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InnovativeVacuumAutomation施迈茨真空培训真空讲座-真空技术-2019/12/29InnovativeVacuumAutomation2空气压力空气压力于海平面的关系•空气压力就是空气的流体静压力•可描述为大气中在某一平面或者物体上空气柱的重量•空气压力与海平面有关,随着海拔的升高而降低(平均每升高100m空气压力减小12.5mbar)。•正常条件下,海平面的空气压力为1013mbar•海拔高度为2000m时,空气压力为760mbar;而在喜马拉雅山顶(8850m),空气压力只有320mbar•因此,所能达到的最大真空度随着海平面的升高而降低真空技术基础知识-真空的性质-2019/12/29InnovativeVacuumAutomation3力与压力的关系力与压力是如何联系起来的呢?•当一定的压力差作用于一定面积上时,此时作用力就产生了•它与作用在这一定面积上的压力差值为正或者为负没有关系。.•作用力来自于与压力差与有效面积。F=pxAF=力p=压力差A=有效面积•计算实例:扁平吸盘PFYN80的有效直径Ø=74mm,真空度–0,6barF=6N/cm²x(7,4cm)²x3,14x1/4=260N•通过改变压力差值和有效面积,受力也随之改变,从而可根据具体工况来进行调节真空技术基础知识-真空的性质-2019/12/29InnovativeVacuumAutomation4能量消耗真空和能量消耗•高真空度需要高能量消耗•真空度从-0,6bar增加到-0,9bar,吸力增加1.5倍•所需的抽吸时间和能量增加3倍在搬运技术中,过高的真空度是很不经济的真空技术基础知识-真空的性质-2019/12/29InnovativeVacuumAutomation5为什么要在搬运中使用真空?在真空的帮组下,工件...•提升•翻转•支撑•运送真空技术基础知识-工业搬运中的真空-2019/12/29InnovativeVacuumAutomation6为什么要在搬运中使用真空?与其他搬运方式相比,真空搬运具有许多优势以机械式搬运为例•对工件更加轻柔–无损伤•简单,通过真空开关可实现“零部件控制”•根据实际情况,单个夹具可被用于抓取不同的工件•成本低真空技术基础知识-工业搬运中的真空-2019/12/29InnovativeVacuumAutomation7真空系统的组成元件真空吸盘安装部件过滤和连接部件控制阀技术开关和系统监控真空发生器真空技术基础知识-工业搬运中的真空-2019/12/29InnovativeVacuumAutomation8真空吸盘真空吸盘2019/12/29InnovativeVacuumAutomation9应用和重要性真空吸盘是工件与真空系统之间的连接元件。所选真空吸盘的特性对整个真空系统的功能有基本的影响真空吸盘-应用和重要性-2019/12/29InnovativeVacuumAutomation10真空吸盘的结构图可替换吸盘密封唇直径内部直径波纹接头内部结构密封唇密封法兰吸盘柄安装尺寸真空吸盘-结构图-2019/12/29InnovativeVacuumAutomation11物理的基本原理•与真空系统的环境相比,吸盘和工件之间是一个低压区(真空)•由于压力差,工件被反压在吸盘上•Δp=p1–p2•作用力与压力差和有效面积成比例关系、•F~ΔpandF~AF=ΔpxAp2p1工件是怎样吸附在真空吸盘上的?真空吸盘-功能原理-2019/12/29InnovativeVacuumAutomation12真空吸盘的重要特性真空吸盘-功能原理-内部容积内部容积:真空吸盘被抽空的内部容积,直接影响抽气时间。最小曲率半径最小曲率半径:能够被吸盘抓起的工件最小半径。2019/12/29InnovativeVacuumAutomation13真空吸盘的重要特性真空吸盘-功能原理-密封唇的行程密封唇的行程是指吸盘抽真空后压缩的距离。它直接影响密封唇的相对运动。吸盘的行程吸盘被抽气时的提升效果。2019/12/29InnovativeVacuumAutomation14主要类型常用的类型•扁平吸盘•波纹吸盘•椭圆吸盘真空吸盘-主要类型-2019/12/29InnovativeVacuumAutomation15扁平吸盘性能•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,塑料件和木板真空吸盘-主要类型-2019/12/29InnovativeVacuumAutomation16波纹吸盘特性•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。真空吸盘-主要类型-2019/12/29InnovativeVacuumAutomation17波纹吸盘波纹吸盘的技术参数•当在相同的直径下,为什么波纹吸盘的吸力小于扁平吸盘?•有效的吸取面积:–吸取的工作面–比外径小–波纹吸盘中吸力和脱卸力有什么区别?–在计算时哪个力重要?扁平吸盘波纹吸盘deffdeff真空吸盘-主要类型-2019/12/29InnovativeVacuumAutomation18椭圆吸盘性能•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)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/热塑包装的产品。真空吸盘-主要类型-2019/12/29InnovativeVacuumAutomation19选择真空吸盘的材料真空吸盘-材料-标准•抗磨损耐用•柔韧性防止永久变形•抗侵蚀性•可抵抗:–臭氧–油–燃料–酒精和乙醇–溶剂–酸性物质•抗高温(短期/长期)•不含硅胶•不含PWIS(水性油漆干扰物)•肖氏硬度•冲压行业•可用于食品行业29.12.2019InnovativeVacuumAutomation20真空发生器真空发生器29.12.2019InnovativeVacuumAutomation21应用和重要性在搬运技术中,真空发生器用来提供真空。根据不同的操作需求,有类型和功能(气动式或者电动式)不同的多种真空发生方式,可以提供最优的真空环境。类型和功能原理的不同(气动或电动)可给每个操作提供最优的真空真空发生器-应用和重要性-29.12.2019InnovativeVacuumAutomation22气动真空发生器的工作原理真空发生器-气动式真空发生器-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。29.12.2019InnovativeVacuumAutomation23气动真空发生器的工作原理工作原理•因此,在真空入口和喷嘴后部接收处之间的区域中产生了真空。•空气就由真空入口D处被“吸入”了真空发生器。•被“吸入”的空气,同压缩空气一起,通过消音器离开了真空发生器。真空发生器-气动式真空发生器-29.12.2019InnovativeVacuumAutomation24气动真空发生器的工作原理重要特征参数•工作压力抽吸时间声压PV喷嘴尺寸空气消耗量抽吸能力负压R真空发生器-气动式真空发生器-29.12.2019InnovativeVacuumAutomation25线性真空发生器性质•基于文丘里原理•压缩空气的流向和真空产生的方向沿着管子的方向在一条直线上•轻质,集成式设计,安装位置可与吸盘接近•喷嘴尺寸:0.5到0.9mm典型应用领域:普遍用于直接位于吸盘上的真空系统中。适用于短周期高加速的过程。真空发生器-气动式真空发生器-29.12.2019InnovativeVacuumAutomation26线性真空发生器工作原理压缩空气真空排气真空真空发生器-气动式真空发生器-压缩空气29.12.2019InnovativeVacuumAutomation27多级真空发生器SEM型•具有多级文丘里喷嘴•抽吸能力强•效率高•在低真空区域,抽气时间短•抽吸能力:332l/min至2370l/min•阀和控制系统可选典型应用领域:适用于搬运多孔透气性材料,如木材,板材或者绝缘材料真空发生器-气动式真空发生器-29.12.2019InnovativeVacuumAutomation28多级真空发生器多级型真空发生器SEM的工作原理•通过多个文丘里喷嘴线性排列在一起而产生真空1级2级3级压缩空气真空排气真空发生器-气动式真空发生器-吸取能力–阀芯内径07集成式发生器ZK2A07在300mbar以下吸取流量大在高于300mbar情况下SCPs07吸取流量更大针对不透气工件(如金属,玻璃,等等)需要大于600mbar的真空度抽真空速度–阀芯内径07集成式发生器ZK2A07达到350mbar稍微快一些SCPs07在更高的真空度抽真空明显快SCPs07达到安全的真空度(550mbar)需要的时间比ZK2少40%SCPs07达到节能功能开启的真空度(750mbar)需要的时间比ZK2少40%-差距取决于阀芯内的第二级的止回片质量-脏污会高度影响此效果吸取能力–阀芯内径10集成式发生器ZK2A10在250mbar以下吸取流量大在高于250mbar情况下SCPs10吸取流量更大针对不透气工件(如金属,玻璃,等等)需要大于600mbar的真空度多级式阀芯没有任何优势抽真空速度–阀芯内径10集成式发生器达到250mbar之前两个发生器速度相等SCPs10在更高的真空度抽真空明显快SCPs10达到安全的真空度(550mbar)需要的时间比ZK2少40%SCPs10达到节能功能开启的真空度(750mbar)需要的时间比ZK2少40%-差距取决于阀芯内的第二级的止回片质量-脏污会高度影响此效果吸取能力–阀芯内径15集成式发生器ZK2A15在120mbar以下吸取流量大在高于120mbar情况下SCPs15吸取流量更大针对不透气工件(如金属,玻璃,等等)需要大于600mbar的真空度多级式阀芯没有任何优势抽真空速度–阀芯内径15集成式发生器达到50mbar之前两个发生器速度相等SCPs15在更高的真空度抽真空明显快SCPs15达到安全的真空度(550mbar)需要的时间比ZK2少30%SCPs15达到节能功能开启的真空度(750mbar)需要的时间比ZK2少30%-差距取决于阀芯内的第二级的止回片质量-脏污会高度影响此效果29.12.2019InnovativeVacuumAutomation35集成式真空发生器性质•基于文丘里原理•集成了阀,从而具有控制“抽吸”和“吹起”的功能•使用真空开关来进行系统控制•集成了消音器和过滤器•具有节气功能的版本可选•喷嘴尺寸:0.5mm至3.0mm典型应用领域:普遍应用与集成式真空发生系统中。可代替需要使用一连串真空发生器。真空发生器-气动式真空发生器-29.12.2019InnovativeVacuumAutomation36集成式真空发生器集成式真空发生器的结构真空开关吸气阀NO或者NC吹起阀NC消音器过滤器真空发生器-气动式真空发生器-29.12.2019InnovativeVa
本文标题:施迈茨真空讲座.
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