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真空吸附的計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氣口經過吸盤、管子等元件與待吸附物體銜接,此刻吸盤相似密閉容器,對吸盤抽真空,形成內部氣壓由常壓變為負壓,使用外界大氣壓和這個負壓之間的壓差效果,達到吸附住物體的目的。

因此在選型真空泵時,有必要挑選真實意義上的微型真空泵,如PK、PC、VCH等系列產品等,一般真空吸附行業常選用旋片真空泵水環真空泵作為主泵。

真空吸附的計算吸附力的理論公式:

S?吸盤面積(即F≈0.01×泵的最大負壓×吸盤面積)

F≈0.01

上面的工式中,

S吸盤面積:為吸盤有效面積,單位取:cm 2(平方厘米)

F:理論吸附力大小,單位:Kgf(公斤力)

P絕對壓力:為微型真空泵的絕對真空度,單位取:KPa(千帕)

從公式可以得知,吸附力的理論大小上與泵的流量沒有關系,但是實際使用中與流量參數是相關的。因為氣路系統不可能做到理論密封,會有一定的泄漏,在這種情況下,微型真空泵的流量越大,泄漏量所占的比例越小,越有利于泵維持較高的真空度,從而獲得更大的吸附力。比如,有2臺極限真空度相同的泵,1號泵流量為1L/min,2號泵流量為20L/min,同樣在0.1L/min的泄漏情況下,1號泵的真空度會降低很多,因為0.1L/min的泄漏對它而言太大了。但0.1L/min的泄漏對2號泵來說不算什么,仍然可以維持較高的真空度。因此,雖然二者真空度相同,但在實際中,2號泵產生的吸附力更加大。

所以,真空泵選型時必須同時考慮真空度和流量兩個指標,只重視真空度指標是不切實際的。

關于物體被吸住后的開釋問題。當需求開釋被吸住的物體時,首先有必要使泵停機,不要持續抽真空。泵停機后,物體紛歧定會當即掉落,因為泵都有必定的保壓才干,真空還將持續保持一瞬間。要想當即開釋,氣路體系應再添加一條支路,銜接一開關閥,泵停機并一起翻開閥門,當即消除氣路體系真空,這樣才干可靠地開釋物體。

說明:

1、負壓相同時,流量大的微型真空泵,比流量小的實際抽吸力要強(因為補充的快,對系統來說,維持這個負壓的能力就強)。比如VCA5038的峰值流量為38L/MIN,和PCF5015的15L/MIN相比,雖然負壓一樣,但實際吸附力要強于PCF5015N。?

2、以上吸附重量都是指垂直向上吸附的情況(即泵的抽吸力向上,對抗物體向下的重力);而垂直向下吸附及側面吸附要復雜得多,因為涉及到接觸面摩擦系數不同和受力情況不同等因素影響,甚至還有吸附后要移動等問題,就不能簡單依據上表進行選擇了。

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? ? ??微型真空吸附:

微裝配的對象主要是微米級或亞毫米級尺寸的微器件,這些微器件的輕、小、薄、軟的特征對微夾持器的夾持方式和夾持力的控制提出了非常嚴格的要求和限制。本文針對平板類微器件設計了一種真空吸附式微夾持系統,不僅可以吸附不同形狀和尺寸的零件,而且可以實現零件位姿的調整和接觸力的檢測。在只考慮范為的情況下,本文重點建立了微器件的吸附力學模型,為實現穩定吸附與釋放提供了計算依據。最后完成了精度要求為平行度誤差不大于8 μm?的微組件裝配實驗,裝配效果良好。

微型真空吸附整體系統組成:

根據裝配工藝流程、裝配策略和技術要求,對所要完成的裝配任務進行了分析研究,采用先整體后局部的設計思想,對微夾持系統進行了總體設計。對于平板類微器件傳統的機械夾持方式已經不再適用,而真空吸附因其無損夾持、控制方便廣泛應用于這類零件的裝配中。

該系統主要由四部分組成:精密電控位移臺、微吸附器(真空吸附式微夾持器)?主體部分、吸附氣路系統、軟件控制系統。其中,微吸附器主體部分又包括旋轉機構、換接機構、傳感器、末端吸附頭,可以實現零件姿態調整、換接吸附頭、自動急停和接觸力檢測等功能,是總體方案中最主要的部分;輔助換接裝置主要功能是輔助主體部分完成吸附頭的換接動作,盛放備用的吸附頭;吸附氣路系統則主要完成微器件的吸附和釋放,同時為換接機構和輔助裝置提供氣動動力;軟件控制系統主要完成氣動元件的控制、位移臺和步進電機的控制、通過機器視覺完成零件識別和位置調整。

真空吸附常用的真空泵參數表:

旋片真空泵參數:

水環真空泵參數

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