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1、實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案
多唇邊式真空吸盤(pán)
真空吸盤(pán)又稱(chēng)真空吊具,是真空吸附裝置的執(zhí)行元件。真空吸附是一項(xiàng)非常 易于掌握的傳送技術(shù)。利用真空技術(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)、控制和監(jiān)控,可以有效地提高工 件、零部件在自動(dòng)化、半自動(dòng)化生產(chǎn)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(diǎn),因此真空吸附技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域都得 到了廣泛的應(yīng)用。
1、真空吸盤(pán)吸附原理
真空吸盤(pán)采用了真空原理,即用真空負(fù)壓來(lái)“吸附”工件以達(dá)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(dāng)真空發(fā)生裝置啟動(dòng)后,通 氣口通氣,吸盤(pán)內(nèi)部的空氣被抽走,形成了壓力為 P2的真空狀態(tài)。此時(shí),吸盤(pán) 內(nèi)部的空氣壓力低于吸
2、盤(pán)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(pán)內(nèi)部的真空度越高,吸盤(pán)與工件之間貼的越緊。
圖1真空吸盤(pán)吸附原理圖
2、真空吸盤(pán)吸附性能的影響因素
真空吸盤(pán)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(jié)為三 點(diǎn):(a)吸盤(pán)的結(jié)構(gòu);(b)吸盤(pán)的材料;(c)吸盤(pán)與被吸附工件表面的貼合程度
2.1、 真空吸盤(pán)的常見(jiàn)結(jié)構(gòu)
真空吸盤(pán)的結(jié)構(gòu)分為普通型和特殊型,常見(jiàn)的普通型真空吸盤(pán)有以下三種:
(a)扁平吸盤(pán)形狀各異,材料品種多,特別適于搬運(yùn)表面光滑的工件;
(b)短波紋管型吸盤(pán)吸附剛性好,接觸工件時(shí)緩沖性能好,吸力強(qiáng),其波紋 管可作小行程移動(dòng),用
3、來(lái)分離細(xì)小工件,但它很少用于垂直舉升;
(c)長(zhǎng)波紋管型吸盤(pán)與短波紋管型吸盤(pán)適用場(chǎng)合相同,但它能適用水平方向 更大高度差,并可做較長(zhǎng)距離運(yùn)送動(dòng)作。
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圖2常見(jiàn)的三種真空吸盤(pán)結(jié)構(gòu)
特殊型真空吸盤(pán)是為了滿足特殊應(yīng)用場(chǎng)合而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的,又分為異形吸盤(pán)和 專(zhuān)用吸盤(pán)兩種,這些吸盤(pán)的結(jié)構(gòu)形狀因吸附對(duì)象而異,種類(lèi)繁多。
2.2、 真空吸盤(pán)常用的材料
除結(jié)構(gòu)外,吸盤(pán)材料也是決定其密封性能的關(guān)鍵因素。 目前市場(chǎng)上的真空吸
盤(pán)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(pán)適 于抓住表面較粗糙的制品;由聚氨酯
4、制成的吸盤(pán)則很耐用。另外,在實(shí)際生產(chǎn)中, 如果要求吸盤(pán)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(lái)制造吸盤(pán)。具體材料的選擇要根據(jù)工作環(huán)境對(duì)吸盤(pán)耐油、耐水、耐磨、 耐熱、耐寒等性能要求確定。
2.3、 真空吸盤(pán)與工件表面的貼合程度
吸盤(pán)與被吸附工件表面的貼合程度直接影著吸盤(pán)內(nèi)的真空壓力, 若貼合程度
過(guò)差,吸盤(pán)的真空度不易保持,就達(dá)不到吸附工件的目的。在使用真空吸盤(pán)的時(shí) 候,我們總希望工件與吸盤(pán)接觸的那部分表面是光滑和密封的, 這樣有利于真空
吸盤(pán)牢牢抓住工件表面。但這只是個(gè)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(pán)與工件表面的貼合程度。
當(dāng)吸盤(pán)與工件表面貼合狀態(tài)差的情況下就會(huì)發(fā)生我們常說(shuō)的泄漏現(xiàn)象。 彌補(bǔ) 泄漏系統(tǒng)的措施通常有兩個(gè):(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(shí)間里補(bǔ)充上來(lái)。這種方法的缺點(diǎn)是系統(tǒng)中仍存在較大的漏氣量, 并且能 源耗費(fèi)較高;(b)縮小吸盤(pán)的直徑或通徑。這種辦法的缺點(diǎn)是當(dāng)工件質(zhì)量較大時(shí)
達(dá)不到所需要的真空水平。因此針對(duì)表面粗糙且質(zhì)量較大的工件設(shè)計(jì)出一種新型 結(jié)構(gòu)的高適應(yīng)性吸盤(pán)就是很有必要的了。
3、多唇邊式真空吸盤(pán)的設(shè)計(jì)
3.1、 多唇邊式真空吸盤(pán)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
通過(guò)上述分析,針對(duì)表面有明顯凹坑、凸緣、砂眼等缺陷的重型工
6、件( 質(zhì)量 在100kg左右),我們?cè)O(shè)計(jì)出了一種多唇邊式高適應(yīng)性真空吸盤(pán)。 具結(jié)構(gòu)如下所 示。
(a)結(jié)構(gòu)圖(b)剖視圖
1 .吸盤(pán)組件2.銷(xiāo)軸3.魚(yú)眼接頭4.六角螺母5.高度調(diào)節(jié)器6.唇形密封體7.吸
盤(pán)體8.外法蘭9.安全閥10.墊鐵11.內(nèi)六角螺栓
圖3多唇邊式真空吸盤(pán)的組成結(jié)構(gòu)圖
3.2、 多唇邊式真空吸盤(pán)的優(yōu)點(diǎn)
實(shí)現(xiàn)用真空吸盤(pán)吸附工件的目的需滿足兩個(gè)條件:(a)要有一個(gè)密封的真空 腔;(b)要保證在工件搬運(yùn)過(guò)程中,真空腔內(nèi)的真空度始終能滿足要求。 這兩個(gè) 條件都直接被真空吸盤(pán)的密封性能所影響。對(duì)于多唇邊式真空吸盤(pán),第一,由于 多唇邊的存在,各唇邊之間可形成獨(dú)立的密封范
7、圍, 其中某一個(gè)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(jù)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(dá)到了較好的密封效果;第二, 吸盤(pán)體和唇形密封體采用兩分式結(jié)構(gòu), 吸盤(pán)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(pán)壽命的同時(shí)也降低了 生產(chǎn)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(pán)的吸附 力。在某些行業(yè)中代替了重型工件的人力搬運(yùn),解放了勞動(dòng)力。
3.3、 多唇邊式真空吸盤(pán)的吸附力測(cè)試實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)條件:吸附對(duì)象:重約100kg的鍥板。如圖4所示。
真空吸盤(pán)直徑:小170 mm
真空發(fā)
8、生裝置:2x-70型旋轉(zhuǎn)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(jīng)過(guò)多 次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),用傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的真空吸盤(pán)是沒(méi)有辦法達(dá)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(pán)來(lái)吸附,我們只需要一個(gè)吸盤(pán)就能將鍥板提起。 由此證明,具有多唇邊結(jié)構(gòu)的真空吸盤(pán)具有較強(qiáng)的吸附能力。
圖4被吸附工件的表面圖5吸附力測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)
4、總結(jié)
本文針對(duì)表面具有凹坑、凸緣等明顯缺陷質(zhì)量較大的工件,設(shè)計(jì)完成了一種 多唇邊式真空吸盤(pán),并就該結(jié)構(gòu)的吸盤(pán)進(jìn)行吸附力測(cè)驗(yàn)。通過(guò)理論及實(shí)驗(yàn)分析得 出,該裝置具有較強(qiáng)的吸附能力,在生產(chǎn)實(shí)踐中一定程度的解放勞動(dòng)力, 提高生 產(chǎn)效率。
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