真空吸盘系统介绍及各部件选型
真空吸盘吊具介绍
真空吸盘吊具一.真空吸盘吊具的用途1. 有色金属行业：铝锭、铝中厚板、飞机板、铜板、铜锭、铜卷、镁合金板材；2. 钢铁行业：钢锭、钢板、钢管、钢卷、锻件；3. 混凝土行业：混凝土预制构件、水泥板、片、柱、桩、桥梁、框架；4. 原材料行业：造纸、铝加工、木材加工、塑料加工等；5. 加工行业：机床、家电、玻璃、客车；各行各业都有应用，使用条件略有不同。
二．真空吸盘吊具的使用条件限制1. 被吸附的物体应无透气的孔洞（漏气）；2. 物体表面的沟槽应无直角；3. 被吸附物的表面应无冰层；4. 物体本身应应不是透气的物质（如松软透气的木箱，刨花板、海绵板）。
三.真空吸盘吊具的结构1.载体：因为真空吊具仅仅是吊具当中的一种形式，因此，它必须依托载体之上才能举升和移动物体；例如：行车（天车），起重机，装载机、挖掘机、叉车还有自制的悬臂和支架等等。
2.使用形式：A：一种是大型的（工程级），工程施工，安装大型设备，搬运大批货物等等；一般在1吨以上，欧洲技术先进的厂家能制造起吊能力80吨位的吊具。
B：另外有小型的（工艺级），它的横梁既作为储能器，又是支撑架或悬臂，这类吊具一般在车间当作机械手使用，是别的吊具所不能达到目的或效率的机械手；例如：搬运纸箱，薄板（铝板、合金板、纸板等）、木材、玻璃、塑料板、石材及其它致密材料；属于轻型的大约100公斤到1吨左右，是为了减轻劳动强度，或者别的吊具没法实现其功能所采用的，有些是因为被搬运的物体表面不能划伤或有痕迹而采用的（如加工好的产品，家用电器，家具等）3.结构形式：A：真空吸盘：根据工件的形状和重量，选用不同的吸盘；矩形的，不规则形状的（如抛物面曲线，弧度，扇形等等）；B: 控制单元：配有控制单元，可以实现吸取，提升和释放功能；也可以加装PC 计算机实现自动化控制，与别的设备联机使用；C: 提升单元：①有柔性的，装有提升管可以伸缩，从而实现工件的提升和移运；②有硬性的，加装在叉车，装载机上，工件的提升和移运由这些设备完成。
真空系统组成及各种真空泵的工作原理
真空系统组成及各种真空泵的⼯作原理真空系统的组成及各种真空泵的⼯作原理在真空实⽤技术中，真空的获得和测量是两个最重要的⽅⾯，在⼀个真空系统中，真空获得的设备和测量仪器是必不可少的。
⽬前常⽤的真空获得设备主要有旋⽚式机械真空泵、油扩散泵、涡轮分⼦泵、离⼦溅射泵、升华泵等。
真空测量仪器主要有U 型真空计、热传导真空计、电离真空计等。
随着电⼦技术和计算机技术的发展，各种真空获得设备向⾼抽速、⾼极限真空、⽆污染⽅向发展。
各种真空测量设备与微型计算机相结合，具有数字显⽰、数据打印、⾃动监控和⾃动切换量程等功能。
究竟什么是真空系统?⽤⼀句话来概括，就是⽤来获得有特定要求的真空度的抽⽓系统。
真空系统设计的基本内容：是根据被抽容器对真空度的要求，选择适当的真空系统设计⽅案，进⾏选、配泵计算；确定导管、阀门、捕集器、真空测量元件等，进⾏合理配置，最后划出真空系统装配图和零部件图。
真空应⽤设备种类繁多，但⽆论何种真空应⽤设备都有⼀套排除被抽容器内⽓体的抽⽓系统，以便在真空容器内获得所需要的真空条件。
举例来说：⼀个真空处理⽤的容器，⽤管道和阀门将它与真空泵连接起来，当真空泵对容器进⾏抽空时，容器上要有真空测量装置，这就构成了⼀个最简单的真空抽⽓系统(如图1)。
图1所⽰的最简单的真空系统只能在被抽容器内获得低真空范围内的真空度，当需要获得⾼真空范围内的真空度时，通常在图1所⽰的真空系统中串联⼀个⾼真空泵。
当串联⼀个⾼真空泵之后，通常要在⾼真空泵的⼊⼝和出⼝分别加上阀门，以便⾼真空泵能单独保持真空。
如果所串联的⾼真空泵是⼀个油扩散泵，为了防⽌⼤量的油蒸⽓返流进⼊被抽容器，通常在油扩散泵的⼊⼝加⼀个捕集器——⽔冷障板(如图2所⽰)。
根据要求，还可以在管路中加上除尘器、真空继电器规头、真空软连接管道、真空泵⼊⼝放⽓阀等等，这样就构成了⼀个较完善的⾼真空系统。
凡是由两个以上真空泵串联组成的真空系统，通常都把抽低真空的泵叫做它上⼀级⾼真空泵的前级泵(或称前置泵)，⽽最⾼⼀级的真空泵叫做该真空系统的主泵，即它是最主要的泵，被抽容器中的极限真空度和⼯作真空度就由主泵确定。
真空系统元件及连接
起源进入气缸上下部。密封垫片13、华 赛胶圈14、活塞15，将气缸分为两部分， 并移动与气缸之中，从而控制阀门的开
闭
5、挡板阀
6、翻板阀
下图为三种不同结构的真空翻板阀。他们利用压缩空气作为阀板翻转的 动力源。在阀门发开或关闭的过程中，阀板的运动有一个翻转过程，能 翻转一个角度。图13-10所示的阀门结构中，阀盖的翻转靠四连杆机构 实现，阀盖能实现90°翻转。13-11的结构中，靠滚轮将阀盖档翻，此结 构的发明阀盖不能翻转90°。图13-12的阀门结构简单，总高度低，阀板 能翻转90°在翻板阀中，当阀板翻转90°是流导较大
超高真空针阀结构如图。针 阀是一种微调阀，其阀塞维 针形，主要用做调节气流量， 微调阀要求阀口开启逐渐变 大，从关闭到开启最大能连 续细微地调节。针形阀塞既 能实现这种功能。针形阀塞 一般用经过淬火的钢制长针， 而阀座是用锡、通等软质材 料制成。阀针与阀座见的密 封是依靠其锥面紧密配合大 道的。阀针的锥度有1：50 和6°两种，阀椎体表面要经 过精细研磨。途中的阀杆与 阀座间的密封是靠波纹管实 现的。
1、开关电路。如图13-1，当高真空阀2和前级阀4关闭，预抽阀7打开时，机 械真空阀抽真空，气流流经预真空抽气管道。当阀7打开，机械阀可单独对扩 散阀抽真空。当阀2和阀4同时打开时，扩散泵和机械泵可同时工作，对容器 进行抽真空，此时气流刘静扩散阀。阀门在这种工艺操作中的作用是开关气 路，改变气流的流经路线。
8、针阀
通常的高、低真空阀门，密封 垫圈的材料为橡胶，不能承受 高温烘烤。因而不能使用在高 真空设备上。能使用在超高真 空设备上的超高真空阀门必须 满足：
真空吸盘 原理
真空吸盘原理
真空吸盘是一种通过真空负压来吸附物体的装置。
其工作原理基于物理学中的气压差原理。
真空吸盘通常由一个密封的腔体和一个连接到腔体的真空管组成。
当真空管连接到一个真空源（如真空泵）时，吸盘内部的空气被抽出，形成一个低压区域。
根据气压差原理，吸盘外部的大气压会将物体压向吸盘，从而实现物体的吸附。
在吸附过程中，物体与吸盘之间会形成一个密封的空间，防止外部空气进入吸盘内部。
这使得吸盘能够保持吸附状态，即使在物体移动或承受外部力的情况下也能保持稳定。
真空吸盘的优点包括不需要直接接触物体表面、对物体表面无损伤、能够吸附不同形状和尺寸的物体等。
它们在自动化、搬运、装配等领域得到广泛应用。
需要注意的是，真空吸盘的吸附能力受到多种因素的影响，如吸盘的尺寸、形状、材质以及物体的表面特性等。
在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的真空吸盘，并进行合理的设计和使用。
希望以上解释对你有所帮助！如果你对真空吸盘的具体应用或其他方面有更多疑问，欢迎继续提问。
真空吸盘原理
真空吸盘原理
吸盘主要由三部分组成：真空发生器、压缩气体（或惰性气体）和吸附装置。
真空发生器用来产生大量的负离子，负离子在与气体混合后被激活并释放出电子。
气体被引入到一个特殊的真空室内，这些室中充满了高浓度的惰性气体，它们能够有效地吸收气体里面的氧分子，同时将其转化为电子，从而使气体分子得以电离，从而达到吸附的目的。
吸附装置是利用一对磁极相互排斥的原理制造的，当气体流过这两个磁极时，就会吸引它们的磁极。
由于磁场之间存在着巨大的作用力，所以这种吸附现象也可称为“静电吸附”。
真空吸盘有哪些种类【大全】
真空吸盘的种类有很多，常用的真空吸盘包括椭圆吸盘、波纹吸盘、扁平吸盘和特殊吸盘。
下面小编就来详细的解说一下各类吸盘的性能特征。
1)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。
2)波纹吸盘的特性：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。
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。
3)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。
4)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。
真空吸附装置
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。
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。
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。
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Pvx95%
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
真空系统
真空系统案例选型
3.计算真空发生器最大吸入流量Ｑe
Qe 28.5 17 L / min
真空发生器：Q1 CQ • Qe
Q 1.4160v 1.41 60 0.1 8.5L / min
T
1.0
V:真空发生器或真空切换阀至吸盘的配容积
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
真空系统
真空系统60v Q
T2 3T1
供给阀 (切换阀)
的动作
ＯＮ ＯＦＦ
Pv
真 空
1.84 3.27 5.10 8.65
13.1
20.4
31.9
52.3
81.9
127
1.70 3.02 4.71 7.98
12.1
18.8
29.5
48.2
75.6
118
1.56 2.77 4.32 7.32
11.1
17.3
27.0
44.2
69.3
108
1.42 1.27
2.52 2.26
3.93 3.53
真空系统
真空系统案例选型
• 例:水平上吊20kg平板玻璃,已知吸附容积V=0.1L，连接管长L=1m,要求 吸着响应时间T≤1.0s,选吸盘及真空发生器.
解：1.工件重W=20X9.8=196N,因板玻璃面积较大，预选6个直径为 50 mm的吸盘，选安全率t=4,求出吸吊所需的真空度
p
真空系统
真空系统组成
真空压力开关
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
真空系统
真空系统组成
真空过滤器
将由真空吸盘从大气中吸的的污染物（主要为尘埃）进行隔离排除， 确保真空发生器不会堵塞，正常工作。 不能用AF系列过滤器取代ZF系列过滤器（负压段）。当过滤器两 端压降大于0.02Mpa时，滤芯应卸下清洗或更换。
真空切换阀：Q1 CQ 11.1Sc
Qe:真空发生器最大吸入流量，Ｌ/min(ANR)
SC:真空切换阀的有效面积，mm2
11 CQ 2 ~ 3
一般取 CQ
1 2
；
若真空管路流动阻力偏大，可取
CQ
1 3
真空系统
真空系统案例选型
• 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
真空系统
真空系统组成
真空系统中常应用到节流阀和单向阀
单向阀 ✓ 当供给阀停止供气时，保持吸盘内的真空压力。
✓ 安全考虑，可延缓被吸吊工件脱落的时间。应选用流通能力大、开启压力 低（0.01Mpa)的单向阀，SMC公司有AK系列的单向阀可选用。
节流阀 用于控制真空破坏的快慢，节流阀出口压力不得高于0.5Mpa，可使用AS
kPa -60（-450） -55（-413） -50（-375） -45（-338） -40（-300）
Ф2 0.03 0.26 0.25 0.23 0.22 0.20 0.19 0.17 0.16 0.14 0.12
Ф4 0.13 1.07 1.01 0.95 0.88 0.82 0.76 0.69 0.63 0.57 0.50
较大
高
不便
需要
困难
慢
有脉动,需设真空罐
真空发生器
可达88kPa 不大
｝不能同时获得大值
简单
很小
很轻
无可动件,寿命长
较大
低
方便
不需要
容易
快
无脉冲,不需真空罐
适合连续.大流量工作,不宜频繁启停,适合集 需供应压缩空气,宜从事流量不大的间歇工作,
中使用
适合分散使用.改变材质,可实现耐热.耐腐蚀.
真空泵系统----组件/回路图
T 1.4160 0.1 0.705s 1.0s 24 / 2
满足响应时间要求
真空系统
真空系统案例选型
5.校验
ZH10BS真空发生器的真空口连接内径d=4mm,若管长L=1m,查图1-2得： 连接管的有效面积S=6.7 mm2 ,计算配管的平均吸入流量：
11.1 6.7 Q2 2 37.2L / min(ANR)
真空系统选型计算
•从吸盘直径、真空度求不含安全率的理论吸吊力。 •然后，理论吸吊力除以安全率，求吸吊力。 •吸吊力=理论吸吊力×1/t
真空系统选型计算
真空系统选型计算 真空吸盘参数规格详解
真空系统选型计算
真空吸盘材质及用途
真空系统
橡胶的材质和特性
◎: 基本不受影响 ◯: 在一定条件下可以使用 ×: 不适用
(2
~
3)(60v T
QL
)
QL 11.1 SL
QL:工件吸着时的泄漏量，L/min(ANR)
SL:吸着漏气工件的有效面积，mm2
真空系统
真空系统案例选型
• 4.选用真空发生器:由Ｑe=17L/min，选用管喉部直径为1mm的ZH10BS 的真空发生器，其极限吸入流量为24L/min，故宽实际吸着响应时间:
6.65 5.99
10.1 9.05
15.7 14.1
24.6 22.1
40.2 36.1
63.0 56.7
98.0 88.2
1.13 2.01 3.14 5.32
8.04
12.6
19.6
32.2
50.4
78.4
真空系统
真空系统案例选型
2.选用标准型发生器，其最大真空度PV=88kpa,因P/PV=0.757,由图1-1 查得到达时间T=1.41T,算出平均吸入流量Q1；
切换阀：接通或断开真空压力源。 一般使用二位二通阀。
破坏阀：可控制吸盘对工件的吸着 和脱离,一般使用二位三通阀。
真空发生器系统----组件/回路图
供给阀：供给真空发生器压缩空气的阀。 破坏阀：破坏吸盘内的真空状态，使工
件脱离吸盘，一般使用二位二 通阀。
真空系统
真空系统组成
真空调压阀
调节真空系统压力并保持其稳定，通用于真空泵系统中。
系列弯头型带快换接头的速度控制阀。
真空系统选型-工况分析
真空系统选型-工况分析
真空系统选型-工况分析
真空系统选型-工况分析
真空系统选型
真空系统选型
真空系统选型计算
•根据算出的吸盘的吸吊力求吸盘的直径。 •有时，计算值作为参考值，还要进行必要的吸着试验来确认。 •吸吊力的计算要根据工件的重量及移动时(上升、停止、回转等)的加速度 产生的惯性力，给予充分的裕量。 •还要考虑到吸盘的个数及配置情况给予裕量。 •求理论吸吊力的方法：吸盘的吸吊，可由计算式或表①理论吸吊力表求得。
真空系统
真空系统案例选型
６.其它元件选定 １).供给阀的有效面积S不得小于真空发生器喷嘴几何面积的４倍； 2).真空发生器供气管内径不宜小于喷嘴直径的４倍； 3).真空过滤器的吸入流量应比真空发生器最大流量大.
真空系统
案例演示
动作顺序：
PB2动作→气缸伸出→PB1动作→ 真空发生器产生真空→吸盘吸住工件 →PB2复位 →气缸A缩回→PB2动作 →气缸伸出→PB1复位→真空发生器 断开真空→工件放下→PB2复位→ 气缸A缩回
Q2 37.2L / min Q1 8.5L / min 连接管能满足要求
真空系统
真空系统案例选型
若使用真空泵系统，选用真空切换阀 由Ｑ１=8.5L/min，计算出阀所需的有效面积Ｓc;
Sc
Q1 11.1• CQ
8.5 2 11.1
1.53mm
S 18Cv
根据Ｓ或Ｃv选用相应的控制阀
盒式真空发生器ZH系列
管式真空发生器ZU系列
真空系统
真空发生器工作原理
真空系统
项目 最大真空度 吸入流量
结构 体积 重量 寿命 消耗功率 价格 安装 维护 与配套件复合化 真空的产生及解除 真空压力脉冲
应用场合
真空泵与真空发生器特点对比
真空泵
可达101.3kPa 可很大
｝能同时获得大值
复杂
大
重
有可动件,寿命较长
P：真空度(kpa); S:吸盘面积(cm2)
T:安全系数，水平吸4以上，垂直吸８以上
Ф6 0.28 2.41 2.26 2.12
Ф8 0.5 4.28 4.02 3.77
Ф10 0.79 6.67 6.28 5.89
Ф13 1.33 11.3 10.6 9.98
Ф16 2.01 17.1 16.1 15.1
Ф20 3.14 26.7 25.1 23.6
Ф25 4.91 41.7 39.3 36.8
Ф32 8.04 68.3 64.3 60.3
Ф40 12.6 107 101 94.5
Ф50 19.6 167 157 147
1.98 3.52 5.50 9.31
14.1
22.0
34.4
56.3
88.2
137
4wt D2n
4196 4 502 6
0.0665Mpa
W:负载的重力（N） t:安全系数；水平吸为4以上，垂直吸为8以上；
D:吸盘直径（mm); n:吸盘个数。
真空系统
真空系统案例选型
真空吸盘理论吸力表