講解常用ORIGA無桿氣缸組成與原理

　　“以氣動系統中最常使用的單活(huo)塞(sai)(sai)(sai)桿(gan)(gan)雙(shuang)作用ORIGA無桿(gan)(gan)氣缸(gang)為例來說明，氣缸(gang)典(dian)型結構如下圖(tu)所(suo)示。它由缸(gang)筒、活(huo)塞(sai)(sai)(sai)、活(huo)塞(sai)(sai)(sai)桿(gan)(gan)、前端(duan)蓋、后端(duan)蓋及密(mi)封件(jian)等組成。雙(shuang)作用氣缸(gang)內部被(bei)活(huo)塞(sai)(sai)(sai)分成兩個腔。有活(huo)塞(sai)(sai)(sai)桿(gan)(gan)腔稱為有桿(gan)(gan)腔，無活(huo)塞(sai)(sai)(sai)桿(gan)(gan)腔稱為無桿(gan)(gan)腔。"

　　我們(men)首(shou)先講解下普通氣缸的基(ji)本組成(cheng)和(he)原理：

　　氣(qi)缸(gang)的組成 : 缸(gang)體，活塞，密封圈，磁環（有(you)傳感器的氣(qi)缸(gang)）

　　原理 : 壓(ya)力空(kong)氣使(shi)活(huo)(huo)塞移(yi)動，通過改變進氣方(fang)向，改變活(huo)(huo)塞桿的移(yi)動方(fang)向。

　　失效形式(shi) : 活塞卡(ka)死(si)，不動作；氣(qi)缸無力，密封圈磨(mo)損，漏氣(qi)。

　　ORIGA無桿氣缸的結(jie)構和工(gong)作原理(li)：

　　以氣(qi)(qi)(qi)動系(xi)統中最常使(shi)用(yong)的單活(huo)(huo)塞(sai)(sai)桿(gan)(gan)雙(shuang)作(zuo)用(yong)氣(qi)(qi)(qi)缸為例來說明，氣(qi)(qi)(qi)缸典型結構(gou)如下圖所示。它(ta)由缸筒、活(huo)(huo)塞(sai)(sai)、活(huo)(huo)塞(sai)(sai)桿(gan)(gan)、前端(duan)蓋、后端(duan)蓋及密封件等(deng)組(zu)成。雙(shuang)作(zuo)用(yong)氣(qi)(qi)(qi)缸內(nei)部(bu)被活(huo)(huo)塞(sai)(sai)分(fen)成兩個腔。有(you)活(huo)(huo)塞(sai)(sai)桿(gan)(gan)腔稱為有(you)桿(gan)(gan)腔，無活(huo)(huo)塞(sai)(sai)桿(gan)(gan)腔稱為無桿(gan)(gan)腔。

　　當從無桿(gan)(gan)(gan)腔(qiang)(qiang)輸入壓縮空氣(qi)時(shi)(shi)，有桿(gan)(gan)(gan)腔(qiang)(qiang)排氣(qi)，氣(qi)缸兩腔(qiang)(qiang)的壓力差(cha)作用在活(huo)塞上(shang)所形成(cheng)的力克服(fu)阻力負載推動(dong)活(huo)塞運動(dong)，使活(huo)塞桿(gan)(gan)(gan)伸出；當有桿(gan)(gan)(gan)腔(qiang)(qiang)進氣(qi)，無桿(gan)(gan)(gan)腔(qiang)(qiang)排氣(qi)時(shi)(shi)，使活(huo)塞桿(gan)(gan)(gan)縮回。若(ruo)有桿(gan)(gan)(gan)腔(qiang)(qiang)和無桿(gan)(gan)(gan)腔(qiang)(qiang)交替進氣(qi)和排氣(qi)，活(huo)塞實(shi)現往復(fu)直線運動(dong)。　　

　　ORIGA無桿氣缸(gang)缸(gang)管(guan)軸向開有一(yi)條槽，活塞與(yu)滑(hua)塊在槽上部(bu)移動(dong)。為(wei)了防止泄漏及防塵需要，在開口部(bu)采用聚氨脂密封帶和防塵不銹鋼帶固定(ding)在兩(liang)端缸(gang)蓋上，活塞架(jia)穿(chuan)過槽，把活塞與(yu)滑(hua)塊連成一(yi)體。活塞與(yu)滑(hua)塊連接在一(yi)起，帶動(dong)固定(ding)在滑(hua)塊上的執行(xing)機構實現往復運動(dong)。

　　這種氣(qi)缸的特點是：1) 與普通氣(qi)缸相比，在同樣行程(cheng)下可縮小(xiao)1/2安裝位置；2) 不(bu)需設置防轉機構(gou)；3) 適用于缸徑10～80mm，最大行程(cheng)在缸徑≥40mm時可達7m；4) 速度高(gao)，標(biao)準型(xing)可達0.1～0.5m/s；高(gao)速型(xing)可達到0.3～3.0m/s。其(qi)缺(que)點是：1) 密(mi)封性(xing)能(neng)差，容易產(chan)生外 泄漏。在使用三位閥時必須選用中(zhong)壓式；2) 受(shou)負(fu)載(zai)(zai)力小(xiao)，為了增(zeng)加負(fu)載(zai)(zai)能(neng)力，必須增(zeng)加導向(xiang)機構(gou)。

　　ORIGA無(wu)桿氣缸的結構和工(gong)作原理：

　　活塞(sai)通過磁(ci)力帶(dai)動(dong)缸體外(wai)部的(de)(de)(de)移(yi)動(dong)體做同步移(yi)動(dong)，其結構如圖4所示。它(ta)的(de)(de)(de)工作(zuo)(zuo)原(yuan)理是：在活塞(sai)上安裝一(yi)(yi)組高(gao)強磁(ci)性的(de)(de)(de)磁(ci)環，磁(ci)力線通過薄壁缸筒與套在外(wai)面(mian)的(de)(de)(de)另一(yi)(yi)組磁(ci)環作(zuo)(zuo)用，由于兩(liang)組磁(ci)環磁(ci)性相反，具有很強的(de)(de)(de)吸力。當(dang)活塞(sai)在缸筒內被氣壓推動(dong)時，則在磁(ci)力作(zuo)(zuo)用下，帶(dai)動(dong)缸筒外(wai)的(de)(de)(de)磁(ci)環套一(yi)(yi)起移(yi)動(dong)。氣缸活塞(sai)的(de)(de)(de)推力必(bi)須(xu)與磁(ci)環的(de)(de)(de)吸力相適應。

　　ORIGA無桿氣缸的結構和工作原(yuan)理：

　　齒(chi)(chi)輪(lun)齒(chi)(chi)條式擺(bai)動(dong)(dong)(dong)(dong)氣缸(gang)(gang)是通過連接(jie)在(zai)活(huo)(huo)塞上的齒(chi)(chi)條使齒(chi)(chi)輪(lun)回轉(zhuan)的一種擺(bai)動(dong)(dong)(dong)(dong)氣缸(gang)(gang)，其(qi)結構原理(li)如(ru)下圖5所示。活(huo)(huo)塞僅(jin)作往(wang)復直(zhi)線運動(dong)(dong)(dong)(dong)，摩(mo)擦損失少(shao)，齒(chi)(chi)輪(lun)傳動(dong)(dong)(dong)(dong)的效率較(jiao)高，此擺(bai)動(dong)(dong)(dong)(dong)氣缸(gang)(gang)效率可達到95%左右(you)。

　　ORIGA無桿(gan)氣(qi)缸的結構原理如(ru)圖6所示。它是由葉片軸轉(zhuan)子(zi)（即輸(shu)出軸）、定子(zi)、缸體和前(qian)后(hou)端蓋等(deng)部分(fen)組成(cheng)。定子(zi)和缸體固定在一起，葉片和轉(zhuan)子(zi)聯在一起。在定子(zi)上有(you)兩條氣(qi)路，當(dang)左路進氣(qi)時，右路排氣(qi)，壓縮空氣(qi)推動葉片帶動轉(zhuan)子(zi)順時針擺(bai)動。反之，作逆(ni)時針擺(bai)動。

　　ORIGA無桿(gan)氣缸體積小(xiao)，重量最輕，但制(zhi)造精度要求(qiu)高(gao)，密(mi)封(feng)困難，泄(xie)漏是較大，而(er)且動密(mi)封(feng)接觸面積大，密(mi)封(feng)件的摩擦阻力損失較大，輸出效(xiao)率較低，小(xiao)于80%。因此，在(zai)應用(yong)上(shang)受到限(xian)制(zhi)，一般只(zhi)用(yong)在(zai)安裝位置受到限(xian)制(zhi)的場合，如夾(jia)具(ju)的回(hui)轉，閥門開閉及工(gong)作臺轉位等。

　　ORIGA無桿氣缸這種執行元件是一種變型氣缸。它(ta)可以用來(lai)抓取物體(ti)，實現(xian)機械手(shou)各種動作。在自(zi)動化系統中，氣動手(shou)爪常(chang)應用在搬運、傳(chuan)送工件機構中抓取、拾(shi)放物體(ti)。

　　氣動手(shou)(shou)爪(zhua)有平行(xing)開(kai)(kai)(kai)合手(shou)(shou)指（如圖(tu)所示）、肘節擺(bai)動開(kai)(kai)(kai)合手(shou)(shou)爪(zhua)、有兩爪(zhua)、三爪(zhua)和四爪(zhua)等類型，其中兩爪(zhua)中有平開(kai)(kai)(kai)式(shi)(shi)(shi)和支(zhi)點開(kai)(kai)(kai)閉式(shi)(shi)(shi)驅動方式(shi)(shi)(shi)有直線式(shi)(shi)(shi)和旋轉(zhuan)式(shi)(shi)(shi)。

　　氣動手(shou)爪的開(kai)閉(bi)一(yi)般是(shi)通過由氣缸活(huo)塞產生的往復(fu)直線運動帶動與(yu)手(shou)爪相連的曲柄連桿、滾(gun)輪(lun)或齒輪(lun)等機構，驅動各個手(shou)爪同步做開(kai)、閉(bi)運動。

　　薄膜氣缸的結(jie)構和工(gong)作原(yuan)理:

　　下圖為膜片氣缸的工作原(yuan)理圖。膜片有平膜片和盤形膜片兩種 一般用夾(jia)織物(wu)橡(xiang)膠(jiao)、鋼片或磷青銅(tong)片制成(cheng)，厚(hou)度為 5～6mm （有用 1～2mm 厚(hou)膜片的）。

　　下(xia)圖所(suo)示的(de)(de)膜片(pian)(pian)氣(qi)(qi)缸的(de)(de)功能類似于(yu)彈簧復位(wei)的(de)(de)活塞式單(dan)作用氣(qi)(qi)缸，工作時，膜片(pian)(pian)在壓縮空氣(qi)(qi)作用下(xia)推動(dong)活塞桿(gan)運動(dong)。它的(de)(de)優(you)點是(shi)：結構簡(jian)單(dan)、緊湊、體積小、重量輕、密封(feng)性(xing)好、不易漏氣(qi)(qi)、加工簡(jian)單(dan)、成本低、無磨損件、維(wei)修方便等，適用于(yu)行(xing)(xing)程(cheng)短的(de)(de)場合。缺點是(shi)行(xing)(xing)程(cheng)短，一般不趁過50mm。平膜片(pian)(pian)的(de)(de)行(xing)(xing)程(cheng)更(geng)短，約為其直徑(jing)的(de)(de)1/10。

　　ORIGA無桿氣缸的結(jie)構和工作原理:

　　帶閥(fa)氣(qi)(qi)(qi)(qi)缸(gang)(gang)是由氣(qi)(qi)(qi)(qi)缸(gang)(gang)、換向閥(fa)和速度控(kong)制閥(fa)等組成的(de)一種組合式(shi)氣(qi)(qi)(qi)(qi)動(dong)執行元件。如下(xia)圖(tu)所示,它省去了連接(jie)管(guan)道和管(guan)接(jie)頭，減少了能(neng)量損(sun)耗(hao)，具有(you)結構緊湊(cou)，安(an)(an)裝(zhuang)方便等優點。帶閥(fa)氣(qi)(qi)(qi)(qi)缸(gang)(gang)的(de)閥(fa)有(you)電(dian)控(kong)、氣(qi)(qi)(qi)(qi)控(kong)、機控(kong)和手控(kong)等各種控(kong)制方式(shi)。閥(fa)的(de)安(an)(an)裝(zhuang)形式(shi)有(you)安(an)(an)裝(zhuang)在氣(qi)(qi)(qi)(qi)缸(gang)(gang)尾部(bu)(bu)、上(shang)(shang)部(bu)(bu)等幾種。如下(xia)圖(tu)所示，電(dian)磁換向閥(fa)安(an)(an)裝(zhuang)在氣(qi)(qi)(qi)(qi)缸(gang)(gang)的(de)上(shang)(shang)部(bu)(bu)，當有(you)電(dian)信號(hao)時，則電(dian)磁閥(fa)被切換，輸出氣(qi)(qi)(qi)(qi)壓可直接(jie)控(kong)制氣(qi)(qi)(qi)(qi)缸(gang)(gang)動(dong)作(zuo)

　　ORIGA無桿氣(qi)缸的結(jie)構和(he)工作(zuo)原(yuan)理:

　　ORIGA無桿(gan)氣(qi)缸(gang)(gang)是指在(zai)(zai)氣(qi)缸(gang)(gang)的(de)活(huo)塞上安裝(zhuang)有磁(ci)環，在(zai)(zai)缸(gang)(gang)筒上直接安裝(zhuang)磁(ci)性開(kai)關，磁(ci)性開(kai)關用來檢(jian)測氣(qi)缸(gang)(gang)行程的(de)位(wei)置(zhi)，控制氣(qi)缸(gang)(gang)往(wang)復運動。因此(ci)，就(jiu)不需要在(zai)(zai)缸(gang)(gang)筒上安裝(zhuang)行程閥或行程開(kai)關來檢(jian)測氣(qi)缸(gang)(gang)活(huo)塞位(wei)置(zhi)，也不需要在(zai)(zai)活(huo)塞桿(gan)上設置(zhi)擋塊。

　　ORIGA無桿氣缸活(huo)塞(sai)上安裝磁(ci)環，在缸筒外殼(ke)上裝有(you)舌(she)簧(huang)(huang)開(kai)(kai)關。開(kai)(kai)關內(nei)裝有(you)舌(she)簧(huang)(huang)片(pian)(pian)、保(bao)護電(dian)路和動作指(zhi)示燈等，均(jun)用(yong)樹(shu)脂(zhi)塑封在一個盒子(zi)內(nei)。當裝有(you)磁(ci)鐵的活(huo)塞(sai)運動到舌(she)簧(huang)(huang)片(pian)(pian)附近，磁(ci)力線通(tong)過舌(she)簧(huang)(huang)片(pian)(pian)使(shi)其磁(ci)化，兩個簧(huang)(huang)片(pian)(pian)被吸引接觸，則(ze)開(kai)(kai)關接通(tong)。當磁(ci)鐵返回離開(kai)(kai)時，磁(ci)場減弱，兩簧(huang)(huang)片(pian)(pian)彈開(kai)(kai)，則(ze)開(kai)(kai)關斷(duan)開(kai)(kai)。由(you)于開(kai)(kai)關的接通(tong)或斷(duan)開(kai)(kai)，使(shi)電(dian)磁(ci)閥(fa)換向，從(cong)而實現氣缸的往復運動。