無桿氣缸在使用過程中會出現推力不夠的情況，這時工程師的第一反應通常是選擇較小的型號，但是這樣的判斷并不一定正確，推力下降的原因，在于供氣壓力、管路設計、密封狀況、導軌潤滑以及負載安裝等五個方面。氣缸輸出推力是由活塞的有效面積以及實際的工作壓力共同決定的，并且實際的工作壓力并不是壓力表所顯示出來的數值。本文以氣動系統的基本原理為基礎，并且根據現場檢查的經驗來整理出推力不足的原因以及相應的解決方法，以便使工程師能夠迅速找到故障的原因。
一、供氣壓力和管路流量是第一排查對象
氣缸銘牌上所標推力是按照標準工況下0.6MPa來計算的，但是實際工作過程中管道會有一定的壓降，壓力表安裝在調壓閥之后，所顯示的壓力為靜止狀態下的壓力，在氣缸迅速伸出的時候瞬間的壓力就會降低很多。我曾經處理過一個焊接工作站，壓力表讀數為0.55MPa，但是用示波器測量到的動態壓力只有0.42MPa，所以推力不足。管路過細、接頭多、氣源距離遠都會影響到流量，氣缸動作越快壓降就越嚴重。
二、密封件泄漏會把推力悄悄偷走
磁性開關座的密封帶、活塞上部的密封圈、缸筒兩端的密封件任何一個地方的老化都會導致壓縮空氣從縫隙中泄露出去。有一次檢查一臺運行了三年的滑臺，表面沒有問題但是推力下降了30%，打開之后發現活塞密封圈已經變硬并且出現了裂縫。泄漏并不一定會有漏氣的聲音，因為泄漏的地方有可能是在缸體內，但是它的表現就是有效的推力一直降低，負載推了一半就停止了。
三、導軌阻力和負載偏心會拖累氣缸
無桿氣缸依靠滑臺導軌來支撐負載，如果導軌缺少潤滑油或者安裝面不平整、滑塊磨損的話，就會使摩擦力增大，另外就是負載重心偏離導軌中心線，產生單邊受力、滑塊卡滯的問題。去年調試一條裝配線的時候，負載只有12公斤但是氣缸推不動，經過檢查發現工裝支架焊接歪了3毫米，重心偏移之后滑塊一側磨損加快。連接機構的銷軸生銹、旋轉關節缺少潤滑等外界阻力也會傳到氣缸上面。
四、推力計算不能只看工件重量
選擇型號的時候，工程師常常會把工件的重量和氣缸推力進行簡單的比較，但是實際上計算起來要復雜的多。水平安裝的時候要考慮摩擦系數，垂直向上還要加上工件的重量，在啟動的時候還會產生由于加速度而產生的慣性力，速度由零加速到600mm/s的過程中需要額外的推力，氣缸推力只比靜載大10%的時候，連續工作就會出現停滯。安全余量應該留出30%左右的空間來應對管道壓力下降、密封磨損以及溫度變化等因素。
五、排查流程要按系統邏輯走
遇到推力不夠的時候不要急于拆除氣缸，在運動狀態下去測量缸體兩端的壓力，看看實際的工作壓力是不是符合要求，如果壓力正常的話就去檢查管道了，從氣源到氣缸依次檢測流量、壓降。壓力低但是管道沒有問題的話，就要考慮密封處是否有漏氣的情況，并且要查看排氣口是否有異常氣體排出，密封沒有問題再檢查導軌，用手推動滑臺感覺到有阻力時要對每個關節進行活動范圍的檢查，負載安裝時用百分表來測量，連接機構卡住的時候要一個接一個地檢查各個關節的活動范圍。提高調壓閥的壓力只是一種應急的辦法，不能從根本上解決問題，管路的壓力下降以及機構卡滯的問題得不到解決的話，即使加大壓力也沒有效果。
總結
推力不夠的原因并不是因為氣動系統的各個部分都存在問題。選擇型號的時候要考慮動態工況，在現場檢查時要測量真實的參數，不要被壓力表上的數據所欺騙，密封件應該及時更換，導軌需要定期加油潤滑，負載安裝也要認真對待，只有把好基礎工作做好了，氣缸才有可能輸出設計要求的推力。本文由上隆自動化整理分享，選型或者使用中遇到的問題可以進行交流。
