真空吸盘原理与计算公式

2021-08-12

先用喷嘴将真空吸盘与真空设备(如真空发生器等)连接起来,然后接触玻璃、纸张等被提起的物体,启动真空设备进行抽吸,使吸盘内产生负压。这样,就可以牢牢地吸住被吊物,然后运输被吊物。当被吊物运到目的地时,将被吊物稳定充气到真空吸盘中,使真空吸盘由负压变为零或微正气压,真空吸盘与被吊物分离,完成重物的吊运。

  真空吸盘直径计算

  被运输物体的重量决定了吸盘的大小和数量。根据生产线的要求,吸盘工作时处于水平悬挂状态。吸盘直径的计算公式如下:

  吸盘直径的计算公式

  式中D——吸盘的理论直径,mm;m——被吸入工件的质量,kg;t—安全系数(水平提升机t≥4、垂直提升机t≥8); p——吸盘真空度,MPa;n-吸盘的数量。

  生产线上输送的工件重量约100N,吸盘水平工作,t为4,真空度p为0.06MPa。如果单吸盘被吸附,n为1,用式(1)代入式(1)计算:

  D≥92.16毫米

  由于可选择的实际直径尺寸范围在50mm以内,考虑到实际工件的形状,在满足要求的情况下,吸盘的尺寸应尽可能小,因此增加吸盘的数量n,取n=16,代入式(1)计算,得:

  D′型≥23.04毫米

  结合吸盘直径标准值表,取D=25mm。

  真空吸盘提升力计算

  根据吸盘提升力计算公式:

  吸盘提升力

  式中:W—吸盘提升力,N;T—安全系数(T为1);S—吸盘面积,cm2。

  以D=10mm、16mm、20mm、25mm、32mm、40mm、50mm为例,按式(2)分别计算其在-400mmHg、-500mmHg、-600mmHg真空度下的升力。

  吸盘水平提升力

  在实际使用中,[W]=WT(3),其中[W]是允许的提升力。根据经验值,安全系数一般为2.5。现在取D=25mm的吸盘,检查计算允许的提升力。当真空度较低(-400mmHg)时,将表1中的值26.7N代入式(3),计算[W]=10.68N。机械手共有16个吸盘,总允许提升力为170.88N>100N。由此可知,在保证安全的前提下,计算出的数据可以保证被运输工件的吊装。