真空吸附装置

真空吸附技术介绍及应用

近年来，真空吸附技术在工业自动化生产中的应用越来越广泛。真空吸附是利用真空发生装置产生真空压力为动力源，由真空吸盘吸附抓取物体，从而达到移动物体，为产品的加工和组装服务。对任何具有较光滑表面的物体，特别是那些不适合于夹紧的物体，都可使用真空吸附来完成。真空吸附已广泛应用于电子电器生产、汽车制造、产品包装、板材输送等作业中。

在一个典型的真空吸附系统中，常用的元件有：真空发生装置（真空泵或真空发生器），真空开关，真空破坏阀，真空过滤器和真空吸盘等。

一、真空发生装置

真空发生装置是产生真空的元件，有真空泵和真空发生器两种类型。

1.真空泵

真空泵的结构形式和工作原理与空气压缩机相类似，在气动系统中多采用容积型真空泵，如回转式真空泵、膜片式真空泵和活塞式真空泵。

2.真空发生器

真空发生器由于它获取真空容易，结构简单，体积小，无可动机械部件，使用寿命长，安装使用方便，因此应用十分广泛。真空发生器产生的真空度可达88 kPa，尽管产生的负压力（真空度）不大，流量也不大，但可控、可调，稳定可靠，瞬时开关特性好，无残余负压，同一输出口可正负压交替使用。

(1)工作原理典型真空发生器结构原理如图1所示。它是由先收缩后扩张的拉瓦尔喷管1、负

压腔2和接收管3等组成,有供气口、排气口和真空口。当供气口的供气压力高于一定值后，喷管射出超声速射流。由于气体的粘性高速射流卷吸走负压腔内的气体，使该腔形成很低的真空度。

(2)在真空口A处接上真空吸盘，靠真空压力和吸盘吸附面积可吸取物体。

图1真空发生器工作原理

1－拉瓦尔喷管 2－负压腔 3－接收管 4－真空腔

（2）真空发生器的性能

1）真空发生器的耗气量真空发生器耗气量是由工作喷嘴直径决定的，但同时也与工作压力有关。同一喷嘴直径，其耗气量随工作压力的增加而增加。喷嘴直径是选择真空发生器的主要依据。喷嘴直径越大，抽吸流量和耗气量越大，而真空度越低；喷嘴直径越小，抽吸流量和耗气量越小，但真空度越高。

2）排气特性和流量特性排气特性是指真空压力、吸入流量或空气消耗量随真空发生器的供气压力变化的关系。它们随着供气压力的增加而增大。

流量特性是指在真空发生器的供气压力一定时，真空压力与吸入流量的关系。吸入流量是指

从吸入口吸入的空气流量。

3）真空度真空度存在最大值，当超过最大值，即使增加工作压力，真空度非但没有增加反而会下降。真空发生器产生的真空度最大可达88 kPa。实际使用时，建议真空度可选定在70 kPa，工作压力在0.5 MPa左右。

4）抽吸时间指真空吸盘内的真空度到达所需要的真空压力的时间或供气阀切换至真空压力开关接通时所需的时间。它与吸附腔的容积（扩散腔、吸附管道容积及吸盘容积等）、吸附表面泄漏状况及所需真空度的大小等有关。

参考价格：

SMS真空发生器ZH/ZU/ZL系列ZU07L 100.00元/只

SMS产品型号：ZM071SAH-K5LZ

1-9 450.00元/个

≥10430.00元/个

韩国原装进口VMESA/VTES品牌VKS,VKM迷你型真空发生器1500元/只

SMS，型号:ZH07BS，适用范围:压力，规格:ZH07BS-06-06，口径:0.7（mm），结构:合型，材质:塑，过滤精度:48，调压，价格：200.00元/只报价商：昆山市德创机电设备有限公司

SMS，产品型号：ZH/ZL/ZU （直管型）60.00元/只

二、真空吸盘

真空吸盘是利用吸盘内形成负压（真空）而把工件吸附住的元件。它适用于抓取薄片状的工件，如塑料板、矽钢片、纸张及易碎的玻璃器皿等，要求工件表面平整光滑、无孔无油。

1.真空吸盘材质

根据吸取对象的不同需要，真空吸盘的材料由丁晴橡胶、硅橡胶、氟化橡胶和聚氨脂橡胶等与金属压制而成。真空吸盘品种多样，橡胶制成的吸盘可在高温下进行操作，由硅橡胶制成的吸盘非常适于抓住表面粗糙的制品；由聚氨酯制成的吸盘则很耐用。另外，在实际生产中，如果要求吸盘具有耐油性，则可以考虑使用聚氨酯、丁腈橡胶或含乙烯基的聚合物等材料来制造吸盘。通常，为避免制品的表面被划伤，最好选择由丁腈橡胶或硅橡胶制成的带有波纹

体、IC 等厌磁性物品的搬导电性硅胶的抵抗值非常低、导电性能优。不易产生吸痕胶

（Z）

吸着痕迹比丁晴橡胶（N）减少到约1/30

耐热硅橡胶（SH）可在高温300度的条件下使

抗菌硅橡胶（SAG）具含银抗菌力的橡胶。因不仅是表面处理，抗菌的效果寿命和吸盘一样长。用于倉品、卫生等抗菌制品的吸着搬运。

氢丁晴橡胶

（H-NBR）乙丙橡胶（EPDM）都具有耐臭氧性特优性能。（在臭氧环境中于黑暗场所使用相比，于明亮场所使用时可提高耐久性能。）

非粘着处理（U-ADH）为防止橡胶特有的粘着现象发生，对吸盘进行特殊处理，改变了表面材质。并非表面膜片处理，不含脱落。橡胶的材质是氟橡胶(FKM)。

2.真空吸盘形状

除要求吸盘材料的性能要适应外，吸盘的形状和安装方式也要与吸取对象的工作要求相适应。如果我们按形状分类，常见真空吸盘的形状和结构有平板形、平型带肋、深型、风琴形、长圆型、摆动型等多种。

平板形：工作表面是平面且不变形等的场合。

平型带肋：工件易变形的场合和工件可靠脱离的场合。

深形：工作表面是曲面的场合。

风琴型：没有空间安装缓冲的场合

长圆型：吸着面小的工件。

摆动型：吸着面不是水平的场合。

3.真空吸盘的计算

通常按物体形状和重量来选择吸盘，其中包括吸盘面积的计算、确定吸盘数量等。

3-1面积的计算

真空吸盘的理论总面积计算公式：

S=F/P

式中S----吸盘的理论总面积，m^2

F---吸盘的理论吸着力，N

P----真空度，Pa

在计算吸盘实际面积时，还要确定吸盘使用安全系数，以及物体运动时的加速度附加载荷。

当采用水平搬运方式时，实际值取理论值的两倍，；采

用垂直搬运方式时。加速度附加载荷位：

f=m . a . u

式中f----加速度附加载荷，N

m---待搬运物体的重量，Kg

a----物体最大加速度，m/s2

u----

附加载荷安全系数，一般情况取u=2

由此可得物体移动时实际吸着力F’的计算公式

为：

F’=f . k + F

那么相应实际总面积应为：S’=F’/P

3-2 吸盘数量的确定

确定吸盘面积后，可根据物体的形状确定吸盘的直径和数量，面积大的物体采用多吸盘，面积小的物体且轻载时用单吸盘。设圆形吸盘直径为D，数量为n，则有下

式：πD2/4=S’/n

多个吸盘组成的搬运系统中吸盘要合理分布，避免吸盘承载不均，