气动真空系统介绍和应用

1、气动真空系统介绍及应用一、真空系统介绍1、什么是真空？真空吸附和气缸的动作原理基本上是一样的，即为利用压力差来实现动作。2、真空的应用3、产生真空的设备真空泵：吸入口形成负压，排气口直接通大气，两端压力比很大的抽除气体的机械；最大真空可达-101.33kpa.真空发生器：利用压缩空气的流动而形成一定真空度的气动元件.最大真空可达-88kpa.真空发生器工作原理不仅有单段式真空发生器，还有由多个真空发生器组成的多段式真空发生器。多段式真空发生器，可以增加吸入流量，比单段式真空发生器的吸入流量大。4、回路图真空式真空式吸盘利用真空泵抽取橡胶吸盘中的空气，形成内腔真空，实现吸附被取物。放料时，管路通

2、大气，失去真空，放下物体。该方式真空度大，吸附可靠，但需配真空泵系统成本较高。真空式吸盘管路图1-电机2-真空泵 3-电磁阀4-电磁阀5- 吸盘 6-通大气工作原理：取物件时，吸盘 5 与物件表面接触，单头电磁阀 3 得电，切换到左位，单头电磁阀 4 失电，保持图示右位，电机1 工作，带动真空泵 2 工作，抽出吸盘内腔及其管路空气，形成真空，将物件吸附住。释放物件时，单头阀 3 失电，切换到图示右位，真空管路与吸盘断开，单头阀 4 得电，切换到左位，真空吸盘 5 的内腔与大气相通，内腔真空迅速破坏。各元件的作用：电机系统动力源，驱动真空泵真空泵抽取管路空气，形成真空。电磁阀切换真空源与吸盘腔的

3、管路连通状态电磁阀大气与吸盘腔的管路连通状态吸盘吸附物件的作业件，形成真空腔通大气与大气的接口喷气式喷气式吸盘利用流体力学原理， 压缩空气高速流经喷嘴时， 其出口处气压低于吸盘腔内气压，于是吸盘腔内气体被高速气流带走而形成负压。该方式产生真空的压缩空气工厂内易获得， 成本较低， 市场上有各种规格的商品化的真空发生器出售。喷气式吸盘的管路图压缩空气由进口 9 进入，吸取物件时电磁阀 8 动作切换至上位，高速压缩空气通过消音器 1 排出至大气， 管路中配置有单向阀 2 ， 保证压缩空气不会进入吸盘， 而吸盘中的空气可以进入主通道，压力开关3 用于检测真空管路真空度的大小，根据设定的上下限发出相应的

4、电气信号，滤网 4 保证工件表面的异物不会进入真空管路，压缩空气流经管路喷嘴时，将吸盘及管路中的空气带出，形成负压将物件吸附。释放物件时，电磁阀 8 复位至下位，电磁阀 7 动作至上位压缩空气通过调试阀 6 进入真空吸盘内腔，破坏吸盘真空，调试阀 6调节进入吸盘腔压缩空气的速率，控制真空破坏的速率。5、真空系统元件供给阀：供给真空发生器压缩空气的阀。破坏阀：破坏吸盘内的真空状态，使工件脱离吸盘。一般使用二位二通阀。真空调压阀调节真空系统压力并保持其稳定，通用于真空泵系统中。真空压力开关确保安全吸住工件的真空压力，输出电信号给真空控制系统。真空过滤器将由真空吸盘从大气中吸的的污染物 （主要为尘埃

5、） 进行隔离排除， 确保真空发生器不会堵塞，正常工作。不能用 AF 系列过滤器取代ZF 系列过滤器 （负压段） 。 当过滤器两端压降大于 0.02Mpa时，滤芯应卸下清洗或更换。单向阀当供给阀停止供气时，保持吸盘内的真空压力。安全考虑， 可延缓被吸吊工件脱落的时间。 应选用流通能力大、 开启压力低 （ 0.01Mpa）的单向阀， SMC 公司有 AK 系列的单向阀可选用节流阀用于控制真空破坏的快慢，节流阀出口压力不得高于0.5Mpa ，可使用 AS 系列弯头型带快换接头的速度控制阀。二、吸盘选型1 、材料2、形状常用形状3、直径大小根据算出的吸盘的吸吊力求吸盘的直径。 有时， 计算值作为参考值

6、， 还要进行必要的吸着试验来确认。吸吊力的计算要根据工件的重量及移动时（上升、停止、回转等）的加速度产生的惯性力， 给予充分的裕量。 还要考虑到吸盘的个数及配置情况给予裕量。 求理论吸吊力的方法：吸盘的吸吊，可由计算式或表理论吸吊力表求得从吸盘直径、真空度求不含安全率的理论吸吊力。然后，理论吸吊力除以安全率，求吸吊力。吸吊力=理论吸吊力x 1/t计算吸盘的吸力：吸力=S * P /科其中：S-吸盘面积（cm2 ） , P为气压（kg/cm2 ）,科为安全系数=2.5例：真空度-750mbar ,吸盘直径80mm 时，单个吸盘的吸力为 12.56KG 。该计算条件为：真空度为-750mbar ,

7、等于0.75kg/cm2.,科安全系数=3 ,吸盘水平吸持物体，物体表面平整单位换算： 1MPa=10bar=10 kg/cm2 ，（1 bar=0.1MPa= 1 kg/cm2 ）1Kpa=10 mbar=0.01 kg/cm2= 1 0g/cm2，1 mbar =0.1Kpa=0.001 kg/cm2= 1 g/cm2，理论起吊力（吸附力）1） 水平起吊时，根据真空压力计算起吊力：F=0.1 XAXPF:理论起吊力（N） A：吸盘的吸附面积（cm2 ） P：真空压力（-kPa ）2）垂直起吊时真空压力的吸附力与吸附物和吸盘的吸附面的摩擦力即为维持物体的力（吸附力）F=科 X0.1 XAXPF:理论起吊力（N）科：摩擦系数A:吸盘的吸附面积（cm2 ） P：真空压力（-kPa）实际使用时建摩擦力根据吸附物， 吸盘的材质， 吸附物的表面的粗糙程度等会有很大变化。议通过实验测试。静摩擦 f=F 作用力与反作用力动摩擦f=科Fn科动摩