KR20060027449A - 전자실린더 - Google Patents

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KR20060027449A
KR20060027449A KR1020040076178A KR20040076178A KR20060027449A KR 20060027449 A KR20060027449 A KR 20060027449A KR 1020040076178 A KR1020040076178 A KR 1020040076178A KR 20040076178 A KR20040076178 A KR 20040076178A KR 20060027449 A KR20060027449 A KR 20060027449A
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    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F15B21/08—Servomotor systems incorporating electrically operated control means
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    • F15B2211/70—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
    • F15B2211/705—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor characterised by the type of output members or actuators
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Abstract

현재까지 실린더분야는 공기압,유압이 주류를 이루고 있으며 최근에와서는 볼스크루와 서보모터를 이용한 제품이 출시되고 있으며 리니어 모터는 외부 부하 조건에따라 헌팅현상이 많이 발생되고 있다.
리니어 모터 원리를 이용하여 실린더를 제작함에 있어 전원이 없는상태에서도 현재위치를 유지할수 있게함과 동시에 역류방지장치를 내장하여 떨림현상이 없는 전자식 실린더를 만들고자한다.
실린더 몸체(1)내부에 고정코어(2)를 설치하고 로드축(8)에 상부 이송안내가이드, A상코어(4)및 A상코일(11),자석(3),B상코어(4)와 B상코일(12),하부 이송안내가이드(5)가 조립된 상태에서 도(나)와 같이 고정코어(2) 내부에 부착되고 로드축내부(8-2)에 이송거리를 측정할수 있는 스케일(100)을 내장한 것을 기본으로 하여
도(다),(라)와같이 실린더 외형이 사각형모양,
도(마)(바)와 같은 로드레스형,
도(사)와같은 양로드축형,
도(카)와같이 실린더 내부에 체크밸브(20-1,20-2),실린더 외부에 유압흐름 제어 밸브(21-1,21-2),유압흐름 외부구멍(26,27)이 부착된 중간위치 제어형,
도(타)와같이 감속링(51,52)이 부착되어 양측단에서 감속제어형,
도(파)와같이 실린더 내부에 체크밸브(20-1,20-2),유압흐름 제어 밸브(21-1,21-2),유압흐름 내부구멍(22,23)이 부착된 중간위치 제어형등의 구성으로 이루어 진다.
동작에 대하여 자세히 설명하면 리니어 모터의 기본 동작은 공지된 내용으로서 제3도 A,B와 같이 전류를 가하게 되면 전진 또는 후진으로 움직이게 되며,
본 구성에 대하여 자세히 설면하면(나),(라),(바)도는 제3도의 A,B 기본 동작과 같이 동작을 하게되고,
감속제어형 실린더(타)에 대하여 설명하면
이동코어(4)가 상승동작을 하게 하기 위하여 제3도의 A또는 B도와같이 0-->1-->2-->3순으로 반복하면서 전류를 가하면 코어가 상승하게되고 상부에 있는 유압흐름구멍(52)이 감속링2(51)속으로 들어가게 되면 유체(25)의 흐름속도가 늦어지게되면서 자연스럽게 이송코어(4)는 감속동작을 하게된다.
반대로 하강시에는 이동코어(4)가 하강동작을 하게 하기 위하여 제3도의 A또는 B도와같이 3-->2-->1-->0순으로 반복하면서 전류를 가하면 코어가 하강하게되고 하부에 있는 유압흐름구멍(52)이 감속링1(50)속으로 들어가게 되면 유체(25)의 흐름속도가 늦어지게되면서 자연스럽게 이송코어(4)는 감속동작을 하게된다.
중간정지형 실린더(사)에 대하여 설명하면 실린더 내부에 체크밸브(20-1,20-2),유압흐름 제어 밸브(21-1,21-2),유압흐름 내부구멍(22,23)이 부착된 구조로서 실린더 로드축(8)이 상승을 하려면 먼저 상부와 하부에 있는 유체(25)가 흐를수 있게 유압흐름 제어 밸브1(21-1)을 열고 유압흐름 제어 밸브2(21-2)을 닫고 A상코어와 B상코어에 전류를 제3도 A또는 B도와같이 0-->1-->2-->3순으로 반복하면서 전류를 가하면 코어가 상승함과 동시에 상부에 있는 유체(25)는 21-1의 203-->205-- >22--> 20-2의 210-->206으로 흐르면서 유체압력이 평형을 이루게 하면서 상승을 하게되고,
반대로 하강시에는
유압흐름 제어 밸브1(21-1)을 닫고 유압흐름 제어 밸브2(21-2)을 열고 A상코어와 B상코어에 전류를 제3도 A또는 B도와같이 3-->2-->1-->0순으로 반복하면서 전류를 가하면 코어가 하강함과 동시에 하부에 있는 유체(25)는 21-2의 203-->205-->22--> 20-1의 210-->206으로 흐르면서 유체압력이 평형을 이루게 하면서 하강을 하게되고,
정지를 하려면 유압흐름 제어 밸브1(21-1)와 유압흐름 제어 밸브2(21-2)를 닫으면 실린더는 정지된다.
정전시에는 스프링(201)힘에 의하여 유압흐름 제어 밸브1(21-1)와 유압흐름 제어 밸브2(21-2)가 자동으로 닫히게 된다.
전자실린더 내부의 유체(25)와 제어 밸브1(21-1), 제어 밸브2(21-2), 체크밸브1(20-1),체크밸브2(20-2)에 의하여 실린더의 중간제어가 가능함과동시에 외부 조건변화에 상관없이 실린더 상승시에는 상승만 하강시에는 하강만하므로서 안전성이 뛰어나고 제어시의 불안전한 떨림 현상이 없다
Figure 112004043272815-PAT00001
리니어모터,실린더,유압,공기압

Description

전자실린더{cylinder}
제1도 전자실린더 구성도
가.전자식 실린더 평면도
나.전자식 실린더 정 단면도
다.몸체및 코어를 사각형으로만든 전자식 실린더 평면도
라.몸체및 코어를 사각형으로만든 전자식 실린더 정 단면도
마.로드레스형 전자식 실린더 평면도
바.로드레스형 전자식 실린더 정 단면도
사.양로드축형 전자식 실린더 정 단면도
아.로드축 ㄱ-ㄴ 단면도1(사각형)
자.로드축 ㄱ-ㄴ 단면도2(원형)
제2도 전자실린더 다양한 응용 제작예
차.체크밸브,유압흐름 제어 밸브부 확대도
카.실린더 내부에 체크밸브,실린더 외부에 유압흐름 제어 밸브를 부착한 중간위치 제어형 전자식 실린더 정단면도
타.실린더 내부에 감속링과 유압흐름구멍이 설치된 양끝단 자동감속형 전자식 실린더
파.실린더 내부에 체크밸브,실린더,유압흐름 제어 밸브를 부착한 중간위치 제어형 전자식 실린더 정단면도
제3도 제어동작 설명도면
A.1상구동 방식 동작도
A.2상구동 방식 동작도
번호별 설명
1.전자실린더 몸체 2.고정코어 3.원형자석
4.이동코어 5.이송안내 가이드 6.아래뚜껑
7.베어링 8.로드축 8-1.로드축 단면형상1(원형)
8-2.로드축 단면형상2(사각형)
8-3.스케일용 구멍 9.뒤뚜껑
10.전선 11.A상코일 12.B상코일
13.이동링 14.전선커넥터 15.이송가이드
16.이송WORK 17.닛뿔
20-1.체크밸브1 20-2.체크밸브2
21-1.유압흐름 제어 밸브1 21-2.유압흐름 제어밸브2
22.유압흐름 내부구멍1 23.유압흐름 내부구멍2
25,유체
26.유압흐름 외부구멍1 27.유압흐름 외부구멍2
50.감속링1 51.감속링2
52.유압흐름구멍
60.1상제어 흐름도
61.0위치에 있을때 고정코어,이송코어 상태도
62.1위치에 있을때 고정코어,이송코어 상태도
63.2위치에 있을때 고정코어,이송코어 상태도
64.3위치에 있을때 고정코어,이송코어 상태도
70.2상제어 흐름도
711.0위치에 있을때 고정코어,이송코어 상태도
72.1위치에 있을때 고정코어,이송코어 상태도
73.2위치에 있을때 고정코어,이송코어 상태도
74.3위치에 있을때 고정코어,이송코어 상태도
100.스케일 101.스케일 커넥터
200.솔레노이드 201.스프링 202.유압제어핀
203.유압입구 204.유압제어핀 가이드축
205.유압출구
206.유압출구 207.출구해제 가이드축
208.출구해제핀 109.스프링
현재까지 실린더분야는 공기압,유압이 주류를 이루고 있으며 최근에와서는 볼스크루와 서보모터를 이용한 제품이 출시되고 있으며 리니어 모터는 외부 부하 조건에따라 헌팅현상이 많이 발생되고 있다.
리니어 모터 원리를 이용하여 실린더를 제작함에 있어 전원이 없는상태에서도 현재위치를 유지할수 있게함과 동시에 역류방지장치를 내장하여 떨림현상이 없는 전자식 실린더를 만들고자한다.
실린더 몸체(1)내부에 고정코어(2)를 설치하고 로드축(8)에 상부 이송안내가이드, A상코어(4)및 A상코일(11),자석(3),B상코어(4)와 B상코일(12),하부 이송안내가이드(5)가 조립된 상태에서 도(나)와 같이 고정코어(2) 내부에 부착되고 로드축내부(8-3)에 이송거리를 측정할수 있는 스케일(100)을 내장한 것을 기본으로 하여
도(다),(라)와같이 실린더 외형이 사각형모양,
도(마)(바)와 같은 로드레스형,
도(사)와같은 양로드축형,
도(카)와같이 실린더 내부에 체크밸브(20-1,20-2),실린더 외부에 유압흐름 제어 밸브(21-1,21-2),유압흐름 외부구멍(26,27)이 부착된 중간위치 제어형,
도(타)와같이 감속링(51,52)이 부착되어 양측단에서 감속제어형,
도(파)와같이 실린더 내부에 체크밸브(20-1,20-2),유압흐름 제어 밸브(21-1,21-2),유압흐름 내부구멍(22,23)이 부착된 중간위치 제어형등의 구성으로 이루어 진다.
동작에 대하여 자세히 설명하면 리니어 모터의 기본 동작은 공지된 내용으로서 제3도 A,B와 같이 전류를 가하게 되면 전진 또는 후진으로 움직이게 되며,
본 구성에 대하여 자세히 설면하면(나),(라),(바)도는 제3도의 A,B 기본 동작과 같이 동작을 하게되고,
감속제어형 실린더(타)에 대하여 설명하면
이동코어(4)가 상승동작을 하게 하기 위하여 제3도의 A또는 B도와같이 0-->1-->2-->3순으로 반복하면서 전류를 가하면 코어가 상승하게되고 상부에 있는 유압흐름구멍(52)이 감속링2(51)속으로 들어가게 되면 유체(25)의 흐름속도가 늦어지게되면서 자연스럽게 이송코어(4)는 감속동작을 하게된다.
반대로 하강시에는 이동코어(4)가 하강동작을 하게 하기 위하여 제3도의 A또는 B도와같이 3-->2-->1-->0순으로 반복하면서 전류를 가하면 코어가 하강하게되고 하부에 있는 유압흐름구멍(52)이 감속링1(50)속으로 들어가게 되면 유체(25)의 흐름속도가 늦어지게되면서 자연스럽게 이송코어(4)는 감속동작을 하게된다.
중간정지형 실린더(사)에 대하여 설명하면 실린더 내부에 체크밸브(20-1,20-2),유압흐름 제어 밸브(21-1,21-2),유압흐름 내부구멍(22,23)이 부착된 구조로서 실린더 로드축(8)이 상승을 하려면 먼저 상부와 하부에 있는 유체(25)가 흐를수 있게 유압흐름 제어 밸브1(21-1)을 열고 유압흐름 제어 밸브2(21-2)을 닫고 A상코어와 B상코어에 전류를 제3도 A또는 B도와같이 0-->1-->2-->3순으로 반복하면서 전류를 가하면 코어가 상승함과 동시에 상부에 있는 유체(25)는 21-1의 203-->205-- >22--> 20-2의 210-->206으로 흐르면서 유체압력이 평형을 이루게 하면서 상승을 하게되고,
반대로 하강시에는
유압흐름 제어 밸브1(21-1)을 닫고 유압흐름 제어 밸브2(21-2)을 열고 A상코어와 B상코어에 전류를 제3도 A또는 B도와같이 3-->2-->1-->0순으로 반복하면서 전류를 가하면 코어가 하강함과 동시에 하부에 있는 유체(25)는 21-2의 203-->205-->22--> 20-1의 210-->206으로 흐르면서 유체압력이 평형을 이루게 하면서 하강을 하게되고,
정지를 하려면 유압흐름 제어 밸브1(21-1)와 유압흐름 제어 밸브2(21-2)를 닫으면 실린더는 정지된다.
정전시에는 스프링(201)힘에 의하여 유압흐름 제어 밸브1(21-1)와 유압흐름 제어 밸브2(21-2)가 자동으로 닫히게 된다.
또한 로드축(8) 단면 형상은 기본형인 원형(8-1)과 회전 방지형인 사각모양(8-2)모양으로 만들수 있다.
전자실린더 내부의 유체(25)와 제어 밸브1(21-1), 제어 밸브2(21-2), 체크밸브1(20-1),체크밸브2(20-2)에 의하여 실린더의 중간제어가 가능함과동시에 외부 조건변화에 상관없이 실린더 상승시에는 상승만 하강시에는 하강만하므로서 안전성이 뛰어나고 제어시의 불안전한 떨림 현상이 없다

Claims (4)

  1. 전자제어 실린더에 있어서
    몸체(1)내부에 고정코어(2)를 설치하고 로드축(8)에 상부 이송안내가이드, A상코어(4)및 A상코일(11),자석(3),B상코어(4)와 B상코일(12),하부 이송안내가이드(5)가 조립된 상태에서 고정코어(2) 내부에 장착되고 로드축내부(8-3)에 이송거리를 측정할수 있는 스케일(100)을 내장한 구조의 전자제어 실린더.
  2. 제1항에 있어서 몸체와 코어가 사각형모양 으로 구성된 전자제어 실린더
  3. 제1항에 있어서 몸체(1)와 고정코어(2)를 절개하고 로드축(8)대신에 이송가이드(15),이송WORK(16)로 구성된 전자제어 실린더
  4. 제1항에 있어서 실린더 내부,외부 에 체크밸브(20-1,20-2),유압흐름 제어 밸브(21-1,21-2),유압흐름 외부구멍(26,27),유압흐름 내부구멍(22,23),닛뿔(17)이 부착된 중간위치 제어형 전자제어 실린더
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111412196A (zh) * 2020-04-26 2020-07-14 姜勇军 一种基于磁悬浮减小磨损且使用寿命长的气缸
KR20200090344A (ko) 2019-01-20 2020-07-29 김상호 무자석형 고정밀성 전자실린더

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200090344A (ko) 2019-01-20 2020-07-29 김상호 무자석형 고정밀성 전자실린더
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