KR100377824B1 - 유공압 복합 스킵스톱실린더 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 일측 단부영역에 공기가 공급 및 배출되는 공기포트가 형성되고 타측 단부영역에 오일이 공급 및 배출되는 오일포트가 형성되어 있으며 내부에 공기 및 오일이 각각 수용되는 공기챔버 및 오일챔버가 마련된 실린더하우징과; 상기 공기챔버 및 오일챔버를 관통하도록 배치되어 상기 실린더하우징의 축선방향을 따라 왕복구동가능하며 상기 공기챔버의 적어도 일부영역에서 공기가 유입 및 배출가능하도록 내부에 축선방향을 따라 공기유동로가 형성된 실린더로드와; 상기 실린더로드에 결합되어 상기 공기챔버 내에 배치되며 상기 공기챔버를 상기 공기포트에 연통된 제1공기챔버와 상기 공기유동로에 연통된 제2공기챔버로 구획하는 공압피스톤과; 상기 공압피스톤과 동축선상에 상기 실린더로드의 축선방향을 따라 슬라이딩 이동가능하게 배치되어 상기 오일챔버와 상기 공기챔버를 구획하는 유압피스톤과; 상기 실린더하우징의 일측에 상기 오일포트에 연통가능하게 마련되는 오일캐비티를 갖는 보조하우징과; 상기 보조하우징 내에 축선방향을 따라 슬라이딩 이동가능하게 배치되어 상기 오일캐비티의 오일수용공간을 한정하는 보조피스톤을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 최초 실린더로드의 초기(初期)구동시는 그 속도를 빠르게 제어할 수 있으며, 공작물 및 피공작물을 작동시키는 본격적인 종기(終期)구동시는 그 이동거리를 보다 정밀하게 제어할 수 있게 된다.

Description

유공압 복합 스킵스톱실린더{TANDEM PNEUMATIC/HYDRAULIC RECIPROCATING SKIP-STOP CYLINDER}

본 발명은, 유공압 복합 스킵스톱실린더에 관한 것으로서, 보다 상세하게는,실린더로드의 초기속도와 종기속도를 상이하게 제어할 수 있도록 한 유공압 복합 스킵스톱실린더에 관한 것이다.

일반적으로 실린더는, 내연기관, 증기기관 및 펌프 등에서 실린더로드의 선형왕복운동에 의해 작업대상물체를 구동시키는데 사용되며, 이러한 실린더는 그 내부에 공급되는 작동유체의 종류에 따라 공압실린더, 유압실린더 및 유공압 복합실린더 등으로 분류된다.

공압실린더는, 대기중의 공기를 이용할 수 있다는 점에서 비교적 저렴한 가격으로 구성할 수 있다는 장점이 있으며, 힘의 전달과 증폭이 간단하고 방향의 전환, 압력의 증감 등의 조작 및 제어를 매우 용이하게 할 수 있고, 원거리까지 쉽게 이송이 가능하다는 이점을 가지게 된다.

그러나, 공압실린더는, 공기를 이용하는 기기인 만큼 압축공기를 생성시키기까지 별도의 준비과정이 필요하며, 일정한 피스톤의 속도를 얻기가 매우 어려울 뿐만 아니라 정밀한 속도제어를 할 수 없다는 단점이 있다.

이에 반해 유압실린더는, 필요시 즉시 작동되거나 멈추는 등 속도조절이 자유로우며, 복잡한 기어, 풀리 및 레버 등의 주변요소 없이도 토크를 쉽게 증폭시킬 수 있다는 장점이 있다. 또한, 진동이 적으며 원활하고 일정한 토크를 낼 수 있으며, 마찰 및 마모가 적고 윤활성이 우수하여 힘의 전달기구가 간단하고 일의 방향변화가 용이하여 자유로운 모양으로 구성이 가능할 뿐만 아니라 원격제어가 가능하고 방향성에 구애를 받지 않는다는 이점이 있다.

그러나, 유압실린더 역시, 구동을 위해서는 보조도구인 펌프와 탱크를 필요로 하며, 유압의 온도에 영향을 받고 작동유체의 점도변화시 속도제어가 난해하다는 단점이 있다. 또한, 유압의 제공을 위한 기름탱크가 크므로 소형화가 곤란하며, 배관의 구성이 난해하고 속도가 공압실린더에 비해 느리며, 무엇보다도 가격이 비싸다는 단점이 있다.

이처럼, 공압실린더 및 유압실린더는 그 나름대로의 장단점을 가지고 있으므로 근자에 들어서는 공압실린더 및 유압실린더의 장점만을 추출한 유공압실린더가 개발되는 추세에 있다.

그런데, 종래의 유공압실린더에 있어서는, 실린더의 작동시 최초 구동하는 실린더로드의 이동속도가 느려, 작업효율이 떨어질 뿐만 아니라 그 작업시간이 많이 소요된다는 단점이 있다.

즉, 주로 공작물 및 피공작물의 위치이동을 위해 설치되는 유공압실린더는, 최종적으로 공작물 및 피공작물의 위치를 제어하기까지, 최초 실린더로드가 이동되어 공작물 및 피공작물에 접촉되는 구간이 존재하게 된다. 그러나, 종래의 유공압실린더들은 불필요한 최초 실린더로드의 구동시간, 즉, 실린더로드의 초기속도가 비교적 느리기 때문에 전체적으로 작업시간이 증가될 뿐만 아니라, 작업효율 및 공정상의 로스가 발생될 수밖에 없다는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 최초 실린더로드의 초기(初期)구동은 공압만으로 제어하여 그 속도를 빠르게 하고 공작물 및 피공작물을 작동시키는 본격적인 종기(終期)구동은 공압 및 유압을 복합적으로 사용함으로써 그 이동거리를 보다 정밀하게 제어할 수 있도록 한 유공압 복합 스킵스톱실린더를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 유공압 복합 스킵스톱실린더의 사시도,

도 2 내지 도 4는 스킵스톱실린더의 작동상태를 도시한 도 1의 횡단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 실린더하우징 11,13 : 제1 및 제2공기챔버

15 : 오일챔버 17 : 실린더로드

27 : 공기포트 29 : 공압피스톤

33 : 유압피스톤 36 : 오일포트

50 : 보조하우징 51 : 오일캐비티

55 : 보조피스톤 57 : 보조로드

63,65,67 : 제1,제2 및 제3공기량제어밸브 69 : 오일량제어밸브

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 유공압 복합 스킵스톱실린더는, 일측 단부영역에 공기가 공급 및 배출되는 공기포트가 형성되고 타측 단부영역에 오일이 공급 및 배출되는 오일포트가 형성되어 있으며 내부에 공기 및 오일이 각각 수용되는 공기챔버 및 오일챔버가 마련된 실린더하우징과; 상기 공기챔버 및 오일챔버를 관통하도록 배치되어 상기 실린더하우징의 축선방향을 따라 왕복구동가능하며 상기 공기챔버의 적어도 일부영역에서 공기가 유입 및 배출가능하도록 내부에 축선방향을 따라 공기유동로가 형성된 실린더로드와; 상기 실린더로드에 결합되어 상기 공기챔버 내에 배치되며 상기 공기챔버를 상기 공기포트에 연통된 제1공기챔버와 상기 공기유동로에 연통된 제2공기챔버로 구획하는 공압피스톤과; 상기 공압피스톤과 동축선상에 상기 실린더로드의 축선방향을 따라 슬라이딩 이동가능하게 배치되어 상기 오일챔버와 상기 공기챔버를 구획하는 유압피스톤과; 상기 실린더하우징의 일측에 상기 오일포트에 연통가능하게 마련되는 오일캐비티를 갖는 보조하우징과; 상기 보조하우징 내에 축선방향을 따라 슬라이딩 이동가능하게 배치되어 상기 오일캐비티의 오일수용공간을 한정하는 보조피스톤을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 보조하우징 내에 상기 보조피스톤을 사이에 두고 상기 오일캐비티의 대향측에는 공기의 출입을 허용하는 공기출입포트가 마련되도록 구성할 수 있으며, 이에 의해, 상기 보조하우징은, 상기 보조피스톤에 의해 상기 오일포트에 연통된 상기 오일캐비티와, 상기 공기출입포트에 연통된 공기캐비티로 구획되어 있는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 공기포트, 상기 공기유동로 및 상기 공기출입포트 각각의 적어도 일부구간에는 공기의 출입을 허용하는 소정의 공기량제어밸브가 각각 부속되어 있는 것이 유리하다. 또한, 상기 오일포트에 연통가능하게 설치되어 상기 오일포트 내에서 유동하는 오일의 양을 제어하는 오일량제어밸브를 포함하도록 구성할 수 있다.

한편, 상기 각 공기량제어밸브 및 오일량제어밸브는 자동제어 가능한 솔레노이드에 각각 연결되어 있는 것이 보다 효과적이다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 유공압 복합 스킵스톱실린더의 사시도이고, 도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 스킵스톱실린더의 작동상태를 도시한 도 1의 횡단면도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 유공압 복합 스킵스톱실린더는, 실린더하우징(10)과, 실린더하우징(10)과 이심적으로 배치되는 보조하우징(50)을 갖는다.

실린더하우징(10)의 전방 및 후방에는 고정블럭(12)이 각각 배치되어 있으며, 각 고정블럭(12) 사이에는 한 쌍의 고정블럭(12)을 상호 연결지지하는 다수의 안내로드(14)가 마련되어 있다.

실린더하우징(10) 내에는, 공기 및 오일이 각각 수용되는 제1 및 제2공기챔버(11,13)와 오일챔버(15)가 마련되어 있다. 제1 및 제2공기챔버(11,13)에 인접된실린더하우징(10)의 일단부영역에는 제1공기챔버(11)로 공기의 출입을 허용하는 공기포트(27)가 형성되어 있으며, 오일챔버(15)와 인접된 실린더하우징(10)의 타단부영역에는 오일챔버(15)와 후술할 보조하우징(50)의 오일캐비티(51)에 상호 연통가능하게 배치되는 오일포트(36)가 마련되어 있다. 그리고, 오일포트(36)는 연결브래킷(37) 내에 배치되어 있다.

공기포트(27)는 그 일단부가 실린더하우징(10)의 외표면으로부터 노출되게 마련되어 있으며, 노출단부에는 제1공기량제어밸브(63)가 부속되어 있다. 또한, 오일포트(36)의 적어도 일부 구간에는 오일챔버(15)와 오일캐비티(51) 간을 유동하는 오일의 유속을 제어하는 오일량제어밸브(69)가 부속되어 있다. 오일량제어밸브(69)는 오일포트(36) 내를 유동하는 오일의 유동단면적을 줄이거나 넓일 수 있도록 일종의 오리피스 역할을 수행하게 된다.

또한, 실린더하우징(10) 내에는, 그 축심방향을 따라 실린더하우징(10)을 거의 두 영역으로 구획하는 오일챔버(15)와 제1 및 제2공기챔버(11,13)를 가로방향으로 관통하도록 실린더로드(17)가 마련되어 있다. 실린더로드(17)는, 실린더하우징(10)의 전방측 노출단부(19) 영역에 소정의 나사산을 가지며, 그 축선방향을 따라 내부에는 소정 길이만큼 형성된 공기유동로(23)가 마련되어 있다. 공기유동로(23)는, 그 말단부가 실린더로드(17)의 후방측으로 노출되어 있으며, 실린더로드(17)의 후방측 노출단부(21) 영역에 인접한 공기유동로(23)의 구간 내에는 후술할 제2공기챔버(13) 내의 공기를 외부로 배출시킬 뿐만 아니라 압축공기를 제2공기챔버(13)로 공급하기 위한 제2공기량제어밸브(65)가 부속되어 있다. 또한,제2공기량제어밸브(65)의 인접영역에는 실린더로드(17)의 이동거리를 제한하는 제1이동거리제한너트(16)가 마련되어 있다. 여기서, 실린더로드(17)의 전방측 노출단부(19)영역에 형성된 나사산은 공작물 및 피공작물을 실린더로드(17)에 용이하게 결합시키기 위해 형성되어 있다.

실린더로드(17)의 일부구간에는 실린더로드(17)의 축선방향에 대해 가로로 마련되어 제1공기챔버(11)와 제2공기챔버(13)로 각각 구획하며, 실린더로드(17)의 이동과 함께 동작하는 공압피스톤(29)이 마련되어 있다. 공압피스톤(29)은, 전술한 바와 같이, 제1공기챔버(11)와 제2공기챔버(13) 사이에 개재되어 이들을 상호 두 영역으로 구획하게 되는데, 이 때, 제1공기챔버(11)는, 공기포트(27)에 인접된 하나의 영역을 형성하게 되고, 제2공기챔버(13)는 실린더로드(17)에 형성된 공기유동로(23)의 공기유동홀(25)에 인접된 또 다른 하나의 영역을 형성하게 된다. 또한, 공압피스톤(29)은 실린더로드(17)에 고정되어 있으며, 공압피스톤(29)의 반경방향 외측에는 공압피스톤(29)과 제1 및 제2공기챔버(11,13) 사이를 밀봉시키는 실링부재(32)가 마련되어 있다.

공압피스톤(29)으로부터 실린더로드(17)의 축심방향을 따라 실린더하우징(10)의 전방영역을 향해 소정 거리 이격된 위치에는, 공압피스톤(29)의 구동에 연동하여 실린더로드(17)의 축선방향을 따라 슬라이딩 이동가능한 유압피스톤(33)이 마련되어 있다.

유압피스톤(33)은, 그 설치위치에 의해, 실린더하우징(10) 내를 오일챔버(15)와 제1 및 제2공기챔버(11,13)로 구획하게 되며, 공압피스톤(29)이 실린더로드(17)의 축심방향을 따라 실린더하우징(10)의 전방영역을 향해 이동하는 과정에서 공압피스톤(29)의 접촉가압에 의해 공압피스톤(29)의 이동방향으로 이동할 수 있게 된다.

즉, 공압피스톤(29)과 유압피스톤(33)의 접촉가압이 발생되기 전단계와 접촉가압이 발생된 이후의 단계로 나누어지며, 접촉가압의 전단계에서는 공압에 의한 실린더로드(17)의 빠른 동작을 얻을 수 있고, 접촉가압 이후의 단계에서는 오일챔버(15) 내의 오일이 오일캐비티(51)로 이동함에 따라 유압피스톤(33)이 서서히 움직여 속도를 조절해 줌으로써, 유압에 의해 원활하고 일정한 토크를 발생할 수 있으며 정확한 위치제어가 가능해지게 된다. 이러한 유압피스톤(33)은, 공압피스톤(29)과는 달리 실린더로드(17)에 고정결합되지 않고 실린더로드(17)의 축선방향을 따라 슬라이딩 이동가능하도록 실린더로드(17)의 외표면을 고리상으로 감싸도록 끼워지게 된다. 따라서, 유압피스톤(33)과 실린더로드(17) 사이에는 오일챔버(15)에 수용된 오일이 공기챔버(11,13)로 유출되는 것을 방지하는 다수의 실링부재(34,35)가 마련되어 있다.

한편, 보조하우징(50)은, 실린더하우징(10)의 일측에 실린더하우징(10)과 이심적으로 배치되어 있으며, 보조하우징(50) 내에는, 실린더하우징(10)과 마찬가지로 공기 및 오일이 각각 수용되는 공기캐비티(52) 및 오일캐비티(51)가 형성되어 있다. 이들 공기캐비티(52) 및 오일캐비티(51)는 보조피스톤(55)에 의해 각각 구획되게 된다.

오일캐비티(51)와 오일챔버(15) 사이에는 이들을 상호 연통가능하게 연결하는 오일포트(36)가 마련되어 있으며, 공기캐비티(52)에는 공기캐비티(52) 내로 공기의 출입을 허용하는 공기출입포트(59)가 마련되어 있다. 공기출입포트(59)는, 실린더하우징(10)의 공기포트(27)와 마찬가지로 그 단부가 보조하우징(50)의 외표면으로 노출되어 있으며, 그 노출단부에는 공기출입포트(59)로 향하는 공기의 양을 제어할 수 있도록 제3공기량제어밸브(67)가 부속되어 있다. 그리고, 보조피스톤(55)에는 보조피스톤(55)과 고정결합되어 보조피스톤(55)의 이동시 보조하우징(50)의 축선방향을 따라 왕복되는 보조로드(57)가 마련되어 있으며, 보조로드(57)의 노출단부영역에는 역시 보조로드(57)의 이동거리를 제한하는 제2이동거리제한너트(58)가 마련되어 있다. 또한, 보조피스톤(55)의 반경방향 외측연부에는 오일캐비티(51)와 공기캐비티(52)를 상호 밀봉시키는 실링부재(56)가 마련되어 있다.

이러한 구성에 의하여, 본 발명에 따른 유공압 복합 스킵스톱실린더의 작동과정을 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 이하, 실린더하우징(10)으로부터 실린더로드(17)가 길이연장되는 최초 실린더로드(17)의 구동방향은 도 2 내지 도 4의 노출단부(19)가 마련된 좌측방향으로 가정한다.

먼저, 제1공기량제어밸브(63)를 개방시키게 되면, 공기포트(27)를 통해 제1공기챔버(11) 내로 소정의 압축공기가 주입되게 되며, 이러한 공기압에 의해 공압피스톤(29)은 도면상의 좌측 유압피스톤(33)을 향해 이동하게 된다. 이 때, 제2공기챔버(13) 내에 존재하던 압축공기는 공기유동홀(25)을 통해 실린더로드(17)의 축심방향을 따라 형성된 공기유동로(23)를 경유하여 제2공기량제어밸브(65)를 통해배출된다. 이와 같이, 제1공기챔버(11) 내로는 압축공기가 공급되고 제2공기챔버(13)의 압축공기는 배출되도록 함으로써, 공압피스톤(29)은 유압피스톤(33)을 향해 공기압에 의한 빠른 속도로 이동할 수 있으며, 공압피스톤(29)과 결합되어 있는 실린더로드(17) 역시 공압피스톤(29)의 이동방향 및 속도와 동일하게 이동할 수 있다. 따라서, 실린더의 작동시, 공작물 및 피공작물까지 도달되는 최초 실린더로드(17)의 구동속도는 이 같은 공기압에 의해 빠른 속도를 가지고 이동할 수 있다.

다음, 제2공기챔버(13) 내의 압축공기가 대부분 배출되면, 도 3에 도시된 바와 같이, 공압피스톤(29)은 전방에 배치된 유압피스톤(33)에 접촉하게 되며, 계속되는 제1공기량제어밸브(63)로부터의 공기압에 의해 공압피스톤(29)은 유압피스톤(33)을 접촉가압하게 됨으로써, 유압피스톤(33)은 도 3의 좌측방향으로의 이동을 개시한다. 이 때, 제3공기량제어밸브(67)는 개방된 상태에 있으므로, 공기캐비티(52) 내의 압축공기는 제3공기량제어밸브(67)를 통해 외부로 배출되고, 오일챔버(15) 내에 있는 오일은 보조하우징(50)의 오일캐비티(51)로 빠져 나오게 됨으로써, 보조피스톤(55)은 도면상의 우측방향으로 이동한다. 여기서, 오일량제어밸브(69)는 오리피스 역할을 수행하므로, 오일포트(36) 내에서 유동하는 오일은 오일량제어밸브(69)의 영역에서 그 유동단면적이 좁아져 유속이 빠르게 된다. 이러한 오일의 유속차에 의해 실린더로드(17)의 이동거리를 정밀하게 제어할 수 있게 되며, 반대로, 실린더로드(17)의 복귀시에는 오일량제어밸브(69) 영역과 오일포트(36) 영역과의 오일 유동단면적은 동일하도록 제어된다.

이처럼, 오일캐비티(51) 내의 오일의 양이 증가함에 따라 상대적으로 오일챔버(15) 내의 오일의 양이 감소하게 되고, 또한, 계속되는 제1공기량제어밸브(63)에 의한 압축공기의 공급에 의해 상호 접촉유지된 공압피스톤(29)과 유압피스톤(33)은 도 4에 도시된 바와 같이 도면의 좌측방향으로 이동하게 되고, 이에 따라, 실린더로드(17)는 실린더하우징(10)의 전방으로 더욱더 길이연장됨으로써 최종적으로 실린더로드(17)의 이동에 의한 작업을 수행할 수 있게 된다. 이 때, 전술한 바와 같이, 오일량제어밸브(69)를 통해 오일의 유속에 따른 정밀한 제어가 가능하게 된다.

여기서, 최초 공압피스톤(29)의 동작에 의해 실린더로드(17)가 이동하는 구간은 단지 공압에 의해서만 가동되는 구간이므로 이 때의 실린더로드(17)의 초기 이동속도는 매우 빠르게 되며, 공압피스톤(29)이 유압피스톤(33)에 접촉되어 유압피스톤(33)을 이동시키는 구간에서는 공압 및 유압 모두에 의해 실린더로드(17)가 가동되는 구간이므로, 이 때는 원활한 힘 및 토크를 얻을 수 있게 될 뿐만 아니라 이 구간에서 유압에 의한 정밀제어가 가능해지게 된다.

한편, 상기와 같이, 실린더하우징(10)으로부터 좌측방향으로 이동한 실린더로드(17)를 다시 원상태로 복귀시키는 공정은 다음의 과정을 통해 이루어진다.

먼저, 제3공기량제어밸브(67)를 통해 보조하우징(50)의 공기캐비티(52)로 압축공기가 공급됨과 동시에 제1공기량제어밸브(63)가 개방되어 제1공기챔버(11) 내의 공기는 외부로 배출되면서 보조피스톤(55)은 도면상의 좌측방향으로 이동하게 되고, 이에 의해, 오일캐비티(51) 내의 오일은 오일포트(36)를 경유하여 오일챔버(15) 내로 주입되게 된다.

오일캐비티(51) 내의 오일이 오일챔버(15) 내로 제공되게 되면, 유압에 의해 유압피스톤(33)은 도면상의 우측방향으로 이동하면서 유압피스톤(33)에 접촉된 공압피스톤(29)을 우측방향으로 밀어 실린더로드(17)를 우측방향으로 이동시키게 된다. 계속되는 유압에 의해 유압피스톤(33)이 초기위치로 복귀하게 되면, 즉시, 제2공기량제어밸브(65)가 작동되어 유압피스톤(33)과 공압피스톤(29) 사이의 제2공기챔버(13) 내로 압축공기를 주입시키게 된다. 이 때, 공압피스톤(29)과 유압피스톤(33)은 그 접촉영역에 반경방향 외측을 향한 소정의 함몰부(39)가 형성되어 있으므로, 제2공기량제어밸브(65)로부터 투입되는 공기는 최초 함몰부(39)로 투입될 수 있게 된다. 이처럼, 제2공기챔버(13)와 공기캐비티(52) 내에는 압축공기가 공급되고 제1공기챔버(11) 내의 압축공기는 배출됨으로써, 공압피스톤(29)은 도면상의 우측방향으로 이동할 수 있게 되며, 이러한 과정을 통해 실린더로드(17)는 빠른 속도를 가지고 원위치로 복귀할 수 있게 된다.

이와 같이, 본 발명에서는, 최초 공압만을 사용하여 실린더로드(17)를 구동시킨 다음 소정의 위치로 이동된 실린더로드(17)를 유공압을 복합적으로 사용하여 왕복구동시킴으로써 초기 실린더로드(17)가 구동될 때는 실린더로드(17)의 속도를 빠르게 하여 소정의 위치에 배치시킬 수 있게 되고, 최종적으로 공작물 및 피공작물을 작동시킬 때는 유공압에 의해 그 이동거리를 정밀하게 제어할 수 있게 된다.

한편, 필요에 따라 안내로드(14)들 중 어느 하나에 유압피스톤(33) 측으로 소정의 센서를 부착시켜 놓게 되면, 공압피스톤(29)이 유압피스톤(33)을 접촉가압하여 실린더로드(17)를 이동시킬 때, 유압피스톤(33)이 센서의 수직 하방에 위치했을 경우, 도시 않은 솔레노이드의 작동에 의해 공압피스톤(29)을 이동시키는 압축공기를 배출시키고 배출하던 제2공기챔버(13) 내에 압축공기를 주입시키도록 한다. 이로써, 유압피스톤(33)은 정지하고 실린더로드(17)의 진행방향으로 가압하던 공압피스톤(29)은 실린더로드(17)와 함께 후방으로 복귀되고, 다시 솔레노이드의 작동에 의해 압축공기가 재공급됨으로써, 공압피스톤(29)은 빠른 속도로 멈추어 있던 유압피스톤(33)에 접촉가압함으로써 원상태로 실린더로드(17)를 진행시키게 된다.

이는 특히 드릴작업시 어느 정도 깊이로 공작물을 가공한 다음 실린더로드(17)를 후방으로 빼내어 공작물과 피공작물 사이에 잔존하는 칩을 제거한 후 다시 드릴작업을 행할 수 있도록 함으로서 공작물 및 피공작물이 손상되는 것을 효과적으로 방지할 수 있도록 한 것이다. 따라서, 이러한 경우에는 단일의 센서가 아니라 필요에 따라 다수 개의 센서를 부착하여 반복적으로 칩을 제거할 수 있도록 하는 것이 보다 효과적이다.

전술 및 실시 예에서는, 실린더하우징(10)과 보조하우징(50)을 이심적으로 배치하여 실린더로드(17)를 왕복구동시키는 것에 관하여 설명하였으나 실린더하우징(10)과 보조하우징(50)을 동심적으로 배치하여 구성하더라도 상기의 효과를 거둘 수 있음은 물론이다.

또한, 상기의 설명에서는 각 공기량제어밸브(63,65,67) 및 오일량제어밸브(69)를 개방 및 폐쇄시킨다고 설명하였으나, 이는 설명의 편의를 위해 서술하는 것이며, 각 밸브(63,65,67,69)들은 도시 않은 솔레노이드에 연결되어 전자동으로 작동된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 최초 실린더로드의 초기(初期)구동은 공압만으로 제어하여 그 속도를 빠르게 하고 공작물 및 피공작물을 작동시키는 본격적인 종기(終期)구동은 공압 및 유압을 복합적으로 사용함으로써 그 이동거리를 보다 정밀하게 제어할 수 있도록 한 유공압 복합 스킵스톱실린더가 제공된다.

또한, 천공작업시 일정한 깊이까지 도달된 실린더로드를 후방으로 빼내어 칩을 제거한 다음 빠른 속도로 실린더로드를 전진시켜 계속적으로 천공작업을 수행할 수 있으며, 필요에 따라 칩 제거를 수회 반복적으로 행하면서 효과적으로 천공작업을 수행할 수 있게 된다.

Claims (5)

1. 일측 단부영역에 공기가 공급 및 배출되는 공기포트가 형성되고 타측 단부영역에 오일이 공급 및 배출되는 오일포트가 형성되어 있으며 내부에 공기 및 오일이 각각 수용되는 공기챔버 및 오일챔버가 마련된 실린더하우징과;

   상기 공기챔버 및 오일챔버를 관통하도록 배치되어 상기 실린더하우징의 축선방향을 따라 왕복구동가능하며 상기 공기챔버의 적어도 일부영역에서 공기가 유입 및 배출가능하도록 내부에 축선방향을 따라 공기유동로가 형성된 실린더로드와;

   상기 실린더로드에 결합되어 상기 공기챔버 내에 배치되며 상기 공기챔버를 상기 공기포트에 연통된 제1공기챔버와 상기 공기유동로에 연통된 제2공기챔버로 구획하는 공압피스톤과;

   상기 공압피스톤과 동축선상에 상기 실린더로드의 축선방향을 따라 슬라이딩 이동가능하게 배치되어 상기 오일챔버와 상기 공기챔버를 구획하는 유압피스톤과;

   상기 실린더하우징의 일측에 상기 오일포트에 연통가능하게 마련되는 오일캐비티를 갖는 보조하우징과;

   상기 보조하우징 내에 축선방향을 따라 슬라이딩 이동가능하게 배치되어 상기 오일캐비티의 오일수용공간을 한정하는 보조피스톤을 포함하는 것을 특징으로 하는 유공압 복합 스킵스톱실린더.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 보조하우징 내에 상기 보조피스톤을 사이에 두고 상기 오일캐비티의 대향측에는 공기의 출입을 허용하는 공기출입포트가 마련되어 있으며,

   상기 보조하우징은, 상기 보조피스톤에 의해 상기 오일포트에 연통된 상기 오일캐비티와, 상기 공기출입포트에 연통된 공기캐비티로 구획되어 있는 것을 특징으로 하는 유공압 복합 스킵스톱실린더.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 공기포트, 상기 공기유동로 및 상기 공기출입포트 각각의 적어도 일부구간에는 공기의 출입을 허용하는 소정의 공기량제어밸브가 각각 부속되어 있는 것을 특징으로 하는 유공압 복합 스킵스톱실린더.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 오일포트에 연통가능하게 설치되어 상기 오일포트 내에서 유동하는 오일의 양을 제어하는 오일량제어밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 유공압 복합 스킵스톱실린더.
5. 제 3항 또는 제 4항에 있어서,

   상기 각 공기량제어밸브 및 오일량제어밸브는 자동제어 가능한 솔레노이드에 각각 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 유공압 복합 스킵스톱실린더.