光―流体制御弁の性能改善

光学 - 提高流体控制阀的性能

• 批准号: 13750204
• 负责人: 赤木 徹也
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Tsuyama National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13750204/
• 关键词: 光-流体制御弁; 光サーボシステム; 光-流体交換素子; 流体増幅器; 光サーボ弁; フルイディクス; 光信号; 環境障害; 光-流体変換素子

電磁障害や放射線障害などの環境障害に強い光サーボシステムは魅力的な制御システムである。我々はこの光サーボシステムの実用化を目指し、光信号を流体の圧力信号に変換する光-流体変換素子や素子の微小着圧を増幅する流体増幅器を開発し、台車の位置決め制御を一例とした光-流体制卸システムの開発を行ってきた。本研究では、光サーボシステムを実用的なシステムへ発展させる上で必要不可欠な制御機器、つまり、光から流体アクチュエータ駆動圧力まで変換する光-流体制御弁の開発とその性能改善を目的とする。以前の研究(科学研究費課題番号11750195)で、光ファイバ付半導体レーザダイオードと光信号を流体圧力信号に変換する光-流体変換素子とを一体化し、振動等の外乱にロバストな装置に改良した。更に昨年度は差動型ノズルフラッパ機構を利用し積層して増幅可能な流体増幅器を試作し、増幅率が最大33倍と光-流体変換素子と組合せた場合の変換係数が1.3kpa/mWの光-流体制御弁を開発した。本年度は、光-流体制御弁の出力流体パワー(圧力×流量)の更なる改善について検討を行い、層流比例形素子の出力流を制御流にフィードバックすることで流体パワーを増幅し、入力光パワーに対してON/OFF動作を行う弁を試作した。また、層流比例形素子では層流域でしか増幅器として使用できないため、乱流域でも使用可能な増幅器である付着形流体素子をワイヤーカット加工により試作し、光-流体変換素子と組合せることで、流体素子だけで構成される摺動部のない光-流体制御弁を試作した。また、試作弁の性能試験を行った結果、最大出力差圧が±80kPaと通常の電気-空気圧制御弁と同程度の性能を有し、さらに、内径16mm程度の小径のシリンダを駆動するのに十分な流量を出力することを確認した。

Electro-magnetic barriers, radiation lines, environmental hazards, strong light, and charm are the control of the charm. In this paper, we use the light signal, the fluid force signal, the light signal, the light signal, the In this study, it is necessary to improve the performance of light-flow system in order to improve the performance of light-flow system. Previous research (scientific research project no. 11750195), optical equipment, light signal, fluid force signal, light-fluid element integration, vibration and other external disturbance equipment have been improved. In the last year, the differential transmission equipment was used to make use of the active amplitude of the fluid, and the amplitude rate was 33 times the maximum of the optical-fluid spectrometer. The light-flow system of the 1.3kpa/mW system was used. This year, the light-flow system is used to improve the performance of the fluid system, the flow scale element, the output flow system, the flow control system, the flow control system, the light source and the input light system. This year, the optical and optical flow system is designed to improve the performance of the flow system, the flow proportional element, the output flow system, the flow control system, the flow control system, the optical flow system and the optical flow system this year. In the river basin, in the basin, in the basin, in The results of the performance test, the maximum output difference ±80kPa, and the same degree of performance of the electrical-air turbine system usually have the same degree of performance as that of the internal diameter 16mm.

项目成果

Tetsuya AKAGI, Shujiro DOHTA, Hisashi MATSUSHITA, Koichi TAKECHI: "Development of Opto-Pneumatic On-Off Value"Proceedings of 5^<th> JFPS International Symposium on Fluid Power. Vol.1. 95-100 (2002)

Tetsuya AKAGI、Shujiro DOHTA、Hisashi MATSUSHITA、Koichi TAKECHI：“光电气动开关值的开发”第 5 届 JFPS 国际流体动力研讨会论文集。

堂田 周治郎, 赤木 徹也: "光-空気圧制御システムの試作=環境障害に強いシステムの一例="油空圧技術. Vol.40 No.10. 24-31 (2001)

Shujiro Doda、Tetsuya Akagi：“光学气动控制系统原型=抗环境干扰系统的示例”《液压与气动技术》第 40 卷第 24-31 期（2001 年）。

武智 浩一, 堂田 周治郎, 松下 尚史, 赤木 徹也: "光-空気圧オンオフ弁の開発と制御"日本機械学会 中国四国支部41期総会・講演会講演論文集. 297-298 (2003)

Koichi Takechi、Shujiro Doda、Naofumi Matsushita、Tetsuya Akagi：《光电气动开关阀的开发与控制》日本机械工程学会中国四国分会第 41 届大会论文集及讲座 297-298。 (2003)

山本 大輔, 赤木 徹也: "流体素子を用いた光-流体制御弁の開発"日本機械学会中国四国学生会第32回学生員卒業研究発表講演会講演前刷集. 204 (2003)

Daisuke Yamamoto、Tetsuya Akagi：“使用流体装置开发光学流体控制阀”日本机械工程师学会、中国四国学生会第 32 届学生毕业研究演讲预印本集 204（2003 年）。

武智 浩一, 堂田 周治郎, 松下 尚史, 赤木 徹也: "光-空気圧オンオフ弁の融と解析"日本機械学会 中国四国支部40期総会・講演会講演論文集. 355-356 (2002)

Koichi Takechi、Shujiro Doda、Naofumi Matsushita、Tetsuya Akagi：“光气动开/关阀的熔断和分析”日本机械工程师学会中国四国分会第 40 届大会论文集和演讲 355-356。 (2002)