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真空吸附的计算方式和常用到的真空泵?

什么是真空吸附

      真空吸附是指把真空泵抽气口经过吸盘、管子等元件与待吸附物体衔接,此刻吸盘相似密闭容器,对吸盘抽真空,形成内部气压由常压变为负压,使用外界大气压和这个负压之间的压差效果,达到吸附住物体的目的。

因此在选型真空泵时,有必要挑选真实意义上的微型真空泵,如PK、PC、VCH等系列产品等,一般真空吸附行业常选用旋片真空泵水环真空泵作为主泵

真空吸附的计算吸附力的理论公式:

S 吸盘面积(即F≈0.01×泵的最大负压×吸盘面积)

F≈0.01

上面的工式中,

S吸盘面积:为吸盘有效面积,单位取:cm 2(平方厘米)

F:理论吸附力大小,单位:Kgf(公斤力)

P绝对压力:为微型真空泵的绝对真空度,单位取:KPa(千帕)

从公式可以得知,吸附力的理论大小上与泵的流量没有关系,但是实际使用中与流量参数是相关的。因为气路系统不可能做到理论密封,会有一定的泄漏,在这种情况下,微型真空泵的流量越大,泄漏量所占的比例越小,越有利于泵维持较高的真空度,从而获得更大的吸附力。比如,有2台极限真空度相同的泵,1号泵流量为1L/min,2号泵流量为20L/min,同样在0.1L/min的泄漏情况下,1号泵的真空度会降低很多,因为0.1L/min的泄漏对它而言太大了。但0.1L/min的泄漏对2号泵来说不算什么,仍然可以维持较高的真空度。因此,虽然二者真空度相同,但在实际中,2号泵产生的吸附力更加大。

所以,真空泵选型时必须同时考虑真空度和流量两个指标,只重视真空度指标是不切实际的。

关于物体被吸住后的开释问题。当需求开释被吸住的物体时,首先有必要使泵停机,不要持续抽真空。泵停机后,物体纷歧定会当即掉落,因为泵都有必定的保压才干,真空还将持续保持一瞬间。要想当即开释,气路体系应再添加一条支路,衔接一开关阀,泵停机并一起翻开阀门,当即消除气路体系真空,这样才干可靠地开释物体。

说明:

1、负压相同时,流量大的微型真空泵,比流量小的实际抽吸力要强(因为补充的快,对系统来说,维持这个负压的能力就强)。比如VCA5038的峰值流量为38L/MIN,和PCF5015的15L/MIN相比,虽然负压一样,但实际吸附力要强于PCF5015N。 

2、以上吸附重量都是指垂直向上吸附的情况(即泵的抽吸力向上,对抗物体向下的重力);而垂直向下吸附及侧面吸附要复杂得多,因为涉及到接触面摩擦系数不同和受力情况不同等因素影响,甚至还有吸附后要移动等问题,就不能简单依据上表进行选择了。

 

      微型真空吸附:

微装配的对象主要是微米级或亚毫米级尺寸的微器件,这些微器件的轻、小、薄、软的特征对微夹持器的夹持方式和夹持力的控制提出了非常严格的要求和限制。本文针对平板类微器件设计了一种真空吸附式微夹持系统,不仅可以吸附不同形状和尺寸的零件,而且可以实现零件位姿的调整和接触力的检测。在只考虑范为的情况下,本文重点建立了微器件的吸附力学模型,为实现稳定吸附与释放提供了计算依据。最后完成了精度要求为平行度误差不大于8 μm 的微组件装配实验,装配效果良好。

微型真空吸附整体系统组成:

根据装配工艺流程、装配策略和技术要求,对所要完成的装配任务进行了分析研究,采用先整体后局部的设计思想,对微夹持系统进行了总体设计。对于平板类微器件传统的机械夹持方式已经不再适用,而真空吸附因其无损夹持、控制方便广泛应用于这类零件的装配中。

该系统主要由四部分组成:精密电控位移台、微吸附器(真空吸附式微夹持器) 主体部分、吸附气路系统、软件控制系统。其中,微吸附器主体部分又包括旋转机构、换接机构、传感器、末端吸附头,可以实现零件姿态调整、换接吸附头、自动急停和接触力检测等功能,是总体方案中最主要的部分;辅助换接装置主要功能是辅助主体部分完成吸附头的换接动作,盛放备用的吸附头;吸附气路系统则主要完成微器件的吸附和释放,同时为换接机构和辅助装置提供气动动力;软件控制系统主要完成气动元件的控制、位移台和步进电机的控制、通过机器视觉完成零件识别和位置调整。

真空吸附常用的真空泵参数表:

旋片真空泵参数:

水环真空泵参数

 

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