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1、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(xiàng)非常 易于掌握的傳送技術(shù)。利用真空技術(shù)進(jìn)展調(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，不損壞所吸附物件外表的優(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真空吸盤吸附原理 真空吸盤采用了真空原理，即用真空負(fù)壓來“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 內(nèi)部的空氣壓力低于吸盤外部的大氣壓力 P1

2、，即P2 < P1,工件在外部壓力的作 用下被吸起。吸盤內(nèi)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(jié)為三 點(diǎn)：(a)吸盤的結(jié)構(gòu)；(b)吸盤的材料；(c)吸盤與被吸附工件外表的貼合程度 2.1、真空吸盤的常見結(jié)構(gòu) 真空吸盤的結(jié)構(gòu)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(yùn)外表光滑的工件; (b) 短波紋管型吸盤吸附剛性好，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)，用來別離細(xì)小工件，但它很

3、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一樣，但它能適用水平方向 更大高度差，并可做較長距離運(yùn)送動(dòng)作。 圖2常見的三種真空吸盤結(jié)構(gòu) 特殊型真空吸盤是為了滿足特殊應(yīng)用場合而專門設(shè)計(jì)的，又分為異形吸盤和 專用吸盤兩種，這些吸盤的結(jié)構(gòu)形狀因吸附對(duì)象而異，種類繁多。 2.2、真空吸盤常用的材料 除結(jié)構(gòu)外，吸盤材料也是決定其密封性能的關(guān)鍵因素。 目前市場上的真空吸 盤采用的材料有丁腈橡膠、硅橡膠、聚氨酯、氟橡膠等。由硅橡膠制成的吸盤適 于抓住外表較粗糙的制品；由聚氨酯制成的吸盤如此很耐用。另外，在實(shí)際生產(chǎn) 中，如果要求吸盤具有耐油性，如此可以考慮使用聚氨酯、丁腈

4、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(jù)工作環(huán)境對(duì)吸盤耐油、耐水、 耐磨、耐熱、耐寒等性能要求確定。 2.3、真空吸盤與工件外表的貼合程度 吸盤與被吸附工件外表的貼合程度直接影著吸盤內(nèi)的真空壓力， 假如貼合程 度過差，吸盤的真空度不易保持，就達(dá)不到吸附工件的目的。在使用真空吸盤的 時(shí)候，我們總希望工件與吸盤接觸的那局部外表是光滑和密封的， 這樣有利于真 空吸盤牢牢抓住工件外表。但這只是個(gè)理想狀態(tài)，通常被抓取的工件外表不具備 這樣的理想條件，工件的外表不是有氣孔〔如紙 X〕就是粗糙不平，這些因素就 直接影響著吸盤與工件外表的貼合程度。 當(dāng)吸盤與工件外表貼合狀態(tài)差的

5、情況下就會(huì)發(fā)生我們常說的泄漏現(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。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 源消耗較高；(b)縮小吸盤的直徑或通徑。這種方法的缺點(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)外表粗糙且質(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)性吸盤就是很有必要的了。 3、多唇邊式真空吸盤的設(shè)計(jì) 3.1、多唇邊式真空吸盤的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 通過上述分析，針對(duì)外表有明顯凹坑、凸緣、砂眼等缺陷的重型工件〔 質(zhì)量 在1OOkg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。 其結(jié)構(gòu)如下所 示。

6、 （a）結(jié)構(gòu)圖〔b〕剖視圖 圖3多唇邊式真空吸盤的組成結(jié)構(gòu)圖 3.2、多唇邊式真空吸盤的優(yōu)點(diǎn) 實(shí)現(xiàn)用真空吸盤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的密封性能所影響。對(duì)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(dú)立的密封 X圍，其中某一個(gè)密封X圍發(fā)生泄 漏并不影響其余X圍的吸附效果。另外，柔軟的橡膠材料使唇邊可根據(jù)工件外表 缺陷而變化，使其形狀與工件外表完成良的貼合，達(dá)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(jié)構(gòu)， 吸盤體采用普通的工

7、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(shí)也降低了 生產(chǎn)本錢；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(yùn)，解放了勞動(dòng)力。 3.3、多唇邊式真空吸盤的吸附力測試實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)條件：吸附對(duì)象：重約1OOkg的鎳板。如圖4所示 真空吸盤直徑：?x 10-2Pa〕 從圖4中可以看出：鎳板的外表有明顯凹坑、凸緣和大面積砂眼，經(jīng)過屢 次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，用傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的真空吸盤是沒有方法達(dá)到吸附力要求的。而假如用直 徑為? 170 mm的多唇邊式真空吸盤來吸附，我們只需要一個(gè)吸盤就能將鎳板提 起。由此證明，具有多唇邊結(jié)構(gòu)的真空吸盤具有較強(qiáng)的吸附能力。 圖4被吸附工件的外表圖5吸附力測試現(xiàn)場 4、總結(jié) 本文針對(duì)外表具有凹坑、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，并就該結(jié)構(gòu)的吸盤進(jìn)展吸附力測驗(yàn)。通過理論與實(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。