平直型真空吸盘的工作原理与实际应用

1、前言

         真空吸盘是真空设备执行器之一,吸盘材料采用丁腈橡胶制造,具有较大的扯断力,因而广泛应用于各种真空吸持设备上,如在建筑、造纸工业及印刷、玻璃等行业,实现吸持与搬送玻璃、纸张等薄而轻的物品的任务。作者通过对日本生产的真空吸盘某些局部结构加以改进,开发出一种新的平直型真空吸盘,它具有结构更简单、安装更方便、外形美观、吸持力强等特点。经过吸持重物的试验,其性能指标达到设计要求,现已批量用于广州某造纸厂吸持纸张工序,工作平稳。

2、平直型真空吸盘的结构和工作原理

2.1、平直型真空吸盘的结构

         平直型真空吸盘的结构如图1 所示,它由吸盘和吸盘箍组成。

1.吸盘　2.吸盘箍

图1 　平直型真空吸盘结构示意图

2.2、平直型真空吸盘的工作原理

         平直型真空吸盘的工作原理如图2 所示。首先将真空吸盘通过接管与真空设备(如真空发生器等,图中没画出) 接通,然后与待提升物如玻璃、纸张等接触,起动真空设备抽吸,使吸盘内产生负气压,从而将待提升物吸牢,即可开始搬送待提升物。当待提升物搬送到目的地时,平稳地充气进真空吸盘内,使真空吸盘内由负气压变成零气压或稍为正的气压,真空吸盘就脱离待提升物,从而完成了提升搬送重物的任务。

图2 　平直型真空吸盘工作原理示意图

3、平直型真空吸盘的主要技术参数

           吸盘直径(mm) :10、13、16、20、25、32、40、50 共分8档;常用真空工作压力: - 0.04～0.087 MPa ;吸盘垂直提升力理论值见表1。

4、平直型真空吸盘的选型及其注意事项

           为了确保真空吸盘能完成给定的任务,需考虑一定的安全系数,根据理论和实践经验,真空吸盘的安全系数n 一般取2.5。因此,许用提升重量= 理论提升重量/n = 垂直提升力/n 。

          例如,某用户现在手上有一个直径40 的丁腈橡胶真空吸盘,最大真空气压为- 0.04 MPa 。欲将一块3 kg重的玻璃板从甲地搬往乙地,能否完成任务?

         查表1 得直径40 的真空吸盘在- 0.04 MPa 气压下能产生垂直提升为50.4 N ,而一块3 kg 重的玻璃的重量为29.4 N ,垂直提升力/ 实际提升重量= 50.4/29.4= 1.71 < n = 2.5 ,因此用现有的<40 的丁腈橡胶真空吸盘不能确保完成任务, 危险性太大。故应重新考虑真空吸盘的直径,或改变真空压力。例如选用<50 的真空吸盘在- 0.04 MPa 气压下工作或选用<40 的真空吸盘在- 0.087 MPa 气压下工作均可完成此任务。经过实践中使用真空吸盘,对真空吸盘的使用提出以下注意事项:

         ①用真空吸盘吸持及搬送重物时,严禁超过理论吸持力的40 % ,以防止过载,造成重物脱落。

         ②在使用过程中,必须保持真空压力稳定。

        ③若发现吸盘老化等原因而失效时,应及时更换新的真空吸盘。