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    讓無桿氣缸在中途停頓的方法

    氣動技術的中位停止技術與液壓傳動相比, 難度要更大。

    因為液壓傳動通常采用三位四通換向閥,如果選擇中封式的閥體,很容易實現液壓缸的中位停止。但由于氣動控制中氣體可壓縮,故采用一個傳統換向閥很難解決氣缸的在中位停止時的爬行問題。

    針對氣動控制的特點,討論氣動中位停止的方法。

    首先,中位停止指氣缸可以停止在除兩終端位置外的任何一個位置。

    其次,在進行控制時,盡量保證執行機構可以盡可能的克服氣體可壓縮而帶來的爬行現象,能夠根據控制信號在最短時間內停止,且保持穩定。

    在氣動中位停止控制中,有以下幾種選擇:

    1. 選擇制動氣缸(鎖緊氣缸) ,此方法只適用于有桿氣缸。 帶有制動裝置的氣缸叫做制動氣缸,或稱為鎖緊氣缸。制動裝置安裝在氣缸的前端,一般有 彈簧制動、氣壓制動和彈簧氣壓制動三種制動方式。 如果氣缸運動到所需位置時, 可以通過傳感器驅動制動裝置進行強制制動, 其原理類似于汽 車手剎,是一種強制的抱死制動方式。雖然這種方式可以使氣缸停止在中位,但由于其屬于 機械強制制動,對氣缸的損傷很大,但成本相對較低,壽命短。

    2. 選擇氣動伺服技術,此方法適用于所有執行機構。氣動伺服技術已經有 10 多年的發展,其技術已經非常成熟,如果使用方法恰當,選擇合理 的控制器和比例閥, 伺服控制精度可以達到 0.02mm, 已經可以與任何的電伺服控制器媲美, 但使用上要比電伺服相對復雜一點。與電伺服技術一樣,氣伺服技術可以使氣缸停止在任意位置,且精度極高,在進行高精度的 裝配工作時,首選伺服控制。但是其成本最高,因為進行氣伺服控制時,必須使用比例閥和 高級的控制器。

    3. 通過氣動單向閥控制,此方法只適用于無桿氣缸。 如果通過氣動回路的巧妙設計, 使用氣動單向閥和最簡單的兩位三通閥既可以完成無桿氣缸 的中位停止控制。在之前已經研究過兩位三通閥的使用,同樣是兩個兩位三通閥加上兩個氣動單向閥便可以實現中位控制。

    由于氣動單向閥的特殊功能,可以在兩位三通閥全部斷開時,將氣缸內部的氣體鎖住,相當于一個自鎖回路。即,兩位三通閥的信號全為 0 時,氣缸實現中位停止,穩定且低成本。 但這種方法只能適用于無桿氣缸的控制, 因為無桿杠的兩個腔室截面積不同, 造成對氣缸活 塞的推力不同,無法停止住。

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