공장 내 기계설비로서 없어서는 안 되는 것 중 하나가 공기압제어 시스템이다. 원리의 이해가 쉽고 비교적 간단하게 큰 힘을 얻을 수 있는 편리한 시스템이기 때문일 것이다. 이 책에서는 공기압(空氣壓)을 간략하게 공압(空壓)으로 칭하기로 한다.

공기압제어 시스템은 산업계에서 공압 실린더 등의 구동을 이용한 자동문 개폐, 물류이송장치, 가압장치, chuck장치, 유지장치, 직진 추력기구 등 여러 분야에 사용되고 있으며, 편리성 및 간이성에서 우수하다.

공기압은 대기의 공기를 공기압축기에서 높은 압력으로 압축하여 얻으며, 그 공기의 공기압 에너지를 기계의 구동원으로 이용한다. 생산의 자동화, 에너지의 절약 면에서 우수하여 널리 사용된다. 또한 공기압을 이용하는 제어는 전자기술과 결합하여 비교적 작은 압력 및 작은 힘으로 제어가 가능하며, 따라서 소형, 경량화, 제어성, 환경적 청결성이 우수하므로 식품 산업, IT 산업, 반도체 산업 등의 자동화 시스템의 주를 이루고 있다. 이러한 공기압 시스템의 구성방법과 그 구성요소의 기능, 그리고 회로설계를 위하여 그 내용을 다음과 같이 구성하였다.

본서는 제1편의 공기압제어 시스템과 제2편의 공압 및 전기공압 제어회로의 내용으로 구성하였다. 제1편에서는 1장에서 공기의 물리적 성질과 유동 성질, 2~8장에서 공기압제어 시스템을 구성하는 구성요소들의 종류 및 기능과 설계사양 등을 기술하였으며, 9장에서 공기압제어의 계산을 요하는 여러 문제와 과제를 제시하고 풀이하였다. 그리고 10장에서는 실제 공기압제어 시스템의 설계 예들을 수록하여 시스템의 구성과 설계능력을 배양하고자 하였다.

제2편에서는 11장에서 공기압 회로의 구성기호, 12~15장에서 순수공압 제어회로, 16~17장에서 전기공압 제어회로의 구성방법 및 회로설계에 대하여 기술하였다. 그리고 18장에서 순수공압 및 전기공압 회로의 설계 문제들을 제시하고 그 설계회로도와 함께 작동원리를 설명하여, 제어회로의 작동원리를 이해하고 회로설계 능력을 습득하도록 하였다. 부록에 수록한 유공압 기호(KSB 0054-87)를 설계 시 이용할 수 있다.

1편 공압제어 시스템

CHAPTER 01 공압의 기초 / 3

1.1 SI 단위와 공압에 이용되는 주요 물리량 3

1.2 공기의 상태변화 9

1.3 습공기와 드레인 15

1.4 공기의 흐름 21

CHAPTER 02 공압 발생장치 / 37

2.1 공기압축기 37

2.2 공기탱크 44

2.3 애프터 쿨러 48

2.4 공기건조기 49

2.5 FRL유닛 51

CHAPTER 03 공압 액추에이터 / 55

3.1 공압 실린더 56

3.2 공압모터 73

3.3 요동형 액추에이터 78

CHAPTER 04 공압 액추에이터 및 공압기기의 소요 공기량 / 83

4.1 공압 실린더의 소요 공기량 83

4.2 요동형 액추에이터의 소요 공기량(배관 포함) 84

4.3 공기탱크의 소요 공기량 84

4.4 공압기기의 소요 공기량 85

CHAPTER 05 공압제어 밸브 / 87

5.1 압력제어 밸브 87

5.2 유량제어 밸브 91

5.3 방향제어 밸브 93

5.4 논-리턴 밸브 107

5.5 시간지연 밸브 110

CHAPTER 06 공기압 배관 / 113

6.1 배관의 종류 및 특징 113

6.2 배관의 선정 115

CHAPTER 07 그 외의 공압기기 / 125

7.1 진공흡입기기 125

7.2 공압 척 126

7.3 공유압 증압기 129

CHAPTER 08 전기 제어기기 / 131

8.1 접점 131

8.2 릴레이 134

8.3 검출 스위치 135

CHAPTER 09 공압제어의 계산 / 139

9.1 공압제어의 계산 139

CHAPTER 10 공압제어 시스템의 설계 / 181

10.1 자동도어 시스템 설계 181

10.2 물류 이송장치 시스템의 설계 185

10.3 탁상 공기압프레스의 설계 197

2편 공압제어 회로

CHAPTER 11 공기압 회로를 구성하는 기호 / 215

11.1 유로 215

11.2 관로 215

11.3 공기압 공급원, 공기탱크와 차단밸브 216

11.4 직선 액추에이터: 실린더 216

11.5 회전 액추에이터: 요동형 액추에이터 및 에어모터 217

11.6 메인라인 기기 217

11.7 보조기기의 기호 218

11.8 보조밸브 218

11.9 감압밸브(레귤레이터) 219

11.10 변환밸브 220

CHAPTER 12 기본회로 / 221

12.1 급기회로 221

12.2 배기회로 222

12.3 단동 실린더의 구동회로 223

12.4 복동 실린더의 구동회로 224

12.5 속도제어 회로 225

12.6 중간정지 회로 227

12.7 실린더의 고속 작동회로 228

12.8 실린더의 고속 · 저속 작동회로 229

12.9 밸런스 회로 229

CHAPTER 13 논리회로 / 231

13.1 YES논리 회로 231

13.2 NOT논리 회로 232

13.3 AND논리 회로 233

13.4 OR논리 회로 234

13.5 NAND논리 회로 235

13.6 NOR논리 회로 236

13.7 XOR논리 회로 237

13.8 XNR논리 회로 238

CHAPTER 14 순수공압 기초회로 / 241

14.1 실린더의 전 ․ 후진 제어 회로 241

14.2 자기유지 회로 242

14.3 실린더의 1회 왕복회로 243

14.4 실린더의 연속 왕복회로 244

14.5 압력제어 회로 245

14.6 플립-플롭회로 245

14.7 인터록 회로 246

14.8 교번제어 회로 247

14.9 시간제어 회로 248

14.10 펄스 회로 249

14.11 플리커 회로 249

14.12 계수 회로 250

CHAPTER 15 순수공압 시퀀스 제어회로 / 253

15.1 변위단계선도와 제어선도 253

15.2 신호간섭현상과 간섭현상의 신호제거 256

15.3 시퀀스제어 회로의 설계순서 258

15.4 신호간섭이 발생하는 회로의 설계 261

15.5 캐스케이드 제어회로 272

CHAPTER 16 전기공압 기초회로 / 283

16.1 직접회로 283

16.2 간접회로 283

16.3 자기유지 회로 284

16.4 인칭회로 286

16.5 금지회로 286

16.6 인터록 회로 287

16.7 순서회로 288

16.8 플리커 회로 289

16.9 펄스 회로 289

16.10 신호 차단회로 290

16.11 신호완료 검출회로 291

16.12 시간제어 회로 292

16.13 계수 회로 293

16.14 자동/수동제어의 선택회로 294

16.15 단속/연속 제어회로 295

16.16 비상정지 회로 296

CHAPTER 17 전기공압 시퀀스 제어회로 / 299

17.1 편 솔레노이드 밸브를 이용하는 스테퍼 제어회로 설계방법 300

17.2 양 솔레노이드 밸브를 이용하는 스테퍼 제어회로 설계방법 305

17.3 양 솔레노이드 밸브를 이용하는 캐스케이드 제어회로 설계방법 309

17.4 편 솔레노이드 밸브를 사용하는 스테퍼 제어회로 318

17.5 양 솔레노이드 밸브를 사용하는 스테퍼 제어회로 326

17.6 양 솔레노이드 밸브를 사용하는 캐스케이드 제어회로 332

17.7 양 솔레노이드 밸브와 편 솔레노이드 밸브의 혼용 제어 339

17.8 일반 전기공압 제어 342

CHAPTER 18 공압회로 설계문제 / 349

18.1 순수공압 회로 349

18.2 전기공압 회로 356

∎부록(유공압기호)

1. 조작방식 367

2. 펌프 및 모터 370

3. 실린더 371

4. 특수에너지-변환기기 372

5. 에너지-용기 373

6. 동력원 373

7. 전환 밸브 373

8. 체크밸브, 셔틀밸브, 배기밸브 375

9. 압력제어 밸브 376

10. 유량제어 밸브 378

11. 기름 탱크 380

12. 유체조정 기기 381

13. 보조 기기 383

14. 기타 기기 384