氣動技術在平衡吊中的應用

2010年 黃浦區科協學術年會論文

機械手中的氣動平衡吊是一種全新的產品，適合于精確定位的搬運場合，氣動平衡吊具有“漂浮”功能，在生產裝配線中配置很多，氣動平衡吊在裝配線中移動物體，操作工人用3Kgf的情況下，可以實現440Kg物重的手動提升，輕松操縱氣動平衡吊上下1800mm提升,半徑為3m左右移動,零件輕松精確安裝到指定位置；氣動平衡吊左右移動、上下提升零件，隨時按照操作工人手的勢態停下，制動氣缸立即剎住剎車盤，機械手不會左右移動，并進行定位；機械手抓住零件后，靠氣動平衡吊中的驅動平衡氣缸平衡零件的重量，操作工人才可以用很小的力操縱氣動平衡吊隨手勢上下、左右360度自由度移動，才可以零件精確定位裝配。
　　氣動平衡吊中的驅動平衡氣缸輸出力通過四連桿機構的作用平衡零件的重量，缸徑是根據零件的重量而變化的，缸徑有Φ63、Φ70、Φ80、Φ100、Φ125、Φ140、Φ160，Φ180、Φ200、Φ250、Φ320等規格。根據機械手的結構，驅動平衡氣缸伸出或縮回來平衡零件的重量，所以驅動平衡氣缸的進氣分有桿腔進氣、無桿腔進氣。驅動平衡氣缸要求是低阻尼氣缸，始動壓力要求低，為5000P(0.05Bar),氣缸活塞密封圈為特殊結構，常規氣缸的密封圈為Y密封圈、O形圈、雙O形圈、Z形圈其中Y形圈、Z形圈比O形圈始動摩擦低，但是隨著工作壓力地升高，摩擦力按正比例提高，作為驅動平衡氣缸來用，操縱力顯得比較重，作為驅動平衡氣缸來用不是理想地選擇；O形圈、雙O形圈的摩擦力雖然不按工作壓力地升高而大比例提高，變化系數比較小，但是始動摩擦力相當大，也不是理想的驅動平衡氣缸的理想選擇；作為補救，在橡膠基的Y形圈的外緣燒結一層聚四氟乙烯，降低始動摩擦力和繼動摩擦力，但是這種密封圈工藝繁雜，很難找到?，F在，我們生產的氣動平衡吊的驅動平衡氣缸采用了一種O形圈與聚四氟乙烯圈相結合的密封結構，結合了O形圈的摩擦力不按工作壓力地升高而大比例提高，變化系數比較小的特點和聚四氟乙烯摩擦系數低的優點，外圈為聚四氟乙烯圈，聚四氟乙烯圈的壁厚僅為0.5，里面是O形圈，起彈性密封作用。驅動平衡氣缸始動壓力為5000P(0.05Bar), 6.3Bar氣壓下運行靈敏，操作工人操縱氣動平衡吊輕松舒服。
　　操作工人操縱氣動平衡吊，零件安放精確定位少不了制動氣缸，零件安放到達位置時，不能左右晃動，需要制動氣缸及時剎車，這套剎車系統由剎車盤、HQG-01制動氣缸組成，HQG-01制動氣缸具有一定特點，采用彈簧力剎車，進氣工作壓力5Bar,進氣松開，剎車的彈簧力可以調整；優點是失氣后，制動氣缸剎住剎車盤，機械手不會左右晃動，出意外事故。

驅動平衡氣缸和制動氣缸在國產的機械手氣動平衡吊占有一席之地。

上海氣動成套廠

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沈治國

２０１０年１１月