液壓與氣動(dòng)技術(shù)（第六版） 課件 9.1真空元件

6.真空元件

（Vacuumcomponents）授課人：宋志剛12345真空發(fā)生器真空吸盤真空順序閥真空開(kāi)關(guān)真空回路主要內(nèi)容CONTENTS在低于大氣壓力下工作的元件稱為真空元件；由真空元件所組成的系統(tǒng)稱為真空系統(tǒng)（或稱為負(fù)壓系統(tǒng)）。真空系統(tǒng)作為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的一種手段已廣泛用于輕工、食品、印刷、醫(yī)療、塑料制品以及自動(dòng)搬運(yùn)和機(jī)械手等各種機(jī)械，如玻璃的搬運(yùn)、裝箱；機(jī)械手抓取工件；印刷機(jī)械中的紙張檢測(cè)、運(yùn)輸；包裝機(jī)械中包裝紙的吸附、送標(biāo)、貼標(biāo)、包裝袋的開(kāi)啟；精密零件的輸送；塑料制品的真空成型；電子產(chǎn)品的加工、運(yùn)輸、裝配等各種工序作業(yè)。真空系統(tǒng)的真空是依靠真空發(fā)生裝置產(chǎn)生的，真空發(fā)生裝置有真空泵和真空發(fā)生器兩種。真空泵是一種吸入口形成負(fù)壓，排氣口直接通大氣，兩端壓力比很大的抽除氣體的機(jī)械。主要用于連續(xù)大流量，適合集中使用且不宜頻繁啟停的場(chǎng)合。真空發(fā)生器是利用壓縮空氣的流動(dòng)而形成一定真空度的氣動(dòng)元件，適合從事流量不大的間歇工作和表面光滑的工件。0.緒論旋片式真空泵旋片式真空泵工作原理典型的真空發(fā)生器的工作原理圖如圖11-1所示，它由先收縮后擴(kuò)張的拉伐爾噴管1、負(fù)壓腔2、接收管3和消聲器4等組成。真空發(fā)生器是根據(jù)文丘里原理產(chǎn)生真空。當(dāng)壓縮空氣從供氣口P（1）流向排氣口R（3）時(shí)，在真空口U（1V）上就會(huì)產(chǎn)生真空。吸盤與真空口1V連接，靠真空壓力便可吸起物體。如果切斷供氣口P的壓縮空氣，則抽空過(guò)程就會(huì)停止。1、真空發(fā)生器（Vacuumgenerator）1、真空發(fā)生器（Vacuumgenerator）

圖真空發(fā)生器其結(jié)構(gòu)原理

圖為其結(jié)構(gòu)原理，由先收縮后擴(kuò)張的噴嘴、擴(kuò)散管和吸附口等組成。壓縮空氣從輸入口供給，在噴嘴兩端壓差高于一定值后，噴嘴射出超聲速射流或近聲速射流。由于高速射流的卷吸作用，將擴(kuò)散腔的空氣抽走。使該腔形成真空。在吸附口接上真空吸盤，便可形成一定的吸力，吸起各種物體。

1、真空發(fā)生器（Vacuumgenerator）1、真空發(fā)生器（Vacuumgenerator）

真空發(fā)生器常設(shè)計(jì)成二級(jí)擴(kuò)散管形式，如圖所示。采用二級(jí)式真空發(fā)生器與單級(jí)式產(chǎn)生的真空度是相同的，但在低真空度時(shí)吸入流量增加約一倍。這樣，在保持低真空度的應(yīng)用場(chǎng)合，吸附動(dòng)作響應(yīng)快。如用于吸取透氣性工件時(shí)特別有效。

圖二級(jí)真空發(fā)生器

a)結(jié)構(gòu)b)特性曲線特點(diǎn)用真空發(fā)生器產(chǎn)生真空的特點(diǎn)有：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、使用壽命長(zhǎng)。產(chǎn)生的真空度(負(fù)壓力)可達(dá)88Kpa，吸入流量不大，但可控、可調(diào)，穩(wěn)定可靠瞬時(shí)開(kāi)關(guān)特性好，無(wú)殘余負(fù)壓。1、真空發(fā)生器（Vacuumgenerator）2、真空吸盤（Vacuumsuctioncups）

真空吸盤是直接吸吊物體的元件，是真空系統(tǒng)中的執(zhí)行元件。吸盤通常是由橡膠材料和金屬骨架壓制而成。制造吸盤的材料通常由丁晴橡膠，聚氨脂橡膠和硅橡膠等，其中硅橡膠適用于食品行業(yè)。其吸力為1—10000N，適用于抓取薄片狀的工件，如塑料片、硅鋼片、紙張(盒)及易碎的玻璃器皿等，要求工件表面平整光滑、無(wú)孔和無(wú)油污。應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例2、真空吸盤（Vacuumsuctioncups）真空吸盤的安裝是靠吸盤上的螺紋直接與真空發(fā)生器或者真空安全閥、空心活塞桿氣缸相連，見(jiàn)圖11-3。3、真空順序閥（Adjustablevacuumactuator）如要變化真空信號(hào)可使用真空順序閥（或稱真空控制閥），其結(jié)構(gòu)原理與壓力順序閥相同，只是用于負(fù)壓控制。圖11-4為其原理圖，圖中當(dāng)真空順序閥的控制口1V上的真空達(dá)到設(shè)定值，二位三通換向閥就換向。3、真空順序閥（Adjustablevacuumactuator）真空開(kāi)關(guān)是用于檢測(cè)真空壓力的開(kāi)關(guān)。當(dāng)真空壓力未達(dá)到設(shè)定值時(shí)，開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)狀態(tài)。當(dāng)真空壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，開(kāi)關(guān)處于接通狀態(tài)，發(fā)出電信號(hào)，控制真空吸附機(jī)構(gòu)動(dòng)作。真空開(kāi)關(guān)按觸點(diǎn)形式可分為有觸點(diǎn)式（磁性舌簧管開(kāi)關(guān)）和無(wú)觸點(diǎn)式（半導(dǎo)體真空開(kāi)關(guān)）。膜片式真空開(kāi)關(guān)屬于有觸點(diǎn)式真空開(kāi)關(guān)，它是利用膜片感應(yīng)真空壓力變化，再用舌簧管開(kāi)關(guān)配合磁環(huán)提供壓力信號(hào)。圖11-5為膜片式真空開(kāi)關(guān)的工作原理圖。4、真空開(kāi)關(guān)（Vacuumswitch）4、真空開(kāi)關(guān)（Vacuumswitch）典型的真空組件由真空發(fā)生器、真空吸盤、壓力開(kāi)關(guān)和控制閥構(gòu)成。04圖5.49b所示為真空釋放電磁閥B通電時(shí)的工作狀況。當(dāng)被吸附的工件到位需要釋放時(shí)，真空發(fā)生電磁閥A和釋放電磁閥B同時(shí)動(dòng)作(A斷電，B通電)。此時(shí)。停止產(chǎn)生真空,同時(shí)壓縮空氣經(jīng)B從吸附口流向吸盤，將工件快速釋放。由此可見(jiàn)，真空發(fā)生用的電磁閥A的作用是接通供氣，真空釋放電磁閥B的作用是加快工件釋放。03真空組件里常用兩種電磁閥，真空發(fā)生用電磁閥和真空釋放用電磁閥。01圖5.49所示為一種真空組件動(dòng)作原理圖。圖5.49a所示為真空發(fā)生電磁閥A通電時(shí)的工作狀況，此時(shí)供氣通路接通，壓縮空氣流人真空發(fā)生器產(chǎn)生真空，可以用來(lái)吸附工件。025、控制閥5、控制閥圖5.49真空組件1a)真空發(fā)生電磁閥通電b)真空釋放電磁閥通電25、真空回路5、真空回路圖11-6為一個(gè)真空吸附回路。當(dāng)啟動(dòng)手動(dòng)閥1向真空發(fā)生器3提供壓縮空氣即產(chǎn)生真空，對(duì)吸盤2進(jìn)行抽吸，當(dāng)吸盤內(nèi)的真空度達(dá)到調(diào)定值時(shí)，真空順序閥4打開(kāi)，推動(dòng)二位三通閥換向，使控制閥5切換，氣缸A活塞桿縮回（吸盤吸著工件移動(dòng)）。當(dāng)活塞桿縮回壓下行程閥7時(shí)，延時(shí)閥7動(dòng)作，同時(shí)開(kāi)關(guān)1換向，真空斷開(kāi)（吸盤放開(kāi)工件），經(jīng)過(guò)設(shè)定時(shí)間延時(shí)后，主控制閥5換向，氣缸伸出，完成一次