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밸브를 이용한 실린더 구동
일반적으로 공기압 실린더를 구동하는 밸브는 사용 용도와 조건에 따라 각각 다르게 된다. 그 중 복동실린더를 구동하는 대표적인 회로를 [그림 1]에 표시했다.
[그림 1]에서 사용된 5포트 밸브는 복동실린더 구동의 기본이 되고 전호에서 설명했듯이 2위치, 3위치로 구분된다. 또한, 싱글 솔레노이드형과 더블 솔레노이드형으로 구분되어 조건에 따라 적절한 형식을 사용하여야 한다. 공기압 실린더를 구동하는 5포트 밸브이외에 2포트 밸브, 3포트 밸브가 각각 사용되는데 밸브는 실린더의 구동용으로 사용되기 보다는 실린더의 위치 또는 속도를 제어하는 용도로 사용되는 경우가 많다.
[그림 2]는 공기압 실린더를 구동시키는 밸브의 종류를 나타내고 있다. [그림 2]에서 나타냈듯이 2포트, 3포트, 5(4)포트 밸브, 단동실린더를 구동하는 용도로는 3포트 밸브가 주로 사용된다.
다음은 [그림 2]에 나타낸 밸브들의 특징과 용도에 대해 설명한다.
2포트 밸브
2포트 밸브는 공기의 흐름을 개, 폐하는 용도로 주로 사용되지만 실린더의 구동에 있어서는 마스터 밸브와 실린더 사이에 위치하여 실린더로 공급, 배기되는 압축공기의 흐름을 제어하는 용도로 사용된다. 그러나 [그림 2]의 2포트 밸브는 내부의 밀폐작용을 하는 스템에 의해 개폐를 행하므로 스템의 형상, 밸브의 작동방식에 따라 흐름을 제어하는데 차이가 있으므로 주의해야 한다.
일반적으로 밸브의 작동방식은 직동식과 파일럿식으로 구분되고, 이중 직동식은 흐르는 유체의 영향을 받지 않으므로 장시간 흐름을 개, 폐하는 경우 문제가 발생되지 않지만 파일럿식의 경우 유체의 의해 밸브의 개폐를 행하므로 파일럿의 공급이 차단된 경우 밸브가 동작되지 않으므로 사용시 주의하여야 한다. 또한 밸브를 개폐하는 스템의 형상, 재질에 따라 LEAK가 발생되는 경우가 있으므로 밸브선정시 LEAK의 유무에 주의하여 선정하여야 한다.
[그림 3]은 2포트 밸브를 이용하여 실린더의 위치를 제어하는 회로이다. 공기압 실린더는 우측에 부착된 5포트밸브에 의해 전진, 후진 동작을 행하고 실린더에 부착된 오토스위치에 의해 실린더의 위치를 감지하여 원하는 위치에 실린더를 중간 정지시킨다. 정지되어 있는 시간에 따라 N.C(NORNAL CLOSED)형과 N.O(NORNAL OPEN)형을 선택하여, 구동시 솔레노이드의 발열에 의한 트러블을 방지하여야 한다. 예를 들어 장시간 정지되어 있어야 하는 경우, 또는 실린더의 구동중 정전시 실린더의 움직임이 없어야 하는 경우는 N.C형을 사용하고 반대로 정지시간이 짧을 경우는 N.O형을 사용한다.
마지막으로 유로차단시 완전 차단을 요구하는 경우는 2포트 밸브에 체크 밸브가 내장된 형식을 사용하면 LEAK량을 최소화할 수 있다. [그림 4]
3포트 밸브
단동실린더를 구동하는 기본이 되는 밸브가 3포트 밸브이다. 3포트 밸브는 전호에서 설명했듯이 2포트 밸브 2개를 조합한 역할을 하는 밸브이다. 3포트 밸브도 2포트 밸브와 마찬가지로 N.C형, N.O형으로 구분된다. 3포트 밸브로 단동실린더를 구동함에 있어서 N.C와 , N.O은 실린더의 초기상태에서 따라, 정전시 실린더의 위치에 따라 선택이 달라진다. 한 가지 예로[그림 5]와 같이 실린더의 초기 상태가 후진상태일 경우 밸브는 N.C형 밸브를 사용하고 반대로 전진상태일 경우는 N.O형 밸브를 사용한다.
복동실린더를 구동하는 경우는 3포트 밸브 2개를 조합하여 5포트 밸브의 기능을 갖게 함으로서 구동이 가능하다. [그림 6]과 같이 회로를 구성하는 경우, 일반적인 5포트 2위치 밸브를 사용하는 경우에 비해 여러 가지 밸브의 형상을 만들 수 있는 특징을 갖고 있다.
이 외에 3포트 밸브는 실린더의 구동뿐만 아니라 브레이크 부착 실린더의 브레이크 해제 용도로도 사용되고 기타 공기압 시퀀스를 꾸미는 기본이 되는 밸브이다. |
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