[发明专利]气动装置的选定方法

说明书

本发明涉及气动系统中满足指定条件的最佳气动装置的选定方法。

为了制造用户指定的气动系统(从切换阀至气缸末端的系统)，可考虑气动操作系统设计计算尺(参照特公昭53-21320号公报)。为了满足求出多动气缸的冲程移动时间的计算式，求出气缸输出的计算式，求出气缸和配管的消耗空气量的计算式，和其它计算式，该计算尺将有关刻度刻在计算尺表面的固定尺和滑动尺上，同时进行游标操作，可以迅速地计算系统设计中必要的各部件。这样，由于以往不能进行正确的动态特性模拟，所以不得不按所述计算尺的近似的简易计算获得被选定的装置。因此，装置选定的结果满足要求值的概率相当低，不可能按最少的装置组合构成系统，不可能实现最小的消耗能量或最低的成本。

目前，不断要求采用精度和可靠性高的计算方法，满足用户指定的条件，迅速地选定最佳装置组合方法的开发。而且，在进行选定时，必须满足以下(1)～(2)的条件。

(1)负荷条件(被选定的系统按照指定动作部分(空气压力调节器)的负荷质量和推力、使用目的和供给空气压力等输入条件，满足可充分动作的力学条件)。

(2)速度条件(被选定的系统在指定的全冲程时间内空气压力调节器的输出部件(例如，气缸的活塞)可以达到冲程末端)。

(3)强度条件(被选定的系统满足指定的负荷条件，不会出现空气压力调节器的压曲、变形、破坏等)。

(4)连接条件(可以正常地连接构成被选定系统的装置)。

本发明在使用气动系统的气动装置的选定方法中，以选定满足指定的负荷条件、速度条件和强度条件的装置作为第一课题，以选定满足指定的速度条件的最小尺寸的装置作为第二课题，以确认使用适当选定装置的气动系统的特性作为第三课题。

本发明以下述方法作为第一方法，该方法在空气压力调节器数据库、电磁阀数据库、驱动控制装置数据库、配管数据库、管接头数据库、排气处理装置数据库中分别存储有关空气压力调节器、电磁阀、驱动控制装置、配管、管接头、排气处理装置的各品种编号的数据，计算构成系统的气动装置的必要条件，从各数据库中选定适合其计算结果的气动装置，其中，在第一阶段，根据基本方程式的计算，从空气压力调节器数据库中选定满足负荷条件、强度条件和速度条件的空气压力调节器，在第二阶段，从电磁阀数据库、排气处理装置数据库中选定满足速度条件判别式的电磁阀、排气处理装置，在第三阶段，分别从驱动控制装置数据库、配管数据库、管接头数据库中选定满足速度条件判别式的驱动控制装置、配管、管接头。

本发明以下述方法作为第二方法，该方法是在第一方法中，计算指定系统的响应时间所必需的整个流体通路的装置的总有效截面积的目标值，采用有效截面积串联合成式将该目标值分配给空气压力调节器以外的装置，在空气压力调节器以外的装置上添加加权系数，将该系数编入第二阶段和第三阶段的判别式中。

本发明以下述方法作为第三方法，该方法是在第一和第二方法中，采用在第一阶段至第三阶段选定的空气压力调节器、电磁阀、驱动控制装置、配管、管接头、排气处理装置构成气动系统，通过模拟求出气动系统的响应时间t，进行响应时间t是否比指定的响应时间t_st短的判定，在响应时间t比响应时间t_st短时，减小电磁阀、驱动控制装置、配管、管接头、排气处理装置的各尺寸，再次重新算出响应时间t，在响应时间t比响应时间t_st长时，增大电磁阀、驱动控制装置、配管、管接头、排气处理装置的各尺寸，再次重新算出响应时间t，使响应时间t比响应时间t_st短，并且满足最接近的条件，同时选定电磁阀、驱动控制装置、配管、管接头、排气处理装置的最小尺寸。

本发明以下述方法作为第四方法，该方法是在第一和第二方法中，采用在第一阶段至第三阶段选定的空气压力调节器、电磁阀，驱动控制装置、配管、管接头、排气处理装置构成气动系统，通过模拟各装置的参数和使用条件，联立电磁阀、驱动控制装置、配管、管接头、排气处理装置的基本方程式，进行数值计算，得到气动系统的动态特性和诸特性值。

本发明以下述方法作为第五方法，该方法采用按适当方法选定的空气压力调节器、电磁阀、驱动控制装置、配管、管接头、排气处理装置构成气动系统，通过将各装置的参数和使用条件进行与气动装置的选定相同的模拟，联立电磁阀、驱动控制装置、配管、管接头、排气处理装置的基本方程式，进行数值计算，得到气动系统的动态特性和诸特性值。