真空发生器及气动基本工作原理ppt课件
真空发生器原理
对于真空度的标识通常有两种方法：
1)“绝对压力”、“绝对真空度”（即比“理论真空”高多少压力)标识；
在实际情况中，真空的绝对压力值介于0～101.325KPa之间。绝对压力值需要用绝对压力仪表测量，在20℃、海
拔高度=0的地方，用于测量真空度的仪表(绝对真空表)的初始值为101.325KPa(即一个标准大气压)。
真空发生器原理
真空发生器的原理
真空发生器就是利用正压气源产生负压的一种新型，高效，清洁，经济，小型的真空元器 件，这使得在有压缩空气的地方，或在一个气动系统中同时需要正负压的地方获得负压变 得十分容易和方便。真空发生器广泛应用在工业自动化中机械，电子，包装，印刷，塑料 及机器人等领域。真空发生器的传统用途是吸盘配合，进行各种物料的吸附，搬运，尤其 适合于吸附易碎，柔软，薄的非铁，非金属材料或球型物体。在这类应用中，一个共同特 点是所需的抽气量小，真空度要求不高且为间歇工作。
PSI英文称为Pounds per square inch。P是磅pound，S是平方square，I是英寸inch。把所有的单位换成公制单
位就可以算出：1bar≈14.5psi
1psi=6.895kPa=0.06895bar 欧美等国家习惯使用psi作单位
示例1：输入压缩空气0.3Mpa时的真空度
2)“相对压力”、“相对真空度”(即比“大气压”低多少压力)来标识。
"相对真空度"是指被测对象的压力与测量地点大气压的差值。用普通真空表测量。在没有真空的状态下(即常压时)，
表的初始值为0。当测量真空时，它的值介于0到－101.325KPa（一般用负数表示）之间。
比如，一款真空发生器测量值为－75KPa，则表示真空发生器可以抽到比测量地点的大气压低75KPa的真空状态
SMC 真空系统ppt课件
压
力
Pvx63%
Ｐ
Ｔ１
２Ｔ１
３Ｔ１
T1 达到时间（sec） T2
Pv：最终真空压力
Ｔ１：到达最终真空压力Pv的63%的时间 ３Ｔ１：到达最终真空压力Pv的95%的时间
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SMCGZ Pneumatics Ltd.
真空系统
真空系统案例选型
INTERNATIONAL TRAINING
3.计算真空发生器最大吸入流量Ｑe
v d 2l
4000
d:配管的内径(mm)
L:配管的长度(m)
T:真空到达时间
40
SMCGZ Pneumatics Ltd.
真空系统
真空系统案例选型
INTERNATIONAL TRAINING
响应时间
T1
60v Q
T2 3T1
供给阀 (切换阀)
的动作
ＯＮ ＯＦＦ
Pv
真 空
Pvx95%
真空系统
真空系统案例选型
INTERNATIONAL TRAINING
• 当工件吸着有泄漏时，最大吸入流量应按以下标准计算
Qm
ax
(2
~
3)Q
(2
~
3)(60v T
QL
)
QL 11.1 SL
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SMCGZ Pneumatics Ltd.
真空系统
真空系统组成
真空压力开关
INTERNATIONAL TRAINING
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。
ZSP1
ZSE2
ZSE3
PSE1100
ZSE30A
18
真空发生器及气动基本工作原理教案资料
真空吸盘（二）
焊装在机器人抓手上面用的最多的就是这种扁平吸盘 圆形
椭圆形
11
真空吸盘（三）
圆形
椭圆形
12
真空吸盘（四）
13
常用气缸工作原理 （一）
下面有几种常见的运动气缸类型： 气动\无杆气缸.exe 气动\CM with sensor.exe 气动\CKZR.avi 气动\齒輪式旋轉氣缸.exe
operation
0
1
破坏真空
0
0
真空产生
1
1
真空破坏
1
0
关闭进气
5
真空发生器工作原理 （五）
真空发生器的动作过程
左图为真空发生器工作的四个阶段： 等待→吸气→真空保持→吹气 其动作与下图压力开关设定密切相关
6
真空发生器工作原理 （六）
PLC或者机器人如何判断工件拾取力度够够不够？
脱离是否到位不是由这个压力检测开关来管控的：工件脱离或者抓取到 位与否由工件传感器来判断
7
真空发生器工作原理 （七）
信号输出设置
Output 1，是为了给真空发生器吸气电磁阀一个信号。可以根据通道1的（H1\H1-h1) 设 定值来调整真空发生器在何时产生真空或在何时停止产生真空，从而达到一个节气的目 的 Output 2，是为了给外部机械手一个信号（H2/H2-h2)表示机械手已经抓紧了工件，这时 候机械手可以运动了
H1或H2是上限值 ：当真空度达到时，传感器就输出高电平（相应通道LED亮）
h1或h2是差值：通过调节h1或h2来调节两个通道的下限值，该下限值为H-h(H1-h1/H2h2)， 当真空传感器检测到真空压力低于该下限值时，真空传感器停止输出高电平。
真空发生器原理
真空发生器原理技术知识技术知识真空发生器就是利用正压气源产生负压的一种新型，高效，清洁，经济，小型的真空元器件，这使得在有压缩空气的地方，或在一个气动系统中同时需要正负压的地方获得负压变得十分容易和方便。
真空发生器广泛应用在工业自动化中机械，电子，包装，印刷，塑料及机器人等领域。
真空发生器的传统用途是吸盘配合，进行各种物料的吸附，搬运，尤其适合于吸附易碎，柔软，薄的非铁，非金属材料或球型物体。
在这类应用中，一个共同特点是所需的抽气量小，真空度要求不高且为间歇工作。
真空发生器的工作原理是利用喷管高速喷射压缩空气,在喷管出口形成射流,产生卷吸流动.在卷吸作用下,使得喷管出口周围的空气不断地被抽吸走,使吸附腔内的压力降至大气压以下,形成一定真空度.技术知识压缩空气与真空度的关系技术知识真空定义:是指在给定的空间内，压强低于101325帕斯卡(也即一个标准大气压强约101KPa)的气体状态。
对于真空度的标识通常有两种方法：1)“绝对压力”、“绝对真空度”(即比“理论真空”高多少压力)标识；在实际情况中，真空的绝对压力值介于0~101.325KPa之间。
绝对压力值需要用绝对压力仪表测量，在20℃、海拔高度=0的地方，用于测量真空度的仪表(绝对真空表)的初始值为101.325KPa(即一个标准大气压)。
2)“相对压力”、“相对真空度”(即比“大气压”低多少压力)来标识。
"相对真空度"是指被测对象的压力与测量地点大气压的差值。
用普通真空表测量。
在没有真空的状态下(即常压时),表的初始值为0。
当测量真空时，它的值介于0到-101.325KPa(一般用负数表示)之间。
比如，一款真空发生器测量值为-75KPa,则表示真空发生器可以抽到比测量地点的大气压低75KPa的真空状态本公司真空压力开关以相对真空度来表示数值单位换算：常用的真空度单位有Pa、Kpa、Mpa、大气压、公斤(Kg/cm2)、mmHg、mbar、bar、PSI,atm等。
真空发生器
1、真空发生器的工作原理真空发生器的工作原理是利用喷管高速喷射压缩空气，在喷管出口形成射流，产生卷吸流动.在卷吸作用下，使得喷管出口周围的空气不断地被抽吸走，使吸附腔内的压力降至大气压以下，形成一定真空度。
如图1所示。
图1 真空发生器工作原理示意图由流体力学可知，对于不可压缩空气气体(气体在低速进，可近似认为是不可压缩空气)的连续性方程A1v1= A2v2式中A1，A2----管道的截面面积，m2v1，v2----气流流速，m/s由上式可知，截面增大，流速减小；截面减小，流速增大。
对于水平管路，按不可压缩空气的伯努里理想能量方程为P1+1/2ρv12=P2+1/2ρv22式中P1，P2----截面A1，A2处相应的压力，Pav1，v2----截面A1，A2处相应的流速，m/sρ----空气的密度，kg/m2由上式可知，流速增大，压力降低，当v2>>v1时，P1>>P2。
当v2增加到一定值，P2将小于一个大气压务，即产生负压.故可用增大流速来获得负压，产生吸力。
按喷管出口马赫数M1(出口流速与当地声速之比)分类，真空发生器可分为亚声速器管型(M1<1)，声速喷管型(M1=1)和超声速喷管型(M1>1).亚声速喷管和声速喷管都是收缩喷管，而超声速喷管型必须是先收缩后扩张形喷管(即Laval喷嘴).为了得到最大吸入流量或最高吸入口处压力，真空发生器都设计成超声速喷管型。
2、真空发生器的抽吸性能分析2.1、真空发生器的主要性能参数①空气消耗量：指从喷管流出的流量qv1。
②吸入流量：指从吸口吸入的空气流量qv2.当吸入口向大气敞开时，其吸入流量最大，称为最大吸入流量qv2max。
③吸入口处压力：记为Pv.当吸入口被完全封闭(如吸盘吸着工件)，即吸入流量为零时，吸入口内的压力最低，记作Pvmin。
④吸着响应时间：吸着响应时间是表明真空发生器工作性能的一个重要参数，它是指从换向阀打开到系统回路中达到一个必要的真空度的时间。
《气动基础知识》课件
02
03
过滤器
用于清除压缩空气中的尘 埃和水分，保证气动系统 的清洁度。
减压阀
调节压缩空气的压力，使 其稳定在所需的工作压力 范围内。
油雾器
将润滑油混入压缩空气中 ，为气动元件提供润滑， 延长使用寿命。
气缸与活塞
气缸
气动系统的执行元件，通过压缩 空气驱动活塞运动，实现机械能 输出。
活塞
气缸中的关键部件，在气缸内往 复运动，将压缩空气的能量转化 为机械能。
THANKS
《气动基础知识》ppt课件
目 录
• 气动系统概述 • 气动元件与装置 • 气动回路与控制 • 气动系统设计 • 气动系统维护与故障排除
01
气动系统概述
气动系统的定义与组成
总结词
气动系统的定义、组成和工作原理
详细描述
气动系统是以压缩空气为工作介质，通过气动元件和气动控制阀等组成的系统 ，实现气体的压缩、传输、分配和消耗等过程。气动系统通常由气源、气动执 行元件、控制元件和辅助元件等部分组成。
则将使用过的压缩空气排出到大气中。
逻辑控制回路
总结词
逻辑控制回路用于实现气动逻辑控制功能，通过逻辑门电路和继电器等控制元件实现复 杂的逻辑关系。
详细描述
逻辑控制回路利用逻辑门电路和继电器等控制元件，通过组合不同的逻辑关系，实现复 杂的控制功能。例如，通过使用与门、或门和非门等逻辑门电路，可以实现各种复杂的 逻辑控制关系，如顺序控制、条件控制等。同时，通过使用继电器等控制元件，可以实
气动马达
气动马达
一种将压缩空气的能量转化为机械能的装置，用于驱动设备 运转。
马达类型
包括叶片式、活塞式和旋转式等，根据不同的应用需求选择 合适的类型。
真空发生器及气动基本工作原理课件
7
真空发生器工作原理 （八）
常用管路排布形式
8
真空吸盘（一）
真空吸盘是用来提升、搬运、翻转物体的一种真空执行元件，是真空发生器和 工件之间的连接部件。使用条件和工作环境是选择吸盘材料的重要因素，吸盘 选型因素主要有：外观形状、材料、和其他技术参数。 真空吸盘基本形状和类别： 扁平吸盘 波纹吸盘 具有特殊工作原理的吸盘 每种形状都有其特殊的优势，使用不同的材料可提高或改善吸盘的性能。
工作循环开始，进气阀打开，吹气阀 关闭，真空发生器开始产生真空度， 吸盘开始吸紧；
达到真空度到达设定值H1时，压力开 关会切换到右侧②关闭进气，真空发 生器内保持一定的真空度，吸盘保持 吸紧状态；
收到有吹气信号，吹气阀打开，真空
破坏，吸盘释放工件。具体信号动 作见下表。
Vacuu m
pilot
Blowoff pilot
operation
0
1
破坏真空0Biblioteka 0真空产生1
1
真空破坏
1
0
关闭进气
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真空发生器工作原理 （五）
真空发生器的动作过程
左图为真空发生器工作的四个阶段： 等待→吸气→真空保持→吹气 其动作与下图压力开关设定密切相关
5
真空发生器工作原理 （六）
PLC或者机器人如何判断工件拾取力度够够不够？
脱离是否到位不是由这个压力检测开关来管控的：工件脱离或者抓取到 位与否由工件传感器来判断
6
真空发生器工作原理 （七）
信号输出设置
Output 1，是为了给真空发生器吸气电磁阀一个信号。可以根据通道1的（H1\H1-h1) 设 定值来调整真空发生器在何时产生真空或在何时停止产生真空，从而达到一个节气的目 的 Output 2，是为了给外部机械手一个信号（H2/H2-h2)表示机械手已经抓紧了工件，这时 候机械手可以运动了
03_真空发生器
12.12.2014
Innovative Vacuum Automation
15
真空发生器
-气动式真空发生器 -
基本型真空发生器 SBP型 • 轻质塑料机身 • 开口式消音器 • 喷嘴尺寸范围广: 0.5 mm 至 2.5 mm • 有插头连接或者螺纹连接可选 • 安装简易，使用安装板即可 • 高真空度型 (HS)
典型应用领域: 普遍应用于真空系统中。尤其是高加速系统。建立分离式 发生器模块，对吸盘进行独立控制。
12.12.2014
Innovative Vacuum Automation
16
真空发生器
-气动式空发生器 -
基本型真空发生器 SBP型 • 应用实例
12.12.2014
Innovative Vacuum Automation
9
真空发生器
-气动式真空发生器 -
气动真空发生器的工作原理 重要特征参数
• 基于抽气量的抽吸能力的特征曲线
12.12.2014
Innovative Vacuum Automation
10
真空发生器
-气动式真空发生器 -
气动真空发生器的工作原理 重要特征参数
• 单位体积（1L)下得抽吸时间的特征曲线
Innovative Vacuum Automation
4
真空发生器
- 气动式真空发生器 -
气动真空发生器的工作原理 工作原理 • 基于“文丘里原理”来产生真空 • 压缩空气 直接进入真空发生器 (A) • 由于流经在发生器狭窄处B，压缩空气被加速了。于是，动压力增加而静压力 减小。
12.12.2014
12.12.2014
Innovative Vacuum Automation
真空发生器原理介绍.
真空发生器原理介绍真空发生器的工作原理是利用喷管高速喷射压缩空气,在喷管出口形成射流,产生卷吸流动.在卷吸作用下,使得喷管出口周围的空气不断地被抽吸走,使吸附腔内的压力降至大气压以下,形成一定真空度. 由流体力学可知,对于不可压缩空气气体(气体在低速进,可近似认为是不可压缩空气)的连续性方程A1v1= A2v2式中A1,A2----管道的截面面积,m2v1,v2----气流流速,m/s由上式可知,截面增大,流速减小;截面减小,流速增大.对于水平管路,按不可压缩空气的伯努里理想能量方程为P1+1/2ρv12=P2+1/2ρv22式中P1,P2----截面A1,A2处相应的压力,Pav1,v2----截面A1,A2处相应的流速,m/sρ----空气的密度,kg/m2由上式可知,流速增大,压力降低,当v2>>v1时,P1>>P2.当v2增加到一定值,P2将小于一个大气压务,即产生负压.故可用增大流速来获得负压,产生吸力.按喷管出口马赫数M1(出口流速与当地声速之比)分类,真空发生器可分为亚声速器管型(M1<1),声速喷管型(M1=1)和超声速喷管型(M1>1).亚声速喷管和声速喷管都是收缩喷管,而超声速喷管型必须是先收缩后扩张形喷管(即Laval喷嘴).为了得到最大吸入流量或最高吸入口处压力,真空发生器都设计成超声速喷管型.真空发生装置即文丘里管的原理文氏管是文丘里管的简称，文丘里效应的原理则是当风吹过阻挡物时，在阻挡物的背风面上方端口附近气压相对较低，从而产生吸附作用并导致空气的流动。
文氏管的原理其实很简单，它就是把气流由粗变细，以加快气体流速，使气体在文氏管出口的后侧形成一个“真空”区。
当这个真空区靠近工件时会对工件产生一定的吸附作用。
如图所示压缩空气从文丘里管的入口A进入，少部分通过截面很小的喷管B排出。
随之截面逐渐减小，压缩空气的压强增大，流速也随之变大。
`这时就在D吸附腔的进口内产生一个真空度，致使周围空气被吸入文氏管内，随着压缩空气一起流进扩散腔内增加气体的流速，之后通过消音装置减少气流震荡。
真空发生器的工作原理
真空发生器的工作原理简介：真空发生器是一种用于产生和维持高真空环境的设备，广泛应用于科研实验室、工业生产和医疗领域。
它通过抽取空气分子来降低气体压力，从而创造出一个几乎没有气体分子的环境。
一、真空发生器的基本原理真空发生器的工作原理基于气体分子的运动和压力差。
当真空发生器开始运行时，它会通过一系列的操作将气体分子从封闭的空间中抽取出来，使压力下降，从而形成真空环境。
1. 抽气过程真空发生器通常采用机械泵或分子泵等抽气装置来抽取气体分子。
机械泵通过旋转叶片或活塞的方式将气体分子推向抽气口，从而降低气体压力。
分子泵则利用电子束或离子轰击等方法将气体分子抽取出来。
2. 气体分子扩散在抽气过程中，气体分子会在真空发生器内部扩散。
由于气体分子之间的碰撞和运动，它们会自发地从高压区域向低压区域扩散。
这种扩散过程会导致气体压力的均匀分布。
3. 气体分子的排除真空发生器还会通过其他手段排除气体分子，以进一步降低气体压力。
例如，可以利用冷阱或吸附剂吸附气体分子，或者使用分子筛等材料选择性地过滤特定的气体分子。
二、真空发生器的应用领域真空发生器在许多领域都有重要的应用，下面列举了几个典型的应用领域：1. 科学研究真空发生器在物理学、化学、材料科学等领域的科学研究中起着至关重要的作用。
它可以为实验室提供高真空环境，用于研究材料的物理性质、表面反应等。
2. 工业生产在一些工业生产过程中，需要在特定环境下进行加工和处理。
真空发生器可以为这些工业生产提供所需的高真空环境，例如半导体制造、光学薄膜沉积等。
3. 医疗领域医疗设备中的一些核磁共振成像（MRI）仪器、电子显微镜等需要在高真空条件下工作。
真空发生器可以为这些医疗设备提供所需的高真空环境，确保设备的正常运行。
三、真空发生器的性能参数真空发生器的性能参数对于不同的应用领域有不同的要求。
下面是一些常见的性能参数：1. 抽气速度抽气速度是指真空发生器在单位时间内抽取气体分子的能力。
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真空吸盘（二）
焊装在机器人抓手上面用的最多的就是这种扁平吸盘 圆形
椭圆形
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真空吸盘（三）
圆形ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
椭圆形
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真空吸盘（四）
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SUCCESS
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2019/5/9
常用气缸工作原理 （一）
下面有几种常见的运动气缸类型： 气动\无杆气缸.exe 气动\CM with sensor.exe 气动\单动气缸-弹簧复位伸
THANK YOU
2019/5/9
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真空发生器工作原理 （七）
信号输出设置
Output 1，是为了给真空发生器吸气电磁阀一个信号。可以根据通道1的（H1\H1-h1) 设定值来调整真空发生器在何时产生真空或在何时停止产生真空，从而达到一个节气的 目的 Output 2，是为了给外部机械手一个信号（H2/H2-h2)表示机械手已经抓紧了工件，这 时候机械手可以运动了
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常用气缸工作原理 （六）
无杆气缸
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电磁阀（一）
双控电磁阀
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电磁阀（二）
单控电磁阀
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电磁阀（三） 控制方式
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电磁阀（四）
控制方式
气动\阀的动作形式.exe
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气源处理元件和接头辅助元件
气动\A过滤器动作原理.exe 气动\AD_NC.自動排水器.exe
25
谢谢
周金锋
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SUCCESS
工作循环开始，进气阀打开，吹气阀 关闭，真空发生器开始产生真空度， 吸盘开始吸紧；
达到真空度到达设定值H1时，压力开 关会切换到右侧②关闭进气，真空发 生器内保持一定的真空度，吸盘保持 吸紧状态；
收到有吹气信号，吹气阀打开，真空
破坏，吸盘释放工件。具体信号动 作见下表。
Vacuu m
pilot
Blowoff pilot
operation
0
1
破坏真空
0
0
真空产生
1
1
真空破坏
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关闭进气
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真空发生器工作原理 （五）
真空发生器的动作过程
左图为真空发生器工作的四个阶段： 等待→吸气→真空保持→吹气 其动作与下图压力开关设定密切相关
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真空发生器工作原理 （六）
PLC或者机器人如何判断工件拾取力度够够不够？
脱离是否到位不是由这个压力检测开关来管控的：工件脱离或者抓取到 位与否由工件传感器来判断
绿灯亮了表示抓取力度 满足使用要求，可以进行动态运行。
8
真空发生器工作原理 （八）
常用管路排布形式
9
真空吸盘（一）
真空吸盘是用来提升、搬运、翻转物体的一种真空执行元件，是真空发生器和 工件之间的连接部件。使用条件和工作环境是选择吸盘材料的重要因素，吸盘 选型因素主要有：外观形状、材料、和其他技术参数。 真空吸盘基本形状和类别： 扁平吸盘 波纹吸盘 具有特殊工作原理的吸盘 每种形状都有其特殊的优势，使用不同的材料可提高或改善吸盘的性能。
出口的压力降低形成负压，从而湿空气从真空入口D进入，与离开喷嘴的压缩空气一起 从消音器C喷出。
3
真空发生器工作原理 （三）
真空产生的模拟动画
喷管
4
真空发生器工作原理 （四）
真空发生器的气路控制原理图
2
3
1
4
7 6
①②
1— 气源 2— 进气控制阀 3— 真空发生器 4— 单向阀 5— 真空压力开关 6— 吸盘 7— 吹气控制阀
H1或H2是上限值 ：当真空度达到时，传感器就输出高电平（相应通道LED亮）
h1或h2是差值：通过调节h1或h2来调节两个通道的下限值，该下限值为H-h(H1-h1/H2h2)， 当真空传感器检测到真空压力低于该下限值时，真空传感器停止输出高电平。
简单的说就是：红灯亮了表示真空度达到一定值可以关闭抽 真空功能，达到节气目的。
出.exe 气动\CKZR.avi 气动\齒輪式旋轉氣缸.exe
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常用气缸工作原理 （二）
带锁气缸
气动\CL.exe
16
常用气缸工作原理 （三）
锁头结构
17
常用气缸工作原理 （四）
单活塞杆带磁环伸缩气缸
单活塞杆无检测伸缩气缸
18
常用气缸工作原理 （五）
可偏心气缸：工装夹头或者定位销可以在安装板上不对称安装
真空发生器及气动基本工作原理
1
真空发生器工作原理 （一）
绝对压强
相对压强
真空度
真空度=（标准大气压—系统压强）/标 准 大气压
2
真空发生器工作原理 （二）
Tips 文丘里效应：当风吹过阻挡物时，在阻挡物的背风面上方端口附近气压相对较低，
从而产生吸附作用并导致空气的流动。 文丘里管原理：压缩空气进入真空发生器入口A，从狭窄的喷嘴B喷出，立即使喷嘴