SCHUNK氣缸夾爪內(nèi)外徑夾持力的對(duì)比
瀏覽次數(shù)：113發(fā)布日期：2025-11-24
在自動(dòng)化產(chǎn)線上，SCHUNK氣缸夾爪像“機(jī)器人手指”，負(fù)責(zé)把工件“拿住”。同一對(duì)夾爪，可以向外撐住工件內(nèi)壁，也可以向內(nèi)包住工件外壁。看似只是“方向相反”，但背后的力學(xué)故事卻截然不同。把故事講透，就能在選型階段少踩坑、少花冤枉錢(qián)。 先看“力從哪來(lái)”？
氣缸輸出力F=P×A，P是氣源壓力，A是活塞有效面積。這個(gè)力經(jīng)過(guò)楔形、斜楔或齒輪齒條等機(jī)構(gòu)的“放大/換向”，才變成手指端的夾持力。關(guān)鍵點(diǎn)在于機(jī)構(gòu)方向決定了“放大比”是正還是負(fù)。
外徑夾持——“抱”住工件
手指向內(nèi)夾，機(jī)構(gòu)把活塞推力“縮小”成手指夾緊力，放大比k≈0.5–0.8。假設(shè)氣缸活塞力200 N，k=0.6，實(shí)際夾緊力只有120 N。好處是工件被“包圍”，摩擦面積大，同樣120 N可產(chǎn)生約240 N的“抗滑移能力”（μ≈0.2–0.3）。缺點(diǎn)是夾持力小，對(duì)重切削、高加速度場(chǎng)合往往要加“增壓缸”或換大一號(hào)氣缸。
內(nèi)徑夾持——“撐”住工件
手指向外撐，機(jī)構(gòu)把活塞推力“放大”成撐緊力，放大比k≈1.2–1.8。同一200 N活塞力，可輸出300 N以上徑向撐緊力。由于接觸面是工件內(nèi)孔，摩擦圓直徑小，同樣300 N只能提供約150 N的“抗滑移能力”。優(yōu)勢(shì)是對(duì)薄壁件、無(wú)外露邊緣的套類零件，內(nèi)撐是只能“下手”的方式；劣勢(shì)是撐太大易把鋁件、塑料件撐變形，需要算環(huán)向應(yīng)力。
選型口訣如下：
“重切削選外夾，大摩擦不怕滑；薄壁件選內(nèi)撐，力大但要算變形；不知咋選，先測(cè)摩擦系數(shù)，再留2倍安全裕度。”
對(duì)此可以總結(jié)：外徑夾持靠“包”，內(nèi)徑夾持靠“撐”；方向一變，力學(xué)世界就翻了個(gè)面。把放大比和摩擦圓算清，氣缸夾爪就能在成本和可靠性之間找到優(yōu)解。
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