この記事は、 V5 空気圧キットの紹介であり、各コンポーネントを分解してその動作について説明します。 このキットを使用して空気圧プロジェクトを開始する人にとって、これは貴重なリソースです。 このガイドには、システムをスムーズに動作させるために必要な情報が記載されています。 V5 空気圧キットのコーディングに関するガイダンスについては、VEX ライブラリのこの記事を参照して
重要な注意事項: V5 空気圧システムの有効性は、O リングと継手の接続に大きく依存します。 O リングは、フィッティングやシュレーダー バルブなどの各 M5 ネジにある小さな黒いゴムのようなリングで、空気漏れを防ぐためにしっかりとしたシールを作成するのに役立ちます。 これらは、加圧空気の流れによってさらに最適化されます。 組み立てる際に工具は必要ありません。コンポーネントを手で締めることで確実に接続できます。 工具を使用して締めすぎると損傷する可能性があるため、寿命と適切な機能を確保するために、コンポーネントは常に注意して扱ってください。
キットの探索
V5 ニューマティクス キットは、7 つの異なる機能カテゴリに分類できます。 これらのカテゴリには次のものが含まれており、空気の初期加圧から機械部品の作動に至るまで、重要性の高い順にリストされています。
- リザーバー: これには、システムへの圧縮空気の流入と貯蔵に関連するコンポーネントが含まれます。
- 圧力モニター: これには、システム内の空気圧を調整および監視するために使用されるデバイスが含まれます。
- 継手: このカテゴリは、チューブを結合したりシステムの異なる部分に接続したりするために使用されるさまざまなタイプのコネクタおよびプラグ用です。
- チューブ: このカテゴリは、空気圧システムで空気を運ぶフレキシブル チューブに関連するコンポーネント用です。
- 手動制御: このカテゴリには、システム内の空気の流れを手動で制御できるデバイスが含まれます。
- 電子制御: このカテゴリは、システムに電子制御を提供するコンポーネント用です。
- シリンダー: これは、空気圧システムで機械的な作業が行われる場所です。 シリンダーは圧縮空気のエネルギーを利用して動きを生み出します。
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貯水池 |
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エアタンク |
エアタンクは、加圧空気を貯蔵するための円筒形の容器です。 異なるフィッティングを受け入れることができる 2 つのポートがあります。 1 つのポートには、入口として機能するバルブ ステムが含まれます。 もう一方のポートはコンセントとして使用され、以下にリストされている他の継手のいずれかを受け入れることができます。 エアタンクは、結束バンドを使用してロボットまたはプロジェクトに取り付けることができます。 バッテリーが少なくなったときに充電する必要があるのと同じように、空気が少なくなったときにエアタンクを補充する必要があることに注意してください。 また、使い終わった機械の電源を切るのと同じように、使い終わった後はタンク内の空気を抜く必要があります。 |
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バルブ軸 |
バルブ ステムは、自転車や車のタイヤの圧力入口に似た小さな金色の部品です (正式にはシュレーダー バルブと呼ばれます)。 これは、空気圧システムの準備を整えるために重要です。 M5ネジを使用してエアタンクまたはストレートメス継手にしっかりとねじ込むことができます。 これは空気を入れますが、出さない一方向バルブです。つまり、ポンプをバルブから取り外すとすぐにバルブが閉じ、空気が入ったままになります。 バルブステムの中央にあるピンを押すと、エアタンクから空気を抜くことができます。 |
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圧力モニター |
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空気圧レギュレーター |
システムの空気圧レギュレーターは、空気圧の制御ノブのようなものです。 空気圧を調整することで、エアタンク内の圧力が低下してもシリンダを一定の力で作動させることができます。 たとえば、エアタンクが最初に 100 psi に加圧されている場合、タンク内の圧力はシリンダーが作動するたびに減少します。 圧力調整器がないと、シリンダーの力は一定せず、エアタンク内の圧力が低下するとシリンダーの力も減少します。 たとえば、レギュレーターを 50psi に設定すると、エアタンクの圧力が 50psi を下回るまで、シリンダーの力はすべての作動で一定になります。 したがって、圧力を調整することにより、シリンダーはより少ない力でより安定して動作します。 また、空気がなくなる前にシリンダーからより多くの作動が得られます。 レギュレーターの入口(三角の浮き彫りの空気が入る場所)と出口(空気が出る場所)に、フィッティングと呼ばれる部品を接続できます。 次に、黒いダイヤルを回すと、排出される空気の圧力を変更できます。 これにより、圧力が一定の制限を超えないようになります。 |
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空気圧レギュレーターブラケット |
空気圧レギュレータ ブラケットは、空気圧レギュレータをロボットに取り付けるために使用されます。 エアプレッシャーレギュレーターのノブの近くにある黒いナットを取り外し、ブラケットをスライドさせます。 次に、ナットを交換して締めて、空気圧レギュレーターをブラケットに固定します。 ブラケットは、標準の VEX ハードウェアを使用してロボットに取り付けることができます。 |
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空気圧計 |
システムの空気圧ゲージは、取り付けられている場所に応じて、エアタンクまたはシステム内の圧力を示すメーターのようなものです。 通常、レギュレーターの前に置かれ、総圧力を確認するのに役立ちます。 ゲージには M5 ネジが付いているため、ストレートメスフィッティングに接続するか、エアタンクの穴などの任意の M5 穴に直接接続できます。 |
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継手 |
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ストレートオス継手 |
ストレートオス継手は、チューブをエアタンク、エアプレッシャーレギュレーター、ソレノイド、シリンダーなどに接続する際に使用します。 チューブに接続する必要があるデバイスに M5 ネジをねじ込みます。 次に、チューブを継手の赤い端に押し込みます。 チューブを継手から外すには、赤いリリースボタンを押してチューブを取り外します。 |
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エルボフィッティング |
エルボ フィッティングはストレート オス フィッティングと似ていますが、チューブは 90 度の角度で出ます。 M5 ネジは、チューブを接続する必要があるデバイスにねじ込むことができます。 次に、チューブを継手の赤い端に押し込みます。 チューブを継手から外すには、赤いリリースボタンを押してチューブを取り外します。 エルボフィッティングには、ロボットに固定するために使用できる取り付け穴もあります。 |
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エアフローバルブフィッティング |
エアフローバルブフィッティングは、エアシリンダーの移動速度を制御するために使用されます。 エアシリンダーの動きの力を制御する空気圧レギュレーターとは異なり、エアフロー値は速度に影響を与える流量を制御します。 エアフロー値は通常、速度を制御したいエアシリンダのポートに取り付けられます。 |
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ティーフィッティング |
「T」字型にちなんで名付けられたティー フィッティングを使用すると、空気圧システム内で 3 つのチューブを接続できます。 たとえば、これを使用して空気タンク、空気圧ゲージを接続し、3 番目の出口を使用してシステムの残りの部分に空気を供給できます。 チューブは継手の赤い端に押し込み式です。 チューブを継手から外すには、赤いリリースボタンを押してチューブを取り外します。 T 型フィッティングには 2 つの取り付け穴があり、ロボットに固定するために使用できます。 |
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ストレートメス継手 |
ストレートメスフィッティングは、M5 オスネジをチューブに接続する必要がある場合に使用します。 たとえば、この部品を使用して空気圧計を接続できます。 デバイスの M5 雄ネジをこの継手の雌ネジにねじ込むことができます。 次に、チューブを継手の赤い端に押し込みます。 チューブを継手から外すには、赤いリリースボタンを押してチューブを取り外します。 |
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4mmプラグ |
4 mm プラグは、片側に黒い純色のチューブ、もう一方の側に小さなハンドルが付いており、空気圧システムの開放端を閉じるのに便利なツールです。 使用されていない空気圧継手にしっかりとフィットし、チューブと同じサイズです。 これは、未使用の出力が空気を逃がす可能性があるソレノイドなどの部品に役立ちます。 T 字継手で追加のチューブの配線を変更する代わりに、このプラグを継手に直接差し込んで空気の流れを止めることができます。 これにより、すべての加圧空気がシステム内に留まり、スペースを節約し、システムを効率的に使用できるようになります。 |
| チューブ | |
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チューブカッター |
チューブ カッターは空圧ツールキットの重要な部分であり、チューブを適切な長さに切断するために使用されます。 三角形の刃でまっすぐにきれいに切れるので、空気漏れを防ぎます。 使用するには、チューブをカッターに入れ、絞ってきれいにカットします。 カッターの刃は鋭利なので注意することを忘れないでください。 このツールは、システムを可能な限り適切に動作させるのに役立ちます。 |
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4mmチューブ |
空気圧キットの外径 4mm x 内径 2.5mm ポリウレタン (PU) チューブは、空気圧システム内の静脈のように機能し、加圧空気をある部分から別の部分に移動させます。 静脈が体内で血液を運ぶのと同じように、このチューブはセットアップ内の空気を動かします。 チューブカッターを使用すると、チューブを任意の長さに切断できます。 |
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手動制御 |
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シャットオフバルブフィッティング |
シャットオフバルブフィッティングには、空気の流れをオンまたはオフにするために使用できるタップが付いています。 シャットオフバルブフィッティングには、空気流の方向を示す矢印が付いています。 空気が正しい方向に流れるように、必ずバリューをシステムに接続してください。 上部のダイヤルを回すことで空気の流れを制御できます。流れに合わせて「T」の字を描くように回すとバルブが閉じ、流れと一致するように回すとバルブが開きます。 バルブを閉じると、空気がシステムの他の部分に流れなくなり、未使用時の空気の損失を防ぎ、システムの安全性を確保できます。 |
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電子制御 |
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複動ソレノイド |
複動ソレノイドは V5 Brain によって制御されます。 ソレノイドの 2 つの出口の 1 つに空気を導くようにロボットをコーディングできます。これらの出口は通常、空気圧シリンダーの伸縮に使用されます。 ストレート オス フィッティングまたはエルボ フィッティングのいずれかをソレノイドのポートに接続すると、システムの残りの部分に空気を運ぶためのチューブを接続できるようになります。 P とマークされたポートが 2 つあり、ソレノイドの両側に 1 つずつあります。 ここに加圧空気供給装置が接続されます。 他の P ポートを使用して、加圧空気をシステムの他の部分に接続できます。 加圧空気はポート A またはポート B に送ることができ、コードによって制御されます。 R とラベルが付けられた 2 つの排気ポートがあり、エアシリンダの移動時に廃空気が排出されます。 これらのポートはスルーホールであり、両方が結合されていることを意味します。 |
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複動ソレノイドドライバケーブル |
複動ソレノイド ドライバー ケーブルは、複動ソレノイドをロボットの V5 Brain に接続します。 ケーブルの一端には 3 線プラグがあり、Brain の 3 線ポートに接続します。 もう一方の端には 2 つのソケットがあり、ソレノイドの各プラグに接続されています。 黒と赤のワイヤが付いているコネクタはソレノイドの A というラベルの付いた側に接続し、緑と白のワイヤが付いているコネクタはソレノイドの B というラベルが付いた側に接続する必要があります。 |
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シリンダー |
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25mmストローク空気圧シリンダ |
キットに含まれる 3 つのサイズの空気圧シリンダは、加圧空気を前後の動きに変換し、複動機能を備えているため、伸長 (押す) および収縮 (引く) ことができます。 「ストローク長」、つまりシリンダーが 1 サイクルで移動する距離はサイズごとに異なるため、さまざまなプロジェクトのニーズに対応できます。 ストレートオス、エルボ空気圧フィッティング、またはエアフローバルブフィッティングを使用して、シリンダーをチューブに接続します。 これにより、空気圧を動きに変えるセットアップが行われます。 シリンダーに供給する圧力が大きければ大きいほど、シリンダーが及ぼす力も強くなるということを覚えておいてください。したがって、圧力が大きいほど力も大きくなります。 シリンダーのピストン ロッドには #8 ~ 32 のネジ山が付いており、標準の VEX ハードウェアと互換性があります。 |
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50mmストローク空気圧シリンダ |
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75mmストローク空気圧シリンダ |
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基本的な V5 空気圧システム操作の例については、VEX ライブラリのこの記事を してください