애플리케이션에 맞는 공압 액추에이터 선택 방법 | 벱토 뉴매틱, 벱토 인더스트리얼의 공압 제품 라인

적합한 공압 액추에이터를 선택하려면 보어 또는 제품군을 비교하기 전에 필요한 동작과 안전 상태를 정의하십시오. 그런 다음 힘 또는 토크, 하중 가이드, 속도와 유량, 정지 에너지, 환경, 감지, 제조사가 명시한 정확한 한계를 확인하십시오. 압력-면적 방정식은 이론 힘을 정하지만 측하중, 모멘트, 동적 응답 또는 고장 시 거동은 정량화하지 않습니다. SMC 선정 자료는 구동력 검증과 가이드 특성을 구분하며, ISO 4414는 설계, 설치, 운전, 유지보수 단계의 공압 안전을 다룹니다. 따라서 타당한 선정은 동작 중 최저 동적 압력에서 작동하고, 작용하는 모든 힘과 모멘트를 견디며, 이동 질량을 정지시키고, 공기 또는 전원 상실 시 허용 가능한 상태에 도달해야 합니다. 최종 모델은 문서화된 최악 조건에서 설치된 기계로 시험하여 검증하십시오.

핵심 요점

이미 알고 있는 실린더 시리즈가 아니라 가공물의 동작, 하중 경로, 사이클, 고장 시 상태에서 시작하십시오.

힘, 중력, 가속도, 마찰, 공정 저항을 포함해 요구량을 계산하고 동작 중 사용 가능한 최소 압력에서 카탈로그 힘과 비교하십시오.

추력과 하중 가이드를 분리해서 보십시오. 실린더의 추력이 충분해도 과도한 측하중이나 모멘트 때문에 고장날 수 있습니다.

밸브, 튜브, 피팅, 배기 경로를 선택하기 전에 스트로크 시간을 자유 공기 유량 요구량으로 변환하십시오.

생산 모델을 승인하기 전에 정지 에너지, 환경, 감지, 장착, 설치 상태의 성능을 확인하십시오.

이 글은 애플리케이션 데이터에 기반한 방법을 제시합니다. 먼저 작동 원리와 일반적인 제품군이 필요하다면 공압 액추에이터란 무엇이며 어떻게 작동합니까?를 읽어 보십시오. 기술을 비교하려면 리니어 액추에이터 가이드 또는 리니어 및 로터리 액추에이터 가이드를 참조하십시오.

액추에이터를 선택하기 전에 어떤 정보가 필요합니까?

가장 유용한 선정 문서는 한 페이지짜리 애플리케이션 데이터 시트입니다. 공급업체가 "20 kg을 빠르게 이동"이라는 표현을 하중, 속도 또는 안전의 실제 요구사항을 숨기는 방식으로 해석하지 못하게 합니다.

제품을 비교하기 전에 다음 값을 기록하십시오.

선정 항목	최소 정보
동작	직선, 회전, 파지, 클램핑, 정지 또는 인덱싱
스트로크	직선 스트로크 또는 회전각, 필요한 끝 위치, 사용 가능한 설치 공간
이동 시스템	가공물, 툴링, 캐리지, 케이블 캐리어, 튜브와 각각의 무게 중심
방향	수평, 수직, 경사, 틸팅 또는 사이클 중 변화
공정 하중	밀기, 당기기, 클램핑, 절단, 성형, 유지 또는 외부 교란력
동작 프로파일	목표 이동 시간, 가속도, 감속도, 정지 시간, 허용 충격
운전 조건	분당 사이클, 운전 시간, 동시 액추에이터, 예상 수명
공기 조건	입구 최저 동적 압력, 온도, 공기 품질, 허용 윤활
가이드	외부 가이드, 통합 가이드, 지지되지 않은 하중, 측하중과 오프셋
환경	먼지, 세척, 부식, 클린룸, 식품 접촉 구역, 온도, 위험 구역
제어	밸브 상태, 센서, 중간 위치, 속도 조절, 진단
안전 상태	공기, 전원 또는 제어 신호 상실, 튜브 파손, 구성품 고장에 대한 응답
합격 기준	최소 힘, 최대 스트로크 시간, 위치 범위, 누설, 소음, 시험 하중

하나의 공칭점이 아니라 최소값과 최대값을 사용하십시오. 기계가 정지 상태에서는 6 bar를 공급받아도 동시 수요가 몰리는 동안 액추에이터 밸브에는 4.8 bar만 도달할 수 있습니다. 정지 상태 게이지에 근거한 선정은 생산 활동이 가장 큰 순간에 멈추는 실린더를 만들 수 있습니다.

데이터 시트를 애플리케이션 한계에 대한 계약으로 보십시오. 모든 계산, 카탈로그 확인, 견적, 합격 시험은 같은 하중, 압력, 방향, 속도, 환경을 기준으로 해야 합니다. 이 한계 중 하나라도 바뀌면 선정을 다시 검증해야 합니다.

최저 동적 압력은 지정된 동작이 진행되는 동안 해당 밸브의 입구 또는 액추에이터 챔버에서 사용할 수 있는 가장 낮은 압력입니다. 힘을 선정할 때는 컴프레서 설정 압력이나 정지 상태 게이지보다 유용합니다.

액추에이터 제품군 선정은 동작과 하중 경로에서 시작합니다

최종 보어를 계산하기 전에 기계적 구조를 선택하십시오. 제품이 해당 기능을 수행하도록 설계되고 치수가 정해진 경우가 아니라면 액추에이터가 가이드, 베어링, 브레이크 또는 안전 장치 역할까지 동시에 맡도록 해서는 안 됩니다.

애플리케이션 조건	검토할 액추에이터 제품군	핵심 검토 항목
외부 가이드가 있는 직선 밀기 또는 당기기	단로드 실린더	압축 시 로드 좌굴, 정렬, 장착부 반력
컴팩트한 가이드 이송 또는 프레스 테이블	가이드 실린더 또는 트윈 로드 실린더	허용 힘과 모멘트, 휨, 베어링 유형
축방향 설치 공간이 제한된 긴 스트로크	기계식 결합 로드리스 실린더	가이드 하중, 씰 밴드 환경, 복합 하중 규칙
구동력이 제한된 밀폐형 장거리 동작	자기 결합 로드리스 실린더	자기 결합 한계, 분리 시 결과, 외부 가이드
제한된 각도의 회전	베인형 또는 랙 앤 피니언 로터리 액추에이터	토크 곡선, 관성, 각도, 백래시, 축 하중, 정지 에너지
가공물 파지	평행, 앵귤러 또는 3조 그리퍼	실제 핑거 길이에서의 파지력, 그리퍼 모멘트, 압력 상실 시 거동
높은 반복정밀도가 필요한 다중 위치 동작	서보 공압 또는 전기 축	피드백, 튜닝, 하중 변화, 정확도와 정착 요구사항
수직 하중 지지	인증된 유지 솔루션을 갖춘 실린더	위험성 평가, 정지 거리, 잠금/브레이크 거동, 해제 로직

표준 단로드 실린더에 장비가 측하중이나 오프셋 모멘트를 가하면 일반적으로 외부 가이드가 필요합니다. 가이드 실린더는 구동과 가이드를 결합하지만 테이블에도 힘, 모멘트, 휨, 속도, 수명에 대한 정해진 한계가 있습니다. SMC 가이드 실린더 선정 자료는 하중, 정확도, 휨이 모델, 보어, 속도, 돌출 길이에 따라 달라진다고 명시합니다(SMC 가이드 실린더 특성, 2026년 조회). 로드리스라고 해서 무제한 하중을 의미하지는 않습니다. 기본 로드리스 실린더는 동작을 전달하는 데 그칠 수 있지만, 가이드형 제품군은 카탈로그가 정한 하중과 모멘트 조합을 지지할 수 있습니다. 회전 방지 기능은 더 구체적인 검토가 필요합니다. 비원형 로드, 트윈 로드, 가이드 로드는 회전을 억제할 수 있지만 이 기능만으로 선형 정확도, 강성, 반복정밀도가 결정되지는 않습니다. 이러한 특성에는 베어링, 휨, 장착, 하중 오프셋, 감지에 관한 제품별 데이터가 필요합니다.

필요한 선형 힘은 어떻게 계산합니까?

단로드 복동 실린더의 전진 및 후진 이론 힘은 다음과 같습니다.

F_{\mathrm{ext,th}} = p_{\mathrm{ext}} A_p

F_{\mathrm{ret,th}} = p_{\mathrm{ret}} \left(A_p-A_r\right)

여기서:

$F_{\mathrm{ext,th}}$ 와 $F_{\mathrm{ret,th}}$ 는 뉴턴 단위의 이론 힘입니다.
$p_{\mathrm{ext}}$ 와 $p_{\mathrm{ret}}$ 는 파스칼 단위로 표시한 챔버의 게이지 압력입니다.
$A_p=\pi D^2/4$ 는 제곱미터 단위의 피스톤 면적입니다.
$A_r=\pi d^2/4$ 는 제곱미터 단위의 로드 면적입니다.
$D$ 는 보어 직경이고 $d$ 는 로드 직경이며, 두 값은 미터로 표시합니다.

이 방정식은 유효 면적에 작용하는 압력을 설명합니다. 씰 저항, 배압, 가속도, 중력, 정렬 불량 또는 공정력은 포함하지 않습니다. 컴프레서에 설정한 압력이 아니라 동작 중 챔버에서 예상되는 최저 압력을 사용하십시오.

동작 방향의 요구 힘을 계산하십시오.

F_{\mathrm{demand}} = F_{\mathrm{process}} + ma + mg\sin\theta + F_{\mathrm{friction}} + F_{\mathrm{external}}

여기서 $m$ 은 등가 이동 질량, $a$ 는 필요한 가속도, $g$ 는 중력 가속도, $\theta$ 는 수평 기준으로 측정한 동작 각도이며 나머지 항은 동작을 방해할 수 있는 공정력, 마찰력, 외력을 나타냅니다. 부호를 일관되게 사용하십시오. 예를 들어 아래쪽으로 움직이는 수직 하중은 실린더 추력에 단순히 더하는 힘이 아니라 동작을 돕는 하중일 수 있습니다.

수평 축에서는 가이드가 하중의 $mg$ 중량을 지지하므로, 중량이 자동으로 수평 구동력이 되지는 않습니다. 수평 계산에는 가이드 마찰, 가속도, 케이블과 튜브 저항, 씰 저항, 경사, 공정력을 포함해야 합니다. 따라서 50 kg의 수평 하중을 490 N의 수평 저항으로 바로 환산하는 것은 잘못입니다.

도구실린더 선정실린더 힘 계산기정확한 제품 카탈로그로 결과를 확인하기 전에 보어, 로드 직경, 최소 작동 압력, 명시적 마찰 여유, 문서화된 선정 계수를 사용해 전진 및 후진 힘을 예비 확인하십시오.힘 = 압력 × 유효 면적보어 직경로드 직경작동 압력마찰 여유계산기 열기

이 계산기는 예비 선정 도구입니다. 기본 여유값을 제조사의 공칭값으로 간주하지 마십시오. 예를 들어 SMC의 일반 실린더 가이드는 정적 운전, 동적 운전, 가이드가 있는 수평 동작에 서로 다른 하중 계수를 사용하며 고속 중부하 운전에는 추가 저감이 필요합니다(SMC 공압 실린더 선정 가이드, 2026년 조회). 보편적인 비율 대신 선택한 제품군과 운전 조건에 대해 공개된 규칙을 적용하십시오.

40 mm 보어로 수정한 예

챔버에서 6 bar가 측정되는 40 mm 보어 로드리스 실린더의 예비 검증을 수행한다고 가정해 보겠습니다.

A_p=\frac{\pi(0.04)^2}{4}=1.257\times10^{-3}\ \mathrm{m^2}

F_{\mathrm{th}}=600{,}000\times1.257\times10^{-3}\approx754\ \mathrm{N}

결과는 이론적인 구동력 754 N입니다. 이것만으로 액추에이터가 50 kg 캐리지를 이동할 수 있다는 뜻은 아닙니다. 애플리케이션에는 여전히 가속도, 가이드 마찰, 케이블 저항, 공정력, 최저 동적 압력, 제품별 선정 계수가 필요합니다. 가이드는 수직 중량과 모든 오프셋 모멘트도 지지해야 합니다.

측하중과 모멘트는 어떻게 확인합니까?

구동력과 가이드 하중을 분리하십시오. 후보 액추에이터에 고정된 좌표계에서 시작한 다음 모든 이동 질량과 외력을 실제 작용점에 배치하십시오. 툴링 플레이트, 브래킷, 케이블 캐리어, 튜브, 가공물, 공정력을 포함하십시오.

힘에 수직 오프셋을 곱하면 모멘트가 생깁니다. 다른 제품군의 명칭이나 한계를 가져오지 말고 선택한 제조사의 축과 허용 하중 곡선을 사용하십시오.

수직 거리에서 작용하는 힘은 다음과 같습니다.

M = F e

여기서 $M$ 은 뉴턴미터 단위의 모멘트이고, $F$ 는 뉴턴 단위의 힘이며, $e$ 는 미터 단위의 수직 오프셋입니다. 관련된 모든 힘과 모멘트 성분을 계산한 다음 카탈로그의 복합 하중 방법을 적용하십시오.

일부 가이드 및 로드리스 액추에이터 카탈로그는 하중 비율의 합을 사용합니다.

U=\sum_{i=1}^{n}\frac{L_i}{L_{i,\mathrm{allow}}}

$L_i$ 는 작용하는 힘 또는 모멘트이고 $L_{i,\mathrm{allow}}$ 는 명시된 속도, 스트로크, 장착 구성, 하중 중심에서의 해당 허용값입니다. 선택한 제조사가 이 조합 규칙과 합격 한계를 명시한 경우에만 이 방정식을 사용하십시오. 보어만으로 축방향, 측방향, 모멘트 하중표를 만들지 마십시오.

복합 하중 사용은 동시에 작용하는 하중과 해당 허용 하중을 카탈로그 정의에 따라 비교하는 것입니다. 축, 방정식, 속도 보정, 합격 한계는 특정 액추에이터 제품군에 속하므로 다른 모델에서 안전하게 가져올 수 없습니다.

SMC MY2C 카탈로그는 튜브와 케이블 캐리어가 만드는 힘을 고려해야 하며 이송 평행도는 액추에이터 자체가 보장하지 않는다고 명시합니다(SMC MY2C 카탈로그, 2026년 조회). 이는 유용한 일반 원칙입니다. 가공물의 주 질량이 허용 가능해 보여도 작은 외력이자 정확도 요구사항이 설계를 결정할 수 있습니다.

측하중 가이드에서는 플로팅 조인트가 제한된 정렬 오차를 보정할 수는 있지만 하중을 지지하는 가이드를 대신할 수 없는 이유를 설명합니다.

스트로크 시간, 공기 유량, 밸브 선정

목표 속도는 밸브와 공기 경로에서 독립적으로 정할 수 없습니다. 실린더 스트로크 $L$ 을 시간 $t$ 안에 완료한다면 챔버의 이상적인 체적과 평균 유량은 다음과 같습니다.

V_{\mathrm{ext}}=A_pL \qquad V_{\mathrm{ret}}=(A_p-A_r)L

Q_{\mathrm{chamber}}=\frac{V}{t}

$Q_{\mathrm{chamber}}$ 는 챔버 조건에서 단위 시간당 체적입니다. 대부분의 밸브 및 컴프레서 비교는 표준 유량 또는 자유 공기 유량을 사용하므로 절대 압력으로 변환해야 합니다.

Q_N \approx Q_{\mathrm{chamber}} \frac{p_{\mathrm{abs}}}{p_N} \frac{T_N}{T_{\mathrm{chamber}}}

여기서 $Q_N$ 은 표준 유량, $p_{\mathrm{abs}}$ 는 챔버의 절대 압력, $p_N$ 은 명시된 기준 압력이며 온도는 절대 온도입니다. 공급업체의 기준 조건을 확인하십시오. 이러한 조건 없이는 "NL/min", "ANR", "SCFM", 자유 공기 유량을 서로 바꿔 사용할 수 없습니다.

40 mm 피스톤이 0.5 m/s로 움직이면 챔버의 이상적인 유량은 약 37.7 L/min입니다. 게이지 압력 약 6 bar, 즉 절대 압력 7 bar에서는 데드 볼륨, 손실, 압력 과도 상태, 여유를 고려하기 전 자유 공기 기준 이상 유량이 약 264 NL/min입니다. 압력 기준을 표시하지 않고 38 L/min만 제시하면 밸브를 크게 부족하게 선정할 수 있습니다.

실린더 요구 유량 계산기로 보어, 로드, 스트로크, 목표 시간, 압력을 기준으로 전진 및 후진 요구량을 예비 평가하십시오. 그런 다음 다음을 확인하십시오.

예상 상류 및 하류 압력에서의 밸브 유량 데이터
매니폴드, 피팅, 튜브, 실린더 포트의 제한 요소
미터아웃 제어기와 머플러 용량
액추에이터가 동시에 동작할 때의 공급 압력
실린더의 안정적인 최소 및 최대 속도
하중과 압력 변화에 대해 허용할 수 있는 스트로크 시간 변화

단순한 관계식 $v=Q/A$ 는 예비 운동학 검증일 뿐 공압 동작의 완전한 모델이 아닙니다. 공기 압축성, 챔버 압력 변화, 밸브 전환, 이탈 마찰, 배압, 쿠션이 실제 속도 프로파일을 결정합니다.

로터리 액추에이터는 어떻게 선정합니까?

로터리 액추에이터의 선정은 질량만이 아니라 토크와 관성에서 시작합니다.

T_{\mathrm{demand}} = I\alpha + T_{\mathrm{gravity}} + T_{\mathrm{friction}} + T_{\mathrm{process}}

여기서 $I$ 는 회전축에 대한 하중 관성이고, $\alpha$ 는 각가속도이며 나머지 항은 중력, 마찰, 공정으로 인한 토크를 나타냅니다. 조인트, 축, 툴링, 가공물을 실제 반경에 포함하십시오.

최저 동적 압력에서 필요한 전체 각도 범위에 걸쳐 요구 토크와 액추에이터 토크를 비교하십시오. 랙 앤 피니언 구조와 베인 구조는 토크 특성, 백래시, 허용 축 하중, 끝 위치 구성에서 차이가 날 수 있습니다. 특정 각도에서 이탈 하중이나 중력 피크가 크다면 평균 출력 토크만으로는 충분하지 않습니다.

공압 로터리 액추에이터 토크 계산기로 관성, 각가속도, 중력 기준 방향, 마찰, 효율, 선정 여유를 정리할 수 있습니다. 최종 검증에는 정확한 토크 곡선, 회전 시간, 허용 운동 에너지, 축 하중, 정지 방법, 운전 데이터가 여전히 필요합니다.

액추에이터가 이동 하중을 안전하게 정지시킬 수 있습니까?

추력 선정은 액추에이터가 하중을 가속할 수 있는지를 결정합니다. 쿠션 선정은 끝 위치에서 남은 에너지를 흡수할 수 있는지를 결정합니다.

먼저 병진 운동의 운동 에너지에서 시작하십시오.

E_k=\frac{1}{2}m_{\mathrm{eq}}v^2

$m_{\mathrm{eq}}$ 는 액추에이터에 대한 등가 이동 질량이고 $v$ 는 감속 시작 시 접근 속도입니다. 회전 운동에는 $E_k=I\omega^2/2$ 를 사용하십시오. 그 힘이 계속 하중을 가속한다면 정지 거리 동안 중력 또는 외부 구동력이 한 일도 더하십시오.

실제 속도, 하중, 쿠션 옵션, 장착 조건에서 후보 모델의 허용 운동 에너지를 확인하십시오. 조절식 공압 쿠션에는 충분한 압력과 조절 범위가 필요하며, 탄성 범퍼는 유압 디셀러레이터와 같지 않습니다. 외부 디셀러레이터를 사용한다면 스트로크당 에너지, 시간당 에너지, 유효 질량, 복귀 시간, 정렬, 정격 온도를 확인하십시오.

카탈로그가 계산한 운전을 명시적으로 허용하지 않는 한 실린더의 물리적 헤드를 생산 정지 장치로 사용하지 마십시오. 강한 충격은 장착 볼트를 풀고 씰을 손상시키며 툴링을 휘게 하고 센서가 잘못된 도달 위치로 해석하는 반동을 만들 수 있습니다.

어떤 환경 및 인터페이스 조건이 선정 결과를 바꿉니까?

기계 계산을 통과한 액추에이터도 설비에는 부적합할 수 있습니다. 각 재료와 액세서리를 설치 환경에 맞추십시오.

온도: 시동부터 정상 상태까지 씰, 그리스, 센서, 쿠션, 튜브, 속도를 확인하십시오.
먼지와 칩: 노출된 로드, 씰 밴드, 가이드, 센서를 보호하십시오. 와이퍼가 모든 오염물을 차단한다고 가정하지 마십시오.
물과 화학물질: 부식 저항을 지정하고 세척에 적합한 센서, 커넥터, 윤활제, 장착 볼트를 사용하십시오.
클린룸 또는 식품 생산: 실제 구역에 대한 방출, 윤활제, 재료, 세척 관련 제품별 문서를 요청하십시오.
위험 구역: 실린더 본체만이 아니라 전체 전기 및 기계 어셈블리를 평가하십시오.
공기 품질: 입자, 물, 오일 요구사항을 지정하고 하류 윤활이 금지인지 선택 사항인지 필수인지 명시하십시오.
공간과 접근성: 포트, 피팅, 센서, 쿠션 조정 나사, 로드 분해, 씰 밴드 유지보수, 스토퍼 해제를 위한 공간을 남겨 두십시오.

ISO 15552는 최대 10 bar의 분리형 장착을 사용하는 실린더 제품군에 대해 기본 치수, 장착 치수, 액세서리 치수를 정의하며, 목적은 치수상 호환성입니다(ISO 15552:2018, 2025년 확인). ISO 장착 도면만으로 힘 여유, 로드 직경, 쿠션 에너지, 센서 홈, 재료, 누설 또는 수명이 동등하다는 뜻은 아닙니다. 교체 검증에서는 이러한 특성을 별도로 비교해야 합니다.

포트 크기도 유량값은 아닙니다. 같은 나사산을 가진 두 밸브 또는 액추에이터도 내부 통로가 다를 수 있습니다. 포트 기호만 보고 튜브를 선택하지 말고 압력-유량 데이터와 전체 경로를 검토하십시오.

고장 시 안전한 거동에는 무엇이 필요합니까?

회로를 선택하기 전에 예상 가능한 각 상실 상황에서 필요한 상태를 정의하십시오.

압축 공기 상실
전원 상실
튜브 파손 또는 분리
밸브 또는 센서 고착
내부 누설
유지보수를 위한 격리와 잔압
압력 또는 전원 복구 후 재시작

ISO 4414는 공압 시스템의 중대한 위험을 다루며 설계, 설치, 조정, 운전, 유지보수, 변경에 안전 원칙을 적용합니다(ISO 4414:2010, 2021년 확인). 필요한 조치와 성능 수준은 기계의 위험성 평가가 결정합니다.

센터 클로즈 밸브 또는 파일럿 체크 밸브로 공기를 가두면 동작을 늦출 수 있지만 누설, 튜브 파손, 압축성, 밸브 고장은 여전히 존재합니다. 이것이 사람 보호를 위한 유지 기능이라고 자동으로 볼 수는 없습니다. 수직 또는 매달린 하중에는 기계 정격을 갖춘 로드 잠금 장치나 브레이크, 균형 시스템, 잠금 장치 또는 기타 설계된 구속 장치와 모니터링된 제어 및 정의된 해제 순서가 필요할 수 있습니다.

격리할 때는 저장된 공압 에너지를 고려해야 합니다. 기계 안전 설계에 따라 에너지를 격리하고 소산하고 확인하며 예기치 않은 재충전을 방지하는 방법을 마련하십시오. 압력을 배출하는 동안 하중도 제어하십시오. 급속 배기가 오히려 제거하려던 위험을 만들 수 있습니다.

센서, 제어, 장착은 어떻게 지정해야 합니까?

리미트 스위치는 자석이 감지 범위에 들어왔다는 것을 확인합니다. 완전한 기계적 정착, 충분한 클램핑 힘, 하중의 안전한 유지를 증명하지는 않습니다. 제어 시스템이 실제로 알아야 하는 내용을 지정하십시오.

끝 위치 도달 또는 확인된 기계 상태
중간 위치 또는 연속 피드백
허용 반복정밀도와 응답 시간
분리되거나 고착된 신호에 대한 진단 커버리지
커넥터, 케이블, 전압, 환경 보호 등급
수동 운전, 시운전, 재시작 중의 거동

장착은 하중 경로를 결정합니다. 강체 장착은 전체 스트로크에서 정렬을 요구합니다. 스윙 장착은 호환되는 로드 조인트와 충분한 각도 자유도가 필요합니다. 긴 밀기 스트로크에서는 로드 좌굴을 검토해야 하며, 외부 가이드가 있는 하중에는 가이드의 작은 오차가 실린더 베어링으로 전달되지 않도록 하는 조인트가 필요합니다.

경험상 가장 많은 것을 보여 주는 애플리케이션 도면은 액추에이터, 가이드, 하중 중심, 튜브 루프, 장착면을 함께 표시한 측면도인 경우가 많습니다. 부품 목록에서는 사라지는 오프셋과 반력 경로를 드러내기 때문입니다. 그래도 도면에는 치수가 있어야 하며 카탈로그와 대조해 확인해야 합니다. 이 도면이 해당 검사를 대신하지는 않습니다.

주문 전에 10단계 선정 검토를 수행하십시오

각 단계를 계산, 카탈로그 페이지, 도면 또는 시험 요구사항으로 통과시키십시오.

단계	통과 조건	보관할 증거
1. 동작	제품군이 사용 가능한 공간 안에서 필요한 스트로크 또는 각도를 만듭니다.	레이아웃과 동작 프로파일
2. 구동력	최저 동적 압력에서 힘 또는 토크가 요구량을 초과합니다.	계산과 카탈로그 곡선
3. 가이드	모든 힘, 모멘트, 오프셋, 휨이 허용 범위입니다.	하중도와 복합 하중 검증
4. 속도	밸브에서 액추에이터까지의 경로가 필요한 자유 공기 유량을 제공합니다.	유량 계산과 구성품 데이터
5. 정지	쿠션, 스토퍼 또는 디셀러레이터가 이벤트당 및 시간당 에너지를 수용합니다.	에너지 계산과 정격값
6. 운전	사이클 빈도, 열 상태, 예상 수명이 제품과 호환됩니다.	운전 사양과 제조사 확인
7. 환경	재료, 씰, 윤활제, 센서, 침투 방지 등급이 적합합니다.	환경 사양
8. 안전	상실 상태와 저장 에너지가 위험성 평가를 충족합니다.	회로, 위험성 검토, 검증 계획
9. 인터페이스	장착, 포트, 센서, 접근성, 교체 제약이 호환됩니다.	관리 도면과 부품 목록
10. 합격	설치된 기계가 힘과 거동을 입증할 수 있습니다.	시험 절차와 한계

아홉 단계를 통과했다는 이유만으로 모델을 승인하지 마십시오. 정지 에너지 또는 안전 검증의 실패는 큰 추력 여유보다 더 중요할 수 있습니다.

RFQ에는 무엇을 포함해야 합니까?

기존 구성품 코드만이 아니라 애플리케이션 한계와 관련된 데이터를 공급업체에 보내십시오.

애플리케이션 기능과 동작 프로파일
이동 질량과 무게 중심
힘, 모멘트, 관성, 외부 하중 도식
스트로크 또는 각도, 목표 시간, 정지 시간, 사이클 빈도
최저 동적 압력과 공기 품질 한계
장착 방향, 가이드 배치, 사용 가능한 설치 공간
온도, 오염, 청결, 부식 조건
센서, 커넥터, 밸브, 속도 조절 요구사항
안전 상태와 적용 가능한 기계 안전 요구사항
합격 기준과 필요한 문서

공급업체가 선택 모델, 구성 코드, 가정, 힘 또는 토크 여유, 허용 하중 검증, 정지 에너지 검증, 유량 계산 근거, 예외, 유지보수 요구사항을 회신하도록 요청하십시오. 그러면 경쟁 견적을 비교할 수 있습니다.

설치된 액추에이터는 어떻게 검증합니까?

설치된 액추에이터 검증은 문서화된 최악 조건에서 선택한 동작 시스템을 통제된 방식으로 시험하는 것입니다. 현실적으로 가능한 최저 공급 압력, 허용 최대 페이로드, 최악의 방향, 대표 온도, 동시 수요 상태를 사용하십시오. 정지 상태 게이지에 의존하지 말고 동적 압력과 스트로크 시간을 측정하십시오. 가이드 거동, 정지, 센서 순서, 누설, 공기 또는 전원 상실, 격리, 배기, 재시작을 확인하십시오. 목적은 액추에이터, 밸브, 공기 경로, 장착, 제어, 하중이 하나의 시스템으로 작동함을 입증하는 것입니다. 계측기, 시험 하중, 소프트웨어 상태, 레귤레이터와 쿠션 설정, 합격 한계, 편차, 승인을 기록하십시오. 카탈로그 계산은 필요하지만 설치 공차, 튜브 저항, 배압, 생산 타이밍, 고장에 대한 실제 기계 응답까지 재현할 수는 없습니다.

각 단계에서 선정이 이전 단계로 돌아갈 수 있습니다. 예를 들어 더 큰 보어는 공기 요구량, 정지 에너지, 설치 공간, 밸브 요구사항을 바꿉니다.

현실적으로 가능한 최저 공급 압력, 허용 최대 페이로드, 최악의 방향, 대표 온도, 동시 수요 상태에서 시험하십시오. 다음을 기록하십시오.

동작 중 밸브 입구와 해당 챔버의 압력
반복 사이클에서 전진, 후진 또는 회전 시간
최소 위치 또는 클램핑 힘 요구사항
끝 위치 충격, 반동, 쿠션 설정
가이드 거동, 휨, 걸림, 비정상 온도
센서 순서와 고장 응답
공기 또는 전원 상실, 격리, 배기, 재시작 시 거동
지정된 경우 누설 및 소음 한계

레귤레이터, 유량 제어기, 쿠션, 스토퍼, 센서의 최종 설정을 고정하십시오. 시험 하중, 계측기, 압력 한계, 소프트웨어 상태, 편차, 합격 서명을 기록하십시오. 생산 한계가 견적의 한계와 다르면 최초 모델 코드를 영구적인 것으로 간주하지 말고 선정 문서를 갱신하십시오.

결론: 전체 동작 시스템을 선택하십시오

적합한 공압 액추에이터는 애플리케이션 한계에 대한 모든 검증을 통과하는 제품입니다. 동작과 안전 상태를 정의하고, 최저 동적 압력에서 힘 또는 토크를 계산하고, 모든 하중과 오프셋을 가이드에 매핑하고, 이동 시간을 자유 공기 요구량으로 변환하고, 정지 에너지를 확인하십시오.

그런 다음 환경, 인터페이스, 감지, 운전, 유지보수 접근성, 고장 응답을 확인하십시오. 인터페이스는 ISO 치수로 확인하되 성능은 정확한 제품 카탈로그를 기준으로 하십시오. 최악 조건의 설치 시험으로 마무리하고 설정과 증거를 보관하십시오.

이 방법을 적용하면 더 큰 보어, 가이드 실린더, 로드리스 축, 로터리 액추에이터, 외부 가이드 또는 완전히 다른 기술을 선택하게 될 수 있습니다. 이것이 선정의 목적입니다. 이미 알고 있는 부품에 기계를 억지로 맞추는 것이 아니라 기계 요구사항을 충족하는 구조를 선택하는 것입니다.

공압 액추에이터 선정 FAQ

보어 크기만으로 공압 실린더를 선택할 수 있습니까?

아닙니다. 보어는 압력과 면적으로 얻는 이론 힘을 결정하지만, 선정에는 로드 면적, 최저 동적 압력, 하중 방향, 가속도, 마찰, 공정력, 측하중, 모멘트, 속도, 정지 에너지, 장착, 환경, 안전 상태 요구사항도 포함해야 합니다. 최종 한계는 정확한 제품군의 카탈로그에서 가져와야 합니다.

액추에이터 치수 선정에는 어떤 압력을 사용해야 합니까?

설계할 동작 중 밸브 입구 또는 액추에이터 챔버에서 예상되는 최저 압력을 사용하십시오. 필터, 밸브, 튜브, 피팅, 동시 수요, 배기 배압을 고려하면 컴프레서 설정 압력이나 정지 게이지 압력은 가용 힘을 과대평가할 수 있습니다.

힘이 충분하면 공압 실린더가 측하중을 지지할 수 있습니까?

구동력은 가이드 용량을 결정하지 않습니다. 큰 측하중 또는 오프셋 모멘트가 있으면 표준 실린더에는 일반적으로 외부 가이드가 필요합니다. 가이드 액추에이터 또는 로드리스 액추에이터도 특정 모델, 스트로크, 속도, 장착, 하중 중심에 대해 허용된 힘과 모멘트 조합만 지지할 수 있습니다.

선택한 밸브의 크기가 충분한지 어떻게 알 수 있습니까?

유효 면적, 스트로크, 목표 시간, 절대 압력, 기준 조건을 바탕으로 전진 및 후진의 자유 공기 요구량을 계산하십시오. 그런 다음 예상 압력비에서 밸브와 전체 경로의 유량 데이터와 비교하십시오. 설치된 기계에서 동적 압력과 스트로크 시간을 측정해 성능을 확인하십시오.

애플리케이션에 맞는 공압 액추에이터를 선택하는 방법

Siyu Wang