在昨天关于张力控制一文中提到了低摩擦气缸,不少网友发来消息希望更详细介绍一下。其实SMC标准气缸系列大多都有低摩擦选项(型号加字母“Y”),一般都能够达到5mm/s的低速稳定运动。如果需要更高的指标,SMC也提供了专门系列的低摩擦气缸产品。
所谓低摩擦气缸,是指活塞滑动阻力很小、且随气压增大只略有增加的气缸。为了降低活塞的滑动阻力,除了提高气缸的加工精度,使用摩擦阻力小的材料外,往往还要在结构上采取一些特殊的措施。例如,有些系列的活塞上只装一个单向密封圈,这种低摩擦气缸在使用时是有方向性的,其滑动阻力特别小,工作压力可以低至0.01MPa,没有对低速的要求。
SMC的MQQ、MQM系列低摩擦气缸采用了间隙密封,活塞与活塞杆、导向套与缸盖之间采用了浮动机构,轴错动时不会咬住,故滑动阻力稳定。见下图。
SMC的MQP系列低摩擦气缸采用了特殊的“无活塞”结构,即活塞和杆为同一轴径(见下图),可以大大降低滑动阻力,滑动阻力低且稳定,可到0.01N单位左右的输出力,长期放置后滑动阻力也不会出现变化。即使在0.01mm左右的微小行程中也不会出现爬行,对气源也没有特殊的要求。
低摩擦气缸用于低压下有平滑运动要求的精密压力控制系统。下图是两个应用案例。左图用于张力控制,只要保证气缸内的压力不变,活塞杆输出的拉力就是定值,也就保持了系统的张力恒定。右图用于接触压力控制,虽然卷筒收放材料时外径连续变化,但气缸内的压力能保持一致,故驱动轮表面的接触压力也维持不变。