安沃馳AVENTICS氣缸0822495004

一、氣缸種類 

氣壓傳動中將壓縮氣體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的氣動執(zhí)行元件。氣缸有做往復(fù)直線運(yùn)動的和做往復(fù)擺動的兩類。做往復(fù)直線運(yùn)動的氣缸又可分為單作用、雙作用、膜片式和沖擊氣缸4種。

①單作用氣缸：僅一端有活塞桿，從活塞一側(cè)供氣聚能產(chǎn)生氣壓，氣壓推動活塞產(chǎn)生推力伸出，靠彈簧或自重返回。

②雙作用氣缸：從活塞兩側(cè)交替供氣，在一個(gè)或兩個(gè)方向輸出力。

③膜片式氣缸：用膜片代替活塞，只在一個(gè)方向輸出力，用彈簧復(fù)位。它的密封性能好，但行程短。

④沖擊氣缸：這是一種新型元件。它把壓縮氣體的壓力能轉(zhuǎn)換為活塞高速（10～20米/秒）運(yùn)動的動能，借以做功。

⑤無桿氣缸：沒有活塞桿的氣缸的總稱。有磁性氣缸，纜索氣缸兩大類。

做往復(fù)擺動的氣缸稱擺動氣缸，由葉片將內(nèi)腔分隔為二，向兩腔交替供氣，輸出軸做擺動運(yùn)動，擺動角小于 280°。此外，還有回轉(zhuǎn)氣缸、氣液阻尼缸和步進(jìn)氣缸等。

二、氣缸的作用: 

  將壓縮空氣得壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,驅(qū)動機(jī)構(gòu)作直線往復(fù)運(yùn)動、擺動與旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。 

三、氣缸的分類: 

   直線運(yùn)動往復(fù)的運(yùn)動氣缸、擺動運(yùn)動的擺動氣缸、氣爪等。 

四、氣缸的結(jié)構(gòu):   

  氣缸就是由缸筒、端蓋、活塞、活塞桿與密封件組成

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氣缸需要電磁閥來控制氣路的通斷，使氣缸產(chǎn)生動作，電磁閥的通斷控制使用TPC定時(shí)程序控制器來控制，通過簡單的功能設(shè)置可以實(shí)現(xiàn)定時(shí)控制、位置控制、手動控制及自動控制等各種所需要的動作。下面我們來看看，電磁閥如何控制氣缸的具體方法：

　　1、無需編程，以表格設(shè)置方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)編程，是其最大的特點(diǎn)，適合不熟悉編程的人員使用。定時(shí)時(shí)間可在50ms-24小時(shí)內(nèi)調(diào)整，通過功能設(shè)置可以實(shí)現(xiàn)手動控制、定時(shí)控制、循環(huán)控制、傳感器位置控制及程序自動控制等各種功能。操作十分方便快捷，易于實(shí)現(xiàn)氣缸電磁閥的自動控制，給不熟悉編程的人員帶來了福音。

2、定時(shí)程序控制器很適合用于氣缸電磁閥的控制，具有多路開關(guān)量輸入和輸出通道，基本型為8路輸入、8路輸出，具有較強(qiáng)的定時(shí)控制和程序控制功能。輸出可直接驅(qū)動24V電磁閥，輸入端可連接開關(guān)及傳感器等開關(guān)量信號，實(shí)現(xiàn)開關(guān)控制、傳感器位置控制及程序控制。

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   氣缸的結(jié)構(gòu)

缸筒、活塞、活塞桿、前端蓋、后端蓋及密封件等組成。雙作用氣缸內(nèi)部被活塞分成兩個(gè)腔。有活塞桿腔稱為有桿腔，無活塞桿腔稱為無桿腔。

無桿腔輸入壓縮空氣時(shí)，有桿腔排氣，氣缸兩腔的壓力差作用在活塞上所形成的力克服阻力負(fù)載推動活塞運(yùn)動，使活塞桿伸出；當(dāng)有桿腔進(jìn)氣，無桿腔排氣時(shí)，使活塞桿縮回。若有桿腔和無桿腔交替進(jìn)氣和排氣，活塞實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動。

氣缸的基本組成和原理：

  氣缸的組成 : 缸體，活塞，密封圈，磁環(huán)（有傳感器的氣缸）

原理 : 壓力空氣使活塞移動，通過改變進(jìn)氣方向，改變活塞桿的移動方向。

失效形式 : 活塞卡死，不動作；氣缸無力，密封圈磨損，漏氣。

機(jī)械接觸式無桿氣缸的結(jié)構(gòu)和工作原理：

機(jī)械接觸式無桿氣缸，其結(jié)構(gòu)如下圖3所示。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，在開口部采用聚氨脂密封帶和防塵不銹鋼帶固定在兩端缸蓋上，活塞架穿過槽，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(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動。

這種氣缸的特點(diǎn)是：1) 與普通氣缸相比，在同樣行程下可縮小1/2安裝位置；2) 不需設(shè)置防轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；3) 適用于缸徑10～80mm，最大行程在缸徑≥40mm時(shí)可達(dá)7m；4) 速度高，標(biāo)準(zhǔn)型可達(dá)0.1～0.5m/s；高速型可達(dá)到0.3～3.0m/s。其缺點(diǎn)是：1) 密封性能差，容易產(chǎn)生外 泄漏。在使用三位閥時(shí)必須選用中壓式；2) 受負(fù)載力小，為了增加負(fù)載能力，必須增加導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。

機(jī)械接觸式無桿氣缸

l－節(jié)流閥，2－緩沖柱塞，3－密封帶，4－防塵不銹鋼帶，5－活塞，6－滑塊，7－活塞架

磁性無桿氣缸的結(jié)構(gòu)和工作原理：

活塞通過磁力帶動缸體外部的移動體做同步移動，其結(jié)構(gòu)如圖4所示。它的工作原理是：在活塞上安裝一組高強(qiáng)磁性的磁環(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(qiáng)的吸力。當(dāng)活塞在缸筒內(nèi)被氣壓推動時(shí)，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)。

磁性無桿氣缸

1－套筒，2－外磁環(huán)，3－外磁導(dǎo)板，4－內(nèi)磁環(huán)，5－內(nèi)磁導(dǎo)板，6－壓蓋，7－卡環(huán)，8－活塞，9－活塞軸，10－緩沖柱塞，11－氣缸筒，12－端蓋，13－進(jìn)、排氣口

齒輪齒條式擺動氣缸的結(jié)構(gòu)和工作原理：

齒輪齒條式擺動氣缸是通過連接在活塞上的齒條使齒輪回轉(zhuǎn)的一種擺動氣缸，其結(jié)構(gòu)原理如下圖5所示?；钊麅H作往復(fù)直線運(yùn)動，摩擦損失少，齒輪傳動的效率較高，此擺動氣缸效率可達(dá)到95%左右。

齒輪齒條式擺動氣缸

1－齒條組件，2－彈簧柱銷，3－滑塊，4－端蓋，5－缸體，6－軸承，7－軸，8－活塞，9－齒輪

葉片式擺動氣缸和工作原理：

單葉片式擺動氣缸的結(jié)構(gòu)原理，由葉片軸轉(zhuǎn)子（即輸出軸）、定子、缸體和前后端蓋等部分組成。定子和缸體固定在一起，葉片和轉(zhuǎn)子聯(lián)在一起。在定子上有兩條氣路，當(dāng)左路進(jìn)氣時(shí)，右路排氣，壓縮空氣推動葉片帶動轉(zhuǎn)子順時(shí)針擺動。反之，作逆時(shí)針擺動。

葉片式擺動氣缸體積小，重量最輕，但制造精度要求高，密封困難，泄漏是較大，而且動密封接觸面積大，密封件的摩擦阻力損失較大，輸出效率較低，小于80%。因此，在應(yīng)用上受到限制，一般只用在安裝位置受到限制的場合，如夾具的回轉(zhuǎn)，閥門開閉及工作臺轉(zhuǎn)位等。

單葉片式擺動氣缸

1－葉片，2－轉(zhuǎn)子，3－定子，4－缸體

氣動手爪原理：

氣動手爪這種執(zhí)行元件是一種變型氣缸。它可以用來抓取物體，實(shí)現(xiàn)機(jī)械手各種動作。在自動化系統(tǒng)中，氣動手爪常應(yīng)用在搬運(yùn)、傳送工件機(jī)構(gòu)中抓取、拾放物體。

氣動手爪有平行開合手指（如圖所示）、肘節(jié)擺動開合手爪、有兩爪、三爪和四爪等類型，其中兩爪中有平開式和支點(diǎn)開閉式驅(qū)動方式有直線式和旋轉(zhuǎn)式。

氣動手爪的開閉一般是通過由氣缸活塞產(chǎn)生的往復(fù)直線運(yùn)動帶動與手爪相連的曲柄連桿、滾輪或齒輪等機(jī)構(gòu)，驅(qū)動各個(gè)手爪同步做開、閉運(yùn)動。

薄膜氣缸

1－缸體，2－膜片 ，3－膜盤，4－活塞桿

帶閥組合氣缸的結(jié)構(gòu)和工作原理:

帶閥氣缸是由氣缸、換向閥和速度控制閥等組成的一種組合式氣動執(zhí)行元件。如下圖所示,它省去了連接管道和管接頭，減少了能量損耗，具有結(jié)構(gòu)緊湊，安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。帶閥氣缸的閥有電控、氣控、機(jī)控和手控等各種控制方式。閥的安裝形式有安裝在氣缸尾部、上部等幾種。如下圖所示，電磁換向閥安裝在氣缸的上部，當(dāng)有電信號時(shí)，則電磁閥被切換，輸出氣壓可直接控制氣缸動作

帶閥組合氣缸

1－管接頭，2－氣缸，3－氣管，4－電磁換向閥，5－換向閥底板，6－單向節(jié)流閥組合件，7－密封圈。

磁性開關(guān)氣缸的結(jié)構(gòu)和工作原理:

磁性開關(guān)氣缸是指在氣缸的活塞上安裝有磁環(huán)，在缸筒上直接安裝磁性開關(guān)，磁性開關(guān)用來檢測氣缸行程的位置，控制氣缸往復(fù)運(yùn)動。因此，就不需要在缸筒上安裝行程閥或行程開關(guān)來檢測氣缸活塞位置，也不需要在活塞桿上設(shè)置擋塊。

工作原理：氣缸活塞上安裝磁環(huán)，在缸筒外殼上裝有舌簧開關(guān)。開關(guān)內(nèi)裝有舌、保護(hù)電路和動作指示燈等，均用樹脂塑封在一個(gè)盒子內(nèi)。當(dāng)裝有磁鐵的活塞運(yùn)動到舌附近，磁力線通過舌使其磁化，兩個(gè)被吸引接觸，則開關(guān)接通。當(dāng)磁鐵返回離開時(shí)，磁場減弱，兩彈開，則開關(guān)斷開。由于開關(guān)的接通或斷開，使電磁閥換向，從而實(shí)現(xiàn)氣缸的往復(fù)運(yùn)動。

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