真空吸盤抓取系統(tǒng)設(shè)計

圖1噴氣式圖2真空式圖3擠壓式3/7D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(chǎn)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(shè)計工程應(yīng)用中常見噴氣式吸盤的管路圖，并簡述設(shè)計方案。（15分）噴氣式吸盤利用流體力學(xué)原理，壓縮空氣高速 流經(jīng)噴嘴時，其出口處氣壓低于吸盤腔內(nèi)氣壓， 于是吸盤腔內(nèi)氣體被高速氣流帶走而形成負 壓。（3分）該方式產(chǎn)生真空的壓縮空氣工廠內(nèi)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(nèi)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 形擠出腔內(nèi)多余空氣，手部上升，靠吸盤恢復(fù)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(jié)構(gòu)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(nèi) 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(nèi)腔 與大氣相通，內(nèi)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(qū)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，形成真空腔與大氣的接口設(shè)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(guān) 3用于檢測真空管路真空度的 大小，根據(jù)設(shè)定的上下限發(fā)出相應(yīng)的電氣信號，濾網(wǎng) 4保證工件表面的異物不 會進入真空管路，壓縮空氣流經(jīng)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(fù)位至下位，電磁閥7動作至上位 壓縮空氣通過調(diào)試閥6進入真空吸盤內(nèi)腔，破壞吸盤真空，調(diào)試閥 6調(diào)節(jié)進入 吸盤腔壓縮空氣的速率，控制真空破壞的速率。