目前在工程領(lǐng)域,,氣壓傳動的系統(tǒng)壓力一般在0.4 ~0.7MPa的范圍內(nèi)。如此低的系統(tǒng)工作壓力,,往往會造成在要求輸出力較大的場合,,氣壓缸直徑及整個裝置的體積很龐大,讓人無法接受,。采用剛性好,、空間利用率高的無桿活塞氣壓缸,并利用機械增力機構(gòu)的力放大作用,,對氣缸活塞的輸出力進行放大,,可以在系統(tǒng)壓力受限制及氣缸直徑一定的條件下,得到相對大得多的輸出力,,從而實現(xiàn)氣壓傳動與機械傳動技術(shù)上的優(yōu)勢互補 。 " W- u `4 J4 Z f
圖1 無桿氣缸圖
+ S8 e$ J5 b$ j* g0 ^# _" v 一,、無桿氣缸的分類1,、磁偶無桿氣缸 活塞通過磁力帶動缸體外部的移動體做同步移動。
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圖2 磁偶無桿氣缸
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它的工作原理:在活塞上安裝一組高強磁性的永久磁環(huán),,磁力線通過薄壁缸筒與套在外面的另一組磁環(huán)作用,,由于兩組磁環(huán)磁性相反,具有很強的吸力。當活塞在缸筒內(nèi)被氣壓推動時,,則在磁力作用下,,帶動缸筒外的磁環(huán)套一起移動。氣缸活塞的推力必須與磁環(huán)的吸力相適應(yīng),。 4 c- {. |. T7 r7 b* i' {/ k
圖3 磁偶無桿氣缸原理圖
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1.緩沖密封圈 2.磁環(huán) 3.緩沖套 4.缸筒 5.導(dǎo)向套 6.防塵圈 7.前端蓋 8.前氣口 9.磁性開關(guān) 10.活塞桿 11.耐磨環(huán) 12.活塞密封圈 13.后端蓋 14.緩沖調(diào)節(jié)螺栓 SMC磁耦式無桿氣缸(CY系列)是在氣缸缸筒內(nèi)組裝強磁石的活塞動作,,磁力吸引外部的滑塊動作。氣缸內(nèi)外的磁石滑塊磁力結(jié)合的關(guān)系,,有必要注意使用壓力,。由于磁耦合式的緣故,沒有外漏,。使用速度在50~70mm/s到中速,。 2 f* r1 \1 x$ C6 \ p6 P
圖4 SMC磁耦式無桿氣缸(CY系列)
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2、機械接觸式無桿氣缸 在氣缸缸管軸向開有一條槽,,活塞與滑塊在槽上部移動,。為了防止泄漏及防塵需要,在開口部采用不銹鋼封帶和防塵不銹鋼帶固定在兩端缸蓋上,,活塞架穿過槽地,,把活塞與滑塊連成一體�,;钊c滑塊連接在一起,,帶動固定在滑塊上的執(zhí)行機構(gòu)實現(xiàn)往復(fù)運動。 & t. ]8 I- t4 g3 D/ w4 x; u
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圖5 機械接觸式無桿氣缸圖
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SMC機械接合式無桿氣缸(MY系列)是在氣缸缸筒的一部分設(shè)置切口,,外部的滑塊和活塞接合動作,。切口部分使用密封帶,從內(nèi)側(cè)進行密封,,構(gòu)成氣缸容器,。滑塊部分密封帶向內(nèi)彎曲,,由于容易受周圍環(huán)境的影響,,密封帶及活塞密封圈有必要進行保護,因此安裝防塵密封條,。由于在構(gòu)造上無法完全密封,,平時有微量的泄露。使用速度在80~100mm/s到高速,,可以使用氣緩沖或是液壓緩沖器,。 " N* r$ W% g$ d* _- N" s3 O
圖6 SMC機械接觸式無桿氣缸原理圖
: K2 J5 h& L) S0 x- U8 H7 z8 p 二、斜楔串聯(lián)力放大機構(gòu)的夾緊裝置
4 |8 I7 ]: S, ^+ E可以看出,,在氣壓缸的無桿活塞中間做出一個矩形孔1,,與杠桿連接的滾輪1以適當?shù)拈g隙嵌入矩形徑向孔1中,。當換向閥處于圖示左位狀態(tài)時,壓縮空氣進入氣缸左腔,,右腔內(nèi)的壓縮空氣釋放,,無桿活塞向右運動,帶動滾輪1向右運動,,同時,,滾輪2帶動雙面斜楔向右運動,從而推動右邊的壓緊斜楔夾緊右邊的工件 ,。
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右邊的工件被夾緊時,,左邊的壓緊斜楔在復(fù)位彈簧的作用下,處于最高位置,,即工件松開位置,。所以,在對右邊工件進行加工的過程中,,可以對左邊的工件進行裝卸,。而當右邊的工件加工完畢后,使換向閥切換到右位工作狀態(tài),,壓縮空氣進入氣缸右腔,,滾輪1向左運動,由滾輪2帶動雙面斜楔向左運動,,推動左邊的壓緊斜楔夾緊左邊的工件,,同時松開了右邊的工件。亦即,,當對左邊工件進行加工時,,可以對右邊的工件進行裝卸。
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圖7 夾具原理圖
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由于裝卸時間與加工時間重合 ,,因而較一般的夾具明顯提高了生產(chǎn)效率,。若加工過程時間較長時,可將斜楔機構(gòu)的楔角設(shè)計在自鎖范圍內(nèi),,這樣,,在加工過程中可對氣缸停止供給壓縮空氣,有利于延長氣缸的使用壽命,,以及進一步節(jié)能,。 1 S. A) T/ G. d7 c- {4 O$ U
結(jié) 語
( e( c: `7 A8 u; x7 J- B由無桿活塞式氣壓缸為驅(qū)動元件,利用杠桿一雙面斜楔機構(gòu)進行力放大的高效夾具 ,,技術(shù)功能較為完善,,綠色環(huán)保,高效節(jié)能,,可以廣泛應(yīng)用于需要較大夾緊力且結(jié)構(gòu)尺寸受限制的場合,,并且能夠克服氣壓傳動系統(tǒng)壓力低而導(dǎo)致夾緊力小的缺點,可代替容易產(chǎn)生污染的液壓傳動夾具,,能較好地適應(yīng)現(xiàn)代制造技術(shù)向綠色化與可持續(xù)方向發(fā)展的潮流,。
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