真空吸盘上料机总体设计
毕业设计(论文)-真空吸盘自动上料机械臂设计(全套图纸)[管理资料]
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理工学院毕业设计学生姓名：学号：专业：机械设计制造及其自动化题目：真空吸盘自动上料机械臂设计指导教师：评阅教师：2017 年 6 月在当下生产过程中正在向机械化，与自动化方向发展。
在机械工业中装卸、装配等环节中利用的机械手会越来越广泛。
它可最大限度减少工人的劳动强度，改善产品的生产质量。
真空式上料机械臂采用了两个旋转关节和一个运动关节；两个回转关节完成x，y目标的运动，而移动关节则完成z目标的运动。
工业机械手是一种模仿人手的一部分抓举形式，按照事先设定好的程序，完成抓取、搬运工件等一系列运动。
它在二十世纪五十年代就已经在工厂里工作了，是在搬运机械手的基础上成长起来的一种机器，开始主要实在上下料和搬运工件等工作形势中，随着运用领域的不段发展，当下主要用来夹持工具和完成大部分的作业。
在当代生产中，它可以代替人大部分的工作量，改善工人的活动情况，提高生产效益。
全套图纸加153893706关键词机械手真空式搬运工件目录1 绪论 (1)真空吸盘上料机械手的定义 (1) (1)2方案设计 (3)主要技术参数见表2-1 (3)结构特点如下图2，图3： (3)3手指真空吸盘设计 (5)设计时要注意的问题 (5)零件的计算 (6)吸盘吸附力的计算 (6)4液压缸的设计 (7)液压缸主要尺寸的确定 (7)强度的校核 (7)5小臂结构设计 (8)设计时注意的问题 (8)6大臂结构设计 (10) (10)、Z2和Z3、Z4的设计校核 (11)轴 的设计及校核 (14)轴Ⅱ的设计及校核 (22)7轴承的选取及校核 (30)Ⅰ上轴承的选取和校核 (30)Ⅱ上轴承的选取和校核 (31)8键的选取及校核 (32)Ⅰ上键的选取和校核 (32)Ⅱ上键的选取和校核 (32)9电机的选取 (33)10机身设计 (33)设计时注意的问题 (33)自由度的选择 (33)结束语........................................................................................ 错误!未定义书签。
真空吸盘的结构和工作原理
真空吸盘的结构和工作原理真空吸盘是一种利用负压原理来实现吸附与固定物体的装置。
它通常由吸盘主体、吸盘连接管道、负压源和控制系统组成。
吸盘主体是真空吸盘的核心部分，它的结构决定了其吸附与固定的能力。
下面将详细介绍真空吸盘的结构和工作原理。
一、真空吸盘的结构1.吸盘主体：吸盘主体通常由吸盘底座和吸盘口组成。
吸盘底座是吸盘的支撑件，它一般采用铸铁、铝合金等材质，具有高强度和稳定性。
吸盘口是吸附和固定物体的部分，一般采用柔性材质制成，常见的材质有橡胶、硅胶等。
吸盘口的形状和尺寸可以根据不同的需求设计，常见的形状有圆形、方形、椭圆形等。
2.吸盘连接管道：吸盘连接管道将吸盘主体与负压源连接起来，它通常由软管或金属管制成。
软管连接方式简单灵活，适用于各种场景；金属管连接方式结构牢固，适用于承受较大吸力的情况。
4.控制系统：真空吸盘通常需要一个控制系统来控制吸盘的工作状态。
控制系统可以手动操作或自动化控制，根据需求选择。
控制系统可以包括开关、压力传感器、气动元件等，用于控制负压源的启停和吸盘的吸附与释放。
二、真空吸盘的工作原理1.吸盘连接负压源：将吸盘连接管道连接到负压源上，打开负压源。
负压源启动后，产生一个相对于大气压力较低的负压，即形成真空环境。
2.吸附与固定：当负压源启动后，吸盘底部的压力迅速下降，形成一个真空环境。
此时，吸盘口与物体表面贴合，吸附在物体表面。
通过负压的作用，吸盘与物体之间产生一个吸附力，将物体牢固吸附在吸盘上。
3.释放：当需要释放吸附物体时，可以通过关闭负压源来中断负压供应，使吸盘内部恢复正常大气压力。
这样一来，吸盘与物体之间的负压力消失，物体就会从吸盘上脱离。
总结：通过控制负压源的启停和负压的大小，可以实现吸盘的吸附与释放。
真空吸盘工作原理简单直观，适用于各种场景和需求，已被广泛应用于自动化生产线、物流等行业。
一种多用真空吸具的设计
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
一种多用真空吸具的设计
本文介绍了普通真空吸具的结构组成，针对使用同一个吸具吸取不同曲率半径外球面工件的设计需求，分析了实现途径，设计了一种采用球头密封结构的可摆动型真空吸盘。
在此基础上，对普通真空吸具进行了改进设计，介绍了多用真空吸具的结构组成、工作原理，并介绍了真空吸取力的计算方法，以及关键参数的选用建议。
真空吸具是一种特殊的真空装置，当与工件贴合时，能形成封闭的真空腔，通过对真空腔抽真空而形成内外气压差，从而达到吸住工件和吊运工件的目的。
在起吊搬运光滑外形面的工件时，多采用真空吸具。
针对不同曲率外形面的工件，过去往往需要使用多个真空吸具进行吊装，更换频繁，使用不便。
本文介绍了一种多用真空吸具的结构及工作原理，并介绍了关键参数的计算方法。
1、真空吸具结构设计1.1、普通真空吸具结构
真空吸具结构组成通常分为吸具壳体、密封圈(真空吸盘)、真空阀门及真空计等真空辅助元器件。
壳体上装密封圈的部位称为接口，接口装上密封圈后称为吸口，吸取工件的形状决定了吸口的形状。
某球形工件，其外表面有多处通孔及沟槽，不能使用大吸口进行吸取，设计为采用三个吸盘密封吸取的结构，如要实现一个吸具能吸取不同曲率半径的外球面工件，必须实现吸具的吸口尺寸和角度可以调节。
针对此需求，设计了一种采用球头密封结构的可摆动真空吸盘，其结构如采用球头摆动型吸盘的多用吸具，主要由起吊杆、吸具焊接体、真空阀门、球头摆动型真空吸盘、真空表等部件组成。
工作时，球头摆动型吸盘摆动一定角度，与工件的外形面自适应贴合，从而实现一种真空吸具。
《真空吸盘》PPT课件
2021/5/27
Innovative Vacuum Automation
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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
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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
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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
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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
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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
(完整版)真空吸盘设计计算
真空吸盘设计计算真空：指在给定的空间内，气压低于一个标准大气压时的气体状态。
真空度：以标准大气压为0参考的负大气压的值，单位一般用bar。
单位：1bar=0.1MPa=100KPa 0.001bar = 0.1KPa =100Pa抽吸量：真空产生装置的抽吸能力；在一定时间内真空装置所能产生的真空流量。
单位为L/min或m³/H。
一、真空吸盘的选定顺序：1.1）充分考虑工件的平衡，明确吸着部位以及吸盘个数、吸盘直径；由使用环境及工件的形状、材质确认吸盘的形状、材质及是否需要缓冲器；1.2）由已知的吸着面积（吸盘面积X个数）和真空压力求得理论吸吊力。
吸盘的实际吊力应考虑吸吊方法及移动条件和安全率；1.3）工件的质量与吸吊力进行比较，要令吸吊力＞工件质量，计算出必要且充分的吸盘直径（吸盘面积）；二、真空吸盘选定时的要点：2.1）理论吸吊力由真空压力及真空吸盘的吸着面积决定，在静态条件下得出的数值，实际使用时还应根据实际状态给予足够的余量以确保安全；2.2）真空压力并非越高越好，当真空压力在必要情况以上时，吸盘的磨损量增加，容易引起龟裂，使吸盘寿命变短；真空压力设定过高，不但响应时间变长，发生真空必要的能量也会增大；2.3）当吸盘相同时，真空压力为2倍，理论吸吊力也为2倍；当真空压力相同时，吸盘直径为2倍，理论吸吊力则为4倍；如下例：2.4）真空吸盘的剪切力（吸着面和平行方向的力）与力矩都不强，应用时，考虑工件的重心位置，使吸盘受到的力矩最小；2.5）使用时不但要使移动时的加速度尽可能小，还要充分考虑风压及冲击力；若在移动时的加速度缓和，则预防工件落下的安全性能就变高；2.6）应尽量避免真空吸盘吸着工件垂直方向的面向上提升（垂直吸吊），不得已的情况下应考虑安全率；2.7）由于真空度和所需能量不是成等比关系，建议：吸气密性材料，真空度选60%-80%；吸透气性材料，真空度选择20%-40%。
吸力可以通过加大抽吸力和真空吸盘的真空面积来加大。
吸盘设计方法
吸盘设计方法1. 引言在许多生物中，吸盘的形状和功能已经过多年的演化和优化，以便提供最佳的黏附和粘附效果。
然而，在工程设计中，吸盘的形状和结构通常需要经过大量的调查和优化才能实现优秀的对其应用环境的适应性。
在本文中，我们将探讨吸盘设计的一些常见方法和技巧，以帮助设计师开发出更好的吸盘应用。
2. 吸盘的基本原理吸盘是一种通过真空、前膜和后膜共同作用的装置，其中真空泵将气体从前膜引出，从而形成真空。
由于在前膜表面上方的大气压与后膜背面形成的真空的压力差异，吸盘可以在物体表面产生吸附力。
这种吸盘通常根据吸盘的用途和性能来确定其材料和形状。
3. 吸盘的运用吸盘通常被用于处理物体，例如将物体从一个位置移动到另一个位置。
此外，它们还可以用于悬挂重物，例如用于舞台和摄影摆设，和用于制造，例如用于印刷和生产。
因为吸盘需要密封而且是耐磨的，所以通常使用弹性橡胶或硅胶制造，这些材料可以提供柔韧性和高摩擦力。
4. 形状设计吸盘的形状通常是圆形或方形，但也可以是其他形状，例如异形或曲线。
其形状通常用于实现各种目标，例如优化黏附力或提高防滑效果。
此外，吸盘的形状还可以根据所需的接触面积进行调整，以便适应不同的应用场景。
通常，在设计吸盘的形状时，需要考虑以下因素：- 接触面积- 防滑能力- 重量和稳定性- 耐磨性和耐用性5. 材料选择吸盘的材料通常由需要锚定或附着的表面特性和粗糙度来确定。
吸盘的材料通常可以是任何弹性材料，例如橡胶、硅胶、甚至塑料。
此外，还可以考虑吸盘的耐用性和环境适应性。
例如，可在使用时暴露于高温、酸性、碱性或其他腐蚀性介质的吸盘，需要选择措施反应的材料。
6. 吸盘的表面处理吸盘表面也可以设计成不同的类型，以实现不同的目标。
例如，吸盘的表面可以光滑或粗糙，可以添加洞或花纹以提高接触能力和防滑性。
此外，表面处理还可以采用发泡或球形粒子来提供更好的黏附力和穿透物体。
7. 吸盘的电动化为了实现吸盘的可控制性和自动化，通常将吸盘集成到机械手臂或其他设备中。
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。
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毕业设计任务书
学生姓名院系机电工程学院专业、班级
指导教师姓名职称讲师从事
专业
力学是否外聘□是否
题目名称真空吸盘上料机总体设计
一、设计目的、意义
真空吸盘上料机是利用真空吊具实现板材加工上料的机械。
真空上料机是一种借助于真空吸盘来传送物料的输送设备，被广泛应用于生产和科研领域。
使用真空吸盘上料效率高，有效减少表面划伤，并大量节约人工，安全可靠，使用寿命长。
真空吸盘装置是依靠真空源产生的真空吸力来对物体进行起吊、搬运及夹持的一种机械。
和机械、电磁起吊装置相比，具有以下特点：(1)结构简单、成本低；(2)安装方便、操作容易；(3)维修费用少；(4)不损伤工件；(5)吸附、放开工件迅速；(6)工件材料的种类不限；(7)最大吸附力有限；
(8)难以得到准确的位置精度。
真空吸盘是真空吸附装置的执行元件，它将真空能转化为机械能。
真空吸盘设计的合理程度直接影响着真空吸附装置的工作性能。
本设计能实现全自动化的上下料，以及横向和纵向的运输，可以更好的应用于生产中，形成专业化和规模化生产，并且不断推陈出新，满足各行各业的需要。
通过本设计对其总体结构进行设计、计算，掌握基本的设计原理和方法，实现预定的功能。
二、设计内容、技术要求（研究方法）
1、进行总体方案设计，分析工作原理，确定主要参数，进行主体结构设计；
2、主要结构的设计，升降机构设计、真空结构、吸盘直径等的设计；
3、附件及辅助机构的设计，如横向和纵向行走机构等；
4、驱动装置、传动机构设计的设计、选型；
5、电气及控制系统设计。
主要设计参数：
待上板料，铝板；
板材尺寸：长2m、宽1.2m、厚100mm；
升降高度：2m；
横向行走距离：10m；
纵向行走距离：10m。