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2023-06-26
压缩空气驱动的线性运动及其应用场景
【摘要】：压缩空气驱动的线性运动仍然占据了零部件市场的很大一部分。这些直接驱动的短行程的例子是来自SCHUNK的结构紧凑的短行程轴。图4.30电动短行程执行机构——整体和剖视图电动轴的一个重要方面是从气动元件到新的执行机构的简单转换。图4.31线性模块，结合旋转装置和机械手所谓抓取放置模块，也可以集成提升功能，构成了这两个位置在一条线上的一种延伸。图4.32对于短节拍适用的抓取放置单元图4.33线性运动装置的不同生产应用
与机器人的运动能力相比，给定直线上从A到B的一维线性运动是相当不显著的。然而，在自动化系统中应用这种简单运动的方法要比应用于机器人复杂运动的方法多得多。搬运过程自动化中的大多数动作都是由成本效益高的执行机构执行的，如气缸。压缩空气驱动的线性运动仍然占据了零部件市场的很大一部分。
除了用压缩空气驱动的装置外，还有越来越多的电气元件可用于驱动设计。它们提供的良好控制水平以及出色的定位精度（取决于设计）继续提高这些装置对用户的吸引力。在紧急停止情况下安全重启自动系统是考虑改变驱动类型的常见原因。
正如机械手，线性模块也有不同的参数，这些参数对其应用至关重要，主要包括以下信息：运动长度；定位精度；动态性能；最终速度；负载能力；力矩承载力。
制造商根据传动原理和结构提供不同的标准轴。特别是短行程时，直接驱动可以利用其动力学特性，以100 m/s2的加速度精确定位重型工件或机器部件，其精度可达0.01 mm。这些直接驱动的短行程的例子是来自SCHUNK的结构紧凑的短行程轴（图4.30）。
图4.30 电动短行程执行机构——整体和剖视图（来源：SCHUNK）
电动轴的一个重要方面是从气动元件到新的执行机构的简单转换。SCHUNK的ELP轴调试可以很容易地通过电气连接进行，然后用内六角扳手机械设置末端位置，伸缩速度由旋转开关调节。这使得1∶1的替换变得容易，而不需要在控制柜中增加任何空间（图4.31）。
甚至可以为这些轴配备绝对测量系统，该系统可以在实际中加速自动系统的重新启动过程，因为在断电后（在紧急停止后），装置本身会被告知其位置。
相比之下，气动驱动的短行程滑块基本上只能驱动到两个位置。当一个可自由编程位置的灵活性是不必要的，那么就可以使用这些更具成本效益的组件。但是，当产品变更时，这些类型的驱动器通常需要进行机械上的变更。
图4.31 线性模块，结合旋转装置和机械手（来源： SCHUNK）
所谓抓取放置模块，也可以集成提升功能，构成了这两个位置在一条线上的一种延伸。这意味着工件可以在不同高度沿一条直线移动。如图4.32所示，这些类型的模块现在已经成为为节拍输出优化的完整单元。这些模块可以达到每分钟110个周期，并可用于更高性能的装配线。
图4.33显示了线性运动装置的不同生产应用。它们是加工中心的一个组成部分，例如用于从机床刀架上搬运刀具。它们还用作快速和精确的分放系统，用于从不同抓取点的托盘上同时抓取工件。为了实现精确的机械手定位，装配站必须有非常稳定的线性运动。
图4.32 对于短节拍适用的抓取放置单元（来源： SCHUNK）
图4.33 线性运动装置的不同生产应用（来源：SCHUNK）
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