電子和輕工等行業(yè)的自動(dòng)化裝配生產(chǎn)環(huán)節(jié)中小零件定向振動(dòng)輸送系統(tǒng)，在電子元器件的生產(chǎn)中要對(duì)其進(jìn)行加振實(shí)驗(yàn)，清空料斗及物料篩選等均需用到振動(dòng)器。常用的小型振動(dòng)器驅(qū)動(dòng)方式除電磁振動(dòng)外主要是氣動(dòng)振動(dòng)器。目前市場(chǎng)上常用的氣動(dòng)振動(dòng)器有活塞式和滾珠式，前者振動(dòng)頻率低，主要用于料斗和篩子，后者振動(dòng)頻率雖高，但噪音大，兩者的共同點(diǎn)是激振器內(nèi)部有高速運(yùn)動(dòng)的活塞或鋼珠（摩擦力大），振動(dòng)器經(jīng)常會(huì)由于在無(wú)油潤(rùn)滑情況下工作而導(dǎo)致?lián)p壞。本文介紹一種以無(wú)摩擦力的柔性氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)元件—?dú)鈩?dòng)肌腱為小型振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)器。

氣動(dòng)肌腱是一種模仿生物肌肉運(yùn)動(dòng)的新型柔性氣動(dòng)拉伸驅(qū)動(dòng)器，它由內(nèi)部橡膠筒和外部特殊纖維的編織網(wǎng)組成。當(dāng)向橡膠筒充氣加壓時(shí)，橡膠筒在圓周方向膨脹，從而在軸向產(chǎn)生收縮運(yùn)動(dòng)和拉伸力。當(dāng)壓力被釋放后，高彈性橡膠材料在復(fù)原過(guò)程中直徑變細(xì)，恢復(fù)原始位置。氣壓越高，變形越大，氣動(dòng)肌腱位移也越大。氣動(dòng)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(diào)節(jié)氣動(dòng)肌腱的進(jìn)氣壓力，便調(diào)節(jié)了氣動(dòng)肌腱的行程位置（作為振動(dòng)驅(qū)動(dòng)器來(lái)說(shuō)即調(diào)整了振幅）。氣動(dòng)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(jìn)排氣時(shí)間及氣缸連接管路直徑、長(zhǎng)度等諸多因素影響。氣動(dòng)肌腱無(wú)摩擦力，影響它頻率的主要是進(jìn)氣壓力和進(jìn)排氣的時(shí)間，壓力越低，頻率越高。采用適當(dāng)?shù)目刂苹芈罚瑲鈩?dòng)肌腱的振動(dòng)頻率可方便地在100Hz以內(nèi)無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。與常規(guī)氣缸相比氣動(dòng)肌腱還具有以下優(yōu)點(diǎn)：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(guò)變化壓力實(shí)現(xiàn)軸向精確定位，運(yùn)行平穩(wěn)，無(wú)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械零件，無(wú)外部磨損，無(wú)滲漏，對(duì)許多介質(zhì)都具有很強(qiáng)的防腐能力，可以根據(jù)需要制作成任意長(zhǎng)度，適合于活動(dòng)的使用場(chǎng)合。這些特點(diǎn)使氣動(dòng)肌腱特別適合作為振動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)元件。

根據(jù)氣動(dòng)肌腱產(chǎn)品樣本，直徑為20mm的氣動(dòng)肌腱輸出拉力與肌肉收縮率及壓力之間的關(guān)系。如改變氣動(dòng)肌腱進(jìn)氣壓力，可以準(zhǔn)確控制氣動(dòng)肌肉的收縮量，從而調(diào)整振動(dòng)幅度 按參數(shù)可知如進(jìn)氣壓力為4bar，收縮量（振幅）為1mm時(shí)，氣動(dòng)肌腱的輸出拉力可達(dá)1000N。