの取り付けに関するトラブルシューティング
計算が厳密に行われていても、インストールプロセスで問題が発生することがよくあります。以下の繰り返し発生するエラーにご注意ください。
底面に触れる（金属がぶつかる音がする）
理由は、衝撃エネルギーが緩衝容量を超えているか、または制限ブロックが設定されていないためです。
対策：走行距離の90～95％の時点で物理的に停止させ、総エネルギー値が定格値と一致するかどうかを再確認する。
荷重反発
よくある原因としては、本物の空気圧式ショックアブソーバーではなく、バネやゴム製のストッパーを使用していること、あるいは選択したモデルが実際の耐荷重能力に対して大きすぎることが挙げられる。
対策：自己補償型バッファを定格パラメータに一致するものに交換する。
バッファが過熱したり、早期に漏れたりする
その理由は、時間ごとのエネルギー消費量が無視されているためである。
対策：熱負荷を再計算する、容量レベルを上げる、またはサイクル頻度を下げる。
ANRUKの空気圧式ショックアブソーバーについてもっと詳しく知ろう
空気圧式ショックアブソーバーの選択は、質量、速度、駆動力、サイクル周波数などのいくつかの重要なパラメータに依存し、定格容量とストロークで確認します。この記事のステップ分析はお役に立ちましたか？お使いのデバイスに関するステップがまだ不明な場合は、コメント欄に負荷パラメータを記入してください。 ANRUKチームに連絡してくださいまた、この記事は、生産ラインの衝撃音問題を担当する同僚と共有することをお勧めします。
FAQ
空気圧式ショックアブソーバーはどのように機能するのですか？
移動する荷重がピストンロッドを内側に押し込むと、空気または油がオリフィスを通して押し出され、運動エネルギーを熱に変換して大気中に放出されます。この制御された抵抗（剛性のブロックではなく）によって、滑らかで緩衝された停止が実現されます。
調整式と自己補償式の違いは何ですか？
調整式タイプは、ノブで負荷に応じて減衰力を正確に調整できるため、一定の作業条件が求められる場面に適しています。自己補償式タイプは、固定オリフィスを採用しており、一定範囲内の品質と速度に自動的に適応できるため、ハイブリッド生産ラインにおいてより信頼性の高い標準選択肢となります。
空気圧式ショックアブソーバーの適切なストローク長はどのように選べばよいですか？
ストロークが長くなるほど、同じエネルギーがより長い動作距離に分散され、最大減速力は低くなります。減速力が約8g未満になるように、可能な限り短いストロークを選択してください。この範囲であれば、ほとんどの産業環境において電子機器を保護し、騒音を抑制することができます。
空気圧式ショックアブソーバーは垂直落下にも使用できますか？
はい、ただしエネルギー計算には重力も考慮する必要があります。運動エネルギーに加えて、負荷重量とストロークの積を加算しなければなりません。垂直方向の動きのエネルギーは水平方向の動きの2倍以上になる場合があるため、より高い容量レベルが求められることがよくあります。
