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      • 真空发生器

        真空发生器

        真空发生器用空压机产生的压缩空气(4-6bar)来驱动,能产生最大-100.8kPa的真空度。广泛适用于真空系统,给真空自动化领域带来革命。

        真空发生器工作原理

        image.png

        如上图所示,其工作原理是压缩空气从口①进入后通过一个以上的真空腔室从排气口③排出。喷嘴间产生的文丘里现象使各腔室形成真空。当各真空腔室一体化到口②后,空气就会从口②吸入。

        真空发生器的选定方法

        1.真空发生器的流量大小是指在一个标准大气压下,真空口完全开放时的空气吸入量。
                   2.这时的吸入流量也叫置换流量或体积流量。单位以标准升每分钟、标准立方英尺每分钟或标准立方米每小时来表示。
                   3.选真空发生器的三要素:真空流量(L/min),真空度(bar)和实际用途。
                   4.真空发生器的流量计算公式:
        S = 2.303* (V/T)*Log(P1/P2)
                   S: 真空流量 (L/min)
                   V: 吸盘口到真空发生器的总体积 (L)
                   T: 到达最大真空度的时间 (Min)
                   P1: 初始大气压强 (Bar)
                   P2: 最大真空度(Bar)

        真空发生器的优点

        1.用压缩空气驱动产生真空。无需用电,可用于防爆区域。
                   2.不发热。正常工作温度为-20℃~+120℃。
                   3.节约能源。压缩空气消耗量和真空抽气量的比最大可达1:3。安装节流阀后,可实现节约压缩空气和降低真空度。
                   4.体积小,重量轻。易于安装在狭小的空间内。
                   5.低噪音。与同等流量的真空泵相比,噪音只有53dB~56dB。
                   6.无振动。广泛用于需要避免震动的空间内。
                   7.无需润滑,极少故障隐患。因而无需维护,不像马达驱动的真空泵那样需要定期保养。
                  8.反应速度快,适合于频繁启动的场合。相对应真空泵反应速度就很慢。
                  9.环境适应性强。耐腐蚀材料制造的真空发生器适用于腐蚀性和危险性的环境。
                  10.可供选择的流量和真空度多。流量范围8L/min~11928L/min。最大真空度可达-100.8kPa(-756mmHg)。
                   11.成本低。相当于同等流量的真空泵价格的三分之一左右。并且存有大量现货。


        一、单级真空发生器

        单级真空发生器就是单喷嘴真空发生器,有普通单喷嘴真空发生器、线性真空发生器和集成式真空发生器之分。普通单喷嘴真空发生器相对于线性真空发生器体积稍大,流量也稍大,相对于多级真空发生器流量又是偏小的。线性真空发生器体积最小,流量也最小,通常被接在气管的中间。集成式真空发生器是为了进一步压缩体积和减少气管的故障率而开发的。它一般由单级真空发生器、真空过滤器、消音器、真空产生电磁开关、压缩空气反吹电磁开关、具有真空度设定功能的压力感应器、带标准接口的数字信号线等几部分构成。这些真空发生器都被广泛应用于电子,汽车等领域的自动化流水线上。

        特点

        1. 介质:空气
                   2. 无需润滑。
                   3. 供气压强:0.4MPa~0.6MPa
                   4. 工作温度:0℃~60℃


        二、多级真空发生器

        一般为三喷嘴串并联真空发生器。其特点是节省压缩空气,结构合理的多级真空发生器其空气消耗量与真空抽气量之比可达1:3。

        单只三级喷嘴的特点

        1.初始真空流量可达354升/分钟。
                     2.最大供气压强为0.7MPa。
                     3.最大真空度为-950mbar。
                     4.抽取1升空气时,到达最大真空度的时间为2.4秒。
                     5.正常工作温度范围是-10℃~80℃。
                     6.应用领域很广泛。

        真空流量

        image.png

        抽气时间

        image.png

        排气流量

        image.png


      • 什么是真空发生器

        什么是真空吸盘

        image.png

        简称吸盘,是一种通过降低与工件接触后形成的临时性密封空间的空气压强,利用内外压强差来进行工作的气动元件。

        工作原理

        吸盘与工件接触后形成一个临时性的密闭空间。通过真空产生装置,降低密闭空间里的压强,使其内部压强低于外部压强。产生的内外压强差使真空吸盘和工件挤压在一起。内外压强差越大,挤压力越强,吸盘的吸附力就越强。升高密闭空间的压强使得内外压强差变小,吸盘与工件分离?;谏鲜鲈?,真空吸盘一般用来搬运和固定物体。


        材质和分类

        材质一般为橡胶、塑料和金属。常用的橡胶材质有NR、NBR、SI、FKM、PUR、NE、EPDM、SE等。按形状可分为扁平吸盘,椭圆吸盘,波纹吸盘和特殊吸盘,其中波纹吸盘又可进一步细分为1.5波纹吸盘,2.5波纹吸盘和多波纹吸盘;按降低压力的方式可分为气动吸盘和手动吸盘。


        材质表

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        特点

        一、易损耗。由于它一般是橡胶材质的,直接接触物体,磨损很快,所以需要经常更换。
                 二、易使用。无论工件是什么材料,只要能密封,均可使用。相比只能用于普通钢材的电磁吸盘,它的优势很突出。
                 三、无污染。真空吸盘没有光、热、电磁产生,特别环保,不会污染环境。
        四、不伤工件。由于其工作原理和材质的特性,真空吸盘在吸附或释放时不会对工件造成任何损伤。在对工件表面要求特别严格的领域,相比挂钩式和钢缆式吊具,真空吸盘的优势很明显。


        计算公式

        一、计算工件重量

        m=L x W x H x ρ
                      m=质量 mass (kg)
                      L=长度 length (m)
                      W=宽度 width (m)
                      H=高度 height (m)
                      ρ=密度 density (kg/m3)

        二、真空吸盘承受的作用力

        1.真空吸盘水平,作用力垂直

        image.png

        真空吸盘放置在水平工件上,做垂直移动

        Fth = m x (g+a) x s
                      Fth = 理论抓取力 (N)
                       m = 质量 (kg)
                     g = 重力加速度 (9.81 m/s2)
                     a = 搬运系统的加速度 (m/s2)
                         把应急断电状态考虑在内
         S = 安全系数—最小1.5,粗糙多孔易渗漏表面大于等于2.0

        2.真空吸盘水平,作用力水平

        image.png

        真空吸盘放置在水平工件上,做水平移动

        Fth = mx(g+a/μ)xs = (mg+ma/μ)x s = (mg+Fa/μ)x s
                      Fth = 理论抓取力 (N)
                      Fa = 加速力 = mxa
                      m = 质量 (kg)
                      g = 重力加速度 (9.81 m/s2)
                      a = 搬运系统的加速度 (m/s2)
                          把应急断电状态考虑在内
                      μ = 摩擦系数
                         = 0.1 油性表面
                         = 0.2—0.3 潮湿表面
                         = 0.5 木材,金属,玻璃,石头表面
                         = 0.6 粗糙表面
           S = 安全系数—最小1.5,粗糙多孔易渗漏表面大于等于2.0

        3.真空吸盘垂直,作用力垂直

        image.png

        真空吸盘放置在垂直工件上,做垂直移动

        Fth=(m/μ)X(g+a)X S
                      Fth = 理论抓取力 (N)
                     Fa = 加速力 = mxa
                     m = 质量 (kg)
                     g = 重力加速度 (9.81 m/s2)
                     a = 搬运系统的加速度 (m/s2)
                         把应急断电状态考虑在内
                     μ = 摩擦系数
                        = 0.1 油性表面
                        = 0.2—0.3 潮湿表面
                        = 0.5 木材,金属,玻璃,石头表面
                        = 0.6 粗糙表面
                   S = 安全系数—最小1.5,粗糙多孔易渗漏表面大于等于2.0

        三、分摊到每只吸盘上的理论抓取力

        image.png

        F = 分摊到每只吸盘上的理论抓取力  (N)
                       Fth = 理论抓取力 (N)

        n  = 吸盘数量
                      Cth= 每只吸盘的理论承重  (kg)
                      g = 重力加速度 (9.81 m/s2)
                    △p = 内外压强差  (bar)
                          数值相当于%真空度
                    S = 吸盘面积 ( 即有效吸附面积 )  (cm2)

        四、吸盘直径的计算

        仅适用于圆形吸盘

        d = 直径 (mm)
                    Fth = 理论抓取力 (N)
                    n = 吸盘数量
                    △p =内外压强差 (bar)
                         数值相当于%真空度


        吸盘的选择

            我们从工作环境、表面状况及操作方式三个方面来考量。工作环境指腐蚀、臭氧、酒精、温度等;表面状况指工件表面的粗糙度、多孔度、有油与否等;操作方式指工件的吸附状态、移动方向及操作频率等。我们根据以往经验对各种吸盘的适用范围做简要阐述,希望对您的选择有所帮助。

        一、扁平吸盘

            适用范围广,特别适用于工件需要翻转的场合。相较于波纹吸盘,其体积小,内部空间更小,可与真空发生器直接连接。当它用于薄壁工件时,不会造成永久变形;在高加速度情况下,还可更好地抵抗径向力;吸盘平行或垂直于水平面时均可使用。

        二、波纹吸盘

            具有很好的缓冲性,适应曲面和不平整表面。除汽车吸盘外,一般不可垂直于水平面使用。

        三、发泡吸盘

            具有非常好的柔软性,可适用于表面非常粗糙的工件。

        四、特殊吸盘

            适用于有特殊要求的工件。我们可以根据您的具体要求提供相应的解决方案。

        五、手动吸盘

            区别于上述气动吸盘,它是不需要外接气源的。它是通过改变吸盘自身形状或用手泵抽取吸盘内部空气来吸附工件。有平面吸盘和曲面吸盘之分,多用于表面非常光滑的工件的搬运和固定,例如玻璃,不锈钢板材和表面喷漆的物体等。

        六、光盘吸盘

            多为闭环形或半闭环形,材质以硅胶为主。专用于光盘行业。

        七、耐高温吸盘

            最高耐温达400℃(在短时间内),适用于高温钢板、铝板和玻璃板。

        八、密封条

            是圈制吸盘的配件。多用于表面比较粗糙的工件,例如混凝土预制件、耐火砖、粗加工的天然石块和毛玻璃等。

        九、吸笔专用吸盘

            均为扁平薄唇边吸盘,材质以导电硅胶为主。多用于集成块,太阳能电池片等薄而轻的工件。

        十、非接触吸盘

            特别适用于非常薄的、多孔的或者表面比较敏感的工件,例如纸张、晶片、太阳能电池片、薄木板、印刷电路板和胶片等。

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