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真空吸盘的原理与主要用途有哪些?

真空吸盘通常在手动或自动操作应用中用作抓具,它们可以保护和帮助移动各种产品——从瓶子和袋子到砖块和木板,以及金属板、管道和玻璃窗。本质上,它们是真空系统和物件之间的界面。典型的真空加工系统是许多行业的支柱,包括包装、食品、饮料、木工、金属加工、汽车、半导体和电子产品。真空吸盘在这种应用中有许多优点,包括相对简单、紧凑、轻便、价格低廉和几乎无需维护。它们可以在高速运动应用中牢牢抓住零件,并轻轻处理易碎物件

  从技术上讲,真空吸盘不会自行吸附和抓取产品表面。相反,当吸盘接触工件表面时,它会启动真空发生器(如真空喷射器、鼓风机或泵),从吸盘内部吸入空气,产生真空。假设内部的气压低于吸盘外部的气压,大气压力将物件压在吸盘上。吸盘内部的环境压力和真空压力之差越大,或者吸盘作用在物件上的有效面积越大,吸盘对物件的保持力就越大。

  理想情况下,真空吸盘应该与光滑、无孔的表面相匹配。产生真空时,吸盘边缘与大气完全密封,内部空气迅速排出,可以牢牢抓住物件。然而非理想条件是正常条件的许多倍,因为材料通常是可渗透的、粗糙的或不均匀的。在这些情况下,吸盘无法完全密封,外界空气不断进入系统,这就是所谓的泄漏系统。设计人员须通过使用高流量真空发生器或较小的吸盘来补偿泄漏系统,以降低泄漏的可能性。

  真空吸盘的类型从简单的圆形吸盘到专门为特殊应用而设计的吸盘,如处理糖果、油腻的金属板或多孔木材和纸板。它们有两种大致的形状,扁平的和波纹状的。

  1、扁平吸盘适用于加工表面平坦或稍有弯曲的物件,如金属和玻璃板、塑料板和木板。扁平真空吸盘内部体积小,可以在短时间内快速抽真空和抓握。设计得当,它们具有良好的稳定性来应对高剪切力,并能承受来自快速自动搬运运动的力和加速度。

2、波纹管真空吸盘具有一个或多个手风琴状的盘旋结构。这使他们能够补偿不同的物件高度,并处理表面不平整的物件。风箱的抽空也会产生提升动作,有助于轻轻抓住易碎的物件,比如电子物件,甚至巧克力糖。波纹管版本通常用于处理弯曲物件,如车身面板、管道和管子、注射成型塑料物件以及非刚性包装货物或收缩包装产品。两种类型都有许多形状,包括圆形和椭圆形。波纹管真空吸盘有许多不同的橡胶和弹性体材料来满足特定的应用要求,从符合美国食品和药物管理局食品加工标准的吸盘、用于搬砖的耐磨材料到金属加工操作中的耐油类型。