쯔바키 제품 선택

기술자료 직선 작동기 파워실린더 선정

선정: U 시리즈

요건

사용 기계 및 사용법

추력 또는 하중 N{kgf}

스트로크 mm

속도 mm/s

사용 빈도 기동 횟수/min

사용시간(시/일)과 연간 가동일수(일/년)

사용 기계 짐의 본질

사용환경

전원 전압, 주파수

선정 절차

기종 결정 STEP1

사용환경기준과 사용방법 등에서 타입(B or C)을 결정해 주십시오.

형번 결정 STEP2

(1) 스트로크, 사용 빈도, 사용 시간으로부터 연간 주행거리를 구합니다.
연간 주행거리 km = 실제 스트로크 m×사용 빈도 회/일×가동 일수/년×10^-3
(2) 부하의 성질과 사용기계에서 표 1을 참조하여 서비스 요소를 구합니다.
(3) 추력 또는 하중에 서비스 요소를 곱하여 보정 추력을 구합니다.
(4) 보정 추력과 연간 주행거리에서 아래 그래프 「기대 주행거리」에서 프레임 번호를 결정한 후, 스트로크, 속도, 전원 전압 · 주파수를 기준으로 표준 기종 일람 (여기)에서 적용 형번을 선택하십시오.

표 1 서비스 요소

짐의 본질	사용 기계 예	서비스 요소
충격이 없는 원활한 작동 관성 소	댐퍼, 밸브 개폐 컨베이어 전환 장치	1.0～1.3
가벼운 충격이 있는 작동 관성 중	호퍼 게이트 개폐, 각종 이송 장치, 각종 리프터 승강	1.3～1.5
큰 충격, 진동이 있는 작동 관성대	대차에 의한 중량물 반송, 벨트 컨베이어용 버퍼, 대형 뚜껑의 반전 개폐 장치	1.5～3.0

주) 상기 서비스 요소는 일반적인 기준이며, 사용 조건을 고려하여 결정해 주십시오.

특성 확인 STEP3

(1) 사용 빈도는 허용 사용 빈도 (표 2) 이하에서 사용하십시오.
(2) 부하시간률을 확인하십시오.
(3) 위행 거리와 정지 정밀도는 아래 표 3에서 확인하십시오.

표 2 허용 사용 빈도

시리즈명・타입	LPUB・LPUC
모터 용량(kW)	0.75	1.5	2.2	3.7	5.5	7.5	11	15
추력·속도	6000S	6000L	6000M	6000H
		8000S	8000L	8000M	8000H
			12000L	12000M	12000H
				16000L	16000M	16000H
					22000L	22000M	22000H
					32000L	32000M	32000H
						50000L	50000M	50000H
기동 횟수(회/min)	4	4	4	4	3	3	2	2
부하시간률 (%ED)	25%ED

주) 본 사용 빈도는 모터의 발열에 의해 정해진 값입니다.실린더 본체의 수명을 고려한 값이 아닙니다.

파워실린더 U 시리즈의 허용 사용 빈도는 위 표의 기동 횟수와 부하시간률을 만족하는 범위입니다. 부하시간률은 다음 식으로 나타납니다.

부하시간률 (%ED) = 1사이클의 운전시간 1사이클의 운전시간 + 휴지시간 ×100%

표 3 타행 거리와 정지 정밀도 (참고 값)

단위:mm
사용방법		브레이크 전원 동시차단				브레이크 전원 별도차단 ※
사용방법		밀어 올리는 하중		매달아 하중		밀어 올리는 하중		매달아 하중
형번		타행거리	정지 정밀도	타행거리	정지 정밀도	타행거리	정지 정밀도	타행거리	정지 정밀도
LPUB6000 LPUC6000	S	0.6	±0.2	0.8	±0.2	0.5	±0.1	0.6	±0.1
	L	2.7	±0.6	4.4	±1.2	1.8	±0.4	3.4	±0.9
	M	4.5	±1.0	7.4	±2.0	2.7	±0.5	5.5	±1.5
	H	7.6	±1.7	12.2	±3.2	4.6	±0.9	9.0	±2.4
LPUB8000 LPUC8000	S	1.9	±0.4	2.9	±0.7	1.3	±0.2	2.2	±0.5
	L	3.6	±0.8	5.8	±1.6	2.2	±0.4	4.3	±1.1
	M	5.6	±1.2	8.4	±2.1	3.4	±0.7	6.1	±1.5
	H	－	－	－	－	5.4	±1.0	8.7	±2.0
LPUB12000 LPUC12000	L	2.1	±0.5	3.0	±0.8	1.3	±0.2	2.2	±0.5
	M	3.5	±0.8	5.1	±1.3	2.1	±0.4	3.6	±0.9
	H	－	－	－	－	3.6	±0.7	5.9	±1.4
LPUB16000 LPUC16000	L	2.8	±0.6	4.0	±1.0	1.7	±0.3	2.8	±0.7
	M	－	－	－	－	2.6	±0.5	4.0	±0.9
	H	－	－	－	－	3.9	±0.7	8.6	±2.4
LPUB22000 LPUC22000	L	－	－	－	－	1.3	±0.3	2.0	±0.4
	M	－	－	－	－	2.0	±0.4	4.2	±1.0
	H	－	－	－	－	2.7	±0.5	4.4	±1.1
LPUB32000 LPUC32000	L	－	－	－	－	1.3	±0.3	2.0	±0.4
	M	－	－	－	－	2.0	±0.4	4.2	±1.0
	H	－	－	－	－	2.7	±0.5	4.4	±1.1
LPUB50000 LPUC50000	L	－	－	－	－	1.3	±0.3	2.0	±0.4
	M	－	－	－	－	2.0	±0.4	4.2	±1.0
	H	－	－	－	－	2.7	±0.5	4.4	±1.1

※ 브레이크 전원 별도차단의 결선은 이쪽을 참조해 주십시오.

하중의 종류

밀어 올리는 하중

매달아 하중

수직 사용

주) 실제 작동에서는 로드의 회전 방지가 필요합니다.

타행 거리 : 리미트 스위치 또는 정지 버튼이 작동하고 정지 할 때까지의 거리.

정지 정밀도 : 정지를 반복했을 때의 정지 위치의 변동량입니다.

수명 기준

파워실린더 U 시리즈의 제품 수명은 실린더(너트)의 주행거리를 기준으로 해 주십시오.

실린더(너트) 주행거리

볼 나사의 수명은 전동면의 피로에 의한 박리에 의해 결정됩니다. 이 기대 주행거리 그래프에서 개략 수명을 확인하십시오.
단, 충격이 많은 경우, 적정한 윤활이나 메인터넌스가 되어 있지 않은 경우는 대폭으로 기대 주행거리 짧아집니다.

기대 주행거리 (km) = 실부하 스트로크(m)×사용 빈도(회/일)×가동 일수/년×10^-3 ×기대 연수

오른쪽 그래프는 L10 수명을 기준으로 합니다. L10 수명이란 전체의 90% 이상이 달성할 수 있는 수명을 주행거리로 나타낸 것입니다. 수명을 기준으로 파워실린더를 선정되는 경우는 오른쪽 그래프에서 형번을 선택해 주십시오.

부하가 스트로크 도중에 크게 변동하는 경우에는 아래 식으로 등가 하중(_PM)을 산출해 주십시오.

P_M = P_MIN + 2×P_MAX 3

P _M: 등가 하중 N{kgf}

P _MIN: 최소 하중 N{kgf}

P _MAX: 최대 하중 N{kgf}

한층 더 기대 주행거리를 요구하는 경우에는 N사양(이쪽)을 검토해 주세요.

기대 주행거리

선정 예

사용법：호퍼 게이트 개폐(중간 2점 정지, 전진·후퇴한 압부 정지)

필요추력: 41.2kN{4200kgf}

스트로크: 1000mm

속도 : 1000mm를 약 45초 정도

사용 빈도：60분간에 1왕복(1왕복/시)

사용시간：8시간/일, 250일 가동/년 내용 연수 5년 정도

부하의 성질：가벼운 충격이 있는 작동, 전·후진 모두 부하

사용 환경:옥외 설치, 분진 많은, 온도 0~35℃

전원: 220V 60Hz

유형 결정

누름 정지나 내부 정지 있음 → C타입을 선택

형번 결정

1. 서비스 요소: 1.3
2. 보정 추력: 41.2kN{4200kgf}×1.3 = 53.6kN{5460kgf}
3. 형번： LPUC 6000 L10 K2 J
K2...중간 2점 정지

J......자바라 첨부(먼지 많다)

특성 확인

1. 기동 횟수
- 기동 횟수: 2회/60min < 4회/min
- 부하시간률:
  
  1000mm 22mm/초※ ×2회(1왕복) 60분×60초 ×100 = 2.5% < 25%
  
  ※속도 산출 1000mm / 45초 = 22mm / 초
2.총누름(인부) 정지회수：2회/1왕복, 내용연수 5년(250일/년)
- 2×1×8×250×5 = 2×10 ⁴ 회 < 10×10 ⁴ 회

수명 확인

1. 연간 주행거리: 1.0×2×1회/시간×8시간/일×250일/년×10^-3 =4km
2. 기대 주행 수명: 4km×5년 = 20km
3. 등가 하중: P _M = 53.6 + 2×53.6 3 = 53.6kN{5460kgf}

※상기 하중-기대 주행거리 보다 LPUC6000의 기대 주행 수명을 만족한다.

선정 시 주의사항: U 시리즈

브레이크의 유지력

파워실린더 U 시리즈의 정지시에 있어서의 하중 유지력은 정격 추력 이상 발휘하므로 정격 하중의 유지에 사용할 수 있습니다. 이 유지력은 브레이크 부착 모터의 브레이크 작용에 의해 발생합니다. 브레이크는 정지중, 항상 스프링력으로 브레이크 작용을 하는 스프링 제동식으로, 브레이크 토크는 모터 정격 토크의 150% 이상의 유지력이 있습니다.

※ 파워실린더를 선정되는 경우, 사용 하중(정시·동시)은 정격 추력을 넘지 않도록 안전율을 예상한 충분한 추력의 파워실린더를 선택해 주십시오.

브레이크 정지

이 방법은 리미트 스위치 또는 정지 버튼 조작으로 브레이크를 작동·정지시켜 스트로크 상·하한, 중간 정지 등 다단의 위치 결정을 할 수 있습니다.

정확한 위치결정을 하고 싶을 때나 작동 속도가 빠른 것은 브레이크 전원 별도차단로 하는 것을 추천합니다. 리미트 스위치의 설정은 타행거리를 예상하고 정지신호를 부여해 주십시오.

참고값을 상기 표 3에 나타낸다.

C 타입의 가압 정지 허용 횟수

고주파수로 압착(인부) 정지를 하는 경우

1일 10회 이상의 빈도로 사용하는 경우에는 아래 표의 기종별 기준 총 정지 횟수를 참조하십시오.

타입	LPUC6000～LPUC32000
속도	S,L	M	H
기준 총 정지 횟수(×10 ⁴ 회)	10	3	※

주)
1.누름(인부)정지로 사용되는 경우에는 브레이크부의 결선은 별개를 권장합니다.
2. 위 표를 넘어 사용하는 경우에는 스트로크 조정 LS에 의한 정지를 추천합니다.
3.누름(인부)정지로 사용하시는 경우, 상대장치의 강도는 정격추력의 250% 이상으로 해 주십시오.
4.실린더 정지시는 인버터로 감속하여 사용해 주십시오.
※수명은 접시 스프링의 휨량에 영향을 주기 때문에, 감속할수록 기준 총 정지 횟수를 증가시킬 수 있습니다.
예: H속으로 사용하는 경우, S속과 동등 속도로 정지시키면 기준 총 정지 회수가 10만회까지가 됩니다. 자세한 것은 당사에 문의해 주십시오.
5.UC50000은 압착(인부)정지를 상용으로 사용할 수 없습니다.

수평 구동시의 허용 질량

댐퍼나 호퍼게이트의 개폐나 통상의 반전, 경사, 승강 등에서는 기동시에 안전장치는 작동 하지 않지만, 대차의 수평이동 등 관성이 큰 경우에는 기동시에 안전장치가 작동하여 원활하게 작동하지 않는 경우가 있습니다.

대차 질량: m kg
마찰 계수: μ
대차 주행 저항 : = μ m ≤ 정격 추력

표 4 허용 질량 m

단위:kg
파워실린더 형번		LPUB6000 LPUC6000	LPUB8000 LPUC8000	LPUB12000 LPUC12000	LPUB16000 LPUC16000	LPUB22000 LPUC22000	LPUB32000 LPUC32000	LPUB50000 LPUC50000
속도	L	42000	51000	170000	204000	305000	680000	960000
	M	35000	40000	123000	160000	230000	490000	1080000
	H	25000	32000	74000	100000	307000	670000	720000

주) 저속도 S의 경우에는 문제가 되지 않습니다.

연동 운전 방법

파워실린더는 그림 1과 같이 몇 대의 파워실린더에 하중 분담시켜 반송, 승강 작업을 할 수 있습니다. 이는 부하 변동으로 인한 속도 변화가 적기 때문입니다.

선정에 있어서 오른쪽의 항목에 주의해 주십시오.

그림 1 여러 대의 파워실린더에 의한 연동 운전

제어 방법

시동은 전수 동시에 전원을 넣고 정지는 각각의 파워실린더에 붙은 리미트 스위치로 실시해 주십시오. 1개의 리미트 스위치로 전수를 제어하면 스트로크의 누적 오차가 생기므로 피해 주십시오.

연동 정밀도

작동 중 각 파워실린더의 속도 변동은 부하 변동에 의해 발생 일반적으로 5% 정도입니다. 정지시의 변동은 상기 표 3의 정지 정밀도를 참조하십시오. 동기화를 하는 경우는 멀티 사양을 사용해 주십시오.

1대당 추력 필요 추력 N{kgf} 파워실린더 사용수× 연동 계수

표 5 연동 계수

파워실린더 사용 수	2대	3대	4대	5대	6대
연동 계수	0.8	0.7	0.6	0.55	0.5

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