新聞資訊

一種新型氣動振動器驅動方案
發布時間:2014/2/28 閱讀:975

電子和輕工等行業的自動化裝配生產環節中小零件定向振動輸送系統,在電子元器件的生產中要對其進行加振實驗,清空料斗及物料篩選等均需用到振動器。常用的小型振動器驅動方式除電磁振動外主要是氣動振動器。目前市場上常用的氣動振動器有活塞式和滾珠式,前者振動頻率低,主要用于料斗和篩子,后者振動頻率雖高,但噪音大,兩者的共同點是激振器內部有高速運動的活塞或鋼珠(摩擦力大),振動器經常會由于在無油潤滑情況下工作而導致損壞。本文介紹一種以無摩擦力的柔性氣動驅動元件—氣動肌腱為小型振動系統的振動器。

氣動肌腱是一種模仿生物肌肉運動的新型柔性氣動拉伸驅動器,它由內部橡膠筒和外部特殊纖維的編織網組成。當向橡膠筒充氣加壓時,橡膠筒在圓周方向膨脹,從而在軸向產生收縮運動和拉伸力。當壓力被釋放后,高彈性橡膠材料在復原過程中直徑變細,恢復原始位置。氣壓越高,變形越大,氣動肌腱位移也越大。氣動肌腱的這一特性,使得它在位置行程控制方面大有用武之地。調節氣動肌腱的進氣壓力,便調節了氣動肌腱的行程位置(作為振動驅動器來說即調整了振幅)。氣動肌腱的另一重要特性是它的高頻特性。普通氣缸的頻率受制于活塞的摩擦力、前后腔壓力交替變換所需進排氣時間及氣缸連接管路直徑、長度等諸多因素影響。氣動肌腱無摩擦力,影響它頻率的主要是進氣壓力和進排氣的時間,壓力越低,頻率越高。采用適當的控制回路,氣動肌腱的振動頻率可方便地在100Hz以內無級調節。與常規氣缸相比氣動肌腱還具有以下優點:初始拉力大幅度增加(比同缸徑氣缸大10倍),重量輕,安裝空間小,通過變化壓力實現軸向精確定位,運行平穩,無運動的機械零件,無外部磨損,無滲漏,對許多介質都具有很強的防腐能力,可以根據需要制作成任意長度,適合于活動的使用場合。這些特點使氣動肌腱特別適合作為振動器的驅動元件。

根據氣動肌腱產品樣本,直徑為20mm的氣動肌腱輸出拉力與肌肉收縮率及壓力之間的關系。如改變氣動肌腱進氣壓力,可以準確控制氣動肌肉的收縮量,從而調整振動幅度 按參數可知如進氣壓力為4bar,收縮量(振幅)為1mm時,氣動肌腱的輸出拉力可達1000N。