接触式真空吸取技术的研究现状

2021-07-29

接触式真空吸取技术广泛应用于工农业生产和人民生活中。采用负压夹紧工件,具有成本低、结构简单、使用方便等优点。真空吸力的执行器是一种真空吸盘,它利用负压吸力等方法在吸盘中产生一定的真空度,从而吸住工件。

  在半导体行业,利用真空吸盘移动显像管、包装盒等工件用于完成物流运输、自动装配等工序;在食品生产和加工中,真空吸盘搬运糕点、瓜果等食品,节省了人工、又安全卫生、高效率;在新兴的机器人技术领域,爬墙壁机器人安装配备了真空吸盘,可以很容易地爬上高层建筑的墙壁上。服务型真空吸盘机器人可以快速、安全地为服务客户取走所需物品。

  真空吸盘易于实现柔性夹紧,对物体表面损伤小,具有安全可靠、价格低廉、重量轻、节能等优点,气压驱动的高柔性更容易实现仿生结构,具有良好的应用前景。

  1、夹紧要求包括两个方面:

  ① 吸盘能适应物体的形状,有效地贴合物体。

  ② 提供可靠的真空度。

  接触式真空抽吸技术为自动化物流和机器人提供了一种方便的真空夹紧方法。生产技术的进步对真空吸持技术提出了更高的要求,夹持工作环境趋于多样化。

  2、接触式真空抽吸技术的研究现状

  真空吸盘结构

  真空吸盘是接触式真空吸力的末端执行器。常规吸盘采用丁腈橡胶、硅橡胶、聚氨酯、氟化橡胶等弹性良好的非金属材料制成,结构多为平、深凹、机关型等,可根据工件的结构尺寸专门设计小型或大型吸盘。

  针对目前负压吸盘由于无法调整刚度和形状而带来的问题,国内外研究者对负压吸盘的材质和形状进行了研究和探索。通过在吸盘连接处设计缓冲接头,改变缓冲接头的弹性和形状,调整吸盘的刚度和夹紧耦合面,以满足更多工况的要求。由于单个吸盘提供的吸力面有限,实际应用中常采用多个吸盘协同工作的安装方式。

  产生真空吸力的方法

  产生吸力最基本的方法是将吸盘腔内的气体抽出来,产生负压吸引。这种方法的前提是,吸盘需要与物体紧密接触,使吸盘室气密。通过吸盘与物体的连接,产生一个封闭的腔室,并使用真空泵或其他真空发生元件产生真空。