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當(dāng)前位置:首頁(yè)技術(shù)文章CKD 喜開(kāi)理平衡吊單元 BBS 系列的工作原理

CKD 喜開(kāi)理平衡吊單元 BBS 系列的工作原理

更新時(shí)間:2025-11-11點(diǎn)擊次數(shù):117

一、基本規(guī)格要點(diǎn)

BBS 系列以 **“氣動(dòng)驅(qū)動(dòng) + 機(jī)械平衡" 雙系統(tǒng)協(xié)同 ** 為核心設(shè)計(jì),聚焦工業(yè)重物輔助搬運(yùn)場(chǎng)景,適配機(jī)床上下料、產(chǎn)線裝配、精密物料轉(zhuǎn)運(yùn)等多元需求。整體采用緊湊型結(jié)構(gòu),支持懸掛式、立柱式兩種安裝形式,可根據(jù)車間布局靈活部署。核心配置涵蓋低滑動(dòng)氣缸與高剛性導(dǎo)軌,通過(guò)特殊密封件及表面處理技術(shù)降低運(yùn)動(dòng)阻力,實(shí)現(xiàn)輕量化操作手感;關(guān)節(jié)部設(shè)有簡(jiǎn)易鎖緊機(jī)構(gòu),可在任意位置穩(wěn)定工件,驅(qū)動(dòng)部不依賴彈性體即可完成上下位置精準(zhǔn)保持。全系列集成多重安全設(shè)計(jì),包括斷氣防墜、緊急鎖定等功能,部分型號(hào)通過(guò)防爆認(rèn)證,適配易燃易爆等特殊環(huán)境。控制方式分為自動(dòng)調(diào)壓(A 系列)與固定調(diào)壓(O 系列),分別滿足多重量工件適配與單一工況穩(wěn)定作業(yè)的需求,衍生型號(hào)覆蓋 5kg-400kg 載荷范圍,適配不同作業(yè)強(qiáng)度。

二、核心參數(shù)

  • 載荷與行程參數(shù):全系列載荷覆蓋 5kg-400kg,其中基礎(chǔ)型與 OU 低滑動(dòng)系列聚焦 5kg-93kg 輕載場(chǎng)景,A/O 系列主打 100kg-400kg 中重載需求。臂長(zhǎng)規(guī)格為 750mm-1500mm,最大操作半徑可達(dá) 2300mm,滿足近距離精準(zhǔn)作業(yè)與遠(yuǎn)距離轉(zhuǎn)運(yùn)需求;氣缸行程分 300mm(低負(fù)荷型)、450mm(高負(fù)荷型)兩類,缸徑范圍 φ32-φ100,缸徑與載荷呈精準(zhǔn)匹配關(guān)系,φ32 對(duì)應(yīng)輕載場(chǎng)景,φ50-φ100 適配中重載,確保升降過(guò)程平穩(wěn)可控。

  • 氣源與氣動(dòng)系統(tǒng)參數(shù):氣源壓力范圍 0.18MPa-0.45MPa,最高使用壓力 0.45MPa,耐壓力 1.05MPa,需接入經(jīng)過(guò) 5 微米過(guò)濾精度處理的潔凈干燥壓縮空氣,避免雜質(zhì)影響密封性能與調(diào)節(jié)精度。單往復(fù)耗氣量 4.3L/min-5.4L/min (ANR),高負(fù)荷運(yùn)行時(shí)建議供氣流量不低于 40L/min (ANR);A 系列因自動(dòng)調(diào)壓功能,耗氣量較 O 系列低 10%-15%,空載時(shí)自動(dòng)切換至待機(jī)氣壓,進(jìn)一步優(yōu)化能耗。配管接頭推薦單側(cè)直管型 GWS8-8 或單側(cè)彎管型 GWL8-8,支持氣動(dòng)元件與本體分離安裝,提升布局靈活性。

  • 操作與環(huán)境參數(shù):低滑動(dòng)氣缸設(shè)計(jì)使摩擦系數(shù) < 0.03,實(shí)現(xiàn) 1mm/sec 的平穩(wěn)移動(dòng),人工操作力可降低至 5N 以內(nèi),大幅減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。適用溫度范圍 - 5℃-40℃,在未凍結(jié)、無(wú)強(qiáng)腐蝕性氣體的環(huán)境中均可穩(wěn)定運(yùn)行,防爆型防護(hù)等級(jí)達(dá) IP65,可耐受輕微粉塵與潮濕環(huán)境。主體采用高強(qiáng)度鋁合金材質(zhì),關(guān)鍵連接部件為合金鋼,兼顧輕量化與剛性,整機(jī)重量隨型號(hào)不同在 30kg-150kg 之間,適配不同安裝承重條件。

  • 安全與結(jié)構(gòu)參數(shù):關(guān)節(jié)部位配備緩沖橡膠,碰撞沖擊力降低 30% 以上;單向閥響應(yīng)時(shí)間≤0.2 秒,斷氣時(shí)可瞬間阻斷氣流,配合防墜機(jī)構(gòu)防止工件墜落。A 系列壓力調(diào)節(jié)響應(yīng)時(shí)間≤0.3 秒,可快速適配負(fù)載變化;O 系列手動(dòng)調(diào)壓旋鈕調(diào)節(jié)精度達(dá) 0.01MPa,確保固定載荷下的平衡穩(wěn)定性。安裝固定螺栓規(guī)格隨載荷等級(jí)變化,輕載型采用 6 個(gè) M6×12 內(nèi)六角螺栓,緊固扭矩 7.8N?m,重載型采用 8 個(gè) M6×12 內(nèi)六角螺栓,緊固扭矩 18.8N?m,保障安裝牢固性。

三、工作原理

BBS 系列的核心工作邏輯是通過(guò)氣動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)壓力與負(fù)載的精準(zhǔn)平衡,結(jié)合機(jī)械結(jié)構(gòu)降低運(yùn)動(dòng)阻力,最終達(dá)成 “零重力" 操作手感,整個(gè)過(guò)程由氣源處理、壓力調(diào)節(jié)、機(jī)械協(xié)同、安全防護(hù)四大環(huán)節(jié)聯(lián)動(dòng)完成。
首先是氣源處理環(huán)節(jié),外部壓縮空氣經(jīng)過(guò)濾精度 5 微米的過(guò)濾器去除水分與雜質(zhì),再通過(guò)干燥器處理后進(jìn)入主氣道,確保氣體潔凈干燥,避免腐蝕氣動(dòng)元件或堵塞管路,為壓力調(diào)節(jié)的穩(wěn)定性奠定基礎(chǔ)。處理后的壓縮空氣分為兩路,一路供給執(zhí)行元件(氣缸),另一路輸送至控制單元(調(diào)壓閥、傳感器等),形成獨(dú)立且協(xié)同的動(dòng)力與控制回路。
壓力調(diào)節(jié)是平衡實(shí)現(xiàn)的核心,根據(jù)系列差異分為兩種機(jī)制:BBS-A 自動(dòng)調(diào)壓系列內(nèi)置壓力傳感器與比例閥,當(dāng)工件被吊起時(shí),傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)負(fù)載重量并轉(zhuǎn)化為電信號(hào),傳遞至控制器;控制器根據(jù)預(yù)設(shè)算法計(jì)算所需平衡壓力,驅(qū)動(dòng)比例閥動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)進(jìn)氣量,使氣缸內(nèi)壓力與工件重量形成精準(zhǔn)抵消,無(wú)論負(fù)載從 50kg 切換至 300kg,系統(tǒng)均可在 0.3 秒內(nèi)完成壓力適配,無(wú)需人工干預(yù)。而 BBS-O 固定調(diào)壓系列通過(guò)手動(dòng)旋鈕預(yù)設(shè)氣壓值,該壓力與固定負(fù)載重量相匹配,調(diào)節(jié)后鎖定閥門,適用于長(zhǎng)期搬運(yùn)單一重量工件的場(chǎng)景,控制邏輯簡(jiǎn)潔且穩(wěn)定性強(qiáng),通過(guò)精密減壓閥確保氣壓持續(xù)穩(wěn)定。
機(jī)械結(jié)構(gòu)與氣動(dòng)系統(tǒng)的協(xié)同進(jìn)一步優(yōu)化平衡效果。低滑動(dòng)氣缸采用特殊密封件與缸壁處理技術(shù),摩擦系數(shù)控制在極低水平,大幅降低工件移動(dòng)時(shí)的阻力,人工僅需施加微小力度即可控制方向;高剛性導(dǎo)軌與鋁合金主體結(jié)構(gòu)提供穩(wěn)定支撐,減少運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的晃動(dòng),配合關(guān)節(jié)部的精密設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)三維空間內(nèi)的平穩(wěn)移動(dòng)。當(dāng)操作人員推動(dòng)工件時(shí),氣缸隨外力伸縮,氣壓在控制單元作用下保持動(dòng)態(tài)平衡,既抵消負(fù)載重量,又不產(chǎn)生額外阻力,形成 “零重力" 操作體驗(yàn)。
安全防護(hù)機(jī)制貫穿整個(gè)工作過(guò)程,形成保障。系統(tǒng)內(nèi)置單向閥,當(dāng)供氣突然中斷時(shí),單向閥瞬間關(guān)閉,阻斷氣缸排氣通道,使氣缸內(nèi)壓力保持穩(wěn)定,防止工件急速墜落;部分型號(hào)配備的防墜機(jī)構(gòu)同步啟動(dòng),通過(guò)機(jī)械鎖定方式固定氣缸活塞桿,雙重保障工件位置安全。關(guān)節(jié)部的鎖緊機(jī)構(gòu)可在任意位置手動(dòng)鎖定,方便操作人員進(jìn)行工件定位、裝配等精細(xì)作業(yè),鎖定狀態(tài)下即使施加外力也不會(huì)改變工件位置,進(jìn)一步提升作業(yè)安全性與精準(zhǔn)度。


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