자석을 이용한 공압 실린더 복동식이란 무엇입니까?
A 자석을 이용한 공압 실린더 복동식 압축 공기를 사용하여 피스톤을 확장 및 후퇴 방향으로 구동하는 에어 실린더이며, 피스톤에 내장된 영구 자석을 통해 외부 자기 리드 스위치 또는 홀 효과 센서가 물리적 접촉 없이 피스톤 위치를 감지할 수 있습니다. 이 설계는 엔지니어에게 막대가 완전히 확장되었는지, 완전히 수축되었는지 또는 여러 스위치를 사용하여 중간 위치에 있는지에 대한 정확한 실시간 피드백을 제공합니다.
선택하는 모든 사람을 위한 짧은 대답 공기 실린더 자동화 라인의 경우: 다음 단계를 실행하기 전에 기계의 위치 확인이 필요한 경우 피스톤 자석이 내장된 복동 실린더를 선택하십시오. 브래킷에 장착된 외부 근접 센서가 필요 없고 배선이 단순화되며 외부 감지 배열에 비해 설치 시간이 30~50% 단축됩니다.
복동 실린더는 산업 자동화에 사용되는 공압식 액츄에이터에서 가장 큰 비중을 차지합니다. 주요 부품 유통업체의 추산에 따르면 복동 실린더는 전체 에어 실린더 판매량의 약 70~80%에 해당합니다. 복동 실린더는 제어된 힘을 양방향으로 전달하고 기계가 스프링 복귀에 의존하는 대신 능동적으로 부하를 밀고 당길 수 있도록 하기 때문입니다. 자석 기능을 추가하면 비용이 약간 더 들지만 제어 가능성과 진단 기능이 크게 향상됩니다.
이중 작동 메커니즘의 작동 방식
복동형 에어 실린더의 작동 원리는 간단합니다. 압축 공기는 후면 포트를 통해 유입되어 피스톤과 부착된 로드를 앞으로 밀어냅니다. 방향 제어 밸브가 전환되면 공기가 전면 포트를 통해 유입되어 피스톤을 뒤로 이동시킵니다. 확장 스트로크와 후퇴 스트로크 모두 공기 압력에 의해 구동되므로 "복동"이라는 용어가 사용됩니다.
주요 내부 구성 요소는 다음과 같습니다.
- 실린더 배럴 - 환경에 따라 일반적으로 알루미늄 합금, 스테인레스 스틸 또는 경질 크롬 강철 튜브로 만들어집니다.
- 피스톤 - 두 개의 압력 챔버를 분리하는 O-링 또는 컵 씰로 밀봉된 슬라이딩 디스크입니다.
- 피스톤 로드 - 기계적 힘을 부하에 전달합니다. 표면 경도는 일반적으로 마모에 저항하기 위해 58-62HRC입니다.
- 엔드 캡(헤드 및 캡) - 배럴 끝을 밀봉하고 포트 피팅을 포함합니다.
- 로드 씰 및 와이퍼 - 공기 누출을 방지하고 오염 물질을 차단합니다.
- 영구 자석 - 링 또는 세그먼트 자석, 일반적으로 네오디뮴(NdFeB) 또는 페라이트가 피스톤에 접착되거나 압착됩니다.
배럴은 외부 센서가 자기장을 감지할 수 있도록 해야 하기 때문에 자석 피스톤과 함께 사용되는 대부분의 실린더 배럴은 비자성 재료로 만들어지며 양극 처리된 알루미늄이 가장 일반적입니다. 강철 배럴 버전도 있지만 센서 장착을 위해 배럴 벽에 비자성 스트립이나 창이 필요합니다.
힘을 늘리는 것과 힘을 수축시키는 것
로드가 로드 측 피스톤 영역의 일부를 차지하기 때문에 확장 시 유효 영역은 후퇴 시보다 큽니다. 예를 들어, 6bar 공급 압력에서 보어가 50mm이고 로드 직경이 20mm인 실린더는 다음을 생성합니다.
- 확장력: π/4 × 50² × 6 × 0.1 ≒ 1,178N
- 수축력: π/4 × (50² − 20²) × 6 × 0.1 ≒ 990N
이러한 비대칭성은 후진 스트로크의 하중이 확장 스트로크의 하중과 거의 동일한 응용 분야에서 중요합니다. 엔지니어들은 후퇴력 요구 사항에 맞게 보어 크기를 조정하는 경우가 많습니다. 왜냐하면 그 요구 사항이 둘 중 더 낮기 때문입니다.
피스톤 자석의 역할과 위치 감지
피스톤에 내장된 자석은 보어를 따라 이동합니다. 배럴 외부에 고정되거나 묶인 센서는 자기장이 해당 위치를 통과할 때를 감지하고 출력 상태를 전환합니다. 이는 PLC 또는 컨트롤러에 "피스톤이 여기에 있습니다" 또는 "피스톤이 여기에 없습니다"라는 이진 신호를 제공합니다.
마그넷 실린더와 호환되는 센서 유형
- 리드 스위치 - 충분한 강도의 자기장이 존재할 때 닫히는 기계적 접점. 저비용, 간단한 배선, 일반적으로 1억 회 작동 등급. 최대 약 300~500사이클/분의 사이클 속도에 적합합니다.
- 홀 효과 센서 — 움직이는 부품이 없는 고체 장치. 더 빠른 스위칭(최대 수 kHz), 진동에 대한 내성, 더 긴 서비스 수명. NPN 또는 PNP 출력 구성으로 제공됩니다.
- GMR(거대자기저항) 센서 — 홀 효과보다 더 높은 해상도와 더 긴 감지 범위를 제공합니다. 더 먼 거리에서 목표 위치를 감지해야 할 때 사용됩니다.
- 아날로그 위치 센서 — 피스톤 위치에 비례하는 지속적인 전압 또는 전류를 출력하여 단순한 스트로크 끝 감지가 아닌 스트로크 길이 모니터링을 가능하게 합니다.
센서 장착 시스템
다양한 실린더 제품군은 다양한 센서 장착 옵션을 제공합니다.
- T 슬롯 / C 슬롯 홈 - 배럴 프로파일에 가공된 세로 홈을 통해 센서 본체가 스트로크를 따라 어느 위치에서나 미끄러지고 잠길 수 있습니다. 이는 ISO 15552 프로파일 실린더의 가장 일반적인 배열입니다.
- 밴드 또는 타이 마운트 — 센서는 둥근 배럴 주위의 금속 또는 플라스틱 밴드로 고정됩니다. ISO 6432 미니 실린더와 VDMA 24562 원형 실린더에 공통적으로 적용됩니다.
- 레일 마운트 - 실린더 측면에 볼트로 고정된 별도의 센서 레일로, 긴밀한 위치에 여러 센서가 필요할 때 사용됩니다.
센서 위치를 설정할 때 스위치의 자기 이력 현상을 허용하십시오. 일반적으로 리드 스위치의 경우 0.5~2mm, 홀 효과 장치의 경우 0.3~1mm입니다. 엔드 쿠션 바운스로 인해 잘못된 트립이 발생하는 것을 방지하기 위해 스트로크가 기계적으로 끝나기 몇 밀리미터 전에 작동하도록 센서를 배치하십시오.
선택 전 알아두어야 할 주요 사양
자석이 있는 올바른 복동식 공압 실린더를 선택하려면 여러 매개변수를 응용 분야에 맞춰야 합니다. 아래 표에는 가장 중요한 사항이 요약되어 있습니다.
| 매개변수 | 일반적인 범위 | 메모 |
|---|---|---|
| 보어 직경 | 8mm – 320mm | 최대 힘 출력을 결정합니다. |
| 스트로크 길이 | 1mm – 2,000mm | 더 긴 스트로크에는 로드 지지 또는 가이드가 필요합니다. |
| 작동 압력 | 1 – 10바 | 최대 10bar 정격의 대부분의 ISO 실린더 |
| 온도 범위 | −20°C ~ 80°C(표준) | 최대 150°C까지 고온 씰 사용 가능 |
| 자석식 | 네오디뮴 또는 페라이트 | 네오디뮴은 더 강한 자기장과 더 넓은 센서 범위를 제공합니다. |
| 쿠셔닝 | 없음/고정/조정 가능 | ~0.3m/s 이상에서는 조정 가능한 쿠션이 필요함 |
| 접속구경 | M5 ~ G1½ | 유량 요구 사항에 일치 |
| 장착 스타일 | 푸트, 플랜지, 트러니언, 클레비스, 피벗 | ISO 15552는 표준화된 마운팅을 정의합니다. |
보어 크기 조정: 너무 큰 크기를 사용하지 마십시오.
많은 엔지니어들은 "안전을 위해" 습관적으로 공기 실린더의 크기를 크게 설정하지만 이로 인해 실제 문제가 발생합니다. 즉, 더 많은 공기 소비량, 더 큰 밸브, 더 무거운 어셈블리, 그리고 모든 스트로크에서 더 많은 양을 채우고 배출해야 하기 때문에 사이클 시간이 느려집니다. 표준 접근 방식은 필요한 힘을 계산하고 마찰 및 하중 변동에 대해 25~30%의 안전 계수를 추가하고 해당 수치를 충족하는 가장 작은 보어를 선택하는 것입니다. 30% 계수와 6bar 공급을 갖춘 500N 부하의 경우 필요한 보어는 약 37mm입니다. 따라서 63mm 장치가 아닌 표준 40mm 보어 실린더가 올바른 선택입니다.
스트로크 및 횡하중 고려사항
ISO 15552 프로파일 실린더는 피스톤 로드를 통해 측면 하중을 받도록 설계되지 않았습니다. 측면 하중은 로드 씰 마모를 가속화하고 시간이 지남에 따라 로드가 구부러질 수 있습니다. 스트로크가 보어 직경의 약 10배를 초과하거나 측면 힘이 불가피할 경우 표준 원형 또는 프로파일 보어 에어 실린더 대신 가이드 실린더(가이드 로드리스 또는 가이드 트윈 로드 실린더라고도 함)를 사용하십시오. 일부 공급업체는 단일 소형 패키지에 선형 가이드 레일과 자석이 있는 복동 실린더를 결합한 일체형 슬라이드 장치를 제공합니다.
복동형 에어 실린더에 관한 국제 표준
표준화는 공압 실린더 선택의 가장 실질적으로 유용한 측면 중 하나입니다. 이는 두 제조업체가 동일한 표준을 준수하는 경우 기계를 수정하지 않고도 한 제조업체의 실린더를 다른 제조업체의 실린더로 교체할 수 있음을 의미하기 때문입니다. 복동식 공압 실린더에 대한 가장 중요한 세 가지 표준은 다음과 같습니다.
- ISO 15552 — 프로파일 보어 실린더(DIN/ISO 또는 VDMA 24562 프로파일 실린더라고도 함)를 정의합니다. 32mm에서 320mm까지의 보어 크기를 포괄합니다. 장착 치수, 포트 위치 및 쿠션을 지정합니다. 중대형 자동화 실린더에 가장 널리 사용되는 표준입니다.
- ISO 6432 — 보어 크기가 8mm ~ 25mm인 소형 및 소보어 실린더를 포함합니다. 일반적으로 밴드 장착 센서를 사용하는 원형 배럴 디자인입니다.
- ISO 21287 - ISO 15552에 상응하는 것보다 전체 길이가 짧고 보어 크기가 20-100mm인 소형 실린더 표준입니다. 공간이 제한된 기계 설계에 널리 사용됩니다.
세 가지 표준 모두 자석 피스톤 옵션과 호환되지만 센서 장착 홈 형상은 다릅니다. ISO 15552는 배럴 돌출부를 따라 C 슬롯 또는 T 슬롯 프로파일을 사용하고 ISO 6432는 일반적으로 밴딩을 사용하며 ISO 21287은 종종 소형 본체에 세로 홈을 통합합니다.
주문 시 표준(예: "ISO 15552, 보어 63mm, 스트로크 200mm, 복동, 자석 피스톤, 조정 가능한 양쪽 끝 쿠션")을 지정하면 자격을 갖춘 공급업체에 교체 가능한 장치를 공급하는 데 충분한 정보가 제공됩니다. 교체 장치에 자석 피스톤이 표준 기능 또는 지정된 옵션으로 포함되어 있는지 항상 확인하십시오. 일부 카탈로그 모델은 기본적으로 이를 생략합니다.
공기 소비 및 에너지 효율성
압축 공기는 제조 시설에서 가장 비싼 유틸리티 중 하나입니다. 7bar에서 1m3의 압축 공기를 생성하는 데는 일반적으로 에너지 가격과 압축기 효율성에 따라 €0.02~0.04의 비용이 듭니다. 복동식 에어 실린더는 한 스트로크에서만 공기를 소비하는 단동식 실린더와 달리 모든 스트로크(확장 및 수축)에서 공기를 소비합니다. 이는 양방향으로 활동적인 힘을 갖는 것에 대한 절충안입니다.
사이클당 공기 소비량은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.
Q (리터/사이클) = [(A_연장 × 스트로크) (A_후퇴 × 스트로크)] × (P_공급 1) / 1000
면적은 cm², 스트로크는 cm, 압력은 bar 게이지로 표시됩니다. 6bar에서 50mm 보어/20mm 로드/100mm 스트로크의 경우:
- A_extend = π/4 × 5² = 19.6cm²
- A_수축 = π/4 × (5² − 2²) = 16.5cm²
- Q = [(19.6 × 10) (16.5 × 10)] × 7 / 1000 = 2.53리터/사이클
20사이클/분에서는 단일 실린더에서 50.6리터/분, 즉 약 3m³/시간이 됩니다. 이러한 실린더가 30개 있는 기계는 시간당 거의 90m3를 흡입할 수 있으며 이는 상당한 압축기 부하입니다. 성능 저하 없이 소비를 줄이는 전략은 다음과 같습니다.
- 압력 감소 — 6bar 대신 4bar에서 작동하면(힘이 허용되는 경우) 소비량이 약 36% 감소합니다.
- 실린더 소형화 - 위에서 설명한 대로 가장 작은 적절한 구멍을 사용하는 것이 가장 효과적인 단일 방법입니다.
- 소프트 스타트 밸브 및 급속 배기 밸브 — 시동 과정에서 낭비되는 공기를 줄이고 배기 속도를 높여 사이클 시간을 줄여 전체 소비량을 줄입니다.
- 기계식 잠금 장치로 하중 유지 — 실린더가 장기간 부하를 유지해야 하는 경우 공기 압력을 유지하는 대신 기계적 잠금 장치나 클램프 실린더를 사용하십시오.
일반적인 산업 응용 분야
양방향 작동과 통합 위치 감지의 조합으로 인해 자석이 있는 복동식 공압 실린더는 공장 자동화에서 가장 다재다능한 구성 요소 중 하나가 되었습니다. 다음은 여러 산업 분야의 대표적인 애플리케이션입니다.
조립 및 픽 앤 플레이스
수직 픽 앤 플레이스 장치에서는 복동형 에어 실린더가 그리퍼 또는 흡입 컵을 올리고 내립니다. 후퇴 센서는 팔이 완전히 올라갔고 이송 테이블을 인덱싱하는 것이 안전하다는 것을 PLC에 알려줍니다. 확장 센서는 그리퍼가 픽 위치로 내려갔음을 확인합니다. 이러한 확인이 없으면 기계는 고정된 타이머에 따라 자동으로 작동하게 됩니다. 자석과 센서 시스템이 이러한 불확실성을 제거합니다. 이러한 애플리케이션의 사이클 시간은 일반적으로 사이클당 1~3초이며, 센서 응답 시간은 5ms 미만으로 요구 사항을 쉽게 충족합니다.
CNC 및 용접 설비의 클램핑
복동 실린더로 구동되는 고정 클램프는 기계 가공 또는 용접 중에 공작물을 고정합니다. 확장 위치 센서는 스핀들 또는 용접 토치가 활성화되기 전에 클램프가 결합되었는지 확인합니다. 이는 안전이 중요한 인터록입니다. 실린더 센서가 확인하지 않으면 프로세스가 시작되지 않습니다. 5~6bar에서 32~63mm의 보어 크기는 700~2,000N의 조임력에 일반적입니다. 용접 환경에서 센서는 용접 전류의 자기 간섭을 견뎌야 합니다. 여기서는 차폐 케이블이 있는 홀 효과 센서가 리드 스위치보다 선호됩니다.
컨베이어 분류 및 전환 게이트
컨베이어 시스템의 다이버터 플랩과 스톱 게이트는 소형 복동식 에어 실린더(종종 ISO 21287 소형 장치 또는 경량 플랩용 ISO 6432 미니 실린더)로 구동됩니다. 확장된 센서는 물품이 도착하기 전에 전환기가 편향 위치로 이동했음을 확인합니다. 철회 확인은 컨트롤러에 경로가 명확함을 알려줍니다. 처리량이 많은 분류에서는 사이클 속도가 분당 60사이클에 도달할 수 있으므로 리드 스위치가 아닌 홀 효과 센서가 종종 지정됩니다.
식품 및 음료 포장
자석 피스톤이 있는 스테인레스 스틸 복동 실린더는 물과 세척 화학 물질을 사용한 세척이 일상적인 식품 가공 장비의 표준입니다. IP67 및 IP69K 등급 센서는 고압 스프레이를 처리합니다. 자석 피스톤 기능은 습기의 영향을 받지 않으므로 비접촉식 감지 이점이 특히 중요한 영역이 됩니다. 즉, 실린더 내부에 부식될 전기 접점이 없습니다. 보어 크기는 식품 포장의 제품 중량이 적당하기 때문에 더 작은 경향이 있습니다(16-50mm). 그러나 포장 기계의 높은 사이클 속도(종종 100-200 사이클/분 이상)에서 작동하려면 힘이 충분해야 합니다.
자동차 차체 공장 및 프레스 애플리케이션
보어가 100mm ~ 200mm이고 때로는 더 큰 보어의 복동 실린더는 자동차 스탬핑 이송 시스템 및 차체 패널 핸들링에 사용됩니다. 5,000~30,000N 범위의 힘이 일반적입니다. 여기에서 자석 피스톤은 스트로크 끝 피드백을 제공할 뿐만 아니라 아날로그 위치 센서와 결합하여 품질 검증을 위해 중간 스트로크 위치를 모니터링할 수 있습니다. 다중 위치 감지(실린더당 3개 이상의 센서)를 통해 기계는 다음 트랜스퍼 암이 인계받기 전에 구성요소가 중간 위치로 트랜스퍼되었는지 확인할 수 있습니다.
자석을 사용한 복동식과 다른 에어 실린더 유형 비교
대체 실린더 유형에 비해 자석이 있는 복동 실린더가 어디에 맞는지 확인하는 데 도움이 됩니다.
| 실린더 유형 | 액티브 포스 | 자석 감지 | 일반적인 사용 |
|---|---|---|---|
| 단동, 스프링 리턴 | 확장만 | 예(선택사항) | 간단한 푸시/클램프, 안전 장치 반환 |
| 자석을 이용한 복동형 | 양방향 | 예(표준) | 일반 자동화, 대부분의 애플리케이션 |
| 로드리스 케이블 실린더 | 양방향 | 예 | 긴 스트로크, 공간 절약 |
| 가이드/트윈 로드 실린더 | 양방향 | 예 | 회전 방지, 측면 하중 처리 |
| 탠덤 실린더 | 양방향 | 예 | 동일한 보어 크기에서 두 배의 힘 |
| 관통 로드(양단) | 양방향, equal force | 예 | 두 스트로크에 동일한 힘, 캠 작동 |
자석이 있는 복동 실린더는 거의 모든 새로운 설계의 기본 시작점입니다. 특정 제약 조건(양방향의 동일한 힘, 측면 하중, 극도로 긴 스트로크, 확장 로드를 위한 공간 없음)이 대안 중 하나로 사용자를 밀어붙이는 경우에만 이 방식에서 벗어날 수 있습니다.
설치 모범 사례
자석이 있는 복동식 공압 실린더를 최대한 활용하려면 올바른 설치가 중요합니다. 다음 사례는 잘 실행되는 시스템과 문제가 있는 시스템을 일관되게 분리합니다.
정렬
실린더의 중심축은 운동 방향과 평행해야 합니다. 1~2°만이라도 정렬 불량이 발생하면 피스톤 로드와 로드 씰에 측면 하중이 가해집니다. 수천 번의 사이클이 지나면 마모가 가속화되고 씰 누출이 발생합니다. 완벽한 정렬이 보장되지 않을 때마다 로드 끝 부분에 플로팅 조인트(구면 베어링이 있는 로드 아이 또는 너클 조인트라고도 함)를 사용하십시오. 플로팅 조인트는 모델에 따라 최대 3~5°의 각도 정렬 불량을 흡수합니다.
쿠셔닝 조정
실린더가 작동 속도와 부하로 작동하는 상태에서 끝단 쿠션 나사를 조정하십시오. 쿠션이 완전히 열린 상태(최소 제한)에서 시작하여 스트로크 끝에서 실린더가 튀지 않고 부드럽게 감속될 때까지 점차적으로 닫힙니다. 목표 감속 영역은 일반적으로 스트로크의 마지막 10~20mm입니다. 쿠션 나사를 너무 조이면 사이클 시간이 불필요하게 늘어납니다. 쿠션이 충분하지 않으면 충격 소음, 실린더 엔드 캡과 기계 프레임의 기계적 응력, 피스톤 어셈블리의 조기 고장이 발생합니다.
센서 포지셔닝
설치 후 실린더에 전원을 공급하고 스트로크 중 센서 LED가 켜지는 위치를 관찰합니다. LED가 원하는 피스톤 위치에서 일관되게 켜지고 꺼지도록 센서를 밉니다. 기계적 엔드 스톱에서 2~3mm의 버퍼를 허용합니다. 제조업체가 지정한 토크(소형 센서의 경우 일반적으로 0.3~0.8Nm)로 센서 잠금 나사를 조입니다. 토크가 부족한 센서는 시간이 지남에 따라 미끄러집니다. 토크가 너무 높은 센서에 균열이 발생했습니다.
공기 공급 품질
실린더에 공급되는 방향 제어 밸브의 상류에 필터-조절기-윤활 장치(FRL) 장치를 설치합니다. 필터는 5μm보다 큰 입자를 제거하고 이슬점을 최소 주변 온도보다 낮게 유지하여 실린더 내부의 응축을 방지해야 합니다. 많은 최신 실린더 씰은 무윤활 작동용으로 설계되었습니다. 일부 씰은 건조한 공기용으로 설계되어 오일 미스트에 노출되면 팽창하므로 윤활유를 추가하기 전에 제조업체의 데이터를 확인하십시오.
흐름 제어
확장 및 수축 속도를 독립적으로 제어하려면 미터 아웃 유량 제어 밸브(포트당 1개)를 설치하십시오. 미터 아웃(공급 장치가 아닌 배기 장치 조절)은 다양한 부하에서 더욱 부드럽고 제어 가능한 모션을 제공합니다. 미터인은 부하가 걸린 상태에서 불규칙한 동작을 유발할 수 있습니다. 속도를 모니터링하면서 점차적으로 유량 제어를 설정하십시오. 대부분의 응용 분야에서는 로드 속도 0.1~0.5m/s가 일반적입니다. 고속 애플리케이션은 최대 1.5m/s까지 실행될 수 있지만 더 큰 밸브와 고급 쿠션이 필요합니다.
유지보수 일정 및 문제 해결
복동식 에어 실린더는 공압 시스템에서 가장 신뢰할 수 있는 구성 요소 중 하나이지만 유지 관리가 필요하지 않습니다. 구조화된 유지 관리 접근 방식은 예상치 못한 가동 중지 시간을 방지합니다.
정기점검 포인트
- 로드 씰 누출 - 윤활된 실린더에는 작은 오일 막이 허용됩니다. 로드 씰의 물방울이나 눈에 보이는 공기 누출은 마모 및 씰 키트 교체가 필요함을 나타냅니다. 윤활되지 않은 실린더에서는 눈에 보이는 누출이 문제가 됩니다.
- 로드 표면 - 로드 씰을 손상시킬 수 있는 긁힘, 부식 또는 찌그러짐이 있는지 검사합니다. 표면 거칠기가 씰 수명에 큰 영향을 미치므로 손상된 로드는 단순히 연마하는 것이 아니라 교체해야 합니다.
- 센서 기능 — 매 교대 시 각 센서의 LED가 올바른 피스톤 위치에서 켜지는지 확인하십시오. 더 이상 트리거되지 않는 센서는 고장난 센서 또는 약화된 자석을 나타냅니다(네오디뮴 자석의 경우 극히 드물지만 고온 응용 분야에서는 가능함).
- 장착 패스너 - 진동으로 인해 느슨해졌는지 확인하십시오. 진동이 심한 환경에서는 나사 고정 컴파운드를 패스너에 바릅니다.
- 공기 공급 압력 — 실린더 입구의 작동 압력이 설계 사양과 일치하는지 확인하십시오. 공급 라인의 압력 강하는 튜브 크기가 작거나 밸브가 부분적으로 닫혀 있음을 나타냅니다.
일반적인 오류 패턴 및 원인
- 실린더가 늘어나거나 들어가지 않음: 방향 밸브 작동, 공급 압력, 유량 제어 밸브가 완전히 닫혔는지 확인하십시오. 배기 소음기가 막혀도 움직임이 방지될 수 있습니다.
- 느리고 느린 동작: 소형 튜브 또는 피팅, 막힌 필터, 부분적으로 닫힌 유량 제어 또는 공급 압력 부족.
- 센서가 작동하지 않음: 센서 위치가 잘못되었거나 센서 오류가 발생했거나 PLC 입력 배선이 잘못되었습니다. 센서 LED를 확인하십시오. LED가 켜져 있지만 PLC에 신호가 표시되지 않으면 센서나 자석이 아닌 배선이나 입력 카드에 문제가 있는 것입니다.
- 부하가 걸린 상태에서 실린더가 표류함: 내부 피스톤 씰 누출로 인해 공기가 피스톤을 우회할 수 있습니다. 피스톤 씰 키트를 교체하십시오. 배럴 보어에 흠집이 난 경우 실린더 본체를 교체해야 합니다.
- 스트로크 끝의 충격 소음: 쿠션 나사가 제대로 조정되지 않았거나 쿠션 씰이 마모되었습니다. 쿠션 씰을 조정하거나 교체하십시오.
씰 교체 예정 제조업체의 서비스 데이터에 지정된 간격(일반적으로 피스톤 이동 2,000~5,000km마다 또는 중간 부하 응용 분야에서는 2~5년마다)으로 발생해야 합니다. 센서 신호 자체를 사용하여 PLC를 통해 실린더 사이클을 추적하면 유지 관리 경고를 자동으로 트리거할 수 있는 정확한 사이클 카운트가 제공됩니다.
주요 제조업체 중에서 선택
자석이 있는 복동식 공압 실린더 시장은 성숙하고 경쟁이 치열합니다. 몇몇 제조업체는 비슷한 성능을 갖춘 ISO 준수 제품을 제공하며 결정은 실린더 자체 이외의 요인에 따라 결정되는 경우가 많습니다.
- 페스토 — DSBC(ISO 15552) 및 ADN(ISO 21287) 제품군을 포함한 광범위한 제품 범위로 유명합니다. 유럽에서 강력하며 광범위한 문서 및 온라인 구성 도구입니다.
- SMC — 매출 기준 세계 최대 공압 제조업체입니다. C95(ISO 15552) 및 CQ2(컴팩트) 시리즈는 전 세계적으로 널리 재고가 있습니다. SMC의 센서 범위는 특히 광범위합니다.
- 파커하니핀 — P1D(ISO 15552) 및 P5S(ISO 6432) 시리즈. 북미 및 중공업 시장에서 강세를 보이고 있습니다.
- 노르그렌 — RM/92000 시리즈 ISO 15552 실린더; 유럽 시장에서 좋은 가용성.
- 에어택 / 마인드맨 / CKD — 비용에 민감한 OEM 애플리케이션에 널리 사용되는 ISO 준수 제품을 저렴한 가격에 제공하는 아시아 제조업체입니다.
교체 및 MRO 구매의 경우 가능하면 설치된 장치와 동일한 제조업체를 선택하여 센서 슬롯 형상이나 포트 위치의 미묘한 치수 차이를 피하십시오. 새로운 기계 설계의 경우 현지 가용성, 배송 리드 타임, 예상 연간 수량의 단위당 가격, 제조업체의 온라인 제품 구성기의 품질을 기준으로 선택하십시오. 좋은 구성기는 설계 중에 상당한 엔지니어링 시간을 절약해 줍니다.
알아야 할 특수 변형
자석이 포함된 표준 복동식 에어 실린더 외에도 여러 특수 변형 제품이 특정 응용 분야 요구 사항을 충족합니다.
클린룸 및 반도체 Grade
ISO 클래스 3-6 클린룸용 실린더는 가스 방출이 적은 재료, 특수 윤활제 또는 드라이 필름 코팅, 스테인리스강 외부 부품을 사용합니다. 자석 피스톤 기능은 센서가 외부에서 작동하고 정상 작동 중에 실린더 내부에 금속 입자가 생성되지 않기 때문에 클린룸 요구 사항과 완벽하게 호환됩니다.
ATEX / 위험 지역
페인트 스프레이 부스, 화학 공장, 곡물 처리 시설 등 폭발 위험이 있는 환경에서는 실린더와 센서 모두 ATEX 인증을 받아야 합니다. 에어 실린더 자체는 본질적으로 안전하지만(전기 부품 없음) 센서 배선과 하우징은 ATEX 카테고리 2 또는 3 요구 사항을 충족해야 합니다. 해당 실린더 모델에는 ATEX 승인이 명시적으로 나열된 센서만 사용하십시오.
부식 방지 스테인레스 스틸
316 스테인리스 스틸 배럴, 피스톤 로드 및 엔드 캡은 알루미늄이나 탄소강이 부식될 수 있는 해양, 해양, 제약 및 식품 등급 응용 분야에 대해 여러 제조업체에서 구입할 수 있습니다. 316 스테인리스의 비자성 특성은 자석 피스톤 감지와 호환됩니다. 합금은 오스테나이트이므로 비강자성이므로 피스톤 자석의 자기장을 감지하는 센서의 기능을 방해하지 않습니다.
다중 위치 실린더
복동 실린더와 행정 길이가 다른 두 번째 실린더를 직렬로 결합하면 완전 후퇴, 중간 행정(첫 번째 실린더 확장, 두 번째 후퇴) 및 완전 확장(둘 다 확장)의 세 가지 위치를 얻을 수 있습니다. 이는 3개의 개별 위치만 필요한 경우 서보 구동 전동 액추에이터에 대한 비용 효율적인 대안입니다. 각 위치는 해당 실린더의 자석 센서로 확인됩니다.


