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공기압 액추에이터의 중간정지
1. 다단실린더의 중간정지회로
공기압 액추에이터의 중간정지 방법에 대해 계속 설명한 바와 같이 중간정지 방법중 가장 정확한 방법이 다단실린더를 이용한 방법이다. 그러나 다단실린더는 실린더의 길이 방향으로 공간을 많이 차지하므로 공간적 제약이 있는 경우 사용이 불가능하게 된다.
[그림 1]은 다단실린더의 중간정지 기본 회로이다. 이회로는 3포트 2포지션 N.G형 밸브3개를 다단실린더의 포트에 각각 연결한 것으로서 이 회로는 기초로 해서 필요에 따라 변경이 가능하다.
[그림 1]의 회로는 실린더가 수평으로 설치된 경우 사용하는 회로로서 만약 이 회로를 수직으로 부착된 다단 실린더에 적용한다면 위험을 초래할 경우가 있으므로 주의해야 한다.
표시기호
가. 다단실린더가 수평으로 설치된 경우의 회로구성
다단실린더가 수평으로 설치된 경우는 [그림 1]과 같이 회로를 구성하여 사용한다. 이 회로에서 Sol. C를 통전하면 "나" 실린더가 전진하고 동시에 "가" 실린더도 전진한다. 이 때 "나" 실린더가 행정 끝단에 도달하여 정지하면 "가" 실린더도 동시에 정지한다. 즉, 이 때 실린더는 중간에 정지하게 된다. 또한 Sol.B를 통전하면 "나" 실린더의 위치변동은 없고 "가" 실린더의 끝단까지 이동한다. Sol. A를 통전하면 "가" 실린더가 후진하고 동시에 "나" 실린더도 "가" 실린더에 의해 동시에 후진하여 끝단에 도달하게 된다. 만약 후진시에도 중간정지를 필요로 한다면 Sol. A를 통전할 때 Sol. C는 자기유지되어 있어야 한다.
다단실린더를 구동하는 [그림 1]의 회로를 사용할 경우 주의해야 할 사항은 "나" 실린더가 전진하여 정지할 때, "가" 실린더도 동시에 정지하여야 하지만 때로는 그렇지 못한 경우도 발생하게 되는데 이 원인은 "가" 실린더의 이동시 관성력에 의해 정지하지 않고 밀려나가는 경우이다.
따라서 이와 같은 현상이 발생할 경우가 있는 곳에는 [그림 1]을 사용하지 않고 [그림 2]를 사용하여 다단실린더를 구동한다.
[그림 2]는 [그림 1]과 같은 밸브를 사용하지만 밸브가 2개밖에 없다. 이 회로는 다단실린더의 헤드측 포트에만 밸브를 연결하고 "가" 실린더의 로드측 포트에는 직접 공급배관을 한 경우이다. 이 회로의 구동은 Sol. B를 통전하여 "나" 실린더를 이동시키면 "가" 실린더의 로드측에 압축공기가 존재하지만 "나" 실린더의 수압단면적이 "가" 실린더 로드측 수압면적보다 크기 때문에 실린더는 서서히 앞쪽으로 전진하여 이동하게 된다.
"나" 실린더가 행정 끝단에 도달하면 "가" 실린더도 "나" 실린더와 동시에 정지하게 되지만 "나" 실린더를 구동하는 밸브의 신호를 끊으면 "가" 실린더의 로드측으로 압축공기가 계속 공급되고 있으므로 "가", "나" 실린더는 모두 후진하게 된다. 따라서, 이와 같은 경우는 "나" 실린더를 구동하는 밸브의 신호를 계속 유지시켜야 한다. 또한 "가" 실린더를 끝단까지 이동시키기 위해서는 Sol. A를 통전하면 된다. 이때도 마찬가지로 실린더의 이동시간이 길게 되고 "가" 실린더가 전진된 상태를 유지하기 위해서는 Sol. A를 자기유지시켜야 한다.
따라서 전진시간이 길어지는 단점을 보완하기 위해 [그림 3]과 같이 "가" 실린더의 로드측으로 공급되고 있는 압축공기의 압력을 낮춤에 의해 실린더의 이동시간을 줄일 수 있고, 이 경우 "가" 실린더의 이동시 발생하는 로드측 압축공기의 배기는 압력제어밸브에 의해서만 배기되므로 실린더의 속도가 만족스럽지 못하게 된다.
따라서 이 경우 사용하는 압력제어밸브는 배기능력(릴리프 능력)이 큰 기기를 사용하여야 하고, 만약 일반 압력제어밸브(배기능력이 작은 밸브)를 사용할 경우는 [그림 4]와 같이 "가" 실린더의 로드측과 압력제어밸브 사이에 급속배기밸브를 설치하여 공급은 압력제어밸브를 통해 공급하고 배기는 급속배기밸브를 통해 배기시키는 시스템을 사용하면 된다. [그림 3], [그림 4]와 같이 "가" 실린더의 로드측을 공급되는 압력을 낮춤에 의해 실린더의 로드측과 헤드측의 압력차를 크게 함으로서 실린더의 이동시간은 짧아지게 된다. |
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