エア式シリンダーの速度測定

Question

設備には、シリンダーが使っていますが、製品上シリンダーの送り速度を
管理する必要があります。増圧機を使いエアー圧を一定に保っていますが
送り速度の違いによって製品の出来具合が大きく変わります

シリンダーの送り速度を測定する良い方法はないでしょうか

Answer

他の回答者さんも記述していますが、エアシリンダの速度を一定に
する事は困難です。
理由は、二つあります。
? エアは、弾性体なので、負荷の変動により、容積が変化します。
　 スピードコントローラー経由で、エアが供給されていても、負荷
　 が急に増大しますと、そのポイントで一瞬止まった状態になる
　 からです。
　 ＊  対策としては、
　 ａ）流体を、圧力変動しても容積が変わらない、油や水を使用する
　 ｂ）メカ機構をよくメンテナンスして、負荷変動を少なくする
　　　 <限界があります>
? メカ機構は、微細な負荷の変動があり、力を一定にしても、速度
　 を一定にする事が困難です。
　 ＊  対策としては、
　 　　数十年前のサーボモータやコントローラーが高価だった頃、
　 　　油圧で速度コントロールをするユニットがあり、使用した
　 　　ことがありました。しかし、電気を使用するものより、パワー
　 　　はありますが、レスポンスに劣った特徴を記憶しています。
さて、貴殿が希望する一定速度の範囲が？？なので、何とも云えません
が、PTP制御でなく、CP制御でモータを使用したシステムに変更した方
が良いと考えます。以下が、PTP制御とCP制御の資料です。
http://dictionary.msn.co.jp/result.aspx?keyword=CP%E5%88%B6%E5%BE%A1&matchtype=startwith
http://dictionary.msn.co.jp/result.aspx?keyword=ptp%E5%88%B6%E5%BE%A1&dict=%E8%BE%9E%E6%9B%B8%E6%A4%9C%E7%B4%A2&matchtype=startwith

只、シリンダーの送り速度を測定する良い方法はないでしょうか
の問いに対しては、例えば、リニアスケールを使用して、シリンダの
速度を測る事もできます。
SMCさん等では、シリンダのロッドにリニアスケールを貼った製品も
あり、それを応用すれば、速度を測定するだけの事は、可能です。

Answer

この質問の目的が現状の不具合の対策案に対する事前評価したいのなら
例えばモータ駆動にしたらどれくらいの効果が有るのか？　
投資効果が有るか無いかを判断したいとか
上司を説得する材料を探してるとか

少なくとも現状の速度変動がどれくらいなのかを計測する必要がありますね
常識的にはリニアエンコーダですが高価です（一般の製品は高精度過ぎる）
↓に安価なのが有ります　＜速度計測にはそれほどの高精度は要求されない

Home > 商品情報 > センサ > ロータリエンコーダ > イージースケール > E6L 
http://www.fa.omron.co.jp/product/family/497/index_p.html

光スケールセンサ VP
http://www.keyence.co.jp/switch/kouden/vp/index.jsp

Answer

経験上、エアーシリンダーの速度を一定に保つことは困難と思います。
これは、シリンダーの摺動部の摩擦が一定していないことが大きな要因
と思います。
油圧や電動化も良いのですが、一長一短があり設計も大変です。
現行の機構を変えないで対策する一つの方法として、別に電動機構を設け
エアーシリンダーの速度を制限する方法が簡単ではないかと思います。
具体的には、ワイヤーを取り付けこれを定速回転モータに巻きつけシリンダ
の動きにあわせて回転させます。モータはシリンダの動きを制限する方向
に働くよう設定できれば定速動作で動かせるでしょう。

Answer

質問者の問題にしているシリンダー速度、製品の出来具合など
レベルがはっきりしませんので、一般論から進めます

シリンダーの速度を測っても無駄なことです
エアシリンダーの速度は、エアーの圧縮性からエアーの圧力を
一定に管理してもバラツキを抑えることはできません
諦めて、電動アクチェーターと置換えましょう

それでも、測ってみたいですよね！！
Ａ点からＢ点までの平均速度を知りたい場合
Ａ，Ｂ点に近接スイッチなど信号を発生する部品をつけて
移動時間を測定して、平均速度を算出します
この値は比較的バラツキが多くありません

もう少し細かく知りたい場合
例えば、ワークをエアーシリンダーで移動させながら
ワークにインクジェットプリンターなどで文字を描く場合
速度のバラツキが、印字した文字の形の変化として現れます
こんな例なら、ドットを細かくして打ち出してドット間隔で
推定できます

テーマがもう少し具体的だと具体的な話が出来ますが
今回はこの当たりで終了としましょう

エア式シリンダーの速度測定