질문: 공기식 시퀀스 설계 시 '셔틀 밸브'(OR 논리)와 '듀얼-프레셔 밸브'(AND 논리) 중 어떤 것을 선택해야 하나요?

답변: 셔틀 밸브와 듀얼-프레셔 밸브 중 선택하는 것은 기계식 공압 제어 시퀀스의 논리적 요구 사항에 전적으로 달려 있습니다. 입력 A 또는 입력 B(또는 둘 다)에 압력이 가해질 경우 공압 출력을 생성해야 할 때는 OR 논리를 구현하기 위해 셔틀 밸브를 사용합니다. 셔틀 밸브 내부에서는 자유롭게 움직이는 볼 또는 스풀이 비활성 입력 포트를 차단하여 활성 신호가 출력으로 직접 전달되도록 합니다. 반면, 입력 A와 입력 B가 동시에 가압될 때만 출력을 생성해야 하는 AND 논리를 구현할 경우에는 듀얼-프레셔 밸브를 선택해야 합니다. 듀얼-프레셔 밸브 내부에서는 슬라이딩 차동 피스톤이 양쪽 입구가 모두 가압될 때까지 유량을 차단하며, 이때 출력으로는 낮은 압력 또는 나중에 도달한 신호가 전달됩니다. 이러한 수동식 순전히 기계적인 논리 밸브를 표준화하면 자동화 설계자가 산업용 기계를 위한 폭발 방지, 전기 부재, 그리고 매우 신뢰성 높은 제어 서브서킷을 구축할 수 있습니다.

소개: 순수 공압 로직의 힘

프로그래밍 가능한 논리 제어기(PLC) 및 디지털 자동화 시대에 모든 기계 제어가 전기식이어야 한다고 쉽게 생각할 수 있습니다. 그러나 순수 공압 로직은 기계 설계자 및 시스템 통합 업체에게 여전히 매우 소중한 도구입니다. 공압 로직 밸브는 전기 전원 없이 작동하므로 폭발 위험 구역, 도장 부스, 화학 공장, 고습도 환경 등에서 본질적으로 안전합니다.

또한 셔틀 밸브 및 이중 압력 밸브와 같은 수동 로직 밸브를 기계식 매니폴드에 직접 통합하면 비용이 높은 솔레노이드 밸브, 디지털 입출력(I/O) 모듈, 필드버스 배선의 필요성이 줄어듭니다. AIRWORK사는 복잡한 공압 제어 라인을 위해 선명하고 고주파 신호 라우팅을 제공하도록 설계된 고품질 황동 및 알루미늄 로직 밸브 전 제품군을 제조합니다.

셔틀 밸브: 작동 원리 및 B2B 응용 응용 분야 사례(OR 논리)

셔틀 밸브는 본질적으로 고속 자동 방향 전환 밸브이다. 이 밸브는 일반적으로 X 및 Y 또는 1 및 1로 표시되는 두 개의 입구 포트와 A 또는 2로 표시되는 하나의 출구 포트를 갖는다. 내부 구성 요소는 가벼운 볼, 폴리우레탄 제재 셔틀 디스크 또는 실린더 보어를 따라 자유롭게 움직이는 슬라이딩 스풀이다.

• 작동 원리: 압축 공기가 입구 X로 유입되면 셔틀 디스크가 입구 Y 쪽으로 밀려 Y를 완전히 차단한다. 이후 X에서 유입된 공기는 셔틀 주위를 자유롭게 흐르며 출구 A로 배출된다. 반대로 공기가 입구 Y로 유입되면 셔틀이 X 쪽으로 밀려 X를 차단하고 Y에서 유입된 공기를 A로 유도한다. 양쪽 입구에 동시에 공기가 유입될 경우, 압력이 높은 쪽이 반대쪽 입구를 차단하고 자신의 공기를 출구로 유도한다.
• 응용 사례 1 - 원격 수동 오버라이드: 대규모 생산 시설에서는 운영자가 두 개의 서로 다른 위치에서 중요한 실린더(예: 컨베이어 거부 암 또는 비상 게이트 등)를 작동시켜야 할 수 있습니다. 실린더 근처에 셔틀 밸브를 설치하면 수동 푸시 버튼을 두 개의 별도 제어 패널로 연결할 수 있습니다. 어느 한쪽 버튼을 누르면 셔틀 밸브를 통해 실린더가 작동됩니다. 셔틀 밸브 .
• 응용 사례 2 - 보조 안전 재tract 기능: 공압 클램핑 고정장치는 정상 사이클 종료 밸브를 통해 재tract될 수도 있고, 전용 수동 비상 복귀 밸브를 통해 재tract될 수도 있습니다. 셔틀 밸브는 이 두 신호 라인을 결합하여 주 방향 제어 밸브를 작동시킴으로써, 어느 한쪽 명령에도 실린더가 재tract될 수 있도록 보장합니다.

이중 압력 밸브: 메커니즘 및 B2B 응용 사례(AND 논리)

셔틀 밸브가 OR 연산을 처리하는 반면, 듀얼-프레셔 밸브는 AND 논리를 위해 설계되었다. 이 밸브는 또한 두 개의 입구 포트(P1 및 P2)와 하나의 출구 포트(A)를 갖는다. 그러나 내부 구조는 완전히 달라서 슬라이딩식 이중 시트 피스톤 요소로 구성된다.

• 작동 원리: 공기가 입구 P1에만 공급되면, 압력이 내부 피스톤을 반대쪽으로 미끄러지게 하여 출구 A를 차단한다. 동일하게 공기가 입구 P2에만 공급되어도 피스톤이 다른 방향에서 출구 A를 막는다. 출구 A는 P1과 P2 모두에 압력이 가해질 때에만 유량을 받는다. 두 입구가 동시에 작동할 경우 피스톤은 균형 상태를 이루며, 나중에 도달한 신호(또는 압력이 낮은 신호)가 시트를 지나 출구 A로 유출된다.
• 응용 사례 1 - 기계식 순차 인터록: 자동 조립 라인에서 보조 실린더는 주 클램프 실린더가 완전히 신장하기 전까지 신장해서는 안 된다. AND 논리 이중 압력 밸브를 사용할 수 있다. 입력 P1은 수동 사이클 시작 버튼에 연결되고, 입력 P2는 클램프 실린더에 의해 작동되는 기계식 리미트 밸브에 연결된다. 버튼이 눌려졌을 뿐만 아니라 클램프가 완전히 신장되었음이 확인될 때에만 순차 동작이 시작된다.
• 응용 사례 2 - 다중 입력 안전 인터록: 이동식 안전 가드가 있는 포장기계에서는 여러 개의 가드 도어에 공압식 리미트 밸브를 설치할 수 있다. 이중 압력 밸브들을 직렬로 연결함으로써 다중 게이트 AND 인터록을 구현할 수 있다. 모든 안전 가드 리미트 밸브가 압력을 받고 있음을 확인하여 모든 도어가 닫혔을 때에만 기계를 작동시키는 주 파일롯 압력이 시작 밸브로 공급된다.

기술적 비교: 올바른 선택하기

셔틀 밸브와 듀얼 프레셔 밸브 중 선택할 때 자동화 설계자는 다음 기술적 요소들을 고려해야 합니다.

• 유량 용량(Cv 또는 Kv 등급): 셔틀 밸브는 일반적으로 피로트 라인에 공급하거나 심지어 소형 단동작 실린더를 직접 구동하는 데 사용됩니다. AIRWORK 셔틀 밸브는 압력 강하를 최소화하고 높은 Cv 등급을 유지하도록 최적화된 내부 유동 경로로 설계되었습니다. 반면 듀얼 프레셔 밸브는 내부 슬라이딩 피스톤 구조상 고유량을 제한하기 때문에 거의 전적으로 피로팅 작업에만 사용됩니다.
• 배압 및 배기 역학: 셔틀 밸브는 배기 경로가 올바르게 설계되지 않으면 피로트 신호가 갇히는 문제가 발생할 수 있습니다. 활성 인렛의 압력이 0으로 떨어질 때, 셔틀은 제어 밸브를 통해 출구 라인이 원활하게 배기될 수 있도록 쉽게 복귀해야 합니다. AIRWORK 로직 밸브는 마찰이 극도로 낮은 폴리우레탄 실링을 적용하여 밀착 현상을 방지하고 신속한 배기 반응을 보장합니다.
• 크기 조정 및 통합: 소형 제어 캐비닛의 경우, 나사식 공기 피팅을 사용해 직렬로 장착할 수 있는 논리 밸브를 선택하거나, 여러 개의 논리 게이트가 단일 알루미늄 블록에 미리 패키징된 서브베이스 매니폴드를 고려하여 공간을 절약하세요.

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