모든 공압 시스템에서 압축 공기의 품질은 실린더와 밸브부터 그리퍼와 진공 발생기에 이르기까지 모든 다운스트림 구성 요소의 성능과 수명을 직접적으로 결정합니다. 산업자동화 분야의 글로벌 리더로서, Festo는 압축 공기가 깨끗하고 건조하며 완벽하게 조절되도록 설계된 광범위한 공기 준비 제품을 제작했습니다.
이 기사에서는 핵심 구성 요소, 제품 시리즈, 선택 지침 및 실제 응용 분야를 다루는 Festo의 공기 소스 처리 솔루션을 소개합니다.
압축기에서 나오는 압축 공기에는 고체 입자(먼지, 녹, 파이프 잔해), 수분(응축수 및 수증기), 오일 에어로졸(압축기 윤활로 인해 발생)이라는 세 가지 주요 오염 물질이 포함되어 있습니다. 이러한 오염물질이 공압 시스템에 유입되면 씰이 부풀어오르거나 줄어들고, 밸브 스풀이 달라붙고, 실린더 벽이 부식될 수 있습니다.
Festo의 내부 통계에 따르면 공압 시스템의 조기 고장 중 70% 이상이 압축 공기 품질 저하와 직접적인 관련이 있습니다. 적절한 공기 준비에 시간과 예산을 투자하면 구성품 수명 연장, 예상치 못한 정지 횟수 감소, 총 소유 비용 절감 등 훨씬 더 큰 수익을 얻을 수 있습니다. 일반 산업 자동화의 경우 기준점은 최소 6-4-4의 ISO 8573-1 고체 입자/물/오일 등급입니다.
모든 공기 준비 시스템은 일반적으로 FRL이라고 알려진 세 가지 핵심 기능 모듈을 중심으로 구축됩니다.
필터는 첫 번째 방어선입니다. 압축 공기에서 고체 입자와 응축수를 제거합니다. Festo MS 시리즈 필터는 다양한 여과 등급을 제공합니다.
40 µm(거친 여과) : 더 큰 입자와 대량 응축수를 제거합니다. 일반적으로 압축기 배출구 또는 주요 작업장 라인에 설치됩니다.
5 µm(표준 여과) : 대부분의 산업 자동화 장비에 적합하며 대부분의 고체와 응축수를 제거합니다.
1 µm(미세 여과) : 정밀 비례 밸브 및 고속 실린더와 같은 까다로운 응용 분야에 적합합니다.
0.01 µm(초미세/유합 여과) : 클린룸, 식품 가공 및 제약 응용 분야에 필수적인 오일 에어로졸과 초미세 입자를 포집합니다.
Festo 필터의 주요 설계 특징은 원심 분리 단계입니다. 들어오는 공기는 흐름을 회전시키는 소용돌이 날개를 통과하여 응축수와 무거운 입자를 원심력에 의해 수집 용기로 바깥쪽으로 던지는 것입니다. 이러한 사전 분리는 다운스트림 필터 요소의 수명을 크게 연장합니다.
조절기는 장비에 필요한 사용자 설정 값으로 변동하는 업스트림 공급 압력을 안정화합니다. 일반적인 압축기 출력 주기는 6~10bar인 반면, 대부분의 공압 장치는 5~6bar에서 최적으로 작동합니다. 조절되지 않은 공기는 성능을 저하시킬 뿐만 아니라 에너지를 낭비합니다. 조절된 압력이 1bar 감소할 때마다 압축기 에너지 소비가 약 7% 절약됩니다.
Festo MS 시리즈 레귤레이터는 압력 게이지 포트와 보조 배기 장치가 있는 다이어프램 작동식 설계를 사용합니다. 설정값이 낮아지면 출구 측의 과도한 압력이 배기 포트를 통해 자동으로 배출됩니다. 특정 모델에는 출력 압력을 실시간으로 모니터링하고 신호를 제어 시스템에 다시 공급하는 압력 센서가 통합되어 있습니다.
윤활기는 압축 공기 흐름에 미세하게 계량된 오일 미스트를 주입하여 주로 실린더 및 공기 도구와 같은 하류 이동 부품에 윤활유를 공급합니다. 한 가지 중요한 참고 사항: 대부분의 최신 Festo 및 기타 주요 브랜드 실린더는 무윤활 작동 용으로 설계되었습니다 . 수명이 긴 그리스로 사전 윤활 처리되어 있으며 일반적인 사용 조건에서는 추가 오일이 필요하지 않습니다. 그러나 고속 또는 심한 사이클링 구성 요소를 사용하거나 오래된 공압 도구에 윤활이 필요한 경우 윤활 장치는 여전히 귀중한 옵션입니다.
Festo의 모듈 철학에 따르면 이 세 가지 기능은 각각 라인에서 별도로 사용하거나(필터 단독, 조절기 단독, 윤활기 단독) 단일 조합 장치로 함께 연결할 수 있습니다.
MS 시리즈는 Festo의 가장 포괄적인 공기 처리 제품군으로, '전 세계 하나의 MS' 라는 모토로 자주 설명됩니다. 단순한 표준 장치부터 최고의 공기 품질을 요구하는 응용 분야별 솔루션까지 모든 것을 포괄하므로 정의되는 특징은 높은 모듈성 입니다 . 필터, 조절기, 윤활기, 차단 밸브, 소프트 스타트 밸브, 분기 모듈, 압력 센서 및 유량 센서는 빌딩 블록처럼 함께 스냅될 수 있습니다. 각 모듈은 독립적인 하우징을 갖고 있으며 표준화된 기계 인터페이스를 통해 연결되므로 사용자는 애플리케이션에 필요한 구성을 정확하게 구성할 수 있습니다.
MS 시리즈는 다양한 유량 요구 사항에 맞는 다양한 기본 크기(
MS4, MS6, MS9 및 MS12) 로 제공됩니다 . 최근 출시된 MS12는 1' ~ 2' 포트 크기로 최대 22,000L/분의 고품질 압축 공기를 공급할 수 있어 중앙 집중식 플랜트 공기 준비 및 분산형 개별 기계 공급에 모두 적합합니다.
비용 효율성이 주요 관심사인 간단한 표준 애플리케이션을 위해 Festo는 D 시리즈를 제공합니다. 이 공기 준비 장치는 사전 조립 및 테스트를 거친 공기 준비 장치입니다 . MICRO, MINI, MIDI, MAXI 등 4가지 본체 크기로 제공되며 최대 12,500L/min의 유량을 처리할 수 있는 D 시리즈는 견고한 금속 보울과 뛰어난 연결 기술을 특징으로 하며 사전 구성된 다양한 변형(필터 조절기, 필터 조절기 윤활 장치, 차단 밸브, 미세/초미세 필터)으로 제공됩니다. 이 '플러그 앤 런' 접근 방식은 개별 구성 요소 선택을 없애고 소규모 생산 기계에 설치 속도를 높입니다.
Festo 공기 소스 처리 구성품은 거의 모든 산업 부문에 사용됩니다.
자동차 제조 – 용접 로봇용으로 특별히 개발된 HIP/RIP 모듈형 수공기 처리 시스템을 포함하여 로봇 용접 셀 및 조립 라인을 위한 중앙 집중식 공기 준비.
식품 및 포장 – FDA 및 EHEDG 위생 표준을 충족하는 스테인리스강 및 무윤활 솔루션.
전자 제품 및 반도체 제조 – 섬세한 픽 앤 플레이스 시스템을 보호하기 위해 클린룸 호환 소재를 사용한 초미세(0.01 µm) 필터 및 조절기입니다.
제약 및 생명과학 – 제품 오염을 방지하는 오일 프리, 멸균 압축 공기.
일반 자동화 및 기계 제작 – 표준 OEM 장비를 위한 비용 효율적인 MS-Basic 장치와 고성능 테스트 장비를 위한 완벽하게 계측된 MS 시리즈 설정.
공기 준비 구성 요소의 크기를 올바르게 조정하는 것이 중요합니다. 장치 크기가 작으면 압력 강하가 발생하고 필터 수명이 단축됩니다. 대형 장치는 자본 비용을 낭비합니다. Festo의 온라인 엔지니어링 도구를 통해 사용자는 필요한 공기 품질 등급, 필요한 기능 모듈 수, 최대 유량을 지정한 다음 최적의 조합과 크기(MS4, MS6, MS9 또는 MS12)를 권장합니다. 이 도구는 얼마나 많은 다운스트림 장치가 동일한 공기 공급을 공유하는지 설명하고 여과 단계 사이의 분기점을 제안합니다.
경험상, 실제로 필요한 곳에만 고품질 공기를 공급해야 합니다. 거친 여과 후 공기 라인을 분할하고 한외 여과된 건조한 공기를 민감한 스테이션(비례 밸브, 비전 시스템, 클린룸 장비)에만 공급함으로써 전체 공장의 과도한 처리를 방지하고 운영 비용을 크게 절감할 수 있습니다.
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