공압 실린더의 종류-2/2

완충 장치의 유무

실린더의 피스톤 속도가 빨라지면 피스톤이 헤드 커버나 로드 커버에 닿을 때에 충격력이 발생한다. 특히 부하의 관성력 리 크면 충격으로 인해 피스톤이나 피스톤 로드가 파손하는 경우가 있습니다. 실린더 행정 끝에서 이 충격력을 완화시키는 기구를 완충 장치라고 하며 공압 실린더는 완충 장치가 내장된 실린더와 완충 장치가 없는 실린더로 구별됩니다. 완충장치가 있는 실린더도 한쪽에만 있는 경우와 양쪽 모두에 있는 형식이 있습니다.

오나충 기구는 주로 소형의 실린더에서는 고무 댐퍼를 사용하지만 주로 직경이 40mm 이상인 실린더에서는 에어쿠션 기구를 사용하며 에어쿠션은 공기의 압축성을 이용한 원리로 이 방식은 대부분 가변식의 구조이며 KS에서도 실린더 직경에 따라서 쿠션 스트로크의 길이를 규정하고 있습니다.

 

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복합 실린더

복합 실린더는 두 개 이상의 공압 실린더를 조합시켜 기능을 다양화한 특수 실린더로 텔레스코프 실린더, 탠덤 실린더, 다위치 제어 실린더 등이 있습니다. 텔레스코프형 실린더는 긴 행정 거리를 얻을 수 있도록 다단 튜브형 로드를 가진 실린더를 말하며 단동 및 복동이 있으나 속도 제어가 곤란하고, 전진 끝단에서 출력이 떨어지는 단점이 있습니다.

탠덤 실린더는 두 개의 복동 실린더를 조합시킨 것으로 두 개의 피스톤에 압축 공기가 공급되기 때문에 실린더 출력은 두 배가 되므로 공압 실린더에서 직경은 한정되고 반면에 큰 힘이 요구되는 것에 적당합니다.

다위치 제어 실린더는 여러 개의 복동 실린더를 동일 축 선상으로 연결하고 각각의 실린더를 제어함에 따라 몇 개의 위치를 제어하는 것으로 위치 정밀도가 높은 다위치 제어에 적당합니다.

 

위치 결정 형식에 따른 분류

일반적인 공압 실린더는 전진 끝단과 후진 끝단에서 그 위치가 제어되지만 최근에는 중간 정지의 요구가 증가되어 다위치 제어 실린더나 브레이크붙이 실린더, 포지셔너 실린더 등이 많이 사용됩니다. 브레이크붙이 공압 실린더는 브레이크 기구를 내장하여 임의 위치에서 0.1~1mm 정도의 위치 제어가 가능합니다. 또한 포지셔너 실린더는 입력 신호에 대한 행정 거리가 일정한 함수 관계가 되도록 하여 위치를 결정하는 것으로 대표적 예로 서보 실린더가 있습니다.

 

기타 실린더

공압 실린더는 위에 설명한 종류 외에도 가변 행정 실린더나 충격 실린더, 유압 기구와 조합한 히이드로 체커 실린더 등이 있습니다.

가변 행정 실린더는 행정 거리를 조절하기 위해 헤드 커버부에 나사를 삽입하여 스토퍼 역할을 하는 구조로 되어 있습니다. 충격 실린더는 실린더를 급속히 작동시키기 위한 공기 저장실이 있어 이 저장실로부터 다량의 공기를 공급받아 급속 작동하여 속도 증가로 인한 충격력으로 작업을 하며 공압 프레스 등에 사용됩니다. 하이드로 체커 실린더는 공압 실린더와 유압 실린더를 직렬 또는 병렬로 조합시킨 것으로 정밀 저속 작동이나 중간 정지의 정밀도가 요구되는 곳에 사용됩니다. 공압 실린더는 압축성 유체를 동력원으로 하기 때문에 저속으로 작동시키면 스틱 슬립 현상이 발생하여 원활한 운동이 안되며 또한 행정 거리 중간에서 정확하게 정지시키는 것도 곤란합니다. 따라서 작동 신호는 공압 실린더에서 얻고 속도 제어는 유량제어 밸브를 사용, 폐회로로 구성된 유압 실린더로 제어하는 것입니다. 하이드로 체커 실린더는 드릴의 정밀 이송이나 소형 밀링 머신에서 테이블 이송 기구 등에 사용됩니다.

이밖에도 공압 실린더는 최근 자동화 장치나 간이 로봇 등에 그 사용이 증대되면서 사용자의 요구도 다양해져 여러 가지 특수 실린더가 사용되고 있습니다 로드 회전 방지 실린더는 피스톤 로드가 원형이 아닌 각형이나 타원형으로 하여 로드의 회전을 방지하기 때문에 종전에  회전을 방지하기 위한 가이드의 부착이 필요 없게 되었습니다.

일명 콤펙트 실린더라고 불리는 박형 실린더는 클램프나 압입 등의 짧은 스트로크 용도에 적합하도록 제작된 것으로서 표준 실린더에 비해 길이가 짧아 설치 면적이 작아지는 이점이 있습니다. 또한 실린더 튜브 외주가 각형이고 고정용 구멍이 있어 별도의 마운트 기구가 필요 없고 단지 볼트만으로 확실히 고정할 수 있는 특징을 가지고 있습니다.

또한 가이드가 부착된 박형 실린더, 실린더 헤드부에 스케일이 부착되어 실린더의 스트로크를 0.1mm 단위까지 검출할 수 있는 스케일 실린더, 컨베이어 라인의 자동화와 성력화를 위한 스토퍼 실린더, 실린더 헤드부에 마운트 기구가 장착된 프리 마운트 실린더 등 매우 많은 종류의 실린더가 제작되고 판매되고 있습니다.