버튼을 누르지 않고도 연속적인 동작을 수행하는 장비를 찾고 계십니까? 공장 자동화, 포장, 운송 및 자동차 제조와 같은 많은 상업 분야에서 기계 설계에 공압 부품을 사용합니다. 공압 시스템은 신뢰할 수 있고 저렴하며 깨끗한 것으로 알려져 있습니다.
공압 실린더는 실린더 또는 액추에이터라고도 하며, 압축 공기를 사용하여 선형 경로에서 하중을 움직이는 기계 장치입니다. 가장 일반적인 유형의 공압 액추에이터는 피스톤과 로드로 구성되어 있으며, 피스톤이 원하는 동작을 수행하는 닫힌 실린더 내부에서 움직입니다. 공압 시스템에서 공기는 주어진 작업을 작동하고 달성하기 위한 에너지원으로 사용되며, 이 경우 실린더 내에서 피스톤을 확장하고 수축합니다.
실린더는 일반적으로 단동 및 복동의 두 가지 유형의 실린더로 사용됩니다. 두 실린더의 주요 설계 차이점은 포트 수입니다. 단동 실린더는 압축 공기 유입을 위한 포트가 하나 있는 반면 복동 실린더는 작동을 위해 두 개의 포트를 사용합니다. 이 간단한 설계 차이는 두 실린더를 동작 및 속도 측면에서 구별합니다. 설계를 선택할 때 각 장치의 적용, 차이점, 장단점을 이해하는 것이 중요합니다.
단동 실린더
기계를 선형 운동으로 사용하고 클램핑, 위치 지정 및 스탬핑과 같은 동작을 수행하려는 경우 단동 실린더가 해결책이 될 수 있습니다. 어떻게 작동합니까? 단동 실린더에는 한 방향에서 가압 공기가 들어오는 포트가 있습니다. 일반적으로 피스톤에 스프링이나 부하가 장착됩니다. 공기가 정화되고 압축되면 단일 포트를 통해 들어가 피스톤이 한 방향으로 확장되어 스프링이 압축됩니다. 스프링(또는 다른 외부 힘)은 피스톤이 원래 들어간 동일한 포트를 통해 공기를 방출한 후 피스톤을 원래 위치로 수축합니다. 간단히 말해, 압축 공기는 실린더에서 전방 스트로크를 강제하고 스프링은 스트로크로 돌아갑니다.
단일 작동 실린더에는 푸시형과 풀형의 두 가지 유형이 있습니다.
- 푸시 실린더:공기가 들어와서 피스톤을 실린더 밖으로 밀어냅니다.
- 풀 타입 실린더:공기가 들어와 피스톤을 실린더로 끌어당깁니다.
단동 실린더의 장점:
- 간단한 디자인, 설치가 쉽습니다.
- 초기 구매 비용이 낮음
- 소형, 단일 포트 인클로저
- 복동 실린더에 비해 밸브 및 배관 비용이 절감됩니다.
단동 실린더의 단점:
- 압축 공기에는 적절한 준비가 필요합니다.
- 스프링은 공간을 너무 많이 차지하고 작업 영역을 제한합니다.
- 반대 스프링 힘으로 인해 추력이 감소합니다.
- 스프링을 장시간 사용하면 피스톤 스트로크가 일정하지 않게 됩니다.
복동 실린더
두 방향으로 하중을 움직이는 장치를 찾을 때, 기계에 여러 번의 움직임이 필요할 때 더블 액팅 실린더는 유용한 응용 프로그램입니다. 싱글 액팅 실린더와 달리 더블 액팅 실린더는 확장 또는 수축을 위해 스프링이 필요하지 않습니다. 더블 액팅 실린더는 한 포트에 가압 공기를 적용하는 대신 공기가 들어오고 나갈 수 있는 두 개의 포트가 있습니다.
공기는 한 포트를 통해 들어와 피스톤을 앞으로 이동시키고, 그런 다음 가압 공기가 다른 포트에 적용되어 피스톤을 실린더로 다시 수축시킵니다. 더블 액팅 실린더는 싱글 액팅 실린더에 비해 가장 널리 사용되는 공압 액추에이터로, 훨씬 짧은 시간 내에 확장 및 수축이 가능하여 더욱 효율적이고 정밀해집니다.
복동 실린더는 주로 산업 및 로봇 산업에서 사용됩니다. 문을 열고 닫고 컨베이어 벨트에서 상품을 들어올리고 옮기는 등의 작업을 수행합니다. 다른 용도로는 의료 응용 프로그램, 토목 장비 및 우주 프로그램이 있습니다.
복동 실린더의 장점:
- 압축 공기의 양방향 이동으로 인해 움직임 제어가 더 좋아짐
- 더 빠르고, 더 강하고, 더 적은 에너지 소모
- 더 많은 디자인 변형 가능: 스트로크 및 보어
- 많은 복동 실린더는 단일 실린더 대신 ISO 규격을 준수합니다.
복동 실린더의 단점:
- 개별 실린더보다 비쌈
- 더 큰 인클로저가 필요합니다. 공급 실린더로 사용하는 경우 다른 기계 시스템에 연결해야 합니다.
- 어떤 경우에는 공기 소비량이 다른 비율로 계산될 수 있습니다.
단동 실린더와 복동 실린더: 어떤 것을 선택해야 할까요?
두 시스템 모두 압축 공기를 주요 에너지원으로 사용하지만 포트 설계로 인해 매우 다릅니다. 단동 실린더는 주로 컨베이어 벨트에서 부품/아이템을 배출하는 것과 같이 단방향 힘이 필요한 산업용 애플리케이션에 사용됩니다. 반면, 복동 실린더는 단동 실린더보다 빠르고, 강하며, 효율적이어서 많은 산업에서 널리 알려져 있습니다. 속도와 힘이 필요한 애플리케이션은 복동 실린더의 도움이 필요하지만, 가벼운 조립 작업은 단동 실린더로 수행할 수 있습니다.
시스템에 적합한 공압 액추에이터 유형을 선택할 때 예산을 고려하는 것이 중요합니다. 얼마나 자주 유지 관리를 제공할 수 있습니까? 시스템에서 기계를 하루 종일 작동해야 합니까? 이는 적합한 실린더를 선택할 때 염두에 두어야 할 몇 가지 질문입니다. 단동 실린더는 복동 실린더보다 유지 관리가 더 많이 필요하기 때문에 초기 구매 비용이 훨씬 낮습니다. 또한 단동 실린더는 일반적으로 교체해야 합니다. 시간이 지남에 따라 스프링이 늘어나 부정확성이 발생할 수 있습니다. 전력 측면에서 복동 실린더는 단동 실린더보다 더 빠르고 더 강하게 작동할 수 있습니다. 비용이 많이 들지만 복동 실린더는 여전히 널리 사용되고 있으며 뛰어난 디자인으로 인정받고 있습니다.
추가 참고 사항: 실린더에는 깨끗하고 여과된 공기가 필요하며, 적절하게 준비하지 않으면 시스템과 제품이 오염되고 오작동할 수 있습니다. 공압 액추에이터를 선택할 때 ISO 표준을 고려하는 것도 중요합니다. 단동 실린더는 사용 및 유지 관리가 더 쉬운 것으로 여겨지지만, 많은 복동 실린더는 ISO 규격을 준수합니다.