공압 자동화
안 앵귤러 에어 그리퍼 실린더 — 회전식 또는 스윙 그리퍼 실린더라고도 함 — 회전식 공기 실린더와 평행 또는 각진 조 메커니즘을 결합하여 단일 소형 장치에서 작업물을 잡고, 회전하고, 해제합니다. 한 축에서만 밀거나 당기는 기존의 직선 에어 실린더와는 달리, 앵귤러 유형은 조를 원호를 따라 열고 닫으므로 선형 그리퍼가 단순히 장착될 수 없거나 부품의 방향을 충분히 빠르게 바꿀 수 없는 픽 앤 플레이스 셀, 조립 스테이션 및 전송 시스템에 적합합니다.
실제적인 수준에서 다른 공압 또는 전기 그리핑 방법 대신 각진 에어 그리퍼 실린더를 사용하기로 한 결정은 다음 세 가지 요인에 따라 결정됩니다. 파지력(보어 크기에 따라 일반적으로 20N ~ 1,200N) , 조의 각도 스윕(일반적으로 10°, 20°, 30°, 40° 또는 사용자 정의) 및 공기 실린더가 기계 셀 내부에서 차지하는 전체 봉투입니다. 이 세 가지 매개변수를 이해하고 나면 올바른 각도 그리퍼 실린더를 선택하는 것이 간단해집니다.
핵심 개념
앵귤러 에어 그리퍼 실린더란 무엇이며 어떻게 작동합니까?
앵귤러 에어 그리퍼 실린더는 압축 공기를 사용하여 내부 피스톤을 구동하는 공압 장치입니다. 피스톤 동작은 랙 앤 피니언, 웨지 캠 또는 레버 메커니즘을 통해 두 개 이상의 그립 조의 대칭 각도 개폐로 변환됩니다. "에어 실린더"라는 용어는 작동력이 전적으로 가압된 공기에서 나오기 때문에 사용됩니다. 0.15MPa 및 0.8MPa(대략 22~116psi) , 입구 포트를 통해 흐르고 피스톤 영역에 작용합니다.
랙 앤 피니언 드라이브
압축 공기는 각 조 샤프트의 피니언 기어와 맞물리는 랙을 운반하는 피스톤을 움직입니다. 두 턱은 동시에 대칭적으로 회전합니다. 이는 조 개방 각도에 관계없이 일관된 그립 중심을 제공하기 때문에 앵귤러 에어 그리퍼 실린더에서 가장 일반적인 구성입니다.
웨지캠 드라이브
피스톤 로드에 있는 쐐기 모양의 캠 라이더는 두 개의 플로팅 롤러를 바깥쪽이나 안쪽으로 밀어 조 암을 회전시킵니다. 이 디자인은 특히 측면 하중을 받을 때 견고하며 2kg 이상의 부품을 다루는 중부하 각도 그리퍼 공기 실린더에서 일반적입니다.
레버링크 드라이브
링크 암은 피스톤을 각 조에 연결합니다. 레버 형상은 조 팁의 힘을 증폭시키고 에어 실린더 보어는 작게 유지해야 하지만 손가락 끝의 파지력은 높게 유지해야 하는 경우에 사용됩니다. 이는 클린룸 또는 소형 자동화에 유용합니다.
구동 유형에 관계없이 공기 실린더 본체에는 씰, 피스톤, 조 가이드 및 장착 베이스가 들어 있습니다. 표준 본체는 양극 처리된 알루미늄 합금으로 만들어지는 반면, 조와 내부 캠 또는 랙 구성 요소는 일반적으로 경화 강철로 만들어집니다. 그리퍼는 표준 장착 플랜지 또는 공기 실린더 본체 뒷면의 T-슬롯 레일 어댑터를 통해 기계의 나머지 부분에 연결됩니다.
사양
앵귤러 에어 그리퍼 실린더 성능을 정의하는 주요 사양
올바른 각도의 에어 그리퍼 실린더를 선택하려면 여러 사양 매개변수를 실제 하중과 일치시켜야 합니다. 아래 표에는 SMC, Festo, SCHUNK 및 Pneumax와 같은 공급업체의 주요 카탈로그 제품 전반에 걸쳐 가장 중요한 매개변수와 해당 매개변수의 일반적인 범위가 요약되어 있습니다.
| 매개변수 | 소형 시리즈 | 미디엄 시리즈 | 대형 시리즈 |
|---|---|---|---|
| 보어 직경 | 6 – 16mm | 20 – 32mm | 40 – 80mm |
| 조당 파지력 | 20 – 80N | 90 – 350N | 400 – 1,200N |
| 안gular Jaw Stroke | 10° – 30° | 20° – 40° | 20° – 40° |
| 작동 압력 | 0.15~0.7MPa | 0.15~0.8MPa | 0.2~0.8MPa |
| 주기 수명(정격) | 500만 ~ 1000만 | 1천만 – 3천만 | 1,500만 – 5,000만 |
| 반복성 | ± 0.03mm | ± 0.02mm | ± 0.01mm |
엔지니어를 가장 자주 당황하게 만드는 두 가지 숫자는 다음과 같습니다. 조 끝 부분과 조 뿌리 부분의 파지력 . 조는 레버이기 때문에 접촉점이 피벗에서 멀어지면 힘이 떨어집니다. 대부분의 카탈로그 데이터는 턱 루트(피벗에 가장 가까운)에 힘을 가합니다. 핑거팁 어댑터가 조를 루트에서 30mm 확장하는 경우 조의 형상에 따라 유효 파지력이 30~50% 정도 떨어질 것으로 예상됩니다. 항상 헤드라인 힘 수치뿐만 아니라 공급업체에 조 모멘트 다이어그램을 요청하십시오.
주기 수명 공기 실린더 그리퍼 응용 분야에서도 윤활에 따라 달라집니다. 대부분의 최신 앵귤러 에어 그리퍼 실린더는 영구 윤활 피스톤 씰과 함께 제공되며 깨끗하고 건조하며 오일이 없는 압축 공기에서 작동할 수 있습니다. 그러나 공기 공급 장치에 오일 미스트가 있는 경우 씰 컴파운드와의 호환성을 확인해야 합니다. NBR 씰은 표준 미네랄 오일 미스트를 견딜 수 있습니다. FKM(Viton) 씰은 합성 윤활유를 사용하는 응용 분야나 온도가 60°C 이상인 환경에 선호됩니다.
비교
안gular Air Gripper Cylinder vs. Parallel Air Cylinder Gripper: Which to Choose
안gular Type
- 턱은 호를 따라 회전합니다. 턱 끝은 동일한 신체 크기에 대해 더 많은 거리를 이동합니다.
- 턱이 깨끗하게 흔들리는 둥지, 보울 피더 또는 컨베이어 가장자리에서 부품을 집는 데 더 적합합니다.
- 팁의 조 개구부는 피벗 반경에 비례하므로 손가락 끝이 클수록 에어 실린더 보어를 변경하지 않고도 유효 개구부가 극적으로 증가합니다.
- 조 끝 부분의 힘은 피벗 부분의 힘보다 낮습니다. 웨지캠 모델은 이를 부분적으로 보상합니다.
- 원뿔형, 구형 또는 불규칙한 모양의 부품에 잘 작동합니다.
- 정확한 부품 형상과 일치하려면 약간 더 복잡한 핑거 디자인이 필요함
병렬형
- 조는 선형적으로 변환됩니다. 조가 열리는 폭에 관계없이 그립 중심선이 일정하게 유지됩니다.
- 양면이 평행한 프리즘형(직사각형 또는 원통형) 부품에 이상적입니다.
- 조 페이스의 힘은 피스톤 힘과 거의 동일합니다. 레버암 손실 없음
- 조 개방 범위는 공기 실린더 피스톤의 물리적 스트로크에 의해 제한됩니다.
- 센터링 정확도는 본질적으로 높습니다. 두 조가 중심에서 동일한 거리로 이동합니다.
- 동일한 라인의 제품 간에 부품 크기가 크게 다를 경우 유연성이 떨어집니다.
공압 자동화의 일반적인 경험 법칙: 조 개구부와 몸체 길이의 비율이 1:3을 초과해야 하는 경우 각도형 에어 그리퍼 실린더가 거의 항상 공간 효율성 측면에서 승리합니다. ± 0.01mm 미만의 절대 센터링 반복성이 우선 순위이고 부품 형상이 프리즘형인 경우 평행 공기 실린더 그리퍼가 더 나은 선택입니다. 혼합 생산 셀에서 일부 설계자는 로봇 손목 하나에 각진 공기 그리퍼 실린더를 장착하고 다른 로봇 손목에는 평행 그리퍼를 장착하여 두 가지 시나리오를 모두 재정비 없이 처리합니다.
엔지니어링 가이드
귀하의 응용 분야에 맞게 앵귤러 에어 그리퍼 실린더의 크기를 조정하는 방법
각진 에어 그리퍼 실린더의 크기를 올바르게 결정하는 것은 구매 전 가장 중요한 단계입니다. 소형 유닛은 부품을 떨어뜨립니다. 대형 장치는 비용을 낭비하고 더 많은 압축 공기를 소비하며 로봇 손목에 불필요한 관성을 생성합니다. 크기 조정 프로세스는 4단계로 구성됩니다.
1단계 - 필요한 파지력 정의
픽 앤 플레이스 사이클 동안 그리퍼가 경험하게 될 부품 질량과 최대 가속도부터 시작하십시오. SMC 그리퍼 선택 가이드의 기본 공식은 다음과 같습니다.
필요한 파지력 = 부품 질량(kg) × (중력 최고 가속도) × 안전계수
5m/s² 가속도 및 3배 안전 계수 미만의 0.5kg 부품의 경우: 필요한 그립 = 0.5 × (9.81 5) × 3 = 조당 22.2N. 0.5MPa 공급 압력에서 16mm 보어를 갖춘 소구경 각진 에어 그리퍼 실린더는 루트에서 조당 약 60N을 전달하며 손가락 끝 레버 암 손실에 대한 여유가 있는 범위 내입니다.
2단계 - 필요한 턱 개방 각도 결정
최대 부품 직경 또는 너비와 조가 접촉 없이 부품을 지나도록 회전하는 데 필요한 여유 공간을 측정합니다. 대부분의 응용 프로그램은 총 조 개구부 30°~40° (중앙에서 턱당 15° ~ 20°). 부품이 모델 간에 변경되는 경우 최대 개방이 가장 큰 부품을 여유롭게 초과하는 각진 에어 그리퍼 실린더를 선택한 다음 조정 가능한 스톱 볼트 또는 센서 트리거 밸브 전환을 사용하여 더 작은 부품의 개방 위치를 제어합니다.
3단계 - 에어 실린더 본체의 허용 모멘트 하중 확인
앵귤러 에어 그리퍼 실린더는 My(피치), Mx(롤), Mz(요)의 세 가지 허용 모멘트 값을 지정합니다. 이러한 제한은 에어 실린더 내부의 조 가이드 베어링 범위에서 비롯됩니다. 이 순간을 초과하면 턱 슬라이드가 조기 마모되거나 치명적인 턱 걸림이 발생합니다. 최소한 가장 무거운 손가락 끝 어댑터와 공기 실린더 본체 면에서 최악의 거리에 있는 그립 부분의 정적 모멘트를 계산합니다.
4단계 - 공기 소비량 및 공급 라인 크기 확인
앵귤러 에어 그리퍼 실린더의 각 작동은 피스톤 보어 면적 × 피스톤 스트로크 × 2(개방 및 폐쇄용)와 동일한 양의 공기를 변위시킵니다. 분당 10사이클 및 20mm 보어 유닛에서 공기 소비량은 대략 다음과 같습니다. 0.5MPa에서 0.4~0.8L/min — 단일 그리퍼의 경우 무시할 수 있지만 대규모 조립 라인에서는 그리퍼 30개를 곱하고 이에 따라 압축 공기 시스템의 크기를 조정해야 합니다. 공기 공급 라인의 크기가 작으면 사이클 시간이 느려지고 압력 강하가 발생하며 라인 전체에 걸쳐 일관되지 않은 파지력이 발생합니다.
설치
자동화 셀의 앵귤러 에어 그리퍼 실린더용 장착 구성
각진 에어 그리퍼 실린더의 장착 인터페이스는 로봇 플랜지 또는 툴링 플레이트와 부품에 대해 필요한 턱 방향 모두와 정렬되어야 합니다. 제조업체는 여러 가지 표준 장착 옵션을 제공하며 각 옵션을 이해하면 셀 통합 중에 상당한 재작업을 줄일 수 있습니다.
A
페이스(플랜지) 마운트
가장 일반적인 옵션입니다. 공기 실린더 본체 전면에 있는 4개 또는 6개의 나사 구멍은 캡 나사를 툴링 플레이트 또는 로봇 손목 어댑터에 직접 연결합니다. 이 방향은 장착 면에 수직인 평면에 조 스윙을 배치합니다. 이는 수직 축 픽 앤 플레이스 셀의 부품 상단 픽업에 대한 표준입니다.
B
측면(본체) 장착
공기 실린더 본체 측면의 나사 구멍 또는 T 슬롯 채널을 통해 조 스윙 축에 수직으로 장착할 수 있습니다. 수평 이송 스테이션과 같이 그리퍼가 측면에서 부품에 접근해야 하거나 수직 스택 높이를 최소화해야 하는 경우에 사용됩니다.
C
스루홀(중앙 피벗) 마운트
각진 에어 그리퍼 실린더 본체의 중심 관통 보어를 통해 장치는 다축 이동 중에 샤프트에서 회전할 수 있습니다. 덜 일반적이지만 그리퍼가 스테이션 사이에서 자체 방향을 변경해야 하는 회전식 다이얼 기계에서는 중요합니다.
D
트러니언 마운트
공기 실린더 본체 측면에 있는 한 쌍의 트러니언 핀을 사용하면 그리퍼를 잡는 동안 그리퍼를 자유롭게 회전할 수 있습니다. 이는 견고하게 장착된 그리퍼를 묶는 다양한 두께의 부품에 유용합니다. 공기 실린더가 "떠서" 자동 정렬된 다음 손가락 끝이 부품 표면에 고정됩니다.
포트 위치는 본체 장착만큼 중요합니다. 대부분의 각진 에어 그리퍼 실린더는 에어 실린더 본체의 여러 면에 포트를 제공하며 플러그는 사용하지 않는 포트를 닫습니다. 주문 시 올바른 활성 포트 면을 선택하면 꽉 조이는 로봇 손목 범위 내부의 튜브 혼잡을 방지하고 고주기 응용 분야에서 산발적인 그리퍼 고장의 일반적인 원인인 튜브 꼬임의 위험을 줄일 수 있습니다.
감지 및 제어
앵귤러 에어 그리퍼 실린더의 센서 통합 및 위치 감지
대부분의 각진 에어 그리퍼 실린더는 에어 실린더 본체에 직접 가공된 전용 T 슬롯에 리드 스위치, 홀 효과 또는 자기 저항 센서를 수용합니다. 이 센서는 피스톤에 내장된 영구 자석을 감지하고 조가 열리거나 닫힌 위치에 도달하면 PLC에 신호를 보냅니다. 적절한 센서 선택 및 배치는 그리퍼 통합에서 가장 간과되는 측면 중 하나입니다. 그러나 이는 라인 중단을 유발하기 전에 기계가 부품 낙하, 부품 부재 또는 그리퍼 걸림 상태를 감지할 수 있는지 여부를 직접적으로 결정합니다.
리드 스위치
간단하고 저렴하며 5~240V DC/AC 회로와 호환됩니다. 응답 시간은 대략 1~3ms . 주요 제한 사항은 기계적 접점 마모입니다. 1,000만 주기에서 리드 스위치는 접점 바운스를 발생시킬 수 있습니다. 낮은 주기의 응용 분야나 예산이 주요 관심사인 경우에 가장 적합합니다.
홀 효과 센서
고체 상태이며 움직이는 부품이 없습니다. 응답 시간 0.1~1ms 1억 번의 작업으로 평가되었습니다. NPN 및 PNP 출력, 2선 및 3선 버전으로 제공됩니다. 그리퍼가 여러 교대로 분당 20회 순환할 수 있는 자동차 또는 전자 조립 라인의 고주기 각도 공기 그리퍼 실린더에 선호됩니다.
안alog Position Sensor
일부 고급 각도 공기 그리퍼 실린더 설계는 선형 자기 저항 스트립을 사용하여 피스톤 위치에 비례하는 연속 0~10V 또는 4~20mA 아날로그 신호를 출력합니다. 이를 통해 PLC는 부분 폐쇄를 감지하여 파지된 부품이 최소 크기 제한과 최대 크기 제한 사이에 있는지 확인합니다. 이는 디지털 센서가 제공할 수 없는 강력한 품질 검사입니다.
센서 위치를 지정할 때 공기 실린더 내부의 기계적 정지 장치가 아닌 실제 부품에서 조가 완전히 닫힌 후에만 신호가 트리거되도록 폐쇄 위치 센서를 배치하십시오. 기계적 정지 장치에서 센서가 작동하면 하류 검사까지 떨어진 부품이 감지되지 않아 결함이 있는 조립품이 탈출하게 됩니다. 많은 라인 엔지니어는 부품에 발사하도록 설정된 폐쇄 위치 센서와 전체 피스톤 이동을 확인하기 위해 1~2mm 이상 설정된 기계식 정지 센서를 모두 사용합니다. 두 신호 간의 차이를 통해 부품이 있는지와 공칭 크기 공차 내에 있는지 확인합니다.
툴링
앵귤러 에어 그리퍼 실린더용 핑거팁 및 죠 디자인
각진 에어 그리퍼 실린더 본체가 작동을 제공합니다. 손끝에 따라 그리퍼가 실제로 작업을 수행하는지 여부가 결정됩니다. 잘못 설계된 핑거팁은 실제로 에어 실린더 자체가 아니라 그리퍼 관련 라인 중단의 대부분을 담당합니다. 핑거팁 디자인은 접촉 형상, 재료, 질량 및 교체 가능성이라는 네 가지 문제를 해결해야 합니다.
접촉 기하학
조가 호를 따라 흔들리기 때문에 그리퍼가 닫힐 때 부품의 접촉점은 곡선 경로를 추적합니다. 원통형 부품의 경우 올바른 끼인 각도(일반적으로 60° 또는 90°)로 손가락 끝으로 절단된 V 홈으로 인해 부품이 배열에서 약간 오프셋되더라도 호 동작이 부품의 중심을 자동으로 맞추게 됩니다. 측면이 평평한 부품의 경우 손가락 끝 면은 닫힌 위치에서 호에 접선을 유지하도록 각도를 맞춰야 합니다. 그렇지 않으면 조 면이 닫힐 때 부품 표면에 긁혀 표면이 손상되고 입자가 생성됩니다.
손가락 끝 소재 선택
일반 산업용 부품의 경우, 경화 공구강(HRC 52-58) 핑거팁 최고의 마모 수명을 제공합니다. 긁혀서는 안 되는 광택 처리되거나 코팅된 표면의 경우 폴리우레탄 또는 PEEK 인서트는 그립을 유지하면서 접촉 압력을 줄입니다. 식품 등급 또는 제약 응용 분야에서 모든 젖은 손가락 끝 표면은 관련 재료 요구 사항(일반적으로 316L 스테인리스 스틸 또는 의료 등급 PEEK)을 준수해야 하며 공기 실린더 본체 자체는 부식 방지 버전으로 지정되어야 합니다.
손가락 끝을 위한 대량 예산
손가락 끝에 추가된 모든 그램은 공기 실린더 내부 조 샤프트의 굽힘 모멘트를 증가시킵니다. 앵귤러 에어 그리퍼 실린더 데이터시트의 허용 조 모멘트(My)가 절대 한계를 설정합니다. 작업 규칙에 따라 전체 손가락 끝과 부분 질량을 아래에 유지하세요. 정격 My 허용치의 30% 가속 및 저크 동안 동적 하중에 대한 충분한 여유를 확보합니다. 탄소 섬유 또는 알루미늄 핑거팁은 동일한 단면 강도에서 강철 대체품에 비해 질량을 60-70% 줄일 수 있습니다. 이는 공기 실린더가 모멘트 한계에 도달할 때 고려해 볼 가치가 있습니다.
퀵체인지 핑거팁 시스템
동일한 각도의 에어 그리퍼 실린더가 여러 부품군을 처리하는 유연한 제조 셀에서 퀵 체인지 핑거팁 시스템은 그리퍼(기존 볼트형 핑거팁)당 전환 시간을 15~20분에서 30초 미만으로 단축합니다. SCHUNK, SMC 및 Festo는 모두 도구 없이 손가락을 자동으로 찾아 잠그는 볼 잠금 장치 또는 총검 메커니즘을 사용하여 각 그리퍼 실린더 본체와 호환되는 독점적인 빠른 변경 시스템을 제공합니다.
산업 사용 사례
산업 전반에 걸쳐 앵귤러 에어 그리퍼 실린더가 사용되는 곳
앵귤러 에어 그리퍼 실린더는 공압 자동화를 사용하는 거의 모든 부문에 나타납니다. 다음 산업 분석은 각 상황에서 더 단순한 직선 공기 실린더 또는 평행 그리퍼 대안 대신 각도 구성을 선택하는 이유를 보여줍니다.
자동차 조립
엔진 블록 가공 라인은 앵귤러 에어 그리퍼 실린더를 사용하여 보울 피더에서 베어링 쉘, 밸브 시트 및 피스톤 링을 선택합니다. 각진 조 스윕을 사용하면 그리퍼가 특정 각도로 진동하는 그릇에 도달하여 인접한 부품을 방해하지 않고 단일 부품을 추출할 수 있습니다. 이 작업에는 평행 그리퍼를 사용하는 경우 훨씬 더 긴 선형 공기 실린더 스트로크가 필요하므로 로봇 손목에 원치 않는 관성이 추가됩니다.
전자제품 제조
SMT(표면 실장 기술) 라인은 커넥터, 반도체 패키지 및 소형 커패시터를 처리하기 위해 보어가 6mm만큼 작은 소형 각도 에어 그리퍼 실린더를 사용합니다. 이러한 규모에서 앵귤러 유형은 평행 공기 실린더 그리퍼보다 본체 크기에 비해 더 넓은 조 개구부를 제공하며, 이는 밀접하게 간격을 둔 부품 트레이에서 집어낼 때 중요합니다.
제약 포장
블리스터 팩 및 병 처리 라인은 스테인레스 스틸 또는 양극 산화 버전의 각진 에어 그리퍼 실린더를 사용하여 컨베이어 레인에서 원통형 용기를 집습니다. 앵귤러 그리퍼에 있는 V 홈 핑거팁의 자체 중심 조정 동작으로 인해 그리퍼 상류에 정밀 부품 배치 장치가 필요하지 않으므로 대량 생산 라인에서 상당한 비용이 절약됩니다.
식품 가공
빵집 및 제과 라인의 픽 앤 플레이스 로봇은 실리콘 핑거팁이 있는 각진 에어 그리퍼 실린더를 사용하여 빵 롤, 페이스트리, 포장된 바 등 불규칙한 모양의 품목을 처리합니다. 각도 스윕을 통해 각 SKU에 대한 맞춤형 툴링 없이는 평면형 평행 공기 실린더 그리퍼가 할 수 없는 방식으로 조가 불규칙한 프로파일을 준수할 수 있습니다.
플라스틱 사출 성형
부품 제거 로봇은 각진 에어 그리퍼 실린더를 사용하여 배출 직후 금형 캐비티에서 성형 부품을 추출합니다. 각진 조를 사용하면 그리퍼가 비스듬히 금형 도구에 들어가고 여전히 따뜻한 부품 주위에 닫히고 금형 표면에 닿지 않고 후퇴할 수 있으므로 타이밍이 잘못된 선형 공기 실린더 스트로크로 인한 충격 손상으로부터 값비싼 도구를 보호할 수 있습니다.
의료기기 조립
카테터 튜브 조립, 주사기 배럴 삽입 및 바늘 실드 배치는 모두 소구경 각진 에어 그리퍼 실린더를 사용하여 섬세하고 벽이 얇은 부품을 처리합니다. 일부 장치의 낮은 최소 작동 압력(0.15MPa만큼 낮음)으로 인해 깨지기 쉬운 의료 부품이 변형되거나 깨지지 않고 매우 부드럽게 잡을 수 있습니다.
유지보수
유지보수, Troubleshooting, and Service Life Extension for Angular Air Gripper Cylinders
정격 압력에서 깨끗한 압축 공기로 작동하는 잘 관리된 앵글 에어 그리퍼 실린더는 내부 서비스 없이 정격 사이클 수명에 도달해야 합니다. 공장 현장의 실제 현실은 오염된 공기, 과압된 공급 라인, 잘못 로드된 부품으로 인한 기계적 남용이 가장 일반적인 세 가지 수명 단축 요인이라는 것입니다. 고장 모드를 이해하면 그리퍼가 완전히 고장나서 라인이 중단되기 전에 유지보수 팀이 개입하는 데 도움이 됩니다.
일반적인 오류 모드 및 진단 단계
- 느린 턱 속도 또는 불완전한 닫힘: 먼저 그리퍼 포트(압축기가 아닌)에서 공급 압력을 확인하십시오. 레귤레이터와 그리퍼 포트 사이의 0.05 MPa 이상의 압력 강하는 튜브 크기가 작거나 필터가 부분적으로 막혔음을 나타냅니다. 둘째, 공기 실린더 공급 라인의 속도 컨트롤러(유량 제어 밸브)를 확인하십시오. 컨트롤러가 막히는 것은 매우 흔하며 간과되는 경우가 많습니다.
- 닫힌 위치의 조 드리프트(밸브 신호 없이 부품 낙하): 이는 에어 실린더 내부의 피스톤 씰이 누출되고 있음을 나타냅니다. 배기 라인을 분리하고 그리퍼가 닫힌 위치에 있는 동안 배기 포트에서 공기가 누출되는지 들어보십시오. 공기가 지속적으로 누출되면 피스톤 씰을 교체해야 합니다. 대부분의 각진 에어 그리퍼 실린더에서 씰 키트는 제조업체에서 구입할 수 있으며 재구축 절차는 기본 도구를 사용하여 15~30분 정도 소요됩니다.
- 시간이 지남에 따라 조 플레이 또는 백래시가 증가합니다. 에어 실린더 본체 내부의 랙 앤 피니언 또는 캠 메커니즘이 마모되었습니다. 다이얼 표시기로 조 반복성을 확인하십시오. 위치 오류가 정격 반복성의 두 배 이상으로 증가한 경우 내부 메커니즘을 검사해야 합니다. 심한 경우 그리퍼 전체 교체가 내부 수리보다 경제적입니다.
- 조 가이드 또는 본체 외부의 부식: 압축 공기의 응축수 또는 식품/제약 분야의 공격적인 세척 화학물질로 인해 발생합니다. 상류에 냉매 공기 건조기를 설치하고 선택한 앵귤러 에어 그리퍼 실린더 본체 재질과 표면 처리가 화학적 환경에 적합한지 확인하십시오.
예방 유지보수 일정
| 간격 | 작업 | 목표조건 |
|---|---|---|
| 매일 | PLC의 센서 신호 및 사이클 수 확인 | 놓친 신호가 없습니다. 사이클 카운트 증가 |
| 주간 | 그리퍼 포트의 공급 압력을 확인하십시오. 튜브 꼬임 검사 | 설정값 ± 0.02MPa 이내의 압력 |
| 월간 | 공기 실린더 본체의 외부를 깨끗이 청소하십시오. 손가락 끝 패스너 토크 확인 | 냉각수/오일 오염이 없습니다. 느슨한 패스너 없음 |
| 6개월 | 다이얼 표시기로 조 반복성을 확인합니다. 깨끗한 공기 필터 요소 | 반복성 within rated specification |
| 정격 수명에서 | 전체 점검 또는 교체; 씰 키트 설치 | 새로운 사양으로 에어 실린더 성능 복원 |
공압 시스템
앵귤러 에어 그리퍼 실린더의 압축 공기 품질 및 공급 요구 사항
앵귤러 그리퍼 내부의 공기 실린더는 공급되는 압축 공기만큼만 신뢰할 수 있습니다. ISO 8573-1은 압축 공기 품질 등급을 정의하며 대부분의 앵귤러 에어 그리퍼 실린더 제조업체는 자사 제품에 대한 최소 공기 품질 등급을 지정합니다. 이러한 요구 사항을 이해하면 미립자 오염으로 인한 조기 밀봉 실패, 내부 부식 및 끈끈한 조 작동을 방지할 수 있습니다.
미립자 함량
대부분의 앵귤러 에어 그리퍼 실린더는 고체 입자에 대해 ISO 8573-1 클래스 3 이상을 요구합니다. 즉, 입자는 다음보다 크지 않습니다. 5미크론 및 최대 농도 5mg/m³ . 이 수준 이상으로 오염되면 피스톤 보어에 흠집이 생기고 공기 실린더 내부의 씰 마모가 가속화됩니다. 그리퍼 공급 밸브 바로 상류에 있는 5미크론 소결 청동 또는 폴리에틸렌 필터는 최소 권장 여과입니다.
수분 함량
압축 공기의 압력 노점은 그리퍼 위치의 최소 주변 온도보다 최소 10°C 낮아야 합니다. 20°C 공장에서는 이슬점 10°C 이하(ISO 8573-1 클래스 4)가 허용된다는 의미이지만, 냉장 보관 또는 실외 설치에서는 공기 실린더 내부의 응축수를 방지하기 위해 클래스 4를 달성한 냉매 건조기 또는 클래스 2를 달성한 멤브레인/건조제 건조기가 필요할 수 있습니다.
오일 함량
PTFE 코팅 피스톤 또는 영구 윤활 씰이 장착된 현대식 앵귤러 에어 그리퍼 실린더는 오일이 전혀 없는 공기(ISO 8573-1 클래스 1 오일 함량, 0.01mg/m3 미만)에서 작동할 수 있습니다. 이러한 장치에 오일 미스트 윤활을 실행하면 조 가이드 베어링에서 공장 그리스가 씻겨 나가므로 실제로 성능이 저하됩니다. 공급 라인에 오일 미스트 윤활 장치가 이미 있는 경우 오일 윤활 서비스 등급의 NBR 씰이 있는 각진 에어 그리퍼 실린더를 지정하십시오.
구매자 가이드
안gular Air Gripper Cylinder Selection Checklist Before You Order
이 체크리스트를 사용하여 배송 후 비용이 많이 드는 수정 없이 앵귤러 에어 그리퍼 실린더를 지정하는 데 필요한 모든 정보를 캡처했는지 확인하십시오.
- 부품 질량 및 최대 치수(길이, 직경, 무게)
- 픽 앤 플레이스 사이클 중 최대 가속 및 저크(로봇 또는 서보 컨트롤러 데이터에서)
- 그리퍼의 일부와 비워진 부분이 있는 필수 조 개방 각도(조당이 아닌 총계)
- 그리퍼 위치에서 사용 가능한 공급 압력(압축기가 아닌 설치 지점에서 측정)
- 에어 실린더 본체와 조 스윕 아크에 사용 가능한 봉투 치수(X × Y × Z)
- 장착면 및 포트면 필요(튜빙 라우팅 설정)
- 필요한 센서 유형(리드, 홀 효과 또는 아날로그) 및 출력 전압/전류 표준(NPN/PNP, 24V DC)
- 작동 온도 범위 및 세척, 냉각수 또는 화학 물질 노출 여부
- 필요한 사이클 수명(예정된 교체 또는 정밀 검사 이전의 총 작업)
- 부품 표면 및 환경(강철, PEEK, 실리콘, 스테인리스)에 따른 핑거팁 재료 요구사항
- 다중 부품 유연성을 위해 퀵 체인지 핑거팁 기능이 필요한지 여부
- 현지 대리점에서 예비 부품 및 씰 키트 구입 가능(가동 중지 시간 최소화에 중요)
FAQ
앵귤러 에어 그리퍼 실린더에 대해 자주 묻는 질문
앵귤러 에어 그리퍼 실린더와 로터리 에어 실린더의 차이점은 무엇입니까?
회전형 에어 실린더는 정의된 각도를 통해 샤프트 또는 플랜지를 회전시킵니다. 그 출력은 내장된 그리핑 기능 없이 순수한 회전입니다. 앵글 에어 그리퍼 실린더는 내부 메커니즘을 사용하여 에어 실린더 피스톤 동작을 조의 대칭 각도 개폐로 변환합니다. "회전" 동작은 내부적이며 회전하는 출력 샤프트가 아닌 파지 동작을 초래합니다. 두 장치는 완전히 다른 기능을 제공하며 상호 교환이 불가능합니다.
앵귤러 에어 그리퍼 실린더가 동일한 부품의 내부 및 외부를 모두 잡을 수 있습니까?
예. 대부분의 각진 에어 그리퍼 실린더는 외부 그리핑(부품 외부에서 조가 닫힘) 또는 내부 확장 그리핑(조가 부품 내부 보어로 열려 있음)으로 구성될 수 있습니다. 손가락 끝 디자인에 따라 그립 방향이 결정됩니다. 에어 실린더 본체와 메커니즘은 동일합니다. 일부 카탈로그 장치에는 키트에 외부 및 내부 핑거팁 세트가 모두 포함되어 있습니다. 내부 확장 모드에서는 조가 안쪽이 아닌 바깥쪽으로 밀리고 조 가이드의 반력 하중 방향이 다르기 때문에 파지력 계산이 변경됩니다.
앵귤러 에어 그리퍼 실린더에 비해 공기 공급 압력이 너무 낮은지 어떻게 알 수 있나요?
공급 압력이 부족하다는 가장 일반적인 징후는 느린 조 작동 속도, 실제 부품의 불완전한 조 폐쇄(센서가 부품이 아닌 기계적 정지 장치에서 작동함), 동일한 공급 매니폴드의 여러 그리퍼 장치에 걸쳐 일관되지 않은 그리핑입니다. FRL(필터-조절기-윤활 장치) 업스트림이 아닌 그리퍼 포트에서 피크 홀드 기능이 있는 디지털 압력 게이지를 사용하십시오. 그리퍼의 압력은 최대 수요에서도 공기 실린더 데이터시트에 지정된 최소 작동 압력 이상으로 유지되어야 합니다. 작동 중에 압력이 정격 최소값 아래로 떨어지면 공급 튜브 직경을 늘리거나 그리퍼 뱅크 근처에 로컬 소용량 저장소(어큐뮬레이터 탱크)를 추가하십시오.
공급 압력이 정확할 때에도 앵귤러 에어 그리퍼 실린더가 천천히 열리거나 닫히는 원인은 무엇입니까?
가장 가능성이 높은 원인은 공급 또는 배기 라인의 속도 컨트롤러(니들 밸브 유량 제어)가 부분적으로 닫히거나 막힌 것입니다. 속도 컨트롤러는 일반적으로 시운전 중에 설정되고 절대 건드리지 않습니다. 그러나 내부 오염 물질 축적으로 인해 점차적으로 흐름이 제한됩니다. 두 번째 가능성은 부분적으로 꼬이거나 접힌 공압 튜브입니다. 특히 로봇 손목 동작에 따라 튜브가 반복적으로 구부러져야 하는 그리퍼 설치의 경우 더욱 그렇습니다. 세 번째는 저전압 상태 또는 부분적으로 손상된 솔레노이드 코일로 인해 완전히 전원이 공급되지 않는 밸브 솔레노이드입니다. 캐비닛 터미널뿐만 아니라 라인이 로드된 솔레노이드 밸브 코일의 공급 전압을 확인하십시오.
에어 실린더 고장 시 턱 열림을 방지하기 위해 잠금 장치를 추가할 수 있습니까?
예. 이를 "자동 잠금" 또는 "전원 끄기 유지" 그리퍼라고 하며 여러 각도 공기 그리퍼 실린더 제조업체는 이를 카탈로그 옵션으로 제공합니다. 가장 일반적인 접근 방식은 공기 압력이 손실될 때 조를 제자리에 고정하는 조 샤프트의 기계식 스프링 장착 브레이크입니다. 에어 실린더에 압력을 가하여 열거나 닫으면 브레이크가 해제됩니다. 일부 설계에서는 공기 실린더 자체에 스프링-닫힘 메커니즘을 사용합니다. 여기서 한 포트는 스프링이 장착되고 다른 포트는 공압으로 작동됩니다. 이는 공기 손실에 대한 기본 상태가 닫혀(그립핑) 있음을 의미하며, 이는 낙하된 부품으로 인해 안전 위험이 발생하는 머리 위 부품 이송에 더 안전합니다.
앵귤러 에어 그리퍼 실린더는 일반적으로 연속 생산에서 얼마나 오래 지속됩니까?
주요 제조업체(SMC, Festo, SCHUNK, Pneumax)의 정격 사이클 수명은 소구경 장치의 경우 500만 주기부터 대구경의 중부하 작업 장치의 경우 5천만 주기까지입니다. 분당 10사이클, 하루 24시간, 연간 250일, 1,000만 사이클은 약 2.8년의 연속 작동에 해당합니다. 실제 서비스 수명은 공기 실린더가 압력 제한 내에서 깨끗하고 건조한 공기에서 작동되고 순간 정격 내에서 손끝 하중으로 작동될 때 정격 수명을 초과하는 경우가 많습니다. 실제로 수명을 제한하는 가장 일반적인 요인은 앵귤러 그리퍼 메커니즘 자체의 기계적 마모보다는 오염된 압축 공기입니다.
협동로봇(코봇)에 앵귤러 에어 그리퍼 실린더를 사용할 수 있나요?
그렇습니다. 이러한 조합은 유연한 제조 분야에서 점점 더 보편화되고 있습니다. 주요 통합 고려 사항은 무게(코봇 페이로드 용량은 일반적으로 3~16kg입니다. 그리퍼와 툴링, 부품은 이 제한 내에 있어야 함)와 로봇 손목으로의 압축 공기 라우팅입니다. 대부분의 코봇 제조업체는 베이스에서 도구 플랜지로 압축 공기를 전달하는 로봇 암에 통합 공압 채널을 제공하므로 걸림이 발생할 수 있는 외부 튜브가 필요하지 않습니다. 각진 에어 그리퍼 실린더 본체와 손가락 끝 질량이 코봇 페이로드 계산에 포함되어 있는지 확인하고 그리퍼의 주기 속도가 코봇의 최대 도구 변경 및 픽플레이스 속도와 호환되는지 확인하세요.
비표준 보어 또는 스트로크가 있는 맞춤형 앵귤러 에어 그리퍼 실린더의 일반적인 리드 타임은 얼마나 됩니까?
표준 카탈로그 앵귤러 에어 그리퍼 실린더는 일반적으로 유통업체 재고로 구매하거나 공장 출고 시 1~3주 이내에 구매 가능합니다. 맞춤형 보어 크기, 비표준 각도 스트로크, 특수 본체 재질(티타늄, 전체 316L 스테인레스) 또는 표준 T 슬롯 위치 외부의 통합 센서 위치에는 일반적으로 도면 승인 후 6~12주가 소요됩니다. 대량 OEM 프로그램(일반적으로 연간 500개 단위)의 경우 제조업체는 NRE 비용을 절감하면서 맞춤형 각도 공기 그리퍼 실린더 설계를 개발할 의향이 있을 수 있습니다. 프로젝트 일정을 확정하기 전에 지정된 모델이 카탈로그 항목인지 맞춤 주문인지 항상 확인하세요.
