一、核心定位与型号解码
MKB40-10LZ 是 SMC MKB 系列双作用回转夹紧气缸,集成90° 回转 + 直线夹紧双动作,断气后具备机械自锁能力。型号中 “40” 为缸径 40mm,“10” 为直线夹紧行程 10mm,“L” 代表左旋(从活塞杆侧看逆时针旋转),“Z” 表示内置磁环,可适配磁性开关实现位置检测。
二、核心结构与动作原理
(一)核心结构组成
主要由缸体、活塞组件、螺旋槽 - 滚子机构(核心运动转换部件)、输出轴 / 夹紧臂、斜楔增力机构及密封件构成。螺旋槽加工于活塞或输出轴上,滚子与缸体或活塞联动,是实现 “回转 + 直线” 复合运动的关键;斜楔机构负责将气压力放大,提升夹紧力。
(二)夹紧动作流程(无杆腔进气)
压缩空气进入无杆腔,推动活塞组件向前(伸出方向)运动;
活塞上的滚子沿缸体(或输出轴)的螺旋槽滑动,螺旋槽的导向作用使活塞在直线运动的同时,带动输出轴及夹紧臂完成90° 左旋,使夹紧臂从 “避让位” 转入 “工件正上方”;
旋转到位后,螺旋槽的直段限制继续旋转,活塞组件沿直线继续伸出 10mm,通过斜楔机构将气压力放大,实现对工件的刚性夹紧;
夹紧到位后,斜楔机构形成机械自锁,即使断气也能保持夹紧状态,防止工件松脱。
(三)松开动作流程(有杆腔进气)
压缩空气切换至有杆腔,推动活塞组件向后(缩回方向)运动;
斜楔机构先解锁,活塞组件沿直线缩回,同时滚子沿螺旋槽反向滑动,带动输出轴及夹紧臂反向 90° 右旋,回到 “避让位”;
活塞组件wan全缩回,动作循环结束,可进行工件的装卸。
三、关键技术特性原理
(一)运动转换原理
依托螺旋槽 - 滚子机构,将活塞的直线往复运动转化为输出轴的旋转运动,旋转与直线动作同步完成,无需额外驱动元件,实现 “避让 - 夹紧” 一体化,大幅节省安装空间。
(二)增力与自锁原理
采用斜楔增力原理,将气缸的轴向推力转化为径向夹紧力,在 0.1-0.7MPa 工作压力范围内,可获得数倍于普通气缸的夹紧力。夹紧到位后,斜楔机构的受力角度形成自锁,外力无法轻易推动输出轴,确保断气或失压时的夹持安全性。
(三)双作用驱动原理
通过两位五通电磁阀控制压缩空气的进气方向,实现 “夹紧” 与 “松开” 的换向,动作响应迅速,适合自动化产线的高频次作业需求。内置磁环可配合 D-M9B 等磁性开关,实时检测活塞位置,实现工序互锁与精准控制。
四、精度与可靠性保障
旋转角度精度:90°±1°,重复定位精度高,确保夹紧臂每次都能准确到位;
密封与防护:采用高品质密封件,防止气体泄漏与杂质进入,适应 - 10℃至 60℃的工作温度范围;
缓冲设计:部分型号内置缓冲机构,减少动作末端的冲击,延长气缸使用寿命。
五、应用适配要点
适用于机械加工、3C 电子、汽车零部件等行业的工装夹具,尤其适合空间受限、需要快速夹紧与避让的工位,如钻孔、铣削、装配等工序的工件定位与固定。使用时需根据工件重量与夹紧力要求,调整工作压力,并确保夹紧臂与工件的接触面积适配,避免应力集中损坏工件。