真空吸盤抓取系統(tǒng)設計

1、第 2 頁 ( 共 5 頁 )二：空氣負壓吸盤主要用于搬運體積大、重量輕的零件，根據(jù)空氣負壓吸盤產生負 壓的方法不同，可分為真空式、噴氣式和擠氣式． （1）根據(jù)圖示分別簡述三種工作 方式的原理及其不同點。 （15 分）（2）圖 4 是真空式吸盤的一種管路連接方式，分析其工作原理，并簡述圖示各元件的作用。 （15 分） （3）設計工程應用中常見噴氣式吸盤的管路圖，并簡述設計方案。 （15 分）圖 1 噴氣式圖 2 真空式圖 3 擠

2、壓式(3)噴氣式吸盤的管路圖（9 分）圖 4 真空式吸盤管路圖1-電機 2-真空泵 3-電磁閥 4-電磁閥 5-吸盤 6-通大氣噴氣式吸盤利用流體力學原理，壓縮空氣高速流經噴嘴時，其出口處氣壓低于吸盤腔內氣壓，于是吸盤腔內氣體被高速氣流帶走而形成 負壓。 （3 分）該方式產生真空的壓縮空氣工廠內易獲得，成 本較低，市場上有各種規(guī)格的商品化的真空發(fā)生器出售。 （2 分）真空式吸盤利用真空泵抽取橡膠吸盤中的空氣，形成內腔真空，實現(xiàn)吸附被取物

3、。放料時，管路通大氣，失去真空，放下物體。 （3 分）該方式真空度大，吸附可靠，但需配真空泵系統(tǒng)成本較高。 （2 分）擠壓式吸盤在取料時，吸盤緊壓物件，橡膠吸盤變形擠出腔內多余空氣，手部上升，靠吸盤恢復 力形成負壓將物體吸住。壓下推桿，使吸盤腔通 大氣而失去負壓，進而釋放物件。 （3 分）該方式結構簡單，成本低，但要防止漏氣，且吸 附力小，不宜長期保持吸附狀態(tài)。 （2 分）工作原理：取物件時，吸盤 5 與物件表面接觸，單頭電 磁閥 3

4、得電，切換到左位，單頭電磁閥 4 失電，保持圖 示右位，電機 1 工作，帶動真空泵 2 工作，抽出吸盤內腔及其管路空氣，形成真空，將物件吸附住。釋放物件 時，單頭閥 3 失電，切換到圖示右位，真空管路與吸盤斷開，單頭閥 4 得電，切換到左位，真空吸盤 5 的內腔與大氣相通，內腔真空迅速破壞。 （9 分）各元件的作用：（6 分） 1— 電機 系統(tǒng)動力源，驅動真空泵2— 真空泵 抽取管路空氣，形成真空。3— 電磁閥 切換真空源與吸盤腔

5、的管路連通狀態(tài)4— 電磁閥 大氣與吸盤腔的管路連通狀態(tài) 5— 吸盤 吸附物件的作業(yè)件，形成真空腔6— 通大氣 與大氣的接口設計方案說明：（6 分）壓縮空氣由進口 9 進入，吸取物件時電磁閥 8 動作切換至上位，高速壓縮空 氣通過消音器 1 排出至大氣，管路中配置有單向閥 2，保證壓縮空氣不會進入吸盤，而吸盤中的空氣可以進入主通道，壓力開關 3 用于檢測真空管路真空 度的大小，根據(jù)設定的上下限發(fā)出相應的電氣信號，濾網 4 保證工件表

6、面的異物不會進入真空管路，壓縮空氣流經管路噴嘴時，將吸盤及管路中的空氣 帶出，形成負壓將物件吸附。釋放物件時，電磁閥 8 復位至下位，電磁閥 7 動作至上位壓縮空氣通過調試閥 6 進入真空吸盤內腔，破壞吸盤真空，調試閥 6 調節(jié)進入吸盤腔壓縮空氣的速率，控制真空破壞的速率。第 2 頁 ( 共 5 頁 )二：空氣負壓吸盤主要用于搬運體積大、重量輕的零件，根據(jù)空氣負壓吸盤產生負 壓的方法不同，可分為真空式、噴氣式和擠氣式． （1）根據(jù)

7、圖示分別簡述三種工作 方式的原理及其不同點。 （15 分）（2）圖 4 是真空式吸盤的一種管路連接方式，分析其工作原理，并簡述圖示各元件的作用。 （15 分） （3）設計工程應用中常見噴氣式吸盤的管路圖，并簡述設計方案。 （15 分）圖 1 噴氣式圖 2 真空式圖 3 擠壓式(3)噴氣式吸盤的管路圖（9 分）圖 4 真空式吸盤管路圖1-電機 2-真空泵 3-電磁閥 4-電磁閥 5-吸盤 6-通大氣噴氣式吸盤利用流體力學原理，壓縮空氣高

8、速流經噴嘴時，其出口處氣壓低于吸盤腔內氣壓，于是吸盤腔內氣體被高速氣流帶走而形成 負壓。 （3 分）該方式產生真空的壓縮空氣工廠內易獲得，成 本較低，市場上有各種規(guī)格的商品化的真空發(fā)生器出售。 （2 分）真空式吸盤利用真空泵抽取橡膠吸盤中的空氣，形成內腔真空，實現(xiàn)吸附被取物。放料時，管路通大氣，失去真空，放下物體。 （3 分）該方式真空度大，吸附可靠，但需配真空泵系統(tǒng)成本較高。 （2 分）擠壓式吸盤在取料時，吸盤緊壓物件，橡膠吸盤變形擠

9、出腔內多余空氣，手部上升，靠吸盤恢復 力形成負壓將物體吸住。壓下推桿，使吸盤腔通 大氣而失去負壓，進而釋放物件。 （3 分）該方式結構簡單，成本低，但要防止漏氣，且吸 附力小，不宜長期保持吸附狀態(tài)。 （2 分）工作原理：取物件時，吸盤 5 與物件表面接觸，單頭電 磁閥 3 得電，切換到左位，單頭電磁閥 4 失電，保持圖 示右位，電機 1 工作，帶動真空泵 2 工作，抽出吸盤內腔及其管路空氣，形成真空，將物件吸附住。釋放物件 時，單頭閥

10、3 失電，切換到圖示右位，真空管路與吸盤斷開，單頭閥 4 得電，切換到左位，真空吸盤 5 的內腔與大氣相通，內腔真空迅速破壞。 （9 分）各元件的作用：（6 分） 1— 電機 系統(tǒng)動力源，驅動真空泵2— 真空泵 抽取管路空氣，形成真空。3— 電磁閥 切換真空源與吸盤腔的管路連通狀態(tài)4— 電磁閥 大氣與吸盤腔的管路連通狀態(tài) 5— 吸盤 吸附物件的作業(yè)件，形成真空腔6— 通大氣 與大氣的接口設計方案說明：（6 分）壓縮空氣由進口

11、 9 進入，吸取物件時電磁閥 8 動作切換至上位，高速壓縮空 氣通過消音器 1 排出至大氣，管路中配置有單向閥 2，保證壓縮空氣不會進入吸盤，而吸盤中的空氣可以進入主通道，壓力開關 3 用于檢測真空管路真空 度的大小，根據(jù)設定的上下限發(fā)出相應的電氣信號，濾網 4 保證工件表面的異物不會進入真空管路，壓縮空氣流經管路噴嘴時，將吸盤及管路中的空氣 帶出，形成負壓將物件吸附。釋放物件時，電磁閥 8 復位至下位，電磁閥 7 動作至上位壓縮空氣通