단동 실린더는 한 번의 동력 스트로크로 충분하고 스프링, 중력 또는 프로세스 부하가 액추에이터를 안전하게 반환할 수 있을 때 가장 잘 작동합니다. 복동 실린더는 기계에 양방향 동력 모션, 반복 가능한 속도 제어, 후퇴력 또는 부하 변화 시 안정적인 동작이 필요할 때 더 나은 성능을 발휘합니다.
그것이 진짜 대답입니다. "단연이 더 저렴하다"거나 "복연이 더 강하다"는 것이 아니다. 더 나은 설계는 필요한 복귀력, 밸브 회로, 공기 손실 동작, 사이클 속도 및 공기 소비량과 일치하는 설계입니다.
주요 시사점
- AutomationDirect는 단동 실린더를 스프링 또는 중력 복귀 기능이 있는 1포트 액추에이터로 설명하는 반면, 복동 실린더는 확장 및 수축을 위해 별도의 포트를 사용합니다.
- CAGI는 압축기 토출 지점에서 사용 지점까지의 압력 강하를 10% 이하로 권장합니다.
- 선택하기 전에 복귀력, 밸브 유형 및 측정된 포트 압력을 확인하십시오.
짧은 대답: 복귀력, 제어 및 실패 위치에 따라 선택
AutomationDirect는 단동식 공기 실린더를 스프링이나 중력에 의해 반환되는 1포트 설계로 정의하는 반면, 복동식 실린더는 양방향에 대해 별도의 포트를 사용합니다(자동화다이렉트, 2026). 리턴 스트로크가 부하를 이동하거나, 속도를 유지하거나, 중력에 저항해야 하는 경우 복동 실린더로 시작하십시오.
작업 스트로크를 복귀 스트로크에서 분리하면 선택 논리가 단순해집니다. 단동 실린더는 간단한 밸브 회로를 통해 한 방향으로 밀고, 조이고, 들어 올리고, 배출하거나 해제할 수 있습니다. 복귀는 스프링 힘, 중력 또는 프로세스에 의해 처리됩니다.
복동 실린더는 피스톤 양쪽에서 압축 공기를 사용합니다. 이는 제어된 확장과 제어된 수축을 제공합니다. 또한 PLC는 흐름 제어, 쿠션, 센서 및 밸브 타이밍을 통해 양방향을 조정할 수 있습니다.
경험상 잘못된 선택은 대개 "뒤로 이동하기만 하면 됩니다."라는 문구로 시작됩니다. 어떻게 뒤로 이동하나요? 어떤 부하에 맞서? 얼마나 시간이 걸리나요? 리턴 스트로크에 실제 힘, 타이밍 또는 안전 요구 사항이 있는 경우 보조 스트로크가 아닙니다.
컴패니언 개요를 사용하세요. 공압 실린더가 자동화에서 작동하는 방식 전체 공기 경로 시퀀스가 필요할 때. 이 기사에서는 단동식과 복동식 결정에 중점을 둡니다.
단동식 실린더와 복동식 실린더는 기계적으로 어떻게 다릅니까?
LibreTexts는 단동 실린더를 스프링, 중력 또는 외부 하중 복귀를 통해 한 방향으로의 유체 동력으로 정의합니다(LibreTexts, 2025). AutomationDirect는 복동 실린더를 확장 및 수축을 위해 고압 공기를 교대로 사용하는 2포트 액추에이터로 정의합니다(자동화다이렉트, 2026).
단동 실린더에는 일반적으로 하나의 압력 포트, 하나의 작동 공기 챔버 및 복귀 메커니즘이 있습니다. 많은 짧은 행정 설계에서 해당 복귀 메커니즘은 내부 스프링입니다. 수직 또는 보조 응용 분야에서는 기계 하중이나 중력이 복귀력을 제공할 수도 있습니다.
복동 실린더에는 두 개의 압력 포트와 두 개의 사용 가능한 챔버가 있습니다. 확장하는 동안 압력이 캡 끝을 채우고 로드 끝이 배기됩니다. 수축하는 동안 압력은 로드 끝을 채우고 캡 끝은 배출됩니다. 밸브는 공급 공기를 받는 챔버를 변경하여 방향을 변경합니다.
| 선택 포인트 | 단동실린더 | 복동실린더 | 공학적 결과 |
|---|---|---|---|
| 공기 포트 | 하나의 작업 포트 | 2개의 작동 포트 | 복동식에는 두 번째 공기 라인과 밸브 작업 포트가 필요합니다. |
| 반품방법 | 스프링, 중력 또는 외부 하중 | 압축공기 | 단동 복귀력은 스프링 이동에 따라 변경됩니다. |
| 속도 제어 | 파워 스트로크에 최고 | 양방향 | 복동식은 미터 아웃 제어를 위한 보다 깔끔한 경로를 제공합니다. |
| 허공에 흩어진 행동 | 스프링 상태로 돌아갈 수 있음 | 밸브 중심과 부하에 따라 다름 | 실패 위치를 가정하는 것이 아니라 설계해야 합니다. |
기사 주제가 기본 용어 연구와 겹치는 경우 다음을 읽어보세요. 공압 실린더의 기본 개념 첫 번째. 이 페이지에서는 독자가 이미 피스톤, 로드, 보어, 스트로크 및 밸브 용어를 알고 있다고 가정합니다.
각 실린더 유형에 맞는 밸브 회로는 무엇입니까?
Festo는 3/2 밸브에는 하나의 작동 출력이 있으므로 하나의 챔버를 채우고 기계적 복귀가 필요하다고 설명합니다. 5/2 밸브는 공압 운동을 위한 두 개의 작동 포트를 제공합니다(페스토, 2026). 따라서 밸브 선택은 실린더 선택의 일부입니다.
단동 실린더는 일반적으로 3/2 방향 밸브와 쌍을 이룹니다. 공급 공기는 파워 스트로크를 위해 피스톤을 움직입니다. 밸브가 뒤로 이동하면 작업실이 배기되고 스프링 또는 외부 힘이 액추에이터를 반환합니다.
복동 실린더는 일반적으로 5/2 또는 5/3 방향 밸브와 쌍을 이룹니다. 하나의 작업 포트가 캡 끝 부분에 공급됩니다. 다른 하나는 로드 엔드에 공급됩니다. 배기 포트는 비활성 쪽을 해제합니다. 이것이 복동 실린더가 반복 가능한 기계 타이밍을 위해 조정하기 더 쉬운 이유입니다.
실린더를 선택한 다음 밸브를 나중에 고려하지 마십시오. 에이 솔레노이드 밸브 잘못된 기능을 사용하면 좋은 실린더 작동이 약해지고, 예측할 수 없거나 안전하지 않게 될 수 있습니다.
힘과 수축: 실제 기계에는 어떤 변화가 있나요?
AutomationDirect는 명확한 힘의 예를 제공합니다. 100psi에서 4인치 보어는 확장 시 약 1,257lbf를 공급할 수 있지만 1인치 로드의 경우 수축 유효 면적은 약 1,178lbf(자동화다이렉트, 2026). 로드 면적이 없기 때문에 로드 측 힘이 더 낮습니다.
확장력의 경우 단동 및 복동 실린더 모두 동일한 기본 관계를 사용합니다.
Force = pressure x effective area
단일 로드 복동 실린더의 경우 후퇴력은 환형 영역을 사용합니다.
Retract force = pressure x (piston area - rod area)
실린더가 고정 장치를 당기거나, 로드된 슬라이드를 후퇴시키거나, 연결 장치를 통해 들어올리거나, 고정된 부품에서 뒤로 물러날 때 이는 중요합니다. 단동식 스프링 리턴은 리턴력이 충분하지 않을 수 있습니다. 복동 실린더는 충분한 복귀력을 가질 수 있지만 여전히 로드 측 면적, 실제 압력 및 배기 흐름을 확인해야 합니다.
실패한 교체를 검토할 때 강제 실수는 일반적으로 리턴 스트로크에서 발생합니다. 확장 스트로크는 종이에서 괜찮아 보였습니다. 그런 다음 기계는 제품을 당기거나, 툴링을 들어 올리거나, 씰 마찰을 극복하거나, 이미 바인딩된 가이드에 대해 이동하도록 복귀 스트로크를 요청했습니다.
자세한 방정식을 보려면 다음을 사용하십시오. 실린더 공식 가이드. 질문이 보어 대 압력에만 관한 것이라면 위의 힘 계산기를 사용하는 것이 더 빠르게 확인할 수 있습니다.
공기 사용, 속도 및 압력 강하
SMC의 NCM 카탈로그는 실린더 및 튜브 소비량에 사이클 속도 및 실린더 수를 곱한 후 총 30l/min(ANR)인 10기통, 5사이클/분의 예를 제공합니다(SMC, 2026). 복동형은 양방향으로 구동되기 때문에 일반적으로 더 많은 공기를 사용합니다.
단동 실린더는 일반적으로 동력 행정에서만 공기를 소비합니다. 이는 간단한 배출, 해제 또는 가벼운 클램핑 작업에서 수요를 줄일 수 있습니다. 문제점은 스프링 리턴이 리턴 속도를 제한할 수 있으며, 밸브 회로를 제대로 선택하지 않은 경우 스프링 장착 위치를 유지하면 여전히 공기가 낭비될 수 있다는 것입니다.
복동 실린더는 확장 및 수축 시 공기를 소비합니다. 더 나쁘게 들리지만 제어 가능한 복귀 동작을 구매합니다. 고속 자동화에서는 추가 공기보다 생산성 향상이 더 중요할 수 있습니다. 저부하 안전 래치에서는 추가 회로가 불필요할 수 있습니다.
CAGI는 또 다른 유용한 가드레일을 추가합니다. 과도한 작동 압력이 2psig씩 증가할 때마다 압축기 출력이 약 1% 증가할 수 있으며, 잘 설계된 시스템은 압축기 배출에서 사용 지점까지 압력 강하가 10% 이내로 유지되어야 합니다(CAGI, 2026). 이는 실린더 선택이 튜브, 피팅, 밸브 Cv, 머플러 및 FRL 크기에 연결되어 있음을 의미합니다.
보다 심층적인 압박 전략을 알아보려면 이 기사를 다음과 비교하세요. 작동 압력 최적화. 느린 복귀를 해결하기 위해 조절기 압력을 높이면 흐름 제한이 가려지는 경우가 많습니다.
언제 싱글 액팅을 선택해야 합니까?
LibreTexts는 압력이 한 방향으로 작용하고 복귀가 스프링, 중력 또는 외부 하중에 의해 발생하기 때문에 단동 실린더가 더 간단하고 경제적일 수 있다고 지적합니다(LibreTexts, 2025). 가정하지 않고 복귀 방법이 설계된 경우에만 단동식을 선택하십시오.
단방향 연기는 작업이 단순하고 단방향일 때 적합합니다. 짧은 스트로크 배출, 가벼운 클램핑, 기계적 해제, 리젝트 핀, 작은 게이트 또는 한 방향으로만 전동 동작이 필요한 고정 장치를 생각해 보십시오.
이는 실패-반환 행위에 대한 정답이 될 수도 있습니다. 공기 손실로 인해 액추에이터가 안전한 위치로 이동해야 하는 경우 스프링 리턴 설계는 선택하고 검증해야 하는 밸브 중심 조건이 있는 복동 실린더보다 추론하기가 더 쉬울 수 있습니다.
다음 진술이 참인 경우 단동 실린더를 사용하십시오.
- 리턴 스트로크는 상당한 외부 하중을 이동시키지 않습니다.
- 반환 시간은 기계 순서를 손상시키지 않으면서 약간씩 달라질 수 있습니다.
- 공기 손실 중에는 스프링 복귀 또는 중력 복귀 상태가 바람직합니다.
- 스트로크는 스프링 패키징과 스프링 장력이 실용적일 정도로 짧습니다.
- 제어 회로는 간단한 3/2 밸브의 이점을 얻습니다.
리턴 스트로크가 부품을 운반하거나, 걸림이 발생하기 쉬운 영역을 청소하거나, 제품 위치를 제어하거나, 빡빡한 타이밍 창에 도달해야 하는 경우에는 이를 피하십시오. 단순한 하드웨어가 조용히 값비싼 다운타임이 될 수 있는 곳이 바로 이 지점입니다.
이중 행동이 더 나은 선택은 언제입니까?
AutomationDirect는 복동식 실린더가 고압 공기를 받는 포트를 번갈아 가며 피스톤을 앞뒤로 움직인다고 말합니다(자동화다이렉트, 2026). 기계가 양방향으로 동작, 힘 또는 타이밍을 제어해야 하는 경우 이중 작동을 선택하십시오.
복동식은 푸셔, 이송 정지 장치, 가이드 슬라이드, 예상대로 해제되어야 하는 클램프, 포장 스테이션, 픽 앤 플레이스 축 및 대부분의 로드리스 실린더에 대한 기본값입니다. 또한 장착 방향이 리턴 스트로크의 하중을 변경하는 응용 분야에도 적합합니다.
복동식은 실린더 자체를 "정밀"하게 만들지 않습니다. 이는 제어 시스템에 작업할 무언가를 제공합니다. 흐름 제어, 쿠션, 압력 조절, 센서, 정지 하드웨어 및 밸브 타이밍은 기계에서 모션이 얼마나 반복적으로 느껴지는지를 결정합니다.
긴 스트로크의 경우 다음을 참조하십시오. 로드리스 실린더 선택. 로드리스 설계는 일반적으로 긴 스트로크에 대한 스프링 리턴이 부피가 크고 일관성이 없으며 포장하기 어렵기 때문에 복동식입니다.
다음 조건이 나타나면 이중 작동을 선택하십시오.
- 후진 스트로크는 부하를 당기거나 마찰을 극복해야 합니다.
- 스트로크 시간은 양방향 모두에서 중요합니다.
- 하중은 제품, 고정 장치, 방향 또는 공구 마모에 따라 변경될 수 있습니다.
- 이 공정에서는 양방향으로 미터아웃 속도 제어가 필요합니다.
- 기계는 사이클 중에 예측 가능하게 정지, 정지 또는 복구해야 합니다.
유용한 규칙은 리턴 스트로크가 별도의 액추에이터인 것처럼 점수를 매기는 것입니다. 해당 작업을 단독으로 수행하는 데 스프링이나 중력을 신뢰하지 않는 경우 응용 프로그램은 이미 이중 작동을 요구하고 있습니다.
비용, 유지 관리 및 RFQ 결정 매트릭스
AutomationDirect의 실린더 크기 조정 페이지에서는 비용을 지불하기 전에 힘과 로드 측 면적을 확인해야 하는 이유를 보여줍니다. 동일한 100psi에서 4인치 보어 예시는 확장 시 약 1,257lbf에서 1인치 로드를 사용하여 수축 시 1,178lbf로 떨어집니다(자동화다이렉트, 2026). 잘못된 크기 조정은 밸브 차이보다 더 많은 비용이 듭니다.
단동 하드웨어는 실린더의 공기 연결 수가 적고 회로가 더 간단한 밸브를 사용할 수 있으므로 비용이 저렴할 수 있습니다. 그렇다고 해서 설치된 시스템이 항상 더 저렴하다는 의미는 아닙니다. 스프링 반품으로 인해 주기가 느려지거나 릴리스가 일관되지 않거나 수동으로 청산되는 경우 비용이 구매 주문에서 생산으로 이동합니다.
복동식 하드웨어는 밸브, 튜브, 피팅 및 설정 시간 측면에서 더 많은 비용이 드는 경우가 많습니다. 회수율은 보상된 비율이 아닙니다. 이는 반품 누락 감소, 주기 제어 속도 향상, 스크랩 감소, 문제 해결 용이, 센서 기반 기계 제어에 대한 보다 명확한 경로에서 비롯됩니다.
| 구매 전 질문 | 다음과 같은 경우에는 단동을 선호합니다. | 다음과 같은 경우에는 이중 작동을 선호합니다. |
|---|---|---|
| 공기가 손실되면 어떻게 되나요? | 스프링 리턴은 원하는 안전 상태입니다. | 안전 상태는 밸브 센터, 브레이크, 잠금 또는 PLC 논리에 따라 달라집니다. |
| 리턴 스트로크가 작동합니까? | 복귀는 언로드되거나 중력의 도움을 받습니다. | 복귀는 하중을 당기거나 들어올리거나 제거하거나 위치를 지정합니다. |
| 사이클 타임이 얼마나 빡빡합니까? | 반환 시간은 다를 수 있습니다. | 두 스트로크 시간을 모두 조정해야 합니다. |
| 공기 용량은 얼마나 됩니까? | 공기 수요는 낮게 유지되어야 하며 속도는 적당해야 합니다. | 제어된 동작을 위해 추가 공기 사용이 허용됩니다. |
| RFQ에는 어떤 데이터가 들어가야 합니까? | 스트로크, 하중, 복귀 상태, 스프링 방향, 밸브 기능. | 보어, 로드, 스트로크, 압력, 속도, 밸브, 튜브, 센서, 하중 방향. |
RFQ를 보내기 전에 보어, 스트로크, 모션 중 액추에이터에서 사용 가능한 압력, 부하 방향, 필요한 복귀력, 밸브 유형, 튜브 크기, 장착 방향, 사이클 속도 및 실패 위치 요구 사항을 포함하십시오. 교체 작업을 위해서는 사진과 기존 모델 코드를 통해 추가하시면 됩니다. 연락처 페이지.
단동식 및 복동식 공압 실린더에 대한 FAQ
FAQ는 기본 실린더 용어집을 반복하지 않고 선택 질문에 답해야 합니다. Festo의 3/2 대 5/2 밸브 설명과 CAGI의 10% 압력 강하 가드레일은 이러한 답변을 일반적인 답변이 아닌 실용적으로 유지하는 두 가지 점검 사항입니다(페스토, 2026; CAGI, 2026).
단동형과 복동형 중 어느 것이 더 좋나요?
어느 쪽도 항상 더 나은 것은 아닙니다. 단동식은 하나의 동력 스트로크와 스프링 또는 중력 복귀가 힘, 타이밍 및 안전 요구 사항을 충족할 때 더 좋습니다. 양방향으로 강력한 제어가 필요한 경우, 특히 리턴 스트로크가 부하를 당기거나 속도를 제어하거나 일관되게 작동해야 하는 경우에는 이중 작동이 더 좋습니다.
복동 실린더는 항상 양방향으로 동일한 힘을 생성합니까?
아니요. 단일 로드 복동 실린더는 일반적으로 로드가 유효 로드 측 영역을 감소시키기 때문에 후퇴력이 더 적습니다. 100psi에서 AutomationDirect의 4인치 보어, 1인치 로드 예제는 확장력보다 후퇴력이 더 낮습니다. 양로드 실린더는 로드 면적이 균형을 이룰 수 있다는 점에서 다릅니다.
단동식은 항상 압축 공기를 덜 사용합니까?
단동식은 일반적으로 1회 동력 스트로크에서 공기를 사용하므로 공기 사용량이 더 낮을 수 있습니다. 전체 시스템은 여전히 유지 논리, 누출, 사이클 속도, 스프링 복귀 시간 및 압력 강하에 따라 달라집니다. SMC의 공기 소비 방식에는 실린더 용적, 배관 용적, 분당 사이클 수, 실린더 수 등이 포함됩니다.
공기 손실 시 어느 실린더가 더 안전합니까?
스프링 리턴 단동 실린더는 공기가 제거되면 예측 가능한 위치로 이동할 수 있습니다. 이는 안전 설계에 도움이 될 수 있습니다. 복동 실린더도 안전할 수 있지만 밸브 중심, 부하 방향, 배기 동작, 잠금 장치, 브레이크 및 위험 평가를 통해 압력 손실 중에 어떤 일이 발생하는지 정의해야 합니다.
한 유형을 다른 유형으로 교체하기 전에 무엇을 측정해야 합니까?
부하, 스트로크, 필요한 복귀력, 이동 중 실린더에서 사용 가능한 압력, 목표 스트로크 시간, 밸브 기능, 튜브 크기, 장착 방향 및 공기 손실 상태를 측정합니다. 기존 실린더가 고장난 경우 증상이 약한 확장, 약한 복귀, 느린 속도, 누출, 충격 또는 일관성 없는 해제인지 기록하십시오.
출처
- AutomationDirect: 공압 공기 실린더, 단동 및 복동 실린더 정의, 포팅 및 사용 가능한 실린더 제품군. 2026년 6월 4일에 확인함.
- AutomationDirect: 실린더 크기 조정, 로드 측 유효 면적 감소를 포함하여 확장 및 수축에 대한 힘의 예입니다. 2026년 6월 4일에 확인함.
- Festo: 공압 밸브, 공압 액추에이터 회로용 3/2 및 5/2 밸브 기능. 2026년 6월 4일에 확인함.
- CAGI: 압축 공기 작업, 10% 압력 강하 유도 및 초과 압력 에너지 페널티. 2026년 6월 4일에 확인함.
- SMC: NCM 에어 실린더 카탈로그, 실린더 및 배관의 공기 소비량 및 필요 공기량 방법. 2026년 6월 4일에 확인함.
- LibreTexts: 단동 실린더의 기능, 구성, 반환 메커니즘 및 일반적인 응용 프로그램. 2026년 6월 4일에 확인함.
- AutomationDirect 비디오: 공압 실린더를 선택하는 방법, 내장된 비디오 참조에 사용되는 실린더 선택 비디오. 2026년 6월 4일에 확인함.