공압1-실린더방향제어

공압제어 첫번째 시간 기본적인 용어들 그리고 가장 기본이 되는 단동실린더와 복동실린더의 제어 방법에 대해서 살펴보도록 하겠습니다. 우선은 이제 간략한 공압회로를 이렇게 표현을 했습니다. 우리가 공압회로를 나타내기 위해서 공압 심벌들을 사용하게 됩니다. 이것은 우리가 전기회로를 나타내기 위해서 전기 심벌들을 사용하는 것과 동일한 거죠. 그래서 공압회로를 사용하기 위한 심벌들이 있는데 가장 기본이 되는 실린더 그리고 밸브 그리고 배관과 관련된 여러 기기들 이런 것들이 공압회로를 나타내는 그런 기본적인 요소가 되겠습니다. 우리가 공압제어를 하게 되면 가장 먼저 우리가 살펴보는 게 단동실린더와 복동실린더라고 하는 실린더의 형태를 보게 되는데 단동실린더는 실린더 안에 스프링이 내장되어 있어서 공압을 인가하고 또 공압이 빠져나오는 그런 부분들이 이렇게 하나로 이루어져 있구요. 스프링에 의해서 자동으로 후진 상태를 유지하도록 이렇게 만들어 주는 실린더가 단동실린더구요. 복동실린더는 안쪽에 다른 스프링 같은 요소가 없이 공압이 들어가고 나가고 또 들어가고 나가는 그 포트가 두 개로 이렇게 개별적으로 이루어져 있는 이런 실린더를 우리가 복동실린더라고 이야기를 합니다. 그래서 어떤 실린더를 사용하느냐에 따라서 우리가 적용할 수 있는 밸브의 형태도 달라지게 되어 있습니다. 기본적으로는 단동실린더를 제어하기 위해서 보통 3-2-way 형태의 밸브를 사용하게 됩니다. 포트가 하나 둘 세 개 그리고 이 밸브가 가질 수 있는 방이 이렇게 두 개가 있죠. 그래서 우리 3-2-way라고 하는 거죠. 3-port 그 다음에 2-way라고 이야기를 하고요. 복동실린더를 제어하기 위한 형태로 5-2-way 밸브를 사용하는데 포트가 5포트 전환될 수 있는 경우의 수가 2개로 되어 있죠. 그래서 5포트 2-way 밸브라고 이야기를 하는 거죠. 그 다음에 보통 밸브의 작동 방식이 어떻게 되어 있느냐에 따라서 여러 가지 이름이 붙게 되는데 우리가 순수하게 공압으로 작동하는 밸브들은 그 밸브를 작동시키기 위한 여러 가지 푸시버튼이라든가 또는 외부 작동형이라든가 또는 외부 리미트형이라든가 이런 것들이 있는데 일반적으로 우리가 다루고 있는 전기공압에서는 솔레노이드 밸브를 이용하기 때문에 보통 편솔레노이드 밸브, 양솔레노이드 밸브 이런 형식으로 우리가 그 밸브의 이름을 붙여 주게 됩니다. 한쪽에만 이렇게 솔레노이드가 있으면 편솔레노이드 밸브라고 하고 편솔레노이드 밸브는 이렇게 스프링에 의해서 복귀가 되는 형식이 편솔레노이드라면 양솔레노이드는 반대쪽에도 솔레노이드 밸브가 붙어 있는 형식이 있습니다. 그런 것들을 우리 양솔레노이드 밸브라고 이야기를 하는 거죠. 그래서 이렇게 실린더를 전진 후진 시켜주기 위한 용도로써 사용하는 이런 밸브들을 방향제어 밸브라고 이야기를 하는 겁니다. 방향제어 밸브, 디렉션 컨트롤 밸브라고 이야기를 하는 거고요. 이런 편솔 밸브와 양솔 밸브에 대한 상세한 내용들은 후반부에 다시 설명을 한번 할 겁니다. 그 다음에 우리가 이렇게 압축 공기가 들어가는 포트가 있다면 이제 그 공기가 실린더에서 빠져 나와서 대기 중으로 빠져 나가는 그런 라인이 필요한데 그런 포트를 우리가 배기포트라고 이야기를 합니다. 배기포트. 배기포트에는 소음기라고 하는 것이 붙어서 배기되는 소음을 줄여주기 위한 용도로 소음기를 붙이게 됩니다. 배로에서 나타낼 때는 바깥쪽으로 나가는 삼각형을 표시하게 되고요. 이제 나중에는 우리가 앞부분에 이런 부분들을 생략을 하고 파워포트는 삼각형이 이렇게 들어가는 방향으로 밸브 쪽으로 들어가는 방향으로 이렇게 삼각형으로 표시를 하면 그 포트는 이제 파워포트 공급포트라고 이렇게 이해를 하시면 되겠습니다. 앞쪽을 보시면 우리가 압축공기를 만들어서 압축공기를 저장하고 또 전달하는 역할을 하는 것을 컴프레서라고 했습니다. 그래서 간략하게 컴프레서를 이런 기호로 나타냈구요. 컴프레서에서 어떤 배관을 타고 어떤 장비 앞으로 오게 되겠죠. 공압을 사용하게 되는 어떤 장비 앞으로 공압이 전달되어 오게 되는데 보통 장비의 앞에 붙는 기기가 있는데 그런 것들을 우리가 에어서비스 유닛이라고 이야기를 합니다. 에어서비스 유닛. 그래서 이 에어서비스 유닛의 구성은 우리가 줄여서 FRL이라고도 하는데 이 FRL의 F는 필터 이렇게 점선으로 점점점 이렇게 나와있는 부분이 필터입니다. 공압1-실린더방향제어 공압1-실린더방향제어 에어서비스 유닛이 장착이 되는 거고요. 그 서비스 유닛과 함께 셧오프 밸브가 하나가 이제 추가가 되는데 보통 이 셧오프 밸브의 역할은 뭐냐면 우리가 전기 시스템에서 메인 차단기를 끄고 또 켜고 함으로써 우리가 시스템에 전기를 공급하고 차단하는 그런 역할을 하는 것처럼 이렇게 셧오프 밸브를 이용해서 공기를 압축공기를 인가하기도 하고 또 차단하기도 하는 그런 역할을 하는 겁니다. 그래서 여기에 2-2-way 형식 즉 그냥 여기서 끊어주고 차단해주는 역할의 그런 2-2-way 밸브를 사용할 수도 있지만 우리가 지금 이 형식은 3-2-way 형식의 셧오프 밸브를 이제 사용을 하게 됩니다. 그래서 이 3-2-way 형식의 밸브를 사용하게 되면 차단이 됐을 때 내부에 있는 공기들이 이렇게 이제 대기 중으로 빠져나감으로써 우리가 힘으로 손으로 이렇게 뭐 밸브를 밸브가 아니고 이 실린더들을 조작할 수 있는 이제 완전히 압축된 상태를 빼어 버리는 거죠. 해제시키는 거죠. 이 안에 있는 압력들을. 그렇게 함으로써 우리가 이제 조금 안전상의 이유로 실린더를 조작할 수 있도록 그렇게 이제 만들어 주는 경우입니다. 물론 어떤 셧오프 밸브가 차단이 됐을 때 우리가 실린더가 움직이지 않도록 하기 위해서는 별도의 또 다른 공압 기기들을 이제 사용할 수가 있습니다. 자 그런 부분들은 나중에 우리가 하나하나 추가하면서 살펴보도록 하고요. 우선은 이런 서비스 유닛을 통해서 기본적으로 서비스 유닛과 함께 있는 셧오프 밸브를 열고 닫음으로써 공기를 인가하고 또 차단할 수 있다라고 하는 것을 기억하시면 되겠습니다. 자 일단은 간략하게 설명을 했구요. 한번 동작되는 모습을 시뮬레이션을 실행을 시켜서 보도록 하겠습니다. 지금은 압축공기는 이렇게 전달이 되고 있지만 서비스 유닛까지 전달은 됐지만 셧오프 밸브가 지금 차단이 되어 있기 때문에 이쪽에는 공기가 전달이 안 되는 상태입니다. 여기서 이제 우리가 셧오프 밸브를 완전히 열어주도록 하겠습니다. 이렇게 열어주면 이제 공압이 여기까지 지금 전달이 됐습니다. 지금 빨간색으로 나타나는 부분이 지금 공기가 전달이 되고 있는 부분입니다. 지금 3-2-way 밸브 같은 경우는 초기 상태에 여기가 막혀 있기 때문에 앞쪽으로는 들어가지 못하죠. 이 실린더가 있는 쪽으로는 하지만 5-2-way 밸브 같은 경우는 초기 상태가 이쪽 방향으로 지금 연결이 되어 있기 때문에 이쪽 빨간 라인을 타고 실린더를 완전히 후진을 시키고 있는 그런 상태입니다. 자 이 상태에서 우리가 단동실린더를 전진시키기 위해서는 이제 밸브의 동작 신호를 인가를 하는 거죠. 그래서 제가 임의로 수동으로 동작을 시켰을 때 이렇게 밸브가 전환이 되면서 주공기가 이렇게 들어가서 스프링을 밀고 실린더를 전진시키는 겁니다. 자 그리고 다시 오프 신호를 주게 되면 밸브가 전환이 되고 스프링의 힘에 의해서 후진이 되고 그리고 안에 있던 공기들은 이쪽 라인을 통해서 대기 중으로 빠져나가는 거죠. 자 이번에는 복동실린더를 한번 제어해 보겠습니다. 여기에 있는 밸브에 조작신호를 가하게 되면 자 이렇게 이제 전환이 됐구요. 그 다음에 밸브의 상태가 전환이 됐기 때문에 이제 반대 방향으로 압축공기가 들어가고 실린더가 전진했죠. 그리고 안쪽에 있던 공기는 이쪽 라인을 타고 배기가 됐습니다. 다시 밸브를 원상태로 복귀시키면 다시 밸브가 전환이 돼서 반대로 실린더를 후진시키죠. 그리고 안에 있던 것은 다시 이쪽 라인을 통해서 배기를 시켜 주게 됩니다. 이런 식으로 단동실린더와 복동실린더를 제어를 하게 되는 거죠. 우리가 현장에서는 거의 대부분 다 이렇게 복동실린더를 많이 사용을 합니다. 단동실린더는 어떤 클램핑이라든가 어떤 특수한 용도로 일부 사용하기도 하지만 일반적으로는 거의 대부분 이렇게 이제 복동실린더의 형태를 많이 사용을 하게 됩니다. 자 우리가 이제 첫 시간에 이렇게 단동실린더와 복동실린더 그리고 기본적으로 실린더를 제어하기 위한 방향제어 밸브 그리고 공압 시스템의 공압을 차단하고 또 공급해 주는 그런 역할로써 에어서비스 유닛의 기본적인 구성에 대해서 같이 한번 살펴봤습니다.