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气动手指夹持力下降,气压和手指磨损都会造成

作者:云获客 来源: 技术分享 5 次浏览

气动手指的夹持力与气压、活塞面积和手指的力臂有关。气压不足时力按比例下降,手指磨平后即使气压正常,摩擦和力臂也会把夹持力吃掉。

气动手指夹持力下降,气压和手指磨损都会造成

气压决定法向夹持力

气动手指里,压缩空气推动活塞,活塞再通过斜楔、凸轮或杠杆带动两片手指合拢。夹持力的法向部分,等于气压乘活塞面积,再乘这套机构的放大倍数。气压下降时,法向力按同样比例下降,手指的形状并没有改变。工件打滑如果出现在气压偏低的时候,力的来源就是气压力不够,几何关系还是原来的那一套。

供气管上的压力表正常,并不等于手指腔内的压力正常。活塞密封漏气时,气体从排气口跑掉,腔内压力建不起来,夹持力同样下降。这时供气压力没有问题,排气口在夹紧期间却有连续气流。压力表要接到手指腔上,才能看见真正作用在活塞上的气压。供气表和腔体压力不一致,原因在泄漏,不在减压阀的设定值。泄漏量大于供气流量时,腔内压力只能停在一个低于供气的平衡值上,夹持力就停在这个平衡值对应的推力上。把供气开大后夹持力回升,说明原来是漏气把压力拉低的。

手指或指垫磨损以后,接触位置变了。原来顶在工件斜面上的接触点外移,杠杆的力臂变短,或者斜楔停在放大倍数较小的一段。即使腔内气压仍然是额定值,传到工件上的法向力也会变小。磨损还会把带齿的夹持面磨平,摩擦因数下降。法向力没变,摩擦力照样不够,工件在自重或惯性下滑脱。斜楔的放大倍数与楔角有关,楔角越小,同样的活塞推力分到手指上的法向力越大。接触点磨到更外侧以后,楔角和力臂离开原设计,额定气压就对应不上原来的夹持力。

两种原因可以同时存在,但各自留下的现象不同。只是气压低时,换上新的手指,在低气压下仍然夹不住,把气压恢复到额定值就夹得住。只是磨损时,气压已经在额定值,旧手指夹不住,新手指在同一气压下夹得住。腔内压力不足时,新手指也要等泄漏消失、腔内压力回来,夹持力才会回来。换手指解决不了漏气。

磨损改变的是力和摩擦

工件表面带油,也会使摩擦因数下降,表现很像指垫磨平。差别在手指尺寸。油膜造成的打滑,把工件擦干就恢复,手指的齿形和厚度都还在。磨损造成的打滑,工件是干的,齿已经磨圆,擦拭没有用。先分清接触面是有油,还是形状已经变了。有油而齿形完整,不是磨损。齿已经圆了,也不是油膜。

平行手指的导向滑轨磨损后,两片手指不再平行,接触变成一条棱。棱上的局部压力可以很高,但总的摩擦力因为接触方向改变而下降,工件容易歪斜滑出。气压和齿面都可以是正常的。看手指闭合时是否还平行,能把导向磨损从气压不足和齿面磨平里面分出来。不平行是导向的问题,不是气压的比例关系变了。

单作用手指靠弹簧张开,或靠弹簧帮助夹紧。弹簧疲劳后,弹簧分担的那一部分力下降,气压即使正常也不够。此时活塞密封不漏,手指齿形也可能完好,只是弹簧自由长度变短。双作用手指没有这根承担夹紧的弹簧,力只跟气压和几何有关。双作用手指夹不住,不能用弹簧疲劳去解释。

流量不够时,手指闭合较慢,在没有夹紧之前就进入下一工步,看起来像夹持力不足。等它完全闭合以后,保持力仍然够。真正的气压不足或磨损,是闭合到位以后工件仍然被拉动。看打滑发生在闭合过程中,还是发生在已经夹死以后,能把速度问题和力的问题分开。没到位就松手,是节拍,不是夹持力本身下降。

工件尺寸变大,会使手指停在更开的位置,斜楔或杠杆的放大倍数离开原设计点,夹持力下降。手指本身没有磨损,气压也正常,只是接触点的角度变了。核对工件尺寸,再看手指齿面,尺寸超差和磨损可以分别存在。齿面完好而只有某一批工件打滑,多半是这批工件的尺寸把机构推离了设计角度。

夹持力下降时,先看腔内真实气压,再看手指齿面、力臂和导向是否还保持原来的几何。气压低或密封漏,是力的气源侧变小。齿面磨平、力臂变短、导向不平行,是同一股气压传不到工件上。工件带油和尺寸变化也会打滑,但手指零件本身是完好的,擦干或换回原尺寸工件,力就回来。