自動化における空気圧チューブの一般的な故障5つと、防爆ポリウレタンチューブによる解決策

自動化された生産ラインにとって、ダウンタイムは大きな打撃となる。チューブの故障一つで、ロボットセルやコンベア全体が何時間も停止してしまう可能性がある。稼働中の工場では、空気圧チューブは常に過酷な環境にさらされている。火花が飛び散り、油が飛び散り、鋭利な部品がチューブに擦れ、温度が激しく変動する。こうしたストレスは急速に蓄積され、誰も望まない突然の故障につながるのだ。

多くの工場で同じ問題が繰り返し発生している。配管に亀裂が入ったり、漏れが生じたり、溶接部付近の高温部分で溶けたりするのだ。保守作業員は配管を頻繁に交換しなければならず、それがコスト増と日々の生産量減少につながっている。 防爆ポリウレタンチューブ （TPEE）は、特に溶接、ロボット、金属加工の現場において、これらの悩みに確かな解決策を提供します。

火花による損傷と表面の溶融

溶接ロボットは一日中、高温の金属の飛沫を飛ばしている。通常のポリウレタンチューブは、すぐに焼け跡や溶融した跡が付着する。時には、たった一回の火花が弱点となり、その後、通常の圧力でその弱点が破裂することもある。

自動車組立ラインを例にとってみましょう。溶接ステーション近くのエアラインに黒っぽい焦げ跡が見られるようになりました。わずか3か月後には、複数のチューブに小さなピンホール状の漏れが発生しました。これらの漏れによってアクチュエーターが不均一に動くようになり、迅速な修理のためにライン全体が2度停止しました。

耐火性PUチューブは、このような状況に非常に効果的です。外層には特殊な難燃性TPEE素材を使用しており、UL94 V-0規格の難燃性基準を満たしています。溶接時の火花や高温の飛沫にも強く、溶けたり割れたりしにくいのが特徴です。溶接エリアでこのチューブに切り替えた工場では、表面損傷が大幅に減少したと報告されています。また、交換頻度も大幅に減少しました。

摩耗と機械的摩耗

空気圧配管は狭い場所を縫うように走り、動くロボットアームに巻き付き、鋭利な金属の縁に擦れる。こうした絶え間ない摩擦によって、配管の壁は徐々に薄くなり、平らな部分や溝ができ、最終的には破裂に至る。

ある包装工場では、高速カートン折り畳み機を稼働させていた。しかし、摩擦の大きい部分でチューブが4～6週間ごとに破損していた。繰り返し屈曲したり、ガードに擦れたりすることで深い溝ができ、空気漏れが発生し、シリンダーの動作が鈍くなった。

耐火性PUチューブは、このような摩耗に強く、耐久性に優れています。丈夫なTPEE構造により、引き裂きや衝撃に非常に強い耐性を発揮します。ショアA硬度97という高い硬度を誇り、毎日の酷使後も形状を維持します。粗い表面を引きずったり、何千回も曲げたりしても、その性能は損なわれません。

油と化学物質の劣化

工場の床は常に汚れている。作動油が霧状に舞い、潤滑油が滴り、冷却液が機械の近くに飛び散る。洗浄溶剤がチューブに飛び散ることも頻繁にある。標準的なチューブは、こうした状況に繰り返しさらされると、膨張したり、柔らかくなったり、もろくなったりする。

CNC加工工場では、技術者たちは冷却ノズル付近のチューブが粘着性になる現象をよく目にした。しばらくすると亀裂が生じ、材料から空気が漏れ出した。その結果、グリッパーやクランプの反応が遅くなった。

防爆ポリウレタンチューブは、これらの液体に効果的に対応します。膨張しにくく、柔軟性を長期間維持します。工業用オイルや化学薬品に数ヶ月間接触した後でも、チューブは安定した空気の流れを維持します。これにより、汚れた環境での予期せぬ漏れを軽減できます。

狭い場所では柔軟性が低く、ねじれやすい。

現代のロボットアームはコンパクトなセル内に設置される。スペースは限られている。チューブは流れを妨げたり、永久的なねじれを生じさせたりすることなく、急角度に曲げなければならない。

設置作業員は、硬いチューブに苦労することがあります。そのようなチューブは、高速な動作中に容易に折れ曲がります。折れ曲がりは背圧を生み出し、アクチュエータの動作速度を低下させます。そして、材料はまさにその曲がり点で疲労します。

耐火性ポリウレタンチューブは、最初から優れた柔軟性を備えています。最小曲げ半径は小さく、小型サイズでは10mmまで対応可能です。チューブはロボットアームの動きにスムーズに追従し、損傷することなく元の形状に戻ります。技術者からは、ケーブル配線や可動ジョイント周りへの配線が容易な点が好評です。

連続運転における発熱と経年劣化

連続運転は摩擦と圧縮空気によって熱を発生させます。時間が経つにつれて、通常のチューブは硬化し、弾力性を失います。そして、繰り返される応力によって亀裂が生じます。

多忙な自動車部品サプライヤーは、24時間体制で6か月間稼働した後、モーター付近の標準配管が硬化していることに気づいた。硬化した配管は急な動きでひび割れ、圧力が低下し、不良品の発生頻度が増加した。

耐火性ポリウレタンチューブは、このような条件下で優れた性能を発揮します。-20℃から+70℃までの温度範囲に対応し、耐疲労性にも優れています。長時間の屈曲や加圧サイクル後も、形状と弾力性を維持します。

性能比較表

自動化による実社会でのメリット

溶接ロボットセルでこのチューブを採用した工場では、交換頻度が半減するケースが多く見られました。漏れが減ったことで空気圧が安定し、ロボットの動作もスムーズになりました。クランプの締め付けが安定していたため、不良率も低下しました。自動車製造ラインでは、鮮やかなオレンジ色や定番の黒色により、重要なラインを素早く点検する際に容易に識別できます。

このチューブは、外径4mmから16mmまでの一般的なサイズで提供されています。最大10バールの作動圧力に対応し、20℃における破裂圧力は25バールです。100mまたは200mのリールで注文できます。これは、新規建設と現場での迅速な改修の両方に適しています。

Aisili Pneumaticについて

Aisili 空気 専門メーカーとして、 ポリウレタン製空気圧チューブ および関連する空気圧材料。同社は2007年に設立されました。最新の押出成形装置と厳格な品質管理により、確固たるノウハウを築き上げてきました。Aisiliは斬新なアイデアとカスタムオーダーに重点を置いています。 チューブソリューション 現在、同社は30カ国以上の顧客に製品を供給しています。高品質の原材料と安定した生産方法にこだわり、厳しい自動化作業においても、より長い製品寿命と停止回数の削減を実現しています。

結論

空気圧配管の故障は、自動化システムにおいて避けられないものではありません。火花、激しい摩擦、化学物質、急な曲がり、連続運転といった主な原因に対処すれば、工場は時間とコストを大幅に節約できます。防爆ポリウレタンチューブは、まさに必要な場所で真の性能を発揮します。配管は損傷することなく、システムはシフトごとに安定して稼働し続けます。

溶接スパッタ、過酷な摩耗、または汚れた環境下での作業を行う場合、適切なチューブを選ぶことが大きな違いを生みます。信頼性が向上し、長期的に見て総コストを削減できます。

よくある質問

自動化環境において、防爆型ポリウレタンチューブは、標準的なポリウレタンチューブと何が違うのでしょうか？

耐火花性ポリウレタンチューブは、改良されたTPEE難燃性配合を採用しています。通常のポリウレタンよりも溶接時の火花や高温のスパッタに対する耐性がはるかに優れています。チューブは柔軟性を保ちながら、稼働中のロボット溶接セル内での溶融に対する確実な保護を提供します。

防爆ポリウレタンチューブは、油分や化学物質が多量に含まれる工場の床面でどのような性能を発揮しますか？

耐久性に優れています。この素材は工業用オイル、冷却液、その他多くの化学薬品に耐性があり、膨張したりひび割れたりしにくいです。空気圧は安定しており、機械加工や組み立て作業エリアでの漏れも少なくなります。

防爆ポリウレタンチューブは、現代のロボットシステムで必要とされる急な曲げ加工に対応できますか？

もちろん可能です。チューブは小さな最小曲げ半径で容易に曲げることができ、ケーブルキャリアや可動ジョイントをスムーズに通過し、ねじれたり流れが途切れたりすることなく、混雑した自動化レイアウトでも問題なく使用できます。

防爆型PUチューブは、連続的な空気圧使用において、どのくらいの温度範囲に対応していますか？

-20℃から+70℃までの温度範囲で安定して動作します。これは、ほとんどの屋内自動化作業に対応できる範囲です。さらに、この素​​材は、繰り返しの屈曲や加圧サイクルによる疲労にも強い耐性を備えています。

自動化システムの保守チームは、溶接ラインや金属加工ラインにおいて、なぜ防爆ポリウレタンチューブを好むのでしょうか？

チームは交換頻度の減少とシステム性能の向上を実感しています。高リスク箇所において、チューブが火花防止、耐摩耗性、日常的な耐久性を兼ね備えているため、ダウンタイムが短縮されます。