FBU2系列精密缓冲器的核心工作逻辑是依托“磁性弹簧机构”替代传统金属弹簧,通过磁力的柔性作用实现缓冲吸震、精准复位与防回转功能,整体由可动轴与固定轴两件核心部件构成,无多余复杂结构,既保证小型化与轻量化,又能达成清洁、长寿命的使用需求。其完整工作流程可分为缓冲吸震、防回转限位、精准复位三个核心阶段,不同型号的特殊设计(如高精度型、HV内部流路型)则在基础原理上优化细节适配场景。
在缓冲吸震阶段,核心依赖可动轴与固定轴上的四极花键状磁环协同作用。设计上,可动轴的外周面与固定轴的内周面会精准安装配对的磁环,磁环采用特定磁极排布(如N极与S极交替分布),常态下通过磁力形成稳定的“磁性支撑结构”,使可动轴处于预设的初始位置。当外部负载(如工件按压、设备撞击力)作用于可动轴顶端时,可动轴会向固定轴内部轴向移动,此时配对磁环之间的磁力会产生反向的缓冲阻力——随着可动轴的深入,磁环间的磁通量变化会形成渐进式的阻尼力,逐步吸收外部冲击力,避免传统金属弹簧因刚性接触导致的工件损伤或设备振动。值得注意的是,该系列的按压力与行程并非正比关系,且行程内按压力变化量控制在±15%以下,这种特性通过磁环磁极密度与排布方式精准调控,确保缓冲过程中作用力平稳,尤其适配微小元件与易损工件的无损处理。
防回转功能的实现的是四极花键状磁环的结构特性与磁力协同作用的结果。磁环采用花键状设计,其齿形与可动轴、固定轴的装配结构精准契合,同时四极磁极的交替排布会形成周向的磁力约束。当可动轴受到轴向力的同时伴随轻微扭转趋势时,花键结构的机械限位与磁环间周向的磁力吸附力会共同作用,阻止可动轴发生回转偏移,确保缓冲过程中可动轴始终沿轴向运动。不同精度等级的型号在防回转性能上进一步优化,高精度型(H/HV)通过提升磁环装配精度与花键齿形公差,将轴承间隙控制在0.05mm以下,进一步强化周向定位稳定性,适配对回转误差要求极高的精密作业场景。
精准复位阶段则依托磁力的复位特性完成,无需额外驱动部件。当外部负载消失后,可动轴与固定轴上磁环间的磁力平衡状态被打破,磁环的吸附力会带动可动轴沿轴向反向移动,直至回到初始平衡位置。复位精度的控制核心在于磁环磁力的均匀性与装配精度——标准型通过优化磁环材质(如采用高性能永磁材料)确保磁力稳定,X-Y方向重复复位精度可达常规作业要求;高精度型与通用型FBU2-SU系列则进一步提升磁环配对精度与导向结构公差,使X-Y方向复位精度≤±0.1mm,Z方向复位精度同样≤±0.1mm,θ方向≤3°,完全满足微小工件搬送、精密插入等场景的定位需求。
针对特殊场景的型号,工作原理会在基础逻辑上增加适配设计。例如内部流路高精度型(HV),其在磁环与导向结构之间增设间隙密封结构,当配备真空供给用支撑件时,可实现真空通路的稳定供给,同时密封结构能有效控制真空泄漏(相对于初始压力-80kPa,泄漏压力降≤10kPa)。该设计的核心是在不影响磁力缓冲与复位功能的前提下,通过密封间隙的精准控制,平衡缓冲动作的灵活性与真空密封性,消除配管反作用力对按压稳定性的影响。此外,全系列产品因无金属部件直接接触,可动接触面积极小,在缓冲与复位过程中几乎不产生粉尘,同时磁力驱动无金属疲劳问题,这也是其能适配二次电池制造等清洁、长寿命需求场景的核心原因。