講解常用(yong)ORIGA無桿氣缸(gang)組成與原理

　　“以氣(qi)(qi)動系統(tong)中最常使(shi)用的單活(huo)塞(sai)桿(gan)(gan)(gan)雙作用ORIGA無(wu)桿(gan)(gan)(gan)氣(qi)(qi)缸為例來說(shuo)明(ming)，氣(qi)(qi)缸典(dian)型結構如下(xia)圖所示。它由缸筒、活(huo)塞(sai)、活(huo)塞(sai)桿(gan)(gan)(gan)、前端(duan)蓋、后端(duan)蓋及密封件等組成。雙作用氣(qi)(qi)缸內部(bu)被活(huo)塞(sai)分(fen)成兩(liang)個腔(qiang)。有活(huo)塞(sai)桿(gan)(gan)(gan)腔(qiang)稱(cheng)(cheng)為有桿(gan)(gan)(gan)腔(qiang)，無(wu)活(huo)塞(sai)桿(gan)(gan)(gan)腔(qiang)稱(cheng)(cheng)為無(wu)桿(gan)(gan)(gan)腔(qiang)。"

　　我們(men)首(shou)先講解(jie)下普通氣缸的(de)基本組(zu)成和原理：

　　氣缸的(de)組成 : 缸體，活塞，密封(feng)圈，磁環(huan)（有傳感器的(de)氣缸）

　　原理 : 壓力空氣使活塞(sai)移動，通(tong)過改(gai)(gai)變進氣方向，改(gai)(gai)變活塞(sai)桿(gan)的移動方向。

　　失效形式(shi) : 活(huo)塞卡死，不(bu)動作；氣缸無力，密封圈磨(mo)損，漏(lou)氣。

　　ORIGA無桿氣缸的結構和工(gong)作原理：

　　以(yi)氣動系統中最常使用(yong)的單(dan)活(huo)(huo)塞(sai)(sai)桿雙(shuang)作(zuo)用(yong)氣缸為(wei)例來說(shuo)明，氣缸典(dian)型(xing)結(jie)構如下圖所示。它由缸筒、活(huo)(huo)塞(sai)(sai)、活(huo)(huo)塞(sai)(sai)桿、前(qian)端蓋(gai)、后端蓋(gai)及密(mi)封(feng)件等組成。雙(shuang)作(zuo)用(yong)氣缸內部(bu)被活(huo)(huo)塞(sai)(sai)分成兩個腔。有活(huo)(huo)塞(sai)(sai)桿腔稱為(wei)有桿腔，無活(huo)(huo)塞(sai)(sai)桿腔稱為(wei)無桿腔。

　　當從無(wu)桿(gan)(gan)腔(qiang)(qiang)(qiang)輸入壓縮(suo)空氣時(shi)，有桿(gan)(gan)腔(qiang)(qiang)(qiang)排(pai)氣，氣缸兩腔(qiang)(qiang)(qiang)的壓力(li)差作用在(zai)活(huo)塞上所形(xing)成的力(li)克(ke)服阻(zu)力(li)負載推(tui)動活(huo)塞運(yun)動，使(shi)活(huo)塞桿(gan)(gan)伸出；當有桿(gan)(gan)腔(qiang)(qiang)(qiang)進氣，無(wu)桿(gan)(gan)腔(qiang)(qiang)(qiang)排(pai)氣時(shi)，使(shi)活(huo)塞桿(gan)(gan)縮(suo)回。若有桿(gan)(gan)腔(qiang)(qiang)(qiang)和無(wu)桿(gan)(gan)腔(qiang)(qiang)(qiang)交(jiao)替進氣和排(pai)氣，活(huo)塞實現往復(fu)直線(xian)運(yun)動。　　

　　ORIGA無桿(gan)氣(qi)缸缸管軸向(xiang)開有一條槽(cao)，活(huo)塞(sai)與(yu)滑(hua)塊(kuai)在(zai)槽(cao)上部移動。為了防止泄(xie)漏及防塵需要(yao)，在(zai)開口部采用聚(ju)氨脂(zhi)密封帶和防塵不銹鋼帶固定在(zai)兩端缸蓋(gai)上，活(huo)塞(sai)架穿過槽(cao)，把(ba)活(huo)塞(sai)與(yu)滑(hua)塊(kuai)連成一體。活(huo)塞(sai)與(yu)滑(hua)塊(kuai)連接在(zai)一起(qi)，帶動固定在(zai)滑(hua)塊(kuai)上的執行機構實現往復運動。

　　這種(zhong)氣(qi)缸(gang)的特(te)點(dian)是(shi)：1) 與普通氣(qi)缸(gang)相比，在同樣(yang)行程下可(ke)縮小1/2安裝位(wei)置(zhi)；2) 不需設置(zhi)防轉機構；3) 適用(yong)(yong)于缸(gang)徑10～80mm，最大(da)行程在缸(gang)徑≥40mm時(shi)可(ke)達(da)7m；4) 速(su)度高，標(biao)準型可(ke)達(da)0.1～0.5m/s；高速(su)型可(ke)達(da)到0.3～3.0m/s。其缺點(dian)是(shi)：1) 密封性能(neng)(neng)差(cha)，容易產生外 泄漏。在使用(yong)(yong)三(san)位(wei)閥時(shi)必須選(xuan)用(yong)(yong)中壓(ya)式；2) 受負(fu)載力(li)小，為了增(zeng)加(jia)負(fu)載能(neng)(neng)力(li)，必須增(zeng)加(jia)導(dao)向機構。

　　ORIGA無桿氣缸的結(jie)構(gou)和工作原理(li)：

　　活塞(sai)通過磁(ci)(ci)力(li)帶動缸體外(wai)(wai)部的(de)移(yi)動體做(zuo)同步移(yi)動，其(qi)結構如圖(tu)4所示。它的(de)工作原理是：在活塞(sai)上安裝一組高強磁(ci)(ci)性(xing)的(de)磁(ci)(ci)環(huan)，磁(ci)(ci)力(li)線(xian)通過薄壁(bi)缸筒(tong)(tong)與(yu)套(tao)在外(wai)(wai)面的(de)另一組磁(ci)(ci)環(huan)作用(yong)，由(you)于(yu)兩組磁(ci)(ci)環(huan)磁(ci)(ci)性(xing)相反，具有(you)很強的(de)吸(xi)力(li)。當活塞(sai)在缸筒(tong)(tong)內被氣壓推(tui)動時，則在磁(ci)(ci)力(li)作用(yong)下，帶動缸筒(tong)(tong)外(wai)(wai)的(de)磁(ci)(ci)環(huan)套(tao)一起移(yi)動。氣缸活塞(sai)的(de)推(tui)力(li)必須與(yu)磁(ci)(ci)環(huan)的(de)吸(xi)力(li)相適應(ying)。

　　ORIGA無桿(gan)氣缸的結構和工作原理：

　　齒輪(lun)(lun)齒條式擺(bai)動(dong)(dong)(dong)氣缸是通過連(lian)接在活(huo)(huo)塞(sai)上的(de)齒條使齒輪(lun)(lun)回轉的(de)一(yi)種擺(bai)動(dong)(dong)(dong)氣缸，其結構原(yuan)理如下圖5所示。活(huo)(huo)塞(sai)僅作往復直線運(yun)動(dong)(dong)(dong)，摩擦損(sun)失(shi)少，齒輪(lun)(lun)傳動(dong)(dong)(dong)的(de)效率較高(gao)，此擺(bai)動(dong)(dong)(dong)氣缸效率可(ke)達到95%左右。

　　ORIGA無(wu)桿(gan)氣缸的結構(gou)原理如圖6所(suo)示。它是由葉片軸轉子（即輸(shu)出軸）、定(ding)子、缸體和前后端蓋等部分組成(cheng)。定(ding)子和缸體固定(ding)在一(yi)起，葉片和轉子聯在一(yi)起。在定(ding)子上有兩條氣路，當左路進氣時(shi)，右(you)路排氣，壓縮空氣推動(dong)(dong)葉片帶動(dong)(dong)轉子順時(shi)針(zhen)擺(bai)動(dong)(dong)。反之，作逆時(shi)針(zhen)擺(bai)動(dong)(dong)。

　　ORIGA無桿氣缸體積小，重量最輕(qing)，但制(zhi)造精度(du)要(yao)求高，密(mi)封(feng)困難，泄(xie)漏是較(jiao)大(da)，而且動密(mi)封(feng)接觸(chu)面(mian)積大(da)，密(mi)封(feng)件的摩擦阻力損失較(jiao)大(da)，輸出效率較(jiao)低，小于80%。因此，在(zai)應用(yong)上受(shou)到限制(zhi)，一般只用(yong)在(zai)安裝(zhuang)位(wei)置受(shou)到限制(zhi)的場合，如夾(jia)具的回轉(zhuan)，閥門(men)開(kai)閉(bi)及工作臺轉(zhuan)位(wei)等。

　　ORIGA無桿(gan)氣缸這種執行元件是(shi)一(yi)種變型氣缸。它可以用(yong)來(lai)抓(zhua)取物(wu)體，實(shi)現(xian)機(ji)械手各種動作。在(zai)自(zi)動化(hua)系統中，氣動手爪(zhua)常應用(yong)在(zai)搬(ban)運、傳送工件機(ji)構(gou)中抓(zhua)取、拾放物(wu)體。

　　氣動(dong)手(shou)爪(zhua)有(you)平行開(kai)合(he)手(shou)指（如圖(tu)所示(shi)）、肘節擺動(dong)開(kai)合(he)手(shou)爪(zhua)、有(you)兩爪(zhua)、三(san)爪(zhua)和四爪(zhua)等類型，其(qi)中兩爪(zhua)中有(you)平開(kai)式和支點開(kai)閉式驅動(dong)方式有(you)直線式和旋轉(zhuan)式。

　　氣動手爪的開閉(bi)一般是通過(guo)由氣缸活(huo)塞產(chan)生的往復直線運(yun)動帶動與手爪相(xiang)連的曲柄連桿、滾(gun)輪(lun)或齒輪(lun)等機(ji)構，驅動各個手爪同步做開、閉(bi)運(yun)動。

　　薄(bo)膜(mo)氣缸的結構和工作(zuo)原(yuan)理:

　　下圖(tu)(tu)為(wei)膜(mo)(mo)片(pian)氣缸的工作原(yuan)理圖(tu)(tu)。膜(mo)(mo)片(pian)有平(ping)膜(mo)(mo)片(pian)和盤形膜(mo)(mo)片(pian)兩(liang)種 一般用夾織物(wu)橡膠、鋼片(pian)或磷(lin)青銅片(pian)制成(cheng)，厚度為(wei) 5～6mm （有用 1～2mm 厚膜(mo)(mo)片(pian)的）。

　　下圖所示的(de)膜(mo)片氣(qi)(qi)缸的(de)功能(neng)類似(si)于(yu)彈簧復(fu)位的(de)活(huo)塞式單(dan)作用(yong)氣(qi)(qi)缸，工(gong)作時，膜(mo)片在壓縮(suo)空氣(qi)(qi)作用(yong)下推動活(huo)塞桿運動。它(ta)的(de)優點是：結構簡單(dan)、緊湊、體積小、重(zhong)量(liang)輕(qing)、密封性(xing)好(hao)、不易漏氣(qi)(qi)、加工(gong)簡單(dan)、成本低、無(wu)磨(mo)損件、維修方(fang)便等，適(shi)用(yong)于(yu)行程短(duan)(duan)的(de)場合。缺點是行程短(duan)(duan)，一般不趁過50mm。平膜(mo)片的(de)行程更短(duan)(duan)，約為其直(zhi)徑的(de)1/10。

　　ORIGA無(wu)桿氣缸的(de)結構和工(gong)作原(yuan)理:

　　帶(dai)閥氣(qi)缸(gang)(gang)(gang)是(shi)由氣(qi)缸(gang)(gang)(gang)、換(huan)向閥和速度(du)控(kong)(kong)制(zhi)閥等組(zu)成(cheng)的(de)一種組(zu)合式(shi)氣(qi)動執(zhi)行元(yuan)件(jian)。如(ru)下圖所示(shi),它省(sheng)去了連(lian)接(jie)管道(dao)和管接(jie)頭，減少了能(neng)量(liang)損耗，具有結構(gou)緊(jin)湊，安裝(zhuang)方便等優點。帶(dai)閥氣(qi)缸(gang)(gang)(gang)的(de)閥有電控(kong)(kong)、氣(qi)控(kong)(kong)、機控(kong)(kong)和手控(kong)(kong)等各(ge)種控(kong)(kong)制(zhi)方式(shi)。閥的(de)安裝(zhuang)形式(shi)有安裝(zhuang)在氣(qi)缸(gang)(gang)(gang)尾(wei)部、上(shang)部等幾種。如(ru)下圖所示(shi)，電磁(ci)換(huan)向閥安裝(zhuang)在氣(qi)缸(gang)(gang)(gang)的(de)上(shang)部，當有電信(xin)號時(shi)，則電磁(ci)閥被(bei)切換(huan)，輸出氣(qi)壓可直接(jie)控(kong)(kong)制(zhi)氣(qi)缸(gang)(gang)(gang)動作

　　ORIGA無桿氣缸的結構和(he)工作(zuo)原理:

　　ORIGA無桿氣(qi)缸是指在(zai)氣(qi)缸的活(huo)(huo)(huo)塞(sai)上(shang)安(an)(an)裝有磁環(huan)，在(zai)缸筒(tong)(tong)上(shang)直接安(an)(an)裝磁性開關，磁性開關用來(lai)檢測氣(qi)缸行(xing)程的位(wei)置(zhi)，控制氣(qi)缸往復運(yun)動。因此(ci)，就不需要在(zai)缸筒(tong)(tong)上(shang)安(an)(an)裝行(xing)程閥或行(xing)程開關來(lai)檢測氣(qi)缸活(huo)(huo)(huo)塞(sai)位(wei)置(zhi)，也(ye)不需要在(zai)活(huo)(huo)(huo)塞(sai)桿上(shang)設置(zhi)擋塊。

　　ORIGA無桿氣缸活塞上(shang)安裝磁(ci)(ci)環，在缸筒(tong)外殼上(shang)裝有(you)(you)舌簧(huang)(huang)開(kai)(kai)關(guan)(guan)(guan)。開(kai)(kai)關(guan)(guan)(guan)內(nei)裝有(you)(you)舌簧(huang)(huang)片(pian)、保護電路和動作指示燈等(deng)，均用樹脂塑封(feng)在一個盒子內(nei)。當裝有(you)(you)磁(ci)(ci)鐵的活塞運(yun)動到舌簧(huang)(huang)片(pian)附近，磁(ci)(ci)力線(xian)通(tong)過舌簧(huang)(huang)片(pian)使其磁(ci)(ci)化，兩個簧(huang)(huang)片(pian)被吸引(yin)接觸，則(ze)開(kai)(kai)關(guan)(guan)(guan)接通(tong)。當磁(ci)(ci)鐵返回離開(kai)(kai)時，磁(ci)(ci)場減弱，兩簧(huang)(huang)片(pian)彈開(kai)(kai)，則(ze)開(kai)(kai)關(guan)(guan)(guan)斷開(kai)(kai)。由(you)于開(kai)(kai)關(guan)(guan)(guan)的接通(tong)或斷開(kai)(kai)，使電磁(ci)(ci)閥換向，從而(er)實現氣缸的往復運(yun)動。