공압 그리퍼를 선정하기 전 파지력 계산방법 및 취급 주의사항

공압 그리퍼를 선정하기 전 파지력 계산방법 및 취급 주의사항

 

금일은 자동화 장비, 로봇 등 수많은 분야에 적용이 되고 있는 공압 그리퍼 HFY16 모델을 소개해 볼까 합니다.

모델명: HYF16

우선, 그리퍼는 특정 물체를 파지 또는 집어내기 위한 기기입니다. 에어척 또는 에어 핑거라고도 표현합니다. 기본적으로 조(Jaw)와 핑거(Finger)가 평행 또는 각도 운동을 하며 파지하게 됩니다. 

위 사진의 모델은 HFY16입니다. HYF시리즈를 토대로 설명을 진행해보도록 하겠습니다.

Y자 형태이며 평행개폐가 아닌 각도 회전으로 파지합니다. 링크-레버 형태로 상하 직선운동을 회전운동으로 변환하는 구조입니다. 해당 모델은 2조 형태의 모델입니다. 타 브랜드 또는 타 시리즈에서는 3조, 4조, 5조 등 조의 갯수를 늘릴 수 있는 것으로 알고 있습니다. 해당 시리즈는 -20~70도 범위 내로 사용 가능합니다.

포트 사이즈는 M3 x 0.5 또는 M5 x 0.8 입니다. 모델 HFY16의 경우 포트 크기는 M5 x 0.8 이 되겠습니다.

사양서 293페이지를 토대로 사양에 맞는 모델을 선정할 수 있으며, 보어 사이즈는 6, 10, 16, 20, 25, 32 까지 다양하게 있습니다. 보어 사이즈는 몸체 중앙의 지름 사이즈를 의미합니다.

마운팅을 측면, 배면, 후면으로도 가능하게끔 탭이 형성되어 있으며 마그네틱 스위치를 장착할 수 있는 슬롯, 단일 피스톤 구조를 사용하여 접지력이 크다는 점, 조에도 탭 나사산이 있어 파지력 또는 마찰계수를 높일 수 있는 구조물과 쉽게 연결시켜 사용할 수 있도록 되어 있습니다.

그리퍼도 싱글(단동) 또는 더블(복동)을 선택하실 수 있으며, 싱글 타입의 경우 스프링에 의해 자동복귀 됩니다.

295페이지에는 해당 시리즈의 치수 정보와 그리퍼를 선정함에 있어 확인되어야 할 내용들이 기술되어 있습니다.

그리퍼는 물체를 집는 기기이기 때문에 가장 중요한 요소인 파지력을 고려해야겠습니다. 기재된 바에 의하면, 안전 계수=4를 사용하여 일반적인 충격 조건을 고려 했을 때, 파지력은 파지된 물체 질량의 10~ 20배 이상의 파지력을 가지게 된다고 합니다. 

모델을 선정함에 있어 필요한 데이터인 마찰계수, 물체 중량, 중력 가속도, 안전 계수 등을 활용하여 요구되는 파지력 F를 계산해볼 수 있는데, 파지하는 물체가 떨어지지 않을 파지력 계산 공식, 마찰 계수가 0.2일때와 마찰계수가 0.1일때의 공식 등이 잘 나와 있습니다.

그 다음으로는 특정 물체를 파지하는 포인트를 선정하는 것입니다. 파지력을 결정할 때, 아래의 296페이지에 나타난 그래프와 같이 제한 범위를 선택해야 합니다. 만약 파지하는 포인트가 제한점을 넘어버린다면 그립 조(Jaw)는 과도한 모멘트 하중을 받으며 에어 그리퍼의 수명 단축을 초래합니다.

마지막으로 297페이지에는 어플리케이션에 장착하는 방법에 대해 자세히 설명되어 있습니다. 설명 드리겠습니다.

 

취급 주의사항

1.갑작스러운 변화로 압력이 떨어지면 파지력이 떨어져 물체가 떨어질 수 있으니 인체와 물체 장비의 손상 방지를 위해 낙하 방지 장치를 장착하시기 바랍니다.

2.강한 외력과 충격 하에서 에어 그리퍼를 사용하지 마시기 바랍니다. 

3.에어 그리퍼를 설치하고 고정할 때 넘어지거나 충돌하거나 손상되지 않도록 하시기 바랍니다.

4.조(Jaw)를 고정할 때, 비틀지 마십시오.

5.설치 방법에는 여러 가지가 있으며, 체결 나사의 토크는 297페이지에 표시된 규정된 모멘트 범위 내에 있어야 합니다. 잠금 모멘트가 너무 크면 기능 장애를 일으킬 수 있습니다. 반대로 잠금 모멘트가 너무 작으면 위치 편차와 낙하의 원인이 됩니다.

6.그리퍼 jaw에 특정 기구물을 설치할 때, 스패너를 사용하여 그리퍼의 jaw를 잡아주고 알렌렌치(육각렌치)로 나사를 잠궈야 한다는 점을 특히 주의해야 합니다. 부품이 쉽게 손상될 수 있으니 몸체를 직접 조이거나 나사를 잠그지 마십시오.  

7.파지할 때, 물체는 두 개의 잡는 Jaw의 중심선에 위치해야 하며, 두 개의 Jaw는 동시에 파지물에 닿아야 합니다. 그렇지 않으면 쉽게 손상될 수 있습니다.

8.그리퍼의 Jaw에 가해지는 추가적인 외부 힘이 없는지 확인해야 합니다. 횡방향 하중이 그리퍼의 조이 작용하여 충격 하중을 유발하고 조가 흔들리고 손상됩니다. 에어 그리퍼의 가동이 끝날 때 공작물과 부속품에 충돌하지 않도록 틈새를 준비하시기 바랍니다. 

9.공작물이 삽입될 때, 중심선은 동일한 축이어야 하며, 조에 외부 힘이 발생하는 경우 단차가 없어야 합니다. 테스트 시 수동 작동을 줄이고 압력을 사용하여 저속 작동하며 안전성과 충격이 없도록 해야 합니다.

10.조가 너무 빠르게 작동될 경우, 유량 조절 밸브를 사용하여 조의 개폐 속도를 조절하시기 바랍니다.

11.에어그리퍼 이동 경로에는 사람이 들어갈 수 없도록 하며, 그 경로에 물건, 물품들 또한 두지 마십시오.

12.에어 그리퍼를 제거 또는 탈착하기 전, 동작 상태가 아닌지 확인한 후 압축 공기를 배출하십시오.

이제는 HFY16 모델을 자세히 보실 수 있도록 실제 이미지들을 보여드리겠습니다.

생각보다 포스팅 내용이 쉽지 않네요 -0- 보기엔 쉽고 단순하지만 모델을 선정하기에 앞서 파지력을 계산해야 한다는 점! 그리고 외부 충격과 사용 환경 및 취급 주의사항 등을 반드시 고려해야 한다는 점만은 반드시 기억해주시기 바랍니다. 

이상 포스팅을 마치겠습니다. 감사합니다.