KR20170122474A - The large pneumatic actuator having an operation control safety device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 대형 공압식 밸브 액추에이터에 관한 것으로서, 공압식 액추에이터의 구동에 따른 솔 밸브의 전원 차단을 통해 액추에이터의 동작을 제어하는 동작제어용 안전장치를 구비한 대형 공압식 액추에이터에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a large-sized pneumatic valve actuator, and more particularly, to a large-sized pneumatic actuator having a safety device for operation control for controlling an operation of an actuator through power off of a solenoid valve according to driving of the pneumatic actuator.
대형 공압식 밸브 액추에이터(10)는 가스, 석유, 수도 등 대형 플랜트에서 유체 및 기체의 유동을 위한 밸브의 개폐를 제어하는 역할을 담당하고 있다, The large
또한, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 대형 공압식 밸브 액추에이터(10)는 사용자의 신호에 따라 작동되는 솔 밸브(미도시)가 구비되고, 상기 솔 밸브에 의해 공압실린더부(100)에 공기의 유입 및 배기가 이루어진다.1 and 2, the large
상기 액추에이터(10)는 상기 공기의 유입 및 배기에 의해서 상기 공압실린더부(100)가 구동됨으로써 상기 밸브의 개폐가 이루어지며, 저연비, 높은 출력, 단순한 구조에 따른 낮은 고장률 및 유지보수의 장점으로 대형 수송관 위주로 사용되고 있다.The
일반적으로 공압식 밸브 액추에이터(10)는 도 1의 (A)를 참조하면, 상기 공압실린더부(100)에 에어 유입 시 저속의 스프링(310) 압축 동작과 함께 피스톤(110)이 이동되고, 요크(210)의 회전축이 90ㅀ 회전함에 따라 밸브의 움직임도 연동되어 열림 상태가 되며, 상기 밸브의 완전 개방 시 사용자의 신호에 의해서 상기 솔 밸브가 차단되어 공기 유입이 중단되고 상기 액추에이터(10)의 동작은 정지된다. 1 (A), when the air is introduced into the
도 1의 (B)를 참조하면, 상기 공압식 밸브 액추에이터(10)의 공압실린더부(100) 내 에어가 배기되면 압력 변화에 의해 피스톤 로드(120) 및 피스톤(110)이 이동되며, 상기 피스톤 로드(120)와 연동되어 상기 압축된 스프링(310)이 복원력에 의해 팽창 운동함에 따라 피스톤(110)의 고속, 고하중 이동이 이루어진다.Referring to FIG. 1B, when the air in the
또한, 상기 피스톤(110)의 이동과 연동되어 상기 하우징부(200)의 요크(210)가 회전운동을 하여 상기 밸브의 닫힘이 이루어지고, 상기 밸브의 완전 닫힘 시 사용자 신호에 의해 상기 솔 밸브의 차단과 함께 배기가 중단되고 상기 액추에이터(10)의 동작은 정지된다. In addition, the
현재 상기와 같은 대형 공압식 밸브 액추에이터(10)의 동작 시 상기 요크(210)의 회전과 연동되어 표시부(미도시)(indicator)에 의해 표시되는 신호를 사용자가 확인하여, 사용자의 신호에 의해 솔 밸브를 차단함으로써 상기 액추에이터(10)의 동작 제어가 이루어지고 있다.In operation of the large
그러나 사용자의 부주의 또는 상기 액추에이터(10)의 이상으로 인한 상기 피스톤(110)과 공압실린더부(100)가 충돌하여 상기 액추에이터(10)에 충격이 가해져 불량 및 파손 또는 내구성 저하가 발생되며, 플랜트에서 사용 시 대형사고 발생의 위험성이 존재함에 따라 속도 제어 및 충격 방지를 위한 안전장치가 필수적으로 요구되고 있다.However, since the
이에 따라 충격 흡수 또는 충격 방지를 위한 스토퍼 볼트, 스프링 댐퍼 등의 충격 흡수 또는 충격 방지 장치가 사용되고 있으나, 사고 발생을 미연에 방지하기 위한 액추에이터의 구조적인 안전장치는 현재 상용화되지 않고 있음에 따라 액추에이터의 동작 제어를 위한 안전장치에 대한 요구가 증가하고 있다. Accordingly, a shock absorber or a shock absorber such as a stopper bolt or a spring damper for shock absorption or impact prevention is used. However, since the structural safety device of an actuator for preventing an accident from occurring is not currently commercialized, There is a growing demand for safety devices for motion control.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 대형 공압식 밸브 액추에이터의 동작 시 피스톤 로드의 움직임과 연동되는 안전장치의 작동에 따라 솔 밸브의 전원 차단을 통해 에어 유입 및 배기 중단으로 상기 액추에이터의 동작을 제어할 수 있는 동작제어용 안전장치를 구비한 대형 공압식 액추에이터를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a solenoid valve which is capable of operating the actuator by interrupting the power supply to the solenoid valve, And an object of the present invention is to provide a large-sized pneumatic actuator provided with a safety device for operation control that can be controlled.
그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the object of the present invention is not limited to the above-mentioned object, and another object which is not mentioned can be understood by those skilled in the art from the following description.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 에어의 유입 및 배기에 의해 구동되는 피스톤과 피스톤 로드가 구비된 공압실린더부와, 상기 공압실린더부의 일측에 구비되고, 상기 피스톤 로드의 구동에 따라 작동되는 요크가 구비된 하우징부와, 상기 하우징부의 일측에 구비되고, 상기 하우징부에 구동력을 부가하는 스프링부를 포함하는 대형 공압식 액추에이터에 있어서, 상기 하우징부에는 안전장치가 구비되되, 상기 안전장치는 상기 공압실린더부 내부로 에어가 유입되고 배기되는 솔 밸브의 전원 차단을 통해 상기 공압식 액추에이터의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 동작제어용 안전장치를 구비한 대형 공압식 액추에이터가 제공된다.In order to achieve the above object, the present invention provides a pneumatic cylinder comprising: a pneumatic cylinder portion having a piston and a piston rod driven by inflow and outflow of air; a yoke provided on one side of the pneumatic cylinder portion, And a spring portion provided at one side of the housing portion and applying a driving force to the housing portion, wherein the housing portion is provided with a safety device, and the safety device includes a pneumatic cylinder Wherein the operation of the pneumatic actuator is controlled by interrupting the power supply to the solenoid valve through which air is introduced into and exhausted from the solenoid valve.
또한, 상기 하우징부 내부에는 상기 요크의 작동을 위한 슬라이드 블록이 구비되고, 상기 슬라이드 블록의 타측과 일측으로 상기 공압실린더부의 피스톤 로드와, 상기 스프링부의 스프링 로드가 연결되되, 상기 피스톤 로드의 구동에 의해 상기 안전장치가 작동되어 상기 솔 밸브를 닫아 상기 공압실린더부의 에어 유입 및 배기를 차단시키는 것을 특징으로 하는 동작제어용 안전장치를 구비한 대형 공압식 액추에이터가 제공된다. The piston rod of the pneumatic cylinder part and the spring rod of the spring part are connected to the other side of the slide block and to one side of the slide block, Wherein the safety device is operated to close the solenoid valve to shut off air inflow and exhaust of the pneumatic cylinder part. The large pneumatic actuator is provided with a safety device for operation control.
또한, 상기 안전장치는, 상기 솔 밸브의 차단 신호를 송출하는 토크 스위치와, 상기 로드의 상부에 구비되는 카운터 기어 로드와, 상기 카운터 기어 로드의 일측에 구비되는 토크 캠과, 상기 카운터 기어로 로드의 타측에 구비되어, 상기 피스톤 로드의 구동에 따라 회전하는 카운터 기어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 동작제어용 안전장치를 구비한 대형 공압식 액추에이터가 제공된다. The safety device includes a torque switch for transmitting a shutoff signal of the solenoid valve, a counter gear rod provided at an upper portion of the rod, a torque cam provided at one side of the counter gear, And a counter gear portion provided on the other side of the counter gear portion and rotating according to the driving of the piston rod.
또한, 상기 토크 캠은, 오픈 캠과 클로즈 캠으로 구비되고, 상기 오픈 캠과 클로즈 캠은 소정 각도로 이격되어 이루어지되, 상기 오픈 캠과 클로즈 캠이 각각 상기 토크 스위치의 접점과 접촉되고, 상기 카운터 기어로드는, 상기 카운터 기어부의 회전에 의해 소정 각도로 회전되는 것을 특징으로 하는 동작제어용 안전장치를 구비한 대형 공압식 액추에이터가 제공된다.The open cam and the close cam are spaced apart from each other by a predetermined angle. The open cam and the close cam are in contact with the contact of the torque switch, respectively, and the counter And the gear rod is rotated at a predetermined angle by the rotation of the counter gear portion. The large pneumatic actuator is provided with a safety device for operation control.
또한, 상기 카운터 기어 로드의 회전에 의해서 상기 오픈 캠과 클로즈 캠이 소정각도 회전하여 상기 토크 스위치의 접점과 접촉되는 것을 특징으로 하는 동작제어용 안전장치를 구비한 대형 공압식 액추에이터가 제공된다.The large-pneumatic actuator is provided with a safety device for operation control, characterized in that the rotation of the counter gear rod causes the open cam and the close cam to rotate by a predetermined angle to come into contact with the contact of the torque switch.
또한, 상기 카운터 기어부는 상기 피스톤 로드에 형성된 나사선과 맞물리는 1차 기어와, 상기 1차 기어와 동일한 기어축에 구비되는 2차 기어와, 상기 2차 기어와 맞물리고, 상기 카운터 기어 로드에 구비된 3차 기어를 포함하되, 상기 피스톤 로드의 이동에 따라 상기 1차 기어가 회전되고, 이 회전력이 상기 3차 기어에 전달되어 상기 카운터 기어 로드가 회전되는 것을 특징으로 하는 동작제어용 안전장치를 구비한 대형 공압식 액추에이터가 제공된다. The counter gear portion includes a primary gear meshed with a thread formed on the piston rod, a secondary gear provided on the same gear shaft as the primary gear, and a second gear meshed with the secondary gear, Wherein the primary gear is rotated according to the movement of the piston rod and the rotation force is transmitted to the tertiary gear to rotate the counter gear rod. One large pneumatic actuator is provided.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.The features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.Prior to that, terms and words used in the present specification and claims should not be construed in a conventional and dictionary sense, and the inventor may properly define the concept of the term in order to best explain its invention It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 동작제어용 안전장치를 구비한 대형 공압식 액추에이터에 따르면, 액추에이터의 손상으로 인한 사고 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the large-sized pneumatic actuator having the safety device for operation control according to the present invention, it is possible to prevent an accident caused by the damage of the actuator.
또한, 대형 공압식 액추에이터의 기본 구조에서 벗어나지 않는 간단한 구조이며, 고부하로 인한 마모의 위험성이 적음에 따라 내구성이 우수하고 유지비용이 저렴한 효과가 있다. In addition, the structure is simple structure that does not deviate from the basic structure of the large-sized pneumatic actuator, and the durability is low and the maintenance cost is low as the risk of abrasion due to high load is small.
또한, 토크 스위치가 구비되어 전기 신호에 대한 추가적인 센서 연결을 통하여 대형 공압식 액추에이터의 작동 토크에 대한 정밀 측정 등 액추에이터의 동작 분석에 대한 응용 및 활용이 가능한 효과가 있다. In addition, a torque switch is provided to enable application and use of motion analysis of actuators such as precise measurement of the operating torque of a large pneumatic actuator through additional sensor connection to an electric signal.
도 1은 종래의 액추에이터를 도시한 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 동작제어용 안전장치를 구비한 대형 공압식 액추에이터의 정면도.
도 3은 본 발명에 따른 동작제어용 안전장치를 구비한 대형 공압식 액추에이터의 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 동작제어용 안전장치를 구비한 하우징부의 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 안전장치의 사시도.
도 6은 도 2의 "A" 부의 상세도.
도 7은 도 2의 "B" 부의 상세도.
도 8은 본 발명에 따른 액추에이터 공압실린더부의 내부 에어 유입에 따른 토크 캠과 토크 스위치 작동 상태를 도시한 단면도.
도 9는 본 발명에 따른 액추에이터 공압실린더부의 내부 에어 배기에 따른 토크 캠과 토크 스위치 작동 상태를 도시한 단면도.
도 10은 본 발명에 따른 액추에이터의 공압실린더부, 속도 제어 장치 및 댐퍼 장치의 단면도.
도 11은 본 발명에 따른 댐퍼장치의 확대도.1 is an exemplary view showing a conventional actuator.
2 is a front view of a large pneumatic actuator having a safety device for operation control according to the present invention;
3 is a sectional view of a large-sized pneumatic actuator having a safety device for operation control according to the present invention.
4 is a sectional view of a housing part provided with a safety device for operation control according to the present invention;
5 is a perspective view of a safety device according to the present invention;
6 is a detailed view of the "A" portion of FIG. 2;
FIG. 7 is a detailed view of a portion "B" in FIG. 2;
8 is a sectional view showing a state in which a torque cam and a torque switch are operated according to the inflow of air into the actuator pneumatic cylinder unit according to the present invention.
9 is a sectional view showing a state in which the torque cam and the torque switch are operated according to the internal air exhaust of the actuator pneumatic cylinder unit according to the present invention.
10 is a sectional view of a pneumatic cylinder part, a speed control device, and a damper device of an actuator according to the present invention.
11 is an enlarged view of a damper device according to the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.In addition, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user, the operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.
아울러, 아래의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.In addition, the following embodiments are not intended to limit the scope of the present invention, but merely as exemplifications of the constituent elements set forth in the claims of the present invention, and are included in technical ideas throughout the specification of the present invention, Embodiments that include components replaceable as equivalents in the elements may be included within the scope of the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 동작제어용 안전장치를 구비한 대형 공압식 액추에이터의 정면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 동작제어용 안전장치를 구비한 대형 공압식 액추에이터의 단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 동작제어용 안전장치를 구비한 하우징부의 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 안전장치의 사시도이며, 도 6은 도 2의 "A" 부의 상세도이고, 도 7은 도 2의 "B" 부의 상세도이며, 도 8은 본 발명에 따른 액추에이터 공압실린더부의 내부 에어 유입에 따른 토크 캠과 토크 스위치 작동 상태를 도시한 단면도이고, 도 9는 본 발명에 따른 액추에이터 공압실린더부의 내부 에어 배기에 따른 토크 캠과 토크 스위치 작동 상태를 도시한 단면도이며, 도 10은 본 발명에 따른 액추에이터의 공압실린더부, 속도 제어 장치 및 댐퍼 장치의 단면도이고, 도 11은 본 발명에 따른 댐퍼장치의 확대도이다.FIG. 2 is a front view of a large pneumatic actuator having a safety device for operation control according to the present invention, FIG. 3 is a sectional view of a large-sized pneumatic actuator having a safety device for operation control according to the present invention, FIG. 5 is a perspective view of a safety device according to the present invention, FIG. 6 is a detailed view of the "A" portion of FIG. 2, and FIG. 7 is a detail view of the "B" And FIG. 9 is a cross-sectional view showing the torque cam and the torque cam according to the internal air exhaust of the actuator pneumatic cylinder unit according to the present invention. FIG. 8 is a cross-sectional view of the actuator pneumatic cylinder unit according to the present invention, 10 is a sectional view of a pneumatic cylinder portion, a speed control device, and a damper device of an actuator according to the present invention, and Fig. 11 is a cross- 1 is an enlarged view of a damper device according to the invention.
도 2 이하에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 공압식 액추에이터(10)는 공압실린더부(100)와 하우징부(200) 및 스프링부(300)로 이루어진다. 2, the
상기 공압실린더부(100)는 동력원인 에어의 유입 및 배기에 의해 구동되는 피스톤(110)과 상기 피스톤(110)이 구비되는 피스톤 로드(120)가 내부에 구비된다.The
그리고 상기 하우징부(200)는 상기 공압실린더부(100)의 일측에 구비되고, 상기 피스톤 로드(120)의 구동에 따라 작동되는 요크(210)가 구비된다. The
또한, 상기 스프링부(300)는 상기 하우징부(200)의 일측에 구비되어 상기 하우징부(200)에 구동력을 부가하도록 스프링(310)이 내부에 구비되며, 상기 피스톤 로드(120)와 연동되는 스프링 로드(320)가 구비된다. The
또한, 상기 하우징부(200)의 이동속도를 제어하기 위한 속도제어장치(600)와, 댐퍼기능을 부여하기 위한 댐퍼장치(500)가 상기 공압실린더부(100)의 타측에 구비된다.A
한편, 도 3 및 도 4 참조하면 상기 하우징부(200) 내부에는 안전장치(400)가 구비된다. 상기 안전장치(400)는 상기 공압실린더부(100) 내부로 에어가 유입되고 배기되는 솔 밸브(미도시)를 제어함으로써, 상기 공압식 액추에이터(10)의 동작을 제어한다.Referring to FIGS. 3 and 4, a
또한, 상기 하우징부(200) 내부에는 상기 요크(210)의 작동을 위한 슬라이드 블록(220)이 구비되고, 상기 슬라이드 블록(220)의 타측과 일측으로 상기 공압실린더부(100)의 피스톤 로드(120)와, 상기 스프링부(300)의 스프링 로드(320)가 연결된다. A
그리고 상기 피스톤 로드(120)의 일측으로 판형 스프링(230) 및 베어링(240)에 의해 상기 슬라이드 블록(220)에 장력 고정되고, 상기 공압실린더부(100)의 에어 유입 및 배기에 따라 작동된다. The
또한, 상기 피스톤 로드(210)의 구동에 따라 상기 안전장치(400)가 작동되어 상기 솔 밸브를 차단함으로써, 상기 공압실린더부(210)의 에어 유입 및 배기를 차단시킨다. In addition, the
이에 따라, 상기 피스톤 로드(120)의 동작이 정지됨으로써, 사용자의 부주의 또는 기구 이상 등에 의한 오버 토크 방지를 통한 사고를 방지할 수 있다. Accordingly, by stopping the operation of the
한편, 도 5 내지 도 7을 참조하면, 상기 안전장치(400)는, 상기 솔 밸의 차단 신호를 송출하는 토크 스위치(440)와, 상기 로드(120,320)의 상부에 구비되는 카운터 기어 로드(420)와, 상기 카운터 기어 로드(420)의 일측에 구비되는 토크 캠(430)과, 상기 카운터 기어로 로드(420)의 하측에 구비되어, 상기 피스톤 로드(120)의 구동에 따라 회전하는 카운터 기어부(410)로 이루어진다. 5 to 7, the
또한, 상기 토크 스위치(440)는 상기 토크 캠(430)과 접촉될 수 있도록 상기 하우징부(200)의 소정의 위치에 설치되는 것이 바람직하다. Further, the
또한, 상기 토크 캠(430)은 오픈 캠(432)과 클로즈 캠(431)으로 구비된다. 이때, 상기 오픈 캠(432)과 클로즈 캠(431)은 소정 각도로 이격되어 이루어지며, 상기 소정 각도는 90도로 이루어진다. Also, the
그리고 상기 카운터 기어 로드(420)는 상기 카운터 기어부(410)의 회전에 의해 소정 각도로 회전되며, 상기 소정 각도는 90도인 것이 바람직하다. The
또한, 상기 카운터 기어 로드(420)가 회전함에 따라 상기 오픈 캠(432)과 클로즈 캠(431)이 소정각도인 90도 회전하여 상기 토크 스위치의 접점과 접촉된다.Further, as the
한편, 상기 카운터 기어부(410)는, 1차 기어(411)와 2차 기어(412) 및 3차 기어(413)로 이루어진다.The
상기 1차 기어(411)는 상기 피스톤 로드(120)에 형성된 나사선(120a)과 맞물리도록 구비된다. The
그리고 상기 2차 기어(412)는 상기 1차 기어(411)와 동일한 기어축(414)에 구비되며, 상기 3차 기어(413)는 상기 2차 기어(412)와 맞물리고, 상기 카운터 기어 로드(420)에 구비되어 상기 2차 기어(412)와 벨벳기어 형상을 이룬다.The
따라서 상기 피스톤 로드(120)의 이동에 따라 상기 1차 기어(411)가 회전되고, 이 회전력이 상기 3차 기어(413)에 전달되어 상기 카운터 기어 로드(420)가 회전된다. Accordingly, the
한편, 상기와 같이 구성되는 안전장지(400)는 상기 액추에이터(10)의 기본 구조를 변경하지 않고서도 설치할 수 있는 간단한 구조이며, 고부하로 인한 마모의 위험성이 적음에 따라 내구성이 우수하고 유지비용이 저렴한 효과가 있다. The
또한, 도 10을 참조하면, 상기 속도 제어 장치(600)는 에어의 압력을 통해 속도를 제어하는 에어 실린더(610)가 구비된다. Referring to FIG. 10, the
또한, 상기 에어 실린더(610)의 로드(620)는 상기 구동실린더부(100)의 피스톤 로드(120)와 연결되고, 상기 에어 실린더 로드(620)에는 상기 구동실린더부(100)와의 반대쪽 끝단에 피스톤(630)이 형성된다.The
이때, 상기 에어 실린더 로드(620)와 피스톤 로드(120)는 일실시예로 브라켓(130)을 통해 결합되어 상기 피스톤 로드(120)의 직선 왕복운동 시 연동되어 함께 이동된다.At this time, the
그리고 상기 에어 실린더(610)의 피스톤(630)의 움직임에 따라 상기 구동실린더부(100)의 피스톤(110)이 동일속도로 움직여 상기 에어 실린더 피스톤(630)의 속도에 따라 상기 피스톤(110)의 이동속도가 제어된다.The
또한, 상기 속도 제어 장치(600)는 상기 피스톤(110)이 상기 하우징부(200) 방향으로 이동할 때 혹은 상기 방향과 반대방향으로 움직일 때만 작동된다.Also, the
도 10 및 도 11을 참조하면, 상기 댐퍼장치(500)는 압력 제어 댐퍼(510)와, 체크밸브(530) 및 파이프(520)를 포함하여 이루어진다.Referring to FIGS. 10 and 11, the
이때, 상기 압력 제어 댐퍼(510)는 상기 에어 실린더(610)의 일측에 구비되어 상기 에어 실린더(610) 내부의 에어 압력을 제어한다.At this time, the
그리고 상기 파이프(520)는 상기 압력 제어 댐퍼(510)와 상기 에어 실린더(610) 내부의 일측과 연결된다.The
또한, 상기 파이프(520)에 있어서 상기 압력 제어 댐퍼(510)와 상기 에어 실린더(610) 내부의 일측의 사이에 상기 체크밸브(530)가 구비되어 상기 에어 실린더 (610)내부 일측에 에어를 공급한다.The
한편, 상기 압력 제어 댐퍼(510)는 상기 에어 실린더(610) 내부 일측의 에어 압력을 제어하도록 형성되어 상기 에어 실린더 피스톤(630)의 속도를 제어한다.The
또한, 상기 압력 제어 댐퍼(510)는 상기 에어 실린더(610) 내부 일측의 에어 압력을 제어한다.The
그리고 상기 에어를 배기시키지 않은 오프(off) 상태를 유지하여 상기 에어 압력을 서서히 증가시키는 압력 증가 모드와, 상기 에어를 배기시키는 온(on) 상태를 유지하여 상기 에어압력을 일정하게 유지하는 압력 동일 모드를 갖춘다.A pressure increase mode in which the air pressure is gradually increased by maintaining an off state in which the air is not exhausted and a pressure increase mode in which the air pressure is held constant by maintaining the on- Mode.
따라서 상기 압력 증가 모드에 의해 댐퍼 기능을 수행하고 상기 압력 동일 모드에 의해 속도제어기능을 수행한다.Therefore, the damper function is performed by the pressure increase mode and the speed control function is performed by the pressure equalization mode.
또한, 상기 압력 제어 댐퍼(510)는 오프(off) 상태와 온(on) 상태를 결정하기 위한 압력조절수단(511)을 구비한다.In addition, the
여기서 상기 압력 조절 수단(511)은 압력 조정 핸들(512)과, 댐퍼 스토퍼(513)와, 댐퍼 스프링(514)과, 댐퍼 로드(517)와, 배기 통로(515)및 배기 포트(516)를 포함하여 이루어진다.The pressure regulating means 511 includes a
상기 압력 조정 핸들(512)에 의해서 상기 댐퍼 스토퍼(513)를 상하로 위치 조정시킬 수 있다. The
이때, 상기 댐퍼 스토퍼(513)의 하부에 상기 댐퍼 스프링(513)이 구비되어 댐퍼 스토퍼(513)를 받쳐주며, 상기 댐퍼 스토퍼(513)에 의하여 상기 댐퍼 스프링(514)이 압축된다.At this time, the
또한, 상기 압력 조절 수단(511)에는 상기 파이프(520)를 통해 유입되는 에어가 이동하는 배기 통로(515)가 형성된다.In addition, the pressure regulating means 511 is formed with an
그리고 상기 배기 통로(515)와 연결되어 상기 파이프(520)를 통해 유입된 에어가 배출되는 배기 포트(516)가 형성된다.And an
이때, 상기 댐퍼 로드(517)는 상기 배기 통로(515)에 위치되고, 상기 댐퍼 스토퍼(513)의 하부에 구비되어 상기 배기 통로(515)를 개폐시킨다.At this time, the
한편, 상기 체크 밸브(530)는 흡기 포트(531)와, 흡기 통로(532)와, 개폐부재(533)와, 밸브 스프링(534) 및 흡기관(535)을 포함하여 이루어진다.The
상기 흡기 포트(531)는 외부로 부터 에어가 흡입되도록 하며, 상기 흡기 포트(531)와 연결되어 외부로부터 흡입된 에어가 이동하는 흡기 통로(532)가 상기 흡기관(535)과 연결되도록 형성된다.The
또한, 상기 흡기관(535)은 상기 파이프(520)와 연결된다. 그리고 상기 개폐부재(533)는 상기 흡기 통로(532)에 위치되어 흡기 통로(532)를 개폐시키며, 상기 개폐부재(533)에 의해 압축되는 밸브 스프링(534)이 구비된다. The
상기에서 설명한 바를 바탕으로 본 발명에 따른 상기 안전장치(400)가 구비된 공압식 액추에이터(10)의 일실시예를 상세히 설명하도록 하겠다.An embodiment of the
일반적으로 상기 액추에이터(10)는 공기의 유입 및 배기에 의해서 상기 공압실린더부(100)가 구동됨으로써 밸브의 개폐가 이루어진다. Generally, the
우선, 도 3 내지 도 11을 참조하면, 상기 공압실린더부(100) 내부로 에어가 유입되면, 저속의 상기 스프링(310)의 압축 동작과 함께 상기 피스톤(110)이 타측(도면상으로 좌측)으로 이동함에 따라, 상기 요크(210)의 회전축이 90도 회전하며 상기 밸브의 움직임도 연동되어 열리게 된다. 3 to 11, when air flows into the
이때, 상기 피스톤 로드(120)의 이동에 따라 상기 카운터 기어부(410)의 1차 기어(411)와 2차 기어(412)는 상기 피스톤 로드(120) 이동방향과 반대 방향으로 회전한다. At this time, the
이에 따라 상기 2차 기어(412)와 맞물리며, 상기 카운터 기어 로드(420)에 구비된 3차 기어(413)에 의해서 상기 카운터 기어 로드(420)가 반시계 방향으로 90도 회전한다.And the
따라서 도 8에 도시된 바와 같이 상기 오픈 캠(432)이 상기 토크 스위치(440)의 접점과 접촉함에 따라 상기 솔 밸브가 차단됨으로써, 상기 공압실린더부(100) 내부로 에어 유입이 차단되어 상기 피스톤 로드(120)의 동작이 정지 된다. 8, as the
즉, 상기 액추에이터(10) 밸브의 완전 열림 시 상기 토크 캠(430)이 반시계 방향으로 90도 회전함에 따라 상기 토크 스위치(440)의 접점을 누름으로써 상기 솔 밸브의 전원 차단 신호가 송출되어 상기 솔 밸브가 닫혀 상기 액추에이터(10)의 동작이 정지된다. That is, when the
또한, 상기와 같은 로드(120,320)의 직선 운동에 따라 상기 피스톤 로드(120)와 브라켓을 통해 결합된 에어 실린더 로드(620)가 타측으로 이동된다.In addition, the
이때, 상기 에어 실린더(610)의 타측에 형성된 배기 포트(640)를 통해 에어 실린더 피스톤(630)을 기준으로 에어 실린더(610) 내부의 타측에 존재하던 에어가 배기된다.At this time, the air existing on the other side of the
또한, 상기 체크 밸브(530)를 통해 에어 실린더 피스톤(630)을 기준으로 에어 실린더(610) 내부의 일측으로 에어가 유입된다.Air is introduced into one side of the
즉, 상기 에어 실린더(610)의 피스톤(630)이 타측으로 이동함에 따라 에어 실린더 피스톤(630)을 기준으로 에어 실린더(610) 일측의 내부 압력은 감압된다.(대기압 보다 낮아진다.)That is, as the
따라서 상기 에어 실린더(610) 일측의 압력 변화에 의해서 외부 에어가 상기 체크밸브(530)의 흡기 포트(531)를 통해 흡입되며, 외부로 부터 흡입되는 에어의 압력에 의해 상기 개폐부재(534)가 눌려 상기 밸브 스프링(534)가 압축됨에 따라, 상기 흡기 통로(532)가 열려(open) 상기 파이프(520)를 통해 상기 에어 실린더(610) 내부의 일측으로 에어가 유입된다.The external air is sucked through the
또한, 도 9를 참조하면, 상기 액추에이터(10) 밸브의 완전 닫힘 시 사용자의 신호에 의해서 상기 공압실린더부(100) 내부 에어가 배기되며, 이에 따라 피스톤 로드(120)가 일측으로 이동하고, 상기 토크 캠(430)이 시계 방향으로 90도 회전함에 따라 상기 토크 스위치(440)의 접점을 누름으로써 상기 솔 밸브의 전원 차단 신호가 송출된다. 9, the air in the
그리고 상기 솔 밸브가 닫혀 상기 공압실린더부(100)의 배기 중단되어 상기 액추에이터(10)의 동작이 정지된다. Then, the solenoid valve is closed and exhaust of the
한편, 상기 공압실린더부(100) 내부로 에어가 배기되면, 압력 변화에 의해 피스톤(110) 및 피스톤 로드(120)가 일측으로 이동되며, 상기 피스톤 로드(120)와 연동되어 상기 압축된 스프링(310)이 복원력에 의해 팽창 운동함에 따라 상기 피스톤(110)은 고속, 고하중으로 이동된다. When the air is exhausted into the
또한, 상기 피스톤(110)의 이동과 연동되어 상기 요크(210)가 회전운동 하여 상기 밸브의 닫힘이 이루어진다. In addition, the
또한, 상기 피스톤 로드(120)와 연동된 에어 실린더 피스톤(630)도 일측으로 이동되어 상기 에어 실린더 피스톤(630)을 기준으로 에어 실린더(610) 내부의 일측에서 공압이 상승함에 따라 상기 로드(120,320)의 감속이 이루어진다.The
또한, 상기 에어 실린더 피스톤(630)을 기준으로 상기 에어 실린더(610) 내부의 일측에서 공압이 상승함에 따라 고압의 에어는 상기 파이프(520)와 연통되는 상기 압력 제어 수단(511)의 배기 포트(516)를 통해 배출된다.As the air pressure rises from one side of the
이때, 상기 에어 실린더(610)에서 상기 파이프(520)로 유입되는 상기 고압 에어의 압력이 상기 댐퍼 스프링(514)의 압축하중을 넘어설 경우, 상기 댐퍼 로드(517)가 상승하여 상기 배기 통로(515)가 열려 상기 고압 에어가 배기된다.At this time, when the pressure of the high-pressure air flowing into the
즉, 상기 에어 실린더 피스톤(630)을 기준으로 상기 에어 실린더(610) 내부의 일측에서 고압 에어가 배가됨에 따라 에어 실린더(610) 내부 일측의 압력 저하와 함께 상기 로드(120,320)의 감속 운동은 배기 시작 시 등속 운동으로 변환된다.As the high-pressure air is supplied from one side of the
한편, 상기 에어 실린더(610) 내부의 압력 상한치는 상기 댐퍼 스프링(514)의 압력 조정 핸들(512)의 조임 위치의 변경을 통해 상기 댐퍼 스프링(514)의 압축 길이에 따라 설정 가능하다.The upper limit of the pressure inside the
설정된 압력 상한치에 따라 에어 실린더(610)의 배기 시점이 조정되고, 이에 따라 배기 시점 조정을 통한 상기 로드(120,320)의 속도 제어가 가능하다.The exhaust timing of the
따라서 상기 댐퍼장치(500)와 속도제어장치(600)에 의해서 공압 및 배기 동작 제어를 통해서 상기 로드(120,320)의 속도 제어가 이루어지며, 이에 따라 사용자의 요구 시간에 대응하는 액추에이터(10)의 동작시간 조절과 피스톤(110)과 실린더(100)의 충돌에 의한 파손을 방지할 수 있다. Accordingly, the speed control of the
한편, 본 발명에 따른 상기 공압식 밸브 액추에이터(10)의 동작 시 피스톤 로드(120)의 움직임과 연동되는 카운터 기어(410)의 회전에 따른 토크 캠(430) 및 토크 스위치(440)의 작동에 의한 솔 밸브의 전원 차단을 통해 에어 유입 및 배기를 중단시켜 액추에이터(10)의 동작을 제어한다. The operation of the
이에 따라 사용자의 부주의 및 액추에이터(10)의 오버 토크 발생에 따른 상기 피스톤(110)과 공압실린더부(100)의 충돌을 방지하여 상기 충돌에 의한 액추에이터(10)의 손상을 방지하고, 이로 인한 사고 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다. Accordingly, it is possible to prevent collision between the
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the present invention. It is obvious that the modification or improvement is possible.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.It is intended that the present invention cover the modifications and variations of this invention provided they come within the scope of the appended claims and their equivalents.
10 : 액추에이터
100 : 공압실린더부
110 : 피스톤
120 : 피스톤 로드
120a : 나사선
200 : 하우징부
210 : 요크
220 : 슬라이드 블록
300 : 스프링부
310 : 스프링
320 : 스프링 로드
400 : 안전장치
410 : 카운터 기어부
411 : 1차 기어
412 : 2차 기어
413 : 3차 기어
414 : 기어축
420 : 카운터 기어 로드
430 : 토크 캠
431 : 클로즈(close) 캠
432 : 오픈(open) 캠
440 : 토크 스위치
500 : 댐퍼장치
510 : 압력제어댐퍼
511 : 압력조절수단
512 : 압력조정핸들
513 : 댐퍼 스토퍼
514 : 댐퍼 스프링
515 : 배기통로
516 : 배기 포트
517 : 댐퍼 로드
520 : 파이프
530 : 체크밸브
531 : 흡기 포트
532 : 흡기 통로
533 : 개폐부재
534 : 밸브 스프링
535 : 흡기관
600 : 속도 제어 장치
610 : 에어 실린더
620 : 에어 실린더 로드
630 : 에어 실린더 피스톤
640 : 에어 실린더 배기 포트 10: actuator 100: pneumatic cylinder part
110: Piston 120: Piston rod
120a: screw thread 200: housing part
210: yoke 220: slide block
300: spring part 310: spring
320: spring load 400: safety device
410: Counter gear unit 411: Primary gear
412: Secondary gear 413: Third gear
414: Gear axis 420: Counter gear rod
430: torque cam 431: close cam
432: Open cam 440: Torque switch
500: damper device 510: pressure control damper
511: Pressure regulating means 512: Pressure regulating handle
513: Damper stopper 514: Damper spring
515: exhaust passage 516: exhaust port
517: Damper rod 520: Pipe
530: Check valve 531: Intake port
532: intake passage 533: opening / closing member
534: valve spring 535: intake pipe
600: speed control device 610: air cylinder
620: air cylinder rod 630: air cylinder piston
640: Air cylinder exhaust port
Claims (6)
상기 하우징부에는 안전장치가 구비되되,
상기 안전장치는 상기 공압실린더부 내부로 에어가 유입되고 배기되는 솔 밸브의 전원 차단을 통해 상기 공압식 액추에이터의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 동작제어용 안전장치를 구비한 대형 공압식 액추에이터.
A housing portion provided at one side of the pneumatic cylinder portion and provided with a yoke which is operated according to the driving of the piston rod, and a housing portion provided at one side of the pneumatic cylinder portion, And a spring portion provided on one side of the housing portion and applying a driving force to the housing portion, the large pneumatic actuator comprising:
The housing part is provided with a safety device,
Wherein the safety device controls the operation of the pneumatic actuator by interrupting the power supply to the solenoid valve through which the air flows into the pneumatic cylinder and is exhausted.
상기 하우징부 내부에는 상기 요크의 작동을 위한 슬라이드 블록이 구비되고, 상기 슬라이드 블록의 타측과 일측으로 상기 공압실린더부의 피스톤 로드와, 상기 스프링부의 스프링 로드가 연결되되,
상기 피스톤 로드의 구동에 의해 상기 안전장치가 작동되어 상기 솔 밸브를 닫아 상기 공압실린더부의 에어 유입 및 배기를 차단시키는 것을 특징으로 하는 동작제어용 안전장치를 구비한 대형 공압식 액추에이터.
The method according to claim 1,
A piston rod of the pneumatic cylinder part and a spring rod of the spring part are connected to the other side of the slide block and one side of the slide block,
Wherein the safety device is operated by driving the piston rod to close the solenoid valve to shut off air inflow and exhaust of the pneumatic cylinder part.
상기 안전장치는, 상기 솔 밸의 차단 신호를 송출하는 토크 스위치;
상기 로드의 상부에 구비되는 카운터 기어 로드;
상기 카운터 기어 로드의 일측에 구비되는 토크 캠;
상기 카운터 기어로 로드의 타측에 구비되어, 상기 피스톤 로드의 구동에 따라 회전하는 카운터 기어부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 동작제어용 안전장치를 구비한 대형 공압식 액추에이터.
3. The method of claim 2,
The safety device includes a torque switch for transmitting a shutoff signal of the solenoid valve;
A counter gear rod provided at an upper portion of the rod;
A torque cam provided on one side of the counter gear rod;
A counter gear portion provided on the other side of the rod with the counter gear and rotating according to the driving of the piston rod; And a safety device for operation control.
상기 토크 캠은, 오픈 캠과 클로즈 캠으로 구비되고, 상기 오픈 캠과 클로즈 캠은 소정 각도로 이격되어 이루어지되, 상기 오픈 캠과 클로즈 캠이 각각 상기 토크 스위치의 접점과 접촉되고,
상기 카운터 기어로드는, 상기 카운터 기어부의 회전에 의해 소정 각도로 회전되는 것을 특징으로 하는 동작제어용 안전장치를 구비한 대형 공압식 액추에이터.
The method of claim 3,
The open cam and the closed cam are spaced apart from each other by a predetermined angle. The open cam and the closed cam are brought into contact with the contact of the torque switch, respectively,
Wherein the counter gear rod is rotated at a predetermined angle by rotation of the counter gear portion.
상기 카운터 기어 로드의 회전에 의해서 상기 오픈 캠과 클로즈 캠이 소정각도 회전하여 상기 토크 스위치의 접점과 접촉되는 것을 특징으로 하는 동작제어용 안전장치를 구비한 대형 공압식 액추에이터.
5. The method of claim 4,
And the open cam and the close cam are rotated by a predetermined angle by the rotation of the counter gear rod to contact the contact of the torque switch.
상기 카운터 기어부는,
상기 피스톤 로드에 형성된 나사선과 맞물리는 1차 기어와,
상기 1차 기어와 동일한 기어축에 구비되는 2차 기어와,
상기 2차 기어와 맞물리고, 상기 카운터 기어 로드에 구비된 3차 기어를 포함하되,
상기 피스톤 로드의 이동에 따라 상기 1차 기어가 회전되고, 이 회전력이 상기 3차 기어에 전달되어 상기 카운터 기어 로드가 회전되는 것을 특징으로 하는 동작제어용 안전장치를 구비한 대형 공압식 액추에이터. The method of claim 3,
The counter gear unit includes:
A primary gear meshed with a thread formed on the piston rod,
A secondary gear provided on the same gear shaft as the primary gear,
A third gear meshed with the second gear and provided on the counter gear,
Wherein the primary gear is rotated according to the movement of the piston rod, and the rotational force is transmitted to the tertiary gear to rotate the counter gear rod.
Priority Applications (1)
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KR1020160051471A KR20170122474A (en) | 2016-04-27 | 2016-04-27 | The large pneumatic actuator having an operation control safety device |
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A201 | Request for examination | ||
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