多唇边式真空吸盘的设计(2)

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)昆明理工大学机电工程学院 作者:赵艳妮

3、多唇边式真空吸盘的设计

3.1、多唇边式真空吸盘的结构设计

  通过上述分析,针对表面有明显凹坑、凸缘、砂眼等缺陷的重型工件(质量在100kg左右),我们设计出了一种多唇边式高适应性真空吸盘。其结构如下所示。

多唇边式吸盘的组成结构图

(a) 结构图(b) 剖视图

1. 吸盘组件2.销轴3.鱼眼接头4.六角螺母5.高度调节器6. 唇形密封体7.吸盘体8.外法兰9.安全阀10.垫铁11.内六角螺栓

图3 多唇边式真空吸盘的组成结构图

3.2、多唇边式真空吸盘的优点

  实现用真空吸盘吸附工件的目的需满足两个条件:(a) 要有一个密封的真空腔;(b) 要保证在工件搬运过程中,真空腔内的真空度始终能满足要求。这两个条件都直接被真空吸盘的密封性能所影响。对于多唇边式真空吸盘,第一,由于多唇边的存在,各唇边之间可形成独立的密封范围,其中某一个密封范围发生泄漏并不影响其余范围的吸附效果。另外,柔软的橡胶材料使唇边可根据工件表面缺陷而变化,使其形状与工件表面完成良的贴合,达到了较好的密封效果;第二,吸盘体和唇形密封体采用两分式结构,吸盘体采用普通的工业橡胶,唇边体采用具有耐磨性好、抗撕裂性能高的聚氨酯橡胶,在提高了吸盘寿命的同时也降低了生产成本;第三、由于多唇边的存在,增大了吸附面积,从而提高了吸盘的吸附力。在某些行业中代替了重型工件的人力搬运,解放了劳动力。

3.3、多唇边式真空吸盘的吸附力测试实验

  实验条件:吸附对象:重约100kg的镍板。如图4 所示。

  真空吸盘直径:φ170 mm
  真空发生装置:2x-70型旋转式真空泵(极限压力:6.67×10-2Pa)

  从图4 中可以看出:镍板的表面有明显凹坑、凸缘和大面积砂眼,经过多次实验发现,用传统结构的真空吸盘是没有办法达到吸附力要求的。而若用直径为φ170 mm 的多唇边式真空吸盘来吸附,我们只需要一个吸盘就能将镍板提起。由此证明,具有多唇边结构的真空吸盘具有较强的吸附能力。

被吸附工件的表面

图4 被吸附工件的表面图5 吸附力测试现场

4、总结

  本文针对表面具有凹坑、凸缘等明显缺陷质量较大的工件,设计完成了一种多唇边式真空吸盘,并就该结构的吸盘进行吸附力测验。通过理论及实验分析得出,该装置具有较强的吸附能力,在生产实践中一定程度的解放劳动力,提高生产效率。

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