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hkmj

老大们，我急需真空吸盘吊具的设计资料。请大家帮忙，谢谢。

chenfu1

作者：腾红华


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真空吸盘吸持物体的动力学分析
& p' ^, G# [' ~* [0 P2 R腾红华
（武汉工业学院）
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. n; \& ^; F7 N6 @- ~摘要：
    真空吸盘的动态设计使吸盘的工作更安全可靠。在对吸盘两个典型工位的受力进行静态和动态分析和比较的基础上，为真空吸盘的设计应用提供更科学、更安全的设计依据。
关键词：
真空吸盘 吸持力 动态分析
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    在产品包装、物体传输和机械装配等自动作业线，使用真空吸盘来抓取物体的案例越来越多。柔而有弹性的吸盘可以很方便地实现诸如工件的吸持、脱开、传递等搬运功能，并确保不损坏其作用之对象。而吸持力靠真空系统维持，真空的产生可以是由电动机、真空泵以及各种真空器件所组成的真空系统来提供，也可以由压缩空气通过真空发生器所产生的二次真空来提供。前者需要配置独立的真空系统，而后者可以利用一般生产过程中已有的空气压缩系统。因此，特别在各种包装作业过程中，利用二次真空方法显得十分方便、经济。真空发生器的原理是：压缩空气通过收缩的喷嘴后，从喷嘴喷射出的高速气流卷吸周围的静止流体和它一起向前流动，从而在接受室形成负压，诱导二次真空。这样的真空系统，尤其对于不需要大流量真空的工况条件更显出它的优越性。作者在《大气喷射器的真空发生机制及其主要参数的设计》一文中对真空发生器的结构及参数设计进行了详细的分析，可以根据所需的真空度设计出所需的真空发生器。用真空吸盘来抓取物体，可以根据物体的不同形状来实现任意角度的传递。以下将从两种特殊位置，即水平和垂直两个方向，对真空吸盘的受力进行动态分析。
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  q5 w. h1 T% f0 [8 [1 真空吸盘安装方位
) p2 B* g" j/ v4 S' W    如图1所示为真空吸盘用于两种不同位置工作时的安装方位。在图1a吸盘水平安装时，除了要吸持住工件负载外，还应该考虑吸盘移动时因工件的惯性力对吸力的影响。而图1b吸盘垂直安装时，吸盘的吸力与吸盘与工件间的摩擦力有密切关系。

2 受力分析
    真空吸盘良种工作情况下的力学模型如图2所示，图中个参数说明如下：ΔPu为真空度；Fv为垂直负载；Aw为有效面积；Fh为水平负载；Pd为密封面的表面压力；Fr为摩擦力；Ad为密封面积；Ad为密封面积的受力；F为负载力；μ为真空吸盘与工件间的摩擦系数；Fs为吸力；Fa为加速度力；x、y为真空吸盘受力分析坐标。
) C' `/ B2 S% V- J    由真空吸盘工作原理及上述受力图可知，要满足正常的吸持物体的要求，即能够正常作业的条件为：Fd=Pd·Ad＞0，且水平安装时Fr= Fd•μ＞Fh，垂直安装时Fr= Fd•μ＞Fv。
    设，已知被吸持物体重mkg，真空度为ΔPu，则Fs=ΔPu•Aw。再设旋转角度φ ，旋转半径r，重力加速度g，夹持时间t，Fs1为静态吸力，Fs2为动态吸力。
a． 静态负载计算：
* R" }+ I/ q9 U2 q+ `为静态吸力：Fs1=fv=mg；当取安全系数为n时，Fs1=nmg
b． 动态负载计算：
①
& z& [4 @- p0 l- N: H当真空吸盘处于水平位置时，受力处于平衡状态，即：
∑Fx=0 Fh-Fr=0 即 Fh=Fr
" e+ I# Q7 J$ Z- [3 }! _∑Fy=0 Fv+Fd-Fs2=0
即 Fd=Fs2-Fv
/ n+ W9 s" N3 \+ Q7 e; y因为摩擦力Fr等于密封面积的受力和摩擦系数的乘积，即：
+ @% a# R% W9 F$ u. G% P& D4 J. qFr=Fd•μ=(Fs2-Fv)•μ
又因为垂直负载力Fv等于物体质量与加速度的乘积，即 则：
    (1)
当真空吸盘处于垂直位置时，受力处于平衡状态，即：
    (2)
* |! n! ^$ f( Z+ M- W; Q! `
6 O0 U6 U" s# j; S) k9 @3 吸盘的选用
" E7 F$ J, D2 J8 n    上面导出的式(1)和式(2)即为真空吸盘吸持物体时所需要的动态吸力计算公式。对面积大的吸吊物，重的吸吊物，有振动的吸吊物或要求快速搬运的吸吊物，在应用公式时，必须计及工作环境系数、安全系数。实际中，为防止吸吊物脱落，通常使用多个吸盘进行吸吊，此时应注意使这些协同工作的吸盘合理配置，使吸吊合力作用点与被吸吊物的重心尽量靠近。
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4 结论
4 F! Q2 s4 o7 B9 T    真空吸盘的动态设计使吸盘的工作更安全可靠。在对吸盘两个典型工位的受力进行静态和动态分析和比较的基础上，为真空吸盘的设计应用提供更科学、更安全的设计依据。

mfcmonitor

可以参考nash-elmo的介绍,我可以发给你一般的示例

hkmj

谢谢楼上的两位朋友，有没有可以打包下载的？

asdolmlm

原帖由 hkmj 于 2007-10-31 20:35 发表 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif
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