真空吸附装置.pdf

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1、真空吸附技术介绍及应用真空吸附技术介绍及应用近年来，真空吸附技术在工业自动化生产中的应用越来越广泛。真空吸附是利用真空发生装置产生真空压力为动力源，由真空吸盘吸附抓取物体，从而达到移动物体，为产品的加工和组装服务。对任何具有较光滑表面的物体，特别是那些不适合于夹紧的物体，都可使用真空吸附来完成。真空吸附已广泛应用于电子电器生产、汽车制造、产品包装、板材输送等作业中。在一个典型的真空吸附系统中，常用的元件有：真空发生装置（真空泵或真空发生器），真空开关，真空破坏阀，真空过滤器和真空吸盘等。一、真空发生装置一、真空发生装置真空发生装置是产生真空的元件，有真空泵和真空发生器两种类型。1.真空泵真空泵

2、的结构形式和工作原理与空气压缩机相类似，在气动系统中多采用容积型真空泵，如回转式真空泵、膜片式真空泵和活塞式真空泵。2.真空发生器真空发生器由于它获取真空容易，结构简单，体积小，无可动机械部件，使用寿命长，安装使用方便，因此应用十分广泛。真空发生器产生的真空度可达88 kPa，尽管产生的负压力（真空度）不大，流量也不大，但可控、可调，稳定可靠，瞬时开关特性好，无残余负压，同一输出口可正负压交替使用。(1)工作原理典型真空发生器结构原理如图 1 所示。它是由先收缩后扩张的拉瓦尔喷管 1、负压腔 2 和接收管 3 等组成,有供气口、排气口和真空口。当供气口的供气压力高于一定值后，喷管射出超声速射流

3、。由于气体的粘性高速射流卷吸走负压腔内的气体，使该腔形成很低的真空度。(2)在真空口 A 处接上真空吸盘，靠真空压力和吸盘吸附面积可吸取物体。图 1 真空发生器工作原理1拉瓦尔喷管 2负压腔 3接收管 4真空腔（2）真空发生器的性能1）真空发生器的耗气量真空发生器耗气量是由工作喷嘴直径决定的，但同时也与工作压力有关。同一喷嘴直径，其耗气量随工作压力的增加而增加。喷嘴直径是选择真空发生器的主要依据。喷嘴直径越大，抽吸流量和耗气量越大，而真空度越低；喷嘴直径越小，抽吸流量和耗气量越小，但真空度越高。2）排气特性和流量特性排气特性是指真空压力、吸入流量或空气消耗量随真空发生器的供气压力变化的关系。它

4、们随着供气压力的增加而增大。流量特性是指在真空发生器的供气压力一定时，真空压力与吸入流量的关系。吸入流量是指从吸入口吸入的空气流量。3）真空度真空度存在最大值，当超过最大值，即使增加工作压力，真空度非但没有增加反而会下降。真空发生器产生的真空度最大可达88 kPa。实际使用时，建议真空度可选定在 70 kPa，工作压力在 0.5 MPa 左右。4）抽吸时间指真空吸盘内的真空度到达所需要的真空压力的时间或供气阀切换至真空压力开关接通时所需的时间。它与吸附腔的容积（扩散腔、吸附管道容积及吸盘容积等）、吸附表面泄漏状况及所需真空度的大小等有关。参考价格：参考价格：SMS 真空发生器 ZH/ZU/ZL

5、 系列 ZU07L100.00 元/只SMS 产品型号：ZM071SAH-K5LZ1-9450.00 元/个10 430.00 元/个韩国原装进口 VMESA/VTES品牌 VKS,VKM迷你型真空发生器1500 元/只SMS，型号:ZH07BS，适用范围:压力，规格:ZH07BS-06-06，口径:0.7（mm），结构:合型，材质:塑，过滤精度:48，调压，价格：200.00 元/只 报价商：昆山市德创机电设备有限公司SMS，产品型号：ZH/ZL/ZU（直管型）60.00 元/只二、真空吸盘二、真空吸盘真空吸盘是利用吸盘内形成负压（真空）而把工件吸附住的元件。它适用于抓取薄片状的工件，如塑料

6、板、矽钢片、纸张及易碎的玻璃器皿等，要求工件表面平整光滑、无孔无油。1.1.真空吸盘材质真空吸盘材质根据吸取对象的不同需要，真空吸盘的材料由丁晴橡胶、硅橡胶、氟化橡胶和聚氨脂橡胶等与金属压制而成。真空吸盘品种多样，橡胶制成的吸盘可在高温下进行操作，由硅橡胶制成的吸盘非常适于抓住表面粗糙的制品；由聚氨酯制成的吸盘则很耐用。另外，在实际生产中，如果要求吸盘具有耐油性，则可以考虑使用聚氨酯、丁腈橡胶或含乙烯基的聚合物等材料来制造吸盘。通常，为避免制品的表面被划伤，最好选择由丁腈橡胶或硅橡胶制成的带有波纹管的吸盘.特点材质丁晴橡胶（N）硅橡胶（S）聚氨脂橡胶（U）氟橡胶（F）氯丁橡胶（CR）一般工业用

7、的橡胶，适用于各种密封件，耐油性、耐磨耗性、耐老化性优比其他的橡胶耐油性强。与其他橡胶相比，最便宜、耐用，被广泛使用。耐热性、耐寒性优。无臭、无害，适用于食品行业受力性强、形状较不容易变形的橡胶。耐磨耗性能优。聚氨脂橡胶（U）是性能最强的橡胶。弱点是对水分弱。（因为会吸收水分）耐热性、耐药品性能优。能在腐蚀性气体环境等多种场合中使用。耐候性、耐臭氧性、耐热性、耐药品性能较为平均的橡胶。没有特别的优点、在丁晴橡胶不能使用的场合有效。非常有弹性、耐磨耗性等力学性强天然橡胶（NR）与橡皮圈同样的素材，因为较不抗油，故不被广泛使用（容易因臭氧劣化，易起裂纹。）导电性丁晴橡胶（NE）导 电 性 能 硅

8、胶（SE）具导电性能的丁晴橡胶。吸着状态时的吸盘吸着面、直径将扩大约 10%。此时可能因摩擦而产生静电并累积于橡胶内。使用导电橡胶能透过金具、机器，为导体使静电导除。可有效应用于半导体、IC 等厌磁性物品的搬具导电性能的硅胶。吸着状态时的吸盘吸着面、直径将扩大约 10%。此时可能因摩擦而产生静电并累积于橡胶内。使用导电橡胶能透过金具、机器，为导体使静电导除。可有效应用于半导体、IC 等厌磁性物品的搬导电性硅胶的抵抗值非常低、导电性能优。不易产生吸痕胶吸着痕迹比丁晴橡胶（N）减少到约 1/30（Z）耐热硅橡胶（SH）可在高温 300 度的条件下使抗菌硅橡胶（SAG）氢丁晴橡胶（H-NBR）乙丙橡

9、胶（EPDM）具含银抗菌力的橡胶。因不仅是表面处理，抗菌的效果寿命和吸盘一样长。用于倉品、卫生等抗菌制品的吸着搬运。都具有耐臭氧性特优性能。（在臭氧环境中于黑暗场所使用相比，于明亮场所使用时可提高耐久性能。）为防止橡胶特有的粘着现象发生，对吸盘进行特殊处理，改变了表面材质。非粘着处理（U-ADH）并非表面膜片处理，不含脱落。橡胶的材质是氟橡胶(FKM)。2.2.真空吸盘形状真空吸盘形状除要求吸盘材料的性能要适应外，吸盘的形状和安装方式也要与吸取对象的工作要求相适应。如果我们按形状分类，常见真空吸盘的形状和结构有平板形、平型带肋、深型、风琴形、长圆型、摆动型等多种。平板形：工作表面是平面且不变形

10、等的场合。平型带肋：工件易变形的场合和工件可靠脱离的场合。深形：工作表面是曲面的场合。风琴型：没有空间安装缓冲的场合长圆型：吸着面小的工件。摆动型：吸着面不是水平的场合。3.3.真空吸盘的计算真空吸盘的计算通常按物体形状和重量来选择吸盘，其中包括吸盘面积的计算、确定吸盘数量等。3-1 3-1 面积的计算面积的计算真空吸盘的理论总面积计算公式：S=F/P式中 S-吸盘的理论总面积，m2F-吸盘的理论吸着力，NP-真空度，Pa在计算吸盘实际面积时，还要确定吸盘使用安全系数，以及物体运动时的加速度附加载荷。当采用水平搬运方式时，实际值取理论值的两倍，；采用垂直搬运方式时。加速度附加载荷位：f=m.a

11、.u式中 f-加速度附加载荷，Nm-待搬运物体的重量，Kga-物体最大加速度，m/s2 u-附加载荷安全系数，一般情况取 u=2由此可得物体移动时实际吸着力F的计算公式为：F=f .k +F那么相应实际总面积应为：S=F/P3-23-2 吸盘数量的确定吸盘数量的确定确定吸盘面积后，可根据物体的形状确定吸盘的直径和数量，面积大的物体采用多吸盘，面积小的物体且轻载时用单吸盘。设圆形吸盘直径为D，数量为 n，则有下式：D2/4=S/n多个吸盘组成的搬运系统中吸盘要合理分布，避免吸盘承载不均，必要时采用多个发生器配多个吸盘的办法。承载不均会导致承载大的吸盘先失效，继而整个系统失灵。4.4.真空系统的安

12、装要求真空系统的安装要求安装真空管路时，先用压缩空气将管内、发生器内的灰尘、铁屑吹净，通往发生器的气源仅允许装调压阀和分水滤气器，不得安装油雾器，否则发生器喷嘴会被油污堵塞。其次，真空管路各接头处必须严格密封、严禁漏气，螺纹连接处宜采用室温硫化硅橡胶密封。选择真空吸盘时考虑的事项选择真空吸盘时考虑的事项：1、被移送物体的质量决定吸盘的大小和数量2、被移送物体的形状和表面状态选定吸盘的种类3、工作环境（温度）选择吸盘的材质4、连接方式吸盘、接头、缓冲连接器5、被移送物体的高低6、缓冲距离举例说明：SMS 款 ZP 系列真空吸盘大小:吸盘直径24681013162025324050平形（U）可选

13、可选 可选 可选 可选可选可选可选可选可选可选可选平 形 带 肋（S）风琴形（B）可选可选可选可选可选可选可选可选可选 可选 可选可选可选可选可选可选可选可选无痕纳米胶(NM)TWSA 品牌 SMS 款 ZP 系列真空吸盘材质：吸盘材料丁晴橡胶（黑色）硅橡胶（白色）导电硅胶（N）(S)(SE)SMS 款 ZP 系列真空吸盘水平提升提表：吸盘直径24681013 16 20 25 32 40 50吸盘面积（SM）0.031 0.126 0.283 0.503 0.785 1.33 2.01 3.14 4.91 8.04 12.6 19.6-650 0.281.112.54.446.9411.7

14、17.7 27.8 43.4 71.1 1111736.4110.8 16.4 25.6 40.0 65.6 102160.123.4 36.7 60.1 93.5 147-600 0.261.022.314.1-550 0.230.942.113.765.879.915真 空 压 力-500 0.220.851.923.425.349.013.7 21.3 33.4 54.7 85.4 133（MMHG）-450 0.190.771.733.074.838.112.3 19.2 3049.2 76.9 120-400 0.170.681.542.734.277.210.9 17.1 26.7

15、 43.7 68.3 107-350 1.150.61.352.393.746.39.61523.3 38.3 60.0 93.4-300 0.130.511.152.053.25.48.212.8 20.0 31.8 51.2 80.1（1 单位大气压=1.013105Pa,相当于 760mmHg）参考价格：10-150 元/只例：薄膜和纸张专用吸盘品牌：施迈茨型号：PFYN价格：￥12波纹吸盘(椭圆形)品牌：施迈茨型号：PFYN价格：￥12塑料袋专用真空吸盘品牌：韩国 VMESA/VTES型号：KPS 系列￥150波纹丁腈橡胶硅橡胶真空吸盘 品牌：韩国 VMESA/VTES型号：VB 系列

16、￥30三、真空开关三、真空开关真空开关是一种检测真空度范围的开关，又称真空继电器。其作用是：当实际工作中所产生的真空度达到规定要求时，自动开闭控制电路，发出电信号，指令真空吸附机构正常动作。它属于可靠性、安全性元件。真空开关分为机械式、半导体式和气桥式三种类型。机械式真空开关是利用机械变位来确定真空压力的变化，如膜片式真空开关。半导体式真空开关是利用半导体压力传感器来检测真空压力的变化，并能够将检测到的压力信号直接转换成电气信号。四、真空阀四、真空阀真空阀用于控制真空泵产生的真空的通断，真空吸盘的吸着和脱离。真空阀的种类很多，其分类方法与气动换向阀的分类基本相同。按通口数目可分为两通阀、三通阀

17、和五通阀。按控制方式可分为电磁控制真空阀、机械控制真空阀、人力控制真空阀和气控型真空阀。按主阀的结构形式可分为截止式、膜片式和软质密封滑阀式。一般来说，间隙密封的滑阀，没有使用气压密封圈的弹性密封的滑阀，直动式电磁阀，它控式先导电磁阀和非气压密封的截止阀等都可以用于真空系统中。附表附表：真空吸盘 ZP 系列：型号ZP02UOZP04UOZP06UOZP08UOZP10UOZP13UOZP16UOZP20UOZP25UOZP32UOZP40UOZP50UOA24681013162025324050B2.64.8791215182328354353S12262.52.544444477D77771

18、313131515151818E-7.77.78.29.59.51013.714.7F12121212121212.5141414.518.519.5Y0.80.80.81333.5444.56.57.5型号ZP10SOZP13SOA1013B1215S44D1313E7.77.7F1212Y1.71.8ZP16SOZP20SOZP25SOZP32SOZP40SOZP50SO型号ZP06BOZP08BOZP10BOZP13BOZP16BOZP20BOZP25BOZP32BOZP40BOZP50BO162025324050A681013162025324050182328354353B79121

19、5182227344353444477S2.52.52.52.52.53.53.53.54.54.5131515151818D13131618.52023.5242934388.29.59.51013.714.7K3.34.75.58.79.912.415.618.924.432.412.5141414.518.519.5L9.110.113.8192125283748571.21.71.82.33.33.8Y445.57.58.510.510.5141619接管方式真空口方向外螺纹垂直方向内螺纹ZPT 系列不带缓冲垂直接管式真空吸盘的选型：安装连接方式利用安装连接螺纹连接记号A5A6A8B4

20、内螺纹B5B6螺纹直径M5*0.8M6*1M8*1M4*0.7M5*0.8M6*12-8可选可选可选可选10-16可选可选可选可选20-32可选可选可选可选40-50可选可选可选B8B01M8*1.25RS1/8可选可选可选可选可选型号ZP02UOZP04UOZP06UOZP08UOZP10UOZP13UOZP16UOZP20UOZP25UOZP32UOZP40UOZP50UO型号ZP10SOZP13SOZP16SOZP20SOZP25SOZP32SOZP40SOZP50SO型号ZP06BOZP08BOZP10BOZP13BOZP16BOZP20BOZP25BOZP32BOZP40BOZP50

21、BOA24681013162025324050A1013162025324050A681013162025324050B2.64.8791215182328354353B1215182328354353B791215182227344353S12262.52.544444477S44444477S2.52.52.52.52.53.53.53.54.54.5D77771313131515151818D1313131515151818D13131618.52023.524293438E-7.77.78.29.59.51013.714.7E7.77.78.29.59.51013.714.7K3.34

22、.75.58.79.912.415.618.924.432.4F12121212121212.5141414.518.519.5F121212.5141414.518.519.5L9.110.113.819212528374857Y0.80.80.81333.5444.56.57.5Y1.71.81.21.71.82.33.33.8Y445.57.58.510.510.5141619接管方式真空方式内螺纹、倒钩接头、快换接头垂直方向安装连接方式利用缓冲本体外螺纹SMS 款 ZPT 系列带缓冲垂直接管式真空吸盘订购代码：请参照 ZP 系列真空吸盘缓冲形式 J：可回转型 K：不可回转型缓冲行程缓冲

23、行程610152025304050真空口连接(见下表）安装连接方式（见下表）连接记号B3内螺纹B5B01N4真空口连接倒钩接头N6U4U64快换接头68A8安装连接方式外螺纹A10A14螺纹直径M3*0.5M5*0.8RS1/84 尼龙管6 尼龙管4PU 软管6PU 软管4 管子6 管子8 管子M8*1M10*1M14*128可选可选-可选-可选-可选可选-可选-1032-可选-可选-可选可选可选-可选-4050-可选-可选-可选-可选可选-可选适合吸盘直径2825028105028105010321050接管方式真空方式安装连接方式快换接头水平方向外螺纹SMS 款 ZPR 系列不带缓冲水平真

24、空口接管吸盘订购码：请参照 ZP 系列真空吸盘真空口连接（见下表）安装连接方式（见下表）连接真空口连接记号04快换接头0608A5外螺纹安装连接方式内螺纹A6A8B4B5B6B8软管/外螺纹4 软管6 软管8 软管M5*0.8M6*1M8*1M4*0.7M5*0.8M6*1M8*1.2528可选可选-可选可选-可选可选-1016可选可选-可选可选-可选可选-2032可选可选可选-可选可选-可选可选可选4050-可选可选-可选可选-可选可选接管方式真空方式安装连接方式SMS 款 ZPR 系列带缓冲水平真空口接管吸盘订购码：快换接头水平方向利用缓冲本体外螺纹请参照 ZP 系列真空吸盘缓冲形式 J：

25、可回转型 K：不可回转型缓冲行程（mm）缓冲行程610152025304050真空口连接（见下表）适合吸盘直径2825028105028105010321050连接真空口连接记号04软管/外螺纹4 软管6 软管8 软管M8*1M10*1M14*128可选可选-可选-1016可选可选-可选-2032可选可选可选-可选-4050-可选可选-可选快换接头0608A8安装连接方式外螺纹A10A14安装连接方式（见下表）真空发生器：喷嘴孔径达到真空程度真空检知开关模式1.0,1.5,2.0,2.5,3.0（mm）-50 以上，或者-85 以上设定调整式，或者设定值不可调整是式到达真空度0.5MPaSV

26、真空发生器参数概述SV 真空发生器详细参数：SV 真空发生器如何采购：世安提供的真空发生器具备特点：1、简单构造，使用寿命长。2、附带机械式真空开关的类型。3、有耐化学药品、耐瓦斯用材质，可在各种环境使用。世安真空发生器产品严格参照日本标准，真使用流体使用温度范围(S)给油使用压力范围质量（g）基本型、SK 型空气（非腐蚀 不然性气体）（0+60 度）不可用在冻结情况不要0.1-0.6SV-1080/120SV-15140/190SV-20350/460SV-25730SV-30A870空发生器所产生的真空度可达90Kpa 以后，可按客户要求定制化批量生产。项目 形式设定范围出货时设定值动作精

27、度动作电器定格（低抗负荷时）使用温度范围SK 型设定值调整-20 -53-46+/-5.34.0-13.3AS125V:5V AS250V:3A、DS240V:0.2A(0 +60 度)不可用在冻结情况真空发生器规格（材质）：真空发生器真空检知开关规格：型号 项目SV-10HSSV-10LSSV-15HSSV-15LSSV-20HS喷嘴孔径mm1.01.01.51.52.0吸入量e/min(ANR)27366395110到达真空度-kpa8557.28557.285空气消耗量e/min(ANR)4444100100180供给空气压力Mpa0.50.50.50.50.5SV-20LSSV-25H

28、SSV-25LSSV-30HSSV-30LS2.02.52.53.03.016516025022535057.28557.28557.21802652653853850.50.50.50.50.5真空发生器真空性能表：真空泵真空泵：以下几种型号选用最多：型号PK5008PS4020NPS3025NVSA5038BVSH1028每平方厘米的面积上产生的吸附力*（理论值）0.5（Kg）0.6（Kg）0.7（Kg）0.5（Kg）0.9（Kg）流量（L/min）820253828型号PK5008-24VPK5008-24V（长寿命型）PS4020N-24VPS4020N-24V（长寿命型）PS3025N-24VPS3025N-24V（长寿命型）VSA5038-24VVSH1028-24V平均无故障连续运行时间（满负载）2000 小时5000 小时2000 小时4000 小时2000 小时4000 小时2000 小时2000 小时24V 电压规格比 12V 电压规格的产品寿命长，应优先选用备注根据型号不同价格在 4201600 元/台。