長ストロークコンベヤ向けロッドレスシリンダソリューション

長ストロークコンベヤ向けに、ロッドレスシリンダの設置スペース、荷重支持、速度、停止エネルギー、空気消費量、RFQ条件を整理します。

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Jack Chen, 空圧エンジニア, ベプト空圧

著者について

Jack Chen

空圧エンジニア

Jackです。ベプト空圧の空圧エンジニアとして、見積前の空圧製品要件、部品用途、技術詳細の確認を支援します。

著者の記事Jack@bepto.com

ロッドレスシリンダは、伸びるピストンロッドのための空間がない長ストロークコンベヤで有力な選択肢になります。Parker は標準 OSP-P ストロークを最大 6000 mm としていますが、その数値は包絡寸法の上限であり、実際の選定はペイロードオフセット、支持間隔、停止エネルギー、配管損失、保守アクセスで決まります(Parker、OSP-P シリーズ、2026)。

長い搬送軸では、標準シリンダのロッド突出長、座屈余裕、ガード寸法が機械全体を大きくします。ロッドレス方式は軸方向スペースを短くしやすい一方、キャリッジや外部ガイドに荷重を正しく逃がさなければ、シール、チューブ、スライド部に過大なモーメントが入ります。

長ストロークコンベヤでロッドレスシリンダが適するのはいつか

コンベヤがコンパクトな機械包絡内で長い移動量を必要とし、ペイロードを適正サイズのキャリッジまたは外部ガイドで支えられる場合に選びます。Parker の OSP-P は 6000 mm と 8 bar に達しますが、それだけでは取付済み荷重経路を承認できません(Parker、OSP-P シリーズ、2026)。

良い候補は、長い押し棒を避けたい搬送、ワークをキャリッジに載せて移動する横送り、エンドストッパやセンサを軸上にまとめたい装置です。反対に、汚れが激しい環境、強い横荷重、予測できない衝撃、保守スペース不足がある場合は、別ガイドや別駆動方式を検討します。

ストロークが短く、荷重が別ガイドで支えられ、コストが最優先なら、標準シリンダの方が単純な場合もあります。より広い比較には ロッドレスと標準シリンダの比較を使います。

サイズ選定前に定義すべきコンベヤ運転条件データ

ボアサイズからではなく 運転条件表 から始めます。Parker は OSP-P に 10 から 80 mm の8種類のボアと、6 bar で 47 から 3010 N の理論推力を示していますが、それらの値だけではペイロードの偏心、加速度、停止条件は分かりません(Parker、OSP-P シリーズ、2026)。

入力記録する内容選定を変える理由
移動量作動ストローク、オーバートラベル、センサ領域本体長と支持レイアウトを決める
移動質量ペイロード、キャリッジ、ブラケット、ケーブルベア加速と停止エネルギーを決める
重心キャリッジからの X/Y/Z オフセットピッチ、ヨー、ロールモーメントを決める
運転目標時間、速度、サイクル数、停止方法流量、クッション、発熱、寿命に影響
環境粉塵、洗浄、温度、食品接触、腐食シール、バンド、材質、防護を変える

同じ 4000 mm ストロークでも、軽い箱を低速搬送する軸と、重い治具を高速で停止させる軸は別物です。RFQ では、図面、負荷中心、サイクル時間、停止方法、保守スペースを同時に送ります。

ロッド付きシリンダとロッドレスシリンダはどう比較すべきか

両方式は、同じ推力、ストローク、取付条件、安全率で比較します。Euler の関係では、臨界座屈荷重は 1/(K L)^2 に比例するため、支持されないロッド長が2倍になると、実際の不完全性を加える前でも理想臨界荷重は4分の1になります(MIT OpenCourseWare、構造力学、2013)。

確認項目ロッド付きシリンダロッドレスシリンダ
機械包絡本体 + 伸びたロッド + 保守アクセス本体長はストロークに近い
長ストロークの構造課題圧縮時のロッド座屈チューブ支持、キャリッジ荷重、ガイドモーメント
荷重支持通常は外部ガイドが必要内蔵または外部ガイド容量を確認
安全確認ロッド突出部とピンチ点移動キャリッジと全長のアクセス

ロッドレス構造は露出したピストンロッドをなくしますが、長ストロークの制約をすべて消すものではありません。Parker の長ストローク OSP-P 文書は、長ストロークシリーズで固定中間支持を要求し、ストロークと荷重に応じて追加の可動支持が必要になる場合があるとしています(Parker、OSP-P 長ストロークカタログ、2026)。

ツールシリンダ選定シリンダロッド座屈計算ツール長ストロークのロッド付き代替案を承認する前に、ロッド径、支持されない長さ、端部条件、材料弾性率、圧縮荷重、安全率を比較します。座屈荷重 = pi^2 × E × I / 有効長さ^2ロッド径支持されない長さ端部条件係数圧縮荷重計算ツールを開く

荷重経路とガイドモーメント

ガイド容量は空圧推力とは別です。SMC の MY1 選定資料は、機械結合式ロッドレスシリンダを5つのガイドファミリーに分け、スライドテーブルへの過大モーメントを禁じています。この構造は、ペイロード重量だけではコンベヤ軸を承認できない理由を示します(SMC、MY1 機械結合式ロッドレスシリンダ、2025)。

荷重中心がキャリッジから離れると、同じ質量でもピッチ、ヨー、ロールのモーメントが増えます。搬送ワーク、ブラケット、クランプ、ケーブルベア、エネルギーチェーンの全質量と位置を図面上で示します。

ロッドレスコンベヤの荷重経路 ペイロードの重心、キャリッジ、外部ガイド、ロッドレスシリンダ推力線の関係を示す。 荷重中心 オフセットがモーメントを作る
ペイロード重量だけでなく、重心オフセットとガイドの負担を同時に確認します。

SMC は、不適切な取付面がシリンダチューブをねじり、シール部品を損傷し、誤動作を起こす可能性があると警告しています。また長ストロークでは、たわみ、振動、外部荷重を制御するために中間支持を求めています(SMC、MY1B 製品別注意事項、2025)。

力とガイドモーメントの詳細は、専用の ロッドレスシリンダ荷重容量ガイドで説明しています。ペイロード重心がキャリッジからオフセットする場合に使用してください。

目標ストローク時間にはどれだけの流量が必要か

バルブとチューブはポートねじだけでなく目標時間から選定します。CAGI は、よく設計された圧縮空気システムでは、コンプレッサ吐出から使用点までの圧力損失を 10% 以内に保つべきだとしています。長いホース、小さいバルブ、抵抗の大きい継手は、その余裕を消費します(CAGI、圧力損失技術概要、2026)。

長ストロークではチャンバ容積が大きく、短いサイクル時間では瞬間流量が高くなります。平均空気消費量だけでなく、実際の加速、減速、停止に必要な供給流量を見ます。

目標時間で必要流量は大きく変わる 同じ容積でも、1.5秒、1.0秒、0.5秒のストローク時間で必要自由空気流量は増加する。 短いストローク時間は大きな流量を要求する 1.5 s 655 NL/min 1.0 s 982 NL/min 0.5 s 1965 NL/min
同じ軸でも、目標時間を半分にすると必要流量は大きく増えます。

固定のメータアウト調整だけで足りない動作では、ロッドレスシリンダ比例流量制御ガイドを使用します。一般的な空気系統の不具合には 圧力損失トラブルシューティングガイドを参照してください。

ツールシリンダ選定シリンダ必要流量計算ツールバルブとチューブを選ぶ前に、ボア、ストローク、目標時間、圧力、サイズ余裕から必要 L/min または SCFM を見積もります。必要流量 = シリンダ容積 / 目標時間 × 圧力比ボア径ロッド径ストローク長さ目標ストローク時間計算ツールを開く

停止エネルギーとクッション

停止要求は速度の二乗で増えます。SMC は3種類の MY1B ショックアブソーバについて 5.9、19.6、58.8 J の最大吸収エネルギーを示し、各用途が吸収能力範囲内に収まることを求めています(SMC MY1B、2025)。

コンベヤでは、ワーク質量、キャリッジ質量、治具、ケーブルベア、重力方向の成分を足します。停止端での実速度が平均速度より高い場合は、計算エネルギーもその速度で見積もります。

運動エネルギー = 0.5 x 移動質量 x 衝突速度^2
速度二乗で停止エネルギーが増える 50 kg の移動質量では、0.25 m/s、0.5 m/s、1.0 m/s で運動エネルギーが急増する。 停止エネルギーは速度の二乗で増える 0.25 m/s 0.5 m/s 0.75 m/s 1.0 m/s 25 J
長ストロークでも低速なら穏やかですが、高速停止では外部ショックや減速制御が必要になる場合があります。

空圧シリンダクッションガイドは、クッション調整と故障症状を説明しています。高速用途の別記事 エアクッションガイドでは、高速での停止と騒音低減を扱います。

ツールシリンダ選定シリンダクッションエネルギー計算ツール内蔵クッションに頼る前、または外部ショックアブソーバを選ぶ前に、移動質量、衝突速度、推力、重力、停止距離を確認します。クッションエネルギー = (0.5 x 質量 x 速度^2 + 駆動仕事 + 重力仕事) x 安全係数移動質量衝突速度駆動力クッションストローク計算ツールを開く

コンベヤに合うロッドレスシリンダ構造はどれか

ストロークだけでなく、環境と荷重経路から結合方式とガイドを選びます。SMC は MY1B を 0.1 から 0.8 MPa、100 から 1000 mm/s とし、オプションで 1500 mm/s までを示しています(SMC MY1B、2025)。

構造有効なコンベヤ用途主な確認
磁気結合清潔な移動、適度な結合力、閉じたチューブ磁気デカップリング力、異物付着、荷重ガイド
機械結合バンド形高い力、長い移動、キャリッジ上の治具シールバンド、汚れ、支持、保全アクセス
内蔵ガイド付きコンパクトな搬送台車許容モーメント、停止エネルギー、寿命
外部ガイド併用重い荷重、偏心荷重、精度要求芯出し、フローティング接続、負荷分担

ロッドレス空圧シリンダの種類ガイドでは構造ファミリーを説明しています。機械が定義と基本機構だけを必要とする場合は、ロッドレスシリンダ基礎ガイドを使います。

据付と試運転の確認

長ストローク据付には、支持と芯出しの証拠が必要です。SMC は MY1B の注意事項で各シリンダ端に少なくとも 5 mm の接触を求め、長ストロークで中間支持を求めています。Parker も長ストローク OSP-P ファミリー向けに荷重対支持間隔のチャートを公表しています(SMC、MY1B 注意事項、2025)。

試運転では、低圧、低速、無負荷から始め、次に実荷重、実速度、実サイクルへ進みます。全ストロークで圧力、速度、異音、温度、センサ、停止位置、クッションを記録します。

保守時は電源だけを隔離してはいけません。OSHA の 29 CFR 1910.147 は空圧エネルギーにも適用され、整備前に危険な蓄積エネルギーや残留エネルギーを抜き、切り離し、拘束し、または安全化することを求めています(OSHA、危険エネルギー管理、2026)。

RFQ には何を含めるべきか

有用な RFQ にはボアとストローク以上の情報が必要です。Parker の OSP-P ファミリーは 10 から 80 mm のボアと、6 bar で 47 から 3010 N の理論推力を持つため、同じ 4000 mm ストロークの2本でもまったく異なる運転条件に使われることがあります(Parker、OSP-P シリーズ、2026)。

RFQ には、ストローク、移動質量、重心、姿勢、速度、サイクル数、供給圧、停止方式、外部ガイド、支持候補、センサ、配管距離、環境、保守アクセス、安全要求を含めます。図面には、支持位置、負荷中心、可動範囲、干渉領域を記入します。

ベプト空圧へ相談する場合も、同じ 運転条件表 を送ると、ボアだけでなくガイド、支持、バルブ、クッション、取付金具の組み合わせで検討できます。

長ストロークコンベヤ向けロッドレスシリンダ FAQ

次の回答では限界値を分けて扱います。Parker は OSP-P で 6000 mm を公表し、SMC は MY1B で 100 から 1000 mm/s を示しています。どちらの値も、現在のカタログなしに別シリーズへ移してはいけません(Parker、2026、SMC、2025)。

ロッドレスコンベヤシリンダの最大ストロークはどれくらいですか?

Parker は OSP-P ファミリーで最大 6000 mm のストロークを示していますが、さらに長いストロークや特殊な長ストローク構成は別途扱われます。これは機種固有の値であり、ロッドレスシリンダ全般の上限ではありません。6000 mm を承認済みコンベヤストロークとして扱う前に、ボア、支持間隔、キャリッジ荷重、ガイドモーメント、速度、クッション、サプライヤーの現行注文コードを確認します。

ロッドレスシリンダはコンベヤのペイロードを直接支えられますか?

キャリッジガイドが合成荷重とモーメントに対して定格内である場合に限り、直接支えられます。Parker は 6 bar で OSP-P の理論推力を 47~3010 N と示していますが、推力だけではガイド容量を証明できません。選定した機種のガイド計算には、搬送物の質量、重心オフセット、加減速度、取付姿勢、外部ストッパ、ケーブルキャリアの力を含めます。

長いロッドレスシリンダに中間支持は必要ですか?

長い MY1B ストロークでは、チューブのたわみ、振動、外部荷重を抑えるため中間支持が必要になることが多くあります。Parker も長ストローク OSP-P について支持間隔図を公表しています。選定シリーズの図表を使い、支持ブラケットで曲がったプロファイルを無理に直線化しないでください。こじれや漏れの原因になります。

ロッドレスコンベヤシリンダはどれくらい速く動かせますか?

速度は機種と荷重に依存します。SMC は参照した MY1B 基本構成で 100~1000 mm/s を示し、指定された調整ユニットと条件では最大 1500 mm/s を許容しています。最終限界は、バルブ流量、圧力損失、ガイド、衝撃速度、クッションエネルギー、センサ、搬送物の安定性も含めて確認する必要があります。

ストローク公差はコンベヤの位置決め精度と同じですか?

同じではありません。SMC は参照した MY1B の 2701~5000 mm ストロークについて、ストローク長さ公差をおよそ +2.0/-0.8 mm と示していますが、これは製造寸法の公差であり、位置決め繰返し精度ではありません。コンベヤの精度は、センサ位置、ストッパの剛性、荷重変動、圧力、バルブ応答、ガイドすきま、コントローラの挙動、熱膨張にも左右されます。

出典メモと取得詳細