多唇邊式真空吸盤地結構設計與其優(yōu)點

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1、實用標準文案 多唇邊式真空吸盤 真空吸盤又稱真空吊具,是真空吸附裝置的執(zhí)行元件。真空吸附是一項非常 易于掌握的傳送技術。利用真空技術進行調節(jié)、控制和監(jiān)控,可以有效地提高工 件、零部件在自動化、半自動化生產中的效率。另外,真空吸附具有清潔,吸附 平穩(wěn),可靠,不損壞所吸附物件表面的優(yōu)點,因此真空吸附技術在各個領域都得 到了廣泛的應用。 1、真空吸盤吸附原理 真空吸盤采用了真空原理,即用真空負壓來“吸附”工件以達到夾持工件的 目的。如圖1所示:通氣口與真空發(fā)生裝置相接,當真空發(fā)生裝置啟動后,通 氣口通氣,吸盤內部的空氣被抽走,形成了壓力為 P2的真空狀態(tài)。此時,吸盤 內部的空氣壓力低于吸

2、盤外部的大氣壓力 P1,即P2 < P1,工件在外部壓力的作 用下被吸起。吸盤內部的真空度越高,吸盤與工件之間貼的越緊。 圖1真空吸盤吸附原理圖 2、真空吸盤吸附性能的影響因素 真空吸盤的吸附性能是受多種條件制約的,但主要的制約因素可歸結為三 點:(a)吸盤的結構;(b)吸盤的材料;(c)吸盤與被吸附工件表面的貼合程度 2.1、 真空吸盤的常見結構 真空吸盤的結構分為普通型和特殊型,常見的普通型真空吸盤有以下三種: (a)扁平吸盤形狀各異,材料品種多,特別適于搬運表面光滑的工件; (b)短波紋管型吸盤吸附剛性好,接觸工件時緩沖性能好,吸力強,其波紋 管可作小行程移動,用

3、來分離細小工件,但它很少用于垂直舉升; (c)長波紋管型吸盤與短波紋管型吸盤適用場合相同,但它能適用水平方向 更大高度差,并可做較長距離運送動作。 真空技術網 http:// Mwwxh Vdc uum.c am / 圖2常見的三種真空吸盤結構 特殊型真空吸盤是為了滿足特殊應用場合而專門設計的,又分為異形吸盤和 專用吸盤兩種,這些吸盤的結構形狀因吸附對象而異,種類繁多。 2.2、 真空吸盤常用的材料 除結構外,吸盤材料也是決定其密封性能的關鍵因素。 目前市場上的真空吸 盤采用的材料有丁月青橡膠、硅橡膠、聚氨酯、氟橡膠等。由硅橡膠制成的吸盤適 于抓住表面較粗糙的制品;由聚氨酯

4、制成的吸盤則很耐用。另外,在實際生產中, 如果要求吸盤具有耐油性,則可以考慮使用聚氨酯、丁月青橡膠或含乙烯基的聚合 物等材料來制造吸盤。具體材料的選擇要根據工作環(huán)境對吸盤耐油、耐水、耐磨、 耐熱、耐寒等性能要求確定。 2.3、 真空吸盤與工件表面的貼合程度 吸盤與被吸附工件表面的貼合程度直接影著吸盤內的真空壓力, 若貼合程度 過差,吸盤的真空度不易保持,就達不到吸附工件的目的。在使用真空吸盤的時 候,我們總希望工件與吸盤接觸的那部分表面是光滑和密封的, 這樣有利于真空 吸盤牢牢抓住工件表面。但這只是個理想狀態(tài),通常被抓取的工件表面不具備這 樣的理想條件,工件的表面不是有氣孔(如紙張)就

5、是粗糙不平,這些因素就直 接影響著吸盤與工件表面的貼合程度。 當吸盤與工件表面貼合狀態(tài)差的情況下就會發(fā)生我們常說的泄漏現象。 彌補 泄漏系統(tǒng)的措施通常有兩個:(a)使用高性能的真空發(fā)生裝置,使泄漏的氣體在 最短的時間里補充上來。這種方法的缺點是系統(tǒng)中仍存在較大的漏氣量, 并且能 源耗費較高;(b)縮小吸盤的直徑或通徑。這種辦法的缺點是當工件質量較大時 達不到所需要的真空水平。因此針對表面粗糙且質量較大的工件設計出一種新型 結構的高適應性吸盤就是很有必要的了。 3、多唇邊式真空吸盤的設計 3.1、 多唇邊式真空吸盤的結構設計 通過上述分析,針對表面有明顯凹坑、凸緣、砂眼等缺陷的重型工

6、件( 質量 在100kg左右),我們設計出了一種多唇邊式高適應性真空吸盤。 具結構如下所 示。 (a)結構圖(b)剖視圖 1 .吸盤組件2.銷軸3.魚眼接頭4.六角螺母5.高度調節(jié)器6.唇形密封體7.吸 盤體8.外法蘭9.安全閥10.墊鐵11.內六角螺栓 圖3多唇邊式真空吸盤的組成結構圖 3.2、 多唇邊式真空吸盤的優(yōu)點 實現用真空吸盤吸附工件的目的需滿足兩個條件:(a)要有一個密封的真空 腔;(b)要保證在工件搬運過程中,真空腔內的真空度始終能滿足要求。 這兩個 條件都直接被真空吸盤的密封性能所影響。對于多唇邊式真空吸盤,第一,由于 多唇邊的存在,各唇邊之間可形成獨立的密封范

7、圍, 其中某一個密封范圍發(fā)生泄 漏并不影響其余范圍的吸附效果。另外,柔軟的橡膠材料使唇邊可根據工件表面 缺陷而變化,使其形狀與工件表面完成良的貼合,達到了較好的密封效果;第二, 吸盤體和唇形密封體采用兩分式結構, 吸盤體采用普通的工業(yè)橡膠,唇邊體采用 具有耐磨性好、抗撕裂性能高的聚氨酯橡膠,在提高了吸盤壽命的同時也降低了 生產成本;第三、由于多唇邊的存在,增大了吸附面積,從而提高了吸盤的吸附 力。在某些行業(yè)中代替了重型工件的人力搬運,解放了勞動力。 3.3、 多唇邊式真空吸盤的吸附力測試實驗 實驗條件:吸附對象:重約100kg的鍥板。如圖4所示。 真空吸盤直徑:小170 mm 真空發(fā)

8、生裝置:2x-70型旋轉式真空泵(極限壓力:6.67 X 10-2Pa) 從圖4中可以看出:鍥板的表面有明顯凹坑、凸緣和大面積砂眼,經過多 次實驗發(fā)現,用傳統(tǒng)結構的真空吸盤是沒有辦法達到吸附力要求的。而若用直徑 為小170 mm的多唇邊式真空吸盤來吸附,我們只需要一個吸盤就能將鍥板提起。 由此證明,具有多唇邊結構的真空吸盤具有較強的吸附能力。 圖4被吸附工件的表面圖5吸附力測試現場 4、總結 本文針對表面具有凹坑、凸緣等明顯缺陷質量較大的工件,設計完成了一種 多唇邊式真空吸盤,并就該結構的吸盤進行吸附力測驗。通過理論及實驗分析得 出,該裝置具有較強的吸附能力,在生產實踐中一定程度的解放勞動力, 提高生 產效率。 精彩文檔

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