真空吸盘的应用以及异形薄板零件工装设计
真空吸盘在数控加工中的研究和应用
更 高 的水平 。
‘
在直升机制造多项数控加工零件 中过程 中，有 十几项大型复杂零件 ，利用公司 目前现有的数控加工工艺方
法和加工经验 ，很难高效率、高质量地加工出合格零件 。如何解决这十几项大型复杂零件的数控加工难点 ，确定
合 理 的工艺 方法 ，是 完 成今年 全盘计 划 的关键 。
２ 工艺 方 案
图 １ Ｘ６５８０右斜框 上段 零件
一 ５ 一
昌河科 技 ２００７年第 １期
维普资讯
图 １为 Ｘ６５８０右斜框上段零件 ，是典型大型复杂零件 比较典型的一个 ，该轮廓尺寸为 ９４０ｍｍｘ５７０ｍｍｘ ９５ｍｍ，材料为 ７０５０／Ｔ７４５１，腹板仅有 １．５ｍｍ厚 ，腔体多 ，外型面是 曲率变化大的曲面，最大的困难是腔体筋高 转角４＂（Ｒ４、Ｒ５）、筋高不一致 、双面框的加工。为 了能达到高质高效加工出合格零件 ，解决问题的较为可行的办 法就 是使用 真空 吸盘工 装 。根据 进 口锅合 金饭材 塑性好 、变形 小 ，为 了提 高 数控切 削加 工 的效 率 ，一般 尽 量减 少 装夹 的次数 ，采用 工艺 孔 凸台技术 能够 减 少装央 次数 ，提 高加 效 率 。由于 内应 力 、切削 热 以及 装夹 的影 响 ，零 件 可能 出现变 形 、翘 曲 ，一 般解 决 的原则是 ：
维普资讯
真空吸盘在数Βιβλιοθήκη 力Ⅱ工 徐 平安 ［摘 要】 本文 结合公 司当前 数控加 工的 实际情 况 ，提 出解
目前 制约公 司数控 加 工瓶 颈 的途径 ；通 过对 真 空吸 盘原理 、工 设 计 的研 究 ，介 绍公 司 自行研 究、设 计 、制 造 的 真 空吸 盘 工装
但必 须保 证气 密性好 。
吸盘的原理,七年级下册科学
吸盘的原理,七年级下册科学吸盘的原理,助力机械手是目前工业市场上比较热门的一个工具，它可以节省人力、物力，并且可以很快的完成人工操作的部分，使得工作更有效率。
在这操作的过程中正空吸盘是一个必不可少的装备。
常用的真空吸盘有扁平吸盘、波纹吸盘、椭圆吸盘和特殊吸盘，可以根据物品的不同造型和实际的需求选择不同的真空吸盘。
那么这些真空吸盘都有哪些特点呢？一、扁平吸盘的性能：定位精度高，小巧的设计和小的内部容积能使抓取时间最小化，实现高侧向力，在平整的工件表面，宽密封唇具有最佳的密封特性。
抓取工件时，具有良好的稳定性，大直径吸盘的嵌入式结构可实现高的抽吸力(例如：盘型结构吸盘)，底部支撑，大而有效的吸盘直径，吸盘材料种类多。
变频吸盘典型的应用区域：搬运表面平整或稍微粗糙的扁平或轻微碟形的工件，如：金属板,纸箱, 玻璃板, 塑料件和木板。
二、波纹吸盘的特性：对与不平整的表面有良好的适应性，抓取工件时有提升的效果，不同高度的补偿，轻柔地抓取易损工件，柔软的底部波纹。
吸盘的柄部和上部波纹硬度高，柔软的适应性强的锥形密封唇，底部支撑，吸盘材料种类多。
波纹吸盘的典型的应用领域：搬运碟形的不平整的工件，如：汽车金属板，纸箱，塑料件，铝箔/热塑包装的产品，电子零件。
三、椭圆吸盘的性能：最佳的利用可吸取面,适用于长的凸面工件。
硬度增强的真空吸盘，尺寸小吸力大，像扁平和波纹吸盘一样通用，多样的吸盘材料，嵌入式结构有高的抓取力（盘型吸盘）。
椭圆吸盘的典型的应用区域:搬运狭长而且抓取面很小的工件，如管件，几何形工件，木条，窗架，纸箱，锡箔/热塑包装产品。
四、特殊吸盘：像普通吸盘一样具有普遍性，吸盘材料和形状的特殊性使其可用于特定应用区域/企业；特殊吸盘的典型的应用区域：搬运特殊性能的工件，如易碎的、多孔的、易变形的表面结构。
搬运钢板的真空吸盘概述
搬运钢板的真空吸盘概述搬运钢板的真空吸盘是一种机械装置，用于快速、高效、安全地搬运大型钢板。
它利用真空技术，通过负压吸附表面的钢板，同时具备强大的吸力和稳定的保持力，可以搬运各种尺寸和重量的钢板。
本文将对搬运钢板的真空吸盘进行详细的概述，包括其工作原理、结构组成、应用领域以及一些注意事项。
一、工作原理搬运钢板的真空吸盘的工作原理基于负压吸附和气体密封的原理。
当吸盘与钢板紧密接触时，空气被抽出吸盘内部，形成负压环境。
在这个过程中，吸盘与钢板之间的负压差形成了一个吸力，使得钢板紧密地贴在吸盘上，从而实现搬运。
二、结构组成1.吸盘本体：吸盘本体通常由橡胶材料制成，具有良好的耐磨、耐高温性能，可以在恶劣环境下使用。
吸盘上多设置有吸盘孔，用于产生负压环境。
2.真空泵：真空泵是搬运钢板的真空吸盘的核心部件，主要用于抽取吸盘内部的空气，产生负压。
真空泵一般由电机、风机和过滤器等组成。
3.控制系统：控制系统用于调节真空泵的工作状态和吸盘的吸力，通常由电子控制器和传感器等组成。
4.支撑装置：支撑装置是吸盘的承载部分，通常由吊装设备、悬臂式结构或机器人手臂等组成，用于平稳地提起和移动钢板。
三、应用领域搬运钢板的真空吸盘广泛应用于钢铁、建筑、船舶、汽车制造、机械加工等行业。
主要用于搬运和移动不同规格和重量的钢板，例如钢板切割、焊接、装配等环节。
真空吸盘可以快速吸附和释放钢板，提高搬运效率，减少人工劳动强度，同时保证了操作的安全性。
四、注意事项在使用搬运钢板的真空吸盘时1.定期检查和维护真空泵和吸盘，确保其正常工作。
检查吸盘孔是否堵塞、吸盘表面是否磨损严重等，并定期更换损坏的部件。
2.注意吸盘与钢板之间的接触情况，确保吸力的充分传递和保持。
不良的接触会导致吸力减弱，影响搬运效果。
3.在吊装和移动过程中，要确保钢板与周围的环境没有碰撞，以免损坏吸盘或钢板。
4.注意吸盘的使用环境，避免在高温、潮湿、腐蚀性、粘性等特殊环境下使用，以免影响吸盘的正常工作。
《真空吸盘》PPT课件
2021/5/27
Innovative Vacuum Automation
16
真空吸盘
- 主要类型 -
波纹吸盘
特性 • 1.5折, 2.5折和 3.5折波纹 • 对与不平整的表面有良好的适应性 • 抓取工件时有提升的效果 • 不同高度的补偿 • 轻柔地抓取易损工件 • 柔软的底部波纹 • 吸盘的柄部和上部波纹硬度高 • 柔软的适应性强的锥形密封唇 • 底部支撑 • 吸盘材料种类多
• Δp = p1 – p2 • 作用力与压力差和有效面积成比例关系、
•
F ~ Δp and F ~ A F = Δp x A
2021/5/27
Innovative Vacuum Automation
6
真空吸盘
- 功能原理 -
真空吸盘的重要特性
内部容积
内部容积：真空吸盘被抽空的内部容积，直接影响抽气时间。
• 应用 • 广泛的用于大量不同的应用领域。
2021/5/27
Innovative Vacuum Automation
11
真空吸盘
- 主要类型 -
扁平吸盘
扁平吸盘的技术参数
2021/5/27
Innovative Vacuum Automation
12
真空吸盘
- 主要类型 -
扁平吸盘 – 盘型
吸盘 SPU / SPC / SPK • 带金属嵌入件的吸盘 • 尺寸范围广 • 内部容积小 • 底部支撑 • 用于高负载搬运
22
真空吸盘
- 主要类型 -
波纹吸盘
波纹吸盘的技术参数
• 当在相同的直径下，为什么波纹吸盘的吸力小于扁平吸盘？ • 有效的吸取面积:
真空吸盘的应用的气动原理图
真空吸盘的应用的气动原理图1. 概述真空吸盘是一种常见的气动执行元件，广泛应用于工业自动化领域。
本文将详细介绍真空吸盘的气动原理图及其应用。
2. 气动原理图真空吸盘的气动原理图如下：•气源–压缩空气源：提供气源供应，通常是通过空气压缩机提供稳定的压力。
•气控装置–气压调节阀：调节气源压力，使其适应吸盘的工作需要。
–排气阀：控制气源的通断，实现吸盘的吸附和释放。
•真空吸盘–吸盘本体：使用高强度材料制成，具有一定的耐磨和耐蚀性。
–封闭腔体：与工件接触的一侧封闭，接通真空管路。
–真空接口：连接真空管路，通过与气控装置的排气阀控制吸附和释放。
•控制电磁阀：与气控装置配合使用，控制气源的通断。
•真空管路：将气源与真空吸盘连接，通过控制气压实现吸附和释放的控制。
3. 真空吸盘的应用真空吸盘具有以下几个典型的应用领域：3.1 自动化生产线真空吸盘在自动化生产线上广泛应用，主要用于以下方面： - 零件抓取：通过吸附物体表面形成负压，实现对零件的抓取和装配。
- 物料输送：通过吸附容器表面，实现物料的输送和定位，提高生产效率。
- 产品包装：利用真空吸盘固定产品，使得包装过程更加稳定和高效。
3.2 机器人技术真空吸盘在机器人技术中具有重要的应用： - 机器人抓取：通过吸盘对材料进行抓取和搬运，实现机器人的自动化操作。
- 精确定位：利用真空吸盘对工件进行定位，保证机器人操作的准确性和稳定性。
- 产品组装：利用真空吸盘将产品的各个零件进行组装，提高生产效率。
3.3 汽车制造真空吸盘在汽车制造领域中有以下应用： - 车顶安装：利用真空吸盘对车顶进行固定和安装，提高生产效率。
- 汽车内饰组装：通过真空吸盘对汽车内饰零件进行装配，提高装配质量和效率。
- 喷漆工艺：真空吸盘用于固定汽车外壳，使其在喷漆过程中稳定不移动。
3.4 电子制造真空吸盘在电子制造行业中有很多应用： - 芯片组装：通过真空吸盘对微小的芯片进行抓取和定位，提高组装效率和成功率。
真空吸盘的设计与应用
2004 年第 3 期
液压与气动
49
径向柱塞udy on Electronhydraulic Constant Power Control of the Radial Piston Pump
Wang Jian sen
( 兰州理工大学流体动力与控制学 院 , 甘肃 兰州 730050)
收稿日期 : 2003 09 16 作者简介 : 李雪梅 ( 1973 ) , 广东 肇庆人 , 讲师 , 硕士 , 主要 研究方向为液压与气动 , 化工及轻工机械。
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。
1 吸盘 2 吸盘箍
文献标识码: B
文章编号: 1000 4858( 2004) 03 0048 02
图 2 平直型真空吸盘工作原理示意图
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
图 1 平直型真空吸盘结构示意图
例如 , 某用户现在手上有一个 繴 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 繴 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
真空元件真空发生器真空吸盘的应用
真空元件真空发生器真空吸盘的应用随着客户对汽车产品质量要求的进一步提高，汽车企业自动化技术应用的程度将越来越高，汽车企业自动化的普及将提高设备的生产效率，进一步降低单件产品的生产成本。
与此同时，真空技术在汽车生产企业的应用也将越来越广泛，真空技术将更稳定、快速、便于监控维护。
在汽车车身制造的四大工艺--冲压、焊装、涂装、总装中，真空系统在冲压车间的应用最多，随着生产节拍的不断加快，最新的真空技术如何能满足冲压工艺不断严格的要求，保证在正确的时间将物料搬运到恰当的工位呢?在汽车车身制造的4大工艺-冲压、焊装、涂装、总装中，以冲压车间对真空系统的应用最多。
在冲压车间，主要是利用真空发生器产生真空，通过真空吸盘吸住工件，配合输送装置(机械手、快速送料装置等)在自动上下料等场合进行工位之间的搬运。
目前，真空系统主要包括:真空吸盘、真空发生器、控制阀、连接部件、安装部件等元器件，其中最关键的是真空吸盘和真空发生器。
真空吸盘真空吸盘是自动化系统中直接与工件接触的部件，也是最关键的部件。
随着汽车行业的不断发展，对生产效率要求不断提高，输送装置的速度也越来越快，同时进行冲压的钢板上会提前进行清洗、涂油，这样就要求真空吸盘必须能够承受很强的横向力，防止在搬运的过程中相对于吸取的工件产生滑移，保证工件送到下一工位时能够位置准确，不产生废件。
正是基于这样的需求，SHIAN公司开发出了汽车行业专用TWSA品牌吸盘。
SHI 汽车行业专用吸盘面积达并带有内部支撑，对汽车生产时常用的铝材或薄板不会造成变形，并且需抽真空的体积更小。
此外，专用吸盘特殊设计的内部构造，使其用于搞横向力时不受影响，适用于油性表面及各种很强的动态搬运。
真空发生器冲压线每天24小时，分三班运作，每班需要更换新夹具两到三次。
如果机器人上的真空夹具出现不可察觉的损坏，比如系统中产生漏真空。
那么，随着漏真空的增大，冲压件将无法搬运，造成损害。
有时甚至会使某个子系统崩溃，导致整个冲压线生产停滞，造成极大的经济损失。
真空吸盘的设计及应用
真空吸盘的设计及应用真空吸盘是一种利用负压原理来吸附物体的装置，其设计与应用非常广泛。
下面我将从真空吸盘的原理、设计要点以及应用领域等方面进行详细介绍。
一、真空吸盘的原理真空吸盘的工作原理主要是利用负压吸附物体。
当真空泵将容器内的气体排除后，容器内的压力降低，形成负压。
此时将真空吸盘贴于物体表面，通过负压吸附物体，使吸盘与物体之间产生密封，从而使物体被固定在吸盘上。
二、真空吸盘的设计要点1. 吸盘尺寸：吸盘的尺寸需要根据被吸物体的大小进行合理设计。
如果吸盘太大，对于小型物体会缺乏灵活性，反之如果吸盘太小，对于大型物体可能无法完成吸附。
因此，在设计吸盘尺寸时，需要综合考虑被吸物体的大小和形状。
2. 材质选择：吸盘通常由橡胶、硅胶等柔软材料制成，具有良好的密封性和耐磨性。
在特殊场合，如高温、化学腐蚀等环境下使用，可以选择耐高温或耐酸碱的特殊材质来制作吸盘。
3. 吸盘形状：吸盘的形状可以根据需求进行设计。
常见的吸盘形状有圆形、方形、椭圆形等。
圆形吸盘适用于平整的物体表面，而方形或椭圆形吸盘适用于不规则形状的物体。
4. 吸力调节：真空吸盘的吸力大小通常可以通过调整真空泵的负压大小来实现。
根据被吸物体的重量和吸附要求，可以适当调整吸力大小，以确保吸盘能够牢固地吸附物体。
三、真空吸盘的应用领域真空吸盘广泛应用于工业生产中的自动化生产线和机器人系统中。
主要应用领域包括：1. 自动化机械加工：在各种自动化机械加工中，真空吸盘能够稳固地吸附物体，提高生产效率。
例如，吸附金属板材、玻璃、陶瓷等物体，进行剪切、磨削、打磨等加工操作。
2. 包装与搬运：在包装行业，真空吸盘可以用于抓取和搬运各种形状和重量的物体，如纸箱、瓶罐等。
通过吸盘的稳定吸附作用，可以确保被搬运物体的安全性和稳定性。
3. 电子产品制造：在电子产品制造过程中，真空吸盘广泛应用于印刷电路板（PCB）的搬运和组装工作。
通过吸附PCB，可以提高组装的自动化程度和效率，同时避免对PCB的损坏。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
真空吸盘的应用以及异形薄板零件工装设计
摘要】本文结合当前岗位工作的实际情况，提出解决目前新型航天产品加工瓶
颈的途径；通过对真空吸盘的工作原理、工装设计的研究，介绍自行研究、设计、制造的真空吸盘工装在实际加工中的应用。
关键词：真空吸盘工装设计数控技术
1 概述
数控技术是制造工业现代化的重要基础，这个基础是否牢固直接影响到一个国家的经济
发展和综合国力，关系到一个国家的战略地位。
因此，世界上各工业发达国家均采取重大措
施来发展自己的数控技术及其产业。
近年来，面对航天产品在轻量化、高强度、精配合的要求不断提升，面对材料、设计
理念、工艺思想的不断革新，有数项产品利用目前现有的加工工艺方法和加工经验很难高效率、高质量地加工出合格零件，其中薄板类零件尤为突出。
如何解决这些产品的加工难点，
确定更为合理的工艺方法，是保证可靠、高效完成生产任务的关键。
2 薄板类零件的特点
薄板类零件普遍刚性差、强度低、精度高，在加工过程中容易产生变形和颤纹，零件的
加工质量难以保证。
在铣平面时，传统的加工方法是用虎钳夹紧零件的侧面。
夹紧力大，零
件易变形；夹紧力小，零件容易飞出，导致产品报废甚至威胁操作者的人身安全。
如果用压
板或螺钉压住零件铣平面，需要倒一次压板，零件平面度难以保证，对小型薄板零件更是无
法实现。
3 真空吸盘应用
真空吸盘属于通用夹具的一种，不仅适用于夹紧各种金属类零件，还可用于塑料、玻璃
等非磁性零件加工中的定位夹紧。
真空吸盘里即使吸进切削油、切削液也可以轻易地将其排出。
其结构简单、使用方便、故障少、维护简便，可加工各种不同形状、大小的零件，具体
适用范围如下： (1)薄壁薄板类零件。
对于薄板尤其是厚度在10mm以下的板类零件，无法在
其表面或侧面实施夹持。
真空吸盘的应用，不但可以对零件进行有效夹紧，而且保证零力矩
装夹避免了夹持侧面造成的零件变形。
同样真空吸盘也能解决一些薄壁壳体零件在加工中的
装夹问题，减少零件在加工中夹持或压紧造成的变形。
(2)外表面需要全部加工，又没有更有
效的夹紧方法的零件。
真空吸盘的使用，可根据零件吸着面的大小自动调整吸力大小，能更
快速有效地吸附零件，无须压板等辅助工装，在数控铣上可一次完成除基面外其余各面的加工。
(3)外观类及表面光洁度要求高的零件。
用普通夹持方法易夹伤的零件，如何能有效夹持
零件并保护零件表面不被夹伤，不破坏零件表面光洁度及形位精度是零件精加工中面临的一
个棘手的问题，真空吸盘的使用可以很好地解决此类问题。
(4)形状小，但需要进行复杂加工
的零件。
本次选购的真空吸盘最大吸着面积为350mm×350mm，但受密封槽限制，最小只能
加工25mm×25mm的零件。
只要零件上有一个基准平面，尺寸在25mm×25mm到
350mm×350mm之间，不受材料限制都可以在真空吸盘上吸着加工。
由此可见，真空吸盘的
适用范围比较广泛，能有效解决零件的定位夹紧问题，而且夹持方便可靠。
可提高工效及零
件的加工质量。
4 异形板类零件的加工
4.1真空吸盘的局限性：
a)真空吸盘工装的气密性是真空吸盘装夹零件的首要条件。
如果真空吸盘工装的气密性
不好，就容易造成真空度和压力值达不到要求，可能会出现零件夹紧力不足甚至不能夹紧导
致加工过程中零件位移或飞出而造成严重后果。
轻则产生质量问题，重则导致安全事故。
所
以在加工时要保证不伤及真空吸盘的表面，这就制约了薄板零件外形以及孔位和通腔的加工。
b)真空吸盘的密封槽设计是标准的正方形，遇到小面积异形薄板类零件，其可用来夹紧
的面积非常小，导致零件大部分面积悬空。
这样加工零件外形时力矩非常大，致使零件旋转，发生位移，或零件外围产生颤纹。
c)真空吸盘无法装夹面积小于最小密封槽范围的零件。
4.2真空吸盘工装原理及设计
为了最大程度的发挥真空吸盘的优势，突破其局限，解决工作中的实际问题，我们针对
小面积异形薄板在真空吸盘上的加工设计工装。
此工装旨在最大程度的保证装夹零件的真空
面积，且不受零件外形限制，具体方法如下：
a)按照真空吸盘的外形尺寸制厚度为10mm-15mm的铝板，根据需要加工零件的公差要
求保证铝板大面的平面度、平行度、表面粗糙度。
b)根据零件外形形状，于铝板上小于零件外形形状的区域内均匀制通孔。
要求孔的直径
不要大于欲加工零件面积的2%，各孔间距不要大于欲加工零件面积的10%。
c)在真空吸盘上布密封条，密封区域大于欲加工零件的形状、面积。
再将铝板固定在真
空吸盘上。
d)将欲加工零件在铝板上平置，保证铝板上的孔不露出欲加工零件。
4.3真空吸盘工装的优势
此工装不仅保证了真空吸盘的气密性，还最大程度的提高了真空度和压力值，实现了异
形薄板类零件的稳定装夹。
同时工装表面如在加工时被伤及，并不影响真空吸盘以及工装自
身的重复使用，这就实现了零件的外形加工、制孔等一系列不能在真空吸盘上直接进行的工作。
同时，如有需要可以在工装上制定位孔、螺纹孔，协助完成零件的精准定位和装夹。
对
于大批量的生产加工，可以对工装进行分区域制通孔，只要保证真空区域能够密封，即可实
现同时对多个零件的装夹、加工。
6 结束语
真空吸盘以及工装的使用，减少了传统夹持造成的零件变形，可以省去钳工和热处理校平；批量产品可以实现数件产品同时加工，省去了不必要的装夹和换刀时间，极大程度的提
高了加工效率；零件的装夹方面更加安全，避免了零件飞出造成的人身伤害。
其研制及应用的成功意味着我院数控加工发展开辟了一条全新的途径，标志着我院在加工薄板类零件工艺方法上的重大突破。