講(jiang)解常用ORIGA無桿氣缸組成(cheng)與(yu)原(yuan)理

　　“以氣(qi)動系統中最常使用(yong)的單活(huo)(huo)塞桿雙(shuang)作(zuo)用(yong)ORIGA無桿氣(qi)缸(gang)為例來說明，氣(qi)缸(gang)典(dian)型結構如下圖所示。它由缸(gang)筒、活(huo)(huo)塞、活(huo)(huo)塞桿、前端蓋、后端蓋及密封件(jian)等組成。雙(shuang)作(zuo)用(yong)氣(qi)缸(gang)內部(bu)被活(huo)(huo)塞分成兩個(ge)腔(qiang)。有活(huo)(huo)塞桿腔(qiang)稱為有桿腔(qiang)，無活(huo)(huo)塞桿腔(qiang)稱為無桿腔(qiang)。"

　　我們首先講解下普(pu)通氣缸的基本組成和原(yuan)理：

　　氣缸的組成(cheng) : 缸體，活(huo)塞，密封圈，磁環（有傳感器的氣缸）

　　原理(li) : 壓力空氣使活(huo)塞移動，通過(guo)改變進(jin)氣方(fang)向，改變活(huo)塞桿的移動方(fang)向。

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

　　ORIGA無桿氣缸的結構和工作原(yuan)理(li)：

　　以氣(qi)(qi)動系統中(zhong)最常使用的單(dan)活(huo)(huo)塞桿(gan)(gan)(gan)雙作(zuo)(zuo)用氣(qi)(qi)缸為(wei)例來說(shuo)明，氣(qi)(qi)缸典型結構如(ru)下圖所示。它由缸筒、活(huo)(huo)塞、活(huo)(huo)塞桿(gan)(gan)(gan)、前端蓋、后(hou)端蓋及密封件等組成。雙作(zuo)(zuo)用氣(qi)(qi)缸內部被活(huo)(huo)塞分成兩個腔(qiang)。有(you)活(huo)(huo)塞桿(gan)(gan)(gan)腔(qiang)稱為(wei)有(you)桿(gan)(gan)(gan)腔(qiang)，無(wu)活(huo)(huo)塞桿(gan)(gan)(gan)腔(qiang)稱為(wei)無(wu)桿(gan)(gan)(gan)腔(qiang)。

　　當從無桿(gan)腔(qiang)輸入壓縮空氣(qi)(qi)時(shi)，有(you)桿(gan)腔(qiang)排(pai)氣(qi)(qi)，氣(qi)(qi)缸兩(liang)腔(qiang)的(de)壓力差作用在活塞(sai)上所形(xing)成的(de)力克服(fu)阻(zu)力負載推動活塞(sai)運動，使(shi)活塞(sai)桿(gan)伸(shen)出；當有(you)桿(gan)腔(qiang)進氣(qi)(qi)，無桿(gan)腔(qiang)排(pai)氣(qi)(qi)時(shi)，使(shi)活塞(sai)桿(gan)縮回。若有(you)桿(gan)腔(qiang)和(he)無桿(gan)腔(qiang)交替進氣(qi)(qi)和(he)排(pai)氣(qi)(qi)，活塞(sai)實現往復直線運動。　　

　　ORIGA無桿氣(qi)缸(gang)(gang)(gang)缸(gang)(gang)(gang)管軸向開有一(yi)條槽，活(huo)(huo)塞與(yu)滑塊在槽上部移動(dong)。為了(le)防(fang)止泄漏(lou)及防(fang)塵需要，在開口部采用聚氨脂密封帶(dai)和防(fang)塵不銹鋼帶(dai)固定(ding)在兩端缸(gang)(gang)(gang)蓋上，活(huo)(huo)塞架(jia)穿(chuan)過(guo)槽，把(ba)活(huo)(huo)塞與(yu)滑塊連(lian)成一(yi)體。活(huo)(huo)塞與(yu)滑塊連(lian)接在一(yi)起，帶(dai)動(dong)固定(ding)在滑塊上的執(zhi)行機構實現(xian)往(wang)復運(yun)動(dong)。

　　這種氣(qi)缸的特點是(shi)：1) 與普通氣(qi)缸相比，在(zai)同樣行程(cheng)(cheng)下可縮(suo)小1/2安裝位置；2) 不需設置防轉機構；3) 適用(yong)于缸徑10～80mm，最大行程(cheng)(cheng)在(zai)缸徑≥40mm時可達(da)7m；4) 速度高(gao)，標準型可達(da)0.1～0.5m/s；高(gao)速型可達(da)到0.3～3.0m/s。其缺點是(shi)：1) 密封性能差，容易產生外(wai) 泄(xie)漏。在(zai)使用(yong)三位閥時必(bi)須選用(yong)中壓式；2) 受(shou)負(fu)載(zai)力小，為了(le)增加(jia)負(fu)載(zai)能力，必(bi)須增加(jia)導向機構。

　　ORIGA無桿氣缸的結構和工作原理：

　　活塞(sai)(sai)通過磁力(li)(li)帶動(dong)(dong)缸體外部的移(yi)動(dong)(dong)體做同步移(yi)動(dong)(dong)，其結構如圖(tu)4所示。它的工作(zuo)(zuo)原理是：在活塞(sai)(sai)上(shang)安裝一組(zu)高(gao)強磁性的磁環(huan)，磁力(li)(li)線(xian)通過薄壁缸筒(tong)與套在外面(mian)的另一組(zu)磁環(huan)作(zuo)(zuo)用，由于(yu)兩組(zu)磁環(huan)磁性相(xiang)(xiang)反，具(ju)有很(hen)強的吸(xi)力(li)(li)。當活塞(sai)(sai)在缸筒(tong)內被(bei)氣(qi)壓(ya)推(tui)動(dong)(dong)時，則在磁力(li)(li)作(zuo)(zuo)用下，帶動(dong)(dong)缸筒(tong)外的磁環(huan)套一起移(yi)動(dong)(dong)。氣(qi)缸活塞(sai)(sai)的推(tui)力(li)(li)必須與磁環(huan)的吸(xi)力(li)(li)相(xiang)(xiang)適(shi)應。

　　ORIGA無桿氣缸的(de)結構(gou)和工作原理：

　　齒(chi)(chi)輪齒(chi)(chi)條式擺動(dong)氣(qi)缸是通過連接在活塞上的(de)(de)齒(chi)(chi)條使(shi)齒(chi)(chi)輪回轉(zhuan)的(de)(de)一種擺動(dong)氣(qi)缸，其結(jie)構原(yuan)理(li)如下圖5所示。活塞僅(jin)作往復直線運動(dong)，摩擦損失少，齒(chi)(chi)輪傳(chuan)動(dong)的(de)(de)效率(lv)較高(gao)，此(ci)擺動(dong)氣(qi)缸效率(lv)可達(da)到(dao)95%左(zuo)右。

　　ORIGA無桿氣缸(gang)的結構原(yuan)理(li)如(ru)圖6所示(shi)。它(ta)是由葉片(pian)(pian)軸(zhou)轉(zhuan)(zhuan)子(zi)（即輸出軸(zhou)）、定(ding)(ding)子(zi)、缸(gang)體(ti)和前后端蓋等部分組成。定(ding)(ding)子(zi)和缸(gang)體(ti)固定(ding)(ding)在(zai)(zai)一起，葉片(pian)(pian)和轉(zhuan)(zhuan)子(zi)聯在(zai)(zai)一起。在(zai)(zai)定(ding)(ding)子(zi)上有兩條氣路，當左路進(jin)氣時(shi)，右路排氣，壓縮空氣推動(dong)葉片(pian)(pian)帶動(dong)轉(zhuan)(zhuan)子(zi)順時(shi)針擺動(dong)。反(fan)之，作逆時(shi)針擺動(dong)。

　　ORIGA無桿氣缸體(ti)積小，重(zhong)量最輕，但制(zhi)造精度要求高，密封(feng)困難，泄漏(lou)是(shi)較大，而且動密封(feng)接觸面積大，密封(feng)件的(de)摩擦(ca)阻力損失較大，輸出(chu)效率(lv)較低，小于80%。因(yin)此，在應用(yong)上受到限制(zhi)，一般(ban)只用(yong)在安裝位(wei)置受到限制(zhi)的(de)場合(he)，如夾具的(de)回轉，閥門開閉及工(gong)作(zuo)臺轉位(wei)等(deng)。

　　ORIGA無桿氣(qi)缸這種執行元(yuan)件是一種變型氣(qi)缸。它可以用(yong)來抓取(qu)物體，實現機(ji)械手各種動作(zuo)。在(zai)(zai)自動化(hua)系統中，氣(qi)動手爪(zhua)常(chang)應(ying)用(yong)在(zai)(zai)搬運、傳送工件機(ji)構中抓取(qu)、拾放物體。

　　氣動(dong)(dong)手爪有(you)平行開合手指（如圖所(suo)示(shi)）、肘節(jie)擺動(dong)(dong)開合手爪、有(you)兩爪、三爪和(he)(he)四爪等(deng)類(lei)型(xing)，其(qi)中(zhong)兩爪中(zhong)有(you)平開式(shi)和(he)(he)支點開閉(bi)式(shi)驅(qu)動(dong)(dong)方(fang)式(shi)有(you)直線(xian)式(shi)和(he)(he)旋轉(zhuan)式(shi)。

　　氣動(dong)(dong)手(shou)爪的開(kai)閉(bi)(bi)一般(ban)是通過由氣缸活塞產(chan)生的往復直線運(yun)動(dong)(dong)帶動(dong)(dong)與(yu)手(shou)爪相連的曲柄連桿、滾(gun)輪或齒輪等機(ji)構，驅動(dong)(dong)各個手(shou)爪同步(bu)做開(kai)、閉(bi)(bi)運(yun)動(dong)(dong)。

　　薄膜氣缸的結構和工作(zuo)原理(li):

　　下圖為膜片(pian)(pian)氣缸的工作原理圖。膜片(pian)(pian)有(you)(you)平膜片(pian)(pian)和盤(pan)形(xing)膜片(pian)(pian)兩種(zhong) 一(yi)般用(yong)夾織物橡膠、鋼片(pian)(pian)或磷青銅片(pian)(pian)制成，厚度(du)為 5～6mm （有(you)(you)用(yong) 1～2mm 厚膜片(pian)(pian)的）。

　　下(xia)圖所示的(de)(de)(de)膜(mo)片(pian)氣缸的(de)(de)(de)功能類似(si)于彈簧復位的(de)(de)(de)活塞式單(dan)作(zuo)用(yong)氣缸，工作(zuo)時(shi)，膜(mo)片(pian)在壓(ya)縮(suo)空氣作(zuo)用(yong)下(xia)推動活塞桿運動。它的(de)(de)(de)優點是：結構簡單(dan)、緊(jin)湊、體(ti)積小(xiao)、重(zhong)量輕、密封性好、不(bu)易漏(lou)氣、加工簡單(dan)、成(cheng)本低、無磨損件、維(wei)修方便等，適(shi)用(yong)于行(xing)(xing)程短的(de)(de)(de)場合。缺點是行(xing)(xing)程短，一般不(bu)趁(chen)過50mm。平膜(mo)片(pian)的(de)(de)(de)行(xing)(xing)程更短，約為(wei)其(qi)直徑的(de)(de)(de)1/10。

　　ORIGA無桿氣缸的結(jie)構(gou)和工作原理(li):

　　帶(dai)閥(fa)(fa)氣缸是由氣缸、換向(xiang)(xiang)閥(fa)(fa)和(he)(he)速度控制(zhi)閥(fa)(fa)等組成的一種(zhong)組合式氣動(dong)執行元件。如(ru)下圖所示,它省去了(le)連接(jie)管(guan)道(dao)和(he)(he)管(guan)接(jie)頭，減少了(le)能量損耗(hao)，具有(you)結構緊(jin)湊，安裝(zhuang)方便等優點。帶(dai)閥(fa)(fa)氣缸的閥(fa)(fa)有(you)電(dian)控、氣控、機控和(he)(he)手控等各種(zhong)控制(zhi)方式。閥(fa)(fa)的安裝(zhuang)形式有(you)安裝(zhuang)在(zai)氣缸尾部、上(shang)(shang)部等幾種(zhong)。如(ru)下圖所示，電(dian)磁換向(xiang)(xiang)閥(fa)(fa)安裝(zhuang)在(zai)氣缸的上(shang)(shang)部，當有(you)電(dian)信號(hao)時，則電(dian)磁閥(fa)(fa)被切換，輸出(chu)氣壓可直(zhi)接(jie)控制(zhi)氣缸動(dong)作

　　ORIGA無桿氣缸的(de)結構(gou)和工作原理:

　　ORIGA無(wu)桿(gan)氣(qi)(qi)缸(gang)(gang)是指(zhi)在氣(qi)(qi)缸(gang)(gang)的活(huo)塞(sai)(sai)上(shang)安(an)(an)裝(zhuang)(zhuang)有磁(ci)環，在缸(gang)(gang)筒上(shang)直接安(an)(an)裝(zhuang)(zhuang)磁(ci)性開關(guan)，磁(ci)性開關(guan)用來檢(jian)測氣(qi)(qi)缸(gang)(gang)行(xing)程(cheng)的位置(zhi)，控制氣(qi)(qi)缸(gang)(gang)往復(fu)運動(dong)。因此，就不(bu)需要在缸(gang)(gang)筒上(shang)安(an)(an)裝(zhuang)(zhuang)行(xing)程(cheng)閥(fa)或行(xing)程(cheng)開關(guan)來檢(jian)測氣(qi)(qi)缸(gang)(gang)活(huo)塞(sai)(sai)位置(zhi)，也不(bu)需要在活(huo)塞(sai)(sai)桿(gan)上(shang)設置(zhi)擋塊。

　　ORIGA無桿氣缸(gang)(gang)活塞(sai)上(shang)安裝(zhuang)磁(ci)環，在(zai)缸(gang)(gang)筒外殼上(shang)裝(zhuang)有(you)舌簧(huang)開(kai)關。開(kai)關內裝(zhuang)有(you)舌簧(huang)片(pian)(pian)(pian)(pian)、保護電(dian)路和動(dong)作指示燈等(deng)，均用樹脂(zhi)塑(su)封在(zai)一(yi)個(ge)盒(he)子(zi)內。當(dang)裝(zhuang)有(you)磁(ci)鐵的活塞(sai)運動(dong)到舌簧(huang)片(pian)(pian)(pian)(pian)附近，磁(ci)力線通過舌簧(huang)片(pian)(pian)(pian)(pian)使(shi)其(qi)磁(ci)化，兩個(ge)簧(huang)片(pian)(pian)(pian)(pian)被吸引接觸(chu)，則開(kai)關接通。當(dang)磁(ci)鐵返回(hui)離開(kai)時，磁(ci)場(chang)減(jian)弱，兩簧(huang)片(pian)(pian)(pian)(pian)彈開(kai)，則開(kai)關斷開(kai)。由于開(kai)關的接通或斷開(kai)，使(shi)電(dian)磁(ci)閥換向，從而實現氣缸(gang)(gang)的往復運動(dong)。