什么是真空吸附?
? ? ? 真空(kong)吸(xi)(xi)附(fu)是指(zhi)把(ba)真空(kong)泵抽(chou)氣口經過吸(xi)(xi)盤、管(guan)子等元件與待吸(xi)(xi)附(fu)物(wu)體銜接,此刻(ke)吸(xi)(xi)盤相似密閉容器(qi),對吸(xi)(xi)盤抽(chou)真空(kong),形(xing)成內(nei)部氣壓(ya)由(you)常壓(ya)變為負(fu)壓(ya),使用外界(jie)大氣壓(ya)和(he)這個(ge)負(fu)壓(ya)之間(jian)的壓(ya)差效果,達到吸(xi)(xi)附(fu)住物(wu)體的目(mu)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和水環真空泵作為主泵。
真空(kong)吸附(fu)的計算吸(xi)附力(li)的理(li)論公式:
S?吸盤(pan)面積(即F≈0.01×泵的最(zui)大負(fu)壓×吸盤面積(ji))
F≈0.01(101-P?絕(jue)對(dui)壓力(li)?)
上(shang)面的工式中,
S吸盤面積:為吸盤有效面積,單位(wei)取:cm 2(平(ping)方厘米)
F:理論吸(xi)附力大小(xiao),單位:Kgf(公斤力)
P絕(jue)對(dui)壓力:為微型真(zhen)空泵的絕(jue)對(dui)真(zhen)空度,單位取:KPa(千帕)
從公式可以得(de)知,吸附(fu)力的理論大(da)小(xiao)上與泵(beng)的流量沒(mei)有關(guan)(guan)系(xi),但是實際(ji)使用(yong)中(zhong)與流量參(can)數是相關(guan)(guan)的。因(yin)為(wei)氣路(lu)系(xi)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(du)相同(tong)的泵,1號泵流量為(wei)1L/min,2號泵流量為(wei)20L/min,同樣在0.1L/min的泄漏(lou)情況(kuang)下,1號泵的真空度會降低很多(duo),因為0.1L/min的泄漏(lou)對它而言太(tai)大了(le)。但0.1L/min的泄漏對2號泵來說不算什么,仍(reng)然可以維(wei)持(chi)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(beng)產生(sheng)的吸(xi)附力更加大(da)。
所(suo)以(yi),真空(kong)泵選型(xing)時必(bi)須同時考慮真空(kong)度和流量兩(liang)個指標,只重視真空(kong)度指標是(shi)不切實際(ji)的(de)。
關于(yu)物體(ti)(ti)被(bei)(bei)吸住后的開(kai)(kai)釋問題(ti)。當(dang)(dang)(dang)(dang)需求開(kai)(kai)釋被(bei)(bei)吸住的物體(ti)(ti)時,首(shou)先(xian)有必(bi)要(yao)使(shi)泵(beng)(beng)停(ting)機(ji)(ji),不要(yao)持(chi)續抽真空。泵(beng)(beng)停(ting)機(ji)(ji)后,物體(ti)(ti)紛歧定(ding)會當(dang)(dang)(dang)(dang)即(ji)掉(diao)落,因為泵(beng)(beng)都(dou)有必(bi)定(ding)的保(bao)壓才干(gan),真空還將持(chi)續保(bao)持(chi)一(yi)(yi)瞬(shun)間。要(yao)想當(dang)(dang)(dang)(dang)即(ji)開(kai)(kai)釋,氣(qi)路(lu)體(ti)(ti)系應(ying)再(zai)添(tian)加一(yi)(yi)條支路(lu),銜接一(yi)(yi)開(kai)(kai)關閥,泵(beng)(beng)停(ting)機(ji)(ji)并一(yi)(yi)起翻開(kai)(kai)閥門,當(dang)(dang)(dang)(dang)即(ji)消除氣(qi)路(lu)體(ti)(ti)系真空,這樣才干(gan)可靠地開(kai)(kai)釋物體(ti)(ti)。
說明:
1、負壓相同時(shi),流量(liang)大的微型(xing)真空泵,比流量(liang)小(xiao)的實際(ji)抽吸(xi)力要(yao)強(因為補(bu)充的快,對系統來說(shuo),維持這個負壓的能力(li)就強)。比(bi)如VCA5038的峰(feng)值流量為38L/MIN,和PCF5015的15L/MIN相比,雖然(ran)負壓一(yi)樣(yang),但實際吸(xi)附力(li)要強(qiang)于(yu)PCF5015N。?
2、以(yi)上(shang)吸(xi)附重量都是指(zhi)垂直向(xiang)上(shang)吸(xi)附的(de)情(qing)況(即泵的(de)(de)抽吸力向上,對抗物(wu)體向下(xia)的(de)(de)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(zhen)空吸附:
微(wei)裝配(pei)的(de)對(dui)象主要(yao)是微(wei)米(mi)級(ji)或亞毫米(mi)級(ji)尺寸的(de)微(wei)器件(jian),這(zhe)些微(wei)器件(jian)的(de)輕、小、薄、軟(ruan)的(de)特征對(dui)微(wei)夾(jia)持(chi)器的(de)夾(jia)持(chi)方(fang)式和夾(jia)持(chi)力的(de)控制提出了(le)非常嚴格(ge)的(de)要(yao)求和限制。本(ben)文針對(dui)平(ping)板類(lei)微(wei)器件(jian)設(she)計了(le)一種吸(xi)附(fu)式微(wei)(wei)夾持系統,不僅可以吸(xi)附(fu)不同形狀和尺寸的零(ling)件(jian),而(er)且可以實(shi)現零(ling)件(jian)位姿的調整和接(jie)觸力的檢測(ce)。在只考慮范(fan)為(wei)的情況下,本文(wen)重點(dian)建(jian)立了微(wei)(wei)器件(jian)的吸(xi)附(fu)力學(xue)模型,為(wei)實(shi)現穩定吸(xi)附(fu)與釋(shi)放提供了計算依據(ju)。最后完成了精度要求為(wei)平行度誤差不大(da)于8 μm?的微(wei)組(zu)件裝(zhuang)(zhuang)配實驗,裝(zhuang)(zhuang)配效果良(liang)好(hao)。
微型真空吸附整體系統組成:
根(gen)據裝(zhuang)配(pei)工藝流程、裝(zhuang)配(pei)策略和技術要(yao)求,對所要(yao)完成的(de)裝(zhuang)配(pei)任務進行(xing)了分析(xi)研(yan)究,采(cai)用先整體后局(ju)部的(de)設計(ji)(ji)思(si)想,對微(wei)夾持系統進行(xing)了總體設計(ji)(ji)。對于(yu)平板類(lei)(lei)微(wei)器(qi)件傳統的(de)機械夾持方式已經不再(zai)適用,而(er)真空(kong)吸(xi)附(fu)因其無損夾持、控制方便廣泛應(ying)用于(yu)這(zhe)類(lei)(lei)零(ling)件的(de)裝(zhuang)配(pei)中。
該(gai)系統主要(yao)由(you)四部分組成:精密電控位移臺、微吸附器(真空吸(xi)附式(shi)微夾(jia)持器)?主(zhu)(zhu)體(ti)部分、吸(xi)(xi)附(fu)氣(qi)(qi)路系(xi)統、軟(ruan)件(jian)(jian)控制(zhi)系(xi)統。其中(zhong),微吸(xi)(xi)附(fu)器主(zhu)(zhu)體(ti)部分又包(bao)括(kuo)旋(xuan)轉(zhuan)機(ji)構(gou)、換(huan)(huan)接機(ji)構(gou)、傳感(gan)器、末端吸(xi)(xi)附(fu)頭(tou),可以實現零(ling)(ling)件(jian)(jian)姿態調整、換(huan)(huan)接吸(xi)(xi)附(fu)頭(tou)、自動(dong)急停和接觸力(li)檢測(ce)等功能,是總(zong)體(ti)方案(an)中(zhong)最主(zhu)(zhu)要(yao)的部分;輔(fu)(fu)助(zhu)換(huan)(huan)接裝置主(zhu)(zhu)要(yao)功能是輔(fu)(fu)助(zhu)主(zhu)(zhu)體(ti)部分完(wan)(wan)(wan)成吸(xi)(xi)附(fu)頭(tou)的換(huan)(huan)接動(dong)作(zuo),盛放(fang)備(bei)用(yong)的吸(xi)(xi)附(fu)頭(tou);吸(xi)(xi)附(fu)氣(qi)(qi)路系(xi)統則(ze)主(zhu)(zhu)要(yao)完(wan)(wan)(wan)成微器件(jian)(jian)的吸(xi)(xi)附(fu)和釋放(fang),同(tong)時為(wei)換(huan)(huan)接機(ji)構(gou)和輔(fu)(fu)助(zhu)裝置提供(gong)氣(qi)(qi)動(dong)動(dong)力(li);軟(ruan)件(jian)(jian)控制(zhi)系(xi)統主(zhu)(zhu)要(yao)完(wan)(wan)(wan)成氣(qi)(qi)動(dong)元件(jian)(jian)的控制(zhi)、位(wei)移臺和步(bu)進(jin)電機(ji)的控制(zhi)、通過機(ji)器視(shi)覺完(wan)(wan)(wan)成零(ling)(ling)件(jian)(jian)識別和位(wei)置調整。
真(zhen)空吸附常(chang)用(yong)的真(zhen)空泵(beng)參數表:
旋片(pian)真空(kong)泵參數:
水環真空泵參數:
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