用吸盘吸木板材如何选择真空泵

下面以潞德通达的施迈茨真空吸盘计算示例：

系统构成的方法

· 工件质量的计算

· 真空吸盘的理论保持力

· 真空吸盘的选定

系统构成的方法

在此，仅举1个示例，对从构成真空系统所需的理论到实际的步骤进行说明。

在本示例中，使用以下的工件和搬运系统，分为3种情况来考察。

工件

材质 ：钢板（堆积在托盘上的状态）

表面 ：平滑无台阶、干燥状态

尺寸 ：长度　最大2,500mm

宽度　最大1,250mm

厚度　最大2.5mm

质量　约60kg

搬运系统：龙门（门型）搬运装置

压缩空气 ：0.8MPa

控制电压 ：DC24V

必要的作业 ：水平方向的拾取&放置

将1枚钢板从托盘提起来，并进行水平搬运，然后在加工中心上进行定位。

最大加速度 ：X、Y轴 ： 5m/s2 、Z轴 ：5m/s2

周期循环时间 ：30 秒

计划时间 ：拾取 <1秒 放置 ：<1秒

工件质量的计算

从一开始就要确定工件的质量（m）。工件的质量是各种各样计算中必要的值。

m = L x B x H x ρ

m = 质量 [kg]

L = 长度 [m]

B = 宽度 [m]

H = 高度 [m]

ρ = 密度 [kg/m3]

本例中 ：

m = 2.5m x 1.25m x 0.0025m x 7,850kg/m3

m = 61.33kg

真空吸盘的理论保持力

真空吸盘不仅必须要能应对工件的质量，也要能应对加速力。

工件光滑无透气性时，安全率至少应设为1.5。若是有危险性的工件、有透气性的工件、表面粗糙或表面上有凹凸的工件，其安全率应设为2.0以上。此外，加速度和摩擦系数等的条件未知或无法正确把握时，也应使用2.0以上的安全率。

情况I:

将真空吸盘水平放置，并沿垂直方向移动工件时。

将工件（本例中，尺寸2.5×1.25 m的钢板）从托盘上拾取，并按5 m/s2的加速度提起来。此时，应无水平方向的移动。

将真空吸盘从垂直于工件的方向来定位，并提起工件。

FTH = m x (g + a) x S

FTH = 理论保持力 [N]

m = 质量 [kg]

g = 重力所带来的加速度 [9.81m/s2]

a = 操作系统的加速度 [m/s2]

S = 安全率（至少设为1.5。若是有危险性的工件、有透气性的工件、表面粗糙或表面上有凹凸的工件，则应设为2.0以上。）

本例中:

FTH = 61.33kg x (9.81m/s2 + 5m/s2) x 1.5

FTH = 1,363N

情况Ⅱ:

将真空吸盘水平放置，并沿水平方向移动工件时。

将工件（尺寸2.5×1.25 m的钢板）沿垂直方向提起来，并沿水平方向进行搬运。加速度为5m/s2。

将真空吸盘从与工件呈水平的方向来进行定位，并将工件横向移动。

FTH = m x (g + a / μ) x S

FTH = 理论保持力 [N]

Fa = 加速力=m x a

m = 质量 [kg]

g = 重力加速度 [9.81m/s2]

a = 搬运系统的加速度 [m/s2]

（注意紧急情况下的工件释放）

μ = 摩擦系数

= 0.1（有油附着的表面）

= 0.2～0.3（湿润的表面）

= 0.5（木材、金属、玻璃、石材等）

= 0.6（粗糙的表面）

S = 安全率（至少应设为1.5。若是有危险性的工件、有透气性的工件、表面粗糙或表面上有凹凸的工件，则应设为2.0以上。）

本例中 ：

FTH = 61.33kg x (9.81m/s2 + 5m/s2 / 0.5) x 1.5

FTH = 1,822N

情况Ⅲ:

拾取工件，并将真空吸盘垂直移动时。

将工件（尺寸2.5×1.25m的钢板）从托盘上拾取，并使之转动。与此同时，按5m/s2的加速度来移动。

FTH = (m/μ) x (g+a) x S

FTH = 理论保持力 [N]

m = 质量 [kg]

g = 重力加速度 [9.81m/s2]

a = 搬运系统的加速度 [m/s2]

（注意紧急情况下的工件释放）

μ = 摩擦系数

= 0.1（有油附着的表面）

= 0.2～0.3(湿润的表面）

= 0.5（木材、金属、玻璃、石材等）

= 0.6（粗糙的表面）

S = 安全率（至少应设为1.5。若是有危险性的工件、有透气性的工件、表面粗糙或表面上有凹凸的工件，则应设为2.0以上。）

本例中 ：

FTH = (61.33kg/0.5) x (9.81m/s2 + 5m/s2) x 2

FTH = 3,633N

情况I～III的比较:

本次所列举出的示例中，必要的作业是将工件从托盘上提起来，并进行横向移动，然后在加工中心上进行定位。为此，没有如情况III那样的旋转运动，仅需考虑情况II。

此时，理论上的最大保持力（FTH）为1,822N。工件进行水平搬运时，这种力会作用在真空吸盘上。以下，针对安全的系统构成，根据该值进行计算。

真空吸盘的选定

计算所得出的理论保持力是真空吸盘安全搬送工件所必须的力。

本例中选择的真空吸盘 ：

平真空吸盘 QN (丁腈橡胶制)。本真空吸盘是一种在搬运光滑平整的工件时，其投入产出比优秀的解决方案。

此时，需针对计算所得出的理论上的保持力，确定由1个真空吸盘来承担还是由多个真空吸盘来分担。

若是如同本例中的钢板（2,500mmx1,250mm），则一般使用6～8个真空吸盘。确定真空吸盘的个数时，应考虑的最重要的要点就是搬运时钢板应不会弯曲。

1个真空吸盘所需的吸附力FS [N] 的计算

FS = FTH/n

FS = 吸附力

FTH = 理论保持力

n = 真空吸盘的个数

本例中 ： FS = 1,822N / 6 FS = 304N

根据真空吸盘QN的技术数据，可了解到使用6个这种类型的真空吸盘时，需使用QN-95-NBR（直径95mm、吸附力350N）。

FS = 1,822N/8 FS = 228N

根据真空吸盘QN的技术数据，可了解到使用8个这种类型的真空吸盘时，需使用QN-80-NBR（直径80mm、吸附力260N）。

本例中选择的真空吸盘：

真空吸盘 QN-95-NBR (6个)

可使用6个真空吸盘，将厚度为2.5mm的钢板提起来，并进行搬运。

重要：

真空吸盘的吸附力必须比计算所得出的理论保持力要大。

首先我们来了解一下真空吸盘的吸力，真空吸盘的吸力主营通过真空泵或者真空发生器来实现，那么我们吸力的大小如何来进行计算的呢？

1)水平起吊时? 根据真空压力计算起吊力。

F＝0.1×A×P

F：理论起吊力（N） A：吸盘的吸附面积（cm2） P：真空压力（-kPa）

2)垂直起吊时

真空压力的吸附力与吸附物和吸盘的吸附面的摩擦力即为维持物体的力（吸附力）

F＝μ×0.1×A×P

F：理论起吊力（N） 　μ：摩擦系数

A：吸盘的吸附面积（cm2） P：真空压力（-kPa）

摩擦力根据吸附物，吸盘的材质，吸附物的表面的粗糙程度等会有很大变化。实际使用时建议通过实验测试。

静摩擦 f=F 作用力与反作用力

动摩擦 f=μ Fn μ动摩擦因素由两个物体本身属性决定

Fn正压力 就是垂直与f的力

F=摩擦系数X重直于接触面的压力

滑动摩擦力公式f=uN

其中N是压力，在水平地面的时候N=mg

u是滑动摩擦因数，与材料有关。

吸力=S * P / μ

其中：S为吸盘面积，以cm2表示

P 为气压，以kg/cm2表示

μ为安全系数>=2.5

比如意大利沃泰可真空吸盘在真空度-750mbar，真空吸盘的直径在∮80mm时,整个真空吸盘所产生的正向吸力为12.56KG。该计算条件为：

真空度为-750mbar，等于0.75kg/cm2.

以上就是基本的计算公式，可以出单个的吸力，如果您是大表面，大重量物件，可以选择合适的排列组合，拼装成一套吸盘系统！

接着我们来说说选择如何进行真空吸盘的选型，真空吸盘目前分为海绵吸盘，橡胶吸盘等，如果吸附的物件材质不同，我们也会给您选择不同类别的真空吸盘来进行搭配！

使用真空吸盘不一定需要真空泵的，使用空压机产生的压缩空气+真空发生器也可以产生真空。

真空发生器就是一个可以利用压缩空气产生真空的装置。

不过个人直接使用真空泵比较好，因为一般工厂用到的压缩空气成本还是比较高的。除非真空需求量很小，现场只有压缩空气才使用真空发生器获得真空。

真空吸盘不一定用真空泵，使用空压机产生的压缩空气加真空发生器也可以产生真空。真空发生器就是一个可以利用压缩空气产生真空的装置。旋片真空泵是吸盘中常见的，它具有很高的真空度，抽气效率和气镇性较好，并受到一些吸盘工厂青睐。

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1、设置OUT值等于Po：真空度测控区间为P1>P>P2，则设置面板小窗口显示的OUT值等于该区间的中间值Po，Po=（P1+P2）/2；P、P1、P2、Po皆为真空度绝压值，单位为Pa或kPa。

2、设置参数dF；dF=(P1-P2)/2；单位同上；（参数设置方法详见仪器的使用说明书）。

3、这样设定完成后，仪表就可通过OUT输出继电器控制真空泵，当P>P1时（OUT继电器动作）自动起动，而当PP>P2区间内。真空吸盘，又称真空吊具，是真空设备执行器之一。一般来说，利用真空吸盘抓取制品是最廉价的一种方法。

真空发生器需要消耗压缩空气，如果你没有压缩空气的话，要专门配个压缩机+真空发生器的话，就没有必要了。

一般真空吸盘都可以按-0.5个大气压来计算其工作压力，也就是0.5KG/CM2==5G/MM2,吸力是太有余了。

真空泵一般都可以-0.9个大气压以上，更没有问题了。

所以，用真空泵还是真空发生器都可以满足你的需要，主要是看你的现场实际情况了。

真空发生器和吸盘那肯定是不能随意搭配的了，简单来说，真空发生器就只有三个参数，一个消耗压缩空气流量，一个抽真空流量，还有一个真空度。真空度是属于发生器的自身性能，和吸盘无关，当然如果你需要相同的吸盘配套不同的发生器，那么肯定是真空度高的那种发生器所能够使吸盘产生的吸力更大些。所以发生器一般都有两种设计，真空型和流量型。如果你要求单位面积上的吸盘吸力大些，那你就选真空型的，如果你要求真空抽气量大些，比方说你用吸盘吸透气性的东西，例如木板，那你的发生器就得选流量型的，因为如果你选真空型的，没有真空抽气流量的保证，那么真空度还是上不来，也就是达不到发生器的最高真空度工作性能。

搭配标准的话，就相当于说是如何设计了，先确定好是流量型还是真空型，然后根据再根据流量来设计，这个设计就相当于是水泵抽水池里的水的概念了，（不管是真空型还是流量型，只要抽气流量大）就相当于水泵大，抽水就快。接下来就是去计算水池里有多少水了。水就是发生器需要抽走的空气，这个有多少呢？吸盘里有空气要抽走，真空管路里有，真空元件（过滤器，电磁阀，真空罐等）里也有，你把这些需要抽气的容积算出来，然后乘以一定的倍数就是用来选型的依据了，另外即便不考虑真空管路泄漏的话，你吸盘与吸取的工件表面之间肯定还是有泄漏的，比方说工件高低不平，或是工件自身有透气性，抽气流量的倍数就又要增加了。对于表面不透气，真空管路无泄漏的理想情况来说，你用多大多小的真空发生器都可以把空气抽光，只是耗费时间长短的区别了，而这个时间长短就是你再设计中所自行提出的设计要求，或是说系统工作性能了。

希望能帮到你，更多的可以访问我空间联系。

真空吸盘属真空元件之一，真空元件就是在低于大气压下工作的元件；由真空元件组成的系统称为真空系统（或负压系统）。组成真空系统的典型真空元件包括射流真空泵、真空吸盘、真空压力开关、模块组合真空元件、真空输送系统和真空控制阀。

工作原理：首先将真空吸盘通过接管与真空设备接通,然后与待提升物如玻璃、纸张等接触，起动真空设备抽吸，使吸盘内产生负气压，从而将待提升物吸牢，即可开始搬送待提升物。

当待提升物搬送到目的地时，平稳地充气进真空吸盘内，使真空吸盘内由负气压变成零气压或稍为正的气压，真空吸盘就脱离待提升物,从而完成了提升搬送重物的任务。真空吸盘是真空设备执行器之一，吸盘材料采用丁腈橡胶制造，具有较大的扯断力。

扩展资料

维护维修：

在EOAT使用真空吸盘（不带夹钳）的情况下，需要注意的是，机械手的移动速度不能太高，否则会在吸盘上产生一个切力，使制品在快速扭转的过程中很容易掉下来。在有些情况下，可以使用一个夹钳来保证制品的安全运送。

考虑到可能会出现制品粘附在模具上的情况，通常可以安装一个气钳来解决这一问题。当制品表面积太小或者制品太重而无法使用真空吸盘时，同样可以通过使用夹钳来解决这个问题。如果制品对外观要求很严格，那么被夹住的部位就不能是外表面。为解决这一问题，可以安装一个传感电路。

参考资料来源：百度百科——真空吸盘